7.2. Организация схем действия монтажных кранов

При проектировании стройгенпланов выбор грузоподъ­емного крана для строительства объекта осуществляется по трем основным параметрам: грузоподъемности, вылету стре­лы и высоте подъема груза (конструкции, монтажного эле­мента), а также по экономическим показателям.

Грузоподъемность определяется наибольшей допусти­мой массой рабочего груза, массой грейфера, электромагнита или съемного грузозахватного приспособления. У некоторых кранов импортного производства в грузоподъемность входит и масса крюковой обоймы. Этот параметр определяется по справочникам в зависимости от вылета и длины стрелы кра­на, высоты подъема крюка, высоты здания, расстояния от крана до ближайшей стены или выступающей части здания и габаритов крана с учетом интервала безопасности.

Вылет стрелы и необходимую высоту подъема груза ус­танавливают исходя из ширины и высоты здания по массе наиболее удаленной и тяжелой конструкции. Длина стрелы крана принимается по его параметрам, приведенным в спра­вочниках.

По вылету стрелы, а также в зависимости от габаритов грузоподъемного крана и ширины колеи подкрановых путей определяется ось передвижения крана относительно строя­щегося здания. На рис. 7.3 изображены стреловой и башен­ный краны с указанием их технических параметров.

Расположение основных элементов обустройства строи­тельных площадок при возведении отдельных зданий (ком­плекса зданий) непосредственно связано с условиями установ­ки и эксплуатации грузоподъемных кранов. Поэтому в первую очередь осуществляется их привязка к объекту для определе­ния параметров, обеспечивающих безопасную эксплуатацию кранов (зоны обслуживания, опасные зоны и т. п.).

Размещение (привязка) монтажных кранов при проек­тировании строительного генерального плана необходимо для определения возможности их монтажа и безопасных условий производства работ.

Привязку механизма выполняют в следующем порядке:

• определяют расчетные параметры и подбор крана;

• осуществляют горизонтальную (поперечную) и про­дольную привязку крана и подкрановых путей с уточнением конструкции последних;

• рассчитывают зоны действия крана.

Число монтажных кранов определяется шириной и дли­ной здания, его конфигурацией в плане.

Расчет требующихся параметров монтажных кранов вы­полняется не только исходя из основных характеристик и конфигурации возводимого здания, но и с учетом габаритных размеров и расположения на здании монтируемых сборных элементов и поднимаемых грузов. К основным рабочим па­раметрам башенного крана относятся: грузоподъемность, вылет стрелы и высота подъема грузового крюка. Для опре­деления требующейся грузоподъемности башенного крана пользуются формулой

Требующийся вылет стрелы крана определяют по фор­муле

Выбор гусеничного крана осуществляется на основе определения требующихся основных рабочих параметров, к которым относятся грузоподъемность и вылет стрелы крана. Расчет требующейся грузоподъемности гусеничного крана осуществляется по формуле

где Q_max - масса наиболее тяжелого груза для заданного вы­лета стрелы крана, т;

q - масса грузозахватного приспособления (стропа).

Требуемый вылет крюка для самоходных стреловых кранов, при котором обеспечиваются достаточные зазоры между стрелой крана и смонтированными конструкциями, а также поднимаемым элементом, определяется по формуле:

где Н_тр - требуемая высота подъема крюка, определяемая как наибольшая по величине для группы элементов, подле­жащих монтажу данным краном, т. е. высота здания плюс высота стропа.

На основе полученных расчетных данных из каталога грузоподъемных машин выбираются монтажные краны, ко­торые используются для возведения подземной и надземной частей здания. Гусеничные краны двигаются вдоль здания по периметру, а также внутри здания - между колоннами. Уста­новку башенных кранов у зданий и сооружений производят с учетом необходимости соблюдения безопасного расстояния между зданием и краном. Расчетная длина подкранового пу­ти корректируется исходя из минимальной длины одного звена - 12,5 м с учетом требования норм не менее двух звень­ев (25 м). В случае устройства пути из одного звена при стес­ненной строительной площадке грузоподъемность крана опре­деляется исходя из условия его работы без передвижения. Кран, установленный на таком пути, является стационарным.

При строительстве протяженных зданий, имеющих в плане простую прямоугольную форму, пути башенных кра­нов могут располагаться:

• с одной стороны (рис. 7.4, а);

• с двух сторон (когда ширина здания превышает вылет крюка или масса сборных элементов больше грузоподъемно­сти крана при соответствующем вылете крюка) (рис. 7.4, б).

