ПРИСТАВНОЙ БАШЕННЫЙ КРАН С НАРАЩИВАЕМОЙ БАШНЕЙ И УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ БАШНИ КРАНА К ВЫСОТНОМУ ЗДАНИЮ, СПОСОБ НАРАЩИВАНИЯ БАШНИ КРАНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА
ATTACHMENT TOWER CRANE WITH TOWER CONNECTIONS AND DEVICE TO ATTACH CRANE TOWER TO HIGH-RISE BUILDING, METHOD OF EXTENDING CRANE TOWER AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к монтажным строительным кранам, предназначенным преимущественно для строительства высотных зданий, при этом основными отличительными элементами таких кранов являются установленная на секционной башне стрела с крюковой подвеской, башня, оснащенная средством ее наращивания дополнительными секциями башни, и расположенные по высоте башни в ярус распорки, соединяющие башню крана со строящимся высотным зданием, высота которого может достигать нескольких сотен метров. Башенный кран может быть также использован в качестве крана для строительства зданий, имеющих высоту до 50 метров.
Известен способ наращивания башни башенного крана, включающий операцию подъема секции до места ее установки в проем башни, введение секции в проем и ее соединение с нижней и верхней секциями башни, причем для введения секции в проем башни используются поворотная рама, монтажная стойка с кронштейнами и другие элементы [1].
Известен способ монтажа башни башенного крана, имеющего в нижней части портал, в проем которого вводят наращиваемую секцию башни путем ее поворота в вертикальной плоскости, при этом секцию перед ее поворотом навешивают на нижний край секции, которая прикреплена к башне, нижний край наращиваемой секции соединяют канатом с порталом, после чего поднимают всю башню на высоту секции, опускают наращиваемую секцию в проектное вертикальное положение [2].
Данные способы являются весьма трудоемкими и энергоемкими, поскольку при подращивании башни наращиваемой секцией снизу приходится каждый раз поднимать башню крана и всю верхнюю часть крана над порталом.
Известен башенный кран с наращиваемой башней, содержащей устройство для наращивания и введения наращиваемой секции в проем башни, при этом устройство включает направляющие, по которым наращиваемую секцию в ее вертикальном положении вводят в проем башни, причем наращиваемую секцию башни поднимают с земли краном в ее вертикальном положении [3].
Данное устройство предусматривает способ наращивания башни, заключающийся в том, что наращиваемую секцию вводят в проем башни в вертикальном положении, что отрицательно влияет на безопасность наращивания и трудоемкость. При этом требуется сложная конструкция для введения секции в проем башни.
Известен башенный кран с монтажной обоймой для наращивания башни, при этом для введения секции башни в ее проем используются катучие опоры [4].
Наращиваемая секция башни вводится в проем башни в вертикальном положении и по катучим опорам перемещается в проем башни в ее проектное положение, что отрицательно влияет на безопасность монтажных работ, поскольку перекатываемая по катучим опорам в вертикальном положении секция имеет наименьшую устойчивость.
Известны башенные краны с монтажными обоймами, закрепленными в верхних частях башенных кранов на башнях, при этом конструкция каждого из этих кранов и его монтажная обойма предусматривают закатывание по направляющим наращиваемой секции в ее вертикальном положении в проем башни [5-7].
Известен способ наращивания башни башенного крана, включающий подъем краном наращиваемой секции до уровня проема монтажной обоймы и проема башни крана, фиксацию наращиваемой секции и ее введение в проем башни путем поворота относительно точек фиксации, установку наращиваемой секции в проектное вертикальное положение и ее соединение с башней [8].
В этом техническом решении фиксацию наращиваемой секции в проеме башни производят путем опирания наружного нижнего края этой секции на верхний наружный край нижней секции башни. Для этого поднятую в вертикальном положении наращиваемую секцию наклоняют по отношению к башне или сначала заводят нижний ее конец в проем башни, а затем заводят в проем верхний конец секции, что связано с выполнением множества монтажных операций, отрицательно влияющих на трудоемкость и безопасность выполняемых на большой высоте работ.
Известен приставной башенный кран, содержащий башню, которая присоединена к стене здания рамами и раскосами [9].
