Эксплуатация кранов
Крановые пути башенных кранов
Устройство путей. Крановый путь представляет собой спланированную площадку, на которой уложены рельсы для перемещения по ним крана при работе.
Крановый путь имеет нижнее и верхнее строение.
Нижнее строение пути включает в себя спрофилированное земляное полотно с продольным уклоном 0,002…0,004 и поперечным 0,008…0,0]0. В хорошо дренирующих и скальных породах земляное полотно допускается выполнять горизонтальным. На стороне пути, удаленной от здания, устраивают продольную канавку-водоотвод 2. В случае большой ширины колеи (более 4 м) устраивают вторую канавку-водоотвод посередине между рельсами.
Верхнее строение пути состоит из балластной призмы, опорных элементов-шпал длиной 2,7 м или полушпал длиной 1,35 м, рельсов и их скреплений и системы заземления.
Балластную призму насыпают из крупно- и среднезернистого песка, шлака, щебня или гравия с откосами боковых сторон 1:1,5. При колее более 4 м устраивают раздельные призмы под каждый рельс.
При устройстве путей в районах с повышенными ветровыми нагрузками (IV-VII ветровые районы СССР) боковые стороны балластной призмы из песка или шлака укрепляют подпорной стенкой либо обкладывают невыветривающимся материалом.
Для крановых путей применяют железнодорожные шпалы либо полушпалы 3, 4 1-го и 2-го сортов. Шпалы (полушпалы) изготовляют из древесины сосны, ели, пихты, лиственницы, кедра или березы с пропиткой антисептиками.
Тип рельса и расстояние между шпалами выбирают в зависимости от нагрузки на колесо, числа колес в ходовой тележке, расстояния между ними и вида грунта.
Для крановых путей применяют рельсы Р-38, Р-43, Р-50, Р-65 и Р-70 длиной по 12,5 м, новые или бывшие в эксплуатации (старогодные). При использовании старогодных рельсов износ головки не должен превышать по высоте Ai=7 мм (для Р-65 и Р-70 -9 мм), по ширине Ь = = 10… 13 мм.
Рельсы крепят к шпалам путевыми шурупами с прижимами 8 или костылями. Допускается укладывать и железнодорожные подкладки с уклоном внутрь колеи. Для того чтобы избежать угона (сдвига) одного рельса относительно другого, применяют стандартные железнодорожные накладки 9 с креплением их болтами и пружинными шайбами. Стыки рельсов располагаются между шпалами. Допускается смещение соседних стыков у параллельных рельсов друг относительно друга.
Параллельные рельсы для обеспечения постоянства колеи соединяют металлическими стяжками 2 по длине путей с шагом 6,25 м.
На концах кранового пути устанавливают тупиковые упоры (тупики). При аварийном наезде крана на тупиковый упор происходит перемещение ролика относительно клина с защемлением упора на рельсе, что обеспечивает безопасную остановку крана.
Во избежание наезда крана на тупики перед ними устанавливают выключающие линейки, на которые наезжают концевые выключатели механизма передвижения крана. Расположение выключающих линеек подбирают так, чтобы расстояние между буферами ходовых тележек (в момент остановки крана) и тупиками, а также между тупиками и концами рельсов было бы не меньше полного пути торможения, указанного в паспорте крана. Выключающие линейки окрашивают в яркий цвет, хорошо различимый машинистом из кабины.
Рис. 116. Элементы кранового пути:
1 — рельс, 2 — стяжка. 3.4 — полушпальг 5 — прокладка, 7 — подкладка, 8 — прижим, 9 — накладка, 10 — амортизатор, 11 — ролик, 12 — клин
Во избежание быстрого износа подводящего кабеля вдоль кранового пути планируют грунт или устанавливают специальный лоток.
Облегчение и ускорение устройства и перевозки крановых путей достигается при использовании инвентарных рельсовых путей (рис. 117, а…д) с деревянными полушпалами, из деревометадлических секций с железобетонными балками (шпалами или шпадорамами).
