CN103422701A - 全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构 - Google Patents

Abstract

一种全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构，包括反射网基础（1）、反射网支架（2）、反射网（3）、天线阵子（4）和通讯机房（5），其特征在于：反射网基础（1）由一组分布在内圈和外圈矩形边角处的基础桩基组成；反射网支架（2）为内、外圈格构钢架，内圈支撑立柱（2.12）与外圈支撑立柱（2.11）之间由斜支撑构件（2.3）连接，格构钢架的顶部连接有中心对称的悬挑钢桁架（2.2）；通讯机房（5）为底面积小于内圈支撑立柱（2.12）围合面积的钢结构方舱，钢结构方舱与地面之间设置有走梯（7）。本发明不仅解决传统全向信标反射网建设中的基础施工问题和机房与反射网交叉施工产生的矛盾，同时还解决了目前由于高度需求带来的高层砼机房建设难题和整体结构稳定性问题。

Description

全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构

技术领域

本发明涉及一种反射网结构，特别涉及一种机场导航用反射网结构。

背景技术

DVOR全向信标反射网，是民航系统中与发射设备配套必不可少的接收并反射飞机信号的天线装置，一般建设在机场跑道外侧附近和飞行航路上的各导航台，间距300公里左右，给起飞时及航路上的飞机提供精确位置的导航信息。

传统的DVOR全向信标反射网设施一般由五部分组成：

1）反射网基础：传统地网25根钢柱，每根钢柱对应一个基础，基础成圆形分布，分中心柱基础1个、内圈基础8个、外圈基础16个；

2）反射网支架：为避免周围阻挡物及地形对信号产生影响，基于网片下部要安装通信机房的考虑，应将网片提升到一定高度，通过钢结构支架和顶部钢梁来支撑网片及整套天线系统，现有技术方案一般采用1根中心柱、8根内圈柱和16根外圈柱，共计25根柱作支撑；

3）反射网：直径26 m~40 m的钢结构网片，由若干块长约2 m宽约1 m的小网片组合而成，小网片采用带钢及扭绞方钢组合而成，类似于钢格网。根据设计要求，反射网直径可以按实际需求进行调整；

4）天线阵子：位于网片上方，与天线轨道相连，包括在圆周上均布的48颗和圆心位置的1颗共计49颗天线阵子，用于导航信号的接收和发射，一般直接从海外专业公司采购；

5）通信机房：机房位于反射网支架中心附近位置，用于安放通讯设备，一般采用砼机房，天线阵子通过馈线将信号传送到通信机房，由于信号在通过馈线传递时有衰减，因此对馈线长度有着严格的要求，一般应保证机房顶与反射网距离不大于1.2米。因此随着反射网高度提升，机房需要一并提升。

随着现代化建设进程加快，各种工业建筑及居民楼房对信号的阻挡日益严重，目前民航系统使用的DVOR全向信标反射网的高度已经不能满足要求，迫切需要增加反射网结构的高度，以解决信号阻挡的问题。

目前DVOR全向信标反射网建设中存在的问题主要有：

1 增加高度带来的建设施工问题 

1）高层砼机房的建设问题

    为降低馈线传输信号的衰减，要求反射网平面距离机房顶的距离不能大于1.2m，因此不得不修建与反射网几乎同等高度的砼机房，砼机房高度越高，整体施工造价越大，周期越长，几乎成几何倍数增长；而且，水泥机房对钢结构反射网支架的布置产生不利的影响；此外，水泥材料属于高耗能、高污染材料，不能回收利用，除顶部用作机房外，底部空间完全浪费，不能满足节能环保要求。

2）结构的整体稳定性问题

现有反射网高度一般在4.5 m ~20 m之间，利用1根中心柱、8根内圈柱及16根外圈柱与顶部钢梁共同来支撑网片及天线轨道等，内外柱及中心柱之间由于水泥机房的影响，不能形成有效的斜拉支撑，整体钢结构不能形成稳定桁架，只能依靠顶部钢梁与钢柱之间的节点刚度来抵抗位移，如果高度继续增加，仅靠现有的排架结构形式来抵抗风荷载造成的顶部位移，极易产生刚度不足的情况，造成位移偏大，不能满足天线工艺要求，影响高度提升施工。

2 反射网基础施工问题

    现有反射网设施基础点有25个，且呈圆形布置，占地面积大，在实际施工时，由于数量多，且角度各不相同，定位困难，很容易出现基础偏差，给后续地网安装带来困难，影响后续施工中钢梁和网片的安装精度。

3 通讯机房与反射网交叉施工产生的问题

    原有DVOR全向信标反射网，反射网支架与水泥机房分开设计施工，由于水泥机房需放置在反射网支架中心附近位置，一方面存在交叉施工，另一方面原反射网支架的中心柱与水泥机房时有碰撞，此外，实际施工中，水泥机房影响反射网支架的布置。

