Әртүрлі жергілікті жағдайларда бұрыштық болат мұнаралар мен түтікті мұнаралардың қолданылуының талдауы

I. Жазық және сопақ аймақтар

Жергілікті жағдай сипаттамалары

Жазық және сопақ аймақтарда жайпақ көлбеулер мен салыстырмалы тұрақты геологиялық жағдайлар бар, бұл тасымалдау мен құрылысқа ыңғайлылық туғызады. Алайда, олар жиі қатты желдер мен найзағай сияқты табиғи жүктерге ұшырайды.

(A) Бұрыштық болат башнялардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Тасымалдау мен орнатудың ыңғайлылығы: Жеңіл және кіші өлшемді бұрыштық болаттан жасалған бөлшектерден тұратын бұл башняларды ірі көтеру жабдықтарын қажет етпей, тікелей автокөлікпен объектіге жеткізуге болады. Олардың алдын-ала жиналған модульді құрылымы бөліктерге бөліп жинауды мүмкіндік етеді және құрылыс алаңына қойылатын талаптарды азайтады.

◦ Құны тиімділігі: Жазық аймақтарда қарапайым өндірістік процестер мен негізді өңдеудің төмен деңгейдегі күрделілігі арқасында бұрыштық болат башнялар жалпы алғанда тиімдірек бағаға ие.

◦ Жоғары икемділік: Олардың негізі жер бедеріне байланысты реттелуі мүмкін (мысалы, егістік жерлер, шабындықтар). Сонымен қатар, оларды ұстау оңай, сондықтан төменгі кернеулі электр беру немесе қысқа қашықтықтағы байланыс сценарийлері үшін сәйкес келеді.

• Шектеуліктер:

◦Желге төзімсіздік: Решеткалы құрылымның желге қарсы ауданы үлкен. Күшті жел соғатын жазық аймақтарда қосымша диагональдық арматура қажет болып, болаттың шығынын арттырады. Сондай-ақ, олардың бұралу қатаңдығының төмендігі тербеліс қаупіне әкеп соғуы мүмкін.

◦ Кең аумақ алады: Төрт аяқты құрылым кеңінен орналасқан негізге ие болуы керек, бұл егін шаруашылығы немесе құрылыс жерлерінің жетіспейтін аймақтарында жер пайдалану нормаларымен қақтығысуы мүмкін.

(B) Трубалық мұнаралардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Күшті желге төзімділік және тұрақтылық: Трубалық мұнаралар жоғары иілу қатаңдығы мен аэродинамикалық дөңгелек немесе көпбұрышты қимасы арқасында жазықтықтардағы күшті жел соғатын орталарға, мысалы, жағалау жазықтықтары мен жел көп соғатын аймақтарға идеалды келеді.

◦ Компакт құрылым: Біртүтік немесе көптүтікті мұнаралардың ауданы аз (мысалы, біртүтікті мұнараның негізі диаметрі бар болғанда 1-2 метр болуы мүмкін), сондықтан егістік жерлер мен өндірістік аймақтар сияқты жері шектеулі аймақтарға сәйкес келеді.

◦ Эстетикалық тартымдылық: Олардың ылғи пішіні ландшафпен жақсы үйлеседі және жиі қалалардың шеткі аймақтары мен автожолдар бойында орналасқан байланыс базалық станциялары мен жоғары кернеулі желі мұнаралары үшін қолданылады.

• Шектеулер:

◦ Жоғары тасымалдау және орнату құны: Ұзындығы үлкен болат түтік бөлшектері (біртүтікті мұнаралар үшін ондаған метрге дейін) арнайы көліктерді және үлкен крандарды көтеру үшін талап етеді. Ашық далалық жерлерде құрылыс оңай болса да, жабдыққа инвестиция құны жоғары болады.

◦ Қатаң негіз талаптары: Мұнараның салмағының шоғырлануы терең қазықты негіздер немесе арматураланған темірбетон платформаларын талап етеді. Жұмсақ топырақ негіздерінде (мысалы, батпақты қабаттарда) негізді өңдеу құны бұрыштық болат мұнаралардың құнынан асып түсуі мүмкін.

