Антенная опора для приемной фазированной антенной решетки радиолокатора "резонанс"

 

Полезная модель относится к антенным опорам для приемной фазированной антенной решетки (ФАР) радиолокаторов метрового диапазона электромагнитных волн типа «Резонанс-Н».

Антенная опора содержит не менее одной несущей мачты 1, установленной на металлических балках - линейном ростверке 2, объединяющем верхние торцы металлических винтовых свай 3. Для исключения сезонного движения свай 3 в мерзлом грунте каждая винтовая свая 3 выполнена в виде трубы с изолирующим незамерзающим покрытием на основе полимера и винтовым рабочим органом 4, закрепленным на ее нижнем торце для жесткого крепления нижнего конца сваи 3 в твердом грунте ниже уровня 5 его сезонного оттаивания. Верхние концы винтовых свай 3 оснащены оголовками 6 для установки на них линейного ростверка 2. Ростверк 2 содержит не менее двух рядов швеллеров 7, установленных параллельно и закрепленных на оголовках 6 свай болтовым соединением 8. На швеллерах 7 установлены подвижные опорные элементы, выполненные в виде табуретов 9 с отверстиями или шпильками 10 для болтового крепления фланцев 11 несущих мачт 1. Табурет 9 содержит опорную пластину 12 прямоугольной формы, не менее одной вертикально установленной и приваренной к ней с нижней стороны опорной пластиной 13. Для крепления табурета 9 на швеллерах 7 он снабжен стяжными шпильками 8 и ответными пластинами 14 с соответствующими соосными отверстиями 15. В центральной части опорной пластины 12 табурета 9 установлены шпильки 10 или отверстия для болтового крепления фланцев 11 мачт 1 на табурете 9.

Полезная модель позволяет повысить производительность возведения антенных опор. Сократить время их возведения на мерзлых грунтах с единиц месяцев до единиц ÷ десятков дней в зависимости от линейных размеров ФАР. 4 з.п.ф., 7 ил.

Антенная опора для приемной фазированной антенной решетки радиолокатора «Резонанс»

Область техники

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к антенным опорам для приемной фазированной антенной решетки радиолокаторов метрового диапазона электромагнитных волн.

Уровень техники

Для противостояния мощным ветровым нагрузкам современные антенные опоры для приемной фазированной антенной решетки (ФАР) радиолокаторов метрового диапазона электромагнитных волн правило, выполняются на линейных железобетонных фундаментах, установленных на железобетонных сваях /1/.

Основным недостатком этих опор является трудность применения на мерзлых грунтах Севера из-за склонности к деформации при сезонном оттаивании верхних слоев грунта. Такая деформация связана, в первую очередь, с примерзанием поверхности железобетонных опор к грунту и возникновением тангенциальной силы выталкивания опоры из замерзающего грунта.

Известна конструкция опоры /2/, лишенная указанных недостатков и пригодная для использования в качестве антенной опоры для приемной фазированной антенной решетки радиолокаторов метрового диапазона электромагнитных волн.

Указанная конструкция содержит несущую мачту, установленную на линейном ростверке, объединяющем верхние торцы металлических винтовых свай, каждая из которых выполнена в виде трубы с изолирующим полимерным покрытием и винтовым рабочим органом, закрепленным на ее нижнем торце, а на внешней стороне ростверка смонтированы опорные элементы с отверстиями для крепления фланцев нижнего основания несущих мачт. Покрытие поверхности винтовых свай полимерным покрытием и снабжение их нижних концов винтовым опорным органом, ввинчиваемым ниже уровня сезонного оттаивания мерзлых грунтов, позволяет исключить примерзание сваи к грунту, закрепить нижний конец сваи в твердом грунте и, тем самым, исключить возможность вертикального движения сваи в грунте, деформации ростверка и смещения мачт антенной опоры.

При этом ростверк выполнен железобетонным с фланцевым креплением под стойку мачтовой опоры. Труба сваи выполнена пустотелой.