Известен приставной башенный кран с наращиваемой башней и устройством для крепления башни крана к высотному зданию, характеризующийся тем, что он содержит башню, на верхней части которой смонтированы стрела, консоль и оголовок, расчалы стрелы и консоли, установленную на стреле грузовую тележку с крюковой подвеской, подвижно установленную на башне монтажную обойму для наращивания башни, расположенные вокруг башни друг над другом рамы, соединяющие башню с настенными опорами здания [10].
Данный приставной кран [10] предопределяет способ наращивания башни крана, характеризующийся тем, что он включает операцию фиксации башни крана на установленной высоте в проектном положении путем соединения башни крана со зданием посредством расположенных на башне рам, соединяемых с расположенными на здании настенными опорами, операцию образования между нижней частью башни и ее верхней частью проема с помощью монтажной обоймы, операцию введения в проем наращиваемой секции башни и операцию соединения наращиваемой секции с верхней и нижней частями башни.
Приставной башенный кран [10] включает устройство для реализации способа, характеризующееся тем, что оно содержит установленную на башне крана монтажную обойму и установленные друг над другом в ярус рамы.
Приставной башенный кран, способ и устройство, представленные в источнике информации [10], требуют большой трудоемкости наращивания башни и ее соединения со зданием, так как для соединения башни со зданием на разных отметках высоты башни необходимо каждый раз поднимать раму краном, устанавливать ее на башне вручную на большой высоте, что существенно усложняет монтажно-демонтажные работы.
Техническим результатом изобретений является снижение трудоемкости монтажно-демонтажных работ и повышение безопасности.
Технический результат получен приставным башенным краном с устройством наращивания башни и устройством для крепления башни крана к высотному зданию, характеризующимся тем, что он содержит башню, на верхней части которой смонтированы стрела, консоль и оголовок или шарнирно связанная с башней стойка, расчалы стрелы и консоли, установленную на стреле грузовую тележку с крюковой подвеской, подвижно установленную на башне монтажную обойму для наращивания башни, расположенные вокруг башни друг над другом рамы, соединяющие башню с настенными опорами здания, при этом рамы соединены между собой и монтажной обоймой и установлены на башне с возможностью их перемещения монтажной обоймой вдоль башни.
Рамы и монтажная обойма соединены друг с другом тягами, расположенными по периметру рам и монтажной обоймы крана параллельно башни, при этом тяги шарнирно связаны с рамами, а между рамами и монтажной обоймой по высоте образованы зазоры.
Технический результат получен способом наращивания башни крана, характеризующимся тем, что он включает операцию фиксации башни крана на установленной высоте в проектном положении путем соединения башни крана со зданием посредством расположенных на башне рам, соединяемых с расположенными на здании настенными опорами, операцию образования между нижней частью башни и ее верхней частью проема с помощью монтажной обоймы, операцию введения в проем наращиваемой секции башни и операцию соединения наращиваемой секции с верхней и нижней частями башни, причем до выполнения указанных операций сначала в нижнем опущенном положении монтажной обоймы устанавливают под монтажной обоймой друг над другом рамы вокруг башни и соединяют рамы тягами между собой и с монтажной обоймой, затем перемещают вдоль башни крюковой подвеской крана монтажную обойму вместе с соединенными с ней рамами до положения наращивания башни крана и осуществляют указанный подъем верхней части башни над ее нижней частью монтажной обоймой с подвешенными на ней рамами до расчетной высоты, при достижении которой осуществляют первое соединение башни со зданием, для чего используют сначала нижнюю раму, которую связывают с башней и опорами здания, далее наращивают указанным образом башню до следующей расчетной высоты и после этого указанным образом на следующей высоте соединяют башню со зданием второй снизу рамой и следующими по высоте опорами здания, после этого описанный цикл наращивания башни и ее фиксации в проектном положении повторяют до момента соединения всех рам с башней крана и опорами здания, а при уменьшении высоты башни при демонтаже крана указанные операции проводят в обратной последовательности.
Устройство для реализации способа содержит установленную на башне крана монтажную обойму и установленные друг над другом в ярус рамы, соединенные с монтажной обоймой и между собой тягами.
Рамы шарнирно соединены между собой и монтажной обоймой, шарниры соединения расположены на концах тяг, каждое шарнирное соединение выполнено разъемным.
На фиг.1 показан башенный кран с устройством наращивания башни и устройством крепления башни к зданию;
на фиг.2 - башня крана с устройством наращивания башни и устройством крепления башни к зданию;
на фиг.3 - башенный кран в рабочем положении, присоединенный к зданию опорами;
на фиг.4 - башенный кран в монтажном положении при выполнении операций соединения рам с монтажной обоймой;
на фиг.5 - сечение А-А на фиг.3 (повернуто).
Башенный кран содержит выполненную из соединенных между собой отдельных секций башню 1 (фиг.1), на верхней части которой смонтированы стрела 2, противовесная консоль 3 и оголовок 4, при этом на стреле подвижно вдоль нее установлена грузовая тележка 5, на которой посредством грузового каната 6 подвешен грузовой крюк 7. Данный башенный кран установлен на основании строительной площадке неподвижно, что не исключает возможности установки башни данного крана на ходовой тележке для его передвижения по рельсовому пути.
На башне крана установлено устройство для наращивания башни, в частности монтажная обойма 8, которая зафиксирована на башне с возможностью ее перемещения по башне вверх и вниз. В рабочем положении крана, модифицированного для строительства высотных зданий, монтажная обойма всегда находится в верхней части башни (фиг.3). В этой модификации крана монтажная обойма служит как для монтажа башни крана (увеличения высоты и уменьшения высоты башни с целью выполнения монтажно-демонтажных работ), так и для увеличения высоты башни крана в случае повышения высоты строящегося здания.
В рабочем положении стандартного крана для строительства невысоких зданий, высота которых находится в пределах до 50 метров, монтажная обойма 8 всегда находится в нижней части башни (фиг.4), поскольку в этом случае монтажная обойма предназначена лишь для монтажа и демонтажа башни крана - увеличения или уменьшения ее высоты. В конструкции приставного башенного крана, модифицированного для строительства высотных зданий, на кране под его монтажной обоймой 8 расположено устройство для крепления башни крана к зданию (фиг.1). Устройство шарнирно закреплено на обойме 8 и представляет собой связанные между собой рамы 9-12, которые предназначены для соединения башни крана со зданием, высота которого постоянно увеличивается и соответственно этой высоте увеличивается высота башни. Связанные со зданием рамы 9-12 используют с целью исключения изгиба башни. Рамы 9-12 имеют идентичную конструкцию. Рамы расположены под монтажной обоймой 8 и связаны в их нерабочем положении между собой и с монтажной обоймой 8. В этом положении рамы по сути подвешены к монтажной обойме. Каждая рама (фиг.5) содержит расположенные в горизонтальной плоскости переднюю П-образную часть 13 и заднюю П-образную часть 14, которые жестко соединены между собой болтовым соединением 15 так, как это показано на изображении. Части рамы образуют замкнутый контур, внутри которого расположена башня 1. Части рамы имеют одинаковую конструкцию, идентичны по форме и взаимозаменяемы. Передняя часть 13 рамы имеет кронштейны 16, которыми рама соединена со съемными настенными опорами 17 (раскосами или растяжками). Один конец каждой опоры соединен пальцем 18 со зданием 19. Это соединение выполнено посредством жестко закрепленного на здании несущего элемента 20, в проушине которого расположен палец 18. Другой конец каждой настенной опоры 17 соединен пальцем 18 с соответствующей рамой, в частности с рамой 14 на фиг.5. Каждая рама в ее рабочем положении зафиксирована на башне 1 средствами 21 и 22 фиксации. Рамы 10-12 (фиг.2) соединены между собой тягами 23. Рама 10 соединена с монтажной обоймой 8 тягами 24. Концы каждой тяги 23 и каждой тяги 24 шарнирно связаны с соответствующей рамой съемными пальцами 25 и 26. Тяги 23 и 24 расположены, преимущественно, на двух противоположных сторонах рамы (на лицевой и обратной сторонах на фиг.2). Тяги 23 и 24 могут также быть расположены равномерно по периметру рамы в любом другом порядке. Башня 1 состоит из множества соединенных между собой секций 27 (фиг.1). Между башней и оголовком 4 расположено опорно-поворотное устройство 28 для поворота верхней части относительно башни.
