RU222708U1 - Опора связи модульная - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям телекоммуникационных башен и предназначена для размещения на ней телекоммуникационного оборудования, например элементов системы мобильной связи. Техническим результатом полезной модели является повышение механической прочности конструкции опоры связи. Указанный технический результат достигается за счет того, что опора связи модульная содержит верхние, средние и нижние модули, при этом модули выполнены в виде полых участков труб круглого сечения, средние модули имеют высоту и диаметр не более чем у нижних модулей, верхние модули имеют высоту и диаметр не более чем у средних модулей, фланцы верхних модулей содержат ребра жесткости с углами относительно друг друга в 120°, при этом между ребрами жесткости располагается по два болтовых соединения, фланцы средних модулей содержат ребра жесткости с углами относительно друг друга в 60°, при этом между ребрами жесткости располагается по одному болтовому соединению, фланцы нижних модулей содержат ребра жесткости с углами относительно друг друга в 60°, при этом между ребрами жесткости располагается по два болтовых соединения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Опора связи модульная относится к конструкциям телекоммуникационных башен и предназначена для размещения на ней телекоммуникационного оборудования, например элементов системы мобильной связи [E04H 12/08].

Из уровня техники известна МНОГОТРУБНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ БАШНЯ ДЛЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ [CN2622325, опубл. 30.06.2004], включающая корпус башни, подъемную лестницу башни и антенный фидер, пластину с неподвижными отверстиями заземляющего провода и предохранительное освещение, отличается тем, что корпус башни образован комбинацией нескольких трубчатых блоков; на корпусе башни имеются воздухозаборные и выпускные каналы. Многотрубная комбинированная башня связи отличается тем, что каждый многотрубный узел выполнен цилиндрическим, коническим, многоугольным или многотрубным, а также тем, что корпус башни представляет собой совокупность нескольких трубчатых блоков, каждый из различных трубчатых блоков соединен фланцем, а многотрубные блоки соединены по фазе. На соседних фланцах соответственно предусмотрены конические механизмы радиального позиционирования и углового фазового позиционирования, соответствующие вогнутости и выпуклости.

Недостатком аналога является невысокая прочность фланцевых соединений по причине отсутствия в конструкции фланца внешних полей, повышающих жесткость.

Также известна ТРУБЧАТАЯ БАШНЯ [RU78506, опубл. 27.11.2008], отличающаяся тем, что башня выполнена из трубчатых металлических секций разного диаметра, закрепленных между собой, оснащенных ступеньками и армированных, по крайней мере, одним рядом стального ограждения, и содержит, по меньшей мере, одну площадку для размещения и обслуживания антенных устройств средств связи; площадка для размещения и обслуживания антенных устройств средств связи выполнена в виде правильного многоугольника в плане со стойками для крепления антенных устройств, расположенных по углам либо по периметру многоугольника, либо ниже уровня площадки; закрепление металлических секций осуществляется с помощью фланцево-болтовых креплений; трубчатая башня крепится на поверхности земли на армированный железобетонный фундамент анкерными болтами; высота трубчатых металлических секций составляет от 6 до 12 м.

Недостатком аналога является большая длина трубчатых секций, что потенциально снижает совокупную прочность конструкции.

Наиболее близкой по технической сущности является АНТЕННАЯ ОПОРА-МАЧТА [RU85529, опубл. 10.08.2009], которая содержит ствол переменного сечения, выполненный из секций, секции изготавливают из труб разного диаметра и соединяют между собой при помощи фланцев через болтовые соединения с последующей обваркой; в верхней части ствола расположена площадка, которая через раскосы закреплена на стволе с помощью сварки. По краям площадки установлены трубостойки, к которым крепят антенну. Обслуживание и монтаж антенны производят с помощью лестницы, закрепленной по всей высоте к стволу. Антенную опору-мачту закрепляют через опорную пяту на бетонном ростверке фундамента посредством анкерных болтов. Нижняя секция ствола антенной опоры-мачты легко отсоединяется от бетонного ростверка фундамента, это позволяет мобильно переустанавливать антенную опору-мачту.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленной полезной модели, состоит в расширении эксплуатационных возможностей и области использования антенных опор, повышение надежности конструкции.

Основными техническими проблемами прототипа являются малое количество ребер жесткости на фланцевых соединениях и повышенная длина секций антенной опоры, что потенциально снижает прочность конструкции.

Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом полезной модели является повышение механической прочности конструкции опоры связи.