Этими же соображениями руководствуются при выборе схемы установки башенных кранов у зданий сложной конфи­гурации или точечных (башенного типа), имеющих большие размеры в плане (рис. 7.4, в, г, д, е, ж).

Характерным решением для промышленных зданий является установка крана в пределах поперечного сечения (рис. 7.5).

Гусеничные краны двигаются вдоль здания по перимет­ру, а также внутри здания между колоннами. Установку ба­шенных кранов у зданий и сооружений производят с учетом необходимости соблюдения безопасного расстояния между зданием и краном.

Расчетная длина подкранового пути корректируется ис­ходя из минимальной длины одного звена - 12,5 м с учетом требования норм не менее двух звеньев (25 м). В случае уст­ройства пути из одного звена при стесненной строительной площадке грузоподъемность крана определяется исходя из условия его работы без передвижения. Кран, установленный на таком пути, является стационарным.

При привязке кранов, работающих на одном подкра­новом пути, предусматривается принудительное ограничение их сближения между собой выступающими конструкциями или перемещаемыми грузами путем установки упоров, огра­ничивающих это сближение до 5 м.

Такое же ограничение вводится и для организации рабо­ты нескольких кранов, одновременно работающих на парал­лельных или перпендикулярных путях. При этом также пред­усматривается условие, чтобы стрелы этих кранов и, соответ­ственно, их противовесы находились на разных отметках не менее одного метра.

Расстояние от оси подкрановых путей, а следовательно, и оси передвижения кранов до наружной стены здания при­нимается равным 5,5 м. Ширина подкрановых путей равна ширине колеи башенного крана (принимается по справочни­кам). По обе стороны от оси передвижения гусеничного крана откладывается половина ширины крана в транспортном по­ложении. Ширина дороги примерно на 1 м шире крана.

При работе грузоподъемного крана на строительстве от­дельного здания выделяют следующие самостоятельные зо­ны: монтажа; обслуживания; перемещения груза, а также

опасную зону для нахождения людей и зону работы подъем­ника (рис. 7.6).

Зона обслуживания башенных рельсовых и самоходных кранов определяется максимальным рабочим вылетом стре­лы на участке между крайними стоянками крана на рельсо­вом или безрельсовом крановом пути.

Граница зоны перемещения грузов на рабочих чертежах не указывается и определяется границей зоны обслуживания крана плюс половина в плане максимального размера пере­мещаемого груза.

При организации строительной площадки и размещении строительных машин при проектировании стройгенплана следует устанавливать опасные зоны (рис. 7.7), в пределах которых действуют постоянно или потенциально могут дей­ствовать опасные производственные факторы.

К зонам постоянно действующих производственных факторов, связанных с работой монтажных механизмов, от­носятся места, над которыми происходит перемещение грузов грузоподъемными кранами. Эта зона во избежание доступа посторонних лиц должна быть ограждена защитными ограж­дениями.

К зонам потенциально действующих опасных факторов относятся участки территории вблизи стоящего здания, эта­жи зданий и сооружений в одной захватке, над которыми происходит монтаж. Эта зона является монтажной и ограж­дается сигнальными ограждениями. Зона, опасная для на­хождения людей во время перемещения, установки и закреп­ления грузов определяется суммарной величиной зоны пере­мещения грузов и ширины опасной зоны, определяемой по графику в зависимости от высоты возможного падения груза, определяемой расстоянием от поверхности земли до низа гру­за, подвешенного на съемном грузозахватном приспособле­нии. Условия работы грузоподъемных кранов различного ти­па требуют корректировки схем их привязки к строящимся (реконструируемым) объектам.

В практике строительства возможны следующие вариан­ты проектных решений:

• совместная работа кранов различного типа;

• совместная работа кранов и строительных подъемников;

• работа кранов в охранной зоне линий электропередачи;

• работа кранов при установке их на конструкциях зда­ний;

• при установке кранов над действующими подземными коммуникациями;

• при работе кранов в местах движения транспорта и пешеходов;

• в условиях реконструкции зданий и сооружений;

• в чрезвычайных ситуациях (восстановительные рабо­ты, разборка завалов и т. п.).

Опасные зоны дорог - участки подъездов и подходов в пределах указанных зон, где могут находиться люди, не уча­ствующие в совместной с краном работе, осуществляться движение транспортных средств или работа других механиз­мов (рис. 7.8).

