Typy żurawi wieżowych budowlanych
Żurawie wieżowe stosowane w budownictwie można podzielić na kilka głównych kategorii, różniących się przede wszystkim konfiguracją podstawy oraz sposobem montażu lub podparcia w miejscu pracy. Główne typy obejmują żurawie wolnostojące, przywiązane (przymocowane do budynku), wspinające się (poruszające się wewnątrz budynku w miarę jego wznoszenia) i dźwigi szynowe , każdy dostosowany do różnych wysokości budynków, ograniczeń miejsca i potrzeb w zakresie kolejności projektów.
| Wpisz | Konfiguracja |
|---|---|
| Wolnostojący żuraw wieżowy | Zakotwiczony do stałej podstawy, niepodparty przez budynek, używany w projektach o niższej i średniej wysokości |
| Wiązany dźwig wieżowy | Zakotwiczony do podstawy i przymocowany do konstrukcji budynku w odpowiednich odstępach w miarę jej wznoszenia, w przypadku wyższych budynków |
| Wspinający się dźwig wieżowy | Umieszczony wewnątrz rdzenia budynku, wspinający się ku górze w miarę postępu budowy |
| Żuraw wieżowy szynowy (przejezdny). | Montowany na szynach, umożliwiający poziomy ruch po stałym torze na dużym terenie |
| Samowznoszący się żuraw wieżowy | Kompaktowa konstrukcja, którą można złożyć bez użycia zewnętrznych dźwigów pomocniczych, stosowana na mniejszych budowach |
Zasada działania żurawia wieżowego
Żuraw wieżowy działa w oparciu o proste zasady mechaniczne stosowane na dużą skalę: pionowy maszt zapewnia wysokość i wsparcie konstrukcyjne, poziomy wysięgnik zapewnia zasięg, a przeciwwaga z przeciwwagami równoważy podnoszony ładunek po stronie roboczej. Wózek porusza się wzdłuż wysięgnika, regulując promień ładunku od masztu, podczas gdy mechanizm wciągnika sam podnosi i opuszcza ładunek za pomocą liny stalowej i systemu zbloczy hakowych.
Równowaga jest podstawową zasadą
Stabilność żurawia zależy od układu przeciwwagi na przeciwwysięgniku, równoważącego moment wytworzony przez obciążenie na wysięgniku roboczym — ta równowaga, w połączeniu z integralnością konstrukcyjną masztu, umożliwia dźwigowi wieżowemu bezpieczne podnoszenie ciężkich ładunków na znaczną wysokość i odległość poziomą.
Cały górny zespół — wysięgnik, przeciwwysięgnik i kabina operatora — obraca się wokół masztu za pomocą mechanizmu obrotowego, umożliwiając żurawiowi umieszczanie ładunków w dowolnym miejscu w jego okrągłym promieniu roboczym bez konieczności przenoszenia samej podstawy żurawia.
Jak działa żuraw wieżowy: kluczowe systemy
- Mechanizm podnoszący: podnosi i opuszcza ładunek za pomocą liny stalowej, sterowanej z kabiny operatora
- Mechanizm obrotowy: obraca cały zespół wysięgnika wokół masztu, aby ustawić ładunki pod różnymi kątami
- Mechanizm wózka: przesuwa wózek wzdłuż wysięgnika, regulując poziomą odległość ładunku od masztu
- Mechanizm wspinający się (dla dźwigów wspinaczkowych): podnosi sekcje masztu dźwigu wraz ze wzrostem wysokości budynku
Konstrukcja i komponenty żurawia wieżowego
| Komponent | Funkcja |
|---|---|
| Baza/podkład | Kotwiczy dźwig i przenosi wszystkie obciążenia na podłoże |
| Maszt (wieża) | Pionowy przekrój konstrukcyjny zapewniający wysokość żurawia |
| Jednostka obrotowa | Mechanizm obrotowy łączący maszt z zespołem górnym |
| Wysięgnik (wysięgnik roboczy) | Ramię poziome przenoszące wózek i ładunek |
| Przeciwwysięgnik | Krótsze przeciwne ramię trzymające przeciwwagi i maszyny |
| Przeciwwagi | Zrównoważyć moment obciążenia po stronie wysięgnika roboczego |
| Kabina operatora | Stanowisko sterowania, na którym operator obsługuje wszystkie funkcje żurawia |
| Blok hakowy | Mocuje ładunek do liny wciągnika |
Jak żurawie wieżowe są instalowane i obsługiwane
Montaż rozpoczyna się od żelbetowego fundamentu zaprojektowanego tak, aby wytrzymać obciążenie pełnej podstawy żurawia, wymiarowanego odpowiednio do ciężaru konkretnego modelu żurawia i maksymalnego momentu obciążenia. Następnie żuraw jest montowany etapami, zazwyczaj za pomocą dźwigu samojezdnego do podnoszenia i montażu podstawy, początkowych sekcji masztu i zespołu obrotowego , a następnie montaż wysięgnika i przeciwwagi oraz montaż przeciwwagi.
