Башенные краны для высотного строительства

Башенные краны для высотного строительства

Башенные краны для высотного строительства несколько отличаются своей конструкцией от кранов общего назначения. Как показала практика строительства, с увеличением высоты зданий более 16 этажей применение башенных кранов на рельсовом ходу неэффективно. Поэтому при высотном строительстве применяют самоподъемные и приставные башенные краны.

Самоподъемные краны представляют собой такую конструкцию, которая, будучи установлена непосредственно на строящемся здании, по мере увеличения его высоты может быть переставлена по вертикали. В связи с этим обычная опорно-ходовая часть крана заменена специальным опорным устройством, позволяющим устанавливать кран на каркас или стены здания и переставлять его.

Самоподъемный башенный кран (рис. 68) состоит из неподвижной башни 5 с поворотным оголовком, к которому прикреплены стрела 3 с грузовой кареткой, противовесная консоль 1 с механизмами и кабина управления 2. Башня установлена на опорной раме 6, снабженной выдвижными консольными балками 7, которыми кран в четырех точках опирается на каркас или стены возводимого здания, а для восприятия отрицательных (отрывающих) опорных реакций балки соединяются винтовыми тягами 9 с дополнительными анкерами #, заводимыми в проемы кладки стен этажом ниже.

Для подъема крана служит устройство, состоящее из обоймы 4, охватывающей башню, полиспастов 11 для подъема крана и лебедки 10. Во время работы обойма находится в верхней части башни, а когда надо поднять кран, она опускается на возведенные стены здания (рис. 68, а), опираясь на них своими балками. При помощи лебедки 10 и подъемных полиспастов 11 башню крана подтягивают вверх по направляющим обоймы. На время вертикального перемещения башни опорные консольные балки и анкеры убирают, а затем вновь выдвигают, закрепляя башню на новом месте.

Самоподъемные башенные краны могут обслуживать строительство зданий и сооружений любой высоты. Однако краны рассмотренной конструкции при грузоподъемности 3—5 т и вылете стрелы 22 м и более настолько массивны, что применять их можно только для сооружения зданий с металлическим каркасом.

Для сборного строительства высотных зданий с железобетонным каркасом применяют приставные башенные краны, которые размещаются вне контуров здания и не мешают организации строительных работ на объекте. На рис. 69 показан кран, предназначенный для строительства зданий высотой 25—30 этажей. Для уменьшения массы крана и снижения ветровой нагрузки на него решетчатую башню изготовляют из труб. До высоты 16 этажей кран стоит свободно и может перемещаться, а при дальнейшем наращивании башню крепят к строящемуся зданию специальными связями. Опорная часть крана с балластными плитами устанавливается на четырех фундаментных блоках.

Кран состоит из башни, 19 промежуточных секций, верхней секции с устройством 1 для монтажа промежуточных секций и поворотного оголовка с противовесной консолью и горизонтальной стрелой, по которой движется стреловая каретка.

Башня наращивается методом «сверху». Выдвижение верхней секции с противовесной консолью и стрелой осуществляется по монтажной стойке 2, которую монтажники сами выдвигают и последовательно

крепят с одной стороны к каждой верхней промежуточной секции башни. В образовавшийся проем с помощью ручной лебедки вводят поднятую заранее самим краном и установленную на монтажной площадке объемную секцию 3 длиной 5,6 м (рис. 69, б). После этого состыковывают введенную секцию с основной башней снизу и с опускаемой верхней секцией сверху. Конструкция стыка секций башни представляет собой два фланца с фиксированной посадкой (рис. 69, в), соединяемых между собой на восьми болтах. В соответствии с требованиями техники безопасности, во время работ по стыкованию секций монтажники находятся в подвесных люльках, перемещающихся вместе с монтаж ной стойкой.

Специальные башенные краны для промышленного строительства применяют для монтажа электростанций, доменных, мартеновских, прокатных, прессовых и других цехов металлургических, химических и машиностроительных заводов. Это краны повышенной грузоподъемности со значительным вылетом стрелы и большой высотой подъема, что обусловлено габаритами объектов и большой массой их сборных элементов. Масса таких кранов составляет 100—400 т, а их монтаж сложен. Эти краны выполняются как с неподвижными башня ми и поворотными оголовками, так и с поворотными платформами.

Специальный башенный кран (рис. 70) со стоит из неподвижной башни 5 и поворотного оголовка 6 со стрелой и противовесной консолью. Башня опирается через мощный портал 2 на ходовое устройство 1. Все механизмы 3 установлены на верхней части портала, а управление ведется из кабины 4.

У этого крана нет механизма передвижения, его перемещают па рельсам только без груза при помощи лебедок, устанавливаемых на подкрановых путях. Во время работы кран опирается на специальные опоры 7, расположенные в нижней части портала. Такая система облегчает конструкцию ходового устройства, но делает кран менее маневренным.

