2.2.4. Виды, содержание и способы выполнения такелажных работ

Наряду с монтажными, на объекте монтажа выполняют различные такелажные работы. К ним относятся: подготовительные операции, связанные с устройством временных монтажных сооружений, сборкой, установкой, закреплением и разборкой монтажного оборудования и такелажной оснастки и их опробованием; погрузочно-разгрузочные и транспортные операции (строповка и расстроповка, увязка и крепление, кантовка, вертикальное и горизонтальное перемещения и т. д.), необходимые для доставки монтируемого оборудования на объект монтажа и его установки в проектное положение.

Перед началом такелажных работ следует убедиться в исправности грузоподъемных устройств и такелажной оснастки. Они должны быть освидетельствованы и испытаны в соответствии с правилами Госгортехнадзора, Морского и Речного регистров.

Захватные устройства статически испытывают через каждые 6 месяцев при двукратной допустимой нагрузке в течение 10 минут.

Ежегодно проводят тщательный осмотр грузоподъемных устройств и подвергают их статическим испытаниям (при Q_п = 1,25 Q_н , высоте подъема 100 мм и 10-минутной выдержке) и не реже одного раза в 3 года – динамическим (при Q_п = 1,1 Q_н несколько подъемов и опусканий грузов).

Объем такелажных работ зависит от объекта монтажа, оборудования, метода производства работ, такелажных схем и результатов их технико-экономического обоснования.

Особенно ответственными и сложными являются подъем тяжелых конструкций на большую высоту и установка их в проектное положение. Удельный вес этих работ в общих трудозатратах при монтаже технологического оборудования достигает 60…65 %.

Погрузка и разгрузка. Наилучшими средствами для этого являются краны различных типов (мостовые, козловые, башенные, железнодорожные, авто- и электропогрузчики, стреловые самоходные и др.). При отсутствии или невозможности их использования применяют вспомогательное такелажное оборудование: блоки, полиспасты, тали, лебедки и др. Для облегчения процесса погрузки (разгрузки) устраивают специальные погрузочно-разгрузочные площадки на уровне пола транспортного средства (железнодорожной платформы и др.). Площадку снабжают трапом с наклоном = 15…20º к горизонтали или наклонной эстакадой.

Увязка и крепление. При перевозке конструкций, подлежащих монтажу, они должны быть надежно закреплены на транспортном средстве. Для этого используют стойки, стяжки из проволоки ø 6 мм, прокладки, клинья.

Строповка и расстроповка. Строповкой называется соединение перемещаемого груза с грузоподъемным средством, расстроповкой – освобождение груза от грузоподъемного средства. Основные требования, предъявляемые к ним: высокая надежность строповых устройств и их креплений к грузу и грузоподъемному средству; простота расстроповки с земли (без подъема такелажника на высоту к месту крепления); освобождать оборудование от стропов лишь после установки его в устойчивое положение; малая продолжительность операций строповки и расстроповки; предохранение груза от повреждения стропом; правильное расположение центра тяжести груза (ниже места строповки); возможность многократного использования стропового устройства (его инвентарность).

При монтаже ПТМ наиболее часто используют следующие способы строповки: канатным стропом в обхват, канатным стропом за специальные захватные приспособления на элементах машины (рым-болты, проушины, приливы, цапфы, лапы и др.) или на подъемной балке.

К антовка. При отсутствии кранов ее осуществляют с помощью монтажной ленты и двух лебедок (рис. 14). Груз (3) можно поворачивать в сторону мачты и от нее. При кантовке в сторону мачты поворот из положения I в вертикальное положение II и вывод из него производят правой лебедкой. На участке АВ груз продолжает поворачиваться под действием собственного веса, удерживаясь левой лебедкой (2), а от точки Б до требуемого положения – правой.

Горизонтальное перемещение оборудования обеспечивается железнодорожным и автомобильным транспортом (автомашинами с прицепом, трейлерами, специальными тележками), кранами различных типов, электро- и автопогрузчиками. При отсутствии или невозможности их использования грузы перемещают с помощью блоков и лебедок на салазках; катках по рельсовому настилу, уложенному на шпалы, или путем многократного подъема с переносом в новое положение, с подъемом и оттягиванием (рис. 15).