Недостатком указанной опоры является пониженная производительность ее возведения, связанная с необходимостью проведения бетонных работ при возведении ростверка и временными проблемами центрирования мачт на опорных муфтах из-за жесткого крепления последних на железобетонном ростверке. При этом миллиметровые отклонения центральной оси опорных муфт на затвердевшем ростверке приводят, как правило, к необходимости переварки ответных опорных муфт на соответствующих опорных ногах мачты. Следствием этого является дополнительное снижение производительности возведения антенных опор.

Задачей и техническим результатом полезной модели является повышение производительности возведения антенных опор.

Сущность полезной модели.

Достижение заявленного технического результата и решение поставленной задачи достигается тем, что антенная опора для приемной фазированной антенной решетки радиолокатора, содержащая несущую мачту, установленную на линейном ростверке, объединяющем верхние торцы металлических винтовых свай, каждая из которых выполнена в виде трубы с изолирующим полимерным покрытием и винтовым рабочим органом, закрепленным на ее нижнем торце, а на внешней стороне ростверка смонтированы опорные элементы с отверстиями для крепления фланцев нижнего основания несущих мачт, согласно полезной модели верхние концы металлических свай дополнительно оснащены оголовками, ростверк содержит ряды швеллеров, закрепленных на оголовках свай болтовым или сварным соединением, опорные элементы с отверстиями для крепления фланцев несущих мачт установлены на верхней стороне швеллеров и выполнены в виде подвижных табуретов, снабженных стяжными шпильками, ответными пластинами с соосными отверстиями для стяжных шпилек фланцев нижнего основания крепления мачт на швеллерах ростверка.

При этом табурет содержит горизонтальное квадратное основание с отверстиями для крепления мачты и не менее одной вертикальной опорной пластины, установленной под основанием табурета. Табурет выполнен высотой Lт=15÷30 см и стороной квадратного основания dт=20÷80 см. Винтовые сваи выполнены длинной Lс=3÷15 метров, диаметром dс=10÷40 см, а их винтовой рабочий орган содержит 2÷4 витка опорных лопастей диаметром dЛ=225÷850 мм и шагом 120÷240 мм. Длина швеллеров ростверка, связывающих верхние торцы металлических винтовых свай, выполнена равной Lр=12÷18 м, опорные элементы для фланцев несущих мачт расположены на швеллерах равномерно в количестве 6÷10 штук, в местах крепления фланцев несущих мачт установлены поперечные опорные балки длинной 2÷3 м с винтовыми опорными сваями на концах балок.

Дополнительное оснащение верхних концов металлических свай оголовками увеличенных размеров, выполнение ростверка из рядов швеллеров, закрепленных на оголовках свай болтовым или сварным соединением, выполнение опорных элементов с отверстиями для крепления фланцев несущих мачт на верхней стороне швеллеров в виде подвижных табуретов, снабженных стяжными шпильками, ответными пластинами с соосными отверстиями для стяжных шпилек крепления фланцев нижнего основания мачт на швеллерах ростверка позволяет исключить трудоемкие железобетонные работы, уменьшить время установки ростверка и центрирования мачт на ростверке за счет увеличенной свободы движения табурета ростверка на оголовках винтовых свай и опорных табуретов мачт на швеллерах ростверка. Указанные технические преимущества позволяют повысить производительность возведения антенных опор без приостановок работ, дополнительных доработок и согласований с проектной организацией.

Возможность рационального выбора параметров элементов антенной опоры в указанных выше диапазонах дополнительно позволяет повысить производительность возведения антенной опоры за счет подбора параметров элементов антенной опоры в зависимости от уровня сезонного оттаивания грунтов, ветровой нагрузки и массогабаритных параметров антенно-фидерных приемных устройств, подвешиваемых на антенную опору.

Ссылка на чертежи. На фиг. 1 представлена конструкция антенной опоры для приемной фазированной антенной решетки радиолокатора «Резонанс», на фиг. 2 - конструкция ее винтовой опоры с оголовком и опорной крыльчаткой, на фиг. 3 (А, В) - конструкция табурета и его крепление на швеллерах 7 соответственно, на фиг. 4 и фиг. 5 - вид сбоку и сверху соответственно узла крепления табуретом поперечных ростверков на продольном свайном ростверке, на фиг. 6 и фиг. 7 - вид сбоку и сверху соответственно на узел крепления табуретом швеллеров в ростверке в между свайном промежутке.

