Żurawie wieżowe to jedne z największych i najbardziej złożonych maszyn roboczych, które stanowią nieodłączny element każdego placu budowy. Są to specjalistyczne urządzenia transportu pionowego, niezbędne w branży budowlanej, konstrukcyjnej i transportowej. Dzięki nim możliwe jest przenoszenie ciężkich ładunków i materiałów, takich jak beton, drewno, stal czy elementy konstrukcyjne, na znaczne wysokości i odległości. Żurawie wieżowe znacząco usprawniają prace, umożliwiając szybkie wznoszenie wysokich budowli i elementów infrastruktury, takich jak mosty.
Budowa i Kluczowe Elementy Konstrukcyjne Żurawia Wieżowego
Żuraw wieżowy, potocznie nazywany również dźwigiem, to dźwignica składająca się z pionowego masztu montowanego na przejezdnym lub stacjonarnym podwoziu oraz wysięgnika poziomego lub nachylonego pod kątem. Każda taka maszyna jest zbudowana z myślą o stabilnej, bezpiecznej i efektywnej pracy, a jej konstrukcja opiera się na nowoczesnych technologiach i specjalistycznych elementach.
Podstawa
Podstawa to bazowy element żurawia, mocowany do ogromnej betonowej płyty lub ramy krzyżowej z balastem. Odpowiada za stabilność całej konstrukcji, równoważąc siły wynikające z pracy wysięgnika i zapobiegając przewróceniu się maszyny. Wybór odpowiedniego typu podstawy, np. ramy krzyżowej z balastem lub kotwy fundamentowej, musi uwzględniać rodzaj żurawia, przewidywany udźwig oraz warunki gruntowe. Dociążenie stanowią ciężkie bloki betonowe, których ilość i waga dobierane są zależnie od konfiguracji żurawia i maksymalnego obciążenia.
Wieża (Maszt)
Wieża, nazywana także masztem lub kolumną, to pionowa, modułowa i kratownicowa konstrukcja, która zapewnia żurawiowi wysokość roboczą i pełni funkcję nośną. Składa się z połączonych sekcji o długości od jednego do kilkunastu metrów, które mogą być dodawane lub usuwane w zależności od wymaganej wysokości. Segmentowa konstrukcja wieży ułatwia montaż, demontaż i transport, a jej kratownicowa forma gwarantuje dużą sztywność przy stosunkowo niskiej masie własnej. Na wieży osadzone są wysięgnik, kabina operatora i inne kluczowe elementy.
Wysięgnik (Ramię robocze)
Wysięgnik, często określany jako ramię robocze żurawia, to pozioma lub wychylna konstrukcja odpowiedzialna za podnoszenie i przemieszczanie ładunków na odległość. Jest montowany na szczycie wieży, a jego długość można modyfikować o dodatkowe sekcje, co zwiększa zasięg operacyjny żurawia, dopasowując go do specyfiki placu budowy. Długość wysięgnika zwykle wynosi od 20 do 80 metrów, w zależności od zapotrzebowania budowy.
Mechanizm Obrotowy i Wciągarka
Mechanizm obrotowy to jeden z podstawowych elementów, umożliwiający obrót żurawia wokół własnej osi lub obrót samego wysięgnika, bez konieczności przesuwania całej konstrukcji. Zazwyczaj składa się z silnika oraz przekładni pierścieniowej, co pozwala na precyzyjne manewrowanie ładunkami. W żurawiach górnoobrotowych mechanizm ten umieszczony jest na szczycie wieży i obraca jedynie wysięgnik i przeciwwysięgnik, natomiast w żurawiach dolnoobrotowych znajduje się u podstawy i obraca całą wieżę wraz z wysięgnikiem. Wciągarka odpowiada za pionowy transport ładunków i może również umożliwiać ich przemieszczenie w poziomie. Występują różne rodzaje wciągarek, w tym linowe i łańcuchowe, z napędem elektrycznym, hydraulicznym lub ręcznym, które umożliwiają precyzyjne sterowanie ruchem ładunków.
