Краны для строительно-монтажных работ

В строительном производстве краны применяют при монтаже конструкций, вертикальном и горизонтальном перемещении строительных материалов при погрузо-разгрузочных работах, в подсобных производствах и т. д.

Краны классифицируют по следующим признакам. По способности передвижения в процессе выполнения технологических операций: самоходные, стационарные, самоподъемные и переставные.

По ходовому оборудованию: гусеничные, пневмоколесные, на автомобильном шасси, рельсовые, на железнодорожном ходу и плавучие.

По силовому оборудованию: с двигателями внутреннего сгорания, дизель-электрические и с электродвигателями.

В железнодорожном строительстве наибольшее распространение получили стреловые самоходные и башенные краны. В меньшей степени используются краны на железнодорожном ходу.

Стреловые самоходные краны благодаря своей мобильности, маневренности и разнообразию стрелового оборудования являются основой машинного парка транспортных строителей. Краны этой группы оснащены инвентарным оборудованием в виде вставок, для увеличения длины стрелы; гуськами, позволяющими увеличить вылет стрелы. Значительно расширена область применения стреловых кранов за счет их оснащения башенно-стреловым оборудованием.

Все это делает самоходные стреловые краны универсальной строительно-монтажной машиной.

Гусеничные краны используют преимущественно на объектах с большими объемами работ, например, таких как одноэтажные каркасно-панельные производственные здания из сборного железобетона и металлических конструкций.

В железнодорожном строительстве к таким объектам относятся локомотивные депо, пункты контрольного технического осмотра вагонов (ПКТО), эксплуатационно-ремонтные базы (ЭРБ) дистанции пути и т. п.

Типоразмерный ряд включает краны грузоподъемностью 16; 25; 40; 63 и 100 т. Фирма “Liebherr” (ФРГ) выпускает кран грузоподъемностью 1000 т, максимальным вылетом крюка 100 м и высотой подъема – 175 м.

Важнейшим качеством гусеничных кранов является их устойчивость, что позволяет вести работы без выносных опор. Давление на грунт 0, 15–0, 20 Мпа. Кран может перемещаться с грузом на крюке, масса которого составляет 90% от максимальной грузоподъемности. Перемещают гусеничные краны с объекта на объект на трайлерах.

Гусеничные краны имеют либо автономную силовую установку (дизельную или дизель-электрическую) или электрический привод с питанием от внешней сети.

Пневмоколесные краны выпускаются такой же грузоподъемности как и гусеничные. Для обеспечения устойчивости при реализации максимальной грузоподъемности краны устанавливаются на 4 выносные опоры.

На расстояние до 5 км пневмоколесные краны перемещаются собственным ходом со скоростью до 20 км/ч. При больших расстояниях их буксируют автотягачом.

Область применения пневмоколесных кранов та же, что и гусеничных. Удельное давление на грунт 0, 3–0, 4 МПа.

Краны на специальном шасси автомобильного типа. Этот тип кранов обладает высокой мобильностью как автомобильные (скорость до 60 км/ч) и грузоподъемностью как гусеничные краны – до 160 т. Краны оснащены телескопическими стрелами.

Фирма “Liebherr” (одна из ведущих краностроительных фирм в мире) выпускает серию кранов грузоподъемностью от 12 до 550 т, при максимальном вылете стрелы от 16 до 100 м. Кран LG-1550 имеет следующие характеристики: грузоподъемность 550 т, максимальный вылет стрелы 116 м, максимальная высота подъема крюка 165 м, грузоподъемность на максимальном вылете 9 т.

Фирма “Gottwald” (ФРГ) изготовила кран модели АК-912 со стрелой решетчатого типа максимальной грузоподъемностью 1200 т. Конструкция крана предусматривает три типа стрел, в том числе стандартную длиной от 23 до 113 м и башенного типа длиной 24–84 м.

Следует отметить, что за последние годы все ведущие зарубежные краностроительные фирмы постоянно снижают выпуск гусеничных и практически прекратили выпуск традиционных пневомоколесных кранов. Это объясняется современными требованиями строительства и необходимостью быстро перебрасывать краны с одного объекта на другой по территории не только одной страны, но и соседних, в основном европейских стран с хорошими автотрассами.

Автомобильные краны смонтированы на шасси серийных автомобилей. их грузоподъемность составляет 4–16 т. Они оборудуются решетчатыми или телескопическими стрелами. Хотя автокраны полноповоротные, их рабочая зона в плане составляет около 270° (над кабиной водителя подъем и опускание груза запрещены). Автокраны, как правило, работают с установкой выносных опор.

Область применения этих кранов: погрузо-разгрузочные работы, вертикальных транспорт строительных материалов, небольшие объемы строительно-монтажных работ.

Стреловые краны на железнодорожном ходу используются при установке опор контактной сети, монтаже малогабаритных зданий из объемных блоков, при восстановительных работах в случаях чрезвычайных ситуаций на железных дорогах.

