Сторінка 17 з 26
ПРИСТРІЙ І РОЗРАХУНОК ПІДКРАНОВИХ ШЛЯХІВ
- ПРИСТРІЙ ПІДКРАНОВИХ ШЛЯХІВ
Конструкція елементів підкранових колій залежить від місця встановлення крана. Більшість наземних монтажних кранів пересувається по рейках, покладених на шпальній основі, подібній до верхньої будівлі залізничної колії. Крани, встановлені на будівельних конструкціяхбудівель та споруд, спираються на рейки, закріплені на металевих чи залізобетонних балках, форма та розміри яких визначені конструкцією та характером роботи каркасу будівлі та споруди.
Від справного стануПідкрановий шлях залежить безаварійна експлуатація кранів, тому незалежно від конструктивного оформлення всі підкранові шляхи повинні забезпечувати:
міцність та стійкість при впливі будь-якого можливого в умовах експлуатації поєднання навантажень;
зручність обслуговування та мінімальну вартість ремонтних робіт; можливість широкого використання типових та стандартних деталей при спорудженні колії.
Основним документом при здачі в експлуатацію підкранових шляхів є акт, форма якого наведена на стор.
Крім того, при проектуванні та влаштуванні підкранового шляху слід мати на увазі, що робота монтажних кранів носить тимчасовий характер, тому підкранові шляхи повинні збиратися та демонтуватися без значних витрат часу та коштів.
Підкранові шляхи на шпальній основі
Подкрановий шлях на шпальному підставі (рис. 136) складається з наступних основних елементів: рейки 1, підкладок 2, милиць 3, фартувальних стикових накладок 4, болтів кріплення 5, шпал 6 і баластної призми 7.
Залежно від навантажень застосовують звичайні залізничні рейки типу Р38, Р43 та Р50 або спеціальні кранові рейки КР70 та КР100:
Основна рейка із закругленою головкою |
||||
Замінна плоска рейка шириною в мм |
||||
Рейки укладають на плоскі підкладки і кріплять до шпал милицями. З'єднують рейки між собою шестиболтовими залізничними накладками. Для влаштування однорейкових шляхів застосовують брускові
(З сосни або дуба) напівшпали з шириною основи не менше 250 мм і висотою h = 50 VР мм (де Р - тиск ходового колеса в транспортному засобі).
Візки важких баштових кранів зазвичай пересуваються по чотириниткових коліях, посилених у місцях стоянок крана установкою додаткових рейок. Такі шляхи укладають на шпалах нормальної довжини. Відстань між осями шпал слід приймати при навантаженнях на ходове колесо до 28 тс рівним 550 мм, більше 28 тс - 425-450 мм. 
Мал. 136. Підкрановий шлях на шпальній основі
Міцність рейок та шпал слід перевіряти розрахунком.
Шпали розташовують на щебеневому або щебенево-гравійному баластному шарі висотою не менше 250 мм при навантаженні на колесо до 28 тс і висотою 350-450 мм - при великих навантаженнях. Ширина баластного шару (по верху) має перевищувати довжину шпал не менше ніж на 150 мм на бік. 
1 - рейка КР100; 2 - швелери Nj 24а; S – болти М16Х 65; 4 – шпала типу 1А; 5 - брус з дуба перетином 300Х 300 мм та довжиною / = 350 мм;
6 - заземлення підкранових рейок
Мал. 137. Кінцевий упор підкранового шляху крана К100-31;
Укладають баласт на добре ущільненому земляному полотні, спрофільованому з урахуванням відведення поверхневих вод. Останнє досягається за рахунок ухилів 0,01 у поперечному напрямку від осі колії та влаштування кюветів, розташованих по обидва боки земляного полотна. Кювети виконують з поздовжнім ухилом 0,005 і включають систему загальноплощадкового водовідведення.
В кінці підкранового шляху встановлюють кінцеві упори, що перешкоджають переходу крана за межі призначеного для нього шляху (рис. 137). Кінцеві упори розраховують на удар крана, що рухається
з найбільшим робочим вантажем та швидкістю, зниженою кінцевим колійним вимикачем, який встановлений на ходовому візку крана. Тому лінійні, що впливають на кінцевий вимикач, повинні встановлюватися особливо ретельно і систематично контролюватись.
