Żurawie budowlane i ich rodzaje

Żurawie budowlane to kluczowe urządzenia dźwigowe, bez których nowoczesne budownictwo byłoby niemożliwe. Są one niezbędne podczas wznoszenia osiedli mieszkaniowych, hal produkcyjnych i zakładów przemysłowych. Obsługą tych maszyn zajmują się operatorzy posiadający odpowiednie uprawnienia.

Podstawowe parametry żurawi

Najważniejszymi parametrami określającymi te maszyny jest wysokość podnoszenia i wysięg. Wysięg to odległość od osi haka nośnego do osi obrotu żurawia, określająca poziomą odległość, na jaką żuraw może przenosić ładunek. Wysokość podnoszenia jest mierzona w pionie i określa odległość pomiędzy gardzielą haka a podwoziem żurawia budowlanego. Wiele żurawi posiada regulowany zasięg robót, co wpływa na zmianę jego udźwigu.

Udźwig przy maksymalnym wysięgu wysięgnika może wynosić od 5 do 75 ton w zależności od konstrukcji platformy. Żurawie z obrotową platformą zazwyczaj są w stanie podnieść do 25 ton, natomiast żurawie z nieobrotową wieżą podnoszą do 75 ton. Wskaźnik ten może zmieniać się w zależności od wysokości, na jaką należy podnieść ładunek. Jeśli masa ładunku przekracza ustalone parametry, uruchamia się ogranicznik udźwigu i następuje automatyczne wyłączenie wysięgnika lub mechanizmu podnoszenia. Wysokość podnoszenia, w zależności od modelu, może wynosić od 20 do 220 m.

Rodzaje żurawi budowlanych

Żurawie budowlane można podzielić na kilka głównych typów, w zależności od ich konstrukcji, sposobu posadowienia i mobilności. Zasadniczo wyróżnia się żurawie samojezdne i wieżowe, choć istnieją też inne specyficzne klasyfikacje.

Żurawie masztowe (liniowe i kozłowe)

Żurawie masztowe to maszyny o ruchu złożonym, który odbywa się w kierunku pionowo-poziomym. Mogą one pionowo podnosić montowany element i przemieszczać go w płaszczyźnie poziomej. Wyróżnia się dwa rodzaje żurawi masztowych: liniowe i kozłowe.

Żurawie masztowe liniowe

Są to żurawie stałe, których konstrukcje osadza się na fundamencie roboczym. Składają się z masztu zamocowanego przegubowo linami odciągowymi i połączonego z nim wysięgnika. Maszt z wysięgnikiem ma możliwość obrotu o 360° wokół własnej osi. Wysięgnik, który umożliwia taki obrót, jest krótszy od masztu; jego długość nie przekracza 0,7-0,8 wysokości masztu i mieści się pod linami odciągowymi. Liny odciągowe są pochylone do poziomu pod kątem 30°-45°.

Żurawie masztowe kozłowe

Składają się z masztu podpartego konstrukcją kozłową, która to zastrzały osadzone na podstawie lub na fundamencie. Połączony z nimi jest wysięgnik. Maszt z wysięgnikiem może obracać się dookoła swej osi pionowej, ruch ten jest ograniczony konstrukcją podpierającą i w zależności od jej kształtu wynosi 160-250°.

Żurawie wieżowe

Żurawie wieżowe to wszechstronne maszyny do montażu konstrukcji budowlanych. Mogą służyć do podnoszenia i przemieszczania poziomego elementów montowanych, a także do przewożenia na niewielką odległość w poziomie. Są to maszyny ruchome, wyposażone w podwozie jezdne, przystosowane do poruszania się po specjalnym torze szynowym układanym na terenie budowy.

Zaletą żurawi wieżowych jest duża sprawność mechaniczna, zdolność do osiągania dużych prędkości, duża wysokość użyteczna podnoszenia i duży zasięg działania w poziomie. Wadą tego rodzaju konstrukcji jest ich koszt i duży ciężar.