Башенные краны. Башенные краны выпускают самоходными на рельсовом ходу, приставными и самоподъемными. Известны конструкции башенных кранов на гусеничном ходу. Наибольшее распространение в гражданском и промышленном строительстве получили башенные краны на рельсовом ходу. Они подразделяются на две большие группы: краны с поворотной башней и краны с поворотным оголовком.

Башенные краны оснащаются балочными или подъемными стрелами. Балочная стрела, как правило, располагается горизонтально. Вдоль ее нижнего пояса перемещается грузовая каретка с подвешенным крюком. В Г-образную конфигурацию крана хорошо вписываются объекты прямоугольного очертания. Достоинство такой конструкции заключается в том, что для перемещения груза в горизонтальной плоскости нет необходимости перемещать кран на новую монтажную позицию – для этого достаточно переместить каретку. Таким образом достигается практически полное использование подстрелового пространства.

В кранах такой конструкции их грузоподъемность постоянна при любом положении грузовой каретки.

Недостатками кранов с подъемными стрелами являются их частые перемещения по фронту работ, т. к. грузовой крюк закреплен в головной части стрелы, а также необходимость изменения угла наклона стрелы к горизонту при подаче монтажного элемента к месту его установки. Обе указанные операции увеличивают время цикла работы крана. Кроме того, при изменении угла наклона стрелы меняется грузоподъемность крана.

Краны с поворотной башней в силу конструктивных особенностей значительно лучше приспособлены к перебазированию: стрела опускается вдоль башни. Башня вместе со стрелой своим оголовком опускается на кузов автомобильного тягача. С крана снимается только балласт в виде бетонных блоков, расположенных на несущей раме поворотной платформы.

Для перебазирования крана с поворотным оголовком необходимо отстыковать стрелу и противовесную консоль с контргрузом, расстыковать секции башни и ее основание, демонтировать опорно-ходовую раму и бетонные блоки противовеса. Кран перевозится отдельными узлами с последующей их сборкой на новом объекте.

На железнодорожном транспорте башенные краны применяются при строительстве малоэтажных объектов различных служб железной дороги, например, административно-бытовых зданий.

Из других видов кранового оборудования можно отметить козловые краны, которые обслуживают звеносборочные базы, контейнерные площадки и используются для других видов погрузо-разгрузочных работ.

 

При выборе монтажного крана сопоставляют его конструктивно-эксплуатационные параметры с геометрическими параметрами возводимого здания или сооружения. При этом необходимо соблюдать следующие условия:

1. Грузоподъемность крана при вылете стрелы, соответствующем установке в проектном положении наиболее тяжелого элемента, должна быть более его массы с учетом массы применяемого строповочного приспособления;

2. Вылет крюка крана, равный расстоянию от оси вращения крана до оси крюка, должен быть не менее расстояния до места установки в проектное положение наиболее удаленного от крана элемента;

3. Высота подъема крюка, равная расстоянию от уровня стоянки крана до низа крюка в его максимально поднятом положении должна быть не менее уровня установки в проектное положение наиболее высоко расположенного элемента с учетом высоты элемента и строповочного приспособления, а также запаса по высоте, требующегося по условиям монтажа для заводки элемента на место установки.

Для стреловых самоходных кранов требуемый вылет крюка может быть определен по формуле

d _вк =d _ш +d+ D_ш +B _об,

где d _ш – расстояние от оси вращения крана до опорного шарнира стрелы.

d – расстояние от опорного шарнира до границы приближения крана к возводимому объекту, м;

В _об – расстояние от ближайшей к крану границы объекта до центра тяжести наиболее удаленного от крана элемента, м.

Расстояние d определяют по формуле:

где Н _об – отметка наивысшей точки объекта, м;

Н _ш – расстояние от уровня стоянки крана до уровня расположения опорного шарнира;

a – угол наклона стрелы крана к горизонту.

Для башенного крана требуемый вылет крюка определяется по формуле:

d _вк =d _р + D_ш +B _об,

где d _р – радиус, описываемый поворотной платформой крана;

D_ш – при работе башенных кранов принимают равным 0, 7 м.

Необходимая высота подъема крюка для стреловых самоходных и башенных кранов:

Н _кр =Н _об + D_в +Н _эл+ h _сп,

где D_в – запас по высоте, требуемый по условиям монтажа (D_в =0, 5 м).

Н _эл – высота монтируемого элемента, м;

h _сп – высота строповочного приспособления, м;

В _об – расстояние от ближайшей границы объекта до центра тяжести наиболее удаленного элемента, м;

d _вк – вылет крюка, м;

Н _об – отметка наивысшей точки объекта, м;

d _р – радиус, описываемый поворотной платформой (d _р =3, 0–3, 5) м;

D_ш – при работе башенных кранов принимают равным 0, 7 м;