发明内容

本发明提供一种全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构，不仅解决传统DVOR全向信标反射网建设中的基础施工问题和机房与反射网交叉施工产生的矛盾，同时还解决目前由于高度需求带来的建设施工新难题，包括高层砼机房的建设难题和整体结构的稳定性问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

    一种全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构，包括反射网基础、连接在反射网基础上的反射网支架、连接于反射网支架顶端的反射网、通过安装在反射网顶面的滑轨与反射网连接的天线阵子，以及位于反射网支架中心的通讯机房，其特征在于：

    所述反射网基础是内外两圈同心分布的基础桩基，其内圈桩基分布在小矩形地域的四周，其外圈桩基分布在大矩形地域的四周；

    所述反射网支架为内、外两圈互连的格构钢架，所述格构钢架的每根支撑立柱的下端与对应的基础桩基连接，内圈支撑立柱与外圈支撑立柱之间由斜支撑构件连接，所述格构钢架的顶部连接有中心对称的悬挑钢桁架，所述悬挑钢桁架的顶面与支撑钢梁连接，所述支撑钢梁的顶面与反射网连接，所述反射网的网平面距离通讯机房顶部的距离不大于1.2m，所述内圈支撑立柱与相邻的外圈支撑立柱之间由横杆互连，所述横杆分别在内圈支撑立柱和外圈支撑立柱之间连接成圈，各圈横杆在纵向间隔分布，在内圈支撑立柱的最上层横杆上连接有钢结构平台；

所述通讯机房为底面积小于钢结构平台面积的钢结构方舱，所述钢结构方舱的底面与钢结构平台固定连接为一体，所述钢结构方舱与地面之间连接有走梯。

所述基础桩基的内圈桩基至少有4个，分布在小矩形地域的四个角部；所述外圈桩基至少有8个，分别位于大矩形地域的顶点和各边中点。

所述钢所述斜支撑构件为上下端分别与内圈支撑立柱和外圈支撑立柱呈三角形斜向连接的斜杆或钢支撑桁架。

所述走梯为设于内圈支撑立柱之间的折返梯或螺旋梯，折点固定安装于内圈支撑立柱的钢梁上。

本发明说明不仅解决了现有技术采用内外圈及中心柱共25个桩基，占地面积大、定位困难的问题，采用至少12个桩基，矩形布置，定位方便，占地面积小；还解决了现有地网为排架式、立面布置复杂、结构强度较弱的问题，采用桁架悬挑支撑，整体构件数量减少，结构简洁、稳定性强；同时，对于现有地网隔面布置困难、由于有中心柱存在、水泥机房不得不绕开中心柱、整体施工困难、且水泥机房阻挡了内外柱连接、影响整体刚度的问题，本发明进行全向信标反射网与钢结构方舱一体化设计，将方舱直接架构在钢结构支架内部，通过走梯到达机房位置，由于没有中心柱和水泥机房阻挡，内外钢柱可以形成稳定可靠的三角形隔面连接，刚度得到了提升。不仅解决了传统DVOR全向信标反射网建设中的基础施工问题和机房与反射网交叉施工产生的矛盾，同时还解决目前由于高度需求带来的建设施工新难题，包括高层砼机房的建设问题和结构的整体稳定性问题等。

附图说明

图1是本发明一体化结构的整体结构示意图；

图2是本发明一体化结构的天线阵子示意图

图3是本发明一体化结构的基础桩基示意图

图4是本发明一体化结构的支撑支架结构示意图；

图5是本发明一体化结构的支撑立柱排布示意图；

图6是本发明一体化结构的钢结构方舱和走梯立面结构示意图。

附图标记：1-反射网基础、1.1-外圈桩基、1.2-内圈桩基、2-反射网支架、2.1-支撑立柱、2.11-外圈支撑立柱、2.12-内圈支撑立柱、2.2-悬挑钢桁架、2.3-斜支撑构件、2.4、支撑钢梁、3-反射网、4-天线阵子、5-通讯机房、6-钢结构平台、7-走梯、8-横杆、9-滑轨。

具体实施方式

如图1~2所示，一种全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构，包括反射网基础1、连接在反射网基础1上的反射网支架2、连接于反射网支架2顶端的反射网3、通过安装在反射网3顶面的滑轨9与反射网3连接的天线阵子4，以及位于反射网支架2中心的通讯机房5，其特征在于：

所述反射网基础1是内外两圈同心分布的基础桩基，其内圈桩基1.1分布在小矩形地域的四周，其外圈桩基1.2分布在大矩形地域的四周；

所述反射网支架2为内、外两圈互连的格构钢架，所述格构钢架的每根支撑立柱2.1的下端与对应的基础桩基连接，内圈支撑立柱2.12与外圈支撑立柱2.11之间由钢支撑桁架2.4连接，所述格构钢架的顶部连接有中心对称的悬挑钢桁架2.2，所述悬挑钢桁架2.2的顶面与支撑钢梁2.4连接，所述支撑钢梁2.4的顶面与反射网3连接，所述反射网3的网平面距离通讯机房5顶部的距离不大于1.2m，所述内圈支撑立柱2.12与相邻的外圈支撑立柱2.11之间由横杆8互连，所述横杆8分别在内圈支撑立柱和外圈支撑立柱之间连接成圈，各圈横杆在纵向间隔分布，在内圈支撑立柱的最上层横杆上连接有钢结构平台6；

