Такелажные устройства и приспособления для монтажных работ
Монтажные работы можно условно назвать определенным технологическим процессом, состоящим из нескольких операций. Так, например, для того чтобы установить колонну в проектное положение, ее нужно изготовить (а это тоже законченный технологический процесс), погрузить на транспортные средства, разгрузить на монтажной площадке, переместить к месту установки, застропить, поднять, установить, выверить и закрепить. Для выполнения всех этих операций необходимы различные устройства и приспособления.
Поэтому монтажнику приходится пользоваться такими приспособлениями и устройствами, как захваты, универсальные сборные грузозахватные устройства (УСГП), траверсы, монтажные блоки, лебедки, якоря, домкраты и другие устройства.
Захваты применяют для облегчения такелажных работ при строповке и расстроповке различных конструкций (особенно однотипных), металлопроката, контейнеров. Они являются частью стропов. Их крепят к одно-ветвевым, двух-, трех- и четырехветвевым стропам. Захваты значительно облегчают труд такелажника. Они особенно целесообразны в тех случаях, когда приходится перемещать однотипные конструкции, например на заводах металлоконструкций, складах и на ряде других предприятий.
В последнее время широко применяют унифицированные такелажные приспособления, например универсальные сборные грузозахватные приспособления (УСГП). В комплект УСГП входят набор унифицированных узлов и деталей, рассчитанных на многократное применение, а также траверсы, стропы, захваты и др. (рис. 72). Из отдельных узлов и деталей собирают необходимые варианты грузозахватных приспособлений, что в значительной степени упрощает и облегчает работу такелажников.
Захваты (рис. 72, а, б, в), установленные на стропах, позволяют быстро закрепить строп за поднимаемые рельсы, швеллеры и балки. С помощью соединительных звеньев (рис. 72, г, д) захваты быстро укрепляют на стропах. На стропах можно также крепить крюки (рис. 72, е, ж), зажимы для листов (рис. 72,-з, и, к, л), а также другие приспособления (рис. 72, м, н, о, п).
На монтаже для строповки применяют захваты с дистанционным управлением грузоподъемностью 10 и 20 т. Захватами пользуются при монтаже металлических и железобетонных конструкций. Особенно они удобны при монтаже подкрановых и других балок, а также стропильных ферм, т. е. тех конструкций, которые монтируют на большой высоте и куда доступ монтажникам для расстроповки затруднен.
Захват с дистанционным управлением грузоподъемностью 10 т (рис. 73, а) предназначен для строповки при монтаже и дистанционной расстроповки. Он состоит из металлического корпуса, который представляет собой сварную коробку из двух щек, соединенных стенками. В коробке устанавливают привод захвата. В нижней части корпуса имеется вваренная труба, с одной стороны которой вставляется неподвижная ось. С другой стороны в трубу, вставляется выдвижной шток с пружиной. Шток втягивается внутрь трубы при расстроповке с помощью электромагнита через систему рычагов. При строповке вручную без применения электромагнита шток втягивается специальной ручкой. Кабель вводится внутрь корпуса через отверстие. В захвате применяют универсальный строп, который одним концом закрепляется на неподвижной оси; второй конец надевается на выдвижной шток.
Конструкция захвата с дистанционным управлением грузоподъемностью 20 т (рис. 73, б) аналогична вышеописанной. Разница лишь в том, что в захвате грузоподъемностью 20 т предусмотрены два электромагнита вместо одного.
Расстроповка обоих захватов дистанционная из кабины крановщика. Длина закрепленного шланга на стреле принимается равной половине длины стрелы.
В последнее время в системе Главстальконструкции Минмонтажспецстроя России широко применяется оригинальное грузоподъемное приспособление для монтажа длинномерных элементов, разработанное ВНИПИ Промстальконструкция (рис. 74, а). Данное приспособление отличается от ранее описанных простотой изготовления, безопасностью при работе, а главное тем, что после подъема элементов из горизонтального положения в вертикальное (в частности, колонн) такелажнику не приходится подниматься наверх для расстроповки. Если поднимаемая колонна должна быть после установки расчалена, перед подъемом к колонне прикрепляют расчалки.