II. Таулы және жазықтау аймақтар

Жергілікті жағдай сипаттамалары

Бұл жерлер күрт көтерілістермен, күрделі геологиялық жағдайымен (тау жыныстары мен бос топырақ қабаттарының араласуы), транспортировкалау мен құрылыс жүргізу қиындығымен, сондай-ақ күшті желдер мен төменгі температуралар сияқты қатаң жағдайлармен сипатталады.

(A) Бұрыштық болат башнялардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Икемді тасымалдау: Компоненттер жолы жоқ алыстағы таулы аймақтарға адамдар, жүк таситын малдар немесе кіші ұшақтар арқылы тасымалдау үшін кіші бөліктерге (мысалы, бұрыштық болаттан жасалған бөлшектер, бұрандалы қосылыстар) бөлшектелуі мүмкін.

◦ Бейімделуші орнату: Решеткалы құрылым бөліктеп жинауды мүмкіндік етеді. Көлбеу немесе тегіс емес жерлерде башняның вертикальдығы негіздердің биіктігін өзгерту арқылы (мысалы, деңгейлеу тастарын немесе сатылы негіздерді қолдану) реттеледі, осылайша жер қазу көлемі минимумға дейін төмендейді.

◦ Жергілікті пішін өзгертуге жақсы төзімділік: Решеткалы құрылым серпімді деформацияға жол береді. Теңсіз отыруы немесе жер сілкіністері мүмкін жерлерде жеке компоненттерді ауыстыру арқылы тез жөндеу жасауға болады.

• Шектеуліктер:

◦ Жел жүктемесіне төзімділіктің жеткіліксіздігі: Тау жоталарында айнымалы және күшті жел жүктемелері қосымша диагоналдық тіреулерді талап етеді, бұл болаттың пайдаланылуын арттырады және құнының арзандығына әсер етеді.

◦ Биіктік шектеулері: Компоненттердің қосылу беріктігіне байланысты 3000 метрден жоғары биіктіктегі таулы жазықтарда бұрыштық болаттан жасалған торлар әдетте 50 метрден аспайды, ал бұл ұзақ қашықтыққа электр энергиясын беру қажеттілігін қанағаттандыра алмайды.

(B) Трубалық мұнаралардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Жоғары тұрақтылық және желге қарсы төзімділік: Құбырлы торлардың жоғары жалпы қаттылығы олардың күшті тау желдеріне (мысалы, аңғар желдері, орографиялық желдер) және тайфунның кері ағымына төзімді болуын қамтамасыз етеді. Олар биік таулы жерлерде электр желілерін салуға сәйкес келеді (мысалы, Тибет-Қытай платауындағы электр желісі).

◦ Ұзын аралықты асып өту мүмкіндігі: Көп құбырлы торлар (мысалы, үш құбырлы немесе төрт құбырлы торлар) ұзақ қашықтықтағы электр желілерін қолдай алады, каньондар мен терең ойпаттарды асып өтеді, негіздердің санын және салу күрделілігін азайтады.

◦ Материалдың өте жақсы тозуға төзімділігі: Төмен температуралы таулы жерлерде болат түтік материалдары (мысалы, Q355NHD коррозияға төзімді болат) қарапайым бұрыштық болатқа қарағанда иілгіштігі жоғары болып келеді, бұл төмен температурада пайда болатын сынғыш сынудың алдын алады.

•Шектеуліктер:

◦ Көлікпен тасымалдау мен көтеру қиындықтары: Ұзын болат түтік бөлшектерін тар немесе жоқ тау жолдарымен тасымалдау қиын, жиі қымбат бағалы вертолетпен көтеру талап етіледі.

◦Күрделі фундамент құрылысы: Таулардағы тастардың негізін қазу үшін жарылыс қажет. Түтікті мұнаралар үшін қазықтық фундамент салу қиын, ал тастардың әртүрлілігі негіздің босауына әкелуі мүмкін, сондықтан регулярлы бақылау мен берікдету қажет.