Указанный технический результат достигается за счет того, что опора связи модульная, содержащая верхние, средние и нижние модули, при этом модули выполнены в виде полых участков труб круглого сечения, средние модули имеют высоту и диаметр не более чем у нижних модулей, верхние модули имеют высоту и диаметр не более чем у средних модулей, фланцы верхних модулей содержат ребра жесткости с углами относительно друг друга в 120˚, при этом между ребрами жесткости располагается по два болтовых соединения, фланцы средних модулей содержат ребра жесткости с углами относительно друг друга в 60˚, при этом между ребрами жесткости располагается по одному болтовому соединению, фланцы нижних модулей содержат ребра жесткости с углами относительно друг друга в 60˚, при этом между ребрами жесткости располагается по два болтовых соединения.

В частности, ребра жесткости выполнены в виде прямоугольных треугольников.

Краткое описание чертежей.

На Фиг. 1 показан общий вид опоры связи модульной.

На Фиг. 2 показан вариант конструкции опоры связи модульной.

На Фиг. 3 показаны виды используемых фланцев и болтовых соединений.

На фигурах обозначено: 1 – модуль; 2 – фланец; 3 – ребро жесткости; 4 – секции телекоммуникационной башни; 5 – лестница; 6 – болт.

Осуществление полезной модели.

Опора связи модульная (см. Фиг. 1 и 2) (в варианте реализации высотой 32 м) состоит из нижних модулей 1 (в указанном варианте реализации из четырех нижних модулей 1 высотой 4 м), средних модулей 1 (в указанном варианте реализации из пяти средних модулей 1 высотой 3 м) и верхних модулей 1 (в указанном варианте реализации из одного верхнего модуля 1 высотой 1 м), модули 1 представляют собой полые участки труб из жесткого материала, имеющие круглое сечение.

По высоте модули 1 соединены между собой посредством фланцевых соединений на высокопрочных болтах 6.

Для упрочнения соединения фланцы 2 содержат ребра жесткости 3, выполненные в виде прямоугольных треугольников, прямой угол которых образован горизонтальной поверхностью фланца 2 и вертикальной поверхностью стенки модуля 1. Фланец верхнего модуля содержит три ребра жесткости 3 с углом 120˚ между ними (см. Фиг. 3), фланцы средних и нижних модулей 1 содержат по шесть ребер жесткости с углами 60˚ между ними.

Нижние модули 1 между собой соединены посредством болтовых соединений, которые располагаются по два между ребрами жёсткости 3.

Средние модули 1 между собой соединены посредством болтовых соединений, которые располагаются по одному между ребрами жёсткости 3.

Верхние модули 1 между собой соединены посредством болтовых соединений, которые располагаются два между ребрами жёсткости 3.

Верхняя часть нижнего модуля 1, которая соединяется с нижней частью среднего модуля 1, выполнена содержащей болтовые соединения согласно конструкции средних модулей 1.

Верхняя часть среднего модуля 1, которая соединяется с нижней частью верхнего модуля 1, выполнена содержащей болтовые соединения согласно конструкции верхних модулей 1.

В варианте реализации соединение верхних модулей 1 образовано фланцевыми соединениями с шестью болтами 6 М24, соединение средних модулей 1 – с двенадцатью болтами 6 М24, соединение нижних модулей 1 – с двенадцатью болтами 6 М36.

В варианте реализации диаметр труб нижних модулей 1 составляет 426…630 мм, средних – 168…325 мм, верхних – до 89 мм.

В верхней части опоры связи модульной к ее модулям 1 предпочтительно разъемным соединением смонтированы три расположенные друг над другом секции телекоммуникационной башни 4, выполненные в виде треугольных призм, содержащих по крайней мере выполненные в виде металлических труб или профилей и соединенные между собой посредством болтового или сварного соединения элементы основания, вертикальные угловые опоры, вертикальные центральные опоры и диагональные элементы (на фигурах не показаны), например, согласно патенту РФ № 218696.

С целью обеспечения доступа к верхним модулям 1 для их ремонта и обслуживания вдоль внешних стенок модулей 1 опоры связи модульной по всей ее высоте смонтирована лестница 5. Крепление лестницы 5 к внешним стенкам модулей 1 осуществляется с шагом 1,5 м. Для компактной перевозки лестницы 5 она выполнена разборной.

Опора связи модульная работает следующим образом.

При сборке модульной опоры связи модули 1 располагают последовательно, один над другим (верхние над средними, средние над нижними), при этом каждый вышестоящий тип модуля 1 имеет высоту и диаметр не более чем у предыдущего модуля 1. Модули 1 соединяют между собой разъемным соединением посредством фланцев 2.

Опору связи модульную монтируют к бетонному основанию посредством анкерных болтов 6.

Внутри секций телекоммуникационной башни 4 формируется пространство, которое может быть использовано для формирования площадки с полом (например, решетчатым), с возможностью нахождения на ней обслуживающего или строительного персонала.