Kabina Operatora
Kabina operatora to centrum dowodzenia żurawia, z którego steruje się wszystkimi funkcjami urządzenia. Znajduje się zazwyczaj u styku wieży i wysięgnika, zapewniając operatorowi doskonałą widoczność i pełną kontrolę nad operacjami. Wyposażona jest w zaawansowane systemy sterowania i komunikacji, monitorujące pracę maszyny i informujące o wszelkich nieprawidłowościach.
System Lin i Bloczki
Liny i bloczki to system, który umożliwia podnoszenie i opuszczanie ładunków. Liny stalowe, przechodzące przez bloczki, są napędzane przez silniki wciągarki, co pozwala na precyzyjne sterowanie ruchem ładunków w pionie. Niezawodność i wytrzymałość tego systemu mają bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo na placu budowy.
Mechanizmy Napędowe i Systemy Bezpieczeństwa
Mechanizmy napędowe, czyli silniki elektryczne, odpowiadają za kluczowe ruchy żurawia, w tym podnoszenie ładunków, obrót wieży oraz manewrowanie wysięgnikiem. Są zsynchronizowane z systemami sterowania, aby zapewnić precyzję działań. Systemy bezpieczeństwa pełnią kluczową rolę w monitorowaniu pracy maszyny, kontrolując takie parametry jak obciążenie, prędkość wiatru (dzięki stacji pogodowej) oraz pozycję wysięgnika. Wbudowana waga podwieszanego ładunku zapobiega przeciążeniu żurawia, a zaawansowane systemy elektroniczne pozwalają na zdalne monitorowanie stanu i działania maszyny w czasie rzeczywistym, co zwiększa efektywność i minimalizuje ryzyko wypadków.
Typy i Klasyfikacja Żurawi Wieżowych
Żurawie wieżowe można klasyfikować według kilku kryteriów, co pozwala na dobór odpowiedniego sprzętu do specyfiki projektu budowlanego. Każdy typ ma swoje zalety i różne zastosowanie.
Miejsce obrotu
- Górnoobrotowe: Mechanizm obrotu umieszczony jest na górze wieży, a obraca się jedynie wysięgnik. Wieża pozostaje nieruchoma.
- Dolnoobrotowe: Mechanizm obrotu znajduje się u podstawy wieży, przez co obraca się cała wieża wraz z wysięgnikiem. Żurawie szybkomontujące to często żurawie dolnoobrotowe, których konstrukcja umożliwia szybkie przygotowanie do pracy bez dodatkowych urządzeń.
Typ wysięgnika
- Wychylny: Wysięgnik może zmieniać kąt nachylenia.
- Wodzakowy: Wodzak (wózek) przesuwa się wzdłuż wysięgnika, zmieniając zasięg.
- Odciągowy i bezodciągowy: Różnią się sposobem podtrzymywania wysięgnika.
Sposób rozmieszczenia
- Stacjonarne: Najczęściej spotykane na dużych placach budowy, montowane na stałe, np. na kotwie traconej, na podwoziu lub w szybie windy. Charakteryzują się dużym zasięgiem i wysokością podnoszenia, sprawdzą się w wymagającym terenie.
- Przejezdne: Mogą poruszać się po placu budowy.
- Gąsienicowe: Mają spory udźwig, zajmują niewielką przestrzeń i cechują się wysoką zwrotnością i precyzją. Główne środowisko pracy to budownictwo (w tym tuneli) i energetyka.
- Szynowe: Poruszają się po torowisku, służą do ładowania i rozładowywania szyn, umożliwiając budowę tras kolejowych.
Sposób montażu
- Przy pomocy żurawia pomocniczego: Wymaga użycia dodatkowego żurawia do montażu.
- Samomontujące się (szybkiego montażu): Pozwalają na szybkie i efektywne postawienie żurawia bez dodatkowych urządzeń.
