- •Учебник
- •Глава 1. Общие сведения о механизации и автоматизации строительства
- •1.1. Основные виды строительно-монтажных работ, их механизация и основные показатели оценки ее уровня
- •1.2. Комплексная механизация
- •1.3. Автоматизация строительных процессов
- •Глава 2. Общие сведения о строительных машинах
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.2. Параметры машины. Типоразмер и модель.
- •2.3. Общая классификация строительных машин
- •2.4. Структура строительной машины
- •2.5. Производительность строительной машины
- •2.6. Общие требования к машинам, машинным комплектам и структуре парков машин
- •2.7. Техническая эксплуатация
- •2.8. Исторические сведения о развитии строительных машин
- •2.9. Пути развития и повышения качества строительных машин и оборудования
- •Глава 3. Приводы строительных машин. Силовое оборудование
- •3.1. Общие понятия и определения
- •3.2. Двигатели внутреннего сгорания
- •3.3. Электрические двигатели
- •Глава 4. Трансмиссии и системы управления
- •4.1. Общие сведения о трансмиссиях
- •4.2. Фрикционные передачи
- •4.3. Ременные передачи
- •4.4. Зубчатые передачи
- •Глава 5. Гидро- и пневмоприводы
- •Глава 6. Основы автоматического управления и технические средства автоматики
- •6.1. Общие сведения о системах автоматики
- •Глава 7. Ходовое оборудование строительных машин
- •7.1. Виды ходового оборудования и их характеристики
- •7.3. Шинноколесное (пневмоколесное) и рельсоколесное ходовое оборудование
- •Глава 8. Транспортные машины
- •Глава 9. Транспортирующие машины и оборудование
- •9.1. Ленточные и пластинчатые конвейеры, эскалаторы
- •Глава 10. Грузоподъемные машины
- •10.4. Лебедки
- •Глава 11. Строительные подъемники и краны
- •11.1. Общие сведения
- •11.3. Башенные краны
- •11.4. Самоходные стреловые краны
- •11.5. Краны пролетного типа
- •11.6. Устойчивость кранов
- •11.7, Устройства безопасности
- •11.8. Техническое освидетельствование кранов, основные
- •Глава 12. Погрузочно-разгрузочные машины
- •12.1. Назначение и виды машин
- •12.2. Машины для перегрузки штучных грузов
- •12.3. Погрузочные машины для сыпучих грузов
- •Глава 13. Машины для земляных работ: общие сведения
- •13.1. Виды земляных сооружений
- •13.2. Способы разработки грунтов
- •13.3. Свойства грунтов, влияющие на трудность их разработки
- •13.4. Рабочие органы землеройных машин и их взаимодействие с грунтом
- •13.5. Общая классификация машин и оборудования для разработки грунтов
- •Глава 14. Одноковшовые экскаваторы
- •14.1. Общие сведения
- •14.2. Строительные гидравлические экскаваторы
- •14.3. Гидравлические экскаваторы с рабочим оборудованием обратная лопата
- •14.4. Гидравлические экскаваторы с рабочим оборудованием прямая лопата
- •14.5. Погрузочное рабочее оборудование
- •14.6. Гидравлические грейферы
- •14.7. Экскаваторы-планировщики
- •14.8. Оборудование для рыхления грунтов
- •14.9. Неполноповоротные гидравлические экскаваторы
- •14.10. Мини- и микроэкскаваторы
- •14.11. Экскаваторы с гибкой подвеской рабочего оборудования (канатные экскаваторы). Рабочее оборудование прямого копания
- •14.12. Драглайны
- •Глава 15. Экскаваторы непрерывного действия
- •15.1. Общие сведения
- •15.2. Роторные траншейные экскаваторы
- •15.3. Цепные траншейные экскаваторы
- •Глава 16. Землеройно-транспортные машины
- •Глава 17. Бурильные машины
- •Глава 18. Машины для подготовительных работ и разработки мерзлых грунтов
- •18.1. Машины для подготовительных работ
- •19.4. Грунтоуплотняющие машины и оборудование динамического действия
- •Глава 20. Технические средства гидромеханизации
- •20.1. Общие сведения
- •Глава 21. Машины и оборудование для погружения свай
- •21.1. Способы устройства свайных фундаментов
- •Глава 22. Машины и оборудование для переработки каменных материалов
- •30...15 60...30 60 15...0 60...30 В а а — от мелкого к крупному; 6 — от крупного к мелкому; в — комбинированно
- •Глава 23. Машины и оборудование для приготовления бетонных смесей и строительных растворов
- •23.1. Дозаторы
- •Глава 24. Машины и оборудование для бетонных работ