Инвентарные деревометаллические секции и секции с деревянными полушпалами применяют при нагрузках на колесо до 280 кИ
Основное отличие от этих секций друг от друга заключается в том, что концы шпал у деревометадлических путей связаны между собой швеллерами. Это создает большую жесткость секциям и облегчает их перевозку и укладку.
Инвентарные секции с железобетонными балками рассчитаны на эксплуатацию кранов с двухколесными тележками с нагрузкой на колесо до 300 кН. При наличии железобетонных балок толщина балластной призмы может быть уменьшена до 100, 150 и 200 мм при нагрузках на колесо соответственно 150, 200 и 300 кП Наибольшей жесткостью обладают шпа-лорамы, у которых концы желе зобетонных шпал соединены железобетонными бобышками.
Укладка путей. Пути укладывают до завоза крана на строительную площадку. Пути с нагрузкой на колесо до 280…300 кН устраивают в соответствии с «Инструкцией по устройству, эксплуатации и перебазированию рельсовых путей строительных башенных кранов» Госстроя СССР СН 78-79. При нагрузке на колесо более 280…300 кН пути устраивают по указаниям, изложенным в Инструкции по эксплуатации крана.
Длина укладываемых путей зависит от размеров возводимого здания. При укладке путей (рис. 118, а, б) во избежание зашемления людей между краном и зданием обеспечивают минимально безопасное расстояние А (не менее 1 м) между выступающими частями крана и ограждающими конструкциями (балконами) здания на высоте h до 2 м от уровня рельсов.
Расположение крановых путей зависит от конструкции крана: для кранов с неповоротной башней пути могут располагаться ближе к зданию, чем для кранов с поворотной башней, которые имеют значительный радиус вращения поворотной платформы.
При укладке шпал их концы с внешней стороны колеи должны быть выровнены по шнуру.
При устройстве пути не допускается укладывать рельсы разных типов, а также рельсы, имеющие трещины.
Рис. 117. Инвентарные крановые пути;
а – с деревянными полушпалами, б — деревометаллические, с железобетонными шпалорамами
Рис. 118. Расположение крановых путей для кранов с неповоротной (а) и поворотной (б) башнями
Нельзя крепить рельсы шурупами без прижимов, забивать шурупы и болты молотком.
На концах пути устанавливают тупиковые упоры таким образом, чтобы буферная часть крана касалась амортизаторов обоих тупиков одновременно.
После укладки крановые пути обкатывают краном без груза 10… 15 раз и с максимальным грузом 5… 10 раз с последующей подбивкой балласта на просевших участках пути.
Продольный и поперечный уклоны кранового пути не должны превышать; при укладке — 0,004, а при эксплуатации — 0,010. Не допускается складирование строительных материалов, размещение временных сооружений и оборудования на путях проезда автотранспорта.
Инвентарные пути устраивают гак же, как и обычные крановые пути.
Для завоза крана устраивают въезды (выезды) на рельсовые пути. Если кран намечается завозить с торца путей (рис. 119, а, б), то следят за тем, чтобы уровни подъездного пути и земляного полотна между рельсами примерно совпадали. При заезде крана сбоку (рис. 119, в, г) под колеса подкатных тележек 3 укладывают деревянные щиты 1, 2 в месте переезда через рельсы. Поскольку при заезде крана его ходовая часть поворачивается примерно под углом 45° к направлению движения тягача, деревянные щиты смещают один относительно другого. В местах въезда крана и транспортных средств на щиты или непосредственно на крановые пути на шпалы подсыпают песок.
Заземление. Для заземления крана (рис. 120) рельсы кранового пути соединяют с искусственными или естественными заземляющими устройствами, которые состоят из искусственных или естественных заземлителей (имеющих соединение с землей) и стальных проводников и перемычек, связывающих заземлители с рельсами.