Вертикальное перемещение лучше всего выполнять универсальными механизмами – кранами, электрическими талями и погрузчиками различных типов, простейшими грузоподъемными приспособлениями (домкратами). Подъем на значительную высоту – с помощью мачт и порталов. Для этих целей используют также строительные конструкции зданий и сооружений.

В ыбор технических средств механизации для выполнения такелажных работ обусловлен наличием самих средств механизации, их грузоподъемностью, количеством, объемом и массой поступающих в монтаж оборудования и машин. На выбор средств монтажа и проведения такелажных работ существенное влияние оказывают также ход строительных работ, оснащенность монтажной площадки, состояние дорог, электроснабжение и ряд других факторов к моменту начала монтажа.

П ри выборе средств механизации предпочтение следует отдавать стреловым самоходным кранам, имеющим лучшие технико-экономичес- кие показатели при монтаже, чем мачты или порталы.

При достаточной грузоподъемности крана подъем осуществляют одним краном. В тех случаях, когда грузоподъемность его недостаточна, используют два или три крана с одинаковыми или даже разными техническими характеристиками (рис. 16).

Однако, ориентируясь на стреловые самоходные краны, надо помнить об их существенных недостатках, а именно: резкое снижение грузоподъемности при увеличении вылета стрелы (без дополнительных выносных

опор-аутригеров); небольшое пространство под стрелой при работе с прямыми стрелами; уменьшение грузового момента при удлинении стрелы.

Так, стреловой кран на железнодорожной платформе типа ЕДК-1000/1 имеет грузоподъемность 125 т при наименьшем и 29 т при наибольшем вылете стрелы, а пневмоколесный кран К-1001 на выносных опорах имеет 100; 12,5 и 1,25 т соответственно при вылете 4,7; 15 и 35 м.

При использовании на монтаже ПТМ стреловых самоходных кранов следует также учитывать, что в технических характеристиках кранов сведений по подстреловому пространству для каждого положения стрелы нет, поэтому его необходимо получать расчетно-графическим методом. При расчетном методе высоту подъема стрелы определяют по кинематической схеме (рис. 17)

H = h₀ + L₀ ∙sin , (10) где h₀ – суммарная высота колонны, рамы и шасси; L₀ – длина стрелы;

– угол наклона стрелы.

В ылет стрелы L (расстояние от оси вращения до крюка) в зависимости от угла наклона

L = L₀ ∙ cos ±l, (11) где l – расстояние от оси поворота стрелы до оси вращения платформы крана.

Величина l может быть положительна, отрицательна и равна «0» в зависимости от кинематики крана.

Выбор монтажного крана. Выбор производится в два этапа. На первом этапе оценивается принципиальная возможность использования кранов с учетом их предельных характеристик, местных условий выполнения работ (закрытые помещения; дорожные условия; соседство других сооружений, оборудования и конструкций), других факторов, сужающих или полностью исключающих возможность использования грузоподъемных кранов. На втором этапе из всего многообразия грузоподъемных кранов выбирают наиболее рациональный для данных условий. Задача облегчается тем, что в распоряжении монтажной организации имеется, как правило, ограниченный набор этих машин.

Исходными данными для выбора конкретного типоразмера являются способ организации и технология монтажа, габариты и масса монтируемого оборудования, высота его подъема в проектное положение, возможность использования выбираемого крана для выполнения других видов работ (что удешевляет монтаж) и местные условия (состояние площадки, близость элементов строительных конструкций и оборудования и др.).

При выборе универсальных стреловых монтажных кранов руководствуются их грузовысотными характеристиками. При этом стремятся, чтобы при обеспечении требуемой грузоподъемности вылет стрелы L был наименьшим, а зазоры между стрелой крана и поднимаемой конструкцией и между стрелой и любым элементом здания были не менее 0,5 м (рис. 18).

