ВЫБОР МОНТАЖНЫХ МАШИН

Основные сведения о технологических возможностях монтажных машин. К монтажным машинам и подъемно-монтажным устройствам, используемым для монтажа строительных и технологических конструкций, относятся самоходные стреловые и башенные краны и различного рода подъемно-монтажные устройства типа домкратов, вантовых кранов, монтажных стрел, шевров и т. д. В отдельных случаях для этих же целей применяют вертолеты в специальном исполнении.

Самоходные стреловые краны выпускают с дизельным, электрическим и дизель-электрическим приводами. Они могут иметь ходовое устройство в виде гусениц, специального шасси на пневмоколесном ходу, специального шасси автомобильного типа, шасси на базе серийных автомобилей.

Чтобы увеличить вылет и высоту подъема крюка стреловых кранов, стандартную стрелу оснащают дополнительными вставками и гуськами или маневровыми горизонтальными стрелами (рис. ХI.3). Получают также распространение башенно-стреловые краны, в которых основную стрелу используют в качестве башни, а клюв длиной 10...40 м — как горизонтально расположенную стрелу. Эти краны более эффективны на монтаже высоких и объемных сооружений.

Гусеничные краны (рис. XI.4) имеют повышенную проходимость и высокую маневренность. Низкое удельное давление (0,6...2,4 МПа) и развитый опорный контур позволяют перемещать кран с грузом на крюке по уплотненным грунтовым покрытиям. Гусеничные краны при расстояниях до 10 км и по грунтовым дорогам транспортируются собственным ходом, при боль ших расстояниях — на трайлерах или железнодорожных рельсовых платформах. Краны грузоподъемностью до 25 т перевозят со снятой стрелой без разборки.

Пневмоколесные краны имеют ходовое устройство в виде специального шасси. В зависимости от грузоподъемности крана шасси имеет от двух до пяти осей, в том числе две ведущие. Пневмоколесные краны выпускают в различных модификациях с диапазоном грузоподъемности 13... 100 т (на наименьшем вылете крюка).

Пневмоколесные краны (рис. ХI.5) в отличие от гусеничных более мобильны и могут перемещаться без груза со скоростью до 20 км/ч.

При подъеме грузов массой более 10 т кран должен работать на выносных опорах, что несколько снижает его маневренность.

Пневмоколесные краны могут передвигаться своим ходом или буксироваться автомобилем (при массе до 35 т) с установленной в транспортное положение стрелой.

Краны на специальном шасси автомобильного типа (рис. ХI.6) используют в основном как монтажные машины. Они имеют многоосное шасси с ведущими и управляемыми осями и могут передвигаться своим ходом со скоростью до 60 км/ч, а также перевозиться в собранном виде или с частичной разборкой (снятие кабины и т. д.) на трайлере или железнодорожных платформах.

Автомобильные краны выпускают на базе серийных автомобильных шасси, они имеют дополнительную раму с выносными опорами, грузоподъемностью 5...10 т. При работе без выносных опор их грузоподъемность уменьшается до 80%.

Автомобильные краны применяют для монтажа легких конструкций в условиях рассредоточенного строительства, на укрупни-тельной сборке конструкций и для погрузочно-разгрузочных работ.

Башенные краны выпускают в виде передвижных, приставных или самоподъемных кранов.

Башенные передвижные краны представляют собой рельсовый свободностоящий поворотный кран с закрепленной в верхней части башни стрелой. Они имеют многомоторный электрический привод с питанием через кабель и токоприемник.

Основными технологическими преимуществами башенных кранов на рельсовом ходу являются их устойчивость в работе и большой вылет крюка, позволяющий монтировать здания при односторонней установке.

У большинства башенных кранов механизмы и противовес расположены на поворотной платформе, что повышает их устойчивость. Краны перевозят в собранном виде на буксире, монтируют и демонтируют их методом самомонтажа и самодемонтажа всего за несколько часов. Башенные краны имеют самоподъемную стрелу, которая поднимает и перемещает груз по горизонтали, или горизонтальную стрелу с грузовой кареткой.

