Размещение и привязка монтажных кранов и подъемных механизмов. Зоны работы кранов. Условия ограничения их работы.

Размещение монтажных кранов и подъемников. Размещение (привязка) монтажных кранов и подъемников при проектировании СГП необходимо для определения возможности монтажа выбранным механизмом и безопасных условий производства работ. В процессе привязки выявляют факторы влияния действия устанавливаемого крана на работу механизмов, расположенных на смежных участках, а также на другие элементы строительного хозяйства. Только тщательный учет взаимного влияния расположения кранов, подъемников, объектных складов и дорог позволяет правильно установить кран.

Привязку механизма выполняют в следующем порядке:

1) определяют расчетные параметры и подбирают кран;

2) производят поперечную и продольную привязку крана и под­крановых путей с уточнением конструкции подкрановых путей;

3) рассчитывают зоны действия крана;

4) выявляют условия работы и при необходимости вводят ограничения в зону действия крана.

Практически невозможно подобрать кран, у которого все параметры соответствовали бы заданным. Обычно близок к расчетным один из параметров крана, а остальные приходится принимать с определенной избыточностью. Для выбора крана производят технико-экономическое сравнение вариантов, а затем осуществляют окончательную горизонтальную и вертикальную привязку крана и определяют безопасные условия производства работ.

Привязка монтажных кранов.

Поперечная привязка подкрановых путей башенных кранов.

Установку башенных и рельсовых стреловых кранов (кранов нулевого цикла) у зданий и сооружений производят исходя из необходимости соблюдения безопасного расстояния между зданием и краном. Ось подкрановых путей, а следовательно, и ось передвижения кранов относительно строящегося здания определяют согласно рис. .1, а по формуле

B=Rnoв+lбeз,

где В – минимальное расстояние от оси подкрановых путей до наружной грани сооружения, м;

Rnoв – радиус поворотной платформы (или другой выступающей части крана), принимают по паспортным данным крана или справочникам, м;

1без – безопасное расстояние – минимально допустимое расстояние от выступающей части крана до габарита строения, штабеля и т. п., принимают не менее 0,7 м на высоте до 2 м и 0,4 м на высоте более 2 м.

Установку кранов башенных и рельсовых вблизи котлованов и траншей, не имеющих специальных креплений для предупреждения оползания грунта, производят исходя из глубины выемки и характеристики грунта. При устройстве подкранового пути у неукрепленного котлована, траншеи и другой выемки глубиной hк наибольшее расстояние по горизонтали от основания откоса (края для котлована) до нижнего края балластной призмы lб должно соответствовать следующим размерам (рис. 1,б):

-для песчаных и супесчаных грунтов:

lб> 1,5hк + 0,4,

-для глинистых и суглинистых грунтов:

lб>hк + 0,4,

где lб – расстояние от основания откоса до нижнего края балластной призмы, м;

hк – глубина котлована, траншеи, выемки и т.п., м.

Для уточнения расстояния от края балластной призмы до оси рельса lр может быть использована формула:

lр = (hб + 0,05) m + 0,2 + 0,5lшп,

где hб – высота слоя балласта, м, зависящая от вида балласта и типа крана;

m – уклон боковых сторон балластной призмы, равный для песка 1:2, для щебня и гравия 1:1,5;

0,2 – минимально допустимое расстояние от конца шпалы до откоса балластной призмы, м;

lшп – длина шпалы, м.

Установку самоходных кранов и транспортных средств вблизи кот­лованов и траншей с неукрепленными откосами производят исходя из тех же соображений, но наименьшие расстояния при работе без опор принимают до ближайшей оси колеса, а при работе с выносными опорами – до оси опор. Расчет обеспечивает расположение строительных машин за пределами призмы обрушения. На его основании обозначают на плане ось движения крана (подкрановых путей).