Podział żurawi wieżowych ze względu na sposób posadowienia i mobilności

• Stacjonarne: Tego typu urządzenia montuje się na stałej podstawie, zazwyczaj żelbetowej platformie, dodatkowo zabezpieczone systemem kotwic. Nadają się do budowy wysokich konstrukcji, ponieważ są w stanie podnosić bardzo ciężkie ładunki na dużą wysokość. Mogą być też budowane na szczytowej kondygnacji budynku.
• Mobilne (przejezdne): Tego typu urządzenia montuje się na podwoziu kołowym, gąsienicowym lub szynowym, co zapewnia im mobilność na placu budowy. Maszynę można szybko przemieszczać między różnymi punktami roboczymi, a nawet na sąsiedni obiekt.
• Przyczepiane: Ten rodzaj nie ma części jezdnej; podporą dla maszyny jest sam budynek. Dźwig montuje się na fundamencie, a wieżę mocuje do ściany. Taka konstrukcja pozwala zwiększyć wysokość podnoszenia.
• Samopodnoszące: Takie dźwigi montuje się wewnątrz budowanego obiektu. Podstawa maszyny opiera się na stropie, a za pomocą wciągarki dźwig jest podnoszony do góry. W ten sposób podnosi się on wraz z konstrukcją i może transportować ładunek na dowolną wysokość.

Podział żurawi wieżowych ze względu na miejsce obrotu

• Dolnoobrotowe: mają maszt obracający się wokół własnej osi.
• Górnoobrotowe: na zamontowany na stałe maszt, którego wysięgnik obraca się wokół własnej osi.

Podział żurawi wieżowych ze względu na typ wysięgnika

• Wodzakowy (odciągowy i bezodciągowy): cięgnik (wodzak) porusza się poziomo po wysięgniku, używając zespołu dwóch cięgien.
• Wychylny: cięgnik znajduje się na końcu wysięgnika, który może poruszać się do dołu i góry.
• Belkowe: ze statycznym, poziomym wysięgnikiem, który reguluje się poprzez przemieszczanie wózka z urządzeniem zaczepowym.
• Przegubowe: wysięg wysięgnika regulowany jest zarówno poprzez zwiększenie kąta podnoszenia, jak i poziomą prowadnicę.

Żurawie samochodowe (samojezdne)

Żuraw samojezdny (kołowy) to urządzenie, które pozwala na dużą mobilność w obrębie miejsca pracy, a także poza nim. Maszyny te posiadają homologacje i dlatego mogą poruszać się po drogach. Dźwignice te są zamontowane na specjalnie wzmocnionym podwoziu samojezdnym. Mogą pracować w trybie dźwigowym oraz transportowym, a ich wysięg może wynosić nawet 150 m. Dźwigi samochodowe często widujemy nie tylko na placu budowlanym, ale również przy wielu innych pracach. Ramię teleskopowe osadzone jest na podwoziu kołowym, a dźwig może wielokrotnie zmieniać swoją lokalizację w ciągu dnia.

Mobilny żuraw wieżowy

Nazywany również samochodowym dźwigiem wieżowym, to połączenie cech dźwigu samojezdnego z żurawiem budowlanym. Kratownica żurawia budowlanego osadzona jest na samochodowym podwoziu, dzięki czemu zyskuje możliwość poruszania się. Sterowanie odbywa się z poziomu kabiny operatora lub za pomocą zdalnego sterowania pilotem radiowym. Mobilny żuraw wieżowy nie potrzebuje dodatkowych pojazdów do transportu, przewożąc przeciwwagi, kratownicę i kabinę operatora samodzielnie na swojej przyczepie. Do obsługi takiego dźwigu potrzebny jest tylko jeden pracownik.

Elementy konstrukcyjne żurawia wieżowego

Budowa żurawia wieżowego, choć na pozór nie wydaje się skomplikowana, jest efektem zaawansowanej inżynierii. Główne elementy żurawia wieżowego to:

• Podstawa: najczęściej rama krzyżowa z balastem. Zapewnia żurawiom stabilność, a dociążenie stanowią bloki betonowe, których ilość i wagę dobiera się zależnie od konfiguracji żurawia.
• Wieża: zwieńczona mechanizmem obrotowym, decyduje o wysokości żurawia. Składa się z połączonych sekcji o długości od jednego do kilkunastu metrów. Kolumna żurawia budowlanego często budowana jest w kształcie pionowej wieży o wielosekcyjnej kratownicowej konstrukcji. Sama kolumna może osiągnąć nawet sto metrów wysokości.
• Wysięgnik: (ramię) montowany na wieży. Długość wysięgnika jest dobierana zgodnie z zapotrzebowaniem budowy i zwykle wynosi między 30 a 60 metrów. Na końcu wysięgnika lub po nim porusza się cięgnik z hakiem.
• Kabina sterująca: umieszczona u styku wieży i wysięgnika (lub na końcu kolumny), z której steruje się całym urządzeniem.

