Грузоподъемные машины

На возведении монолитных купольных сооружений используются автомобильные, стреловые и башенные краны.

Автомобильные краны имеют шасси серийно выпускаемых грузовых автомобилей нормальной и повышенной проходимости. Автомобильные краны обладают высокой мобильностью и различным грузовым моментом, а также возможностью совмещения операций подъема -— опускания груза и поворота стрелы.

Основным достоинством автомобильных кранов является их высокая мобильность и широкий диапазон грузовых моментов. Автомобильные краны могут оперативно перемещаться на удалённые друг от друга объекты, передвигаться по грунтовым дорогам и преодолевать подъёмы до 20°. При перевозке по железным дорогам не требуется их разбирать, так как они вписываются в габарит железнодорожного транспорта.

Для обеспечения устойчивости при работе с грузом и повышения грузоподъёмности автомобильные краны оборудованы выносными опорами, а также оснащены системой устройств и приборов, обеспечивающей их безопасную эксплуатацию. В эту систему входят: ограничители грузоподъемности, подъема и опускания крюка, подъема стрелы, указатели вылета крюка и грузоподъемности, устройства, предотвращающие запрокидывание стрел, сигнализаторы крена, границы рабочей зоны, опасного напряжения, нижнего рабочего положения стрелы и звуковой сигнализации.

Стреловые самоходные краны представляют собой стреловое или башенно-стреловое крановое оборудование, смонтированное на самоходном пневмоколесном шасси, или имеют гусеничные движители. Широкое распространение стреловых самоходных кранов связано с автономностью привода, широкого спектра грузоподъемности, способностью передвигаться вместе с грузом, высокой маневренностью и мобильностью, легкостью перебазировки с одного объекта на другой и возможностью работать с различными видами сменного рабочего оборудования.

Стреловые краны на специальных пневмоколесных шасси оснащены телескопическими, жестко подвешенными стрелами, имеют индивидуальный гидравлический привод каждого механизма и смонтированы на специальных шасси автомобильного типа или короткобазовых шасси, приспособленных для специфических крановых режимов работы. Изменение длины телескопической стрелы может выполняться с грузом на крюке. Стреловые краны могут снабжаться башенностреловым оборудованием (гуськом).

Шасси автомобильного типа стреловых кранов изготовляют многоосными (от 3 до 8 осей в зависимости от грузоподъемности) с использованием сборочных единиц серийных грузовых автомобилей. Краны на таких шасси обладают высокими мобильностью и скоростями передвижения (до 50...70 км/ч) и благодаря относительно небольшим нагрузкам на оси и колеса имеют высокую проходимость. Обычно они обслуживают удаленные друг от друга рассредоточенные строительные объекты с небольшими объемами крановых работ.

Стреловые краны на специальном короткобазовом пневмоколесном шасси имеют аналогичную, как и шасси автомобильного типа, конструкцию и оборудованы телескопическими стрелами, изменение длины которых можно осуществлять под нагрузкой.

Два ведущих взаимно унифицированных, независимо работающих и управляемых моста шасси крана обеспечивают высокую мобильность и маневренность, повышенную проходимость и возможность работы в стесненных условиях.

В состав сменного рабочего оборудования кранов могут входить удлинители стрел и неуправляемые гуськи.

Максимальная транспортная скорость передвижения пневмоколесных кранов обычно составляет 18 км/ч, а вместе с грузом не превышает 2 км/ч, при этом грузоподъемность должна быть не более 25...30 % от номинальной. Ходовые рамы этих кранов снабжаются основными и дополнительными выносными гидроуправляемыми опорами.

Гусеничные стреловые самоходные краны имеют обычно дизель- электрический привод и отличаются от пневмоколесных кранов в основном конструкцией ходового устройства, смонтированного на базе специальных двухгусеничных шасси.

За счет большой опорной поверхности гусениц обеспечивается устойчивость машины, высокая проходимость и удельное давление на грунт не более 0,2 МПа.

Гусеничные стреловые краны способны работать без выносных опор и передвигаться с грузом. Обычно они применяются на объектах с большими объемами строительно-монтажных и погрузочно- разгрузочных работ.

Гусеничные краны имеют небольшие транспортные скорости до 1,0 км/ч, в связи с этим их перевозка с объекта на объект осуществляется в основном на специальных прицепах. Своим ходом гусеничные краны перемещаются только в пределах строительной площадки.

При работе стреловых кранов возможно совмещение операций — подъема (опускания) груза с подъемом (опусканием) стрелы или управляемого гуська, подъема (опускания) груза главной или вспомогательной лебедкой с поворотом платформы. Гусеничные и пневмоколесные краны оснащаются следующими приборами безопасности: ограничителями грузоподъемности, конечными выключателями подъема и опускания стрелы и управляемого гуська, ограничителями сматывания канатов с главной и вспомогательной грузовых лебедок, указателями наклона крана, грузоподъемности и крайних положений гуська, различными сигнализаторами и приборами освещения.

Башенные строительные краны предназначены для выполнения строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ и состоят из вертикально расположенной башни (колонны), с закреплённой в её верхней части стрелой, а также механизмов для подъема груза, передвижения грузовой тележки, поворота и изменения вылета стрелы.