Установка на колонну балок или стропильных ферм и их закрепление производятся с временных приставных лестниц. Приспособление можно применять для монтажа колонн при строительстве как одноэтажных, так и многоэтажных зданий.
Одним из условий применения данных грузоподъемных приспособлений является отсутствие деталей, выступающих выше обоймы.
Приспособление представляет собой облегченный строп, который крепится концами к специально приваренным проушинам на обойме. Между ветвями стропа устанавливается трубчатая траверса, которая крепится к стропу с помощью зажимов. Расстояние от обоймы до траверсы должно быть таким, чтобы после подъема колонны в вертикальное положение ее верх свободно проходил между обоймой и траверсой. Наверху строп обрамляется специальной скобой в виде разрезанной и согнутой трубы, которая зажимами крепится к стропу и предохраняет его от перетирания. К обойме крепится облегченный строп, который одним концом крепится к обойме, а вторым — к скобе. Стропы на концах имеют коуши. Длина стропов выбирается в зависимости от длины поднимаемых элементов. Строп может внизу крепиться как к скобе, приваренной к элементу, так и к любой выступающей детали, способной выдержать массу поднимаемого элемента. После установки колонны в вертикальное положение на фундамент и ее закрепления такелажник с земли открепляет строп от колонны, и обойма, принимая горизонтальное положение (за счет противовеса, вставленного внутри трубы обоймы, равного по массе стропу и расположенного в противоположной стороне от крепления стропа), снимается с колонны.
Данное приспособление применяется в тех случаях, когда колонна расположена на земле плашмя и поднимается в плоскости найменьшей жесткости.
Если колонна располагается в горизонтальном положении на ребре, то применяется другое приспособление (рис. 74, б). Обойма перед подъемом также надевается на колонну. Вместо двух облегченных стропов в данном случае применяется один строп, который крепится вверху к аналогичным траверсе и скобе. На обойме имеются вваренные щеки, между которыми проходит строп. Между щеками вварены овальные прокладки — одна постоянная вверху и вторая, перемещающаяся внизу. Нижняя подвижная прокладка оснащена болтами, прижимающими облегченный строп к обойме и препятствующими перемещению стропа в процессе подъема. За счет овальности прокладок строп в обойме не перетирается и постоянно находится в нужном положении. Размеры обоймы должны быть немного больше размеров поднимаемых элементов, чтобы после расстроповки обойма, оснащенная стропами, свободно поднималась вверх и соскальзывала с колонны.
В монтажных условиях очень часто применяются различные траверсы. Траверсы воспринимают сжимающие или растягивающие усилия или работают на изгиб, а иногда на сжатие и изгиб одновременно.
Основное назначение траверс — предохранять поднимаемые элементы от воздействия сжимающих усилий, возникающих в них при наклоне стропов. Например, при подъеме цилиндрической листовой царги одним краном с использованием двух или трех стропов сжимающие усилия могут деформировать элемент. Траверса воспринимает сжимающие усилия сама, а на царгу во время подъема действуют только вертикальные силы.
Для подъема цилиндрических элементов применяют трехлучевую траверсу (рис. 75, а), состоящую из шести швеллеров, соединенных между собой. В центре траверсы в одной точке сходятся три луча, соединяемых сверху и снизу листами. Для придания всей траверсе жесткости применяют стяжки. По концам траверсы между швеллерами устанавливают проушины, к которым крепят универсальные стропы для подвешивания траверсы к крюку, и облегченные стропы. Стропы вторыми концами крепят к специальным «ушам», приваренным к поднимаемому цилиндру. Для строповки цилиндров различного диаметра в траверсе имеются отверстия для перестановки проушины.
