Строительные машины и оборудование, справочник





Конструкции, характеристика и особенности эксплуатации шлюзовых кранов

Категория:
   Краны для строительства мостов



Конструкции, характеристика и особенности эксплуатации шлюзовых кранов

1. Серийные краны

Сравнительно широкое применение при строительстве автодорожных и городских мостов и путепроводов получили рассматриваемые ниже шлюзовые краны, разработанные проектным институтом «Промстальконструкция» — монтажные агрегаты типовАМК-20-Г7 и АМК-50, а также кран грузоподъемностью 2×30 т. Благодаря многократному использованию эти краны условно названы здесь серийными.

Рис. 1. График экономических показателей работы шлюзового крана грузоподъемностью 2×30 т: 1- стоимость перевозки крана; 2 — стоимость монтажа и демонтажа крана; 3- стоимость монтажа балок; 4- полная стоимость монтажа

Монтажный агрегат типа АМК-20-Г7 предназначен для монтажа пролетных строений пролетами в свету 12,5; 15 и 20 м при габаритах Г7 + 2 X 0,75; Г7 + 2 X 1,5 и Г8 + 2 X 0,75 и может работать только на прямых пересечениях.

Агрегат состоит из двух козловых кранов, осуществляющих продольное и поперечное перемещение балок, и монтажного моста, на котором укладываются пути для работы козловых кранов в монтируемом пролете.

Параметры агрегата — пролеты и грузоподъемность козловых кранов, расстояния между несущими балками монтажного моста, расположение точек опирания моста — назначены применительно к типовым проектам автодорожных пролетных строений с каркасной арматурой, разработанных Союздорпроектом в 1956 г., и к типовым проектам опор, составленным этим же институтом. Практически агрегат применяют и для установки балок, изготовленных по другим более современным проектам, но это обычно требует проверки, известного усиления и переделки несущих элементов и механизмов.

Монтажный мост представляет собой конструкцию из двух несущих продольных балок, соединенных между собой распорками, расположенными вне пределов монтируемого пролета. На верхнем поясе балок закреплены рельсы путей козловых кранов. Расстояние между осями продольных балок переменное: 7,8 м — при установке балок в пределах габарита Г7 + 2 X 0,75 и 9,4 ж — при более широких габаритах.

В пределах монтируемого пролета балки монтажного моста имеют параллельные пояса, а в смежном пролете выполнены в виде аппарели, обеспечивающей возможность сквозного перемещения козловых кранов по монтажному мосту и путям, уложенным на смонтированных участках пролетного строения и подходе. К передней распорке монтажного моста прикреплены выдвижные винтовые опоры, служащие для передачи нагрузок от монтажного моста капитальной опоре. Другими опорными точками являются колеса и салазки, закрепленные соответственно к средней и задней распоркам и служащие для продольной передвижки монтажного моста по мере сборки пролетного строения.

Ширина колеи монтажного моста соответствует расстоянию между балками пролетного строения (1,4 м) с тем, чтобы при надвижке в очередной пролет и работе мост опирался на смонтированное пролетное строение по осям железобетонных балок. Опирание моста по осям балок сохраняют и в случае монтажа пролетных строений с иными расстояниями между балками, но при этом, как было отмечено, необходима переделка конструкций монтажного моста и козловых кранов.

Ширина колеи козловых кранов, входящих в комплект агрегата, также переменная (7,8 и 9,2 м) и назначена на 0,8 м более колеи монтажного моста с тем, чтобы обеспечить возможность установки крайних балок. Козловые краны самоходные; синхронность их перемещения достигается согласно проекту путем одновременного включения ходовых механизмов, но на практике для соблюдения требований безопасности работ краны иногда соединяют жесткой тягой.

Рис. 2. Схема агрегата типа АМК-20-Г7 (при монтаже балок в габарите Г7 + 2 X 0,75): 1 козловой кран; 2 монтажный мост; 3 — ходовое колесо монтажного моста; 4-противовес; 5 -винтовая опора; 6 — упор; 7 -устанавливаемая балка пролетного строения

Общий вес агрегата 69,3 т, включая противовесы (12 т). Благодаря наличию козловых кранов применение агрегата АМК-20-Г7 дает возможность комплексно решить вопросы подъемно-транспортных работ при изготовлении или укрупнении балок пролетных строений, их транспортировке к мосту и монтаже. Пропарочные камеры, стенды или площадки укрупнительной сборки располагают в этом случае между путями козловых кранов на подходе (рис. 3), который должен быть расположен на прямой и предварительно полностью отсыпан до начала работ. В случае установки цельноперевозимых балок, изготовленных на заводе, на подходе производят их разгрузку с транспортных средств и складирование.

Рис. 3. Схема стройплощадки на подходе при монтаже балок агрегатом АМК-20-Г7: 1 — места изготовления (укрупнения) балок; 2 — козловые краны агрегата; а подкрановые пути

Технология работ с агрегатом АМК-20-Г7 включает операции монтажа агрегата, установки балок в очередном пролете, продольного перемещения монтажного моста в следующий пролет и демонтажа агрегата по окончании сборки пролетных строений. Схемы сборки и надвижки монтажного моста приведены на рис. 4.

Монтажный мост собирают при помощи автомобильного крана на уложенных заранее на подходе путях для надвижки моста. При сборке секции моста укладывают на сборочные клетки, придерживаясь при этом проектного очертания строительного подъема. По окончании сборки хвостовую часть моста пригружают бетонными противовесами, кран снимают с клеток и после их разборки опускают на ходовые колеса и салазки. Хвостовую часть крана дополнительно пригружают путем установки одного из козловых кранов над осью салазок.

