Геодезич-обеспечение / Иполнительнае съемка подкрановых балок-2

4

Геодезические работы при устройстве подкрановых путей

Геодезические работы при устройстве подкрановых путей

Основным видом подъемно-транспортного оборудования промышленных предприятий являются мостовые краны, передвигающиеся по подкрановым путям. При эксплуатации кранов осуществляется систематический контроль за положением подкрановых путей (не реже 1 раза в год, а при режимах работы крана 7К и 8К – 2 раза в год). Это необходимо делать в связи с изменением геометрических параметров подкрановых путей вследствие воздействия силовых нагрузок крана, осадок фундаментов и колонн, деформации подкрановых балок, износа рельса и др. Подкрановые пути должны отвечать условиям прямолинейности, параллельности, горизонтальности и плоскостности. Выполнение геодезических работ осложняется тем, что подкрановые пути находятся над уровнем пола на высоте до 50 м, а расстояние между осями рельсов также может достигать 40—50 м.

Допустимые отклонения подкрановых балок и подкрановых путей, мм

Смещение продольной оси подкрановой балки от разбивочной оси на опорной поверхности колонны	5
Отклонение отметок верхних полок подкрановых балок на двух соседних колоннах вдоль ряда и в одном поперечном сечении	15
Отклонение расстояния между осями подкрановых рельсов	10
Смещение оси подкранового рельса с оси подкрановой балки	15
Отклонение оси подкранового рельса от прямой линии на участке длиной 40 м	15
Разность отметок головки подкрановых рельсов в одном разрезе пролета здания
на опорах	15
в пролете	20
Разность отметок подкрановых рельсов на соседних колоннах одного ряда	0,001 Н, но не более 10 мм

Средняя квадратическая погрешность разбивочных работ при устройстве подкрановых путей должна быть в пределах 2—3 мм. Геодезические работы состоят в разбивке осей подкрановых рельсов на опорных плоскостях колонн, определении отметок опорных плоскостей, контроле за установкой в проектное положение подкрановых балок и рельсов и исполнительной съемке.

Разбивка осей подкранового пути. Ось подкрановых рельсов, как правило, не совпадает с продольной основной осью здания. Для ее разбивки от основной оси внутрь пролета откладывают проектные расстояния а в начале и в конце пролета и закрепляют на полу цеха оси подкрановых рельсов А и Б. Расстояние АБ измеряют стальной компарированной рулеткой и сравнивают его с проектным расстоянием между осями рельсов. На опорные плоскости крайних колонн оси переносят коллимационной плоскостью теодолита при двух кругах. Удобно ось вынести и закрепить скобами также на торцевых стенах пролета выше уровня опорных плоскостей. При возможности ось выносится и на промежуточные колонны. Если такой возможности нет, то на промежуточных колоннах оси наносят, натянув стальную струну между крайними колоннами. Ось на колоннах закрепляют краской и фиксируют промером до боковой грани колонны.

Возможен и другой способ. Для установки подкрановых балок вдоль ряда колонн наклонным лучом теодолита переносят осевую метку а на специальный кронштейн, прикрепленный к колонне выше балки. От полученной точки а₂ откладывают проектное расстояние d между осями колонны и подкрановой балки и отмечают на кронштейне положение точки а₂ монтажной оси. Между точками на кронштейнах крайних колонн натягивают струну, на которую у каждой колонны подвешивают отвес. Совмещая продольную ось балки с отвесом, определяют ее проектное положение.

При значительной высоте подкрановых путей над полом, перенос осей на опорные площадки крайних колонн выполняют приборами вертикального визирования, фиксируя их на специальных кронштейнах 3, укрепленных на колонне.

Иногда на монтажный горизонт переносят не ось подкранового рельса, а линию, ей параллельную, сдвинутую внутрь цеха.

Установка подкрановых балок. Перед установкой подкрановых балок необходимо пронивелировать опорные площадки колонн по обеим осям и вычислить толщину выравнивающих подкладок между площадкой и балкой, которая равна разности проектной и фактической отметок опорной площадки колонны.

На торцевых частях и верхней полке балки наносят оси симметрии, которые совмещают при укладке с осями, нанесенными в процессе разбивки на опорные площадки колонн. Так как балки имеют значительную высоту, то необходим обязательный контроль вертикальности стенок балки, который выполняется или с помощью отвеса, или рейкой с уровнем. После монтажа и закрепления балок выполняют исполнительную съемку, в результате которой геометрическим нивелированием определяют отметки верхней полки балки в трех точках и отклонение оси верхней полки от проектной. Результаты исполнительной съемки используют при укладке подкрановых рельсов.

Укладка подкрановых рельсов. Укладка рельсов выполняется от закрепленных осей или линий им параллельных. Сначала укладывают одну нить, прямолинейно и горизонтально. Горизонтальность выдерживается путем установки прокладок между подошвой рельса и верхней полкой балки. Толщина их вычисляется заранее по результатам исполнительной съемки балок. Прямолинейность рельса достигается несколькими способами, применение которых зависит от способа закрепления осей. Часто в качестве опорного створа используют стальную струну, натягиваемую или по оси рельса на высоте 1,5—2 м от монтажного горизонта, или смещенную с оси на высоте монтажного горизонта. В первом случае струна не мешает монтажу и рельс укладывается по отвесам, опущенным со струны, во втором, от струны до оси рельса отмеряют одинаковые расстояния, равные величине смещения оси. В обеих случаях монтажники независимы от наблюдателя. Применение в качестве опорного створа коллимационной плоскости теодолита, установленного непосредственно на подкрановой балке, позволяет повысить точность монтажа. Теодолит устанавливают или на штативе или на кронштейне, укрепленном на колонне. Если он находится на смещенной оси подкранового рельса на полу цеха, то монтаж подкранового рельса можно выполнять методом бокового нивелирования.

Аналогично монтируют и второй подкрановый рельс. При небольшом расстоянии между осями рельсов параллельность их можно контролировать промерами рулеткой ширины подкранового пути l. При измерениях необходимо учитывать поправку l за стрелу провеса рулетки f, вычисленную по формуле

l=2,67f²/l

Величину f для данного расстояния l измеряют, натягивая рулетку вдоль стены.

Исполнительная съемка подкрановых путей. Исполнительная съемка выполняется в два этапа: предварительная — после монтажа рельсов, и окончательная — после обкатки путей краном. В результате исполнительной съемки определяют и показывают на чертеже фактическое положение в плане и по высоте левого и правого рельса, расстояние между осями рельсов, составляют продольные профили обоих рельсов, подписывают проектные расстояния и отметки, уклонения от них.

Высотное положение рельсов определяют в условных отметках, прокладывая замкнутый нивелирный ход IV класса по обоим рельсам. Нивелир устанавливают на подкрановой балке или на кронштейнах, иногда — на кране, расположенном в середине пролета. Во всех случаях необходимо строго выполнять поверку главного условия нивелира и при больших длинах визирного луча вводить поправки в отсчеты за непараллельность визирной оси и оси уровня. Для проверки прямолинейности рельса теодолит центрируют над его осью в одном конце пролета, визируют на середину рельса в другом конце пролета и по специальной реечке или марке, нуль которых совмещается с осью рельса в каждой контролируемой точке, определяют уклонение оси рельса от створа. Определение выполняют на всех поперечных осях пролета через 6 или 12 м, в тех же точках, для которых определялись отметки при нивелировании.

Прямолинейность второго рельса определяют путем промеров от первого рельса между их осями либо также с помощью теодолита. Для этого в начале и в конце пролета (для контроля и в середине) тщательно откладывают от первого створа проектное расстояние между осями и от этого створа определяют уклонения оси второго рельса. Принято считать уклонение от створа внутрь пролета со знаком «минус», а уклонения в сторону колонны — со знаком «плюс». В этом случае фактическое расстояние между осями рельсов в каждом поперечном сечении вычисляется как разность между проектным расстоянием и алгебраической суммой уклонений рельсов от створов.

