混凝土桿塔應用于無線通信論文
1可行性研究
目前,用于通信基站改良后的自立式單桿水泥桿有以下4種高度:
、21m水泥桿塔,應用于基本風壓0.45~0.55kN/m2,地面粗糙度B類的地區,可最大安裝3副天線;
、18m水泥桿塔,應用于基本風壓0.45~0.55kN/m2,地面粗糙度B類的地區,可最大安裝兩層共6副天線;
、15m水泥桿塔,應用于基本風壓0.45~0.65kN/m2,地面粗糙度B類的地區,可最大安裝兩層共6副天線;
、12m水泥桿塔,應用于基本風壓0.45~0.65kN/m2,地面粗糙度B類的地區,可最大安裝兩層共6副天線。新型桿塔可安裝天線尺寸不大于2640mm×280mm×100mm或1400mm×680mm×80mm,RRU及配電箱可掛于塔身,不可掛電池及機柜。改良后的新型桿塔解決了傳統混凝土桿塔在安全、造價等方面存在的不足;天線掛高最高可達20m,滿足了大部分鄉鎮地區的需求;且自立式桿塔,不需要打拉線,避免了安全隱患;此外,造價相對較低,經濟實用。
2對傳統混凝土桿塔的改良
傳統混凝土桿塔多用于電力系統,以滿足架空輸電線路為主,不能滿足安裝無線通信天線的要求。因此,新型桿塔需在其基礎上進行改良,以適于無線網絡建設的應用。傳統混凝土桿塔采用直埋方式進行立桿,埋深降低了桿體地上高度,且受不同施工地點、土壤密度的影響,運行過程中桿段會產生傾斜,新型桿塔的桿段和基礎可采用法蘭連接,特別是應用快裝預制基礎時,具有施工速度快、就位準確、整體強度高的優勢;傳統桿塔為腳扣式攀爬,專業施工人員能攀爬,但運行維護人員難操作,且安全沒有保障,新型桿塔增設了攀爬防墜落裝置、抱桿及饋線架,采用抱箍與桿段用螺栓連接,安全實用;用于通信基站的.桿塔需掛設天線,迎風面積增大,桿體所受的力也隨之增大,在傳統桿塔桿不變的前提下,須通過加大桿體配筋來增大承載能力;傳統混凝土桿塔外表為普通混凝土,容易受到大氣污染和冰雪的侵蝕,新型桿塔表面采用進口防腐涂料進行噴涂,既美觀又對桿體混凝土起到了一定的保護作用。
3新型桿塔與傳統鋼管塔建站方式的比較
3.1天線掛高及安裝數量比較
新型桿塔:最大高度21m,天線掛高20m;最多可安裝3副雙極化天線,所以無法滿足TD與G網共站的要求,也不能滿足共建共享的要求。傳統鋼管塔:中國移動集團公司的鐵塔標準化設計中,單管塔、三管塔從20m到60m高度可選擇范圍比較大,其中20m塔均按照兩層平臺設計,每層平臺可安裝6副天線,可以滿足后期擴容或共建共享的要求。
3.2運輸及施工難度比較
新型桿塔及快裝基礎屬于預制產品,工廠化加工,現場施工快,可實現當天挖坑、當天組塔、當天完工。大大減少了施工過程中的工作量,降低了工作成本,可在短時期內完成集中批量安裝任務。但桿塔為整體構件,尺寸較大,運輸難度較大,且需現場吊裝,適用于吊車可以進場的基站。傳統鋼管塔為鋼結構,構件尺寸小,便于運輸安裝,但須現場安裝,施工周期長,工作量大。
3.3后期維護和使用比較
新型桿塔采用離心成型工藝,混凝土在高速離心運轉情況下,排除多余水分,經離心成型后的混凝土質地較密實,混凝土強度得以提高,從而很好地保護鋼筋不受外界侵蝕,大大提高了鋼筋混凝土結構桿塔的耐久性。因塔體為混凝土結構,野外運行無人為破壞,在后期運行中不用作任何防腐處理,與鐵塔相比大大降低了防腐費用。混凝土桿塔的體型系數為0.7,在同風壓、同受風面積的情況下,混凝土桿塔塔體所受的風荷載相對較小,不易覆冰。傳統鋼管塔必須有專人定期進行觀測和維護,塔體及螺栓均為鋼構件,容易被盜,每經過大風或者冰雪天氣之后,易對塔體產生變形或覆冰,需要全面檢查、維護,并需定期進行防腐處理,工作量較大,從而使運行成本大大增加。
3.4網絡維護的比較
新型桿塔和傳統鋼管塔均采用鋼制爬梯或爬釘,便于維護人員的攀爬,同時加裝了防墜落裝置,確保了運行維護人員的生命安全,便于網絡維護。
4快裝預制基礎與現澆基礎的比較
由于新型桿塔的塔身需要吊車吊裝,在滿足承載力要求及安全的前提下,如果基礎也可以預制吊裝,可大大減少現場施工的時間、提高產品質量。新研制開發的快裝基礎,工廠化標準模具加工成型,蒸汽養護,強度高,通用性好;娱_挖做好墊層后即可吊裝就位,施工方便,速度快。對于需要轉移的基站可二次吊運,重復利用,不產生閑置或報廢,經濟效益可觀。傳統現澆基礎,基坑開挖后要組立模板,現場進行鋼筋綁扎,偏遠地區還要現場配制混凝土,需攪拌機、電源、振動棒等輔助設備,現場澆注的混凝土質量受氣候、施工人員技術水平等影響,質量較難控制,特別是冬季施工,質量、工期更難保證,且周期長,工作量大。現澆混凝土基礎只能一次使用。
5綜合分析
新型混凝土桿塔具有施工速度快、工程造價低、施工協調難度小,可多次重復利用等優勢,在鐵路和高速公路沿線無線網絡覆蓋、及時處理小區域補點應用中可以發揮有效的作用;在需安裝的天線數量不超過6副時,可以作為20m鐵塔的替代產品。但因塔高受限,運輸、安裝要求條件高等因素制約了新型混凝土桿塔的應用范圍。未來,可采用部分預應力結構配筋形式、外法蘭連接等新技術、新工藝開發出30m及以上高度的混凝土桿塔,同時研究推廣多樣化的安裝方式,使該類桿塔在移動通信工程建設中發揮更大的作用。
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