П ри известном габарите Г поднимаемой конструкции и заданной высоте h_ф ее подъема стреловой кран выбирают, определяя прежде всего необходимую высоту подъема крюка выбираемого крана:

h_к = h_ф + h_з + h₀ + h_с, где h_з = 0,5 м – запас высоты подъема; h₀ – высотный габарит конструкции (для мостового крана – расстояние от вертикали между головками кранового и тележечного пути); h_с – высота строповки.

Далее определяют расстояние от стрелы до центра крюка в верхней точке подъема:

,

где – зазор между стрелой и поднимаемой конструкцией в верхней точке подъема.

По технической характеристике определяют грузоподъемность крана, превышающую массу поднимаемой конструкции, вылет L крюка, при котором расстояние от его центра до стрелы больше А.

Правильность выбора целесообразно проверить, вычертив монтажную схему по габаритам крана в масштабе.

При выборе и использовании кранов необходимо располагать стрелу по направлению передвижения крана, учитывать при передвижении крана с грузом снижение грузоподъемности на 20 % при постоянном вылете и на 50 % при изменении его во время движения, что отклонение грузового полиспаста от вертикали не должно превышать 3º, угол наклона рабочей площадки к горизонту не должен превышать 4º.

В практике такелажных работ возникает необходимость превышения грузовых параметров имеющихся стреловых самоходных кранов. Если нет возможности использовать для этих целей мощные краны, то осуществляют ряд специальных мер, позволяющих повысить паспортную грузоподъемность в 2-3 раза, увеличить высоту подъема и величину подстрелового пространства.

К ним относятся:

– применение добавочных противовесов;

– увеличение опорного контура крана путем установки временных широко расставленных выносных опор (аутригеров) или выполнение гусеничных тележек раздвижными;

– опирание верхнего конца стрелы на вспомогательную опору;

– крепление оголовка стрелы крана сверху к строительным конструкциям;

– временное шарнирное соединение оголовков стрел двух кранов горизонтальным ригелем;

– расчаливание крановой стрелы дополнительными оттяжками (вантами);

– перенос опоры (пяты) стрелы на отдельную тележку, движущуюся по кольцевому рельсу (направляющей).

Значительного повышения грузоподъемности путем увеличения противовесов и опорного контура достичь нельзя, так как ее ограничивает прочность несущих элементов крана; опирание верхнего конца стрелы на вспомогательную опору из-за резкого ограничения подстрелового пространства и маневренности крана неудобно для практического применения.

Если по условиям выполнения такелажных работ можно отказаться от поворота стрелы и перемещения стрелового крана, то моментные характеристики крана и высота подъема крюка могут быть резко повышены за счет схемы, изображенной на рис. 19. Как видно из схемы, при неподвижном положении крана (1) вершина удлиненной стрелы (2) может быть удержана вантой (3), укрепленной к опоре (6) с помощью полиспаста (4) и лебедки (5). Для кранов на пневмоколесном ходу, имеющих штатный полиспаст (7), последний может быть ослаблен. При необходимости поворота стрелы на относительно небольшой угол можно применить две оттяжные ванты (3).

В любом случае механизм поворота крана должен быть надежно застопорен. В результате закрепления удлиненной стрелы крана внешней опорой (6) уменьшается момент от массы монтируемого оборудования (груза), опрокидывающий момент Q_о заменяется моментом R₁l, и при этом снижается осевая нагрузка на стрелу. Величина усилия R₁ может быть выбрана в соответствии с несущей способностью удлиненной стрелы при надлежащем выборе расстояния В заложения вант.

Если стреловой полиспаст (7) связать с двумя оттяжными вантами (3) строго над осью вращения поворотной части крана, то можно обеспечить вращение ее на угол до 60º в каждую сторону. В этом случае необходимо увеличить базу между опорами (6) двух оттяжных вант (3).