- •24.1. Бетононасосные установки
- •Глава 25. Машины и оборудование для отделочных и кровельных работ
- •25.1. Машины и оборудование для штукатурных работ
- •Глава 26. Ручные машины
- •26.3. Ручные машины для крепления изделий и сборки конструкций
- •26.4. Ручные машины для разрушения прочных материалов и работы по грунту
- •26.6. Ручные машины для резки, зачистки поверхностей и обработки кромок материалов
- •26.7. Ручные машины для распиловки, долбежки и строжки материалов
- •Глава 1. Общие сведения о механизации и автоматизации строительства 5
- •Глава 15. Экскаваторы непрерывного действия 422
Глава 11. Строительные подъемники и краны
11.1. Общие сведения
Строительные подъемники предназначены для подъема грузов и людей на этажи зданий при отделочных и ремонтных работах. Грузы размещаются в ковшах, кабинах и на площадках, перемещаемых в жестких направляющих в вертикальном или близком к вертикальному направлении. По назначению они бывают грузовыми и грузопассажирскими, а по конструкции направляющих — мачтовыми, у которых направляющие выполнены в виде свободно стоящих или прикрепленных к зданию мачт, и шахтными, в которых направляющие находятся внутри шахты, являющейся ограждением для кабины (грузовой площадки). На завершающей стадии строительства для подъема строительных материалов на верхние этажи используют также установленные внутри здания стационарные шахтные грузовые, пассажирские или грузопассажирские подъемники (лифты).
Краны используют для перемещения грузов по пространственным траекториям произвольной конфигурации в различных отраслях народного хозяйства. Из них строительными называют краны, для которых строительство является основной областью применения. Их изготовляют в виде консольных и пролетных конструкций. Базовые параметры строительных кранов определяются параметрами строительных объектов и их элементов.
Консольные краны, обычно стреловые, состоят из неповоротной и поворотной частей; к последней прикреплена стрела с полиспастом на ее конце, к подвижной обойме которого подвешено грузозахватное устройство. Неподвижная обойма полиспаста может быть также установлена на подвижной каретке (тележке), перемещающейся вдоль стрелы. Груз в этих кранах всегда находится вне опорного контура крана. К консольным относятся мачтово-стрело- вые и башенные краны, большая группа самоходных стреловых кранов (гусеничных, рельсоколесных, пневмоколесных, на шасси автомобильного типа, автомобильных, тракторных, кранов-трубо- Укладчиков, мощных монтажных кранов). Ниже рассматриваются все перечисленные типы консольных кранов, кроме мачтово-стре- ловых, применяемых для монтажа сборных конструкций и технологического оборудования крупных строительных объектов.
Краны пролетного (мостового) типа состоят из пролетного строения и перемещающейся по нему тележки с полиспастом. Груз находится в пределах опорного контура крана. Существуют также пролетные краны с консолями, при выезде тележки на которые груз выходит за пределы опорного контура крана. В эту группу кранов входят мостовые, козловые и кабельные краны.
Кроме приведенных ранее характеристик (см. подразд. 10.1) грузоподъемности и высоты подъема груза, к основным параметрам кранов относятся:
вылет груза — расстояние от оси вращения поворотной части крана до грузозахватного органа (для стреловых кранов);
пролет, численно равный колее — расстоянию между продольными осями рельсов кранового пути (для пролетных кранов);
глубина опускания груза, измеренная от уровня опорной поверхности крана до грузозахватного органа;
колея — расстояние в поперечном направлении между срединами ходовых колес или гусениц;
база — расстояние в продольном направлении между осями ходовых колес (осями балансиров при балансирной подвеске) или осями ведущей звездочки и натяжного колеса — у гусеничных машин.
Кроме скорости подъема груза к основным скоростным параметрам относятся: скорость плавной посадки груза — наименьшая скорость опускания груза; средняя скорость изменения вылета; частота вращения поворотной части крана; скорость передвижения крана.