Затем монтажный мост надвигают в пролет при помощи тяговой лебедки. Центр тяжести надвигаемой системы находится вблизи ходовых колес, и салазки воспринимают лишь небольшую опорную реакцию, мало влияющую на величину сопротивлений при надвиж-ке. По достижении передним концом монтажного моста подфермен-ной площадки устоя к монтажному мосту прикрепляют элементы выдвижных опор. Затем кран надвигают в монтируемый пролет до тех пор, пока выдвижные опоры не окажутся над капитальной опорой и их оси не совпадут с осями опорных площадок балок следующего пролета. Пользуясь винтами выдвижных опор, передний конец крана приподнимают на высоту около 10 см. В этом положении монтажный мост готов к работе. Дальнейшая передвижка моста в последующие пролеты проводится в аналогичном порядке. При установке монтажного моста в последнем пролете выдвижные опоры разбирают и мост опирают передним концом на шкафную часть устоя или клетку за шкафной стенкой.

Рис. 4. Схемы сборки и надвижки монтажного моста: 1 — винтовая опора; 2 — накаточный путь; 3 — сборочные клетки; монтажный мост; 5 противовес; 6 — 3-т автокран; 7 — козловой кран агрегата АМК-20-Г7; 8- салазки; 9 — ходовые колеса

Козловые краны, высота которых невелика, могут быть собраны посредством 5-т автомобильного крана за пять подъемов (две ходовые тележки, две ноги и ригель). Перед монтажом ригеля ноги крана раскрепляют временными расчалками.

При монтаже пролетных строений козловые краны перемещают балки, принятые на подходе, в монтируемый пролет. При продольном перемещении кранов их грузовые полиспасты во избежание перегрузки балок монтажного моста располагают посередине пролета ригелей кранов. Поперечное перемещение грузовых тележек и полиспастов может быть допущено только после остановки и закрепления кранов. Балки пролетных строений устанавливают поочередно от одной стороны пролетного строения к другой, причем крайние балки приходится заводить под несущие балки монтажного моста (см. рис. 105). В связи с этим в последнюю очередь устанавливают балку, соседнюю с крайней.

Трудоемкость монтажа 20-ж балок агрегатом АМК-20-Г7 составляет около 17 чел-ч на одну балку. Из этой суммы затрат 4 чел-ч приходится непосредственно на установку балок и 13 чел-ч — на передвижку монтажного моста в очередной пролет с устройством рельсовых путей.

Монтажный агрегат типа АМК-50 (рис. 5) состоит из двух козловых кранов и монтажного моста с рельсовым путем для перемещения кранов в пределах монтируемого пролета. Козловые краны этого агрегата (в отличие от агрегата АМК-20-Г7) используются лишь для продольного перемещения балок, в то время как в поперечном направлении балки устанавливают посредством поперечного перемещения всего агрегата.

Проект агрегата был разработан применительно к условиям монтажа путепроводов Московской кольцевой автодороги, отличительная особенность которых наряду с большой шириной габаритов проезда (до 21 м) и устройством косых пересечений (углы косины до 52°) заключалась в применении двустенчатых железобетонных балок П-образного поперечного сечения. Пролеты путепроводов на этой автодороге были приняты 15,4; 19,3 и 22,4 ж. Грузоподъемность агрегата при указанных условиях составила 50 т. Эта грузоподъемность при монтаже современных балок таврового сечения может быть использована лишь частично, поскольку тавровые балки при одинаковых с П-образными длинах значительно легче, а указанные выше предельные длины балок ограничены конструкцией монтажного моста.

Монтажный мост представляет собой металлическую конструкцию из двух продольных балок, соединенных распорками, расположенными вне пределов монтируемого пролета. Расстояние между осями балок, равное 3,2 м, обеспечивает возможность опускания устанавливаемой П-образной балки. Балки монтажного моста составлены по длине из секций, количество которых зависит от длины устанавливаемых балок. Спереди монтажный мост оканчивается аванбеком длиной 6,9 ж, предназначенным для придания продольной устойчивости моста при его продольной надвижке.

На верхних поясах балок монтажного моста закреплены пути козловых кранов. Для поперечной передвижки крана предусмотрены две двухколесные тележки, закрепленные на монтажном мосту в местах расположения распорок. Шарнирное крепление тележек обеспечивает возможность их поворота в плане относительно оси монтажного моста, причем угол поворота тележек в каждом частном случае принимают равным углу косины моста. Каждая тележка оснащена двумя винтовыми домкратами, служащими для установки крана на пути поперечного перемещения. Полный вес монтажного моста 38,4 т, вес металлоконструкций 28,8 т.

Рис. 5. Схема монтажного агрегата типа АМК-50: 1 — аванбек; 2 — монтажный мост; 3 — козловые краны (в плане не показаны); 4- балка монтируемого пролетного строения; 5 и 6 — задняя и передняя тележки поперечного перемещения, 7 пути надвижки монтажного моста; 8 пути козловых кранов; 9 — пути поперечного перемещения монтажного моста; 10 — винтовая опора с роликом; 11 — грузовые полиспасты козлового крана; 12 — стойки передней тележки

Козловые краны агрегата оборудованы двумя верхними и двумя нижними ходовыми тележками. Верхние тележки с колеей 3,2 м предназначены для перемещения крана по монтажному мосту, а нижние с колеей 6,2 м — для перемещения крана в пределах подхода и собранной части моста. Нагрузки с нижних тележек на верхние и наоборот передаются благодаря уклонам концевых участков подкрановых путей. В связи с тем, что козловые краны перемещают устанавливаемые балки только в продольном направлении, их грузовые полиспасты закреплены на ригелях кранов стационарно.

