Применение башенных кранов в строительстве
При производстве строительных работ большую роль играют подъемные механизмы, способные поднять на заданную высоту строительные материалы, инструменты, строительные конструкции, арматуру, бетон вспомогательные машины и механизмы и другие необходимые для строительства материалы. При строительстве многоэтажных зданий применяются башенные краны, позволяющие поднимать на высоту предметы, которые невозможно поднять в ручном режиме. Башенные краны применяются для выполнения монтажных работ при разных видах строительства для вертикального и горизонтального перемещения грузов. Они также применяются на складах и строительных полигонах.
Башенные краны www.riza-gold.ru характеризуются высоким расположением стрелы и большим расстоянием вылета крюка, охватывающим большую площадь подстрелового пространства, в котором расположена строительная площадка. По основным характеристикам башенные краны делятся на самоходные, движущиеся по проложенным по территории стройки рельсам, самоподъемные, опирающихся на каркасную основу и приставные, опирающиеся на каркас возводимого строения. Для строительства домов высотой до 16 этажей используют самоходные или самоподъемные, для более высоких зданий используют приставные и самоподъемные краны. По типу башни краны бывают с поворотной и неповоротной башней.
Движение крюка может быть организовано как с помощью нагрузочной тележки, двигающейся по стреле, так и с использованием управляемой (маневровой) стрелы. Остов башенного крана может быть решетчатого или трубчатого вида. Наиболее важным параметром башенного крана является его грузоподъемность. Она является основным показателем производственных возможностей и определяется грузоподъемностью при максимальном вылете крюка. Для большинства кранов, применяемых в строительстве жилых домов, используется конструкция с неизменной грузоподъемностью для всех вылетов крюка. Также выпускаются краны с переменной грузоподъемностью, которая определяется по установленному для данного крана максимальному грузовому моменту для каждого вылета крюка.
Применяемые в жилищном и гражданском строительстве башенные краны в основном имеют грузоподъемность до 10 т. и вылет крюка 20-30 м. Также имеются краны и с большим или меньшим расстоянием вылета. Для стационарных приставных кранов длина вылета играет большую роль с целью охвата большей площади строительной площадки. При строительстве многоэтажных домов с небольшим количеством секций используется обычно один башенный кран. При большем количестве секций ставят два крана с одной стороны строящегося дома. Современные модели башенных кранов оснащаются защитными системами, повышающими безопасность работы. Они исключают повреждение подъемного механизма и опрокидывание крана.
Использование башенных кранов в строительстве
Башенные краны в современном мире являются основным средством механизации строительных работ. Это маневренные грузоподъемные устройства, которые позволяют решать широкий спектр задач. Башенный кран представляет собой свободно стоящий стреловой поворотный кран с закрепленной к башне стрелой. Такие устройства применяются для возведения жилых, промышленных и гражданских сооружений, а также выполнения различных погрузочно-разгрузочных работ. Их используют на полигонах, складах и перегрузочных площадках. От производительности башенного крана зависит темп строительства, это важно учитывать при выборе данной техники.
Особенности работы башенных кранов
Башенные краны, как правило, представляют собой механизмы циклического типа. Их работа по перемещению и подъему грузов включает следующие действия:
Передвижения башенного крана могут быть рабочими и установочными. Ко вторым относят манипуляции, которые предполагают изменения положения самого устройства или его стрелы. Основным показателем, который принимают во внимание при выборе башенного крана, является его грузоподъемность. Она равна величине наибольшего веса поднимаемого груза, включая массу грузозахватного механизма.
Преимущества башенных кранов Liebherr
Конструктивные особенности башенных кранов Liebherr позволяют использовать данную технику для возведения зданий любой сложности и конфигурации. Эта техника обладает рядом преимуществ.
Модульность. Возможность быстро устанавливать секции оборудования в пределах идентичных серий позволяет адаптировать конфигурацию механизма под конкретные задачи.
Быстрота перемещения и подъема грузов. Это делает башенные краны Liebherr высокопроизводительными. Скорость смены вылета стрелы также оптимизирована до 116 м/мин.
Сниженное энергопотребление. Башенные краны Liebherr расходуют в 2−3 раза меньше энергии, чем отечественные аналоги. Это позволяет не использовать дополнительные источники питания и сократить расходы.
Низкий уровень шума. Подобное преимущество дает возможность применять башенные краны Liebherr в жилых районах.
Отличная работоспособность в сложных климатических условиях. Башенные краны Liebherr сохраняют прекрасную функциональность даже при сильных порывах ветра (20 м/с) на уровне кабины машиниста.