Для подъема металлоконструкций используют траверсы, показанные на рис. 75, б, в.
Траверсы и другие такелажные приспособления для подъема грузов должны предотвращать самопроизвольное отцепление и обеспечивать устойчивость груза во время подъема и перемещения.
Монтажные блоки входят в состав большинства грузоподъемных машин. Их применяют для подъема или перемещения грузов (грузовые блоки) и для изменения направления движения канатов (отводные). Все блоки, предназначенные для монтажа, называются монтажными.
Однорольный блок представляет собой насаженный на ось ролик, который по наружному периметру имеет канавку (ручей) для каната. Размеры ручья зависят от диаметра каната, идущего через блок. Поэтому в характеристиках монтажных блоков указывают диаметр каната. Оси блока закреплены между двумя щеками. Щеки блока усиливают тягой (скобой), наверху которой имеется проушина для крепления стропа или мертвой нити, а внизу — крюк или петля для подвески груза.
На монтажных работах используют одно- и многорольные блоки. Однорольные блоки применяют как в качестве отводных, так и для подъема грузов, многоролmные — для подъема тяжелых грузов. Блоки могут оснащаться крюками, грузовыми петлями или подвесками.
В многорольном блоке щеки отделяют ролики один от другого. Все ролики вращаются на оси самостоятельно, независимо друг от друга. В блоках различной грузоподъемности число роликов неодинаково:
Полиспастные блоки выбирают в зависимости от расчетной нагрузки, действующей на подвижный и неподвижный блоки; тягового усилия и канатоемкости лебедки; величины расстояния, на которое должны быть перемещены монтируемые металлоконструкции. Блоки выполняют на чугунных или бронзовых втулках, а также на подшипниках качения. Коэффициент трения в полиспастах зависит от того, что применяют — подшипники или втулки.
Грузоподъемные блоки должны иметь заводское клеймо, на котором указывается их грузоподъемность. При отсутствии клейма блоки должны быть испытаны. Техническое освидетельствование блоков производится ежегодно.
Для подъема или перемещения грузов при производстве монтажных работ применяют лебедки с ручным и машинным приводами. Они делятся по назначению на подъемные, тяговые (для перемещения грузов) и поворотные (для вращения кранов); по способу установки — на передвижные и стационарные; по числу устанавливаемых на них барабанов — одно-, двух- и трехбарабанные. Барабаны лебедок могут быть гладкие и нарезные по винтовой линии.
В характеристике лебедок указывают тяговое усилие на последнем слое навивки каната, тс; диаметр каната, мм; диаметр барабана, мм; число слоев навивки каната на барабан; канатоемкость барабана (длина каната, наматываемого на барабан), м; скорость наматывания каната, м/ч.
Лебедки с ручным приводом (рис. 77, а) в настоящее время применяют только в тех случаях, когда не требуется большой скорости подъема, например на вантах, для оттяжки груза. Тяговое усилие лебедок с ручным приводом 5, 10, 20, 30, 50, 75 и 100 кН. Лебедка состоит из двух щек, которые соединены стяжными болтами, образующими станину лебедки. В станине установлена ось, на которой свободно вращается барабан.
На барабан насажено большое зубчатое колесо. Приводной вал лебедки приводится во вращение рукояткой. Чтобы предупредить опускание поднимаемого груза, на лебедке имеется храповое колесо с собачкой.
При работах, связанных с подъемом и перемещением оборудования, применяют ручные рычажные лебедки (рис. 77, б) с тяговым усилием 15,3 и 50 кН.
В качестве привода в лебедках применяют электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания. Наибольшее применение находят лебедки с электрическим приводом, в частности электрическая лебедка конструкции ЦКБ Главстроймеханизации грузоподъемностью 12,5 т (рис. 77, в). Вращение на барабан от электродвигателя передается посредством зубчатых колес редуктора.