Parametry Techniczne Żurawi Wieżowych
Wybór odpowiedniego żurawia wieżowego wymaga zrozumienia jego kluczowych parametrów technicznych, które decydują o efektywności i bezpieczeństwie pracy na budowie:
- Udźwig: Największa dopuszczona masa ładunku, jaką żuraw może podnieść. Wyrażany jest w tonach lub kilogramach i jest zmienny, zależny od klasy żurawia i wysięgu.
- Wysięg: Odległość haka od obrotnicy, czyli odległość między osią obrotu a hakiem głównym. Jest to również długość wysięgnika, czyli odległość pomiędzy dwoma końcami osi poziomej.
- Wysokość użyteczna podnoszenia: Określa odległość haka w najwyższym punkcie od ziemi, czyli od podłoża do poziomej osi haka w najwyższym położeniu.
- Moment roboczy: Iloczyn udźwigu i wysięgu, wyrażany w tonometrach (TM).
- Pole powierzchni działania: Obszar, w którym żuraw może pracować, zależne od długości wysięgu. Porusza się w kształcie koła.
Montaż i Demontaż Żurawi Wieżowych
Proces montażu i demontażu żurawia wieżowego odbywa się w określonej kolejności i wymaga precyzji oraz znajomości procedur bezpieczeństwa. Składanie żurawia można podzielić na trzy etapy: montaż, praca urządzenia i demontaż.
Etapy montażu
Na początku instalowana jest podstawa żurawia. Następnie montuje się poszczególne sekcje wieży, wysięgnik i kabinę operatora. Dodaje się przeciwwagę, która wraz z pozostałymi elementami stanowi podstawę stabilnej konstrukcji. Kolejnym krokiem jest podnoszenie urządzenia, gdzie pomiędzy dolnym a górnym fragmentem znajduje się specyficzna klatka. W niej można dodawać kolejne podzespoły konstrukcji, podnosząc górną część na odpowiednią wysokość, co pozwala na ustawienie odpowiedniego zakresu podnoszenia dźwigu.
Metody montażu
Wyróżnia się montaż szybkomontujący, który pozwala na szybkie i efektywne postawienie żurawia bez użycia dodatkowych urządzeń, oraz montaż z podzespołów, który wymaga więcej czasu i zasobów, często z pomocą żurawia pomocniczego.
Demontaż
Demontaż żurawi wieżowych powinien być przeprowadzany z zachowaniem szczególnej ostrożności i ścisłym przestrzeganiem procedur bezpieczeństwa. Odpowiednie przygotowanie i planowanie tych działań mogą znacząco wpłynąć na efektywność i bezpieczeństwo całego projektu budowlanego.
Dozór Techniczny i Bezpieczeństwo Eksploatacji
Żurawie wieżowe, jako urządzenia techniczne, podlegają dozorowi technicznemu, co jest określone w ustawie i ma na celu zapewnienie ich bezpiecznego funkcjonowania oraz bezpieczeństwa publicznego. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 7 grudnia 2012 r. oraz Rozporządzenie Ministra Przedsiębiorczości i Technologii z dnia 30 października 2018 r. regulują warunki techniczne dozoru w zakresie eksploatacji, napraw i modernizacji urządzeń transportu bliskiego.
Żurawie o udźwigu do 250 kg (z wyłączeniem tych służących do przemieszczania osób) podlegają dozorowi uproszczonemu, co oznacza, że nie wymagają zgłoszenia do UDT ani badań, jednak należy zapewnić ich konserwację i obsługę przez osoby posiadające odpowiednie uprawnienia.