Благодаря козловым кранам агрегатом типа АМК-50, так же как и АМК-20-Г7, можно выполнять сопутствующие монтажу работы по разгрузке или укрупнению балок пролетных строений на подходе.

Сборку монтажного моста этого агрегата ведут, как и ранее описанного, на подходе на заранее уложенных путях для надвижки моста. Для установки элементов достаточно иметь стреловой кран грузоподъемностью 5 т. На промежуточной опоре моста и устое укладывают пути поперечного перемещения монтажного моста. На промежуточной опоре закрепляются также две стойки с роликами, по которым перекатываются балки монтажного моста во время надвижки, а на подферменной площадке устоя устанавливают нижнюю часть передней тележки поперечного перемещения. Затем приступают к надвижке монтажного моста.

В процессе надвижки к монтажному мосту прикрепляют переднюю тележку. По окончании надвижки мост при помощи винтовых домкратов тележек устанавливают на пути поперечного перемещения, при этом убирают перекаточные стойки под передним и катки под задним концами моста (рис. 109).

В качестве механизмов поперечного перемещения крана используют две установленные на мосту ручные лебедки, канаты которых закреплены за концы подкрановых путей. Такая конструкция привода перемещения позволяет контролировать величину забега одной тележки относительно другой и отказаться от рекомендуемых для кранов подобного типа (мостовых, козловых) размеров базы ходовых тележек (V5-1/7 пролета крана). В данном случае расстояние между колесами (база) принято равным всего 2 м, что весьма важно, так как при больших расстояниях необходимо устройство специальных удлиняющих опоры монтажных консолей для размещения колес тележек при установке крайних балок.

Рис. 6. Схемы расположения тележек поперечного перемещения при установках монтажного моста: а и б -задняя и передняя тележки в момент опускания моста на пути, продольной надЕижки и снятия с них; в и г. -то же при установке моста на путях поперечного перемещения; 1 — путь поперечного перемещения; 2 — винтовая опора с роликом; 3 — короткий рельс пути

Козловые краны также собирают на подходе на заранее уложенных подкрановых путях при помощи того же стрелового крана.

Установку балок ведут в следующем порядке. Монтажный мост перемещают в поперечном направлении до совмещения его оси с осью пути козловых кранов. Козловые краны поднимают балку и перемещают ее по подходу собранной части пролетного строения и монтажному мосту. Затем монтажный мост перемещают в поперечном направлении и балку опускают в проектное положение. По окончании установки всех балок данного пролета кран перемещают в следующий пролет.

Рис. 7. Схема шлюзового крана 2×30 т: 1 — задняя опора; 2- ферма; 3- средняя опора; 4 — тележка продольного перемещения; 5 — путь тележек продольного перемещения; 5 передняя опора; 7 -устанавливаемая балка; 8 транспортная вагонетка; 9 — путь поперечного перемещения; 10- грузовая тележка; 11 — противовес

Темпы монтажа посредством агрегата типа АМК-50 составляют 3-4 балки в смену. Обслуживает агрегат команда из 10 чел., в состав которой входят два машиниста. Трудоемкость монтажа при среднем весе балок 30 tn (12 м3 железобетона) составила по опыту одного строительства около 22 чел-ч на балку или около 1,8 чел-ч на 1 м3 железобетона. Из этой суммы затрат около 16,5 чел-ч приходится собственно на монтаж балок и 5,5 чел-ч — на устройство подкрановых путей и продольную передвижку монтажного моста.

Шлюзовой кран грузоподъемностью 2×30 tn предназначен для монтажа пролетных строений пролетами в свету до 30 м при весе балок с учетом веса строповочных устройств, не превышающего 60 т. Работа крана возможна только на прямых пересечениях. Для перемещения балок в поперечном направлении используются траверсы, прикрепленные к грузовым тележкам крана.

При разработке принципиальной схемы крана исходили из условий монтажа мостов, имеющих в поперечном сечении семь балок шириной по 1,40 и 1,45 ж или шесть балок шириной по 1,40 и 1,65 м. В соответствии с этим расстояние между крайними положениями крюков грузовых тележек траверс принято 8,4 ж. Мосты более широких габаритов собирают за два или несколько проходов крана.

Шлюзовой кран состоит из продольной фермы и трех опор. Ферма имеет треугольное поперечное сечение, что следует признать целесообразным ввиду хорошей работы такого сечения на кручение и пониженного в сравнении с прямоугольным сечением веса фермы (отсутствуют поперечные и одна плоскость продольных связей). Средняя и задняя опоры крана оснащены колесными тележками для перемещения крана по продольному рельсовому пути, уложенному на собранной части моста; тележки средней опоры оборудованы электроприводом и являются самоходными. Передняя опора крана, оснащенная винтовыми устройствами, предназначена для поддержания конца фермы при установке балок.

Таким образом, при продольном перемещении в очередной пролет кран работает по консольной схеме, а при монтаже пролетных строений представляет собой трехпролетную неразрезную систему. Необходимо отметить, что ферме крана придан строительный подъем с таким расчетом, чтобы при работе крана как консоли его нижний пояс имел прямолинейное очертание. В связи с этим процесс установки передней опоры|крана заключается только в плотной ее подгонке к подферменной площадке при помощи винтов; подъем конца фермы, необходимый, например, для агрегата АМК-20-Г7, здесь исключается. Благодаря этой особенности усилия в ферме крана подсчитывают путем суммирования усилий, возникающих при работе крана как консоли и двухпролетной неразрезной балки. Этим же путем определяют и реакции опор крана.

