Лекции и пособия / 3. УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ - ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО РОИЗВОДСТВА - 2004_pavlenko_tsp

110

l/(d+e+b/2)=(Hk-hш) / hc+hп); l=(d+e+b/2) (Hh-hш) / (hс+hп)

где d=0,5 м - минимальный зазор между стрелой и монтируемым элементом; е – половина толщины стрелы крана на отметке монтируемого элемента, м;

b/2 – половина ширины или длины монтируемого элемента, м; hш – высота шарнира (пяты стрелы) над уровнем стоянки крана, м.

Требуемая длина стрелы крана:

L = l 2 +(H к −hш )2 .

Пример №4

Определить минимальную длину стрелы крана, необходимую для монтажа плиты покрытия одноэтажного промышленного здания. Подобрать подходящий стреловой кран при следующих условиях: высота укладки плит H =12м; длина плит a = 6м; вес q =1,5т; высо-

та основания стрелы крана над землёй h1 =1,5м; зазор между установленной фермой и стрелой крана при её вращении должен быть не менее с =1,0м.

Решение.

Длина стрелы крана без гуська Lc определяется по формуле

Lc = sinhб + 2 cosa б ,

где α - угол наклона оси стрелы к горизонту; h = H+ c− h1 =12 +1 −1,5 =11,5 м.

Наименьшая длина стрелы крана обеспечивается при наклоне ее оси под углом α, определяемым по формуле

tgб = 3 2a h = 3 2 11,56 =1,57 ,

откуда б =570 30' ; sinб = 0,843; cosб =0,537 .

Следовательно Lс = 0,84311,5 + 2 6,00,537 =19,2м. Вылет крюка lk = tghб = 1,5711,5 = 7,3м,

с учетом (½)а, вылет стрелы lc = 7,3 + 62 =10,3м.

Эту же величину получим из выраженияlc = L cosб =19,2 0,537 =10,3м.

По длине стрелы для заданных условий наиболее близко подходит кран-экскаватор Э-801, длину стрелы которого составляет 20 м. При вылете стрелы 10,3 м кран имеет грузоподъемность 2,8 т, что удовлетворяет заданным условиям монтажа.

Требуемый грузовой момент для башенных кранов равен наибольшему моменту, получаемому при умножении веса монтируемого элемента Рэ на расстояние между проекцией его центра тяжести и осью вращения монтажного крана (см. рис. 6.10, а):

Mmax=Pэlк

После того как будут определены расчетные параметры, по техническим характеристикам выбирают такие краны, рабочие параметры которых удовлетворяют расчетным.

111

Монтажные мачты, шевры и порталы. Наряду с кранами при монтаже ряда конструкций применяют монтажные мачты, шевры, порталы и другие приспособления.

Монтажная мачта – простейшее монтажное устройство, оснащенное грузовым полиспастом и лебедкой грузоподъемностью до 50 т и высотой подъема до 45 м. Мачтами поднимают грузы, когда грузоподъемность крана недостаточна или перегонка крана на объект нерациональна.

Мачта (рис. 6.11, а) представляет собой трубчатую или решетчатую стойку, установленную вертикально с наклоном 10-120. В устойчивом положении мачта удерживается 3 – 4 расчалками (вантами).

Шевры (рис. 6.11, б) – это А-образные рамы с грузовым полиспастом и лебедкой.

Рама шевра – трубчатая или решетчатая из профильного проката. Основание устанавливают на салазки, что облегчает передвижение. Преимущество шевров (по сравнению с мачтами) в том, что они не имеют вант. Шевры бывают передвижные и стационарные. С помощью шевров можно поднимать грузы массой до 250 т на высоту до 35 м. Шевры применяют в тех местах, где невозможно использовать мачты, требующие значительно большего места для закрепления боковых вант

Портал (рис. 6.11, в) выполняют в виде П-образной рамы. Основные элементы портала - две стойки, связанные между собой. Портал удерживается с помощью вант, натягиваемых полиспастами. С помощью портальных подъемников можно поднимать грузы массой до 1000 т. В требуемом положении портал удерживается с помощью вант.

При монтаже ряда сооружений применяют монтажную консоль. Монтажная консоль представляет собой сваренную из уголкового профиля треугольную призму, которую монтажными болтами крепят к поднимаемому элементу (например, пролету галереи). За нижнюю часть консоли через специальную проушину крепят блок полиспаста, второй полиспаст крепят на уровне монтажа элемента. Консоль позволяет обеспечить переподъем основания монтируемого элемента над опорой на 50 - 500 мм.

Элементы конструкций перевозят на строительные площадки с заво- дов–изготовителей и внутри строительных площадок с центральных складов на объекты автомобильным и железнодорожным, а иногда водным транспортом. Автомобили используют бортовые, полуприцепы-тяжеловозы и специальные, предназначенные для транспортирования определенных видов конструкций.