Плавный ход. Поворотный механизм с гидромуфтой позволяет избежать резких движений при работе башенного крана, а также обеспечивает высокую точность наводки и опускания грузов.
Удобство работы. Эргономичное место оператора гарантирует комфортность, что положительно отражается на внимательности и предотвращает быструю утомляемость.
Легкий монтаж. Установка башенных кранов Liebherr не представляет особых трудностей. Они монтируются с помощью продуманных систем креплений, обеспечивающих безопасность работы.
Высокая производительность башенных кранов Liebherr позволяет экономить до 30–35 % рабочего времени. Это особенно важно при проведении масштабных мероприятий по возведению высотных сооружений. Кроме того, некоторые башенные краны Liebherr не требуют установки рельсовых путей. Подобная особенность помогает не только экономить полезное пространство на строительной площадке, но и сократить время на монтаж оборудования.
Приведите примеры использования башенных кранов в строительстве
В большинстве стран мира башенные краны являются сейчас основным средством механизации строительства. За последние годы значительно возрос их выпуск и появилось много новых конструкций.
Башенный кран представляет собой свободно стоящий стреловой поворотный кран, стрела которого прикреплена к верху башни.
Помимо стрелы и башни, кран имеет следующие основные части: опорную конструкцию, противовес, устройства для подъема груза и изменения вылета, опорно-поворотное устройство и ходовое устройство (для передвижных кранов).
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 1. Схема кранов с низко расположенными стрелами:
а — башенный; б — стреловой с прямой стрелой; в — стреловой с прямой стрелой и гуськом
Опорная конструкция в виде двухшарнирной П-образной рамы называется порталом.
Несущая конструкция башенного крана, состоящая из стрелы и башни, имеет Г-образную форму, что обеспечивает наилучший охват прямоугольных сооружений и позволяет разместить кран в непосредственной близости от строящегося здания (рис. 1, а). Полезный вылет башенного крана составляет при этом около 80% полного вылета, в то время как у стрелового крана с низко расположенной стрелой он не превышает 50% (рис. 1,6) и к тому же резко уменьшается с увеличением высоты сооружения. При наличии гуська (рис. 1, в) условия применения последнего улучшаются, но и в этом случае из-за неизбежного наклона стрелы кран приходится отодвигать от здания на расстояние не менее 20% высоты сооружения.
Рис. 2. Башенные краны на строительстве зданий с кирпичными стенами (Москва, 1955 г.)
Изменение вылета стрелового крана весьма затруднительно, что снижает его маневренность.
Из сравнения схем кранов на рис. 1 видно, что с увеличением высоты строящегося сооружения преимущества башенных кранов перед стреловыми становятся все более заметными. Поэтому они повсеместно применяются при возведении прямоугольных зданий большой высоты.
Рис. 3. Башенные краны на строительстве сооружений стадиона из сборного железобетона (Москва, 1955 г.)
Для массового строительства жилых домов с кирпичными стенами применяются башенные краны (рис. 2) грузоподъемностью от 0,3 до 1,5 т на вылете 10—20 м, для строительства жилых и гражданских зданий из сборных железобетонных элементов — более тяжелые краны (рис. 3) грузоподъемностью 3—5 т на вылете 15—30 м. В последние годы в связи с укрупнением сборных элементов зданий широко применяются краны грузоподъемностью о—10 т (рис. 4).
Большое количество различных башенных кранов используется на строительстве высотных зданий. Так, на строительстве московского университета (рис. 5) работало 15 башенных кранов грузоподъемностью от 1,5 до 15 т, размещенных на земле и на самом сооружении.
Рис. 4. Башенные краны на строительстве жилых сборных зданий из крупноразмерных элементов (Москва, 1967 г.)
Рис. 5. Строительство главного здания МГУ (1950 р.)
Башенные краны сейчас широко применяются в промышленном строительстве при возведении доменных печей (рис. 6, а), мартеновских (рис. 6, б), конвертерных и других цехов металлургических заводов, зданий ТЭЦ (рис. 6, в), градирен, резервуаров и т. п. Краны на гусеничном ходу применяются на строительстве мостов, путепроводов и других транспортных сооружений.
Рис. 6. Схемы использования башенных кранов на:
а — строительстве доменного цеха; б — монтаже металлоконструкций мартеновского цеха; в — монтаже конструкций главного корпуса ТЭЦ
В последнее время башенные краны распространяются на гидротехническом строительстве. Они размещаются на дне котлована, на эстакаде или на возводимом сооружении (рис. 7). В последнем случае краны работают попарно, чтобы с помощью одного можно было, в случае необходимости, перемонтировать другой (рис. 7, а). Иногда краны выполняются самоподъемными и самостоятельно переходящими с одной стоянки на другую (рис. 7, б).
