Курганстальмост Курганстальмост
Соединяя берега, мы обретаем мир единый
 

Новости

2014

 

Стадион для «Спартака»

История создания

Пятого сентября в Москве состоялось торжественное открытие собственного стадиона футбольного клуба «Спартак» — «Открытие Арена». Этому предшествовала большая работа, в которой довелось участвовать и ЗАО «Курганстальмост». И своевременное благополучное завершение работы над сложнейшим для завода заказом — большая победа и шаг вперёд всего коллектива предприятия. Восклицательный знак в конце пути — отличный повод вспомнить, какие трудности преодолевались, какие задачи решались в процессе работы над данным заказом.

Начался «роман со «Спартаком» в 2012 году, когда ЗАО «Курганстальмост» выиграл тендер на изготовление 8,5 тысяч тонн металлоконструкций козырька многофункционального комплекса футбольного стадиона ООО «Стадион «Спартак». Архитектурное решение будущего стадиона было найдено германской фирмой «Hochtief». Комплексное проектирование осуществила московская фирма «Айкон». Проектированием металлоконструкций козырька совместно занимались курганское ООО «Мостпроект» и ЗАО «Институт Гипростроймост — СПб» из Санкт-Петербурга. По задумке создателей проекта, металлический козырёк или навес должен был состоять из труб. И стадион ФK «Спартак» cтал одним из первых стадионов в России, в конструкции которого широко используются толстостенные трубы. Это позволило значительно снизить металлоемкость объекта (с 11 тысяч тонн при применении листового металлопроката до 8,5 тысяч тонн в случае использования труб) и придать определенное изящество и лёгкость конструкции. И действительно, все, кто побывал на открытии стадиона и видел «живьём» его навес, восторгаются кружевом металлоконструкций и кажущейся лёгкостью конструкции.

Однако чтобы реализовать идею создателей, нашему предприятию пришлось закупить труборез и научиться на нём работать, так как никогда раньше на Курганстальмосте не имели дело с таким количеством трубных металлоконструкций. Кроме того, одним из обязательных условий сотрудничества заказчика стала стопроцентная контрольная сборка в прямом эфире. В результате исполнения этого требования была построена открытая площадка, оборудованная видеокамерами. И на этой площадке зимой и весной 2013 года в любую нежаркую погоду работали люди.

Год назад, в сентябре 2013-ого, ЗАО «Курганстальмост» завод завершил поставку металлоконструкций ферм и балок покрытия для многофункционального комплекса футбольного стадиона «Открытие Арена». В ноябре прошлого года были изготовлены и отгружены последние металлоконструкции козырька — кровля.

ТЕХНИЧЕСКАЯ СПРАВКА

  • Спортивный комплекс, состоящий из футбольного поля с трибунами вместимостью 43 тысячи человек с возможностью расширения до 46 тысяч на время проведения Чемпионата мира по футболу 2018 года и крытой арены, рассчитанной на 12 тысяч зрителей.
  • Конструкция козырька включает две продольные фермы Ф1, установленные вдоль футбольного поля, и две поперечные фермы Ф2, расположенные перпендикулярно и образующие перекрестную взаимосвязанную систему. Фермы в поперечном сечении — треугольные, с одним верхним и двумя нижними поясами с треугольной раскосной решеткой. Стыки и узлы ферм на высокопрочных болтах с применением фасонок. Жесткость и устойчивость конструкций козырька обеспечивается жесткостью и устойчивостью основных несущих ферм, системой горизонтальных и вертикальных связей, а также жесткостью опорного кольца.
  • Покрытие стадиона представляет собой 4 пространственных фермы из цилиндрической трубы, на которые опирается система балок.
  • Высота ферм 20 — 23,5 м, длина пролетов — 219 м и 180 м, соответственно.
  • Вся система связана стальным опорным кольцом, передающим нагрузки на железобетонные колонны через шарнирные опоры, что также способствует уменьшению горизонтальной нагрузки.
  • В конструкции стадиона применены толстостенные трубы диаметром от 610 мм до 1422 мм.
  • Общий вес металлоконструкций покрытия — 8,5 тысяч тонн.