Для массового строительства отечественная промышленность выпускает башенные краны грузоподъемностью 3...10 т на основе универсального параметрического ряда (рис. ХI.7 и ХI.8) и модификации основных моделей кранов.

Приставные башенные краны могут быть в передвижном и стационарном исполнении. Их применяют для монтажа каркасных высотных, компактных в плане гражданских зданий.

В передвижном исполнении эти краны работают как свободно-стоящие до определенной высоты (30...50 м). При большей высоте приставные краны крепят к возводимому зданию с помощью специальных связей по одной на девять секций крана.

На рис. XI.9 показан стационарный приставной кран КБ-573, устанавливаемый на бетонном фундаменте. Его грузоподъемность 10 т на вылете крюка 20 м, 4 т на вылете крюка 40 м при высоте подъема 150 м. Кран имеет 27 секций. Наращивают кран с помощью монтажной стойки, которая приподнимает на высоту секции верхнее плечо башни, а в образовавшийся промежуток специальной лебедкой поднимают и заводят очередную секцию башни.

Самоподъемные башенные краны применяют для монтажа высотных каркасных зданий. Кран с помощью обоймы и специальных выдвижных упорных креплений перемещается, опираясь на каркас возводимого здания, по вертикали с одного монтажного горизонта на другой.

В зарубежном строительстве широко эксплуатируют краны с телескопической башней, устанавливаемой на монтируемом здании.

Для монтажа промышленных и энергетических объектов с тяжелыми сборными конструкциями применяют тяжелые башенные краны на рельсовом ходу грузоподъемностью 10...75 т, имеющие высоту подъема до 100 м и вылет крюка до 50 м.

При работе башенных кранов на рельсовом ходу необходимо тщательно следить за их устойчивостью, не допускать перегрузок.

Козловые краны в основном обслуживают укрупнительную сборку конструкций складских площадок, линий конвейерной сборки блоков покрытий промышленных зданий. Необходимость вписывания возводимого сооружения в габариты крана ограничивает область их применения монтажом четырех-пятиэтажных зданий из объемных элементов и некоторых других сооружений.

В строительстве используют также жесткие стреловые краны (жестконогие краны), установленные на конструкциях возводимого здания, вантовые краны грузоподъемностью 5...200 т, мачты, шевры, порталы и различного рода монтажные стрелы.

Для подъема цельнособранных оболочек, блоков структурных покрытий, карт перекрытий зданий, возводимых методом подъема перекрытий, применяют различные конструкции гидравлических и электромеханических подъемников.

Вертолеты, выполняют монтажные и демонтажые работы в основном при строительстве высотных сооружений, недоступных для наземных монтажных кранов, а также транспортно-монтажные работы в условиях бездорожья.

При работе вертолетов на монтаже следует учитывать, что ограниченное время зависания вертолета над объектом (1...3 мин) затрудняет точную установку конструкций, а внешняя подвеска грузов делает его недостаточно устойчивым. Кроме того, создаваемые вертолетами ветровые потоки осложняют монтаж.

Применение вертолетов на монтажных или транспортно-монтажных работах в каждом отдельном случае следует обосновывать технико-экономическими расчетами.

Выбор машинных комплектов для монтажных работ. В состав машинного комплекта для монтажных работ входят ведущая машина (монтажный кран или другие грузоподъемные механизмы), вспомогательные машины и оборудование (вспомогательные краны, погрузочно-разгрузочные и транспортные машины, грузозахватные устройства, кондукторы, сварочное оборудование и др.).

При выборе машинных комплектов для монтажных работ устанавливают техническую возможность использования для конкретного объекта крана данного типа и типоразмера и комплектующих машин. При наличии нескольких вариантов путем сравнения технико-экономических показателей выбирают лучший.

При выборе ведущего монтажного крана рассматривают соответствие монтажно-конструктивной характеристики монтируемого объекта (конструктивная схема и размеры здания, масса и расположение элементов на здании, рельеф площадки и другие особенности, определяющие выбор монтажных средств) параметрам монтажных кранов.

