Подемна техника за сградно строителство

При сградното строителство се използва много голям кръг от видове и варианти на машини, предназначени да доставят необходимите материали от земята или превозното средство до предвидените за това площадки за разтоварване. Факт е, че всеки строителен обект има своите предизвикателства, ето защо, в зависимост от конкретните работни условия, на строителите се налага да изберат аргументирано един вид техника пред друг.

Текст: списание Строители 

снимка: Topless-TowerCrane

На следващите страници ви предлагаме обзор на най-популярните видове подемна техника, която се използва за различни видове товари в сградното строителство. Една част от нея като кулокрановете и хаспелите се експлоатират с монтаж на точно фиксирано място на обекта. Други, като телескопичните товарачи, мобилните кранове и автокрановете, могат да се движат по него и да изберат това място за изпълнение на товаро-разтоварните операции, което към момента е най-подходящо. Обзорът не включва подемни машини, като например самоходни платформи, автовишки и фасадни платформи, тъй като те са предназначени основно за издигане във височина на хора, а не толкова на материали.

Кулокранове

За повдигането и подаването на строителни материали в сградното строителство днес се разчита най-вече на кулокранове с горно въртене. Те постигат големи работни височини (под куката) - над 100 м в свободно стоящо положение, и дори много повече, когато се фиксират към стената на сградата, която се строи или ремонтира. Класическият вариант е кулокран с купол отгоре и стоманени въжета, които придържат стрелата. През последните няколко десетилетия обаче голяма популярност добиха и крановете с плосък връх, изобретени в края на 70-те години на 20 век - без класическия купол с въжета отгоре. Тези два вида кранове имат различни конструкции и технология на монтаж и експлоатация - всеки със своите предимства.

Триъгълната конструкция в горната част на класическите кулокранове осигурява най-голяма товароподемност при най-малка маса на стрелата. Ето защо при този вид кранове се постига много голяма товароподемност на върха на стрелата. В същото време поведението на стрелата при различни товари е много по-лесно предвидимо. При кулокрановете с плосък връх липсата на издигнат купол с въжета прави транспортирането, монтажа и издигането им по-лесно, по-бързо, а и по-безопасно при силен вятър. Стрелата не е необходимо да се сглобява на земята изцяло, а може и на обекта да няма толкова място. Тя може да се монтира на няколко секции - при това необходимия за целта мобилен кран е по-малък. Когато сроковете за изпълнение са кратки и се налага да използват няколко кулокрана, по-добрият вариант е да се използват кранове с плосък връх, тъй като стрелите имат повече пространство за разминаване във височина.

В началото на своето развитие този вид кранове са отстъпвали по товароподемност и дължина на стрелата на класическите, но днес, благодарение на новите материали и технологии за заваряване, работните параметри вървят към изравняване. Все пак при големите кулокранове с плосък връх традиционното предимство на лесния и бърз монтаж започва да се губи, тъй като компонентите стават доста по-тежки.За да се възползват от предимствата на крановете и от двата вида при строителството на много висока сграда, често се монтира един кулокран с купол и въжета, който е най-високият и с най-голяма товароподемност, и след това няколко с плосък връх. Днес има две компании, които се опитват да наложат нов тип кулокранове - с нисък купол, който според тях съчетава основните предимства на двата основни вида.

При изпълнение на строителство или ремонт на много висока сграда, заобградена от други близки здания, най-подходящ за работа е кулокран с подвижна стрела (Luffing Jib), която може да променя работния си ъгъл спрямо кулата и съответно работния си радиус. Това е удачно решение и когато на обекта е необходимо да се работи с няколко кулокрана едновременно. Поради специфичната си конструкция обаче цената му е доста по-висока, както и разходите за монтаж. При строителството и ремонтите на ниски или средновисоки сгради (3-7 етажа) изключително ефективно решение са самоиздигащите се кулокранове, които донякъде се подценяват у нас. Те се отличават с долно въртене и разполагане върху регулируеми стабилизатори вместо върху бетонни фундаменти. Стрелата се поддържа от стоманени въжета, които преминават от задната страна на кулата и се фиксират към противотежестта, разположена в основата на крана.

Със самоиздигащите се кулокранове се работи много лесно с помощта на дистанционно управление с кабелна или радиовръзка. Отличават се също с улеснен превоз в сгънато транспортно положение върху обикновено бордово ремарке или могат да се теглят като ремарке чрез присъединяване на един или два моста с колела към конструкцията. Монтажът и демонтажът стават сравнително бързо, особено с помощта на собствена хидравлична система. За по-малките модели той отнема до 1-3 часа, а за най-големите - до 6-8 часа. Едно от най-големите им предимства е, че заемат съвсем малка площ на строителния обект, а предлагат сравнително голям работен обсег - от 10 до 45 метра при най-големите модели.

