Официальное издание Союза и Содружества строителей РТ

Журнал для тех, кто созидает

Издается с сентября 2009 года

До самого неба

Городские горизонты стремительно меняются – так называемая вертикальная гонка продолжает набирать обороты: все новые небоскребы устремляются вверх, устанавливая все новые рекорды.

Каких-то семь лет назад самым высоким зданием в мире считалась шанхайская башня Jin Mao Tower высотой в 421 метр. А недавно дубайские архитекторы почти удвоили результат, представив миру 830-метрового гиганта Burj Khalifa. В списке Burj Khalifa числятся и другие достижения: самое большое количество этажей (163), самый высокорасположенный ресторан в мире (он находится на 122-м этаже) и самый высокий ночной клуб (на 144-м этаже здания). В ближайшем будущем появится еще несколько колоссальных сооружений. Например, в 2019 году самым высоким в мире станет небоскреб Kingdom Tower в Саудовской Аравии, проектная высота строящегося здания – ровно километр!
Чтобы добиться подобных размеров, создателям многоэтажек пришлось изобрести множество механизмов, помогающих доставлять материалы и рабочих на нужную высоту в короткие сроки. На сегодняшний день строительная индустрия располагает такими незаменимыми помощниками, как, например, прыгающие краны-кенгуру, способные значительно ускорить процесс установки бетонных блоков. Блоки начинают собирать внизу – изготавливают каркасы-клетки, которые станут основой для межэтажных перекрытий и стен. Краны-кенгуру поднимают клетки и помещают в специальные «прыгающие» формы. Эти формы заливают бетоном, а спустя 12 часов, когда бетон застывает, формы готовы к прыжку. При помощи гидравлики формы поднимаются, а бетонный блок остается на месте. Всего за два часа форма перемещается на следующий уровень, где все начинается снова. Это напоминает строительство детьми замков из песка при помощи пластмассовых формочек. Сами строители сравнивают технологию с приготовлением гигантского свадебного торта.
И, конечно, главными рабочими лошадками при масштабном строительстве являются грузоподъемные краны. Их прародитель – древнеегипетский шадуф, рычажный механизм для подъема воды из колодца. К слову, об эволюции машиностроения: археологи считают, что этому устройству более четырех тысяч лет.
Долгие века подъемные краны были деревянными, имели ручной привод и в лучшем случае несколько металлических деталей – осей, крюков… В 20-х годах XIX века появились единичные образцы цельнометаллических кранов, а в 1830 году в Англии сконструировали первый паровой подъемный кран. И британцы же первыми применили на подъемном кране гидравлический двигатель, было это в 1847 году. Чуть позже в США и Германии появились первые краны с электродвигателем, а накануне XX века – и с двигателем внутреннего сгорания.
В 1913 году человек-легенда Юлиус Вольф изготовил первый прототип современного башенного крана. У этой машины поворотная платформа находилась в верхней части башни. А в 1928 году появился первый подъемный кран с балочной стрелой и грузовой тележкой.
В России краностроение начало бурно развиваться только после 1917 года, хотя единично подъемные машины производились уже в конце XIX века на Брянском, Краматорском, Путиловском, Николаевском и других заводах. Первые поворотные краны со стрелами могли поднимать небольшие грузы, например, контейнеры с кирпичом или емкости с раствором. Но годы индустриализации не прошли даром, и после Великой Отечественной войны советские заводы стали производить до 4000 башенных кранов в год, причем гораздо большей грузоподъемности, чем на заре советской власти.
В начале 50-х, когда стали строиться крупноблочные и каркасные здания, появились пять базовых моделей кранов с индексом БКСМ (башенный кран самомонтирующийся). Стрела у них была горизонтальная, а вылет крюка менялся путем перемещения каретки по горизонтальной стреле. Дольше всех, до 1965 года, выпускался башенный кран БКСМ5-5А. Его модернизированные варианты обладали грузоподъемностью 7 и 8 тонн.
По мере развития технологий отдельные конструктивные решения устаревали. Например, на кранах серии БКСМ монтаж и демонтаж проходили методом «падающей стрелы», что при растущих темпах строительства создавало массу неудобств. В итоге к 1960 году появилась новая унифицированная гамма кранов серии КБ – восемь моделей, более совершенных, чем их предшественники.

 Август Юлиус Вольф – разработчик подъемных машин, в том числе продемонстрированного на Лейпцигской ярмарке в 1913 году первого в мире быстромонтируемого башенного «Гиганта из Хеилборна». Сегодня компания WOLFFKRAN – мировой лидер в краностроительной отрасли.