Совместная работа башенного крана и подъемника обес­печивается организационными мероприятиями, приводимы­ми в виде таблицы совместных работ. При этом монтажная консоль подъемника всегда должна быть ниже монтажного горизонта на величину не менее 0,5 м, а перемещение стрелы крана с грузом над подъемником может происходить только при прекращении его использования. Установка грузоподъ­емных кранов на бесканальные кабельные сети и другие коммуникации (водопровод, канализация) большого диамет­ра, а также при их прохождении в каналах требует проверки их несущей способности на крановые нагрузки и разработки технических решений, обеспечивающих сохранность сетей.

Для привязки крана к зданию необходимо также устано­вить точку его крайних стоянок. Они определяются по мак­симальному вылету стрелы крана при обеспечении его не­обходимой грузоподъемности по массе наиболее тяжелой конструкции. Для определения крайних стоянок крана по­следовательно производят засечки на оси передвижения кра­на в следующем порядке:

1. из крайних углов внешнего габарита здания со сторо­ны, противоположной башенному крану, раствором циркуля, соответствующим максимальному рабочему вылету стрелы крана (рис. 7.9, а);

2. из середины внутреннего контура здания раствором циркуля, соответствующим минимальному вылету стрелы крана (рис. 7.9, б);

3. из центра тяжести наиболее тяжелых элементов рас­твором циркуля, соответствующим определенному вылету стрелы согласно грузовой характеристике крана (рис. 7.9, в).

Крайние засечки определяют положение центра крана в крайнем положении (рис. 7.9, г) и показывают положение са­мых тяжелых элементов.

По найденным крайним стоянкам крана согласно рис. 7.9, д определяют длину подкрановых путей:

Определяемую длину подкрановых путей корректируют в сторону увеличения с учетом кратности длины полузвена, т. е. 6,25 м. Минимально допустимая длина подкрановых пу­тей согласно правилам Гостехнадзора составляет два звена (25 м). Таким образом, принятая длина путей должна удовле­творять следующему условию:

Привязку ограждений подкрановых путей производят исходя из необходимости соблюдения безопасного расстояния между конструкциями крана и ограждением. Расстояние от оси ближнего к ограждению рельса до ограждения определя­ют по формуле

Монтаж конструкции здании осуществляют по захват­ной системе. Методы монтажа строительных конструкций выбирают в зависимости от особенностей здания и монти­руемой конструкции, применяемого оборудования и приспо­соблений, и также местных условий. Например, монтаж над­земной части одноэтажных промышленных зданий начинают с установки колонн. В качестве монтажных механизмов в большинстве случаев применяют стреловые краны. В здани­ях с небольшими пролетами кран, как правило, перемещает­ся по середине пролета и монтирует с одной позиции от 2 до колонн данного пролета. В зданиях с большими пролетами кран перемещается вдоль ряда колонн и монтирует от 1 до 4 колонн с одной позиции (рис. 7.10).

Использование конструкций зданий для установки на них грузоподъемных кранов требует разработки специальных мероприятий по обеспечению сохранности здания в целом, устойчивости и геометрической неизменяемости его отдель­ных конструкций, а также технических решений по устройст­ву кранового пути или оснований под него и безопасной ра­боты крана. Необходимо для этой цели рассмотреть вопросы безопасности монтажа (демонтажа) кранов, предусмотреть устройство путей для въезда или съезда их на существующие конструкции зданий, установку вспомогательных кранов для монтажа основного и т. п.

Работа монтажных кранов в охранной зоне линии элек­тропередачи (ЛЭП), а также в 30-метровой полосе от любой части крана или груза до вертикальной плоскости, образуе­мой проекцией на землю ближайшего провода, осуществляет­ся с разработкой специальных мероприятий, предусмотрен­ных ППР и согласованных с владельцем ЛЭП.

При монтаже конструкций верхних этажей многоэтаж­ных зданий методом «на себя» привязка крана осуществляет­ся с разработкой специальных мероприятий (ограничения количества рабочих, находящихся на монтажном горизонте, по специальной технологии и т. п.).

Возведение широких зданий с использованием башен­ных кранов чаще всего организуется методом «на себя». В этом случае предусматривается работа крана шагами, кратными длине звеньев подкранового пути, модулю конст­руктивных элементов здания и длины стрелы крана. Край­ние положения крана на каждом участке пути обозначаются на стройгенплане привязкой тупиковых упоров. Разрезка здания на захватки, на которых работает башенный кран, определяется проектом производства работ.