По конструкции башенные краны делятся на краны с поворотной платформой и неповоротной башней.

У кранов с поворотной платформой рабочие механизмы устанавливаются на поворотной платформе, к которой крепится башня.

Краны с неповоротной башней, кроме основных частей, имеют поворотный оголовок, к которому для уравновешивания поворотной части крепится противовесная консоль с контргрузом (противовесом) на конце.

По возможности перемещения башенные краны делятся на передвижные, приставные, стационарные и самоподъемные.

Изменение вылета у башенных кранов осуществляется либо изменением угла наклона стрелы посредством стреловой лебедки и стрелового полиспаста, либо перемещением грузовой тележки (каретки) по стреле с помощью тяговой лебедки.

Достоинства башенных кранов заключаются в достаточно большом секторе обзора монтажной зоны с рабочего места машиниста; возможности расположения стрелы на высоте, исключающей пересечение конструкций строящегося объекта; простоте и надежности в эксплуатации; в большой номенклатуре линейных размеров рабочей зоны.

К недостаткам можно отнести необходимость устройства крановых путей для передвижных кранов, а также выполнение монтажа и демонтажа крана при его перебазировке.

Башенные краны могут одновременно выполнять рабочие движения по подъему груза, изменению вылета, осуществлять поворот, а передвижные краны, кроме того, перемещение.

Сочетание этих производственных процессов позволяет транспортировать груз в любую точку рабочей зоны крана, разгружать материалы, изделия и конструкции с транспортных средств, а также обслуживать территорию склада.

К устройствам безопасности, которыми оборудованы башенные краны, относятся ограничители грузоподъемности, высоты подъема груза, поворота и подъема стрелы, перемещения по крановым путям.

В последнее время безопасность работ грузоподъемных кранов обеспечивается на основе применения микропроцессорных приборов, контролирующих правильность проведения технологических операций и не допускающих аварийного режима работы механизмов крана. При этом возможна фиксация рабочих режимов и степень нагрузки грузо- подъемных кранов.

Грузоподъемные краны при возведении монолитных купольных сооружений используются для порционной подачи и распределения бетонной смеси, подачи арматуры, установки опалубочных систем, монтажа сборочных элементов, средств подмащивания, оборудования, погрузо-разгрузочных работ и других производственных процессов.

При выполнении работ по бетонированию доставленную на объект бетонную смесь разгружают в бадьи или контейнеры, а затем с помощью башенного крана подают непосредственно к возводимым конструкциям. При этом бетонная смесь перемещается башенным краном как горизонтально, так и вертикально с последующим распределением при укладке.

Количество, типы и марки грузоподъемных кранов определяются исходя из объемно-планировочных и конструктивных характеристик зданий и сооружений, а также организационно-технологических решений по производству строительно-монтажных работ.

Количество автомобильных, стреловых или башенных кранов, необходимых для производства работ по бетонированию конструкций при возведении монолитных купольных сооружений, производится по формуле:

где <2об — объем бетонной смеси, поднимаемой и перемещаемой грузо- подъемным краном в расчетный период по сменам на основании календарного плана возведения сооружения, м³;

П_кр — техническая производительность грузоподъемного крана в смену, м³/см;

К_эк — коэффициент, характеризующий планируемый рост выработки грузоподъемным краном, может быть принят 1,03-1,05.

Техническая производительность грузоподъемного крана в смену (П_кр) определяется по формуле:

где Q — объем порции бетонной смеси, загружаемой в бадью или контейнер, м³;

t — продолжительность смены, ч;

к_и — коэффициент использования крана по времени, учитывающий технологические и организационные перерывы в работе крана;

Т— продолжительность рабочего цикла, мин.

Продолжительность цикла (Т) равна:

где t_p — время разгрузки бетонной смеси из автобетоновозов или автобетоносмесителей в бадьи (0,5—1,5 мин). Если разгрузка ведется в 2-3 бадьи, то в выражении подставляются соответственно г/2 или г/3;

t_c — время строповки и расстроповки бадьи или контейнера, мин;

t_n — время подачи краном бадьи (контейнера) с бетонной смесью для бетонирования конструкций, мин (зависит от высоты подачи и скорости подъема, а также от расстояния и скорости горизонтального перемещения), при этом условно принимается время подачи груженой и порожней бадьи одинаковым, в связи с чем значение t_n удваивается;

r_y — время укладки бетонной смеси в конструкцию, мин., (ориентировочно при бетонировании массивных конструкций ц составляет 1—3 мин, а для тонкостенных равно 5—8 мин).

Выбор грузоподъемных кранов для бетонирования производится с учетом необходимого вылета стрелы, высоты подъема и грузоподъемности.

При этом следует учитывать такой показатель как коэффициент использования крана по грузоподъемности К_г, который должен быть наибольшим, но не превышать значения больше единицы:

где гп — масса бадьи, т;

т₂ — масса бетонной смеси, т;

Q_max — максимальная грузоподъемность крана на заданном вылете стрелы, т.