Inne ważne elementy to liny i bloczki, które umożliwiają podnoszenie i opuszczanie ładunków, oraz mechanizmy napędowe (silniki) i systemy bezpieczeństwa, które zapewniają płynną i kontrolowaną pracę żurawia. Wszystkie te elementy współpracują ze sobą, aby żuraw wieżowy mógł efektywnie i bezpiecznie wykonywać swoje zadania na placu budowy.

Mechanizm działania i bezpieczeństwo

Serce żurawia wieżowego to jego mechanizm - skomplikowany układ silników, przekładni, lin i bloczków, który umożliwia precyzyjne podnoszenie i opuszczanie ładunków. Zaawansowane systemy elektroniczne monitorują i kontrolują pracę maszyny, gwarantując optymalne bezpieczeństwo.

Bezpieczeństwo żurawia wieżowego jest priorytetem. Nowoczesne konstrukcje są wyposażone w zaawansowane systemy zabezpieczeń, obejmujące zarówno fizyczną budowę maszyny, jak i systemy monitorujące jej działanie. Do podstawowych należą wbudowana waga podwieszanego ładunku, zapobiegająca przeciążeniu żurawia, oraz stacja pogodowa do monitorowania siły wiatru.

Nowoczesne żurawie są naszpikowane elektroniką, co umożliwia zdalne monitorowanie ich stanu i działania w czasie rzeczywistym. Operator jest na bieżąco informowany o wszelkich nieprawidłowościach z poziomu kabiny, co pozwala na szybką reakcję w przypadku usterek. Każda firma eksploatująca żurawie wieżowe powinna posiadać jasno określone procedury bezpieczeństwa, obejmujące zasady postępowania w różnych sytuacjach, od rutynowych prac po sytuacje awaryjne.

Montaż żurawi budowlanych

Przygotowanie do pracy żurawia samojezdnego nie wymaga zbyt wielu czynności, ponieważ jest on w całości zamontowany na podwoziu. Inaczej jest z żurawiem wieżowym stacjonarnym. W tym przypadku proces montażu jest skomplikowany i wymagający, szczególnie przy bardzo wysokich urządzeniach. W przypadku żurawi wieżowych montowanych w częściach stosuje się dźwigi pomocnicze w postaci żurawi samojezdnych.

Etapy montażu żurawia wieżowego:

1. Przygotowanie podstawy: polega na przygotowaniu podstawy krzyżowej wraz z balastem i zakotwieniem żurawia do podłoża. Na wygładzonym gruncie, pod płaszczyzny szyn robi się podsypkę z tłucznia albo żwiru (15-20 cm na odpowiednich gruntach, do 50 cm na gorszych). Rozłożenie podkładów jest w dużej mierze zależne od masy żurawia. Przejezdne żurawie wieżowe oraz bramowe potrzebują rozstawienia wymaganego toru szynowego, który rozmieszcza się jak najbliżej stawianej konstrukcji, pamiętając o odstępach.
2. Montaż wieży: zakładana jest pierwsza kratownica żurawia. Kolejne moduły kratownicy są montowane za pomocą sworzni, aż do osiągnięcia żądanej wysokości. Jednocześnie umieszczany jest balast centralny.
3. Montaż obrotnicy i kabiny: następuje montaż obrotnicy oraz kabiny żurawia.
4. Montaż wysięgnika i przeciwwysięgnika: na ziemi scalany jest wysięgnik, po czym w całości jest podnoszony do góry i montowany do obrotnicy. Następnie nadchodzi czas na implementację przeciwwysięgnika balastu, który ma zapewnić prawidłową przeciwwagę konstrukcji.

Zaletą żurawia z wysięgiem, który rozkłada się hydraulicznie, jest możliwość złożenia wysięgnika w trakcie przenoszenia ładunku na czas omijania przeszkody. Sterować wysięgiem z masą da się w każdym żurawiu masztowym, a w żurawiach wieżowych i samojeżdżących bywa to tylko w paru sposobach o kontrolowaniu hydraulicznym, jakie nie są popularne w Polsce. W reszcie sposobów kontrolę wysięgu robi się wtedy, kiedy żuraw nie ma na sobie ładunku.

Liny i ich konserwacja

Liny działające na bębnach albo krążkach poza rozciąganiem są narażone też na zgniatanie. Aby ta moc nie uszkodziła lin, bębny oraz krążki powinny posiadać odpowiednio dużą obszerność. Do pęt korzysta się lin 6X61 + 1K, które są masywne, zrobione z dużej ilości prętów o niedużej średnicy. Posiadają skręty współzwite, ponieważ liny o skręcie przeciwzwitym bywają niesamowicie mało ruchome.

Liny składuje się naciągnięte na krzyżaki, bębny oraz krążki, w punktach niewilgotnych o drewnianej czy betonowej posadzce. Robi się to, by uniknąć korozji prętów i gniciu rdzenia konopnego. W tym miejscu temperatura nie może być większa niż dwadzieścia stopni, gdyż jak ją przekroczy, smar może zmienić stan na ciekły i przeszkadzać w pracy. Ważne jest, aby chronić liny przed osiadaniem na nich zabrudzeń, piasku czy czegokolwiek innego, co mogłoby się połączyć ze smarem. Aby liny służyły na długo, warto je co jakiś czas smarować odpowiednim preparatem, najlepiej ciepłym smarem o temperaturze dochodzącej nawet do 70-80°C.

Zastosowanie i wybór żurawia

Żurawie budowlane samojezdne i wieżowe najczęściej są stosowane na placach budowy, jednak znaleźć je można również w stoczniach, portach, warsztatach oraz w zakładach przemysłowych. Montowanie części bywa głównie przeprowadzane poprzez żurawie, nie aż tak często poprzez maszty montażowe. Piwnice, punkty zerowe konstrukcji, hale niskie bywają montowane głównie poprzez koparki z osprzętem dźwigowym albo żurawie kołowe czy samochodowe. Do zamontowania niezwykle masywnych części korzysta się z żurawi masztowych albo bramowych. Rosłe konstrukcje zamontowuje się zwykle przy użyciu żurawi wieżowych czy stałych, a konstrukcje z części przestrzennych o ciężarze do dwudziestu ton zamontowuje się suwnicą bramową.

Jak wybrać odpowiedni żuraw wieżowy?

Od wybranego modelu zależy szybkość, jakość, bezpieczeństwo i opłacalność budowy. Dlatego lepiej wcześniej sporządzić projekt prac, uwzględniając planowane koszty konserwacji i eksploatacji sprzętu. Kluczowe parametry do uwzględnienia:

• Mobilność: modele stacjonarne wykonują prace w jednym miejscu. Ruchome mogą przemieszczać się na ograniczoną odległość, np. po szynach. Technika samobieżna ma najwyższą manewrowość.
• Maksymalna nośność: w przypadku budowy monolitycznej odpowiednie są maszyny o nośności 6-8 t.
• Wysokość podnoszenia: przy maksymalnym podnoszeniu pod hakiem powinno pozostać 6-10 m do obliczeniowej wysokości konstrukcji, w przeciwnym razie konieczne będzie zastosowanie dodatkowego mocowania dźwigu do konstrukcji budynku, co wymaga dużych dodatkowych nakładów kapitałowych.
• Długość wysięgnika: ta charakterystyka żurawia wieżowego jest związana z wymiarami budynku. Wysięgnik musi sięgać do dowolnego punktu jego obwodu. Jeśli jeden żuraw nie wystarcza, używa się dwóch lub więcej żurawi, dbając o to, aby uniemożliwić kolizję.
• Montaż i serwis: wiele zależy od marki producenta. Popularne firmy zazwyczaj posiadają autoryzowane serwisy techniczne w różnych regionach.

Ponadto, parametry techniczne sprzętu do transportu ciężarowego muszą odpowiadać warunkom jego zastosowania. Należy uwzględnić ograniczenia terytorialne obiektu, obecność przeszkód w strefie pracy, odległość magazynu, pomieszczeń socjalnych i pomocniczych. Wiele zależy od stanu i jakości dróg dojazdowych do strefy roboczej, ograniczeń ze strony organów kontrolnych oraz jakości gruntu na placu budowy.

tags: #zuraw #budowlany #drabinka