а – у здания; б – вблизи котлована или траншеи; 1 – строящееся здание; 2 – инвентарное ограждение; 3 – зона склада за пределами зоны монтажа; 4 – водоотводная канава

Рисунок 2. Схема поперечной привязки подкрановых путей

а – автомобильного крана; б – пневмоколесного крана и на спецшасси; в – гусеничного крана; lк – расстояние от основания до ближайших опор; hк – глубина выемки

Рисунок 3. Схема привязки самоходных кранов вблизи выемок

Наименьшее допустимое расстояние по горизонтали от откоса выемки до ближайшей опоры машины, м принимается (по ТКП 45-1.03-40-2006, ТКП 45-1.03-44-2006)

Таблица 1-Наименьшее допустимое расстояние по горизонтали от откоса выемки до ближайшей опоры машины, м (по ТКП 45-1.03-40-2006, ТКП 45-1.03-44-2006)

Глубина котлована, м	Грунт (ненасыпной)
Песчаный	Супесчаный	Суглинистый	Глинистый
	1,5	1,25	1,0	1,0
	3,0	2,4	2,0	1,5
	4,0	3,6	3,25	1,75
	5,0	4,4	4,0	3,0
	6,0	5,3	4,75	3,5

Продольная привязка подкрановых путей башенных кранов.

Для определения крайних стоянок крана последовательно производят за­сечки на оси передвижения крана в следующем порядке:

1) из крайних углов внешнего габарита здания со стороны, противо­положной башенному крану, – раствором циркуля, соответствующим максимальному рабочему вылету стрелы крана (рис. 4, а);

2) из середины внутреннего контура здания – раствором циркуля, со­ответствующим минимальному вылету стрелы крана (рис. 4, б);

3) из центра тяжести наиболее тяжелых элементов – раствором циркуля, соответствующим определенному вылету стрелы согласно грузовой характеристике крана (рис. 4, в).

Крайние засечки определяют положение центра крана в крайнем положении (рис. 4, г) и показывают расположение самых тяжелых элементов. По найденным крайним стоянкам крана согласно рис. 3д определяют длину подкрановых путей:

Lп.п=lкр+Hкр+2lторм+2lтуп

или приближенно:

Lп.п≥lкр+Hкр+4

где Ln.n– длина подкрановых путей, м;

lкр – расстояние между крайними стоянками крана, определяемое по чертежу, м;

Нкр – база крана, определяемая по справочникам, м;

lторм – величина тормозного пути крана, принимаемая не менее 1,5 м;

lтуп – расстояние от конца рельса до тупиков, равное 0,5 м.

Определяемую длину подкрановых путей корректируют в сторону увеличения с учетом кратности длины полузвена, т. е. 6,25 м.

Минимально допустимая длина подкрановых путей согласно правилам Госгортехнадзора составляет два звена (25 м). Таким образом, принятая длина путей должна удовлетворять следующему условию:

Ln.n = 6,25nзв≥25 м

где 6,25 – длина одного полузвена подкрановых путей, м;

nзв – количество полузвеньев.

В случае необходимости установки крана на одном звене, т. е. на приколе, звено должно быть уложено на жестком основании, исключающем просадку подкрановых путей. Таким основанием могут служить сборные фундаментные блоки или специальные сборные конструкции.

Привязку ограждений подкрановых путей производят исходя из необходимости соблюдения безопасного расстояния между конструкциями крана и ограждением.

а – определение крайних стоянок из условия максимального рабочего вылета стрелы; б – определение крайних стоянок из условия минимального вылета стрелы; в – определение крайних стоянок из условия необходимого вылета стрелы; г – определение крайних стоянок крана; д – определение минимальной длины подкрановых путей; е – привязка подкрановых путей; 1 – крайние стоянки крана; 2 – привязка крайней стоянки к оси здания; 3 – контрольный груз; 4 – конец рельса; 5 – место установки тупика; 6 – база крана

Рисунок.4. Расчет и обозначение подкрановых путей на стройгенплане

Расстояние от оси ближнего к ограждению рельса до ограждения определяют по формуле:

Lп.п=(Rпов–0,5bк)+lбез

где bк – ширина колеи крана, м (принимают по справочникам);

lбез принимают равным 0,7 м.

Для башенных кранов без поворотной части 1без выдерживается от базы крана. В окончательном виде с обозначением необходимых деталей и размеров привязку путей оформляют в соответствии с рис. 4, е.

Крайние стоянки башенного крана должны быть привязаны к осям здания и обозначены на СГП и местности хорошо видимыми крановщику и стропальщикам ориентирами.

Определение зон влияния крана. При размещении строительных машин следует установить опасные для людей зоны, в пределах которых постоянно действуют или потенциально могут действовать опасные производственные факторы.