所述通讯机房5为底面积小于钢结构平台面积的钢结构方舱，所述钢结构方舱的底面与钢结构平台6固定连接为一体，所述钢结构方舱与地面之间连接有走梯7。

所述走梯7为设于内圈支撑立柱2.12之间的折返梯或螺旋梯，折点固定安装于内圈支撑立柱2.12的钢梁上。     

    如图3所示，本发明所述基础桩基的内圈桩基1.2至少有4个，分布在小矩形地域的四个角部；所述外圈桩基1.1至少有8个，分别位于大矩形地域的顶点和各边中点，基础施工难度降低，桩基数量减少，且成正方形布置，便于定位施工，整体占地面积小于传统地网基础占地，空间利用更有效率。

如图4~5所示，所述所述斜支撑构件2.3为斜杆或钢支撑桁架，上下端分别与内圈支撑立柱2.12和外圈支撑立柱2.11呈三角形斜向连接，没有了水泥机房阻挡，设置于所述反射网支架2的顶端的悬挑钢桁架2.2，钢结构支架由排架结构改为桁架结构，立面采用刚性连接，形成稳定桁架，横隔面连接也均形成稳定结构，有效减少构件长细比，且整体结构形式更加符合结构计算软件的计算要求，受力及位移计算更准确，能更好的控制材料的利用和结构的安全，整体刚度显著提升，结构稳定性增加，顶部天线水平位移减小，满足DVOR天线的工艺要求。

如图6所示，采用DVOR全向信标反射网与钢结构方舱一体化设计：彻底抛弃原有水泥机房方案，改为钢结构方舱，将钢结构方舱放置在反射网支架内部，四根柱子之间加设钢结构平台6托起方舱，随钢结构平台6增高，可随意升高钢结构方舱高度，由于将所有侧向支撑外移，不影响内部钢结构方舱及走梯7的位置。 

本发明中反射网支架及钢结构方舱的全部构件均为工厂标准化生产，产品质量和生产周期有可靠保障，从而缩短整体建设周期；此外，全部构件均采用螺栓连接，可拆可卸，方便进行迁移，且可重复利用，符合环保节能的要求；最后，反射网与钢结构方舱进行一体化设计制作，有效解决了机房与反射网交叉施工产生的矛盾。

Claims (4)

1.一种全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构，包括反射网基础（1）、连接在反射网基础（1）上的反射网支架（2）、连接于反射网支架（2）顶端的反射网（3）、通过安装在反射网（3）顶面的滑轨（9）与反射网（3）连接的天线阵子（4），以及位于反射网支架（2）中心的通讯机房（5），其特征在于：

所述反射网基础（1）是内外两圈同心分布的基础桩基，其内圈桩基（1.1）分布在小矩形地域的四周，其外圈桩基（1.2）分布在大矩形地域的四周；

所述反射网支架（2）为内、外两圈互连的格构钢架，所述格构钢架的每根支撑立柱（2.1）的下端与对应的基础桩基连接，内圈支撑立柱（2.12）与外圈支撑立柱（2.11）之间由斜支撑构件（2.3）连接，所述格构钢架的顶部连接有中心对称的悬挑钢桁架（2.2），所述悬挑钢桁架（2.2）的顶面与支撑钢梁（2.4）连接，所述支撑钢梁（2.4）的顶面与反射网（3）连接，  所述反射网（3）的网平面距离通讯机房（5）顶部的距离不大于1.2m，所述内圈支撑立柱（2.12）与相邻的外圈支撑立柱（2.11）之间由横杆（8）互连，所述横杆（8）分别在内圈支撑立柱和外圈支撑立柱之间连接成圈，各圈横杆在纵向间隔分布，在内圈支撑立柱的最上层横杆上连接有钢结构平台（6）；

所述通讯机房（5）为底面积小于钢结构平台面积的钢结构方舱，所述钢结构方舱的底面与钢结构平台（6）固定连接为一体，所述钢结构方舱与地面之间连接有走梯（7）。

2.根据权利要求2所述的全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构，其特征在于：所述基础桩基的内圈桩基（1.2）至少有4个，分布在小矩形地域的四个角部；所述外圈桩基（1.1）至少有8个，分别位于大矩形地域的顶点和各边中点。

3.根据权利要求2所述的全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构，其特征在于：所述斜支撑构件（2.3）为上下端分别与内圈支撑立柱（2.12）和外圈支撑立柱（2.11）呈三角形斜向连接的斜杆或钢支撑桁架。

4.根据权利要求3所述的全向信标反射网与钢结构方舱一体化结构，其特征在于：所述走梯（7）为设于内圈支撑立柱（2.12）之间的折返梯或螺旋梯，折点固定安装于内圈支撑立柱（2.12）的钢梁上。

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