Грузоподъемность пролетных кранов всегда постоянна, а стреловых консольных кранов — переменна, она зависит от вылета груза (большая грузоподъемность соответствует меньшему вылету). Стреловые краны характеризуют различными значениями грузоподъемности для случаев их позиционной работы и при движении, а пневмоколесные краны, кроме того, грузоподъемностью при работе с выносными опорами и без них. Зависимость грузоподъемности от вылета груза называют грузовой характеристикой, которую обычно представляют графически. Различают минимальный и максимальный вылеты, соответствующие наибольшей и наименьшей грузоподъемности. Обычно при изменении вылета изменяется также максимальная высота подъема груза. Эту зависимость выражают также графически в виде высотной характеристики.
Часто грузовую и высотную характеристики совмещают на одном графике, называя ее грузо-высотной характеристикой. Произведение грузоподъемности на соответствующий ей вылет называют грузовым моментом. При работе крана на выносных опорах различают поперечную и продольную базы выносных опор — расстояния между вертикальными осями выносных опор, измеренные соответственно поперек и вдоль продольной оси ходовой тележки крана. Контур, образованный горизонтальными проекциями сторон многоугольника, охватывающего опорные элементы (колеса, выносные опоры, гусеницы), называют опорным контуром.
В соответствии с Правилами Госгортехнадзора грузы, а также стрелы стреловых кранов опускают только в двигательном режиме. Управление приводами механизмов подъема груза и стрелы у всех кранов выполнено так, что исключается возможность отключения привода без наложения тормоза.
Производительность кранов определяют общей массой грузов, перемещенных краном в единицу времени. Для прогнозирования среднечасовой эксплуатационной производительности (в тоннах в час) пользуются формулой
Пэ, = 3600 Qkrkjta,
где Q — максимальная грузоподъемность крана, т; кги кв — коэффициенты использования крана по грузоподъемности и во времени; Гц — продолжительность рабочего цикла крана, с.
Коэффициенты кг и кв зависят от условий эксплуатации, организации производства и видов работ: в среднем к^ = 1 при перегрузке насыпных грузов с использованием грейферов; к? = 0,7 при перегрузке насыпных грузов другими устройствами; кТ = 0,6 при перегрузке штучных грузов; кг = 0,5 при производстве строительно- монтажных работ. При нормальной организации производства в среднем кв = 0,5...0,6 (12... 14 ч использования крана в течение суток) при расчете среднесуточной производительности и кв = 0,41 ...0,43 (3600...3800 ч в году) при расчете среднегодовой производительности.
Все строительные подъемники и краны изготавливают и эксплуатируют в соответствии с Правилами Госгортехнадзора РФ. До пуска в работу эти машины подлежат регистрации в органах Госгортехнадзора и подвергаются техническому освидетельствованию.
11.2. Подъемники
Грузовые мачтовые подъемники (рис. 11.1, а) устанавливают снаружи возводимых зданий. Подъемник состоит из опорной рамы /, мачты 4 из отдельных наращиваемых по мере возведения здания секций, каретки 6, грузовой платформы 7, электрореверсивной лебедки 3 с полиспастной системой и электрического шкафа 2. Каретка с грузовой платформой перемещается по направляющим мачты: вверх — лебедкой, с которой она связана канатом с помощью блока 8 (рис. 11.1, б У, вниз — гравитационно. Подъемник Устанавливают так, чтобы грузовая платформа двигалась против оконных проемов здания. Грузовые платформы современных подъемников с высотой подъема груза 17 м и более оборудуют выдвижной площадкой 10 (рис. 11.1, в) с приводом 9 для ее ввода
в оконный проем. Подъемники оборудуют конечными выключателями для отключения двигателя лебедки по достижении платформой требуемой высоты, а также автоматическими аварийными ловителями для остановки платформы в случае обрыва грузовою каната. Управлять подъемником можно как с уровня нижней рамы, так и с любого этажа. При этом схема управления выполнена так, что одновременно управлять можно только с одного уровня, аппараты управления, расположенные на других уровнях, в это время отключаются. При высоте мачты более 10 м ее крепят к стене здания настенными опорами 5 (см. рис. 11.1, а). Раму малых подъемников оборуду-
а - общий вид; 6 — схема канатоведения; в — ют ПНевмоколесами ДЛЯ пе- выдвижная площадка ремещения прицепом к са
моходному транспортному средству при перебазировании с одного объекта на другой. Средние и большие подъемники при перевозке демонтируют на отдельные части.
