Мачты связи в Томске

По конструкции антенно-мачтовые сооружения делятся на несколько основных групп. Первая — свободностоящие гранёные и трубчатые мачты на базе опор освещения, изготавливаемые из листовой стали методом гибки с продольной сваркой. Они не требуют растяжек, занимают минимум места и подходят для установки в черте города. Вторая группа — решётчатые (фермные) мачты, собираемые из уголкового проката на болтовых соединениях: они рассчитаны на большую нагрузочную способность, но требуют оттяжек или массивной базы. Третья группа — опоры двойного назначения (ОДН), которые совмещают функцию связи и освещения на одной конструкции. Четвёртая — специализированные опоры сотовой связи (ОСС) и радиорелейной связи (РРЛ), предназначенные строго под определённые типы антенн. По продольной форме ствола различают цилиндрические, конические и телескопические мачты; по сечению — гранёные (8–16 граней), трубчатые и треугольные/квадратные фермные.

Современные мачты связи используются далеко не только под сотовые антенны — это многофункциональные инженерные конструкции. На них монтируют панельные (секторные) антенны базовых станций стандартов 2G, 3G, 4G и 5G; радиорелейные антенны для магистральных линий связи между БС; Wi-Fi-точки для покрытия территорий беспроводным интернетом; приёмные ТВ-антенны эфирного телевидения; оборудование ведомственной радиосвязи. Помимо связного оборудования на мачту ставят системы видеонаблюдения, громкоговорители и сирены оповещения, навигационные и метеорологические датчики, молниеприёмники. Распространённое применение — совмещение с уличным освещением: на стволе крепится кронштейн под консольный светильник, что позволяет сэкономить на отдельной опоре освещения. Такие решения особенно востребованы на транспортных развязках, в промышленных зонах, на территориях коммерческой застройки и в закрытии теневых зон сотовой связи в сельской местности.

Главное различие — в способе удержания вертикального положения. Свободностоящие мачты (обычно гранёные или трубчатые на базе опор освещения) удерживаются исключительно собственной жёсткостью ствола и массивным фланцевым основанием на железобетонном фундаменте; растяжки не требуются. Такие мачты компактны, эстетичны, занимают минимум места, быстро монтируются и подходят для установки в городской черте, рядом с тротуарами и проезжей частью. Мачты с растяжками (фермные, решётчатые) имеют более лёгкую конструкцию, поэтому их вертикальность поддерживается системой тросов-оттяжек, закреплённых на якорях в грунте на расстоянии до 50–70% от высоты мачты. Они дешевле при больших высотах (70–100 метров и выше), но требуют значительной площади — до 1–2 гектаров под оттяжки. Свободностоящие мачты выбирают для городов, пригородов и коммерческих объектов; мачты с растяжками — для удалённых площадок, где площадь не ограничена, а бюджет критичен: радиоцентры, передающие станции связи, магистральные узлы РРЛ.

Типовой диапазон высот свободностоящих мачт на базе гранёных и трубчатых опор — от 20 до 50 метров с шагом 2–5 метров; РМГ и ОДН изготавливаются до 70 метров. Решётчатые и фермные мачты выпускаются по типовым проектам высотой 30, 40, 50, 60, 70 и 80 метров, для базовых станций сотовой связи в открытой местности обычно выбирают высоту 70–90 метров, хотя встречаются конструкции и выше 100 метров. Высоту подбирают исходя из нескольких факторов: требуемой зоны покрытия БС (чем выше мачта, тем больше радиус соты — от нескольких десятков метров в плотной городской застройке до 35 км в открытой местности), характера местности (лес, высокие здания, рельеф), плотности сети и экологических норм по уровню электромагнитного излучения. В городской плотной застройке часто ставят мачты 25–40 метров, в пригородах и селах — 50–70 метров, для магистральных РРЛ — 40–80 метров в зависимости от расстояния между узлами.

Опора двойного назначения — это стальная мачта, одновременно выполняющая функции антенной опоры и столба освещения. Конструктивно это гранёный или трубчатый ствол высотой 12–30 метров с усиленной несущей способностью: на оголовке и верхних секциях устанавливаются антенны сотовой связи 4G/5G или РРЛ, а на средней части ствола — кронштейн со светодиодным или газоразрядным светильником для магистрального или площадочного освещения. К тому же одна конструкция несёт видеокамеры, системы оповещения, молниеприёмник, навигационные комплексы. Главное преимущество — экономия: вместо двух-трёх отдельных сооружений (отдельная мачта связи, отдельная опора освещения, отдельная опора видеонаблюдения) ставится одна ОДН, что сокращает расходы на фундаменты, земляные работы, электрику, аренду земли. Дополнительный плюс — эстетика: одна аккуратная опора вместо «леса» разнородных конструкций лучше вписывается в городскую среду. ОДН особенно востребованы на транспортных развязках, в промышленных зонах, на набережных и в коттеджных посёлках с ограниченным местом под инженерные сооружения.

Стволы свободностоящих гранёных и трубчатых мачт производят из листового проката марок Ст3 и низколегированной стали 09Г2С толщиной от 6 до 12 мм. Для решётчатых и фермных мачт используются углеродистая сталь С245, С255 и низколегированная С345, С355 с требуемой категорией по ударной вязкости (KCV) — это обязательное требование для конструкций, работающих при температурах до −40 °C. Марку стали и толщину подбирают с учётом ветровой нагрузки по СП 20.13330.2016 (I–VII район), гололёдного района, массы размещаемого оборудования (антенны, кабели, коммутационные шкафы) и высоты мачты. Основная защита от коррозии — горячее цинкование по ГОСТ 9.307-2021 с толщиной покрытия 80–120 микрон; заявленный срок службы — 30 лет без обновления покрытия. Дополнительно по желанию заказчика наносится порошково-полимерное окрашивание в любой цвет по каталогу RAL — это обеспечивает декоративную функцию и даёт второй защитный слой, особенно важный в прибрежных зонах и на промышленных площадках с агрессивной атмосферой.

Свободностоящие мачты устанавливаются фланцевым способом на железобетонный фундамент с анкерной закладной деталью — стальной конструкцией с выпущенными анкерными шпильками (обычно М24–М36, класс прочности 8.8). Фундамент обычно имеет небольшие габариты — от 1,5×1,5 до 3×3 метров в плане при глубине 1,5–2,5 метра, что значительно экономит площадь под установку по сравнению с мачтами на растяжках. Параметры фундамента рассчитываются индивидуально под каждую мачту с учётом её высоты, массы оборудования, ветрового района и характеристик грунта: для скальных и плотных грунтов достаточно мелкозаглублённого основания, для слабых и пучинистых — используются свайные или ленточные фундаменты с увеличенной глубиной заложения. Сама мачта обычно поставляется в виде нескольких секций длиной до 12 метров, которые соединяются на объекте телескопическим или фланцевым способом. Подвод силового кабеля и коммуникационных линий к мачте выполняется под землёй; в стволе предусматривается ревизионный лючок для доступа к электрооборудованию и клеммным коробкам. Для решётчатых мачт фундамент более массивный — ширина базы по проекту может достигать 4×4 метра, плюс требуется площадь под якоря оттяжек.