К зонам постоянно действующих опасных производственных факторов, связанных с работой монтажных и грузоподъемных машин, относятся места, над которыми происходит перемещение грузов грузоподъемными кранами. Эта зона обносится защитными ограждениями. Защитные ограждения – это устройства, предназначенные для предотвращения непреднамеренного доступа людей в зону.

К зонам потенциально действующих опасных факторов относятся участки территории вблизи строящегося здания (сооружения) и этажи (ярусы) зданий и сооружений в одной захватке, над которыми происходит монтаж (демонтаж) конструкций или оборудования. Эта зона обозначается сигнальными ограждениями. Сигнальное ограждение - это устройства, предназначенные для предупреждения о потенциально действующих опасных производственных факторах и обозначения зон ограниченного доступа. Производство работ в этих зонах требует специальных организационно-технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работающих.

В целях создания условий безопасного ведения работ, действующие нормативы предусматривают различные зоны: монтажную, зону обслуживания краном, перемещения груза, опасную зону работы крана, опасную зону путей, зону работы подъемника, опасную зону дорог, опасную зону монтажа конструкций.

Монтажная зона - пространство, где возможно падение груза при установке и закреплении элементов (потенциально опасная зона). Она равна контуру здания плюс 4 м при высоте здания до 10м, плюс 5 м при высоте до 20 м и т. д. На СГП зону обозначают пунктирной линией (рис.5, а), а на местности – хорошо видимыми предупредительными надписями или знаками. В этой зоне можно размещать только монтажный механизм, включая место, ограниченное ограждением подкрановых путей. Складировать материалы здесь нельзя. Для прохода людей в здание назначают определенные места, обозначенные на СГП с фасада здания, противоположного установке крана. Места проходов к зданию через монтажную зону снабжают навесами.

а – монтажной зоны; б – зоны обслуживания башенного крана; в – зоны перемещения груза; г – зоны работы подъемника

Рисунок.5. Определение необходимых зон при возведении надземной части зданий башенным или рельсовым стреловым краном

1 – граница зоны обслуживания; 2 – граница зоны перемещения (величина гори­зонтально расположенной стрелы); 3 – граница опасной зоны; 4 – угол ограничения по паспорту крана; 5 – ось вращения крана

Рисунок 6. Определение необходимых зон при работе кранов с дизель-электрическим, гидравлическим и механическим приводами, снабженных устройством, удерживающим стрелу от падения.

Зона перемещения груза - пространство, находящееся в пределах возможного перемещения груза, подвешенного на крюке крана. Зона определяется расстоянием по горизонтали от границы рабочей зоны (зоны обслуживания) крана до возможного места падения груза в процессе его перемещения. Для башенных и стреловых кранов граница зоны определяется суммой максимального рабочего вылета стрелы и ширины зоны, принимаемой равной половине длины самого длинного перемещаемого груза.

Зону перемещения груза обычно отдельно на плане не выделяют – она служит составляющей при расчете границ опасной зоны работы крана, которая суммирует все входящие в ее контур зоны.

Границы опасных зон по действию опасных факторов определяется по ТКП 45-1.03-40-2006, ТКП 45-1.03-44-2006 и зависит от высоты возможного падения груза.

1 – знак по технике безопасности на границе опасной зоны (с обозначением его номера по ГОСТ 12.4.026-76); 2 – груз; 3 – ось подкрановых путей (с обозначением номера по ГОСТ)

Рисунок 7. Схема назначения и расчета зон башенного крана

Таблица 2-Границы опасных зон по действию опасных факторов (по ТКП 45-1.03-40-2006, ТКП 45-1.03-44-2006)

Высота возможного падения груза (предмета), м	Минимальное расстояние отлета перемещаемого (падающего) предмета, м
перемещаемого краном груза в случае его падения	предметов в случае их падения со зда­ния
До 10		3,5
» 20
» 70
» 120
»200
»300
»450

Примечание: При промежуточных значениях высоты возможного падения грузов (предметов) минимальное расстояние их отлета допускается определять методом интерполяции

Опасная зона работы крана - пространство, где возможно падение груза при его перемещении с учетом вероятного рассеивания при падении.