Грузовые мачтовые подъемники общего назначения могут поднимать и подавать в оконные проемы грузы массой 0,3...0,5 т при высоте здания до 16 этажей. Скорость подъема составляет 22... 37 м/мин. В высотном строительстве применяют подъемники грузоподъемностью до 1,6 т при высоте подъема до 200 м и более.
Рис. 11.1. Грузовой
мачтовый подъемник:
Бесканатные подъемники используют как для подъема грузов и подачи их в оконные проемы зданий, так и в качестве пассажирских подъемников в башенных кранах для подъема в кабину и спуска обслуживающего персонала.
Ковшовые подъемники применяют для подачи сыпучих материалов в бункера, а также для работы на складах и предприятиях промышленности строительных материалов. Ковшовые (скиповые) подъемники являются разновидностью мачтовых подъемников. В ковшовых подъемниках (рис. 11.2) ковш 1, оборудованный ходовыми колесами (роликами), перемещается лебедкой по наклонно-вер- тикальным рельсам 2, раздельным для передних 3 и задних 4 колес. В месте разгрузки передние колеса доходят до упора, относительно которого ковш опрокидывается. Загружают ковш в приямке из транспортных средств. Вместимость ковша составляет обычно 1 м3, ско-
Рис. 11.2. Ковшовый
подъемник для сыпучих материалов
рость его перемещения в зависимости от высоты подъема 0,1 ...0,5 м/с.
Грузопассажирские подъемники, применяемые при строительстве высотных зданий для подъема грузов и людей, имеют грузоподъемность 0,5... 1 т при высоте подъема до 110 м (30 этажей здания). Подъемник (рис. 11.3) состоит из мачты 1 с направляющими, закрепленной на подвижной каретке кабины 5, опорной рамы с установленной на ней лебедкой и кана- товедущим шкивом 6, противовеса 2, блоков 4 на голове мачты, подъемного каната 7 и стрелы 3 для наращивания мачты. Кабину подъемника оборудуют выдвижной площадкой и ограничителями для обеспечения безопасности при высадке людей и разгрузке материалов. Двери кабины и шахты имеют контакты, включенные в электрическую цепь управления двигателем так, чтобы исключить включение электродвигателя при открытых дверях. Кабину оборудуют ловителями — особыми захватами, которыми она в случае обрыва подъемного каната жестко соединяется с направляющими. Пульт управления кабиной и выдвижной площадкой располагают внутри кабины.
Лебедки грузопассажирских подъемников подвергаются полному техническому освидетельствованию перед их пуском в работу, а также периодически каждые 12 мес. Статические испытания при техническом освидетельствовании проводят нагрузкой, на 50 % превышающей тяговое усилие при подъеме, а динамические испытания — нагрузкой, превышающей тяговое усилие на 10 %.
Рис. 11.3.
Грузопассажирский строительный
подъемник:
а — схема общего
вида; 6 — схема канато- ведения
/////////////////////Л
а
Рис. 11.4. Вышка:
а — общий вид; б ив — схемы раздвижки секций
Вышка состоит из смонтированной в задней части кузова грузового автомобиля 1 телескопической мачты 3 с люлькой 2 в ее верхней части и механизмов подъема мачты и ее раздвижки. Для работы с грузами массой до 1 т вышку оборудуют кра- ном-укосиной с лебедкой. Механизмы приводятся в движение от базового автомобиля.
Мачта представляет собой несколько трубчатых секций, вставленных одна в другую и раздвигаемых различными способами канатно- блочной системой с помощью лебедки (рис. 11.4, б); гидравлически, для чего ее выполняют в виде телескопического гидроцилиндра, или комбинированно (рис. 11.4, в) — рюжняя секция гидроцилиндром, остальные — канатно-блочной (Системой. Вдвигаются секции гравитационно. Вход в люльку осуществляется через люк в полу или боковой проем.
О
рые разделяют все внутримачтовое пространство на отдельные замкнутые полости. В случае указанной аварийной ситуации сжимаемый в этих полостях воздух замедляет опускание расположенных выше секций до безопасной скорости. Механические ловители при обрыве каната заклинивают падающую секцию.
В последнее время все большее распространение получают вышки с гидроприводом и телескопическими мачтами и стрелами — сменным рабочим оборудованием стреловых самоходных кранов. Основными параметрами вышек являются: грузоподъемность, рабочая высота и продолжительность подъема люльки.