Въпреки че се привеждат в работно и съответно в транспортно положение не толкова бързо колкото автокрановете, те често могат да бъдат по-доброто решение. Освен че заема малка работна площ самоиздигащият се кулокран може да бъде монтиран много близо до сградата или конструкцията, която се изгражда. Освен това той повдига товара вертикално и го подава към точката на разтоварване хоризонтално. При автокрана стрелата застава под ъгъл и поради това той се разполага по далеч от сградата, за да може стрелата да се върти в основата си. По този начин автокранът може да създаде затруднения за движението по обекта, а и заема повече работно пространство.

снимка: HighTop-TowerCrane

Хаспели

Хаспелът е подемник, подходящ за вертикално транспортиране на материали на строителни обекти. Механизираният хаспел се използва се в сградното строителство от над 70 години. Основните му компоненти са мачта, задвижващ блок и платформа. Има варианти с механично задвижване - с въжен или зъбен механизъм. Предлагат се и с хидравлично задвижване. Работната височина може да бъде над 200м, а товароподемността 4-5т. Съществуват значително усложнени модели с хидравлика, електронен блок за управление и различни допълнителни функции. Има варианти за монтаж в стълбищна клетка (строителни асансьори), като след приключването на строежа те се оборудват допълнително с подходяща кабина и продължават да функционират като жилищни асансьори.  Но има и съвсем елементарни модели, които приличат по-скоро на висока стълба, подпряна под ъгъл на сградата и укрепена с допълнителна опора. Работната височина тук е сравнително малка (около 20м), както и товароподемността. При конвенционалните модели сравнително по-ниската цена е важно предимство.

Телескопични товарачи

Телескопичните товарачи, наричани също телескопични повдигачи или телехендлери, започват да се разработват в края на 50-те и началото на 60-те години на 20 век. За разлика от техниката, разгледана дотук, това са мобилни колесни машини с телескопично разпъваща се стрела и възможност за изпълнение на най-различни дейности в строителството. В този бранш те могат да се използват за разтоварване на строителни материали от камиона с помощта на палетни вилици и директното им подаване горе към площадката за разтоварване. По този начин се елиминира използването на хаспел, който не винаги е възможно да бъде монтиран, а и на мотокар. Този тип машини могат да се оборудват също с кука и да действат като малък мобилен кран. Освен това телехендлерът може да работи и с товарачна кофа - за разчистване на пръст и други материали на обекта, с бетонов кюбел - за подаване на малки количества бетон на по-голяма височина, с ротационно метачно устройство - за почистване на улицата пред обекта и много др.

Телескопичните товарачи са два основни вида: конвенционални - с неподвижна надстройка, и ротационни, при които надстройката заедно с кабината и стрелата могат да се въртят. При машите със стандартно фиксирани кабини днес се предпочита т.нар. панорамна конструкция, изобретена през 1987г. от италианеца Амилкаре Мерло. Специфичното при нея е, че стрелата се разполага по средата на шасито и "хлътва" удобно в транспортно приложение между двигателното отделение и долната част на кабината. Този дизайн осигурява ненадмината цялостна видимост от кабината към обекта и скоро е възприет от всички големи производители на телехендлери. Работните височини започват от 4 и достигат до 18 метра.

Ротационният телескопичен товарач също е изобретен от Амилкаре Мерло в края на 70-те години на 20 век., но навлиза в строителството едва в началото на 90-те. В днешно време завъртането на цялата надстройка на 360° и дори 400° позволява изпълнение на товаро-разтоварни операции в много по-голям обсег от място. За целта се използват значително по-големи стабилизатори в сравнение с другия вид телескопични товарачи. Работната височина достига над 30м.

снимка: LoaderCrane

Мобилни кранове

В тази категория подемна техника е важно да се разграничат колесните кранове на два основни вида: автокранове и мобилни кранове. Автокрановете са конструирани на база на камионно шаси с кранова надстройка и на практика могат да се движат както всички останали камиони. При мобилните кранове машината освен на кранова надстройка използва и краново шаси, което е по-различно от камионното - то е много по-солидно, може да бъде с по-големи размери и с много повече и по-усилени мостове, предвид по-големите максимални товароподемности, започващи от 20 тона и достигащи стотици тонове. Много често се разчита на два дизелови двигателя - един за придвижването и един за работата на крановата надстройка. Има кабина изпълнение на подемните операции и още една за шофирането. Мобилните кранове се разделят на кранове за всякакви терени, за пресечени терени и за работа в населени места - последният вид превъзхожда значително автокрановете по своите компактни размери, маневреност и товароподемност.