Для всех кранов границу опасной зоны работы Rоп определяют радиусом, рассчитываемым по формуле:

Rоп=Rmax+0,5lmax+lбез

где Rmax – максимальный рабочий вылет стрелы крана, м;

0,5lmax – половина длины наибольшего перемещаемого груза, м;

lбез – дополнительное расстояние для безопасной работы (вызвана возможным рассеиванием груза в случае падения вследствие раскачивания его на крюке под динамическими воздействиями движений крана и силы давления ветра и зависит от высоты подъема груза).

Для стреловых кранов опасная зона работы определяется по формуле:

Ron = Rmax + 0,5lmax+ lбез

где lбез принимается при высоте подъема груза h до 10 м – 0,3h+1 м, а при большей высоте – так же, как монтажная зона.

Опасная зона поворотной платформы - это сумма радиуса поворотной части механизма Rпов и расстояния безопасности:

где = 1 м.

Если другие повышенные требования отсутствуют в паспорте или инструкции завода-изготовителя, то границы опасных зон вблизи движущихся частей и рабочих органов машин определяются расстоянием в пределах 5 м. На месте работы эту опасную зону обозначают инвентарной переставной обноской из проволоки или синтетической лентой по стойкам. Этой зоне стреловых кранов соответствует опасная зона подкрановых путей башенного крана.

Опасная зона подкрановых путей – это территория, внутри которой запрещено нахождение людей (кроме машиниста) и размещение механизмов, электрощитов и т. д.

Опасная зона работы подъемника - пространство, где возможно падение поднимаемого груза. Зону следует принимать не менее 5 м от габаритов подъемника в плане, а при подъеме на большую высоту на каждые 15 м подъема следует добавлять по 1 м, т. е.

где А – опасная зона работы подъемника, м;

Н – высота подъема груза, м.

Зону обозначают штрихпунктирной линией (см. рис. 4, г и рис. 7). На границах опасных зон устанавливают знаки техники безопасности; место их установки и номер по ГОСТу обозначают на СГП для одной из стоянок, как это показано на схеме рис. 8.

1 – здание; 2 – подъемник

Рисунок. 8. Определение опасной зоны при работе грузового подъемника

Опасные зоны дорог – участки подъездов и подходов в пределах указанных зон, где могут находиться люди, не участвующие в совместной с краном работе, осуществляется движение транспортных средств или работа других механизмов. Эти зоны на СГП выделяются особо (заштриховываются) (рис. 8).

На местности границы опасных зон должны быть обозначены спе­циальными ориентирами, плакатами и соответствующими световыми сиг­налами, хорошо видимыми крановщикам, стропальщикам и машинисту подъемника в любое время суток. Места установки и их тип должны быть указаны на СГП.

1 – место нахождения контрольного груза; 2 – площадка для складирования; 3 – шкаф электропитания крана; 4 – площадка для разгрузки автотранспорта; 5 – площадка для приема раствора; 6 – стенд со схемами строповки грузов; 7 – место для хранения грузозахватных приспособлений и тары

Рисунок 9. Обозначение зон кранов башенных и рельсовых стреловых

Опасную зону монтажа конструкций наносят на объектном СГП при вертикальной привязке крана. Указанная зона появляется при монтаже элементов на верхних этажах при невозможности соблюдения установленных правилами Госгортехнадзора минимальных расстояний: от крюка крана или противовеса до монтажного горизонта – 2м (рис. 10 а); от стрелы крана до ближайшего к крану элемента здания по горизонтали – 1 м (рис. 10 б); от противовеса крана до максимально выступающего элемента здания – 0,4 м (рис. 10 в).

а – от крюка или противовеса до монтажного горизонта; б – от стрелы крана до здания; в – от противовеса крана до здания; l– противовес над монтажным горизонтом при повороте крана

Рисунок 10. Минимально допустимые расстояния от конструкций монтажных механизмов до строящегося здания

Наличие опасной зоны монтажа (рис. 11) требует разработки специальных мероприятий: выдачи нарядов на особо опасные монтажные работы, ограждения опасной зоны видимыми сигналами, разработки инструкций для крановщиков и монтажников. В ППР следует изменить установленную в технологической карте последовательность монтажа на основе метода «отступления на кран».

а – при наибольшем вылете стрелы башенного крана; б – при перемещении противовеса на уровне монтажного горизонта; 1 – положение стрелы при наибольшем вылете; 2 – положение стрелы при наименьшем вылете; 3 – опасная зона

Рисунок 11. Опасные зоны при монтаже здания