Сегодня российские машиностроительные производства могут похвастаться гораздо более современными разработками, не уступающими зарубежным конкурентам. Например, Набережночелнинский крановый завод недавно представил одну из последних моделей – мостовой двухбалочный кран для ОАО «АвтоВАЗ», который с успехом прошел испытания, подняв груз весом в 60 тонн. Также НЧКЗ изготовил траверсы грузоподъемностью в 500 тонн для установки особенно тяжелого оборудования на нефтеперерабатывающем заводе в Нижнекамске.
Другой гигант грузоподъемной индустрии – Галичский автокрановый завод – постоянно «работает над ошибками», внедряя все новые решения. Так, новый автокран КС-65715 адаптирован для городских условий – он может спокойно передвигаться по оживленным улицам. Заметим, что машины данного класса часто имеют сильную нагрузку на оси и слишком крупные габариты. А этот «кран-такси» способен в короткие сроки добраться до нужного места, маневрируя в потоке машин на дороге, и может быть использован в стесненных условиях строительных площадок.
Чтобы решить проблему с перевозкой особенно крупных кранов, конструкторы завода создали специальные опоры, оснащенные быстроразъемными соединениями. Опоры перевозят отдельным транспортом, более того, кран сам может транспортировать их в прицепе.
Еще одна свежая модель – автокран «Галичанин» КС-75721-1, рассчитанный на максимальную г/п 70 т. Его преимущества – способность работать без противовеса, одинаково эффективно поднимать груз как перед кабиной, так и позади нее. Механизм наклона кабины позволяет более точно отслеживать перемещения грузов на большой высоте.
Настоящий силач, спроектированный Галичским заводом, – 32-тонный кран КС-55729-5В. Мощный двигатель шасси, система подкачки шин, позволяющая на ходу менять в них давление в зависимости от дорожного покрытия, наличие у шасси межосевых и межколесных блокировок делают эту модель незаменимым помощником при работе с труднодоступными объектами в самых отдаленных уголках Земли. Возможность телескопирования стрелы с ношей на крюке невероятно облегчает такие задачи, как установка грузов среди смонтированных конструкций. Для удобства работы в стесненных условиях предусмотрена опция установки крана на опоры при втянутых балках выносных опор. Использование дополнительного съемного отдельно возимого противовеса массой 2,9 тонны позволяет значительно поднять грузовые характеристики крана на средних и дальних вылетах, а также обеспечить максимальный рабочий вылет 27 метров!
А вот Клинцовский автокрановый завод – один из самых крупных производителей грузоподъемной техники – относительно недавно начал производство целой линейки уникальных гусеничных кранов. Отличительной чертой конструкций данных моделей является то, что ходовое устройство выполнено с телескопируемыми гусеничными тележками. Это позволяет иметь небольшие габариты при транспортировке и увеличенный размер опорной площади при выполнении крановых операций.
За счет специфической конструкции гусеничной ходовой части и развитого опорного контура, который образует гусеничные тележки в рабочем положении, кран обладает единой грузовой характеристикой во всех секторах работы (360° взамен обычных 240°) и может передвигаться с грузом на крюке, масса которого составляет 10 тонн.
Вторая важная особенность этих кранов – устройство порталов. Их конструкция продумана таким образом, что при монтаже и демонтаже крана на строительной площадке нет необходимости повторной запасовки каната: единожды выполненная, она обеспечивает перевод крана из транспортного положения в рабочее и обратно. Кроме того, с помощью заднего (малого) портала обеспечивается навешивание противовесов. Таким образом, кран автономно, без привлечения дополнительных грузоподъемных средств, обеспечивает собственные сборку и разборку.

Устройства, аналогичные современному ручному домкрату, применяли еще древнеримские военные инженеры: с помощью таких механизмов выдавливали ворота в крепостях. А вот автомобильный гидравлический домкрат придуман относительно недавно, в 1925 году. Автору изобретения американцу Питеру Лунати идея конструкции механизма пришла во время посещения парикмахерской, когда он наблюдал за тем, как мастер, усадив его сына в кресло, легко зафиксировал последнее на нужной высоте с помощью нехитрого гидравлического механизма. Не откладывая дело в долгий ящик, Лунати изготовил автомобильный платформенный подъемник с центральной гидравлической стойкой, запитывающейся от гидроагрегата с ручным насосом. Решение оказалось настолько удачным, что со временем каждый уважающий себя автолюбитель стал возить в машине такую необходимую вещь, как домкрат. И по сей день многие суперсовременные подъемные механизмы работают на принципе домкрата Лунати.

Особого внимания заслуживает поворотная часть кранов. Она оптимизирована как с точки зрения конструкции, так и эксплуатационного удобства. Конструктивно она выполнена таким образом, что обладает большой объемной жесткостью, за счет чего гарантируется длительная работа вмонтированных в нее механизмов без перекосов и повреждений.
При изготовлении несущих металлоконструкций крана КАМАЗ-6540 использовалась высокопрочная сталь. Если дополнительно установить на данную модель гусек длиной 9 м, максимальный вылет телескопической стрелы составит 43 м. Использование при работе дополнительных съемных противовесов общей массой 6 тонн позволяет значительно поднять грузовые характеристики крана на средних и дальних вылетах. Эти факторы существенно влияют на показатели грузоподъемности.
При разработке 25-тонных кранов «Клинцы» создатели старались внести новые решения, отвечающие требованиям современности. Грузоподъемники имеют возможность вращения на 360°, что позволяет минимизировать количество перемещений машины по строительной площадке. Специальная стрела позволяет телескопировать грузы массой в шесть тонн – почти вдвое больше показателей аналогичных кранов. Также имеется режим работы автокрана на втянутых балках, а использование импортных комплектующих (коробка отбора мощности, гидрорас­пределители верхнего и нижнего контуров, двухходовой кран, тормозные клапаны, многокромочные манжеты) и оригинальных конструкторских разработок при производстве автокрана помогает значительно улучшить качество и увеличить количество часов наработки крана.
Конструкторы-машиностроители тем временем продолжают создавать новые, некогда фантастические, проекты. Так, сравнительно недавно в Китае был установлен самый большой по грузоподъемности в мире непередвижной кран «Тейсун». Для демонстрации его возможностей в первый день работы, 18 апреля 2009 года, он поднял баржу массой
в 20 133 тонны на высоту 30 метров.
Невероятно, но мощные краны могут использоваться не только на суше! Яркий тому пример – Saipem 7000, на палубе которого может поместиться два футбольных поля, а сам кран может работать в море несколько месяцев подряд. А еще бывают краны, способные летать. Кран-вертолет применяется для транспортировки груза на дальние расстояния и подъема на значительную высоту. Такому вертолету не требуется грузовая кабина, так как весь груз размещается на подвесе.

 

Грузоподъемные краны по конструкции можно разделить на следующие основные типы:

Стреловой тип. Эти самоходные краны находят широкое применение в строительстве благодаря своей маневренности и возможности работы без устройства специального подкранового пути. Их используют преимущественно на монтажных и погрузочно-разгрузочных работах. Основным рабочим элементом является стрела, которая может быть маневровой (подъемной) или балочной. Грузозахватный орган подвешивается непосредственно либо к блокам на ее конце, либо к перемещающейся по стреле грузовой тележке.
Мостовой тип (кран-балка), в зависимости от конструкции, бывает подвесным или опорным, однобалочным или двухбалочным. В качестве грузоподъемного механизма на кран устанавливается таль (тельфер) или электрическая лебедка. Кран мостовой может управляться из кабины или с пола и оснащаться различными видами захватных устройств: грейфером, магнитом, штабелером. Краны подобного типа изготавливаются по техническому заданию заказчика, описывающему особенности производства, архитектуру здания, необходимость дополнительных опций. Они используются для работы в различных климатических зонах и окружающих средах (взрывоопасная, пожароопасная и т. д.).
Кабельный тип. Основное преимущество кабельных кранов – выполнение грузоподъемных и транспортных операций на большом по протяженности участке моста почти независимо от климатических и гидрогеологических условий – при паводке, ледоходе, в горных условиях. Сейчас имеются кабельные краны грузоподъемностью до 50 тонн, что позволяет транспортировать и монтировать сборные железобетонные и металлические конструкции мостов. Применение поперечно перемещающихся жестких башен или качающихся мачт дает возможность охвата всей ширины строящегося моста.
Автомобильный кран. Для автокрана не нужно подготавливать пути – он сам вместе с грузом передвигается на нужное место. Мобильная техника решает многие производственные задачи, но вот доставить груз на высоту с ее помощью будет проблематично.
Кран «Пионер» – это компактных размеров кран грузоподъемностью около одной тонны с высотой подъема груза до 6 м, который используется при ремонтных, отделочных, кровельных и буровых работах. А чтобы доставить строительный материал или совсем небольшой груз (до 300 кг) на крышу или в проем окна, используется кран «в окно». Да, грузоподъемность у него низкая, но он зато он легок в управлении и удобен в монтаже.
Невозможно представить современную стройку без грузоподъемного оборудования. И даже небольшая авторемонтная мастерская не справится без грузоподъемных устройств. Механические богатыри значительно облегчили нам жизнь, взвалив на свои железные плечи бесчисленные тонны тяжестей и заботы о высотном строительстве.

На главную
Яндекс.Метрика