Відповідно до Правил Держгіртехнагляду пристрій, що відключає, повинен впливати на електродвигун механізму пересування козлових та баштових кранів при підході крана до упору на відстань не менше, ніж на повний шлях гальмування крана.
Через особливості пристрою наземні шляхи монтажних кранів потребують постійного догляду та ретельного контролю. Якість шляхів повинні контролювати не рідше 2 разів на тиждень, причому особливу увагу слід приділяти стану баластного шару, перевірці відміток рейок та ширини колії.
Таблиця 14
Допуски на укладання рейок кранових колій та максимально допустимі відхилення при експлуатації 
Виявлені під час перевірки нерівності шляху, що перевищують встановлені допуски (табл. 14), слід негайно усувати.
При проектуванні та експлуатації наземних підкранових колій на шпальній основі з навантаженнями на колесо до 28 тс слід користуватися Інструкцією з влаштування, експлуатації та перевезення рейкових колій для будівельних баштових кранів (СН78-67), затвердженої Держбудом СРСР 13 квітня 1967 року.
Влаштування шляхів під важкі монтажні крани з навантаженнями на колесо понад 28 тс ведеться за спеціальними проектами, розробленими відповідно до креслень організації, що спроектувала кран.
Підкранові шляхи на сталевих та залізобетонних балках
Підкранові шляхи, що встановлюються на будівельних конструкціях будівель та споруд, укладають на сталеві та залізобетонні підкранові балки. Сталеві балки найчастіше роблять суцільними чи шпренгельними. Іноді при порівняно великих прольотах для цих цілей вигідно застосовувати ґратчасті ферми.
Якщо на підкрановому шляху працює кілька кранів, то при визначенні найбільших навантажень, що діють на балку підкрану, вважають, що крани, розташовані один від одного на відстані зчіпного пристрою.
Баштові, а також портальні та козлові кранипереміщаються наземними підкрановими шляхами.
Спорудження підкранової колії для баштових кранів повинне задовольняти вимогам інструкції з влаштування, експлуатації та перебазування підкранових шляхів для будівельних баштових кранів СН 78-73, а також вказівкам інструкції з експлуатації того чи іншого крана, для якого споруджується підкрановий шлях.
Кожен рейковий шлях має нижню та верхню будову. До складу нижньої будови колії входять земляне полотно, елементи зміцнення земляного полотна та пристрої для відведення води. Земляне полотно складається з насипного ґрунту з відповідним ущільненням, бажано до природної густини. Мінімально допустимий коефіцієнт ущільнення повинен бути 0,85 - для колій кранів з чотирма ходовими колесами і 0,9 - для колій кранів з вісьмома ходовими колесами. Загальний поздовжній ухил майданчика земляного полотна має перевищувати 0,005. У дренирующих грунтах майданчик земляного полотна дозволяється виконувати горизонтальною.
Верхня будова колії складається з баластового шару, шпал, рейок та рейкових скріплень.
Товщина та матеріал баластного шару, типи рейок, відстань між шпалами, ширина колії А та інші параметри верхньої будови залежать від типу крана та його характеристики та визначаються за вказівками паспорта крана та інструкції щодо його експлуатації або за даними згаданої вище Інструкції СН 78-73.
Найкращим матеріалом для влаштування баластного шару є щебінь або гравій з розмірами частинок від 25 до 70 мм.
При колії до 3 м баластна призма робиться загальною для двох ниток рейок, а понад 3 м може бути роздільною. Ухил бічних сторін призми з піску і гранульованого шлаку повинен бути від 1:2 до 1: 3, щебеню і гравію — 1:1,5.
Рейки для підкранових колій застосовують звичайні залізничні. Тип рейки залежить від навантаження переданого ходовим колесом на рейку. При навантаженні 20 - 22 т застосовують рейки Р-43, при навантаженні 20 - 25 т - рейки Р-50 та навантаженні 25 - 28 т - рейки Р-65.
Рейки стикують між собою за допомогою стандартних рейкових накладок, проміжок між торцями рейок викликає динамічні навантаження при пересуванні крана, тому стик рейок рекомендується влаштовувати без зазору. Зазор у стиках має бути не більше 6 мм; розташовувати стик слід на вазі між шпалами. Такий стик має більшу пружність і забезпечує найкращі умовивзаємодії ходового колеса із рейкою. Між рейкою та шпалами слід встановлювати плоскі металеві підкладки товщиною 12 – 16 мм.