Очаг заземления состоит из трех стержней-заземлителей V, расположенных по треугольнику или прямой линии. В качестве заземлителей используют существующие металлоконструкции, трубопроводы (соединенные с землей), инвентарные заземлители ПЭС-15, ввинчиваемые в землю, или искусственные заземлители, а также стальные трубы диаметром 50…75 мм, уголки 50(Х)50, 60(Х)60 мм, стержни диаметром 16…20 мм и длиной 2…3 м. Не допускается для этой цели использовать чугунные трубопроводы с горючими жидкостями и газами, временные трубопроводы.
Заземлители забивают в предварительно вырытые траншеи глубиной 300…500 мм. Рельсы соединяют с за землителями двумя проводниками из прутков диаметром 6…9 мм или полосы не менее 4 мм с сечением площадью не менее 48 мм2.
Рис. 121. Способы размотки каната с катушки (а, б) и из бухты (в)
При изолированной нейтрали пути подсоединяют к заземляющему контуру или устраивают очаг заземления. После устройства заземления проверяют сопротивление растеканию ока заземляющей системы, при глухозлземлеппои нейтрали и 4 Ом при изолированной. При большем сопротивлении увеличивают число заземлителей. Сопротивление измеряют приборами МС-0,7; МС-08 или амперметром М-416. Результаты проверки занося в акт сдачи кранового пути.
К атегория: — Эксплуатация кранов
Определение крайних стоянок крана (рис.2.1.) производят следующем порядке:
Из крайних углов внешнего габарита здания со стороны, противоположной башенному крану производят засечки раствором циркуля, соответствующим максимальному вылету стрелы крана L max (Ст 1 и Ст. 2);
Из середины внутреннего контура здания — раствором циркуля, соответствующим минимальному вылету стрелы крана L min (Ст. 3 и Ст. 4);
Из центра тяжести наиболее тяжелых элементов — раствором циркуля, соответствующим определенному вылету стрелы L 1 согласно грузовой характеристике крана (Ст. 5 и Ст. 6).
Крайние засечки определяют положение центра крана в крайнем положении.
2.3. Длина подкрановых путей.
По найденным крайним стоянкам крана определяют длину подкрановых путей (рис. 2.2.):
L ПП = l КР + Б + 2·l ТОРМ + 2·l ТУП ,
где L ПП — длина подкрановых путей, м; l КР — расстояние между крайними стоянками крана, определяемое по рис.2.1., м; Б — база крана, определяемая по справочникам (приложение А), м; l ТОРМ — величина тормозного пути крана, принимаемая не менее 1,5 м; l ТУП — расстояние от конца рельса до тупиков, равное 0,5 м.
Определяемую длину подкрановых путей корректируют в сторону увеличения с учетом кратности длины полузвена, т. е. 6,25 м. Минимально допустимая длина подкрановых путей составляет два звена (25 м).
3. Практическое занятие №3. Ограждение стройплощадки и обозначение опасных зон
Аудиторные занятия – 4 часа.
Цель занятия . Ознакомление с методикой расчета опасной зоны действия монтажных кранов, приобретение навыков проектирования стройгенпланов.
Определить размеры и разместить ограждение стройплощадки, при заданной компактности стройгенплана. Определить место установки башенного крана для возведения многоэтажного здания, рассчитать опасную зону. При необходимости установить ограничение зоны действия монтажного крана.
3.2. Размещение монтажного крана.
Имея исходные данные о габаритах возводимого объекта, выбирают количество кранов и организовывают рабочее место крана.
При выборе рабочего места (стоянки) крана необходимо проанализировать различные варианты его размещения и передвижения, а также его технические возможности в зависимости от характеристик поднимаемых конструкций и размеров возводимого здания.
Количество кранов зависит от директивных сроков строительства и конфигурации зданий.
Для возведения многоэтажных зданий, как правило, устанавливают башенные краны с одной стороны (противоположной выходам).