Еще большее повышение паспортной грузоподъемности можно получить путем применения дополнительной мачты (3), установленной на тележке (4), движущейся по кольцевым направляющим (5) (рис. 20). Дополнительная мачта в верхней и нижней частях связана шарнирно с основной стрелой с помощью стержней 2. В этом случ ае сжимающую нагрузку воспринимает дополнительная мачта, а вся масса крана является противовесом.

Общим недостатком этих двух направлений повышения грузоподъемности является необходимость дооборудования серийных машин в условиях работы монтажных площадок.

Очень перспективным направлением повышения эффективности монтажных кранов является использование нескольких кранов, в том числе и разной грузоподъемности. Это направление базируется на применении конструкций специальных траверс. Для этих целей применяют равно- и разноплечие траверсы и производят расчет мест строповки относительно центра тяжести поднимаемой конструкции.

Необходимым условием подъема конструкции кранами различной грузоподъемности должно быть обратно пропорциональное соотношение плеч «l» приложения усилий и грузоподъемности Q. Как видно из рис. 21, это достигается их соответствующей комбинацией.

Для увеличения высоты подъема стрелы удлиняют типовыми вставками, а для увеличения подстрелового пространства – оснащают их установочными клювами (гуськами) или переходят на башенно-стреловое исполнение.

Т аким образом, пользуясь техническими характеристиками монтажного оборудования и такелажной оснастки, а также расчетно-графическими методами, определяют возможность наиболее эффективного и экономичного выполнения такелажных работ с монтируемым оборудованием.

При отсутствии подходящих кранов используют полумеханизированные методы подъема с помощью полиспастов. Общим из них является совмещение подъема с разворотом в вертикальной плоскости. Благодаря этому, уменьшается усилие подъема, а сам поднимаемый элемент, опираясь у основания, занимает более устойчивое положение в пространстве, что повышает безопасность работ.

Существуют несколько разновидностей этих методов (рис. 22). Метод скольжения или подъем с подтаскиванием (рис. 22,а) применяют при неподвижной опоре точки подвеса верхних блоков полиспаста (при использовании конструкции здания и мачты). Подвижные блоки полиспаста крепят к верхней точке поднимаемого элемента, нижняя часть его скользит по основанию, иногда ее опирают на салазки или катки.

Подъем с подтаскиванием производят и при ограниченной высоте подвеса полиспаста. Строповку при этом осуществляют вблизи центра тяжести, но сверху от него так, чтобы поднимаемый элемент не перевернулся (рис. 22,б).

Подъем методом поворота вокруг шарнира (рис. 22, в,г,д) производят с помощью качающейся мачты или крана, передвигающегося в направлении поворота либо с помощью полиспаста, прикрепленного к конструкции здания, или мачты поднимаемой конструкции. Для безъякорного подъема вертикальных конструкций большой массы методом поворота вокруг шарнира используют гидравлические подъемники.

П о методу «падающей мачты» (рис. 22,д) подъем выполняют с помощью вспомогательной мачты, которая на начальной стадии подъема (положение I) позволяет увеличить плечо опрокидывания и уменьшить усилие, требующееся для разворота. Вспомогательная мачта выполняет эту роль до положения II, при котором растяжка АК совместится с осью, соединяющей подвижные и неподвижные блоки. Из положения II в конечное положение III подъем осуществляется как при обычном развороте. Угол стяжки АК к поднимаемому элементу принимают не более 30º.

Вопросы для самопроверки

1. Какие типы канатов используют для оснащения монтажных полиспастов; изготовления стропов, расчалок и тяг?

2. Какие преимущества имеют канатные стропы по сравнению с цепными?

3. По каким параметрам выбирают монтажные лебедки?

4. Назовите основные виды такелажных работ, выполняемых при монтаже.

5. Охарактеризуйте основные способы улучшения технических характеристик самоходных кранов при монтаже тяжелых конструкций.

6. Как производят подъем вертикальных конструкций методами «с подтаскиванием», «поворотом вокруг шарнира», «падающей мачтой»?

7. Какое грузоподъемное оборудование кроме кранов Вы знаете?