Чтобы лебедки не смещались в рабочем положении, их рамы крепят канатом к стационарному якорю или к конструкциям здания либо укрепляют грузом, укладываемым на раму. Закрепление лебедки рассчитывается.
До начала работы стальной канат должен быть надежно закреплен на барабане; длина его намотки на барабан должна составлять не менее 1,5 витков. Во время работы следят за правильным наматыванием каната на барабан: он должен ложиться на барабан ровными плотными рядами, при подходе к барабану располагаться по площадке горизонтально и перпендикулярно оси барабана.
Как правило, лебедки крепят к якорям, но при ведении монтажных работ внутри цеха в качестве якорей используют строительные конструкции цеха (здания). Место расположения лебедки и способы ее крепления указывают в проекте производства работ.
При производстве монтажных работ нередко приходится закреплять монтажные приспособления: например, лебедка должна быть закреплена за якорь или какое-либо анкерное устройство. Якорями называют неподвижные сооружения, способные воспринимать горизонтальные или вертикальные усилия. Якоря необходимы для крепления вант, расчалок и полиспастов.
Якоря бывают постоянные и временные. Постоянные якоря, например для крепления вант высоких мачт линий электропередач, являются неотъемлемой частью самого сооружения.
Якоря могут быть земляными (свайными, заглубленными, винтовыми), а также наземными (поверхностными) .
Свайные якоря (рис. 78, а) делают из бревен диаметром 18—30 см. Забивка сваи — очень трудоемкая работа, поэтому свайные якоря применяют на монтаже ограниченно. Если сваи забивают под углом, то их можно использовать для закрепления вант, расположенных под углом к горизонтали. Свайные якоря бывают одиночные и двойные. В одиночном якоре к свае прикрепляют поперечину. Грунт перед якорем не должен быть разрыхлен. Свайные якоря широко применяют в районах Крайнего Севера. Они могут воспринимать усилия до 200 кН. Металлические сваи погружают в пробуренный грунт с последующим замораживанием.
Заглубленные якоря (рис. 78,б) можно применять при усилии 30—500 кН. Якорь состоит из горизонтального бревна для крепления тяги и вертикальных бревен для закрепления лебедки от горизонтального смещения. Для закрепления лебедки от опрокидывания устраивают специальное анкерное устройство, работающее на отрыв. К лебедке идет канат от полиспаста, который проходит через отводной блок. Для крепления отводного блока устраивают специальное анкерное устройство.
К якорям крепят оттяжки, ванты, полиспасты и лебедки. От сдвига лебедку закрепляют в точке А (рис. 78,в), а от опрокидывания — в точке В или на лебедку укладывают балласт, масса которого должна быть равна силе G2.
Во время работы лебедки сила Q старается ее сдвинуть. Для предотвращения сдвига лебедки около точки А забивают вертикальную сваю. Ho поскольку сила Q приложена на расстоянии h от земли, то возникает момент сил, который способствует повороту лебедки вокруг точки А. Сила G2, полученная от этого момента, стремится удержать конец рамы лебедки. Для предотвращения опрокидывания в точке В устраивают анкерный болт, который закрепляют в железобетонном фундаменте.
Для восприятия усилий, направленных под различными углами к горизонту, применяют заглубленные горизонтальные якоря для переменного направления усилий (рис. 78,г). Такой якорь состоит из нескольких горизонтальных бревен, скрепленных хомутом, который через листовую фасонку соединен с тягой.
Для предохранения тяги от смятия под нее около наружной поверхности грунта укладывают горизонтальное бревно небольшой длины. Яму, в которую укладывают основные горизонтальные бревна, засыпают и утрамбовывают.
В винтовом якоре (рис. 78,д) винт выполнен в виде спирали, закрепленной на стержне. Вверху стержень заканчивается втулкой. На втулку надет ригель, который соединяется с втулкой пальцем, а с упором — посредством щек. Закрепление за якорь производится в верхней части ригеля за палец. За счет упора на стержень якоря в основном действуют только вертикальные усилия. Большая площадь винта препятствует вырыванию якоря. Винтовые якоря применяют на усилие 35 и 100 кН.