Грузоподъемность кранов, используемых на промышленном и гидротехническом строительстве, достигает 75 т. Чтобы улучшить использование грузоподъемности, в дополнение к основным кранам устанавливают вспомогательные (см. рис. 6, в). Башенные краны используются также для возведения высоких монументальных сооружений (рис. 8), радио- и телевизионных башен (рис. 9).
Рис. 7. Схемы использования башенных кранов на строительстве:
а — башни гидростанции; 1 — переставной кран на выносной площадке; 2 — передвижной кран, размещенный снаружи возводимого сооружения; о — плотины; I и II — положения переставного передвижного крана
Широко применяются башенные краны малой высоты для обслуживания складов, речных причалов, заводов и полигонов железобетонных изделий. Известны случаи использования башенных кранов для подъема грунта из шахт (при строительстве метро) или из глубоких котлованов (сооружение подземных гаражей).
Благодаря распространению башенных кранов в строительстве их конструкция приобрела специфические черты. Строительные башенные краны резко отличаются от башенных кранов других типов, в частности судостроительных. Отличительной особенностью первых является возможность их быстрого монтажа, демонтажа и перевозки, что в условиях современного строительства имеет решающее значение. Судостроительные же башенные краны, как и другие, работающие в промышленности, монтируются обычно один раз и работают многие годы на одном месте.
Необходимость частой переброски кранов в условиях строительства отразилась на их металлоконструкции, механизмах, общей компоновке и обусловила выделение строительных башенных кранов в самостоятельную группу грузоподъемных машин.
Специфические особенности строительных башенных кранов привели к возникновению новых вопросов в области теории их расчета. Появление на строительстве кранов с машинным приводом означало не только замену ручного труда в операциях подъема и транспортирования грузов, но оказало решающее влияние на технологию строительства и конструкцию зданий. Применение кранов, и в особенности башенных, создало возможность перехода от старых методов возведения зданий из мелких штучных элементов (кирпича, шлакоблоков), требующих большой затраты ручного труда, к сборке зданий из крупных элементов, изготовляемых заводским способом.
Рис. 8. Башенный кран на строительстве главного монумента на Мамаевом кургане высотой 82 м (г. Волгоград, 1967 г.)
Рис. 9. Башенный кран на строительстве железобетонной части Останкинской телевизионной башни высотой 535 м (Москва, 1967 г.):
Предшественником башенного крана был механический кран-укосина (рис. 10, а).
Рис. 10. Конструкции строительных башенных кранов:
а — кран-укосина; б — передвижной коисольно-башенный; в — передвижной свободностоящий с неполноповоротиой укосиной; г — стационарный трехопорный полноповоротный с движением грузовой тележки по стреле
Он содержал в себе основные элементы: стрелу, колонну, механизм подъема и позволял механизировать наиболее трудоемкую операцию — вертикальный подъем груза. Однако примитивная конструкция (колонна в виде деревянной мачты, раскрепленной оттяжками) не позволяла выполнять краны с большим вылетам, к тому же они не могли передвигаться, подавать грузы на все участки строящегося здания и имели малую грузоподъемность. Поэтому дальнейшее развитие подъемных средств происходит путем перехода от стационарных машин к передвижным и увеличения вылета.
Это сделало возможным не только подъем груза, но и его перемещение по горизонтали, а также захват с земли на-построечном складе. Появилась необходимость увеличения угла поворота стрелы, который у крана-укосины был ограничен 270°.
Появление башенных кранов и постепенное их совершенствование привело к вытеснению подъемников, которые, отличаясь дешевизной, требуют больших затрат труда на горизонтальное перемещение грузов по земле и по перекрытиям строящихся зданий. В СССР подъемники используются сейчас только для подачи отделочных материалов внутри здания, т. е. на работах, которые не могут быть выполнены башенным краном. В ФРГ считается, например, целесообразным применение башенных кранов даже на весьма малых объектах с весом материалов 600 т (примерно 150 м2 полезной жилой площади).
Массовое применение башенных кранов, могущих подать практически любой по весу груз в любую точку строительной площадки, привело к полной механизации работ по подъему и транспортированию грузов, а также послужило одной из причин полной перестройки современного строительства, заключающейся в переходе от мелких элементов к крупным блокам, панелям и к объемным элементам.