Строительные башенные краны

Башенные краны занимают ведущее место среди грузоподъемных машин, особенно в жилищном и гражданском строительстве. Они являются основными подъемно-транспортными машинами, обеспечивающими не только перемещение грузов на строительном площадке, но и установку сборных элементов на место их монтажа при возведении зданий и сооружений. Условия выполнения подъемно-транспортных и монтажных работ при помощи башенных кранов влияют на всю организацию работ на строительной площадке, так как вылет стрелы крана и длина путей для его перемещения определяют размеры складской площадки, расположение подъездных дорог, растворных узлов и других временных сооружений и устройств.

Г-образная несущая конструкция башенных кранов позволяет сохранить наибольший полезный вылет стрелы по мере роста сооружения и обеспечивает наилучший охват обслуживаемой зоны строительства.

Башенные краны выполняют полезную работу по перемещению и монтажу конструкций за счет трех рабочих движений (Рабочими называются движения, которые кран совершает с грузом пи крюке): перемещения крана по рельсам; подъема и опускания груза; поворота стрелы с грузом. Эти рабочие движения дают возможность башенным кранам взять изделие непосредственно с прибывшей на площадку машины или со склада и переместить его на место укладки в сооружении без промежуточной перегрузки.

Положительные качества башенных кранов позволяют использовать их не только в жилищном и гражданском строительстве, но и в самых разнообразных условиях промышленного строительства.

Башенные краны классифицируются по грузовому моменту (произведению величины груза на вылет стрелы, тм), по способу установки на строительной площадке, по типу башни и стрелы.

По грузовому моменту краны согласно ГОСТу разделяются на шесть типоразмеров: 25, 60, 100, 160, 250, 400, 600 и 1000 тм. Соответственно этим группам марка крана будет КБ1, КБ2 и т. д.

По способу установки — передвижные, оборудован­ные ходовым устройством на рельсовом пути, стационарные, уста­навливаемые на фундаменте и обслуживающие площадку с одной стоянки, и самоподъемные, устанавливаемые на конструкциях возводимого сооружения и перемещаемые по нему собственными меха­низмами подъема.

По типу применяемых башен — с поворотной башней при размещении опорно-поворотного устройства на ходо­вой части и с неповоротной башней, у которой вращается только стрела, оголовок и противовесная консоль, находящиеся на верху башни.

По типу стрелы — с подъемной стрелой, вылет которой изменяется подъемом, и с балочной стрелой, по которой перемеща­ется тележка с грузом, а вылет изменяется ее передвижением по стреле.

Положительные качества башенных кранов позволяют использо­вать их не только для возведения жилых и гражданских зданий, но и в самых разнообразных условиях промышленного строитель­ства.

По технологическому принципу башенные краны можно разде­лить на три группы:

1) краны общего назначения для гражданского и промышленного строительства;

2) краны для высотного строительства;

3) специальные краны для промышленного строительства.

В первую группу, которая охватывает четыре первых типоразме­ра по грузоподъемности (25-250тм), входят передвижные краны с поворотной башней и, обычно, с подъемной стрелой; во вторую группу (пятые и шестые типоразмеры — грузоподъемность 600 и 1000тм) — стационарные и самоподъемные краны с неповоротной см м шей и балочной стрелой. Первая группа кранов обслуживает здания высотой до 16 этажей, а вторая (стационарные краны) — сооружения высотой до 70м. Третья группа — специальные краны для промышленного строительства отличаются большой грузо­подъемностью при значительном вылете стрелы

(до 80 т х 50 м = 4000тм), что обусловило их специфические особенности.

Кран общего назначения (рис.) состоит из опорно-ходовой части, передвигающейся по рельсам при помощи механизма, на которую через специальный упорный шариковый подшипник опирается поворотная платформа. Она вращается механизмом вокруг центральной оси. На платформе установлена башня, уложен балласт и смонтированы стреловая и грузовая лебедки. Башня имеет шарнирное крепление в точке, используе­мое при ее подъеме и опускании.

Стрела шарнирно крепится непосредственно к башне и под­держивается канатными тягами, которые через направляющие блоки соединены с подвижной обоймой стрелового полиспаста.

Рис. Типы и параметры башенных кранов:

а — с поворотной башней, подъемной стрелой и ниж­ним расположением проти­вовеса; б — с неповоротной башней, балочной стрелой и верхним расположением противовеса; 1 — башня; 2 — поворотная платфор­ма; 3 — опорно-поворотное устройство; 4 — ходовое устройство; 5 — противо­вес; б — подъемная стрела; 7— консоль противовеса; 8 — поворотный оголовок; 9 — балочная стрела; 10 — грузовая тележка

Рис. Башенный передвижной кран КБ-504 Рис.Самоподъемный башенный кран: а — общий вид; б — установка

полиспастов для подъема башни, в — узел крепления башни к стене здания.

Самоподъемный кран представляет 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.) 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 8, 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, 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.

Рис. Механизм передвижения стреловой тележки.

Механизм передвижения стреловой тележки по балочной стреле самоподъемного крана (рис.) состоит из тягового каната 3, направляющих блоков 2 и электрореверсивной лебедки 1. Тяговый канат навивается на барабан лебедки, а два свободных конца каната проходят через направляющие блоки 2 и крепятся к тележке с противоположных сторон. Вращение барабана в ту или другую сторону заставляет перемещаться тележку 5 на колесах 4 по монорельсу вдоль стрелы. Тележка несет на себе блоки 7, через которые проходит канат грузового полиспаста 6. При перемещении тележки блоки обкатываются по грузовому канату 9 и крюк с грузом, не изменяя своего положения по высоте, перемещается вдоль стрелы вместе с тележкой.

Горизонтальное перемещение груза вдоль стрелы при помощи тележки требует меньше энергии, чем перемещение этого грузи изменением вылета.

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 имеют вес, допустимый только для зданий, сооруженных с металлическим каркасом.

Стационарные башенные краны предназначены для строительства высотных зданий с железобетонным каркасом. 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 (рис.) состоит из башни, 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, которая, выдвигаясь сама, последовательно крепится с одной стороны к каждой верхней промежуточной секции башни. В образовавшийся проем с помощью ручной лебедки вводится поднятая заранее самим краном и установленная на монтажной площадке объемная секция 3 (рис.). После этого стыкуют введенную секцию с основной башней снизу и с опускаемой верхней секцией сверху. Конструкция стыка секций башни представляет собой два фланца с фиксированной посадкой (рис. 110, в), соединяемых между собой на восьми болтах. В соответствии с требованиями по технике безопасности, во время работ по стыкованию секций монтажники находятся в подвесных люльках, перемещающихся вместе с монтажной стойкой.

Рис. Стационарный башенный кран для высотного Рис. Специальный башенный кран для строительства:

а — общий вид; 6 — введение секции в башню промышленного строительства.

; а — вид стыка секций башни.

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; монтаж их сложен. Эти краны выполняются как с неподвижными баш­нями и поворотными ого­ловками, так и с поворотны­ми башнями.

Специальный башенный кран (рис.) состоит 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 по 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 упрощает конструк­цию ходового устройства, но делает кран менее манев­ренным. Поскольку мане­вренность крана является главным фактором его про­изводительности, в ряде случаев такие краны вы­полняют самоходными.