К параметрам монтажных кранов относятся:

1. грузоподъемность — наибольшая масса груза, которая может быть поднята краном при условии сохранения его устойчивости и прочности конструкции;

2. длина стрелы — расстояние между центром оси пяты стрелы и оси обоймы грузового полиспаста;

3. вылет крюка — расстояние между осью вращения поворотной платформы крана и вертикальной осью, проходящей через центр обоймы грузового крюка. При определении полезного вылета крюка расстояние отсчитывают от наиболее выступающей части крана;

4. колея — расстояние между центрами передних или задних колес пневмоколесных кранов, ширина гусеничного хода или расстояние между осями головок рельсов;

5. база — расстояние между осями передних и задних колес пневмоколесных или рельсовых кранов. Для технической характеристики гусеничных кранов указывают длину гусеничного хода;

6. радиус поворота хвостовой части поворотной платформы — расстояние между осью вращения крана и наиболее удаленной от нее точкой платформы или противовеса;

7. высота подъема грузового крюка — расстояние от уровня стоянки крана до центра грузового крюка в его верхнем положении;

8. скорость подъема или опускания груза, передвижения крана, вращения поворотной платформы. При этом следует учитывать, что для плавной и точной «посадки» сборного элемента скорость опускания груза не должна превышать 5 м/мин, а скорость вращения крана — 1,5 м/мин;

9. установленная мощность — суммарная мощность силовой установки крана

10. производительность — количество груза, перемещаемого и монтируемого в единицу времени. Производительность монтажного крана может также измеряться числом циклов, совершаемых в единицу времени.

При выборе башенных кранов (рис.ХI.10) требуемая грузоподъемностьQ_к на заданной высоте грузового крюка может быть определена по формуле

Q_к = m_э+ m_т (XI.38)

где m_э — масса наиболее тяжелого элемента т; m_т — масса такелажных устройств (стропы, захваты, траверсы), т.

Одновременно проверяют соответствие необходимого грузового момента грузовому моменту выбранного крана.

Необходимую высоту подъема грузового крюка крана рассчитывают по формуле:

где h_о — расстояние от уровня стоянки крана до опоры сборного элемента на верхнем монтажном горизонте, м; h_з — запас по высоте, необходимый для установки и проноса элемента над ранее смонтированными конструкциями, принимаемый по правилам техники безопасности 0,5 м; h_э — высота элемента в положении подъема, м; h_г — высота грузозахватного устройства (расстояние от верха монтируемого элемента до центра крюка крана), м.

Минимально необходимый вылет крюка башенного крана:

L_кр = b + b₁ , (XI.5)

где b — расстояние от оси вращения (середины колеи крана) до ближайшей к крану грани здания (стена, эркер, пилястра), м; b₁ — ширина здания от грани здания, обращенной к крану, до оси противоположной продольной стены или до центра тяжести наиболее удаленного от крана сборного элемента, м.

Для кранов с поворотной башней и нижним расположением противовеса:

L_кр = b₁ + r_пл + b₂ , (XI.6)

где r_пл — радиус габарита поворотной платформы, м; b₂ — расстояние между гранью здания и поворотной платформой, принимаемое по правилам техники безопасности не менее 1 м.

Для приставных кранов с верхним расположением противовеса (при условии, если противовес не проходит над зданием):

L_кр = b₁ + r_пл + b₂ , (XI.7)

где r_пл — радиус габарита противовеса, м.

При выборе самоходных стреловых кранов (рис. XI.11) необходимо учитывать, что длина наклонно расположенной стрелы и ее вылет зависят также и от допустимого приближения стрелы к монтируемому элементу.

При выборе самоходных стреловых кранов (с наклонно расположенной стрелой) определяют минимально необходимое расстояние от уровня стоянки крана до верха оголовка стрелы, затем вычисляют минимально необходимый вылет крюка крана (для самого невыгодного расположения сборного элемента на здании) и требуемую длину стрелы.

Минимально требуемое расстояние от уровня стоянки крана до верха оголовка стрелы: