Оборудование и инструмент для сборки стальных пролетных строений

Технологию и организацию монтажных работ во многом определяют оборудование и технические средства, прежде всего монтажные краны. Все краны, используемые для сборки и установки пролетных строений мостов, можно разделить на три основные группы.

Первую группу составляют самоходные стреловые полноповоротные краны общего назначения на автомобильном, пневмоколесном, гусеничном и железнодорожном ходу. Они удобны для выполнения монтажных работ, автономны в использовании, быстро переводятся из транспортного в рабочее положение. Краны этой группы находят широкое применение на сборке пролетных строений, а также при производстве погрузочно-разгрузочных работ.

Ко второй группе относятся специализированные универсальные краны общего назначения - козловые и башенные краны. Они отличаются более узкой областью применения, повышенной трудоемкостью и стоимостью приведения из транспортного положения в рабочее, питание двигателей осуществляется от внешних источников.

Третью группу составляют специальные краны, область применения каждого из которых ограничена, как правило, одним видом работ. К ним относятся жестконогие деррик-краны, предназначенные для сборки стальных пролетных строений с решетчатыми главными фермами; шлюзовые краны для установки железобетонных балок пролетных строений путепроводов, городских и автодорожных мостов; консольные, применяемые для установки балок железнодорожных пролетных строений.

В отдельных случаях для сборки и установки пролетных строений могут использоваться кабельные и плавучие краны.

Одни и те же работы могут быть выполнены кранами различных типов, поэтому в каждом конкретном случае необходимо выбирать по себестоимости, трудоемкости и производительности тип крана или комплект кранов наиболее целесообразных для рассматриваемого вида и объема работ. При проведении технико-экономического обоснования необходимо учитывать влияние средств механизации на технологию и организацию монтажных работ.

Для навесной и полунавесной сборки пролетных строений с решетчатыми главными фермами широкое применение находят одномачтовые деррик-краны типа УМК, двухстреловые деррик-краны ДК-2´8 и другие. Деррик-краны заанкериваются за собираемую конструкцию, что позволяет иметь при относительно большой грузоподъемности низкий собственный вес. Благодаря этому усилия в монтируемых конструкциях от веса деррик-крана оказываются сравнительно небольшими.

Деррик-краны УМК-1, УМК-2, УМК-2М предназначены для навесной сборки стальных пролетных строений однопутных железнодорожных мостов с решетчатыми главными фермами и ездой понизу. По параметрам и конструкции кран УМК-1 обеспечивает возможность сборки типовых пролетных строений пролетами от 33 до 77 м, его наибольшая грузоподъемность - 100кН (10 тс). Деррик-краны УМК-2 (рисунок 4.2, а), ДК-25/40, ДК-25-3с обеспечивают сборку типовых пролетных строений пролетами от 88 до 159 м. Краны УМК-1, УМК-2 могут устанавливаться как на верхние пояса главных ферм, так и на проезжую часть собираемого пролетного строения.

Двухстреловой деррик-кран ДК-2´8 (рисунок 4.2, б) предназначен для навесной и полунавесной сборки стальных железнодорожных пролетных строений с ездой понизу длиной до 88 м. Деррик-кран укомплектован двумя стрелами длиной по 14 м и двумя запасными вставками к ним, обеспечивающими удлинение стрел до 18 м. Грузоподъемность каждой стрелы по 80 кН (8 тс) на вылетах от 3 м до 12 м. Оснащение крана двумя стрелами повышает скорость монтажа и обеспечивает удобство закрепления на кране подвесных рештований (подмостей). Подвесные подмости прикрепляются к крану через специальную траверсу. По отношению к пролетному строению подмости занимают объемлющее положение, обеспечивая доступ к узлам главных ферм и проезжей части.

Поскольку элементы конструкции деррик-кранов выходят за пределы габаритов погрузки на железных и автомобильных дорогах, их перевозят в разобранном виде. Деррик-краны обычно монтируют с помощью стреловых полноповоротных кранов общего назначения в следующей последовательности: устройство накаточных путей; сборка горизонтальной опорной рамы крана; установка подкосов, мачт и их закрепление; установка лебедок, кабины управления и электрооборудования; монтаж стрел и запасовка полиспастов; сборка подвесных подмостей.

Для навесной сборки стальных пролетных строений с решетчатыми главными фермами могут использоваться также монтажные агрегаты МАС (МАС-5, МАС-16). Агрегаты МАС состоят из двух основных элементов - рамного четырехстоечного портала и двухконсольной горизонтальной стрелы, по которой перемещается грузовая тележка грузоподъемностью 5 тс (МАС-5) и 16тс (МАС-16).