Поперечную привязку к зданию башенных кранов с нижним расположением противовеса определяют по габаритам поворотной платформы, увеличенным на расстояние 0.7 м. Привязка приставного крана, зависит от размеров его опоры, например, бетонного фундамента, к которому кран крепится с помощью анкерных болтов; принимать 2,5 – 3,5 м.
Пути башенных кранов сильно отличаются от путей мостовых кранов. В первую очередь, потому что они возводятся на относительно небольшой промежуток времени. Как следствие стоимость такого сооружения должна быть достаточно небольшой. Но опять же нельзя забывать о безопасности. В этой статье я постараюсь рассказать об этих нюансах и других подводных камнях при использовании такого вида строительной техники как башенные краны.
В моих статьях уже стало традицией идти от простого к сложному, от базовых понятий к тонкостям. Давайте и тут поэтапно распишем весь монтаж крановых путей под открытым небом.
Возведение земляного полотна
Естественно, наш кран, как попало, стоять не может. Монтаж происходит на достаточно ровной площадке.
Для начала определимся с габаритами. Минимальная длина земляного полотна определяется как удвоенная длина рельса плюс откос. Как Вы помните из предыдущих статей, мы применяем КР-70 и выше длиной 12,5 метров. Следовательно, минимальная длина будет 25 метров.
Максимум ограничен Вашей фантазией. Главное чтобы смог доставить груз в любое необходимое место рабочей площадки.
Приступаем к более тонкой работе. Уклон нужно минимизировать. Продольный возможен только до 0,003. Поперечный уклон наоборот должен быть. Пределы: 0,008-0,01. Причем направление должно быть в противоположную сторону от стрелы работающего башенного крана. Это связано с расчетом устойчивости башенного крана в работе. Данный уклон снизит риски опрокидывания.
Казалось бы все. Но тут и начинаются нюансы.
Ваше земляное полотно явно пройдет над какими-нибудь подземными коммуникациями, и дай бог это будет всего лишь метро на большой глубине. Бывает, натыкаешься на наспех положенные трубы. В этом случае Вам или тем, кто отвечает за возведение крановых путей, необходимо произвести расчет на сдавливание и, при необходимости, произвести установку дополнительных перекрытий.
С момента начала работы над земельным полотном необходимо следить за его сохранностью. Не допускать попадания мусора или заезда транспорта на уже готовое полотно.
И не забываем про водоотводные канавы. Накапливание жидкости в грунте ведет к его размягчению и порядочно снижает способность к сопротивлению нагрузке.
После завершения работ по возведению земляного полотна стоит еще раз проверить плотность грунта и можно приступать к следующему этапу.
Балластная призма
Мне всегда нравилось это название. Звучит интригующе. По сути это «подушка» между шпалами и земляным полотном. Балластный слой решает основные проблемы установки кранового пути на земельный слой. Это размытие, упругость и жесткость.
Основной материал балластной призмы — это щебень из естественного камня. Он обеспечивает наилучший дренаж. Для обеспечения этой функции необходимо постоянно следить за мусором на стройплощадке и своевременно его удалять.
Этот материал убирает и другие проблемы. Он достаточно жесткий для поднятия любых грузов и, в сочетании с особыми шпалами обеспечивает упругость.
Стоит заметить что, пропустив всю воду через себя, такая балластная призма отдаст ее в земляной слой, что опять же приведет к его размытию. Во избежание этого обычно делают двухслойную или даже трехслойную призму. Нижний слой — это песок, предотвращающий вышеописанную проблему.
Размеры балластной призмы определяются следующим образом. Шпала полностью лежит на призме плюс ширина плеча два дециметра плюс откосы в 45 градусов. Отсюда примерно можно рассчитать объем нашего балластного слоя. В итоге у нас получится примерно так:
Поперечный профиль балластной призмы
Монтаж крановых путей
Наконец переходим к завершающему этапу — установка шпал и рельс. Если до этого все работы выполнены аккуратно и хорошо, то на этом этапе проблем возникнуть не должно. Проблемы возникнут с «оснасткой».
Для правильного функционирования башенного крана необходимо установить следующие вещи:
- Крановые тупиковые упоры;
- Линейки;
- Заземление крановых путей.
Это минимум. Без крановых тупиковых упоров ни одна комиссия не примет ваш крановый путь. Они необходимы, в первую очередь, для безопасности. И, конечно, для сохранности вашего имущества.
Линейка — это механизм, предотвращающий резкое столкновение с упорами. Обычно автоматически прекращает подачу энергии на двигатель крана.
Про заземления я уже писал ранее. Оно необходимо для того чтобы человека случайно наступившего на рельс не убило током.
Площадка земляного полотна кранового пути планируется в поперечном направлении с уклоном от 0,008 до 0,01 в сторону водостока. Последний может не устраиваться в песчаных грунтах и в районах с засушливым климатом.
Размер колеи крана А, минимальное расстояние от выступающих частей здания до оси ближайшего рельса Б и ширина земляного полотна В принимаются по таблицам. Общий продольный уклон земляного полотна и водостока должен быть в пределах от 0,002 до 0,005. В дренирующих и скальных грунтах земляное полотно выполняется горизонтальным.
Профиль и размеры земляного полотна на криволинейных участках пути должны соответствовать нормам, установленным для прямолинейных его участков. Поперечный профиль водоотвода должен быть с откосами для песчаных грунтов n-1:1,5, а для других грунтов n=1:1. Допускается засыпка водостока дренирующим материалом (щебень, гравий, крупный песок). Разрешается земляное полотно устраивать из насыпного грунта при укладке его слоями 200-300 мм с обязательным уплотнением после отсыпки.
При устройстве земляного полотна на основном и насыпном грунте насыпной грунт должен быть однородным с основным. Откос в месте примыкания к основному грунту должен составлять 1:1,5. Плотность грунта земляного полотна должна отвечать Инструкции СН 78-79. Засыпка и уплотнение траншей и пазух, над которыми сооружаются крановые пути, производятся аналогично устройству основания из насыпного грунта.
Профиль кранового пути башенного крана на деревянных полушпалах и размеры балластной призмы принимаются по СН 78-79.
При устройстве пути у строящегося здания расстояние Б не должно превышать размеров, приведенных в таблицах. При устройстве пути у неукрепленного котлована, траншеи и другой выемки расстояние должно соответствовать следующим размерам по горизонтали от края дна котлована до нижнего края балластной призмы: для песчаных и супесчаных грунтов — не менее 1,5 глубины котлована плюс 400 мм;
для глинистых грунтов — не менее глубины котлована плюс 400 мм.
Эти же требования должны соблюдаться при расположении выемок с торцов пути.
Откосы боковых сторон призмы n принимаются при устройстве ее из песка и гранулированного шлака 1:1,5-1:2, а из щебня и гравия 1:1 — 1:1,5. При размере колеи более 4000 мм рекомендуется устраивать раздельные балластные призмы.
При устройстве пути в 4-, 5-, 6- и 7-м ветровых районах по ГОСТ 1451-65 боковые стороны балластного слоя из песка и гранулированного шлака ограждаются.
Шпалы для рельсовых путей применяются первого и второго сортов по ГОСТ 78-65 «Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи».
Применяемые для рельсовых путей шпалы, равные половине их стандартной длины, именуются полушпалами. Полушпалы изготовляются из сосны, ели, пихты, лиственницы, кедра или березы. Допускается замена стандартных полушпал брусьями и бревнами с отесанными постелями шириной, равной ширине полушпал. Применение полушпал длиной 900 мм допускается при устройстве пути кранов с давлением на ходовое колесо до 15 тс.
При устройстве пути башенных строительных кранов применяются новые рельсы.