III. Шөл және Қопырақ жерлер

Жергілікті жағдай сипаттамалары

Бұл аймақтар құрғақ, тәуліктік температура өзгерістері үлкен, құмның күшті эрозиясы, төменгі тасымалдау қабілеті бар құмды немесе қопырақты топырақ және құмның жылжуына байланысты көлік жолдары қауіп-қатерге ұшырайды.

(A) Бұрыштық болат башнялардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Қарапайым фундамент құрылысы: Құмды аймақтарда бұрыштық болаттан жасалған тіреулер жүктемені таратып, олардың батып кетуін болдырмау үшін төменгі, кеңейтілген фундаменттерді (мысалы, темірбетон плиталық фундамент) қолдана алады.

◦ Төменгі техникалық қызмет көрсету құны: Ашық тұрған бөлшектерді тексеру оңай, ал жиналған құмды қолмен тазалауға болады. Бұрыштық болаттағы ыстық синапталған коррозияға қарсы қаптама құрғақ шөл жағдайларында 20 жылдан астам уақытқа шыдайды.

◦ Жақсы құм батыруға төзімділік: Решеткалық құрылым негізінде 2-3 метрлік бос кеңістік қалдырылып жобалануы мүмкін, бұл құмның батып кету қаупін азайтады. Құм тордан өте алады, сонымен қатар желге қарсы кедергіні азайтады.

• Шектеулер:

◦ Ауыр құмдың абразивті тозуы: Бұрыштық болаттың сүйір шеттері құмдағы дауылдармен жеңіл тозады, көлденең қима әлсірейді және түтікті тіреулерге қарағанда жиі қаптаманы қайтадан бояу қажет етеді.

◦ Құмның жылжуына байланысты тұрақсыздық: Ұзақ мерзімді құм қозғалысы жергілікті фундаменттің отыруына әкеліп, тіреудің еңкейуіне және регулярлы түзетулер жасау қажеттілігіне әкеп соғуы мүмкін.

(B) Трубалық мұнаралардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Жоғары құмға төзімділік: Бұрыштық болатқа қарағанда тегіс болат түтіктердің беті құмдың ысыруын 50%-дан астам төмендетеді, оларды құмды дауылдар жиі болатын аймақтарға (мысалы, Такла-Макан шөліне) сәйкес келеді.

◦ Тұрақты негіз: Түтікті мұнаралар тұрақты құм немесе тау жыныстарының қабаттарына ену үшін терең қазықты негіздерді (мысалы, спиральді болат түтік қазықтарын) пайдаланып, құмның жылжуынан туындайтын көлденең күштерге төзімді болады.

◦ Жоғары өнімді материалдар: Болат түтіктердің сыртқы қабырғалары полимочевинамен жабылуы немесе нержавейкалық болаттан жасалуы мүмкін, сонымен қатар катодтық қорғаумен бірге қолданылып, шөлдегі тұзды топырақтың коррозиясына қарсы тұрады.

• Шектеуліктер:

◦ Жоғары құммен басылу қаупі: Жалғыз түтікті мұнаралардың табан диаметрі кіші, құмның жылжуы нәтижесінде жабылуы мүмкін, бұл механикалық түрде құмды алу қажеттілігін туғызады және қымбатқа түседі.

◦ Тасымалдау қиындықтары: Шөлдерде тұрақты жолдардың болмауы арнайы оф-роуд көліктерін немесе тасымалдау үшін модульді бөлшектеуді талап етеді. Көтергіш жабдықтар жиі құмға батып, құрылыс тиімділігін төмендетеді.

IV. Жағалау және теңіз селі аймақтары

Жергілікті жағдай сипаттамалары

Бұл аймақтарда ылғалдылық жоғары, күшті тұзды бұлт коррозиясы, жиі цунами, төменгі тасымалдау қабілеті бар жұмсақ саз немесе саздан тұратын негіз, сонымен қатар су деңгейінің тербелісіне байланысты суға толық толып кеткен құрылыс алаңдары бар.