а - универсальный кран УМК-2; б - деррик-кран ДК-2х8;

1 - рама крана; 2 - подкрановый путь; 3 - подкос; 4 - портальная рама; 5 - стрела; 6 - продольная балка для крепления подмостей; 7 - подвесные подмости; 8 - откидные площадки; 9 - нижние рабочие площадки; 10 - лестница; 11 - анкер; 12 - верхняя тележка передвижных подмостей

Рисунок 4.2 - Монтажные деррик-краны

Агрегат МАС-16 (рисунок 4.3) имеет колею 5,8 м, оснащен системой рештований. Двухконсольная стрела обеспечивает постановку элементов пролетного строения передней консолью и снятие, после завершения навесной сборки, соединительных элементов задней консолью.

1 - портал; 2 - стрела; 3 - грузовая тележка; 4 - кабина управления; 5 - подвесные рештования; 6 – секция подкрановых путей; 7 - рештования, опирающиеся на пролетное строение

Рисунок 4.3 - Консольный кран МАС-16

Заслуживает внимания опыт использования на мосту большой высоты для навесной сборки пролетных строений с ездой поверху крановой установки автомобильного крана КС-4561. Крановая установка, снятая с шасси автомобиля, устанавливается на специальную тележку, перемещаемую по пути, уложенному на проезжей части собираемого пролетного строения. Тележка во время работы крана заанкеривается за пролетное строение специально изготовленными тяжами и хомутами. Работу крана может обеспечить электростанция мощностью 30кВт. Кран, работает в полноповоротном режиме, что позволяет осуществлять подачу элементов на сборку по крановому пути.

Для установки на опоры пролетных строений или их блоков находят применение габаритные консольные железнодорожные краны ГЭК-80 и ГЭПК-130, имеющие симметричные консоли с двух сторон. Устанавливаемое пролетное строение кран может поднимать любой из двух своих консолей. Для уравновешивания поднимаемого груза на противоположную консоль подвешивается противовес.

Габаритный электрифицированный неповоротный консольный кран ГЭК-80 предназначен для установки в пролет моста цельноперевозимых металлических пролетных строений длиной до 34,4 м с ездой поверху и длиной 33,0 м с ездой понизу. В зависимости от высоты устанавливаемого пролетного строения кран имеет четыре рабочих положения, отличающиеся подстреловыми габаритами. Пролетное строение застроповывают за два полиспаста - главный грузоподъемностью 809 кН (82.5 тс) и вспомогательный грузоподъемностью 490 кН (50.0 тс). Противовес, набранный из отдельных секций, поднимается автоматически вместе с подъемом устанавливаемого пролетного строения.

Габаритный электрифицированный поворотный консольный кран грузоподъемностью 130 тс (ГЭПК-130) имеет две модификации: ГЭПК -130-17.5 и ГЭПК-130У. Кран ГЭПК-130-17.5 оборудован двумя полиспастами грузоподъемность по 78 тс каждый, расположенными на расстоянии 3 или 7 м друг от друга. Кран ГЭПК-130У, кроме того, имеет дополнительный полиспаст грузоподъемностью 48 тс с полезным вылетом стрелы 27,76 м.

Поворотными консольными кранами ГЭПК-130 можно устанавливать металлические пролетные строения с ездой поверху длиной до 34,4 м и пролетные строения с решетчатыми главными фермами длиной до 44,8 м с ездой понизу. Поворот главной балки кранов ГЭПК-130 в плане позволяет выносить груз в сторону на 5,30 м.

Для установки стальных пролетных строений с ездой поверху можно использовать сборно-разборные консольные краны, находящиеся на вооружении железнодорожных войск: СРК‑НЛ-50М, СРК-50, СРК-70.

Кран СРК-НЛ-50М выполнен из низколегированной стали, имеет объемлющую стрелу. Устанавливаемое пролетное строение частично размещается между нижними поясами стрелы. Поэтому оно должно соответствовать не только грузоподъемности крана, но и его подстреловому габариту. Последнее условие ограничивает применение данного крана при строительстве капитальных мостов.

Сборно-разборный кран СРК-50 предназначен для установки на опоры стальных пролетных строений с ездой поверху, длиной до 34,2 м массой до 55 т. Краном можно устанавливать также железобетонные пролетные строения массой до 85 т, но в этом случае длина их ограничивается до 19 м.

Кран СРК-70 является усиленной модификацией крана СРК-50. Грузоподъемность полиспастов СРК-70 составляет: главного – 68 т, вспомогательного – 32 т. В то время как кран СРК-50 имеет грузоподъемность главного полиспаста 50 т, вспомогательного – 30 (35) т. Полезный вылет стрелы у обоих кранов одинаковый – 18 м. Краном СРК-70 можно устанавливать пролетные строения с ездой поверху весом, соответствующим грузовым параметрам крана.

В 1984 г разработан комплекс механизмов для транспортировки, разгрузки и монтажа металлических пролетных строений длиной до 34,2 м и железобетонных длиной до 27,6 м. В комплекс входят: железнодорожный шлюзовой кран ШЖ 110; комплект (4 шт.) железнодорожных тележек Т-60 грузоподъемностью каждая 600 кН (60 тс), для транспортирования блоков пролетных строений мостов; два железнодорожных крана - перегружателя ПЖ-63.

При монтаже пролетных строений могут быть эффективно использованы обычные плавучие краны, а также специальные сборно-разборные краны (ПРК-30/40, ПРК-80, ПРК-100) и обычные полноповоротные стреловые краны, установленные на плашкоутах из понтонов КС (ПРК-100) и НЖМ-56 (ПРК-30/40 и ПРК-80). Эти же понтоны и понтоны ПМ-70 применяют для плашкоутов под полноповоротные стреловые краны. Для уменьшения дифферента и крена плашкоута заливают в понтоны водный балласт. Основной недостаток работы плавучих кранов - низкая маневренность. Поэтому их в основном используют для установки крупных монтажных блоков или пролетных строений целиком, а также для сооружения временных опор и сборочных подмостей на акватории. В ряде случаев плавучие краны находят применение при выполнении полунавесной и навесной сборки в русле реки.

Непосредственно сборку стальных пролетных строений производят кранами с использованием механизированного и ручного монтажного инструмента. Для совмещения отверстий в монтажном соединении элементов применяют сборочные ломики, стальные монтажные пробки и проходные конусные оправки (рисунок 4.4, в, г, д). Забивку пробок и оправок в монтажные отверстия выполняют кувалдами массой 20…30 Н (2…3 кг). Толщину монтажного пакета с целью определения необходимой длины болта замеряют щупом (рисунок 4.4, е), изготовленным из латуни или алюминия. Постановку в отверстие высокопрочных болтов выполняют с помощью ключей - сборочных накладных и открытых (рисунок 4.4, а, б), затяжку болтов выполняют гайковертами и динамометрическими ключами (рисунок 4.5, а).

а - ключ сборочный накладной; б - то же, открытый; в - ломик; г - пробка; д - оправка проходная; е – щуп

Рисунок 4.4 - Ручной сборочный инструмент

Высокопрочные болты, независимо от объема работ, затягивают пневматическими или электрическими гайковертами ударно-импульсного действия. Мощность гайковертов должна обеспечивать крутящие моменты не менее 1500 Н×м (150 кгс×м) для болтов М22 и не менее 2000 Н×м (200 кгс×м) для болтов М24. Дотяжку высокопрочных болтов до расчетного крутящего момента осуществляют динамометрическими ключами.

Наибольшее распространение при строительстве мостов получили динамометрические ключи с гидроцилиндром и манометром (рисунок 4.5, а). Приложенное к рукоятке ключа усилие передается через рычаг на поршень гидроцилиндра, величина создаваемого при этом давления жидкости в цилиндре (веретенное или компрессорное масло) фиксируется индикатором и служит показателем момента закручивания, приложенного к гайке болта. Для определения соотношения между моментами закручивания и показаниями индикатора ключ тарируют два раза в смену. Для тарировки ключ устанавливают на закрученный болт в горизонтальное положение с подвешенным к рукоятке грузом Р, создающим заданный момент кручения М_кр (рисунок 4.5, б).

а - конструкция ключа; б - расчетная схема тарировки ключа;

1 - короткий рычаг; 2 - поршень гидроцилиндра; 3 - гидроцилиндр; 4 - манометр; 5 – рукоятка

Рисунок 4.5 - Динамометрический ключ

Величину контрольного груза в зависимости от крутящего момента определяют из уравнения:

,

где G - собственный вес ключа;

e₀ - расстояние от оси болта до центра тяжести ключа;

L - расстояние от центра груза до оси болта.

Результат тарировки ключа записывают в журнал контрольной тарировки ключей для натяжения высокопрочных болтов.

В процессе работы гайки закручивают до контрольного показания манометра. Благодаря обгонной муфте болты затягивают без перестановки ключа. Основные недостатки таких ключей - большая масса и частый выход из строя гидроцилиндров. Масло вытекает, и манометр перестает работать. Требуется новая заливка масла и тарировка ключа.

Строповку элементов пролетного строения для подачи их на сборку ведут инвентарными стропами, изготовленными из мягких стальных канатов диаметром от 16 до 32 мм. Стропы должны обладать достаточной грузоподъемностью, прочностью и обеспечивать в работе быстрое и удобное закрепление поднимаемых элементов и освобождение их после установки в проектное положение. В зависимости от массы и формы поднимаемых элементов применяют стропы петлевые длиной 2…3 м, двухветвевые с длиной ветви до 5 м и с крюком на ее конце, а также одинарные с коушами на концах.

Дата добавления: 2014-12-29