У більшості випадків рейки укладають на дерев'яні шпали або напівшпали (рис. 97, а), поперечні перерізи яких повинні відповідати ГОСТ 78 - 65. Шпали до рейок кріплять за допомогою колійних шурупів (глухарів) або милиць.
Для більш швидкого складання, розбирання та перебазування підкранових шляхів застосовують інвентарні ланки. Інвентарна ланка колії (рис. 97,а) складається з двох секцій з рейками 1, довжиною по 12,5 м, напівшпалами 2 та підкладками 3. Секції фіксуються між собою стяжками 4.
Велику стійкість форми ланки інвентарного шляху і кращу транспортабельність забезпечує конструкція у вигляді деревометалевих секцій (рис. 97 б), в яких торці напівшпалок облямовуються поздовжніми швелерами 5, з'єднаними між собою стяжками. 6.
Проектом передбачено використання баштового крана для переміщення будівельних матеріалів(Плит перекриття, перемичок, піддонів з цеглою, ящиків з розчином і т.д.) до місця монтажу.
Підбір крана проводиться за трьома основними параметрами: вантажопідйомністю, вильотом і висотою підйому.
Машиністу крана має бути забезпечений огляд усієї робочої зони. Зона роботи баштового крана повинна охоплювати на висоті, ширині і довжині будівлю, що будується, а також майданчик для складування монтованих елементів і дорогу, по якій підвозяться вантажі.
При виборі крана для виконання будівельно-монтажних робіт необхідно стежити за тим, щоб вага вантажу, що піднімається, з урахуванням вантажозахоплювальних пристроїв і тари не перевищував доступну (паспортну) вантажопідйомність крана. Для цього необхідно враховувати максимальну вагу виробів, що монтуються, і необхідність їх подачі краном для монтажу в найбільш віддалене проектне положення з урахуванням допустимої вантажопідйомності крана на даному вильоті стріли.
Мал. 2.1. Прив'язка баштового крана до будівлі.
2.1. Визначення вантажопідйомності баштового крана:
Q ≥ P гр. + Р гр.пр.
де: P гр. - Маса вантажу, що піднімається, т;
Р гр.пр. - Маса вантажозахоплювального пристосування, т;
Виходячи з умов, що висота 10 поверхової будівлі (ho) дорівнює 32,4 м, ширина 14,6 м в осях; найважча деталь (конструкція) масою 3,55т (плита перекриття):
Q ≥ 3,55 + 0,15
2.2. Визначення необхідної висоти підйому:
h п. = [(h 3 ± n) + h гр. + h гр. ін. + 2,3], м
де: h 3 - Висота будівлі (споруди) від нульової позначки будівлі з урахуванням позначок установки (стоянки) кранів до верхньої позначки будівлі (споруди) (верхнього монтажного горизонту), м;
h гр. - максимальна висота вантажу, що переміщується (у положенні, при якому проводиться його переміщення), м;
h гр. ін. - Висота вантажозахоплювального пристосування в робочому положенні, м;
2 ,3 – запасу висоти з умов безпечного виробництваробіт на верхній позначці будівлі;
n – різниця відміток стоянки кранів та нульової позначки будівлі (споруди).
H п. = [(34,2 ± 0) + 0,22 + 5,0 + 2,3] = 41,72 м
2.3. Визначення необхідного вильоту стріли крана:
l стор. = а/2+b+с
де: а – ширина кранового шляху;
b – відстань від кранового шляху до проекції частини стіни, що найбільш виступає, м;
с - відстань від центру тяжкості найбільш віддаленого від крана елемента до частини стіни, що виступає, з боку крана, м.
l стор. = 6/2 + 2 + 14,5 = 19,5 м
За довідковою літературою підбираємо відповідний монтажний кран. У нашому випадку за розрахованими параметрами доцільно застосовувати кран КБ 160.2
Вантажопідйомність, т 5-8
Виліт, м 13-25
Максимальний вантажний момент, кНм 1600
Висота підйому, м 41-55
Колія, м 6
2.4. Поперечна прив'язка підкранових колій баштових кранів з поворотною платформою.