Для продольного перемещения балок в пределах монтируемого пролета кран оснащен двумя тележками, рельсы для которых укреплены на нижних поясах ферм. Тележки имеют канатный привод от стационарно установленных лебедок. Рама каждой тележки выполнена в виде спаренных поперечных монорельсов (траверс), являющихся путями катания грузовых тележек крана. На последних размещены грузовые лебедки и лебедки для поперечного перемещения тележек по траверсам. Специальных троллеев для подачи энергии к тележкам проектом крана не предусмотрено, и электродвигатели этих лебедок подключаются к электросети посредством клем-мовых коробок при нахождении грузовых тележек в рабочем положении вдоль пролета фермы крана.

В комплект крана входят две транспортные вагонетки для подачи монтируемых балок под кран по рельсовому пути, подъемник для монтажа крана и захватные приспособления для строповки балок.

Управляется кран оператором из кабины, подвешенной к ферме крана около средней его ноги.

Ширина колеи подкранового пути (5,6 м) и ширина колеи вагонеток (2,8 м) назначены кратными расстоянию между балками типовых пролетных строений (1,4 м). Для обеспечения требуемого коэффициента продольной устойчивости при продольном перемещении в хвостовой части фермы крана размещен противовес.

Шлюзовой кран монтируют на подходе к мосту так, чтобы передний конец фермы не доходил на 3-5 м до осей опорных частей на устое (рис. 8). Предварительно на подходе должны быть уложены подкрановые пути и сборочные клетки. Для монтажа используют входящий в комплект крана подъемник, представляющий собой портальную раму с двумя стационарными полиспастами, а также автокран грузоподъемностью не менее 5 т при стреле длиной не менее 12 м.

Монтаж шлюзового крана начинают с передней его опоры, которую устанавливают автокраном на подферменной площадке устоя, и раскрепляют временными расчалками. Затем автокран, перемещаясь по подходу, последовательно устанавливает секции переднего пролета фермы, грузовые тележки, подъемник, секции заднего пролета фермы и среднюю опору. Секции фермы укладывают на клетки; для свободного размещения грузовых тележек под фермой высота сборочных клеток должна быть не менее 1,5 м. Для предотвращения самопроизвольного перемещения грузовых тележек при монтаже их расчаливают к ферме.

По выполнении этих операций приступают к подъему фермы, который ведут при помощи полиспастов подъемника, воспринимающих основную нагрузку от веса фермы. Полиспасты работают от грузовых лебедок крана. Одновременно задний конец фермы поддерживают автокраном; для устойчивости фермы при данной схеме подъема центр тяжести ее должен быть несколько смещен назад относительно оси подъемника. Под поднятую ферму подкатывают на ходовой тележке среднюю опору, а посредством застропованной за ферму ручной тали устанавливают заднюю опору. После этого автокран освобождается и им монтируют противовес.

Рис. 8. Схема монтажа шлюзового крана 2×30 т: а — сборка фермы крана и подъемника; б-подъем фермы крана и подведение опор; 1 — подкрановый путь; 2- автокран К-5 1; 3- подъемник; 4 — распадки; 5- ферма крана; 6-передняя опора; 7 — грузовая тележка; 8 и 9 — задняя и средняя опоры

Собранную конструкцию снимают с полиспастов подъемника, перекатывают в сторону устоя и соединяют с передней опорой. На этом монтаж шлюзового крана заканчивается, и его перекатывают в монтируемый пролет; обе тележки при этом сдвигают к средней опоре. Операция установки крана в рабочее положение после перекатки сводится к закреплению передней винтовой опоры на подферменной площадке.

Схема организации работ по строительству моста с применением шлюзового крана определяется тем обстоятельством, что для выполнения подъемно-транспортных операций с балками в месте их изготовления, укрупнения или разгрузки требуется специальное крановое оборудование; в качестве такого оборудования обычно применяют козловые краны. Поэтому отпадает необходимость в расположении мест изготовления балок вдоль насыпи, как это принято, например, при использовании агрегата АМК-20-Г7, и практически применяют более удобную схему, отличающуюся расположением путей козлового крана перпендикулярно оси подхода (рис. 9).

Балки от мест изготовления или сборки подают козловым краном на насыпь и устанавливают на транспортные вагонетки. Последующую перевозку балок к шлюзовому крану на транспортных вагонетках производят трактором или другими средствами. Тележки продольного перемещения шлюзового крана находятся в этот момент в крайнем заднем положении у средней опоры крана. Передний конец поданной под кран балки стропят к передней тележке и поднимают на 20-30 см затем балку перемещают в продольном направлении до тех пор, пока строповочные приспособления на заднем конце балки не подойдут к задней тележке крана. Дальнейшее перемещение балки до проектного положения вдоль моста осуществляется при помощи обеих тележек (рис. 10). Подача балки в проектное положение поперек моста и опускание на опорные части достигаются перемещением грузовых тележек по траверсам.