Описание в статике.

Антенная опора приемной фазированной антенной решетки (ФАР) для радиолокаторов метрового диапазона электромагнитных волн типа «Резонанс» содержит несущие мачты 1, установленные на металлических балках - линейном ростверке 2, объединяющем верхние торцы металлических винтовых свай 3. Для исключения сезонного движения свай 3 в мерзлом грунте каждая винтовая свая 3 выполнена в виде трубы с изолирующим незамерзающим покрытием на основе полимера /3/ и винтовым рабочим органом 4, закрепленным на ее нижнем торце для жесткого крепления нижнего конца сваи 3 в твердом грунте ниже уровня 5

Описание в статике.

Антенная опора для приемного антенно-фидерного устройства (АФУ) радиолокационной станции «Резонанс-Н» в оптимальном варианте исполнения фазированной антенной решетки (ФАР) для радиолокаторов метрового диапазона электромагнитных волн типа «Резонанс - Н» содержит не менее одной несущей мачты 1, установленной на металлических балках -линейном ростверке 2, объединяющем верхние торцы металлических винтовых свай 3. Для исключения сезонного движения свай 3 в мерзлом грунте каждая винтовая свая 3 выполнена в виде трубы с изолирующим незамерзающим покрытием на основе полимера и винтовым рабочим органом 4, закрепленным на ее нижнем торце для жесткого крепления нижнего конца сваи 3 в твердом грунте ниже уровня 5 его сезонного оттаивания. Верхние концы винтовых свай 3 оснащены оголовками 6 (фиг. 2) для установки на них линейного ростверка 2. Ростверк 2 содержит не менее двух рядов швеллеров 7, установленных параллельно и закрепленных на оголовках 6 свай болтовым соединением 8. На швеллерах 7 установлены подвижные опорные элементы, выполненные в виде табуретов 9 с отверстиями или шпильками 10 для болтового крепления фланцев 11 несущих мачт 1. Табурет 9 содержит опорную пластину 12 прямоугольной формы, не менее одной вертикально установленной и приваренной к ней с нижней стороны опорной пластиной 13. Для крепления табурета 9 на швеллерах 7 он снабжен стяжными шпильками 8 и ответными пластинами 14 с соответствующими соосными отверстиями 15. В центральной части опорной пластины 12 табурета 9 установлены шпильки 10 или отверстия для болтового крепления фланцев 11 мачт 1 на табурете 9. Табурет 9 выполнен высотой Lт=15÷30 см и стороной квадратного основания dт=20÷80 см. Винтовые сваи 3 выполнены длинной Lс=3÷15 метров, диаметром dс=10÷40 см, а их винтовой рабочий орган (крыльчатка) 4 содержит 2÷4 витка опорных лопастей диаметром dЛ =225÷850 мм и шагом 120÷240 мм. Длина швеллеров 2 ростверка 2, связывающих верхние торцы металлических винтовых свай 3 вдоль оснований мачт 1, выполнена равной Lp=12÷18 м. Опорные элементы (табуреты) 9 для фланцев 11 несущих мачт 1 равномерно распределены в количестве 6÷10 штук вдоль линейного ростверка 2. Для усиления стойкости к ветровой нагрузке дополнительно могут быть использованы откосы 16. Для этого в местах крепления фланцев 11 несущих мачт 1 устанавлены поперечные балки - ростверки 17 длинной 2÷3 м, аналогичные по конструкции продольным ростверкам 2.

Описание в динамике.