Перевозку конструкций на строительный объект организуют на машинах без прицепов; на прицепах или полуприцепах, транспортируемых автотягачами, и на прицепах или полуприцепах, отцепляемых на объекте (либо складе) и заводе. Конструкции разгружают на складе или ведут монтаж непосредственно с транспортных средств — «с колес».

112

Рис. 6.11. Схемы установки монтажной мачты (а), шевра (б), портала (в), монтажной консоли (г):

1 - отводной блок; 2 - ствол; 3 - груз; 4 - оттяжка для груза; 5 - полиспаст; 6 - оголовок; 7 - расчалка; 8 - канат; 9 -- сбегающая нить; 10 - шевр; 11 - крюк; 12 - стойки, 13 - ванты; 14 - проушина; 15 - монтируемый элемент; 16 – монтажные болты

Наиболее целесообразно сочетание доставки элементов на объект на отцепляемых прицепах или полуприцепах и монтажа непосредственно с колес. При этом отпадают значительные затраты труда и времени на промежуточные разгрузочно-погрузочные работы, а значит, снижается стоимость монтажных работ.

График движения машин должен быть увязан с графиком монтажа конструкций. Тогда машины задерживаются на строительной площадке на время, необходимое для монтажа всех доставленных элементов без одного и плюс время на снятие с машины последнего элемента, а на заводе - на время погрузки всех элементов.

В зависимости от условий производства на строительных площадках уст-

раивают центральные или приобъектные склады конструкций, а при монтаже их непосредственно с транспортных средств, прибывающих с заводаизготовителя, склады не нужны.

113

6.2. Способы монтажа

Организационные способы и приемы. Технология монтажа конструкций определяется совокупностью организационных и технических способов и приемов, выбранных для выполнения этого комплексного процесса (рис. 6.12).

Степень укрупнения конструкций зависит от грузоподъемности наличных или намеченных к получению кранов, от возможностей доставки укрупненных блоков к месту монтажа и от экономической эффективности монтажа зданий укрупненными блоками.

Здания и сооружения можно монтировать из отправочных элементов, конструктивных элементов, блоков конструкций, конструктивно технологических блоков или поднимать целые сооружения.

Из отдельных отправочных элементов (россыпью) (рис.6.13, а) конструкции собирают только в тех случаях, когда на стройке нет достаточно мощных монтажных кранов для подъема и установки заранее укрупненных конструктивных элементов или когда нужно установить небольшое количество конструкций и устраивать стенды для их укрупнения экономически нецелесообразно.

Наибольшее распространение получило на строительстве предваритель-

ное укрупнение до целых конструктивных элементов (колонн, ферм и др.), ко-

торое производят на специальных площадках, центральных складах или на стендах в зоне действия монтажных кранов (рис. 6.13, б и рис. 6.14).

С появлением монтажных кранов большой грузоподъемности все чаше переходят к монтажу зданий и сооружений блоками конструкций, которые могут состоять из двух ферм, соединенных временными связями (гибкий блок) либо постоянными (жесткий блок), или из всех элементов конструкций покрытия на одну ячейку здания (подстропильных и стропильных ферм, связей, элементов кровли, утепления и кровельного покрытия с уложенными по фермам элементами коммуникаций). Масса такого блока 40-60 т (рис. 6.13, в).

Конвейер для сборки таких блоков (рис. 6.13, е) устраивают снаружи вдоль монтируемого здания или в его торце. В некоторых случаях часть конвейера может быть расположена и внутри здания.

Конвейер представляет собой передвижные тележки, на которых по мере их продвижения на каждом посту производят часть укрупнительных процессов и операций. Устройство таких конвейеров требует дополнительных затрат и потому целесообразно только при достаточно большой площади покрытий монтируемого здания.

Обязательному укрупнению в блоки покрытия на ячейку подлежат легкие структурные конструкции, собираемые из трубчатых или прокатных элементов на земле в радиусе действия монтажного крана (рис. 6.13, г).

В некоторых случаях блоки покрытия массой 500-1000 т на половину или на целую секцию здания собирают в зоне их последующей установки на земле с помощью более легких кранов, чем при сборке на высоте.

Рис. 6.12. Организационные и технические способы и приемы монтажа конструкций

115

Рис. 6.13. Схемы установки конструкций при различной степени укрупнения:

а— колонн - отдельными отправочными элементами; б — ферм - конструкциями, собранными на земле; в — блока конструкций покрытия, собранного на конвейере; г — блока

структурных конструкций покрытия из трубчатых элементов; д — мачты ЛЗП, полностью собранной на земле; е — схема конвейера для сборки блоков покрытия одноэтажного промышленного здания (план); 1 — железнодорожный путь для подачи элементов на склад; 2 — склад металлоконструкций; 3 — площадка для обслуживания конвейерной линии; 4 — конвейерная линия; 5 — тележка для подачи блоков на рельсовый путь; 6 — рельсовый путь для подачи блоков под монтаж; 7 — готовый блок покрытия, направляемый под монтаж; 8 — возводимый корпус.