Рис. 9. Схема стройплощадки при монтаже балок шлюзовым краном 2 X 30 т: 1 — автодорога; 2 — путь козлового крана; 3 — плаз укрупнитель-ной сборки балок; 4 — склад готовых балок; 5-козловой кран; 6 — путь подачи балок на монтаж; 7 -транспортная вагонетка

Особый случай применения шлюзового крана — это его работа в пролетах, примыкающих к металлическому пролетному строению с ездой понизу. Основные конструкции крана при этом размещаются в пределах габаритов мостов с ездой понизу; исключение представляют нижняя секция передней опоры и траверсы, выходящие за очертание габарита по высоте и ширине. Для приведения, крана в пределы габарита эту секцию снимают, а выступающие участки траверс, шарнирно сопряженные со средними участками, откидывают параллельно оси крана, обеспечивая, таким образом, возможность прохода крана через металлическое пролетное строение. Производственный процесс монтажа балок заключается при этом в следующем.

Перед перемещением крана в пролет, смежный с металлическим пролетным строением, нижнюю секцию передней опоры раскрепляют временными связями и отсоединяют от верхней секции. Обе тележки, как обычно, устанавливают у средней опоры. Кран подают вперед на 0,5 м. Затем временные связи освобождают, нижнюю секцию при помощи ручной тали грузят на транспортную вагонетку и перемещают кран в пролет, смежный с металлическим пролетным строением. При этом переднюю опору крана закрепляют анкером к поперечной балке металлического пролетного строения. В таком положении крана ведется монтаж балок. Когда балки смонтированы, консоли траверс откидывают, освобождают анкер передней опоры и пропускают кран через металлическое пролетное строение. По выходе передней опоры за пределы главных ферм ее нижнюю секцию устанавливают в обратном порядке и продолжают перемещение крана в следующий пролет. Процесс приведения крана в рабочее положение завершается откидыванием и закреплением консолей траверс.

Рис. 10. Схема установки железобетонной балки шлюзовым краном 2×30 т.

Конструкция крана с целью использования его для работы по рассмотренной технологии разработана применительно к типовым металлическим пролетным строениям Союздорпроекта. Для пролетных строений других типов возможность работы таким краном следует дополнительно проверить.

Трудоемкость установки 33-м балки шлюзовым краном составляет в среднем 12 чел-ч. Из них 7 чел-ч приходится на монтаж самой балки, 3 чел-ч — на передвижку крана в очередной пролет и 2 чел-ч — на устройство путей крана и транспортных вагонеток.

Рис. 11. Схема работы шлюзового крана 2×30 т в пролете, смежном с металлическим пролетным строением с ездой понизу: а — снятие нижней секции передней опоры крана; б -монтаж балок в пролете, смежном с металлическим пролетным строением; в -проход по металлическому пролетному строению крана с откинутыми консолями грузовых тележек

2. Индивидуальные краны

Если типовые балки длиной до 33 м можно устанавливать серийными шлюзовыми кранами, то для установки балок больших длин и весов необходимы шлюзовые краны индивидуального изготовления. Эти краны применяют и при отсутствии серийных. Они имеют обычно упрощенную конструкцию, что обусловлено стремлением снизить их стоимость и приспособить к изготовлению силами строительных организаций. Применение в качестве металлоконструкций кранов элементов УИКМ значительно облегчает их изготовление.

Кран-ферма типа КФО-1 (рис. 12) относится к числу наиболее простых по конструкции индивидуальных шлюзовых кранов, применяемых обычно для установки балок длиной до 20-30 м. Такой кран состоит из монтажной фермы, двух козловых кранов с подвижными грузовыми полиспастами, башенной тележки для перевозки кранов по ферме и транспортных вагонеток для подачи устанавливаемых балок. У козловых кранов не предусмотрена возможность перемещения их по насыпи, поэтому для выполнения погрузочно-разгрузочных операций с балками на подходе необходимы специальные подъемно-транспортные средства. Козловые краны и башенная тележка могут быть собраны из элементов УИКМ. Применение УИКМ для монтажной фермы ограничивается в связи с тем, что высота фермы должна быть равной или близкой высоте устанавливаемых балок.

Рис. 12. Схема крана-фермы типа КФО-1: а — при установке балок; б-при передвижке козловых кранов; 1 — монтажная ферма; 2 — башенная тележка для перевозки козловых кранов; 3-козловые краны; 4-устанавливаемая балка; 5 транспортная вагонетка; 6 — обстройка верха опоры; 7 грузовая тележка козлового крана

Монтажную ферму собирают на подходе, при этом устой возводят до уровня подферменных площадок и до этого же уровня отсыпают насыпь подхода. Собранную ферму на катках надвигают в отверстие моста по его оси и устанавливают в пределах двух первых пролетов. Затем заканчивают возведение устоя, насыпь подхода отсыпают до проектного уровня и по ней укладывают рельсовый путь, служащий продолжением пути по монтажной ферме. Если высоты монтажной фермы и устанавливаемых балок различны, сопряжение путей осуществляют посредством наклонной вставки. После этого, пользуясь башенной тележкой, перевозят и устанавливают на опорах моста заранее собранные на подходе козловые краны. Так как длина опор поверху для установки кранов обычно оказывается недостаточной, прибегают к устройству специальных консольных балок, объемлющих опору.

Балки пролетных строений подают в пролет поочередно на транспортных вагонетках и разгружают козловыми кранами, перемещают в поперечном Положении и опускают на опорные части. Последние балки, места установки которых заняты монтажной фермой, временно укладывают на подкладках поверх собранных ранее балок. Затем монтажную ферму надвигают в следующий пролет. По выполнении этой операции заканчивают установку балок в проектное положение, укладывают рельсовый путь в пределах собранного пролета, а портальные краны при помощи башенной тележки перевозят и устанавливают на опоры следующего пролета. Далее процесс монтажа балок повторяется. Сооружение шкафной части устоя и отсылку до проектного уровня насыпи подхода на другом берегу реки производят по окончании сборки пролетных строений, выкатки монтажной фермы на насыпь и разборки фермы и козловых кранов.