Техническую подготовку производства, которая была проведена инженерными службами предприятия совместно с проектной организацией ООО «Мостпроект». ООО «Мостпроект» была разработана объемная 3D-модель козырька стадиона, которая позволила с необходимой точностью и обеспечением гарантированной собираемости конструкций производить разработку чертежей КМД конструкторским отделом ЗАО «Курганстальмост» в сжатые сроки.

Первоочередным этапом работы конструкторов стало назначение монтажных стыков, принятое совместно тремя сторонами: ЗАО «Курганстальмост», ООО ПСФ «СТАЛЬКОН», ООО «Стадион «Спартак», а также разработка графика очередности поставок металлоконструкций с учетом сроков и порядка их установки на монтаже. Для этого было необходимо разбить весь объем поставок — 8,5 тысяч тонн — на заказы и скоординировать действия для обеспечения назначенных сроков. В результате металлоконструкции всего козырька стадиона были разбиты на восемь участков.
Совместно со специалистами ООО ПСФ «СТАЛЬКОН» была разработана система монтажных контрольных точек, которые необходимо было нанести на металлоконструкции при изготовлении на заводе. Данная система представляет собой набор пространственных координат монтажных точек, взятых из объемной 3D-модели, которые позволяют позиционировать каждый монтажный элемент относительно одной общей базовой точки при проведении контрольных сборок на заводе-изготовителе и сборке на монтажной площадке (см. рис.3).

АЛЕКСАНДР ГОНЧАРОВ, главный конструктор ЗАО «Курганстальмост»:
— Основной задачей отдела главного конструктора ЗАО «Курганстальмост» была разработка конструкторской документации в сроки, обеспечивающие своевременное изготовление, проведение контрольной сборки и отгрузки металлоконструкций. Целый ряд элементов имел сложную проектную геометрию с наличием нескольких стыков с сопрягаемыми отправочными марками. Как бы странно ни звучало, но сложные чертежи необходимо было сделать простыми, максимально понятными для производственных подразделений.

Конструктивной особенностью стадиона являлось применение толстостенных труб различного диаметра. Максимальный диаметр применяемых труб 1422 мм, толщина стенки до 36 мм. Около половины необходимого объема труб ЗАО «Курганстальмост» поставил Выксунский металлургический завод Челябинской области, остальное финская фирма «Руукки рус» и Челябинский трубопрокатный завод. Для резки труб большого диаметра необходим был труборез, имеющий возможность резки труб большого диаметра и стенку трубы до 50 мм, при этом труборез должен был иметь возможность резки под углами до 70 градусов и, естественно, работать от системы ЧПУ. В итоге выбор остановился на труборезе фирмы Мюллер, который отвечал всем заявленным требованиям. Поставка трубореза на завод состоялась в октябре, запуск в декабре. Процесс внедрения нового оборудования занял около месяца и оказался довольно сложной задачей, т.к. программирование осуществлялось на основе существующих в станке макросов. Для разработки различных программ приходилось набирать из отдельных макросов. Но специалисты бюро ЧПУ отдела главного технолога успешно решили данную задачу.

СЕРГЕЙ ЗОТОВ, заместитель главного технолога ЗАО «Курганстальмост»:
Технологически изготовление металлоконструкций разделилось на верхние и нижние пояса, опорные блоки и прочие узлы (раскосы, шарнирные узлы и т.п.).

Для стыковки труб верхних и нижних поясов, я также сварки фланцев были разработаны вращатели, представляющие собой рамную конструкцию с роликовыми опорами и проводом на них для вращения трубы. Для доступа к зоне сварки были изготовлены специальные площадки, так называемые «капитанские мостики». На них на трёхметровой высоте были организованы рабочие места. .

(Схема сварки на вращателях показана на рис.1 и рис.2).

Сварка металлоконструкций козырька домашнего стадиона любимой многими футбольной команды «Спартак» несла в себе сразу несколько трудновыполнимых задач, требующих технологических решений. Предстояло выполнить сварку элементов из труб с толщиной стенки до 48 мм, диаметром до 1422 мм из стали S460MLH EN 10219-1.

На этапе отработки технологий сварки было изготовлено большое количество опытных образцов общим весом около 20 тонн. Цена только этого, «опытного» вопроса составила более 3 млн рублей.