Мобилните кранове за всякакви терени могат да се разглеждат като универсална подемна техника в строителството. Те използват телескопично разпъваща се стрела. Основното им предимство е, че сумарното време за транспорт до обекта, привеждане в работно положение, изпълнение на товаро-разтоварната операция, отново привеждане в транспортно положение и прибиране в базата е най-кратко. Най-популярни са моделите с максимална товароподемност 20-25 тона, защото с тяхна помощ могат да се извършат над 2/3 от подемните операции на обекта. Своето място имат по-големите мобилни кранове, особено когато се прави монтаж на кулокрановете за предстоящото строителство.

По правило мобилните кранове се използват за изпълнение на конкретна подемна операция, а не работят дългосрочно на обекта, тъй като това са много скъпи съоръжения и цената на машиносмяната е много висока. Трябва да се предвиди и достатъчно място за разпъване на стабилизаторите и възможност за разгъване на стрелата под подходящ ъгъл. Много често обаче наличното място на обекта, особено в населените места е ограничено. Ето защо съвременните мобилни кранове разполагат с най-съвременни системи за управление на стабилността. Тя им позволява да работят безопасно с определено тегло на товара с частично или с асиметрично разпънати стабилизатори. При тази технология не се разчита на теоретичната кранова диаграма, а системата постоянно преизчислява реалната товароподемност. Така кранът може да покаже много по-добри резултати от теоретичните, особено, ако стрелата застане над някой от стабилизаторите.

Към мобилните кранове спадат и тези за пресечни терени. Те са предназначени само за работа в рамките на обекта, имат по-опростена конструкция, в т.ч. само една кабина, и най-често са двуосни, с по-ограничена товароподемност. В Европа такива машини рядко се използват за сградно строителство. За сметка на това обаче, на голяма популярност, особено в Западна Европа, се радват мобилните кранове за работа в населени места. Те се появяват за първи път през 90-те години. Този вид кран е по-компактен от който и да било мобилен кран до този момент и в същото време предлага много сериозни работни параметри. В днешно време има модели в 45-тонния клас с 30-метрова телескопична стрела, които предлагат габаритна дължина от само 8,68 м, габаритна ширина - 2,55м и габаритна височина само 3,16м. Любопитно е да се отбележи, че един от големите немски производители предлага също много интересен "хибрид" - върху шаси на мобилен кран е разположен голям самоиздигащ се кулокран. Има два модела, а по-големият се отличава с работна височина под куката от почти 40м и товароподемност до 8т.

  снимка: MobileCrane

Кранове на камионно шаси

Класическите автокранове са най-стария вид колесни кранове. Обикновено тяхната максимална товароподемност е до 20т. Крановата надстройка се разполага в задната част на камионното шаси над последния мост или над задните два моста. Стрелата в транспортно положение минава над кабината. В миналото се използваха решетъчни стрели, но днес се предпочитат телескопични. Основното предимство на автокрана е, че надстройката се монтира на серийно или леко модифицирано камионно шаси, което позволява предлагане на машината на по-ниска цена. В същото време по-малките товароподемност и работна височина, съчетани с по-голяма необходимост от пространство за привеждане в работно положение, води до постепенно намаляване на тяхното използване, особено в Западна Европа.

За сметка на това днес процъфтява пазара на кранове монтирани зад кабината на камиона или в края на шасито (Loader Crane). За разлика от класическите автокранове стрелата е "сгъната" по възможно най-компактния начин, така че останалата част на шасито да може да се използва за разполагане на друга надстройка - например бордова, за транспорт на палетизирани товари. Тази концепция е ефективна и неслучайно се прилага успешно по целия свят, в т.ч. и в България. При нея не е необходимо да се монтира хаспел на обекта в съчетание с мотокар, както и не е необходим телескопичен товарач. Кранът може самостоятелно както да натовари камиона, така и да го разтовари. И най-важното, може да подаде товара на точно определения етаж. Разнообразните варианти и модели предлагат различни работни височини, като най-големите достигат до 40 м вертикално.

При стрелите има различни конструкции. Обикновено се съчленяват две или повече стрели, като последната е телескопична. Има варианти на стрели за много тежки, както и за много обемисти товари, а и специални конструкции, които позволяват товарът буквално да се пъхне доста навътре на съответния етаж. Бурното развитие на този тип кранове също доведе до влагането на най-модерни системи за управление на стабилността според степента на разпъване на стабилизаторите: 100%, 90%, 80%, 70% и т.н. Тази възможност дава несравними предимства при работа на крана в ограничената градска среда. Сред слабите страни на този вид кранове може да се отбележи, че собствената им маса и обем в сгънато състояние "изяждат" от полезния товар на камиона. В същото време използването на специални стомани за постигане на минимална собствена маса води до тяхното оскъпяване.