Systemy bezpieczeństwa w eksploatacji
Bezpieczeństwo żurawia wieżowego jest priorytetem, dlatego nowoczesne konstrukcje są wyposażone w zaawansowane systemy zabezpieczeń, obejmujące zarówno fizyczną budowę maszyny, jak i systemy monitorujące jej działanie. Wśród nich można wymienić wbudowaną wagę podwieszanego ładunku, zapobiegającą przeciążeniu, oraz stację pogodową do monitorowania siły wiatru. Zaawansowane systemy elektroniczne umożliwiają zdalne monitorowanie stanu i działania maszyny w czasie rzeczywistym, a operator jest na bieżąco informowany o wszelkich nieprawidłowościach, co pozwala na szybką reakcję. Każda firma eksploatująca żurawie wieżowe powinna posiadać jasno określone procedury bezpieczeństwa, obejmujące zasady postępowania w różnych sytuacjach, od rutynowych prac po sytuacje awaryjne.
Zawód Operatora Żurawia Wieżowego
Operator żurawia wieżowego to zawód wymagający wysokiej odpowiedzialności, precyzji i skupienia. Pracownik steruje dźwigiem z kabiny, często znajdującej się wysoko nad ziemią, co zapewnia zapierający dech w piersiach widok, szczególnie w dużych miastach. Należy pamiętać, że ładunki przenoszone przez operatora są często masywne i w różnych kształtach, co wiąże się z dużą odpowiedzialnością i koniecznością zachowania precyzji oraz bezpieczeństwa ludzi.
Wymagane uprawnienia
Aby móc sterować żurawiem wieżowym, należy ukończyć kurs operatora żurawia, po którym uczestnik szkolenia przystępuje do egzaminu przed komisją Urzędu Dozoru Technicznego (UDT). Uprawnienia UDT na urządzenia wieżowe (np. budowlane) oraz szybko montujące żurawie przewoźne są niezbędne do wykonywania zawodu.
Profil operatora
Idealny kandydat na operatora żurawia to osoba, która nie ma lęku wysokości i jest wyjątkowo odpowiedzialna, zdająca sobie sprawę, że nawet najmniejszy błąd może prowadzić do poważnych konsekwencji. Kluczowe cechy dobrego pracownika to trzeźwy umysł, skupienie i wysoka czujność. Wymagania obejmują przejście trzymiesięcznego szkolenia oraz zdanie egzaminów - teoretycznego i praktycznego, których wyniki powinny być na odpowiednim poziomie. Należy również rzetelnie ćwiczyć swoje umiejętności i znać zasady BHP.
Charakterystyka pracy i wynagrodzenie
Praca operatora żurawia wieżowego polega na jednostajnym wykonywaniu zadań, zawsze z pamięcią o bezpieczeństwie. Czynniki wpływające na wysokość wynagrodzenia to wielkość firmy lub jej renoma, długość stażu pracy oraz przepracowana liczba godzin miesięcznie. Zawód ten jest popularny i cieszy się zainteresowaniem, prawdopodobnie ze względu na godziwą zapłatę.
Polski Akcent w Branży: Żurawie Krupinski Cranes
W polskiej branży budowlanej pojawia się nowy, znaczący gracz - firma Krupinski Cranes, która zaprezentowała pierwszy od 27 lat polski żuraw wieżowy górnoobrotowy. Jest to model KR 90-5, zaprojektowany zgodnie z najwyższymi światowymi standardami i spełniający najwyższe normy bezpieczeństwa.
Prezentacja KR 90-5
Prezentacja żurawia KR 90-5 miała miejsce 28 marca w Katowicach. Prace nad polskim żurawiem rozpoczęły się w kwietniu 2018 roku. Obecnie produkcja odbywa się przy udziale podwykonawców, a Krupinski Cranes dokonuje ostatecznego montażu. W przyszłości firma planuje realizować część konstrukcji we własnym zakresie. Żuraw KR 90-5 jest pierwszym i zarazem najmniejszym modelem, który trafił do produkcji. Na 50-metrowym wysięgniku może podnieść 1400 kg i charakteryzuje się pojedynczym olinowaniem (dwa pasma liny).