Поперечна прив'язка підкранових шляхів кранів баштових це прив'язка крана проводиться з необхідності дотримання безпечної відстані між краном та іншими об'єктами на будівельному майданчику.
Мал. 2.2. Поперечна прив'язка підкранових колій баштових кранів
1- будується; 2- інвентарна огорожа; 3- зона складу поза зони монтажу; 4- водовідвідна канава.
Для кранів з поворотною платформою мінімальна відстань (м) від осі підкранових шляхів або осі пересування крана до зовнішньої грані споруди визначається з виразу:
В = R max. + l без.
В = R max. + l без. = 3,8 + 1 = 4,8(м)
де: R max. - Максимальний радіус повороту платформи крана (задній габарит крана), м;
l без. - Мінімально допустима відстань від виступаючої частини крана до габариту об'єкта = 1 м.
2.5. Поздовжня прив'язка підкранових колій баштових кранів.
Поздовжня прив'язка баштових кранів проводиться для визначення необхідної довжини підкранових шляхів, з урахуванням забезпечення доставки найбільш важких і найбільш віддалених вантажів у всьому заплановані зони об'єкта, а також для забезпечення безпеки роботи при використанні крана з урахуванням необхідної довжини гальмівної колії та влаштування тупикових упорів.
Завдання поздовжньої прив'язки баштового крана вирішується графічним способом шляхом послідовного виконання наступних операцій:
1. У певному масштабі викреслюється зовнішній габарит об'єкта, що будується;
2. У цьому масштабі на кресленні наноситься вісь руху крана, відстань якої від габариту об'єкта (В) було безумовно шляхом поперечної прив'язки крана;
3. З крайніх точок габариту будівлі, з боку протилежної розташування баштового крана радіусом, рівним величині максимального вильоту стріли крана з урахуванням маси важкого вантажу, роблять засічки на осі руху крана. Крайні засічки на осі руху крана визначають положення центру бази крана у крайніх стоянках.
Мал. 2.3. Поздовжня прив'язка підкранових колій баштових кранів.
2.6. Визначення довжини підкранових колій.
З урахуванням отриманих положень центру бази крана в крайніх стоянках визначається необхідна довжина підкранових шляхів за формулою:
L пп = L кр + Б кр + 2L тор + 2L туп
де: L кр - Відстань між крайніми стоянками крана, м;
Б кр - величина бази крана;
L тор - величина гальмівного шляху крана, що приймається 1,5 м;
L туп - відстань від кінця рейки до тупикового стопорного пристрою, що приймається 0,5 м.
L пп = L кр + Б кр + 2L тор + 2L туп = 37,3 +6 +2 · 1,5 +2 · 0,5 = 47,3
Довжина підкранових шляхів L пп коригується у бік збільшення з урахуванням кратності довжини напівланки (6,25 м). Мінімально допустима довжина підкранових колій становить дві ланки – 25 м.
Таким чином, прийнята довжина підкранових шляхів
L пп = 6,25 п зв ≥ 25 м,
де 6,25 - довжина напівланки підкранового шляху, м; п зв - кількість напівланок.
Мал. 2.4. Детальна поздовжня прив'язка підкранових колій баштових кранів.
2.7. Визначення небезпечних зон крана.
Небезпечні зони– зони, в межах яких постійно діють чи потенційно можуть діяти небезпечні виробничі фактори(Місця, над якими відбувається переміщення вантажів вантажопідйомними кранами).
Монтажна зона– простір, де можливе падіння вантажу під час встановлення та закріплення елементів.
Монтажну зону визначають за зовнішніми контурами будівлі, виходячи з його висоти.
У цій зоні мають лише монтажні механізми.
Визначення крайніх стоянок крана (рис.2.1.) роблять у такому порядку:
З крайніх кутів зовнішнього габариту будівлі з боку, протилежного баштовому крану, виробляють засічки розчином циркуля, що відповідає максимальному вильоту стріли крана. L max (Ст 1 та Ст. 2);
Із середини внутрішнього контуру будівлі – розчином циркуля, що відповідає мінімальному вильоту стріли крана L min (Ст. 3 та Ст. 4);
З центру тяжкості найважчих елементів - розчином циркуля, що відповідає певному вильоту стріли L 1 згідно вантажної характеристики крана (Ст. 5 і Ст. 6).