Поскольку маневренность крана является главным фактором его производительности, в ряде случаев такие краны выполняют самоходными.

В настоящее время освоено изготовление наиболее мощных в мировой практике специальных кранов с поворотной платформой грузоподъемностью 50 и 75 т и грузовыми моментами 1 ООО и 1425 тс м. Краны оборудованы механизмами передвижения и подъемными устройствами для выдвижения башни при монтаже крана.

Краны-погрузчики (рис. 71) для складов и заводов строительных изделий изготовляют на базе узлов соответствующих башенных кранов, но высоту башни уменьшают или снимают ее целиком.

Источник

Классификация башенных строительных кранов

Верейкин А.А. МГТУ им. Н.Э. Баумана, Верейкин И.А. University of Applied Sciences in Jyvaskyla.

При высотном строительстве в РФ глобальный объём всех подъёмно-транспортных работ (свыше 98%) производится с использованием башенных кранов (БК) [1]. Соответственно, башенные краны играют роль одного из ключевых механизмов в строительстве. Следует отметить, что в других странах доля работ с использованием БК может существенно отличаться, например, в США больше используются подъёмные платформы, которые крепятся либо к стенам строящегося здания снаружи, либо устанавливаются в лифтовых шахтах.

БК, применяемые в строительстве, различаются по функциональному назначению, по конструктивным особенностям башен, конструкции стрел и ходового устройства, а также способу монтажа. В соответствии с этими различиями краны башенного типа классифицируются по следующим признакам:

1. Строительно-монтажные башенные краны. Это наиболее распространенная функция, краны данного назначения составляют до 90% всех БК, используемых в гражданском, промышленном, а также жилищном строительстве (рис.1).


Рис.1. Башенные краны в жилищном строительстве

2. Промышленные БК. Обеспечение работы промышленных предприятий, погрузочно-разгрузочных и складских комплексов, производств, например, заводов железобетонных изделий (ЖБИ) (рис.2).


Рис. 2. Башенные краны на заводах ЖБИ.

3. Специальные БК. Краны данной группы используются на нестандартных объектах и могут выполнять уникальные операции (рис. 3).


Рис. 3. Кран на обеспечении работ на гидротехническом сооружении.

  • Конструктивные варианты механизма поворота [3]

1. Краны с поворотной башней (рис. 4). БК данного типа имеют поворотное устройство внизу башни, на ходовой раме крана или на крановом портале. Поворотное устройство обеспечивает более высокую маневренность крана на стройплощадке.


Рис. 4. Краны с поворотной башней.

2. Краны с неповоротной башней (рис. 5), имеющие поворотное устройство в верхней части башни. В данном варианте поворачиваются стрела и противовесная консоль крана, сама башня не поворачивается. БК данного типа имеют большую грузоподъёмность, но меньшую маневренность.


Рис. 5. Кран с неповоротной башней

1. Краны с башнями постоянной длины (рис. 6). БК такого типа имеют башню фиксированной высоты, которая монтируется с помощью автокранов на строительной площадке, далее кран может эксплуатироваться только в заданном диапазоне высот. Краны этого типа обычно используются при возведении стандартных жилых зданий. К их плюсам можно отнести быстроту монтажа (башня целиком устанавливается на стройплощадке) и неизменные технические характеристики, не требующие перерасчета для каждого конкретного строительства. К минусам можно отнести фиксированную высоту башни и, соответственно, фиксированную и, как правило, не очень большую высоту подъема, а также более сложную логистику, так как башня доставляется на стройплощадку целиком.


Рис. 6. Кран с башней постоянной длины

2. Краны с телескопическими башнями (рис. 7). Секции башни данного вида крана могут иметь либо соосное, либо боковое расположение. Монтаж и перевозка данных кранов достаточно просты, что позволяет получить относительно низкую себестоимость установочных работ при возможности варьирования высоты башни.


Рис. 7. Кран с телескопической башней.

3. Краны с башнями, подращиваемыми снизу, либо наращиваемыми сверху (рис. 8). Данный вид кранов позволяет варьировать высоту башни и, соответственно, высоту подъема в наиболее широких пределах. В последнее время более популярным решением является наращивание башни сверху, как наиболее удобное при монтаже.


Рис. 8. Кран с башней, подращиваемой сверху

4. Краны со складывающимися башнями (рис. 9). Данный тип БК имеет облегченный монтаж и логистику, так как кран перевозится и собирается крупными элементами.


Рис. 9. Кран со складывающейся башней.