Указанный технический результат – повышение механической прочности конструкции опоры связи – достигается за счет того, что в конструкции используются модули трех типов (нижние, средние, верхние), при этом каждый вышестоящий тип модуля 1 имеет высоту и диаметр не более чем у предыдущего модуля 1, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки с увеличением высоты модуля 1. Указанные углы между ребрами жесткости 3 фланцев 2 модулей 1 и количество болтовых соединений обосновывается математическим моделированием и натурными экспериментами, проведенными для достижения требуемого уровня прочности конструкции.

Фланцы 2 верхних модулей 1 содержат три ребра жесткости 3 с углом 120˚ между ними, при этом между ребрами жесткости 3 располагается по два болтовых соединения, что обосновывается необходимостью симметрии для равномерного распределения нагрузки и подтверждается математическим моделированием и натурными экспериментами, в ходе которых было выявлено, что для высот башен высотой от 20 до 32 м уменьшение количества ребер жесткости 3 и количества болтовых соединений приведет к существенному снижению механической прочности соединений. Увеличение количества ребер жесткости 3 и количества болтовых соединений также приведет к ухудшению механической прочности конструкции из-за повышения ее веса. Таким образом, указанное количество ребер жесткости 3 и количество болтовых соединений является оптимальным с точки зрения механической прочности для верхних модулей 1.

Фланцы 2 средних модулей 1 содержат ребра жесткости 3 с углом 60˚ между ними, при этом между ребрами жесткости 3 располагается по одному болтовому соединению, что обосновывается необходимостью симметрии для равномерного распределения нагрузки и подтверждается математическим моделированием и натурными экспериментами, в ходе которых было выявлено, что для высот башен высотой от 20 до 32 м уменьшение количества ребер жесткости 3 и количества болтовых соединений приведет к существенному снижению механической прочности соединений. Увеличение количества ребер жесткости 3 и количества болтовых соединений также приведет к ухудшению механической прочности конструкции из-за повышения ее веса. Таким образом, указанное количество ребер жесткости 3 и количество болтовых соединений является оптимальным с точки зрения механической прочности для средних модулей 1. Также увеличение количества ребер жесткости 3 обусловлено большей нагрузкой на средние модули 1 по сравнению с верхними модулями 1.

Фланцы 2 нижних модулей 1 содержат ребра жесткости 3 с углом 60˚ между ними, при этом между фланцами располагается по два болтовых соединения, что обосновывается необходимостью симметрии для равномерного распределения нагрузки и подтверждается математическим моделированием и натурными экспериментами, в ходе которых было выявлено, что для высот башен высотой от 20 до 32 м уменьшение количества ребер жесткости 3 и количества болтовых соединений приведет к существенному снижению механической прочности соединений. Увеличение количества ребер жесткости 3 и количества болтовых соединений также приведет к ухудшению механической прочности конструкции из-за повышения ее веса. Таким образом, указанное количество ребер жесткости 3 и количество болтовых соединений является оптимальным с точки зрения механической прочности для нижних модулей 1. Также увеличение количества ребер жесткости 3 обусловлено большей нагрузкой на нижние модули 1 по сравнению со средними модулями 1.

Также заявленный технический результат достигается за счет того, что ребра жесткости 3 выполнены в виде прямоугольных треугольников, прямой угол которых образован горизонтальной поверхностью фланца 2 и вертикальной поверхностью стенки модуля 1. Указанная форма позволяет распределять нагрузку соединений модулей 1 более равномерно.

В 2023 г. заявителем были собраны экспериментальные образцы модульных опор связи в соответствии с настоящим описанием и были проведены лабораторные и производственные испытания в сравнении с образцами, представляющими собой реализации аналогов и прототипа.

Испытания с приложением в том числе сверхнормативных механических нагрузок, ветрового и гололедного воздействия показали повышение на 8…10% показателей прочности опоры связи модульной, что позволило подтвердить достижение на практике заявленного технического результата.

Пример конструкции башни показан на Фиг.2.

Опора связи модульная представляет собой изделие, обладающее конструктивным единством и произведенное с соблюдением установленного технологического процесса на предприятии-изготовителе.

В частности, модули 1 соединяются между собой на предприятии-изготовителе посредством болтовых соединений.

Claims (2)

1. Опора связи модульная, содержащая верхние, средние и нижние модули, при этом модули выполнены в виде полых участков труб круглого сечения, средние модули имеют высоту и диаметр не более чем у нижних модулей, верхние модули имеют высоту и диаметр не более чем у средних модулей, фланцы верхних модулей содержат ребра жесткости с углами относительно друг друга в 120°, при этом между ребрами жесткости располагается по два болтовых соединения, фланцы средних модулей содержат ребра жесткости с углами относительно друг друга в 60°, при этом между ребрами жесткости располагается по одному болтовому соединению, фланцы нижних модулей содержат ребра жесткости с углами относительно друг друга в 60°, при этом между ребрами жесткости располагается по два болтовых соединения.

2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что ребра жесткости выполнены в виде прямоугольных треугольников.