Останні засічки визначають положення центру крана в крайньому положенні.
2.3. Довжина підкранових колій.
За знайденими крайніми стоянками крана визначають довжину підкранових шляхів (рис. 2.2):
L ПП = l КР + Б+ 2·l ТОРМ + 2·l ТУП ,
де L ПП- Довжина підкранових шляхів, м; l КР - відстань між крайніми стоянками крана, що визначається за рис.2.1., м; Б- база крана, що визначається за довідниками (додаток А), м; l ТОРМ- величина гальмівної колії крана, що приймається не менше 1,5 м; l ТУП- відстань від кінця рейки до глухих кутів, рівну 0,5 м.
Визначається довжину підкранових колій коригують у бік збільшення з урахуванням кратності довжини напівланки, тобто 6,25 м. Мінімально допустима довжина підкранових колій становить дві ланки (25 м).
3. Практичне заняття №3. Огородження будмайданчика та позначення небезпечних зон
Аудиторні заняття– 4 години.
Мета заняття. Ознайомлення з методикою розрахунку небезпечної зони дії монтажних кранів, набуття навичок проектування стройгенпланів.
Визначити розміри та розмістити огорожу будмайданчика, при заданій компактності будгенплану. Визначити місце встановлення баштового крана для будівництва багатоповерхової будівлі, розрахувати небезпечну зону. У разі потреби встановити обмеження зони дії монтажного крана.
3.1. Вихідні дані.
Таблиця 3.1 - Завдання до виконання практичного заняття №3
|
варіанти |
Розміри будівлі, м |
Висота будівлі, м |
Максимальний габарит конструкції, м |
Компактність будгенплану |
3.2. Розміщення монтажного крана
Маючи вихідні дані про габарити об'єкта, що зводиться, вибирають кількість кранів і організовують робоче місце крана.
При виборі робочого місця (стоянки) крана необхідно проаналізувати різні варіанти його розміщення та пересування, а також його технічні можливості в залежності від характеристик конструкцій, що піднімаються, і розмірів будівлі, що зводиться.
Кількість кранів залежить від директивних термінів будівництва та конфігурації будівель.
Для будівництва багатоповерхових будівель, як правило, встановлюють баштові крани з одного боку (протилежної виходам).
Поперечну прив'язку до будівлі баштових кранів з нижнім розташуванням противаги визначають за габаритами поворотної платформи, збільшеними на відстань 0.7 м. Прив'язка приставного крана залежить від розмірів його опори, наприклад, бетонного фундаменту, до якого кран кріпиться за допомогою анкерних болтів; приймати 25 - 35 м.
Для визначення крайніх стоянок крана послідовно виробляють засічки на осі пересування крана у такому порядку:
1) із крайніх кутів зовнішнього габариту будівлі з боку, протилежного баштовому крану розчином циркуля, що відповідає максимальному робочому вильоту стріли крана (рис. 3 а);
2) із середини внутрішнього контуру будівлі розчином циркуля, що відповідає мінімальному вильоту стріли крана (рис. 3 б).
Останні засічки визначають положення центру крана в крайньому положенні.
За знайденими крайніми стоянками крана визначають довжину підкранових шляхів:
L пп = L кр + H кр + 2 × L гальм + 2 × L туп,
де L пп - Довжина підкранових шляхів, м;
H кр - відстань між крайніми стоянками крана, м;
L кр - база крана (див. Дод. 21), м;
L гальм – величина гальмівного шляху крана (приймають щонайменше 1,5 м);
L туп - відстань від кінця рейки до глухих кутів, рівну 0,5 м.
Визначається довжину підкранових шляхів коригують у бік збільшення з урахуванням кратності довжини напівланки, тобто. 6,25м.
Максимально допустима довжина підкранових колій, згідно з правилами Держгіртехнагляду, становить 12,5 м.