ВАСИЛИЙ СИДОРОВ, главный сварщик ЗАО «Курганстальмост»:
— Отделом главного сварщика была проделана большая подготовительная работа. Мы составили программу испытаний контрольно-технологических проб (КТП), завариваемых перед началом изготовления стадиона, включающую в себя 17 КТП заваренных автоматической сваркой под флюсом и механизированной сваркой в защитных газах, с использованием различных сварочных материалов и их сочетаний. Согласовали эту программ испытаний с ОАО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО «ЦНИИС»), Научно-исследовательский центр «Мосты». Провели сварка КТП в соответствии с Техническими Условиями на заводское изготовление, разработанными ООО «Мостпроект». Образцы из заваренных КТП были отправлены на испытания в Воронежскую лабораторию сварки филиала ОАО «ЦНИИС», НИЦ «Мосты». В результате были выбраны сочетания сварочных материалов и определены режимы сварки, обеспечивающие получение сварных соединений с прочностными характеристиками наплавленного металла соответствующими основному металлу S460MLH.

В целях повышения качества и стабильности сварки, а так же для увеличения объёмов производства, перед отделом главного сварщика была поставлена задача максимальной автоматизации процесса сварки. Для увеличения возможностей применения автоматической сварки под флюсом была проведена модернизация сварочных автоматов АДФ-1002 и изготовлена нестандартная технологическая оснастка. Часть металлоконструкций была заварена автоматической сваркой под флюсом на свежеприобретённом автоматизированном сварочном центре консольного типа MD 3×3 финской компании «PEMA».

На все сварные заводские швы металлоконструкций козырька отделом главного сварщика были составлены карты технологического процесса производственных сварных соединений с указанием руководящих нормативных документов, способов сварки, сварочных материалов, сварочного оборудования, режимов сварки, технологических требований к сварке и требований к контролю качества сварных соединений.

В связи с большим объёмом швов с полным проплавлением на элементах толщиной до 50 мм, к сварке допускались только самые опытные и квалифицированные сварщики, аттестованные НАКС. Перед началом изготовления металлоконструкций было проведено дополнительное обучение сварщиков. Каждый сварщик заварил образцы угловых соединений толщиной 50 мм с контролем УЗД и только после этого был допущен к сварке конструкций стадиона.

Для сварки наиболее сложного углового соединения «труба на трубу», которое характеризуется переменным углом разделки кромок на разных участках соединения, центральная заводская лаборатория составляла технологические карты ультразвукового контроля по всем участкам примыкания соединения трубы к трубе. В этих картах были указаны параметры и средства контроля, а также схема контроля для каждого участка шва с последующей оценкой качества шва в баллах. Впервые сварщики Курганстальмоста варили под разными углами трубы, да ещё и на высоте в 2,5 метра.

Когда, казалось, работа над «Спартаком» на заводе была завершена, последовало продолжение романа со «Спартаком». Своеобразной «вишенкой на торте» стал заказ на изготовление на нашем предприятии 25-метровой скульптурно-пространственной композиции «Гладиатор». Композиция должна была символизировать собой будущие победы «Спартака» и встречать болельщиков у входа. Никогда до сих пор в цехах Курганстальмоста не изготавливали ничего подобного. Но в результате и Гладиатор со зверским выражением лица, как, видимо, и было задумано авторами, в день открытия стадиона блистал своим бронзовым покрытием на отведённом ему месте.

И «торт», и «вишенка» были приготовлены в срок. С нашим участием.

Рисунок 1

Рисунок 2

При сварке фланца с трубой необходимо было учесть «плавание» сварного шва при вращении трубы т.к. фланец приваривался к трубе под определенным углом. Было разработано несколько вариантов механических следящих систем позволяющих отслеживать перемещение шва в процессе сварки. Качество сварного шва и сплошность фланца проверялось узд контролем с фиксированием в документах.

После сварки фланцев верхние пояса подвергались контролю геометрических размеров в том числе по плоскости фланца и углу наклона. После сдачи верхний пояс отправлялся на фрезеровку торцов.
Для этих целей был приобретен станок 2А656 для фрезеровки фланцев верхних поясов. Станок после капитального ремонта поставила одна из московских фирм. Станок позволил обрабатывать поверхности с габаритами 2000 на 3000 мм.