1. Краны с подъёмной стрелой (рис. 10). Вылет стрелы регулируется краном путём поворота стрелы относительно опорного шарнира в горизонтальной плоскости. Данная конструкция стрелы позволяет иметь большую высоту подъема, грузоподъёмность. Краны с подъемной стрелой проще в транспортировке и монтаже, а также имеют высокую маневренность. При использовании данного типа стрел груз невозможно подвести близко к башне, что сужает рабочую зону крана, а также невозможно осуществить строго горизонтальное передвижение груза.


Рис. 10. Кран с подъёмной стрелой

2. Балочные краны (рис. 11) регулируют вылет стрелы с помощью перемещения тележки с прицепным устройством по стреле. Тележка делает конструкцию стрелы крана более сложной, а саму стрелу более тяжелой, что делает процесс монтажа и транспортировки крана менее технологичным. При этом возможность передвижения груза относительно стрелы крана на тележке увеличивает рабочую зону крана.


Рис. 11. Кран балочного типа

3. Краны с шарнирносочленёнными стрелами (рис. 12) являются универсальными и могут регулировать вылет стрелы обоими способами. Данный тип стрел является самым сложным для монтажа и дорогим при приобретении, поэтому они обычно используются на крупных уникальных объектах промышленного строительства, либо заводах ЖБИ. В данном сегменте производители РФ практически не присутствуют.


Рис. 12. Башенный кран с шарнироносочленённой стрелой.

  • Мобильность и тип несущей установки [4]

1. Передвижные — на шасси автомобильного типа (рис. 13 а), на рельсах (рис. 13 б), на гусеничном ходу (рис. 13 в). Рельсовые краны являются самым часто используемым видом передвижных кранов. Данный тип кранов позволяет крану перемещаться на стройплощадке и увеличивает площадь, на которой потенциально возможно использовать кран для проведения работ по подъёму и перемещению грузов.


а. Кран на шасси автомобильного типа


б. Кран на рельсах


в. Кран на гусеничном ходу
Рис. 13 (а,б,в). Передвижные башенные краны.

2. Стационарные (рис. 14) краны. Краны монтируют на стройплощадке на фундаменте. Данные краны имеют наименьшую стоимость и используются для строительства одного объекта, после чего могут выводиться из эксплуатации.


Рис. 14. Стационарный кран.

3. Самоподъёмные (рис. 15) краны. Краны данного типа монтируют прямо внутри строящегося объекта, как правило, в будущих лифтовых шахтах. Данный тип кранов используется при строительстве зданий большой высотности. По завершению строительства краны изымаются из лифтовых шахт и транспортируются на другой строительный объект.


Рис. 15. Самоподъёмные краны.

4. При строительстве высотных зданий, для достижения большей устойчивости, кран закрепляется к стене объекта. Краны такого типа классифицируются как приставные (рис. 16).

Рис. 16. Приставные краны.

На рынке строительной техники существует несколько видов башенных кранов для различного климата [5]:

Таблица 1. Варианты климатического исполнения БК.

Климатическое исполнение Температура эксплуатации
1 У — для районов с умеренным климатом до -45°С
2 ХЛ — для районов с холодным климатом до -65°С
3 Т — для районов с тропическим климатом до + 55°С
4 ТВ — для районов с тропическим влажным климатом до + 45°С

Примечание. Необходимо учитывать, что многие импортные краны в климатическом исполнении У имеют нижнее границу температуры эксплуатации -20°С.

Заключение.
Различают множество вариантов исполнения башенных кранов, каждый из которых может быть оптимален для строительно-монтажных работ различного рода, проводимых в некоторых специфических условиях. При выборе оптимального вида конструкции крана для строительных работ необходимо учитывать следующие факторы:

  • конфигурацию строительной площадки и строящегося объекта (наличие площади для установки крана, возможность прокладки путей для передвижения крана, несущую способность грунтов на стройплощадке);
  • высотность подъёма и массу поднимаемых грузов;
  • сроки проведения работ;
  • климатические условия проведения работ.

Основные статьи затрат при эксплуатации башенных кранов: затраты на приобретение/аренду крана, транспортировка крана к месту эксплуатации, монтаж крана на стройплощадке, эксплуатационные расходы.
Правильный выбор крана даст возможность решить грузоподъемные задачи в процессе строительства максимально эффективным способом. В то же время, неправильный выбор башенного крана может серьезно осложнить процесс строительства и увеличить его стоимость. В некоторых случаях задачи по производству подъёмно-транспортных работ могут быть решены на объекте не большими башенными механизмами, а малым грузоподъёмным оборудованием или грузовыми строительными подъёмниками различных видов.
Более подробно вопрос о технико-экономического обоснования выбора вида крана рассмотрен в следующей статье.

Источник

admin
Оцените автора
Строительство: баня и сауна
Adblock
detector