Наземные якоря (рис. 79), как правило, изготовляют инвентарными и рассчитывают на многократное использование.
Якорь (рис. 79, а) представляет собой жесткую раму из швеллеров, на которую устанавливают необходимое число железобетонных блоков. Рама состоит из двух половин. Между ними на оси расположена тяга, к которой крепится полиспаст, ванта или необходимое приспособление. Якорь не имеет лебедки.
Иногда на наземный якорь устанавливают лебедку (рис. 79,б). Расположение шарнира по центру рамы создает благоприятные условия для работы всего якоря, так как якорь работает только на сдвиг, а не на опрокидывание.
Домкраты представляют собой переносные грузоподъемные механизмы незначительных размеров и массы. Их применяют для подъема конструкций на небольшую высоту (200—400 мм), а также для перемещения грузов по горизонтали. Помимо вспомогательных работ домкраты можно применять и на основных монтажных работах при подъеме грузов массой 1000 т и более. Так, домкраты объединяют в систему, состоящую из нескольких домкратов. Такую систему домкратов используют при подъеме грузов, масса которых значительно превышает грузоподъемность одного домкрата. При объединении гидравлических домкратов в одну систему они питаются от одного механического насоса.
Для монтажных работ применяют реечные, винтовые и гидравлические домкраты.
Реечные домкраты грузоподъемностью 3—5 т (рис. 80, а) используют при установке конструкций. Реечный домкрат состоит из деревянного, окованного металлом или штампованного стального корпуса, внутри которого перемещается выдвижная рейка с зубцами. Внизу на рейке есть специальная лапа, посредством которой также поднимают груз. Поднимают или опускают груз, вращая рукоятку, соединенную с рейкой системой шестерен. Для удержания груза на определенной высоте на одной из шестерен установлен храповик с «собачкой».
Рычажно-реечные домкраты должны быть снабжены предохранительными устройствами, предовращающими самопроизвольное опускание груза при снятии усилия с рычага или рукоятки, а реечные домкраты с зубчатой передачей — безопасной рукояткой.
Винтовые домкраты (рис. 80, б) так же, как и реечные, применяют для подъема конструкций или оборудования. Они состоят из металлического корпуса с заделанной в нем специальной гайкой, в которую входит винт домкрата. Подъем осуществляется вращением винта, снабженного рукояткой с трещоткой. На винте домкрата нарезана трапециевидная или прямоугольная резьба; чем меньше шаг резьбы, тем больше подъемная сила домкрата.
Винтовой домкрат удобен в работе, так как под действием поднимаемого груза он самотормозится. Это объясняется тем, что угол подъема винтовой линии грузового винта (приблизительно 4°) меньше угла трения (около 6°).
Для правки металла, а также горизонтального перемещения грузов на незначительное расстояние (до 130 мм) применяют винтовые распорные домкраты (рис. 80,в), представляющие собой горизонтальный корпус с винтами. Винт перемещают по горизонтали с помощью рукоятки.
Ручные винтовые домкраты должны быть самотормозящими и иметь приспособления, препятствующие полному выходу винта или рейки; домкраты с электрическим приводом должны быть снабжены конечными выключателями.
Гидравлические домкраты (рис. 80,г) применяют для подъема больших и тяжелых грузов и конструкций. Под давлением жидкости, подаваемой в цилиндр с помощью приводного или ручного насоса, поршень домкрата выдвигается и поднимает груз или конструкцию на нужную высоту. Гидравлические домкраты подразделяются на две группы. К первой группе относятся домкраты, в которых резервуар с насосом и домкрат собраны в единый агрегат, к корпусу прикреплен резервуар с размещенным в нем насосом высокого давления. Во вторую группу входят домкраты, состоящие только из корпуса с подъемным поршнем, а насос и резервуар собирают отдельно.
Источник
