18.3. Выбор кранов для прокладки трубопроводов

Как и в случае выбора кранов для монтажа строительных конст­рукций, рассмотренных в п. 15.3, краны для прокладки трубопрово­дов также выбирают в два этапа. Вначале, на I этапе выбирают не­сколько технически пригодных типов или марок кранов по вылету их крюка и грузоподъемности, а на II этапе по технико-экономическим показателям вариантов кранов выбирают наиболее экономичный, который и принимают для трубоукладочных работ.

Но еще до I этапа выбора кранов необходимо в принципе уточнить тип необходимых кранов, который определяют по способу проклад­ки труб. При этом следует иметь в виду, что для прокладки стальных магистральных трубопроводов, особенно больших диаметров, удли­ненными секциями или плетями, целесообразно использовать кра­ны-трубоукладчики, главной особенностью которых является жест­кое крепление грузоподъемной стрелы сбоку. Такие краны являют­ся неповоротными.

Для прокладки трубопроводов отдельными трубами из чугунных, а также железобетонных, керамических и асбестоцементных труб с раскладкой их на берме траншеи, когда в процессе их укладки тре­буется поворот стрелы крана с трубой к траншее, применять краны-трубоукладчики практически невозможно. В этом случае следует из­бирать мобильные стреловые краны — автомобильные, пневмоколес-ные или гусеничные нужной грузоподъемности. При выборе типа применяемых кранов необходимо также учитывать, что вылет крю­ка у кранов-трубоукладчиков по сравнению со стреловыми ограни­чен (5,0-7,5 м), что затрудняет их использование даже при прокладке стальных магистральных трубопроводов плетями при большой глу­бине траншей, когда требуются краны с большими вылетами крюка (до 10—14 м и более). Выбрав для каждого конкретного случая про­кладки трубопроводов с учетом вышеуказанных рекомендаций тип кранов, переходят к I этапу их непосредственного выбора по техни­ческим показателям. Расчет рабочих параметров для выбора крана (I этап). Вначале оп­ределяют возможную схему его работы, т.е. положение крана отно­сительно траншеи, а затем минимальный вылет крюка, т.е. наимень­шее расстояние от оси его вращения (для кранов-трубоукладчиков -от крайней гусеницы) до оси трубопровода. Требуемый вылет крюка (LK) монтажного крана при прокладке трубопроводов из одиночных труб в трапецеидальных траншеях по схеме, приведенной на рис. 18.2, я, равен

499

а

в

Рис. 18.2. Схема определения рабочих параметров крана при прокладке труб:

_а — укладка одиночных труб в трапецеидальную траншею; б — то же в траншею с креплениями; в — монтаж трубных секций; г — монтаж труб с транспортных

Средств

500

LK = 0,5b + 1,2mh + 0,5Вкр ,

где b — ширина траншеи по дну, м; 1,2mh — расстояние от основания откоса выемки до гусениц (колес или выносных опор) крана (свобод­ная берма при этом должна быть не менее 1 м); Б^ - ширина базы крана, м; m - заложение откосов; h - глубина траншеи, м.

При монтаже трубопроводов из одиночных труб в прямоугольных траншеях с креплением (рис. 18.2, б) вылет крюка определяют так­же, а при монтаже их из укрупненных секций (рис. 18.2, в) (длиной 18-24 м) вылет крюка рассчитывают по формуле

Lк=0,5b + 1,2mh + dn+l + O,5Вкр,

где dн - наружный диаметр труб, а для раструбных труб - диаметр раструба, м.

В глубокие траншеи, а также при слабых грунтах трубы укладывают на большом вылете крюка и, если расстояние от оси вращения крана до центра тяжести секции L2 будет меньше требуемого по расчету вылета крюка (L2 < Lк), то кран отодвигают в сторону от секции на расстояние не менее 1 м и подают вперед на величину L2 - Lk, производя далее мон­таж на расчетном вылете крюка. Когда такое смещение невозможно, то монтаж ведут при вылете крюка, равном L2 (см. рис. 18.2, в),

где 1тр.с — длина трубной секции; 1,5 м - расстояние в свету между торцом секции и габаритом крана (по условиям безопасности); 1габ -расстояние между осью вращения крана и передним краем его ходо­вой части.

При монтаже труб с транспортных средств (рис. 19.2, г) вылет крюка рассчитывают по формуле, приведенной первой, и проверяют по условию

Lтр=Д+1-О.5Ба

Этим одновременно определяют место установки трубовоза

В этих формулах Lтр- расстояние между осями движения крана и транспортных средств; Д — радиус поворота хвостовой части платфор­мы крана; Ба - ширина базы транспортных средств.

501

Укладку изолированных плетей стальных трубопроводов в поле­вых условиях ведут кранами-трубоукладчиками. Исходя из условия предотвращения обрушения стенки, расстояние от бровки до крана-трубоукладчика должно составлять не менее 2 м. Необходимый вы­лет крюка крана-трубоукладчика при этом

L_K =0,5b + mh + 2.

Если укладку изолированных плетей ведут стреловыми кранами, то их размещают по другую сторону от плети (считая от траншеи), а необходимый вылет крюка

L_K = 0,5b + mh + ^ + d_H + l_p2 + 0,55^ ,

где l^_v I — соответственно расстояние от бровки траншей до труб­ной плети и от нее до крана. Обычно первое расстояние принимают равным не менее 1 м, а второе — в пределах 0,5—1 м.

Определив требуемый вылет крюка применительно к выбранной схеме работы крана, определяют необходимую его грузоподъемность.

Грузоподъемность крана Q подсчитывают исходя из максимального груза, который должен поднять кран при требуемом вылете крюка L_K. Он определяется массой монтируемых труб или секций (плетей).

Если уровень стоянки крана выше отметки монтажного горизон­та, например при прокладке труб, то определяют высоту или, точнее, глубину опускания крюка Н^ _к с учетом обеспечения подачи трубы в траншею (см. рис. 18.2, г)

Нопк = hзо+ hтр + а + d_H + h_r + s'.

где h з о — глубина заглубления опоры (дна) в траншее или котлова-не; h - высота транспортных средств; а - свободное пространство между бортом транспортного средства и трубой (не менее 0,5 м, а при подъеме с прокладок - не менее 0,75 м с учетом возможного прогиба трубы); d_H - наружный диаметр трубы; s' - длина сжато­го полиспаста.

Необходимую грузоподъемность крана определяют в зависимос­ти от массы поднимаемых труб или укрупненных секций с учетом массы грузозахватных приспособлений (захватов, траверс, скоб и т.п.). При прокладке магистральных стальных водоводов комплекс­но-механизированной колонной машин, включающей краны-трубо­укладчики, очистную и изоляционную машины, необходимую гру-

502

зоподъемность кранов-трубоукладчиков определяют путем деления общей массы поднимаемой плети (вместе с массами очистной и изо­ляционной машин и с учетом массы применяемых троллейных под­весок) на количество кранов-трубоукладчиков.

Для определения массы поднимаемой плети необходимы справоч­ ные данные о массе 1 п. м труб в зависимости от ее диаметра и толщи­ ны стенки, которые умножают на длину плети. Длина поднимаемого участка плети трубопровода L_n зависит от диаметра трубопровода: Д, мм 592 °720 820 1020 1220 1420

L_n, м 130 175 185 225 255 265

Количество кранов-трубоукладчиков в колонне определяется по рекомендациям «Справочника по прокладке трубопроводов, систем водоснабжения и водоотведения» (Ростов н/Д, 2001) в зависимости от принятого способа прокладки и диаметра трубопровода. Так, при совмещенном способе прокладки, когда совмещаются процессы очи­стки, изоляции и укладки трубопровода в траншею, количество не­обходимых кранов-трубоукладчиков в колонне составит: при диа­метре труб 529-820 мм - 3; 1020 мм — 4; 1220 мм - 5 и при диамет­ре 1420 мм — 7. При раздельном способе прокладки, когда плеть первым проходом кранов-трубоукладчиков с помощью очистной и изоляционной машин очищают и изолируют, после чего опускают обратно на берму траншеи, а затем (вторым проходом кранов) плеть с помощью мягких полотенец перекладывают с бермы на дно тран­шеи, количество кранов-трубоукладчиков будет меньшим. Так, при диаметре плети 529 мм кранов требуется 2; 720 - 1020 мм - 3; 1220 — 1420 — 4. Поэтому, в тех случаях, когда у строительной организации не хватает кранов-трубоукладчиков, принимают раздельный метод прокладки трубопровода.

Определив для всех видов монтажных работ, встречающихся в практике водопроводного строительства, при монтаже трубопрово­дов необходимые технические характеристики и выбрав по справоч­никам соответствующие марки кранов, проводят их технико-эконо­мическое сравнение (II этап) и выбирают наиболее экономичный вариант крана.

Методика выбора наиболее экономичного варианта крана приве­дена в п. 15.3 при монтаже строительных конструкций. Она вполне может быть использована и при монтаже трубопроводов.

503