книги из ГПНТБ / Коган И.Я. Безопасность работы на башенных кранах

В момент, когда центр тяжести колонны оказался над монтажным шарниром, движение было остановлено (III этап).

Казалось, что центр тяжести всей системы колонны — стрела — еще далек от положения равновесия, но, поскольку стреловой полиспаст был закреплен не за узел соединения колонны со стрелой, а за хвостовик стрелы, равнодей­ ствующая всех сил, действующих на стрелу и передающихся на колонну, оказалась на­ правленной кнаружи, и созданный ею момент привел колонну в положение безразличного равновесия. После этого достаточно было слегка подтянуть стреловой расчал, чтобы ко­ лонна с резким толчком стала на место и за­ качалась. В результате рывка оборвались про­ ушины монтажного шарнира, имевшие недо­ статочную прочность, и колонна вместе со стрелой упала (рис. 28).

В последующем аварии не повторялись, так как на III этапе стреловая лебедка от­ ключалась и посадка колонны осуществлялась за счет постепенного ослабления оттяжки 6

(см. рис. 27).

Очень большое значение для безопасности монтажа кранов имеет обеспечение их устой­ чивости во 'всех промежуточных положениях. При расчете крана обычно тщательно проверя­ ют его устойчивость в полностью собран­ ном виде как в рабочем, так и нерабочем со-' стоянии.

Впроцессе монтажа кранов старых типов

споворотной колонной и верхним противове­ сом вначале поднимается башня, затем кон­

соль противовеса	и, наконец, стрела.	Если
к консоли сначала	подвешивается противовес,
то кран может оказаться в недостаточно		устой-

70

чивом положении. Такой случай произошел в 1957 г. в Москве при монтаже крана БКСМ-5- 5А с колонной, высота которой была увеличе­

на на 5 м.

После установки колонны и подвески кон­ соли противовеса с двумя бетонными блоками общим весом 11 т осуществлялся подъем стре­ лы, которая лежала на земле основанием к крану. Без стрелы кран имел совершенно не­ достаточный запас устойчивости. Из-за неко­ торого недогруза балласта в основании крана этот запас еще снизился. Подъем стрелы npoj изводился за один ее конец канатом, который огибал блок на головке колонны и шел к гру­ зовой лебедке, установленной на консоли про­ тивовеса. Тормоз лебедки не был отрегулиро­ ван и в момент, когда стрела была почти под­ нята, сдал. Стрела стала падать, уперлась концом в землю, а основанием нажала на башню. Как показало расследование, усилие нажатия не превышало 500 кг, но оно оказа­ лось достаточным для опрокидывания крана.

В настоящее время в нормали ОН 783—63 дана методика расчета не полностью смонти­ рованного крана на устойчивость, которая должна обязательно проводиться при проек­ тировании новых кранов и может быть ис­ пользована при проверке существующих.

Все описанные неполадки и аварии свой: ственны кранам старых типов, которых у нас имеется достаточное количество.

Мобильные башенные краны, монтируемые методом «складываний», лишены этих недо­ статков, так как все усилия замыкаются внутри крана, все соединения и крепления яв­ ляются постоянными и имеется минимальное количество монтажных болтов.

72

Часто поломки кранов всех типов возника­ ют из-за двух характерных ошибок монтаж­ ников.

Во-первых, из-за небрежности персонала теряются монтажные болты и их заменяют пер­ выми попавшимися, часто меньшего диаметра или большей длины. В этом случае возникает перегрузка и болты обрываются, что приводит к падению башни во время работы крана и тя­ желым последствиям. Постановка чрезмерно длинных болтов приводит к тому, что прихо­ дится подставлять пакеты шайб и тем самым стыковое соединение ослабляется.

Характерный случай произошел в 1951 г. в Кузбассе. После подъема колонна крана СБК-1 была закреплена на портале 24 болта­ ми, из которых только два имели необходимый

диаметр 22 мм, остальные имели	диаметр 16
и 19 мм, причем резьба их была	неполномер­

ная. Контргайки не были поставлены. Вскоре после ввода крана в эксплуатацию болты обо­ рвались и колонна упала.

Во-вторых, невнимательность монтажников, отсутствие достаточного надзора приводят к недогрузке балласта и противовеса, в особен­ ности из насыпных материалов, кирпича, кам­ ня, чугунных кубиков и т. д., так как в этом случае вес трудно проверить. Мелкий балласт, помещенный в незакрытый ящик, представля­ ет также большую опасность, так как при па­ дении крана он разлетается и может ранить окружающих. Кроме того, при его загрузке внутрь башен, что часто делали раньше, их элементы легко деформируются. В нашей стра­ не в связи с этим за последние годы широкое распространение получил балласт из бетонных плит и блоков. При этом недогруз легче обна­

73

ружить. Для того чтобы плиты не разруша­ лись, их следует окантовывать металлом.