(A) Бұрыштық болат башнялардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Икемді фундамент жобасы: Жұмсақ теңіз жағалауының топырағында пила фундаменттері (мысалы, алдын-ала кернеулі темірбетон түтік пилалары) қолданылуы мүмкін. Бұрыштық болат башнялары жеңіл болғандықтан, түтікті башняларға қарағанда фундаменттің тасымалдау қабілетіне төмен талаптар қояды.

◦ Құнын бақылау мүмкіндігі: Жағалау аймақтарында бұрыштық болат башнялар ауа әсеріне төзімді болатты (мысалы, Q355NH) немесе ауыр-жүк антикоррозиялық қаптаманы (цинк-алюминий жасанды қорытпалы қаптама) қолдана алады, ол түтікті башняларға қарағанда 30% - 40% арзан тұрады.

•Шектеуліктер:

◦ Төменгі коррозияға төзімділік: Бұрыштық болаттағы саңылаулар тұзды бұлттың жиналуына әкеліп соғады, бұл электролиттік коррозияға әкеледі. Олардың әрбір 2 - 3 жылда бір рет антикоррозиялық техникалық қызмет көрсетуі қажет, бұл қымбатқа түседі.

◦ Цунамидан қорғалу дәрежесінің жеткіліксіздігі: 30 м/с-тен жоғары дауыл жел жылдамдығында бұрыштық болат башнялардың үлкен желге қарсы ауданы резонанс тудыруы мүмкін, бұл қосымша кергіш сымдар немесе диагональдық тіреулерді қажет етеді және құрылымды күрделендіреді.

(B) Трубалық мұнаралардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Өте жақсы коррозияға төзімділік: Болат түтіктер горячее цинкование мен эпоксидтік ұнтақ композиттерімен қапталуы немесе нержавейкалық болаттан жасалуы мүмкін, бұл тұзды шайқау ортасында 30 жылдан астам қызмет ету мерзімін және 5-10 жылдық қызмет көрсету циклін қамтамасыз етеді.

◦ Тұрақты дауылға төзімділік: Дөңгелек көлденең қиманың төменгі жел жүктемесі пішін коэффициенті бар (шамамен 0,6 - 0,8), бұрыштық болат башнялармен салыстырғанда (1,3 - 1,5) желге қарсы кедергісін 50% азайтады, оны дауылдар жиі болатын жағалау аймақтарына (мысалы, Оңтүстік Қытай теңізі аралдары, Фуцзянь жағалауы) сәйкес келеді.

◦ Икемді фундаменттер: Приливті аймақтарда колодец фундаменттері немесе теңіз платформасы тәрізді фундаменттер қолданылуы мүмкін. Ауыр салмағына қарамастан, түтікті башнялардың жалпы қаттылығы приливтердің туғызатын фундаменттің орын ауыстыруына төтеп бере алады.

• Шектеуліктер:

◦ Теңізде құрылыс құнының жоғары болуы: Жағалаулық теңіз жағдайында немесе аралдарда су құралдары мен көтергіш жабдықтар (мысалы, баржалар, қозғалмалы крандар) қажет болып, жергілікті жобалармен салыстырғанда құрылыс шығындарын 2 - 3 есе арттырады.

◦ Қатаң экологиялық талаптар: Ауыр металл бояуларын қолданып коррозияға қарсы өңдеу теңіз ортасын ластауы мүмкін, сондықтан экологияға қауіпсіз бояулар (мысалы, сулы эпоксидті бояулар) қажет болады және бұл шығындарды арттырады.

V. Ерекше жер бедерлері (батпақтар, карст аймақтары, шахта аймақтары)

Жергілікті жағдай сипаттамалары

Бұл аймақтар негіздеуінің теңсіз отыруына (мысалы, карст үңгірлері, шахтамен өңделген аймақтар) немесе бетінің өте төменгі тіреу қабілетіне (мысалы, батпақтар) қауіп төндіреді және арнайы құрылыс әдістерін қажет етеді.