W przypadku wysokich budynków dodatkowe sekcje masztów są dodawane stopniowo w miarę wzrostu wysokości konstrukcji — albo poprzez przywiązanie dźwigu do konstrukcji budynku w odpowiednich odstępach (konfiguracja z wiązaniem), albo za pomocą wewnętrznego mechanizmu wspinającego, który podnosi dźwig w samym rdzeniu budynku. Obsługa wymaga certyfikowanego operatora pracującego z kabiny na wysokości, często w koordynacji z naziemnym personelem sygnalizacyjnym lub komunikacją radiową, aby bezpiecznie umieszczać ładunki, na które operator może nie mieć bezpośredniego wzroku.
Zastosowania żurawi wieżowych w budownictwie
- Budowa wysokich budynków mieszkalnych i komercyjnych
- Projekty budowy mostów i infrastruktury ciężkiej
- Budowa zakładów przemysłowych wymagających podnoszenia ciężkich komponentów na wysokość
- Wielkoskalowe obiekty o mieszanym przeznaczeniu i średniej wysokości, w których zasięg i udźwig przewyższają ograniczenia żurawi samojezdnych
Udźwig żurawia wieżowego
Udźwig żurawia wieżowego nie jest pojedynczą stałą liczbą — zmienia się w zależności od poziomej odległości (promienia) ładunku od masztu, zgodnie z odwrotną zależnością, gdzie maksymalny udźwig występuje przy minimalnym promieniu, a udźwig stopniowo maleje wraz ze wzrostem promienia . Zależność ta istnieje ze względu na rosnący moment (siła obrotowa), jaki ładunek wywiera na konstrukcję żurawia w miarę oddalania się od masztu, mimo że rzeczywista masa ładunku nie uległa zmianie.
Producenci publikują wykresy obciążenia specyficzne dla każdego modelu żurawia i konfiguracji wysięgnika, pokazujące maksymalne dopuszczalne obciążenie przy każdym przyroście promienia — operatorzy i planiści budowy stale odwołują się do tych wykresów, aby potwierdzić, że konkretny podnośnik mieści się w bezpiecznym udźwigu żurawia na wymaganej odległości, zamiast polegać na jednej uogólnionej wartości udźwigu żurawia jako całości.
Żuraw wieżowy kontra dźwig mobilny
| Czynnik | Żuraw Wieżowy | Mobilny dźwig |
|---|---|---|
| Możliwość wysokości | Bardzo wysoki, przystosowany do budownictwa wysokościowego | Ograniczone długością wysięgnika, zazwyczaj niższa maksymalna wysokość |
| Mobilność | Zamocowane na miejscu po złożeniu | Możliwość przemieszczania się po terenie lub pomiędzy miejscami pracy |
| Czas konfiguracji | Dłuższy, wymaga fundamentowania i wieloetapowego montażu | Szybciej, generalnie gotowy do pracy zaraz po przyjeździe |
| Udźwig przez cały czas trwania projektu | Konsekwentny, oddany witrynie przez cały czas trwania projektu | Często stosowane do określonych ciężkich ładunków, a nie do ciągłego użytku |
| Najlepiej nadaje się do | Wielopiętrowe, długotrwałe projekty wymagające ciągłego podnoszenia | Projekty o krótszym czasie trwania, konstrukcje o niższej wysokości lub dodatkowe duże obciążenia |
W wielu dużych projektach budowlanych wykorzystuje się oba typy dźwigów jednocześnie — żuraw wieżowy obsługujący ciągłe podnoszenie materiałów i szalunków w trakcie budowy, uzupełniony dźwigiem samojezdnym do podnoszenia określonych ciężkich lub ponadgabarytowych podnośników, takich jak ustawianie dużych elementów prefabrykowanych lub sprzętu mechanicznego, które wykraczają poza najbardziej efektywny zakres działania żurawia wieżowego.