Konstrukcja i innowacje KR 90-5
Żuraw KR 90-5 cechuje się prostą konstrukcją z małą liczbą elementów, które mogłyby ulec uszkodzeniu, co docenią użytkownicy. W czasie premiery żuraw miał wysokość podnoszenia 33 m pod hakiem, ale można go podwyższyć na podstawie krzyżowej do 41 m. Na kotwach traconych osiągana jest jeszcze większa wysokość podnoszenia wynosząca 49 m. Wieża żurawia oparta jest na sprawdzonym systemie TS10, charakteryzującym się wydłużoną żywotnością. Dostępne są trzy długości wież: 11,8; 5,9 i 3,95 m, które mieszczą się do standardowego kontenera. W przypadku najdłuższej wstawki wieży, wysokość żurawia można ustawić co 2 m.
Podstawa krzyżowa żurawia jest jednym elementem, który składa się do transportu, co czyni ją bardzo wygodną i szybką w montażu. Daniel Gwóźdź, prezes zarządu Krupinski Cranes, podkreśla innowacyjność kabiny: „Jednym z elementów żurawia, z którego jesteśmy niezmiernie dumni jest kabina z dużą możliwością reklamowania się. Chcieliśmy maksymalnie wykorzystać powierzchnię, stąd cała boczna ściana jest podświetlana LED-ami. Oprócz tego wdrożyliśmy już wersję, gdzie zamiast podświetlenia jest duży panel LED, na którym będzie można wyświetlić np. film reklamowy.” Kabina, produkowana przez firmę Naglak, jest dopasowana do wymagań polskich przepisów.
W kabinie, zamiast panelu operatorskiego Beckhoff prezentowanego „na ziemi”, w produkcji seryjnej zastosowano panel marki Siemens. Rozwiązanie to pozwala na odczytywanie wielu parametrów z poziomu operatora, montera czy producenta. Monter może podglądać ilość przepracowanych roboczogodzin na każdym napędzie, co zgodnie z przepisami pozwala na obliczenie resursu. Z poziomu wyświetlacza dostępna jest instrukcja obsługi, pełna regulacja wyłączników końcowych, regulacja prędkości na poszczególnych biegach oraz wykonanie testu 110%. Unikalną funkcją jest monitoring jakości zasilania z sieci - w przypadku przekroczenia ustalonych wartości, żuraw zostaje zatrzymany, a na panelu pojawia się komunikat. Dodatkowo, na wysięgniku zamontowano trzy lampy LED, każda o mocy ponad 24000 lm.
Firma Krupinski Cranes zastosowała w konstrukcji KR 90-5 sprawdzone rozwiązania, wykorzystując silniki i przekładnie SEW-Eurodrive, napędy i falowniki ABB, sterowanie Siemens oraz inne elementy od znanych światowych dostawców. Wybrano wciągarkę SEW-Eurodrive o mocy 18 kW i maksymalnej prędkości roboczej do 60 m/min (przy minimalnym obciążeniu), co stanowi konkurencyjne rozwiązanie. Do napędu wodzaka i obrotu stosowane są urządzenia o mocy odpowiednio 3 i 4 kW.
Plany Rozwojowe Krupinski Cranes
Krupinski Cranes planuje wprowadzenie 11 nowych modeli w latach 2020-2025, w tym trzech w dwóch wersjach udźwigu maksymalnego. Na zaawansowanym etapie projektowania jest żuraw klasy 160 tm z 60-metrowym wysięgnikiem, który będzie dostępny w dwóch wersjach, w tym 5-tonowej z napędami z modelu KR 90-5, oferującej podniesienie 2,2 t na maksymalnej długości 60 m, co jest najlepszym wynikiem w tej klasie. Prototyp KR 160 ma zostać zaprezentowany w lipcu tego roku, a model KR 130 ma trafić do produkcji z końcem 2019 roku. Firma pracuje również nad projektem napędów z silnikami na magnesach trwałych, co jest nieuniknioną przyszłością w branży.
tags: #polski #zuraw #wiezowy #konstrukcja