(A) Бұрыштық болат башнялардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Негіздеудің жеңіл конструкциясы: Батпақтарда батып кетуді болдырмау үшін жүзіп жүретін негіздеулер (мысалы, қарсы салмақтары бар болаттан жасалған жәшіктер) қолданылуы мүмкін. Карст аймақтарында үңгірлерді цементтеуден кейін тәуелсіз тіреулер қолданылады.

◦ Жөндеудің оңайлығы: Жергілікті негіздің шөгуі үшін бұрыштық болат башнялардың жеке компоненттерінің биіктігін реттеуге болады (мысалы, сақиналарды, бұрандалы қосылыстарды пайдалану арқылы), бұл тез жөндеуге мүмкіндік береді.

•Шектеуліктер:

◦ Төменгі ұзақ мерзімді тұрақтылық: Болатын саздан қабаттардың ползучестьі баяу башняның көлбеулігіне әкеп соғуы мүмкін, ол үшін регулярлы бақылау мен нығайту қажет. Кен өндіру аймақтарында беткі қабаттың құлдырау қаупі бұрыштық болат башнялардың деформацияға төзімсіздігін арттырады.

(B) Трубалық мұнаралардың қолданылуы

• Дайындары:

◦ Шөгуге қарсы терең негіз: Карст аймақтарында тесілген құдық негіздері тұрақты тау жыныстарына жетуі мүмкін. Болатын жерлерде қосымша ұзын болат түтік құдықтар (20 метрден астам) жұмсақ топырақты тіреуіш қабаттарға дейін өткізу үшін пайдаланылады.

◦ Жоғары конструкциялық қаттылық: Түтікті башнялардың жалпы қаттылығы олардың өңделген аймақтардағы баяу беткі деформацияға төзімді болуын қамтамасыз етеді, осылайша кен өндіру аймақтарында электр энергиясын беру үшін қолайлы.

•Шектеуліктер:

◦ Жоғары құрылыс техникалық талаптары: Карст аймақтарында цементтеу және қосымша ұзын құдықтар салу арнайы жабдықты талап етеді, бұл қымбатқа түседі. Батпақ жерлерде құдық қағу қоршаған топырақты бұзады және отыруын күшейтеді.

VI. Қорытынды: Жергілікті жерге негізделген башняларды таңдау бойынша ұсыныстар

Жер бетінің түрі	Басым таңдалатын башня түрі	Негізгі қарастыру көздері
Ойпаттар мен сопақтар	Трубалы башнялар (күшті жел соғатын аймақтар)	Желге төзімділік, жерді пайдалану
	Бұрыштық болат башнялар (жалпы аймақтар)	Құны, салу ыңғайлылығы
Таулар мен үстірттер	Бұрыштық болат башнялар (алыстағы таулы аймақтар)	Көліктеу икемділігі, орнатуға бейімділік
	Трубалық мұнаралар (биік тұстар)	Жел жүктемесіне төзімділік, үлкен арақашықтықты аралап өту қабілеті
Шөлдер мен Гоби	Құбырлы мұнаралар	Құмдың үйкеліске төзімділігі, негіздің тұрақтылығы
Жағалау және лагунды жазықтар	Құбырлы мұнаралар	Тұзды шашырату коррозиясына төзімділік, дауылға төзімділік
Батпақтар, карст аймақтары, кен орындары	Трубалық мұнаралар (арнайы негіздермен)	Негіздің отыруына төзімділік, құрылымның қаттылығы

Негізгі принциптер: Мұнараны таңдау келесі төрт элементті қамтиды: "тасымалдау, орнату, жүк көтеру және техникалық қызмет көрсету". Мысалы, таулы аймақтарда бұрыштық болаттан жасалған мұнараларды тасымалдаудың ыңғайлылығын басшылыққа алу керек; жағалау аймақтарында - түтікті мұнаралардың коррозияға және желге төзімділігіне назар аудару керек; ал жазық аймақтарда - құны мен өнімділікті тепе-теңдікте ұстау қажет. Нақты жобаларда геологиялық зерттеу деректерін (мысалы, топырақтың жүк көтергіштігі, жел қысымы деңгейлері) және жобаның бюджетін толық ескере отырып, ең тиімді шешімді анықтау маңызды.