Для одновременного контроля рельса в плане и по высоте применяют лазерные приборы и марки, перемещающиеся вдоль рельса. На марке нанесена координатная сетка, позволяющая по перемещению светового луча относительно исходного положения, считывать отклонения оси рельса от створа и от горизонтали.

Разработаны различные автоматические системы для съемки подкрановых путей. Основу этих систем составляют лазерные приборы и фотоэлектрические регистрирующие устройства. Как правило автоматические системы устанавливают на мостовых кранах и результаты измерений фиксируют при движении крана.

Пример исполнительной съемки приведен в приложении 1...3.

Рихтовка подкрановых путей. Для контроля прямолинейности и параллельности рельсов производят исполнительную съемку от двух в общем случае непараллельных створов X1 и Х2. Начальные и конечные точки створов выбирают произвольно па концах обследуемого участка подкрановых путей. Чаще всего их совмещают с осью рельса. При помощи теодолита, лазерного визира или струны, ориентированных по линии створов, способом бокового нивелирования измеряют отклонения а_1i и а_2i осей рельсов от своих створов, где i—номер текущей точки пути или створа (i=1,2,...n); n — число точек одного створа. Измеренным отклонениям присваивают знаки: «+», если ось рельса смещена вправо от створа, и «—», если влево. Для простоты отсчитывания отклонений рационально использовать специальную накладную марку со шкалой, имеющей сантиметровые деления.

Для обеспечения прямолинейности и параллельности путей производят их выравнивание с определением оптимальных элементов рихтовки (смещений). Задача решается по методу наименьших квадратов. Для равномерно расположенных точек створа положение выравнивающей прямой левого рельса определяется ординатами начальной и конечной точек:

где L₁, L_n — расстояния между створами в начале и конце пути; L₀ — проектное расстояние между осями рельсов;  — множитель.

Выравнивающая прямая правого рельса определяется ординатами

соответственно для его начальной и конечной точек. Ординаты промежуточных точек выравнивающих прямых определяют путем интерполирования по формулам:

Знаки ординат аналогичны знакам отклонений.

Элементы рихтовки, т. е. величины смещений искривленных рельсов для придания им проектного положения, равны:

Правильность вычислений контролируют по формуле

Если величина  положительна, то рельс смещается вправо от своего положения, а если отрицательна, то влево. Контроль смещений при рихтовке осуществляется по «маяку»—передней плоскости колонны — при помощи контрольной линейки путем измерения удалений рельса до рихтовки и после нее. Необходимость рихтовки определяют по величине отклонения рельса от прямой линии и по отклонению расстояний между фактическими осями рельсов от проектного. Это расстояние определяют по формуле

Пример расчета элементов рихтовки дан в таблице (L₁=16992;L₇=17027; L_o=16990).

№ ряда колонн		Измеренные отклонения рельсов от створа, мм		а		а	Ординаты выравнивающих прямых, мм		Элементы рихтовки рельсов, мм
		а1	а2				y1	y2		1	2
1	0	0	0	0		0	0,8	-1,2		0,8	-1,2
2	0,167	-9	6	-3		-0,5	4,1	-3,7		13,1	-9,7
3	0,333	-19	24	5		1,66	7,4	-6,2		26,4	-30,2
4	0,500	-14	18	4		2,00	10,8	-8,8		24,8	-26,8
5	0,667	-10	4	-6		-4,00	14,1	-11,3		24,1	-15,3
6	0,833	2	12	14		11,66	17,4	-13,8		15,4	-25,8
7	1,000	0	0	0		0	20,7	-16,3		20,7	-16,3
Сумма	3,5			14	10,82					125,3	-125,3