При очевидной простоте конструкции применение кранов-ферм типа КФО-1 связано с рядом технологических неудобств: необходимостью двухстадийного сооружения устоев и отсылки подходов, устройством консольных балок на опорах, несовершенной технологией перемещения монтажной фермы и др. Поэтому краны-фермы этого типа, применявшиеся в период освоения сборного железобетона, в настоящее время уступили место более совершенному оборудованию.

Шлюзовой кран из элементов УИКМ грузоподъемностью 2×50 т был разработан ЦПКБ Мостотреста (автор проекта инж. 3. С. Гевондян) для монтажа 43-м балок эстакад и подвесных пролетов моста через р. Каму в Перми. Благодаря рациональной схеме его можно рекомендовать для использования и в других аналогичных случаях. Кран предусмотрен для монтажа пролетных строений, имеющих в поперечном сечении девять балок с расстояниями между их осями 1,92 м при общей ширине монтируемой конструкции в пределах 18 м.

Компоновочная схема крана частично напоминает схему серийного шлюзового крана грузоподъемностью 2×30 т. Основная несущая конструкция крана выполнена в виде сквозной двухпролетной фермы, опертой на три опоры. Средняя и задняя опоры оборудованы ходовыми тележками, при помощи которых кран перемещается по собранному пролетному строению в очередной монтируемый пролет. Для равномерного распределения по балкам значительной реакции средней опоры ее ходовая тележка перемещается под двухколейному (четырехрельсовому) пути. Два средних рельса образуют путь подачи балок. Кроме того, предусмотрена еще пара промежуточных рельсов для перемещения ходовой тележки задней опоры. Общее число рельсовых нитей достигает шести. Для подачи балок под кран используют специальные транспортные вагонетки.

Рис. 13. Схема шлюзового крана из элементов УИКМ: 1 — задняя опора; 2 — верхняя грузовая тележка; 3 — передняя опора; 4 — передний портал; 5-шпальная клетка; б- стационарный полиспаст; 7- задний портал; 8 средняя опора; 9 — нижняя грузовая тележка; 10 пути нижней тележки; 11-тележка для поперечного перемещения балок

К особенностям крана относятся применение элементов УИКМ, значительный вес устанавливаемых балок (до 100 т) и ширина пролетного строения, большие величины опорных реакций.

Ферма крана прямоугольного поперечного сечения; пути грузовой тележки уложены по верхним поясам фермы. В связи с этим грузовой полиспаст выполнен в виде двух ветвей, объемлющих ферму крана и объединенных понизу строповочной траверсой. Поскольку при такой конструкции полиспаста перемещение верхней грузовой тележки возможно только в пределах между передней и средней опорами, по обе стороны от средней опоры устроены нижние пути, по которым перемещается нижняя грузовая тележка. Посредством этой тележки конец устанавливаемой балки перемещается мимо средней опоры от места строповки к месту подвешивания к полиспасту верхней тележки. Поперечное перемещение балок этим краном осуществляется по аналогии с краном 2×30 т тележками, перемещающимися по двум траверсам, расположенным у передней и задней опор крана. Однако в отличие от указанного крана траверсы в данном случае закреплены к ферме стационарно и концы их из-за значительного веса балок и большой ширины моста поддерживаются стойками, устанавливаемыми на опоры моста. Таким образом, каждая траверса вместе с парой стоек образует портальную раму.

В соответствии с принятой последовательностью установки балок кран оборудован также стационарным грузовым полиспастом, подвешенным у средней ноги, в то время как тележки поперечного перемещения и нижняя грузовая тележка оснащены домкратами для подъема и опускания балок на небольшую высоту (5-8 см) и полиспастов не имеют.

Процесс установки балок пролетных строений состоит из следующих операций. Балка подается на вагонетках под кран и передний ее конец подвешивается к нижней грузовой тележке. При дальнейшем перемещении балки передний ее конец подвешивают к полиспасту верхней грузовой тележки; нижняя тележка освобождается и откатывается в крайнее заднее положение. Продольное перемещение балки продолжают до положения, обеспечивающего подвешивание заднего конца балки к нижней грузовой тележке. По выполнении этой операции балку при помощи верхней и нижней тележек перемещают дальше, задний ее конец подвешивают к стационарному полис-насту, а нижнюю грузовую тележку откатывают назад. Пользуясь стационарным полиспастом и полиспастом грузовой тележки, балку опускают на опоры и оба полиспаста освобождают. Затем балку подвешивают к тележкам поперечного перемещения, передвигают в поперечном направлении и опускают на опорные части.

Из этого видно, насколько сложен процесс установки балок и как он невыгодно отличается от присущего крану 2×30 т большого числа перестроповок. Это объясняется принятой компоновкой грузоподъемного оборудования крана, зависящей в свою очередь от конструктивных особенностей элементов УИКМ.

Порядок продольной перекатки крана в очередной пролет аналогичен применяемому при кране 2×30 т. Перед разгрузкой передней опоры для обеспечения продольной устойчивости крана обе грузовые его тележки, а также передний портал перемещают посредством верхней грузовой тележки в крайнее заднее положение.