Для установки нового оборудования были разработаны планировочные решения с учетом рационального направления потоком металла при изготовлении металлоконструкций стадиона. Пришлось решать вопросы изготовления фундаментов, подвода энергоносителей, комплектацией металлом, инструментом и оснасткой. Обработка проводилась за несколько проходов сборными фрезами с твердосплавными пластинами. При этом добивалась необходимая неплоскостность фланца в пределах 0.3 мм, толщина фланца 40-4 мм , угол наклона фланца к трубе и общая длинна пояса.

Изготовление нижних поясов

Резка труб нижних поясов по длине и пазов осуществлялась на газорезательной машине «Мессер». На специально спроектированном и изготовленном вращателе. При этом обеспечивалась необходимая точность резки по длине в пределах 4 мм и необходимый разворот пазов на торцах трубы 2 градуса. Для снижения затрат была разработана технология резки пазов с разделкой под сварку, это оказалось возможным благодаря наличию опции поворота головки и резака на газорезательной машине.

Сварка крестов из листа толщиной 50 мм и сварка крестов к нижнему поясу осуществлялась на вновь приобретенной сварочной колонне фирмы «Pema». Установка позволяла сваривать узлы в автоматическом режиме под слоем флюса.

Схема сварки нижних поясов приведена на рис 3.

Рисунок 3

Опорные блоки

Опорный блок представляет собой конструкцию диаметром 2.5 метра и высотой 7 метров. Вальцовку листов для получения необходимого диаметра заказывали на стороннем предприятии. Для наложения сварных швов необходимо было поставить конструкцию в вертикальное положение. Высота пролета цеха, расположение кранов не позволяло сделать это. Для решения проблемы была выкопана яма с последующим ее обустройством ( бетонирование, ограждение), что позволила установить конструкцию в необходимое для сварки положение.

Контрольная сборка

Масштабность объекта выполняемого на заводе не позволяла проводить контрольную сборку в производственных помещениях. В результате было принято решение организовать два места контрольной сборки стадиона.- в районе ООО Шпунт и на складе металла с подъемом конструкции козловым краном

Планы производства работ, документация на временные опоры — все это разработано нашими специалистами.

Для обеспечения точности выполнения конструктивных сопряжений элементов при изготовлении была создана пространственная модель. На основе модели построенной ООО «Мостпроект» в программе «Tekla Structures» сегодня проводится техническая подготовка производства, с помощью которой будет реализована связь между чертежами КМД, управляющими программами и оборудованием.

Главной трудностью является обеспечение собираемости на монтаже металлоконструкций сложной конфигурации. Поэтому на предприятии проведена стопроцентная контрольная сборка ферм каркаса. После чего на месте строительства по сути, повторять процесс контрольной сборки, но уже с меньшими затратами и отсутствием проблем по собираемости.

Окраска конструкций

После проведения контрольных сборок металлоконструкции стадиона поступали в цех окраски и отгрузки, где выполнялась дробемётная и дробеструйная подготовка поверхности, до требуемого уровня качества по ISO 8501-1 со степенью очистки не ниже Sa2 1/2, для последующего нанесения антикоррозионного покрытия. Очистка металлоконструкций выполняется в дробеметных камерах финской фирмы «Hitsaus Patila», а для очистки трудно доступных мест применяются камеры ручной дробеструйной очистки фирмы «Clemco-Muncebo».

Материалы для окраски использовались фирмы «Hempel».

Окраску металлоконструкций выполняют в окрасочно-сушильных камерах фирмы «Columbus». Благодаря автоматическому поддержанию разных вариантов режимов сушки по влажности и температуры, увеличивает качество лакокрасочного покрытия, значительно снижается время сушки металлоконструкций и сроки поставки изделия на монтаж.

В процессе подготовки производства было спроектировано более 500 наименований оснастки из них порядка 50 единиц — особо крупная оснастка.


к началу страницы
640023, Курган, ул. Загородная, 3, ЗАО «Курганстальмост»
Тел.: (3522) 47-81-49, 47-81-36
Факс: (3522) 47-81-17, 47-80-78
E-mail: market@kurganstalmost.ru
kancler@kurganstalmost.ru