Антенная опора для приемного антенно-фидерного устройства (АФУ) радиолокационной станции «Резонанс-Н» возводится следующим образом. Вдоль линии расположения мачт 1 равномерно друг от друга в количестве 6÷10 штук ввертывают полые винтовые сваи 3 на глубину расположения крыльчатки 4 ниже уровня 5 сезонного оттаивания мерзлого грунта. После ввертывания свай 3 верхние концы свай 3 отпиливают на одном горизонтальном уровне на высоте 0.5÷1 м над поверхностью Земли. Далее для увеличения массы, прочности и антикоррозионной стойкости внутренней металлической поверхности труб свай 3 их полость заливают бетоном. После заливки бетоном на обрезанные концы свай надевают оголовки 6 и приваривают их на одном горизонтальном уровне. На приваренные оголовки 6 устанавливают линейный ростверк 2, включающий два параллельных ряда швеллеров 7 и связывают их между собой и с оголовками 6 табуретом 9 с помощью стягивающих шпилек 8. Далее подъемным краном поднимают мачту 1 и подвешивают ее в вертикальном положении над табуретом 9. Затем мачту 1 вручную разворачивают до совмещения отверстий ее муфт 11 с соответствующими шпильками 10 табуретов 9 и опускают мачту 1 на табурет 9. После установки мачт 1 на табуреты 9 на шпильки 10 накручивают соответствующие гайки и фиксируют мачты 1 в вертикальном положении. Для ветровой устойчивости антенной опоры со стороны, противоположной стороне подвески АФУ ФАР, могут устанавливаться противоветровые наклонные балки - откосы 16. Для этого в местах крепления несущих мачт 1 на линейный ростверк 2 устанавливают поперечные ростверки 17, состоящие из двух швеллеров 7 длиной 2÷3 м, закрепленных на оголовках 6 дополнительных винтовых свай 3. Далее на поперечные ростверки 17 между креплениями оголовков 6 свай 3 устанавливают табуреты 9. После этого с помощью подъемного крана устанавливают каждый откос 16 в наклонном положении и крепят соответствующие его концы болтовым соединением на табурете 9 ростверка 17 и на мачте 1.

Промышленная применимость.

Полезная модель разработана на уровне рабочей документации и опытных образцов. Испытания опытных образцов антенных опор показали возможность их использования в районах с вечной мерзлотой. При этом время возведения антенных опор для АФУ ФАР радиолокационных станций метрового диапазона электромагнитных волн типа «Резонанс-» в этих районах сократилась с единиц месяцев до единиц ÷ десятков дней в зависимости от линейных размеров ФАР и массогабаритных параметров ее АФУ, подвешиваемых на мачтах антенной опоры.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:

1. Савицкий Г.А. Антенные сооружения. М:, Связьиздат.1947, 320 с.

2. RU 120427 U1.

1. Антенная опора для приемной фазированной антенной решетки радиолокатора, содержащая несущую мачту, установленную на линейном ростверке, объединяющем верхние торцы металлических винтовых свай, каждая из которых выполнена в виде трубы с изолирующим полимерным покрытием и винтовым рабочим органом, закрепленным на ее нижнем торце, а на внешней стороне ростверка смонтированы опорные элементы с отверстиями для крепления фланцев нижнего основания несущих мачт, отличающаяся тем, что верхние концы металлических свай дополнительно оснащены оголовками, ростверк содержит ряды швеллеров, закрепленных на оголовках свай болтовым соединением, опорные элементы с отверстиями для крепления фланцев нижнего основания несущих мачт установлены на верхней стороне швеллеров и выполнены в виде подвижных табуретов, снабженных стяжными шпильками, ответными пластинами с соосными отверстиями для стяжных шпилек фланцев нижнего основания крепления мачт на швеллерах ростверка.

2. Антенная опора по п. 1, отличающаяся тем, что табурет содержит горизонтальное квадратное основание с отверстиями для крепления мачты и не менее одной вертикальной опорной пластины, установленной под основанием табурета.

3. Антенная опора по п. 2, отличающаяся тем, что табурет выполнен высотой Lт=15÷30 см и стороной квадратного основания dт=20÷80 см.

4. Антенная опора по п. 1, отличающаяся тем, что винтовые сваи выполнены длиной Lс=3÷15 м, диаметром dс=10÷40 см, а их винтовой рабочий орган содержит 2÷4 витка опорных лопастей диаметром dл=225÷850 мм и шагом 120÷240 мм.

5. Антенная опора по п. 1, отличающаяся тем, что длина швеллеров ростверка, связывающих верхние торцы металлических винтовых свай, выполнена равной Lр=12÷18 м, опорные элементы для фланцев несущих мачт расположены на швеллерах равномерно в количестве 6÷10 штук, в местах крепления фланцев несущих мачт установлены поперечные опорные балки длиной 2÷3 м с винтовыми опорными сваями на концах балок.



 

Наверх