Таким чином, прийнята довжина шляхів має задовольняти таку умову:
L пп = 6,25 × n зв ≥ 12,5,
де 6,25 – довжина однієї півланки підкранових колій, м;
n зв - кількість напівланок (рис. 3 д, е).
 |
 |
 |
в)  |
Мал. 5. Поздовжня прив'язка
Підкранових шляхів баштових кранів
Визначення зон впливу крана
З метою створення умов безпечного проведення робіт, чинні нормативи передбачають різні зони:
· Монтажна зона - 1,5 м;
· Зона обслуговування крана (див. рис. 2):
R1 = 12,5 м;
· Зона переміщення вантажу (див. рис. 2):
R 2 = R 1 + 1/2L = 12,5 + 1/2× 4,8 = 14,9 м,
де L - Довжина найдовшої конструкції;
· Небезпечна зона:
R 3 = R 2 + 5 = 4,9 + 5 = 19,9 м;
· Небезпечна зона доріг (наскрізна односмугова дорога) – у небезпечній зоні роботи крана.
Монтажною зоноюназивають простір, де можливе падіння вантажу при встановленні та закріпленні елементів. На стройгенплані цю зону позначають пунктирною лінією вздовж периметра будівлі, але в місцевості – добре видимими попереджувальними знаками чи написами по ГОСТ 23407-78, місця проходів через монтажну зону до будівлі постачають навісами (табл. 7).
Таблиця 7
Кордон небезпечних зон
Зоною обслуговування кранаабо робочою зоною R1 (рис. 6, 7) називають простір, що знаходиться в межах лінії, що описується гаком крана. Для стрілових кранів ця зона визначається шляхом нанесення на план з місць стоянок крана півкола радіусом, що відповідає максимально необхідному для роботи вильоту стріли і з'єднуючи їх суцільними лініямипо дотичній півкола.
Зоною переміщення вантажу R2 (рис. 6, 7) називають простір, що знаходиться в межах можливого переміщення вантажу, підвішеного на гаку крана. Її визначають сумою максимального робочого вильоту стріли і ширини зони, що приймається рівною половині довжини найдовшого вантажу, що переміщується:
R2 = R1 + 1/2 L,
де L- Довжина монтується елемента.
Небезпечною зоною роботи крана R3 (рис. 6, 7) називають простір, де можливе падіння вантажу при його переміщенні з урахуванням можливого розсіювання при падінні. Для стрілових кранів, не обладнаних пристроєм, що утримує стрілу від падіння, небезпечна зона визначається за формулою
R3= RПС + 5,
а для стрілових кранів, обладнаних цим пристроєм, за формулою
R3= R2 + 5.
 |
Мал. 6. Небезпечна зона під час роботи
Гусеничного крана РДК 160-2 (стріла 18 м)
Небезпечні зони доріг– ділянки під'їздів та підходів у межах зазначених зон, де можуть перебувати люди, які не беруть участі у спільній з краном роботі, здійснюється рух транспортних засобівчи робота інших механізмів. Ці зони на стройгенплан виділяються особливо (заштриховуються).
Мал. 7. Небезпечні зони під час роботи баштового крана
Проектування
Тимчасових будівельних доріг
Для транспортування конструкцій та матеріалів необхідно максимально використовувати постійні дороги.
Тимчасові поза- та внутрішньомайданчикові дороги слід передбачати за неможливості використання постійних доріг.
Тимчасові дороги будують одночасно із постійними, формуючи єдину транспортну мережу.
Проектування будівельних автошляхів у складі будгенплану включає:
· Розробку схем руху транспорту та розташування доріг у плані;
· Встановлення небезпечних зон;
· Призначення конструкцій доріг;
· Розрахунок обсягів робіт та необхідних ресурсів.
При трасуванні доріг повинні дотримуватися мінімальних відстаней:
Між дорогою та парканом, що огороджує будмайданчик, – не менше 1,5 м;
Між дорогим та складським майданчиком – 0,5–1 м;
Між дорогою та підкрановими шляхами – 6,5–12,5 м.
Ширина проїжджої частини доріг приймається з урахуванням розмірів плит:
Односмугова дорога – 3,5 м;
Двосмугова дорога – 6 м.
Радіус закруглення внутрішньомайданних доріг приймається залежно від виду транспортних засобів і габаритів конструкцій, що перевозяться, в межах 12–30 м.
p align="justify"> При проектуванні однопорожнинних автошляхів слід врахувати, що по периметру розвантажувального фронту має бути розширення дороги на 3 м для стоянки транспорту під розвантаженням.
У курсовому проекті схема дороги – односмугова наскрізна дорога (табл. 8).
Таблиця 8
Основні характеристики