При этом отпадает необходимость в устройстве подмостей. Подъем таких блоков осуществляется специальными подъемниками (ленточными, домкратными и др.).

В блоки укрупняют также листовые конструкции. Например, блоки поясов собирают в зоне монтажного крана, затем поднимают на место; стенки резервуаров, собранные на специализированных заводах и свернутые в рулоны, на строительной площадке разворачивают и устанавливают в проектное положение.

Конструктивно-технологические блоки в отличие от блоков конструкций до подъема частично оснащают технологическим оборудованием или его элементами и устройствами (вентиляционные трубы, электрооборудование и др.).

116

Рис. 6.14. Укрупнительная сборка стропильной фермы(а), в кондукторе(б), монтаж ферм(в):

1- струбцина; 2- растяжка; 3- кондуктор; 4- роликовая опора; 5- опорный столик; 6- регулировочный винт; 7- направляющий швеллер; 8- домкрат; 9- рама; 10траверса;

11стропильная ферма; 12, 13канаты

Укрупнение на земле элементов в целые сооружения осуществляют при монтаже высотных инженерных сооружений с малой площадью опирания: стальных труб, мачт линий электропередач (ЛЭП), радиомачт и радиобашен, высоких технологических резервуаров химических заводов и др. (рис. 6.13, д).

118

Вертикальное направление монтажа характерно для возведения различных высоких конструкций или сооружений.

Вгоризонтальном направлении монтируют мосты, трубопроводы и другие горизонтально расположенные сооружения.

Последовательность установки конструкций определяет, какие из них устанавливают в первую очередь и какие вслед за ними.

При раздельной последовательности краном в каждую проходку устанавливают конструкции одного вида: например, в первую проходку - колонны, во вторую - подкрановые балки, в третью - элементы покрытия (рис. 6.15, г).

Комплексная последовательность установки характерна тем, что кран в одной зоне (или с одной стоянки) устанавливает все конструкции в радиусе своего действия; в большинстве случаев это конструкции одной-двух ячеек здания (рис. 6.15, д.е).

Бывает, что целесообразно сочетать оба вида последовательности: тогда часть конструкций устанавливают раздельно, а часть - комплексно.

Характер подачи конструкций под монтаж зависит от дальности их доставки и организации перевозки, от степени и характера укрупнения конструкций.

Различают подачу под монтаж с колес, подачу на специальных тележках с конвейерной линии (см. рис. 6.13, е), предварительную завозку конструкций на приобъектный склад и укладку в зоне монтажного крана в штабеля.

Способы механизации. Механизация основных операций охватывает транспортно-монтажные операции - подъем и опускание конструкций, осуществляемые краном, и подачу раствора или бетона для заделки стыков и швов. При этом многие операции рабочие выполняют вручную.

Комплексная механизация монтажа касается всех процессов и операций по захвату, подъему и установке, выверке, заделке стыков и швов.

Полуавтоматизация процесса достигается частичным применением автоматов по управлению движением кранов или другими операциями при механизации остальных операций.

Автоматически управляемый процесс монтажа означает, что все монтажные операции выполняют по заранее рассчитанной программе машины и устройства, управляемые автоматами (координатный способ). Рабочие только обеспечивают контроль за работой автоматов.

Способы и приемы выполнения монтажных операций. Захват конст-

рукций для их подъема выполняют с помощью различных захватных приспособлений (рис. 6.16).

Взависимости от характера конструкций их захватывают различными приемами: в обхват (балки, колонны и др.) (рис. 6.17), за петли (железобетонные плиты, блоки и пр.) (рис.6.18) или специальными захватами (металлические и железобетонные конструкции) (рис. 6.19).

119

Рис. 6.16. Строповка колонн захватными скобами (а)

и универсальной траверсой (б):

1, 2- скобы; 3- блочная подвеска; 4- строп; 5- траверса; 6- однорольные блоки; 7- канат

Все захватные приспособления по их назначению бывают универсальными (они пригодны для захвата многих видов конструкций) и специализированными - для отдельных видов конструкций (рис. 6.19).

По способу управления применяют управляемые захваты, которые можно раскрывать, находясь на некотором расстоянии от них (дистанционные), и неуправляемые, для раскрытия (или отцепки) которых монтажник должен к ним добраться.

Управляемые захваты могут иметь электропривод или электромагнит, облегчающие управление их раскрытием после установки конструкций.

Рис. 6.17. Крепление монтажных расчалок к верхнему поясу металлической стропильной фермы «в обхват»