За рубежом балластные ящики с сыпучим грузом иногда подвешивают на специальные приборы, контролирующие их вес.

Третьей характерной причиной многих ава­ рий во время монтажа, а также и во время ра­ боты кранов является деформирование ^элементов, главным образом легких стержней ре­ шетчатых стрел, башен и порталов.-

Эти стержни легко гнутся при неправиль­ ной строповке конструкций в момент погруз­ ки и при неправильной укладке на транспорт­

ные средства.

В кранах с телескопическими или подращи­ ваемыми снизу колоннами стержни выдвигае­ мой секции часто задевают за неподвижные части и гнутся. Самыми опасными являются небольшие, мало заметные повреждения, ис­ кривления уголков и изгиб их полок, надрыв швов. Эти повреждения сразу могут не приве­ сти к аварии, но постепенно они увеличивают­ ся и рано или поздно приводят к разрушению. На рис. 29 показаны стрела и колонна с порта­ лом крана Т-223, упавшие во время монтажа из-за выпучивания перебивочного раскоса но­ ги портала, происшедшего вследствие незна­ чительной предварительной деформации.

Этих аварий можно избежать. Для этого необходимо перед подъемом тщательно про­ верять все стержни металлоконструкций, в особенности решетки. Конструкторам следует также избегать применения тонкой уголковой стали, даже если стержни из этой стали в ра­ бочем состоянии слабо нагружены, так как при перевозке их очень легко повредить. И в этом случае мобильные краны, перевозимые цели­

74

7.Недостатки проектирования, изготовления

иремонта кранов

Многие аварии должны быть отнесены за счет недостатков проектирования крана. За послевоенные годы конструкции башенных кранов сильно изменились. Как уже было ука­ зано ранее, изменились и условия их исполь­ зования на строительстве, в особенности в связи с распространением зданий сборной конструкции.

Кроме того, как у нас, так и за рубежом исследования проводились в совершенно недо­ статочном объеме и то лишь в последние годы. В связи с этим методы расчета и проектиро­ вания и требования к изготовлению и ремон­ ту кранов, основанные на старом опыте, во многих случаях оказались недостаточными.

Анализ аварий позволяет отметить следу­ ющие характерные группы аварий и поломок, вызываемые недостатками проекта, изготовле­ ния или ремонта.

Запрокидывание стрел. Это явление возни­ кает чаще всего в кранах с подъемными стре­ лами, у которых изменение вылета является рабочей операцией. Если минимальный вылет принят чрезмерно малым, а скорость его изме­ нения— большой, то очень частьт случаи за­ прокидывания стрел. В кранах Т-178 был вначале принят минимальный вылет, равный 6 м при длине стрелы 25 м. Горизонтальная скорость конца стрелы при подходе к положе­ нию минимального вылета достигала 0,7 м/сек. Для предохранения от запрокидывания на по­ воротной головке был установлен пружинный буфер. Однако упирание стрелы в буфер со­

77

провождалось всегда ударом и неизбежно приводило к ее поломке.

Вновых кранах с соединенными стреловым

игрузовым полиспастами скорость конца стре­ лы при подходе к минимальному вылету воз­ растает в еще большей степени, так как в ка­ кой-то момент двигатель стреловой лебедки пе­ реходит из силового режима в генераторный и соответственно растет скорость его вращения.

Наблюдения показывают, чтоопасность запрокидывания является наибольшей для кранов, у которых при подъеме стрелы одно­ временно опускается оголовок. При этом ого­ ловок при малых вылетах может перевесить стрелу.

По указанным причинам имело место не­ сколько случаев запрокидывания стрел кранов МБТК-80 (рис. 31).

Установка конечного выключателя подъема

стрелы не предотвращает этих аварий, так как при подходе к крайнему положению ско­ рость конца стрелы достигает большой вели­ чины и стрела продолжает двигаться по инер­ ции после отключения двигателя лебедки.

Не предохраняет полностью от запрокиды­ вания также установка нижней предохрани­ тельной оттяжки, которая, как правило, об­ рывается при рывке стрелы.

Анализ явления запрокидывания стрел указывает следующие пути его предотвра­ щения:

выполнение колонн кранов с неподвижным оголовком; при изменении вылета должна под­ ниматься только стрела, в этом случае устой­ чивость ее повысится;

введение предварительного подтормаживания стреловой лебедки до подхода стрелы

78