Поскольку строительный подъем у фермы крана, собранной из УИКМ, не предусмотрен, по окончании перекатки крана приходится поддомкрачивать его переднюю опору для выборки прогиба фермы и придания тем самым горизонтальности путям верхней тележки. В связи с этим усилия в ферме крана проверяют раздельно при работе ферм по схеме консольной (при перекатке) и неразрезной (при работе крана) балок. Это также отличает рассматриваемый кран от крана 2×30 т, несущей ферме которого придан строительный подъем.

3. Шлюзовые краны за рубежом

В зарубежной практике шлюзовые краны разрабатываются обычно индивидуально применительно к местным условиям строительства определенного объекта для тех случаев, когда объем работ по установке балок достаточно велик, а стоимость крана не отражается существенно на стоимости монтажных работ, приходящейся на единицу продукции (балку). При небольших объемах работ балки устанавливают обычно пневмоколесными или гусеничными кранами, если рельеф и грунтовые условия под мостом допускают применение этих кранов без значительных расходов на устройство путей для их перемещения.

Индивидуальным проектированием шлюзовых кранов обусловлено известное разнообразие их схем и принципов работы. Некоторые из них, отличающиеся рациональной конструкцией, описаны ниже.

Рис. 14. Схема телескопического шлюзового крана: а — конструктивная; б технологическая; 1- трубчатая стойка; 2 консольная балка; 3- коробчатая балка; 4 — портальная рама; 5 — колеса поперечного перемещения крана; б — наклонная вставка рельсового пути; 7 -тележка для подачи балок; 8 — путь поперечного перемещения крана; 9 и 10 — ролики катания консольных и коробчатых балок; 11-балка пролетного строения, подаваемая на сборку; 12 — рельсовый путь

Шлюзовой телескопический кран для монтажа балок виадука Лейковью в Сиэтле (США). Длина монтируемых балок 28 м, вес 25 т. Общая длина виадука 830 ж. Монтаж балок снизу был затруднен из-за большой высоты опор, холмистого рельефа местности и слабых грунтов. Необходим был специальный шлюзовой кран, применение которого позволило вдвое снизить расходы по установке балок.

Конструктивной особенностью крана является наличие выдвижных консолей (аванбеков). Кран состоит из двух коробчатых балок, внутри которых по роликам перемещаются две консольные балки. Передние концы коробчатых балок соединены между собой распоркой, задние — объемлющей портальной рамой, К передним концам консольных балок, связанным распоркой.

прикреплены трубчатые муфты, через которые проходят две трубчатые стойки, образующие переднюю опору и снабженные для регулировки положения этой опоры по высоте винтовыми домкратами. Трубчатые стойки опираются на капитальную опору моста через два ходовых колеса, предназначенных для поперечного перемещения крана. Два других колеса расположены под задними концами коробчатых балок.

Между коробчатыми балками расположен рельсовый путь для продольного перемещения монтируемых балок пролетных строений. Рельсы опираются на кронштейны, закрепленные по низу коробчатых балок. Для подачи балок пролетных строений используют две портальные тележки, передвигающиеся по рельсовому пути на подходе, в пределах собранной части моста и между коробчатыми балками. Эти пути расположены в разных уровнях и сопрягаются наклонной вставкой. Тележки оснащены грузовыми полиспастами для подъема и опускания балок.

Пути для поперечного перемещения крана укладывают на насадке опоры и концах установленных балок. Все рабочие операции крана, в том числе и передвижение грузовых тележек, осуществляются канатным приводом от лебедок с пневмодвигателями. Работа пневмодвигателей обеспечивается компрессором производительностью 3 м3/мин.

Основные размеры крана: длина коробчатых балок 33,5 м, высота 1200 мм, ширина 600 мм; расстояние в свету между коробчатыми балками 3 м; длина консольных балок 30,5 м, высота 600 мм. Полный вес крана 45 т.

Процесс монтажа балок осуществляется в следующем порядке.

Под передние концы коробчатых балок подводят опорные ролики и балки выкатывают в пролет до образования консоли длиной 9,1 м. В процессе выкатки задние концы коробчатых балок поддерживаются полиспастами одной из грузовых тележек. Выдвигают консольные балки до тех пор, пока передняя опора не окажется над капитальной опорой моста. При помощи винтовых домкратов переднюю опору плотно подклинивают на пути поперечного перемещения крана. Коробчатые балки надвигают в пролет по консольным балкам, поддерживая, как и ранее, задние концы коробчатых балок полиспастами грузовой тележки. По окончании надвижки задние концы коробчатых балок приподнимают, извлекают опорные ролики и балки опускают на пути поперечного перемещения крана. Затем рельсовые пути на пролетном строении и между коробчатыми балками соединяют наклонной вставкой.

Поданную к мосту железобетонную балку разгружают на подходе с транспортных средств двумя портальными рамами, поднимают полиспастами грузовых тележек и транспортируют на этих тележках к шлюзовому крану. После заводки железобетонной балки между коробчатыми балками шлюзовой кран перемещают в поперечном направлении и балку опускают в проектное положение. По окончании монтажа балок первого пролета кран в указанном выше порядке перекатывают в следующий пролет и процесс монтажа повторяется. Трудовые затраты составляют в среднем 1,5 чел.-дня на балку при 8-часовом рабочем дне.

Преимуществом такой конструкции крана является пониженное расположение коробчатых балок, облегчающее их монтаж, и телескопическая конструкция балок, обеспечивающая возможность перевозки крана без разборки на монтажные элементы.