Допускается применение старогодных (отбракованных на железной дороге) рельсов I и II групп согласно ТУ 32 (ЦП-1-65), прошедших проверку и ремонт на рельсосварных предприятиях МПС и имеющих сопроводительную документацию, подтверждающую соответствие рельсов указанным техническим условиям. При укладке в путь старогодные рельсы I и II групп должны удовлетворять следующим требованиям: вертикальный износ головок рельсов должен соответствовать условиями безопасного прохода колеса крана через рельсовый стык (без задевания ребордами стыковых накладок и болтов) с типовыми железнодорожными накладками и не должен превышать 9 мм для Р65,7 мм для Р50 и Р43 и 4 мм для Р38.
Кривизна рельса (стрела изгиба в горизонтальной плоскости) не должна превышать 1/500 длины рельса. Допустимы плавные вмятины и забоины до 2 мм и плавный местный износ кромки подошвы от костылей до 3 мм, равномерный наплыв на боковых гранях головки без признаков трещин и расслоений до 2 мм.
Не допускается укладывать в путь рельсы, если износ превышает указанный на 2 мм, а также рельсы, имеющие следующие дефекты: трещины в головке, шейке, подошве, в местах перехода шейки в головку или подошву, у болтовых отверстий; выколы головки и подошвы; провисшие концы, включая смятие на 5 мм и более, изношенную или подвергшуюся коррозии более чем на 4 мм подошву или шейку. Не допускается укладывать в путь рельсы разных типов.
Применение рельсов более тяжелого типа допустимо, если расстояние между ребордами ходового колеса превышает ширину головки рельса не менее чем на 10 мм, при этом допускается уменьшение балластного слоя на 8-10% против норм.
Уложенный путь башенных строительных кранов должен отвечать следующим требованиям:
отклонение колеи от номинального размера и разность отметок рельсов в поперечном уклоне не должны превышать данных, указанных в табл. 9.3 (проверка производится через каждые шесть метров пути);
отклонение от прямолинейности пути на длине 10 м не должно превышать для кранов с жесткими ходовыми рамами 20 мм; для кранов с балансирными ходовыми тележками 50 мм (прямолинейность проверяется по натянутой струне);
продольный и поперечный уклоны не должны превышать 0,004;
рельсовый стык должен быть расположен над опорным элементом с зазором 6 мм при температуре 0°С и длине рельсов 12,5 м. При изменении температуры на 10° С величина зазора изменяется на 1,5 мм;
рельсовые накладки должны быть установлены с двух сторон с помощью болтов, пружинных шайб и гаек;
взаимное смещение торцов стыкуемых рельсов в плане и по высоте не должно превышать 2 мм;
через каждые 12,5 м пути при укладке его на материковом грунте должны быть установлены металлические стяжки (из трубы, швеллера, уголка), прикрепленные к рельсам или полушпалам. При устройстве пути на насыпном грунте стяжки устанавливаются через каждые 6 м. При применении в качестве стяжек деревянных брусьев их длина должна превышать размер колеи на 1350 мм;
шаг расположения полушпал не должен иметь отклонения от номинального более чем ±50 мм.
Складирование строительных материалов, размещение временных сооружений и оборудования на подкрановых путях не разрешается.
Крепление рельсов к полушпалам башенных строительных кранов производится шурупами путевыми по ГОСТ 809-71 с прижимами или костылями.
Под рельсы на полушпалах должны устанавливаться металлические подкладки, принимаемые по инструкции СН 78-79. Допускается устанавливать под рельсы железнодорожные подкладки по ГОСТ 12135-75* с уклоном 1:20 при условии расположения их уклоном внутрь пути.
Для рельсовых стыков применяются накладки рельсовые двухголовные для железных дорог широкой колеи. Применение нестандартных накладок допускается при устройстве пути ранее выпущенных кранов с постоянно действующими рельсовыми захватами тискового типа.
Для возможности применения стандартных двухголовных железнодорожных накладок захваты тискового типа заменяются на захваты рельсовые полуавтоматические.
Популярные статьи