Башенный кран работает следующим образом. В рабочем положении крана его верхняя часть, в которую входят стрела, противовесная консоль и оголовок, всегда находятся над строящимся зданием 19 (фиг.1, 3, 4). По мере возведения здания и увеличения его высоты, наращивают известным образом монтажной обоймой 8 башню 1 и увеличивают ее высоту каждый раз, когда возникает опасность изгиба башни, при этом высоту башни увеличивают также в связи с другим условием - чтобы стрела крана находилась над строящимся зданием.
Наращивание башни осуществляют известным образом путем введения в проем между секциями 27 башни наращиваемой дополнительной секции башни, которую поднимают с земли грузовым крюком 7 крана и вводят в образованный с помощью монтажной обоймы проем между секциями 27 башни. После соединения наращиваемой секции башни с нижней и верхней секциями 27 башни описанный цикл наращивания башни повторяют. После увеличения высоты башни до определенного значения башню соединяют со зданием для обеспечения устойчивости крана. Соединение башни со зданием выполняют устройством для крепления башни крана к зданию, работа которого функционально связана с работой крана. Это объясняется тем, что представленный в данном описании приставной башенный кран кроме операций подъема и перемещения грузов выполняет также другие операции, связанные с наращиванием башни и ее соединением со зданием.
Работа устройства для наращивания башни и ее соединения со зданием поясняется способом, предусматривающим, что сначала на башне (фиг.4) к монтажной обойме 8 присоединяют тягами 23 и 24 рамы 9-12. Далее грузовым крюком 7 поднимают монтажную обойму 8 вместе с рамами в положение, которое показано на фиг.1. Это положение соответствует высоте, на которой требуется осуществить первое соединение башни 1 крана со зданием 19 (фиг.3) и соединяют сначала нижнюю раму 9 со зданием так, как это показано на фиг.3. Затем при увеличении высоты возводимого здания до высоты, которая соответствует следующему соединению башни со зданием, последовательно соединяют башню крана со зданием рамами 10, 11 и 12.
Соединение башни 1 со зданием осуществляют следующим образом. Сначала средствами 22 фиксации фиксируют и закрепляют на башне, например, раму 11 (фиг.5), а затем настенными опорами 17 и пальцами 20 соединяют раму 11 со зданием посредством специальных, закрепленных на здании крепежных элементов.
При работе крана, осуществляющего монтаж здания 19, по мере увеличения высоты здания до расчетной высоты постоянно наращивают башню 1 крана дополнительными секциями башни и после наращивания башни на высоту приблизительно более 50 метров башню крана соединяют со зданием рамой и настенными опорами для обеспечения устойчивости башни и крана в целом.
Таким образом, способ включает операцию увеличения высоты башни и операцию соединения башни со зданием посредством установленных на обойме в подвешенном состоянии рам 9-12. Поскольку рамы 9-12 устанавливают на обойме 8 с возможностью беспрепятственного отсоединения от обоймы и освобождения от настенных опор 17, то при демонтаже крана последние демонтируют последовательно путем извлечения пальцев из проушин рам и опор. Во время уменьшения высоты башни и демонтажа крана все вышеописанные операции проводят в обратной последовательности.
Источники информации
1. SU 823265 A1, 20.07.1979.
6. DE 2730724 C3, 07.07.1977.
2. SU 633791 A1, 15.11.1974.
7. DE 2253201 C3, 07.10.1976.
3. SU 1318510 А1, 17.07.1985.
8. DE 3337911 A1, 19.10.1983.
4. SU 979264 A1, 03.07.1981.
9. CN 101264850, 17.09.2008.
5. DE 1456455 C3, 22.07.1976.
10. Башенный кран КБ-585. Каталог башенных кранов. - ЗАО «Машстройиндустрия», с.10-11, без даты публикации (копия прилагается).