Двухконсольный шлюзовой кран для монтажа балок эстакадной части моста Мидуэй (Англия). Длина монтируемых балок 30-41 м, ширина 0,9-1,3 м, расстояние между осями балок 3,7 м, сечение балок двутавровое и коробчатое, вес до 190 т. Эстакадная часть моста состоит из 18 пролетов, по восемь балок в каждом пролете. Балки изготовляли на подходе вблизи моста в проектном уровне с таким расчетом, чтобы избежать по возможности сложных операций по их подъему и опусканию. Этому условию были подчинены также продольные профили рельсовых путей подачи балок и конструкции тележек для их перевозки. Последовательное выполнение этого требования позволило отказаться от оснащения крана грузоподъемными полиспастами, что при данных весах балок позволило упростить и удешевить конструкцию крана.

Конструктивно кран выполнен в виде балочной фермы треугольного сечения, опорами которой являются передняя и задняя ноги. При установке балок передняя нога опирается на капитальную опору, задняя — на балки смонтированной части моста. Расстояние между ногами переменное и выбирается в зависимости от длины балок. К нижнему поясу фермы закреплены рельсовые пути грузовых тележек.

В комплект крана входят две портальные вагонетки для перевозки устанавливаемых балок от места изготовления к месту установки. Портальные вагонетки подвешивают к грузовым тележкам на тягах с проушинами, в которые заводят шарниры. Вагонетки имеют двойную систему ходовых колес — в уровне верхнего и нижнего ригелей. Колея верхних колес соответствует расстоянию между осями средних балок пролетного строения, на которых укладывается рельсовый путь вагонеток. Для продольной перекатки крана используют специальную колесную тележку, подводимую под заднюю опору крана.

Подача балок на монтаж в проектном уровне достигается благодаря сооружению устоя лишь до уровня подферменной площадки. Шкафную часть устоя бетонируют по окончании монтажных работ. При этом в процессе транспортировки в пределах собранной части моста устанавливаемые балки перемещаются между средними балками пролетного строения.

Технология монтажа заключается в следующем. По окончании установки балок очередного пролета к крану на двух вагонетках перемещают первую балку следующего пролета. Заднюю опору крана подклинивают на заранее подведенной под нее тележке.

Затем поддомкрачивают передний конец железобетонной балки и переднюю вагонетку подвешивают к заднему концу фермы крана. Сбрасывая давление домкратов, балку, а вместе с ней и хвостовую часть крана опускают. Одновременно передняя опора крана приподнимается с опоры моста и вес крана передается на тележку под средней опорой. После этого посредством тяговой лебедки кран перемещают в следующий пролет, используя балку пролетного строения как противовес.

Рис. 15. Схема двухконсольного шлюзового крана: а — при установке балок; б — при перекатке крана; в - перемещение вагонеток по нижнему и верхнему путям; 1 задняя нога; 2 треугольная ферма; 3 — грузовая тележка; 4 — передняя нога; 5 транспортная вагонетка; 6 — путь грузовых тележек; 7 распределительная балка; 8 — соединительная тяга; 9 и 10 — нижний и верхний пути транспортных вагонеток

По достижении передней ногой крана очередной опоры моста перемещение крана прекращают. В этом положении приподнимают домкратами передний конец балки-противовеса, а вместе с ним хвостовую часть крана и отсоединяют транспортную вагонетку от фермы крана. Затем убирают тележку из-под задней ноги крана.

Заканчивая этим операцию перевода крана в очередной пролет, переднюю вагонетку поданной на монтаж балки закрепляют к грузовой тележке крана, передвинутой предварительно в заднее крайнее положение, после чего продолжают перемещение балки. В процессе перемещения нагрузка от веса переднего конца балки передается с путей вагонеток на грузовую тележку крана благодаря предусмотренному для этой цели уклону путей. Затем таким же образом подвешивают вторую вагонетку ко второй тележке крана.

По окончании продольного перемещения балку приподнимают домкратами, установленными на опорах моста. Освободившиеся от нагрузки вагонетки и грузовые тележки перегоняют в хвост крана и балку перекатывают при помощи лебедок в поперечном направлении на катках в проектное положение. Затем операции по установке балок и перекатке крана повторяются.

Пути подачи балок устраивают в двух уровнях: низком — в пределах подхода и высоком — по балкам собранной части моста. Переход вагонеток с нижних путей на верхние осуществляется по уклону, который придан концевым участкам путей. Шкафные части устоев при такой технологии работ бетонируют по окончании монтажа пролетных строений.

На установку восьми балок в каждом пролете и передвижку крана уходило обычно не менее двух недель. Средний же темп монтажа эстакады составлял один пролет за 3,5 недели.

К достоинствам рассмотренного крана относится простота конструкции, обусловленная отсутствием грузоподъемного оборудования и использованием монтируемых балок в качестве противовесов. Вместе с тем строителями отмечена сложность и опасный характер работ по поперечному перемещению балок на катках по подферменным площадкам опор ограниченной ширины.


Читать далее:

Категория: - Краны для строительства мостов





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Конструкции и особенности эксплуатации кранов для навесного монтажа
Краны для навесного монтажа железобетонных мостов
Перспективы развития конструкций шлюзовых кранов
Шлюзовые краны для установки балок автодорожных мостов
Особенности эксплуатации консольных кранов
Конструктивные особенности и характеристика консольных кранов
Железнодорожные консольные краны
Особенности эксплуатации плавучих кранов
Монтаж, демонтаж и транспортировка плавучих кранов
Конструктивные особенности и характеристика комбинированных кранов


Остались вопросы по теме:
"Конструкции, характеристика и особенности эксплуатации шлюзовых кранов"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы