机房铁塔基础知识与建设建议.ppt
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1、 中国铁塔河南分公司技术交流 -机房、铁塔基础知识与建设建议中国铁塔股份有限公司 内部使用主讲人:章耀文2014年12月 2讲师介介绍章耀文,章耀文,国家国家一级注册一级注册结构工程师结构工程师,高级工程师高级工程师。现现就职于广东省电信规划设计院有限公司就职于广东省电信规划设计院有限公司,任任建筑设计建筑设计研究院结构所研究院结构所所长所长,负责负责多项通信机楼、杆塔、机房等多项通信机楼、杆塔、机房等工程设计,多次获省部级优秀设计工程设计,多次获省部级优秀设计奖奖,中国铁塔集团中国铁塔集团技技术专家。术专家。通信钢塔桅运行维护安全技术要求通信钢塔桅运行维护安全技术要求YD/T 2197-20
2、10主要编制主要编制人人。2008年赴四川抗震救灾专家团队主要年赴四川抗震救灾专家团队主要成员成员。3目录3 3机房类型介绍机房类型介绍4 4机房及铁塔建设流程介绍机房及铁塔建设流程介绍5共建共享建议及案例共建共享建议及案例6 6工程事故案例工程事故案例2 2通信铁塔技术要求通信铁塔技术要求1 1铁塔类型介绍铁塔类型介绍 01Part铁塔类型介绍铁塔类型介绍 5七月25通信铁塔的类型通信铁塔的类型通信铁塔(塔桅)单管塔(通信杆)普通单管塔(插接、螺栓接)外爬单管塔内爬单管塔美化通信杆美化树美化灯杆。自立式铁塔角钢塔四边形三边形拉线铁塔四边形三边形支撑杆其他(抱杆或增高架等)美化天线美化水罐型美
3、化罩型空调型。62025/7/10高度:一般高度:一般1550米;米;优点:点:简洁、美、美观、占地面占地面积较小小;施工安装速度快,适用于具施工安装速度快,适用于具备吊装吊装设备操作条件下的各操作条件下的各类场景。景。缺点:缺点:长悬臂臂结构,抗构,抗风性能性能较差,杆差,杆顶位移位移较大;大;对现场有施工条件限制;有施工条件限制;造价相造价相对传统铁塔高,安装天塔高,安装天线、维护相相对较难。工期、造价:工期、造价:基基础建建设周期周期7-10天,基天,基础养养护二十多天,安装杆二十多天,安装杆约2天;天;杆身杆身35006000元元/米,米,风压不同、是否美化造价也不同不同、是否美化造价
4、也不同大多数大多数为桩基基础,少数用独立基,少数用独立基础,基,基础造价造价约712万,地万,地质不同,不同,造价差造价差别会会较大。大。1.单管塔单管塔 72025/7/10外爬插接地面单管塔外爬插接地面单管塔内爬法兰螺接地面单管塔内爬法兰螺接地面单管塔1.1.单管塔单管塔 82025/7/102.2.美化单管塔(景观塔)美化单管塔(景观塔)美美化化灯灯杆杆 92025/7/102.2.美化美化单管塔(景观塔)单管塔(景观塔)美化树美化树风景区或有特殊要求的敏感地点、造价最高。造价:每米约风景区或有特殊要求的敏感地点、造价最高。造价:每米约700010000700010000元。元。1020
5、25/7/103.3.自立铁塔自立铁塔-四边形角钢塔四边形角钢塔四四边边形形角角钢钢塔塔 112025/7/103.3.自立铁塔自立铁塔-四边形角钢塔四边形角钢塔适用于山区、适用于山区、乡村等村等对塔体美塔体美观要求不高的要求不高的场景景高度:各种高度均适用高度:各种高度均适用优点:点:传统铁塔形式,使用广泛,塔形式,使用广泛,质量容易保量容易保证,安全度高,安全度高加工、安装、使用及加工、安装、使用及维护方便方便建建设成本低成本低可以建造在机房可以建造在机房顶,节约用地及用地及节省基省基础造价,尤其在山造价,尤其在山顶等等场地不地不大大时较适合。适合。缺点:缺点:体量体量较大、外大、外观不美
6、不美观;施工周期相施工周期相对较长工期、造价:工期、造价:基基础建建设周期周期7-10天,基天,基础养养护二十多天,安装二十多天,安装铁塔塔约58天;天;塔身塔身约75009000元元/吨吨,50米米铁塔塔约18万左右。万左右。桩基基础或独立基或独立基础,基,基础造价造价约712万,地万,地质不同,造价差不同,造价差别会会较大。大。122025/7/103.3.自立铁塔自立铁塔-三边形塔三边形塔适用于适用于风压不高的山区、不高的山区、乡村等村等对塔体美塔体美观要求不高的要求不高的场景。景。高度:高度:各种高度均适用各种高度均适用优点:点:与四角与四角铁塔相似,塔相似,质量容易保量容易保证,安全
7、度,安全度高;高;加工、安装、使用及加工、安装、使用及维护方便;方便;建建设成本低。成本低。缺点:缺点:整体整体结构抗扭构抗扭较差差,不适合高不适合高风压地区地区。无法做在机房无法做在机房顶,占地大,占地大工期、造价:工期、造价:施工周期及杆身施工周期及杆身单价与四角价与四角铁塔差不多,塔差不多,50米塔身价格米塔身价格约15万。万。132025/7/103.3.自立铁塔自立铁塔-拉线塔拉线塔拉线塔 142025/7/103 3 自立铁塔自立铁塔-拉线塔拉线塔适用于山区、屋面等适用于山区、屋面等对塔体美塔体美观要求不高的要求不高的场景。景。高度:高度:1250米,米,较少用少用优点:点:用用钢
8、量少,加工及施工便捷,量少,加工及施工便捷,对基基础要求低要求低;缺点:缺点:现场需要有需要有较大的拉大的拉线空空间,需要需要经常常对拉拉线及塔体及塔体进行行维护;施工技施工技术要求高,安全度低,容易由于人要求高,安全度低,容易由于人为意外破坏出意外破坏出现重大重大安全事故。安全事故。152025/7/103 3 自立铁塔自立铁塔-支撑杆支撑杆 162025/7/103 3 自立铁塔自立铁塔-支撑杆支撑杆适用于租用机房屋面要求天适用于租用机房屋面要求天线挂高挂高较高的高的场景景,部分高山站也可采用。部分高山站也可采用。高度:高度:1020米,屋面一般不超米,屋面一般不超过15米米优点:点:安装
9、方便,施工速度快,造价低廉;缺点:缺点:美观性差,共享能力有限。若多个系统时,屋面要做多个支撑杆来满足要求。注意:屋面支撑杆基础有化学锚栓直接固定、植钢筋做柱墩、凿原结构柱焊钢筋做柱墩等方法。(化学锚栓应慎用)172025/7/103 3 自立铁塔自立铁塔-其他(抱杆)其他(抱杆)适用于租用机房屋面、高速路适用于租用机房屋面、高速路覆盖等覆盖等对塔高要求不高的塔高要求不高的场景景。高度:高度:36米,一般不超米,一般不超过8米米优点:点:安装方便,施工速度快,造价低廉;缺点:缺点:美观性差,高度受限。182025/7/103.3.自立铁塔自立铁塔-其他(增高架)其他(增高架)也叫也叫笼架、用于
10、租用机房屋面、架、用于租用机房屋面、目前目前较少用。少用。高度:高度:410米,一般不超米,一般不超过12米米优点:点:天天线安装数量多,使用方便安装数量多,使用方便;缺点:缺点:美美观性差,高度受限性差,高度受限。192025/7/103.3.自立铁塔自立铁塔-其他(塔房一体化基站)其他(塔房一体化基站)机房与机房与铁塔塔结合合在一起的基站。适用于在一起的基站。适用于选址址困困难、永久建站、永久建站风险大、大大、大型集会型集会临时应急、重大事件急、重大事件快速响快速响应等等场景。景。高度:高度:3035米米优点:点:安装方便、快速,可多次重安装方便、快速,可多次重复使用复使用;缺点:缺点:对
11、安装安装现场要求有一定的运要求有一定的运输及施工条件;及施工条件;基基础整体性整体性较差。差。202025/7/104 4 美化天线美化天线(1/4)美化天美化天线外表美外表美观。体量小。体量小。有直立灯杆造型、空有直立灯杆造型、空调型、灯柱型、型、灯柱型、近似水箱型、花架型等多种美化天近似水箱型、花架型等多种美化天线造型。造型。为和周和周围景景观相相协调,可采不同的,可采不同的美化天美化天线杆造型。杆造型。市区建站采用美化天市区建站采用美化天线越来越多。越来越多。美化天线杆(美化天线杆(1)212025/7/104 4 美化天线杆美化天线杆(2/4)美化天线杆(美化天线杆(2 2)直立灯杆型
12、直立灯杆型 222025/7/104 4 美化天线杆美化天线杆(3/4)美化天线:美化天线:空调、水罐空调、水罐方柱、花架方柱、花架 232025/7/104 4 美化天线杆美化天线杆(4/4)美化树美化树烟囱烟囱型美化天线型美化天线 242025/7/105.5.广东省已建的杆塔情况广东省已建的杆塔情况省内省内现网网铁塔情况塔情况 主要有四角主要有四角铁塔、通信杆、支撑杆、抱杆、美化天塔、通信杆、支撑杆、抱杆、美化天线等;等;大量四角大量四角铁塔建在机房塔建在机房顶上,上,铁塔基本都塔基本都经过设计单位位设计,安全情,安全情况况较好;好;通信杆建在机房旁通信杆建在机房旁边,早期,早期为插接普
13、通通信杆,后期部分采用美化通插接普通通信杆,后期部分采用美化通信杆,早期杆身由厂家信杆,早期杆身由厂家负责,没有,没有经过设计单位位设计,不同厂家杆体安,不同厂家杆体安全度均不同,部分杆体存在安全全度均不同,部分杆体存在安全隐患,同一厂家,不同患,同一厂家,不同时期的杆体安全期的杆体安全度也不相同,存在低价低度也不相同,存在低价低质的情况;的情况;租用房屋屋租用房屋屋顶天天线挂高要求高挂高要求高时多采用支撑杆、要求不高多采用抱杆多采用支撑杆、要求不高多采用抱杆或美化天或美化天线(市区)。(市区)。02Part通信铁塔技术要求通信铁塔技术要求 262025/7/10 集团公司通信铁塔技术要求集团
14、公司通信铁塔技术要求铁塔集塔集团公司公司铁塔塔标准化工作准化工作两本两本标准,准,47种种标准塔型的准塔型的设计,其它按非其它按非标设计l“通信通信铁塔技塔技术要求要求”l“通信通信铁塔塔标准准图集集”综合分析需求、成本、安全等因素,大幅度减少了塔型,共提供合分析需求、成本、安全等因素,大幅度减少了塔型,共提供7个种个种类,47种塔型种塔型l具体到每个区域最多具体到每个区域最多10-15种塔型种塔型l主要推荐主要推荐单管塔、角管塔、角钢塔、三管塔、美化杆塔、三管塔、美化杆l对于景于景观塔、灯杆塔也塔、灯杆塔也进行了行了标准化准化具体建设时应具体建设时应设计单位出图设计单位出图 27标准化准化铁
15、塔种塔种类图(一)(一)双轮景观塔双轮景观塔 灯杆景观塔灯杆景观塔 路灯杆塔路灯杆塔 28标准化铁塔种类图(二)标准化铁塔种类图(二)三管塔三管塔单管塔单管塔 29标准化铁塔种类图(三)标准化铁塔种类图(三)角钢塔角钢塔屋面拉线桅杆屋面拉线桅杆 30存量铁塔提高共享能力指导意见 全面分析现有存量铁塔类型,针对铁塔的共享改造做出检测、评估和加固改造工作的建议,以提高公司存量铁塔的共享能力。美化塔及美化天线罩技术要求 各地的美化塔桅建设方案差异较大,种类多种多样,不适宜做美化塔桅的标准化设计,但会出美化塔桅图库,图库中会有美化塔桅的相关技术要求,各地可根据图库选择塔集集团公司通信公司通信铁塔技塔技
16、术要求要求铁塔集团公司铁塔标准化下一步工作 31集集团公司通信公司通信铁塔技塔技术要求要求铁塔技术要求总体思路铁塔技术要求总体思路 以“共享、经济、安全、适用、先进”为原则;全面收集国标、行标和三家运营商现有实践经验并进行分析;全面分析运营商的建网思路,以及中远期移动技术演进方向,确定城市、郊区/乡镇、农村三个主要场景,以及天线制式的组合;以标准化为导向,从风压、天线挂高、制式组合、适用场景以及安全性,通过综合成本比较,尽可能压缩种类,最终确定47种标准塔型(45种落地塔和2种屋面拉线桅杆塔身)32铁塔技塔技术要求的几个关要求的几个关键因素因素平台层数:取决于需挂天线的数量平台大小与垂直间隔:
17、取决于各频率系统水平与垂直隔离度要求塔高:取决于天线挂高需求以及平台数铁塔种类:主要取决于风压、综合造价、环境、搬运条件和场地限制 331、根据各运营商当前的网络制式和发展规划,近期的建设典型需求如下:2、远期运营商的网络都将向4G(TD-LTE,LTE FDD)、5G网络演进。3、综合考虑三家运营商的共享典型组合需求,确定新建铁塔满足5-7个系统需求。4、考虑未来发展,铁塔设计应做一定资源预留。5、因此,选择三层平台、四层平台两种方案:四平台方案:满足8个制式系统(24副天线)需求。三平台方案:满足6个制式系统(18副天线)需求。注:1、三、四平台方案主要针对单管塔、三管塔、角钢塔;2、对景
18、观塔、路灯杆塔、楼顶拉线桅杆等不含平台的塔桅,由于高度、美观的限制,设置23层支架,满足23个制式系统(69副天线)。制式制式组合分析及合分析及铁塔平台塔平台层数数/分分场景建景建设需求需求区域市区郊区/乡镇农村中国移动GSM900GSM1800TD-LTEGSM900GSM1800TD-LTEGSM900TD-LTE中国联通WCDMALTE FDDTD-LTEGSM900WCDMALTE FDDGSM900WCDMALTE FDD中国电信CDMALTE FDDTD-LTECDMALTE FDDCDMALTE FDD 341、天、天线挂高需要挂高需要满足不同足不同频率制式系率制式系统网网络覆盖
19、的要求覆盖的要求2、目前,、目前,综合分析三家运合分析三家运营商的建网策略,不同商的建网策略,不同场景天景天线挂高需求如下挂高需求如下:3、考考虑平台数量及平台安装位置,因此落地平台数量及平台安装位置,因此落地铁塔塔高塔塔高选择六档:六档:30、35,40,45,50,55米。米。4、一般路灯杆高、一般路灯杆高1015米,考米,考虑到天到天线挂高及共享需求,挂高及共享需求,标准中的路灯杆塔高准中的路灯杆塔高度度选择为20米;屋米;屋顶拉拉线桅杆一般高桅杆一般高1215米,考米,考虑到共享需求,屋到共享需求,屋顶拉拉线桅桅 杆高度杆高度选择为15米。米。天天线挂高需求挂高需求区域市区郊区/乡镇农
20、村现网天线挂高(米)25-4030-5030-50 35平台大小与平台大小与间隔隔 不同系不同系统间主要采用天主要采用天线垂直隔离距离垂直隔离距离满足系足系统干干扰隔离。隔离。系系统间垂直隔离距离取定垂直隔离距离取定为:0.5米(上米(上层天天线底端与下底端与下层天天线顶端的距离)端的距离)平台平台间距考距考虑因素:因素:天天线安装、安装、维护的空的空间需要需要 未来系未来系统增加的增加的扩展,展,满足同平台上下两足同平台上下两层天天线的布放的布放 未来网未来网络发展,如展,如350MHz、450MHz、700MHz等低等低频段引入需使用更大尺寸天段引入需使用更大尺寸天线因此,平台因此,平台间
21、距距设定定为:5米米 同平台上的水平隔离,同平台上的水平隔离,应从从铁塔塔设计的角度,根据平台大小及天的角度,根据平台大小及天线抱杆位置抱杆位置计算算抱杆抱杆间距,判断是否距,判断是否满足系足系统间水平隔离要求。水平隔离要求。对于景于景观塔、楼塔、楼顶拉拉线桅杆、路灯杆塔等不含平台的塔桅,根据上述的垂直隔离桅杆、路灯杆塔等不含平台的塔桅,根据上述的垂直隔离距离要求距离要求设置天置天线支架的位置。支架的位置。36技技术要求:要求:标准塔型(一)准塔型(一)列入标准铁塔设计共7个铁塔种类,47种塔型。其中落地塔45种,屋顶拉线桅杆杆身2种。郊区、乡镇、农村地区落地塔建议使用三管塔、插接式单管塔及角
22、钢塔;城市地区落地塔建议使用双轮景观塔、灯杆景观塔、插接式单管塔及路灯杆塔。适用于市区场景的落地铁塔有3个种类,18种塔型,适用于郊区场景的落地铁塔有3个种类,27种塔型。37技技术要求:要求:标准塔型(二)准塔型(二)序号塔高(m)塔型基本风压(kN/m2)层数120路灯杆塔0.453220路灯杆塔0.653330 双轮景观塔(内法兰)0.35340.45350.55360.6537灯杆景观塔(内法兰)0.35280.45290.552100.6521135双轮景观塔(内法兰)0.353120.453130.553140.65315灯杆景观塔(内法兰)0.352160.452170.5521
23、80.6521940三管塔0.353200.453210.553220.65323插接式单管塔0.353240.453250.553260.6532745三管塔0.354280.454290.554300.65431插接式单管塔0.354320.454330.554340.65435角钢塔0.6543650三管塔0.354370.454380.554390.65440插接式单管塔0.354410.454420.554430.65444角钢塔0.6544555角钢塔0.654落地标准铁塔落地标准铁塔4545种种 38技技术要求:要求:标准塔型(三)准塔型(三)4545种落地标准铁塔在下列情况时,
24、铁塔需特殊设计种落地标准铁塔在下列情况时,铁塔需特殊设计:位于位于山区(山峰山坡、盆地谷地、谷口山口)的铁塔;山区(山峰山坡、盆地谷地、谷口山口)的铁塔;位于位于A A类地面粗糙度地区(指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地类地面粗糙度地区(指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区)的铁塔;区)的铁塔;位于抗震设防烈度位于抗震设防烈度8 8度且场地类型为度且场地类型为、类场地的地区及抗震设防类场地的地区及抗震设防烈度烈度9 9度地区的铁塔;度地区的铁塔;风压超过风压超过0.65KPa0.65KPa地区的铁塔。地区的铁塔。39技技术要求:要求:标准塔型(四)准塔型(四)序号塔高(m)塔型基本风压(K
25、N/m2)天支层数115屋顶拉线桅杆0.45220.652注:屋顶拉线桅杆标准杆身设计仅提供杆身设计及杆身拉注:屋顶拉线桅杆标准杆身设计仅提供杆身设计及杆身拉线点位置,不包括拉线、屋顶拉线点及杆身基础等设计。线点位置,不包括拉线、屋顶拉线点及杆身基础等设计。屋顶拉线桅杆完整设计应委托有资质的设计单位设计。屋顶拉线桅杆完整设计应委托有资质的设计单位设计。屋顶拉线桅杆杆身屋顶拉线桅杆杆身2 2种种 40技技术要求:要求:标准塔型准塔型选择原原则1.1.标准铁塔必须由有资质的设计单位的设计人员根据当地基标准铁塔必须由有资质的设计单位的设计人员根据当地基本风压、抗震设防烈度等自然条件选择本风压、抗震设
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