Czym jest żuraw wieżowy i do czego służy?
Żuraw wieżowy to rodzaj dźwignicy, która składa się z dwóch podstawowych części: pionowego masztu montowanego bezpośrednio na gruncie lub na podwoziu szynowym oraz z wysięgnika poziomego zakończonego przeciwwagą. Rolą tego olbrzymiego urządzenia jest przenoszenie ciężkich elementów w obrębie placu budowy. Żuraw wieżowy to urządzenie dźwignicowe, potocznie zwane dźwigiem, zaliczane do największych maszyn roboczych.
Dla przykładu, jednym z największych produkowanych żurawi jest KRØLL K10000, z wysięgnikiem o długości 100 m i udźwigiem maksymalnym 240 Mg (240 ton) do wysięgu 44 m, oraz 120 Mg (120 ton) przy 82 m.
Żurawie budowlane służą do podnoszenia ładunków za pomocą haka umieszczonego na linie zamontowanej do wysięgnika. Urządzenia te zawierają również napędy, z których każdy ma inne zadanie. Odpowiedzialne są one przede wszystkim za ruch jezdny podstawy, obrót wysięgnika, opuszczanie i podnoszenie haka, przesuwanie wodzaka czy ruch wychylny wysięgnika.
Zastosowanie żurawi wieżowych
Zastosowanie żurawi wieżowych jest bardzo szerokie. Wykorzystuje się je głównie w budownictwie (wielkopowierzchniowym, przemysłowym itp.), a także do transportu towarów, w tym bardzo ciężkich konstrukcji stalowych.
Tak szerokie zastosowanie żurawia wieżowego jest możliwe głównie ze względu na jego bardzo dużą powierzchnię roboczą. Żuraw optymalizuje prace budowlane w obrębie placu budowy. Dzięki niemu można podnosić i przenosić bardzo duże ciężary z wykorzystaniem pomocy zaledwie jednej lub dwóch osób (operator + hakowy).
Żurawie wieżowe zapewniają dużą powierzchnię operacyjną ze względu na dość duży zasięg wysięgnika. Umożliwiają podnoszenie ciężkich ładunków na spore wysokości, co byłoby niemożliwe z użyciem siły ludzkich rąk. Dzięki żurawiom prace budowlane przebiegają szybciej, wydajniej i efektywniej. Gwarantują dużą precyzję i mogą pracować w trudnym terenie, a także w warunkach kolizyjnych.
Budowa i działanie żurawia wieżowego
Na budowę żurawia składa się pionowy maszt znajdujący się na podłożu stacjonarnym lub przejezdnym. W jego skład wchodzi też wysięgnik poziomy lub wychylny, nazywany również tzw. ramieniem nośnym, lina nośna (podnosząca ładunki) oraz podstawa.
Kolumna żurawia budowlanego często budowana jest w kształcie pionowej wieży o wielosekcyjnej kratownicowej konstrukcji. Wysięgnik może być wychylny z cięgnikiem zainstalowanym na jego końcu lub stały, poziomy, z wodzakiem (cięgnikiem) poruszającym się po nim. Żuraw wieżowy podczas pracy wykonuje koliste ruchy wokół własnej osi.
Klasyfikacja żurawi wieżowych
Podstawowymi kryteriami podziału żurawi wieżowych są takie parametry jak: umiejscowienie mechanizmu obrotu, rodzaj podstawy, typ montażu i wysięgnika.
Klasyfikacja ze względu na umiejscowienie mechanizmu obrotu
- Żurawie górnoobrotowe: To konstrukcje, w których mechanizm obrotowy jest umieszczony na górze wieży, co oznacza, że obraca się wyłącznie konstrukcja wysięgnika żurawia, a nie jego kolumna. Maszt pozostaje w tym wypadku pionowy i nieruchomy. Ten rodzaj jest stosowany w średnich i dużych inwestycjach z długim terminem realizacji.
- Żurawie dolnoobrotowe: To konstrukcje, w których mechanizm obrotowy został umieszczony w dolnej części żurawia; oznacza to, że w modelu tym obraca się nie tylko wysięgnik, ale też kolumna żurawia budowlanego. Jako jedyny nieruchomy pozostaje portal. Montaż tych maszyn odbywa się automatycznie.
Klasyfikacja ze względu na rodzaj podstawy i sposób montażu
Jeśli żuraw osadzony jest na stałe, to mówi się wtedy o rozwiązaniu stacjonarnym. Alternatywą dla niego jest żuraw przejezdny, który jest osadzony na specjalnym podwoziu.
- Żurawie stacjonarne: Nie posiadają funkcji przejezdnej. Są one montowane na portalu, kotwie traconej lub krzyżu. Mogą być też budowane na szczytowej kondygnacji budynku.
- Żurawie przejezdne: Są zaopatrzone w specjalne podwozie (szynowe, kołowe, gąsienicowe itd.). Żurawie budowlane mogą być stacjonarne lub przejezdne, na podwoziu szynowym lub gąsienicowym.
Pod kątem typu montażu żurawie dzielą się na:
- Żurawie szybkomontujące: Nie wymagają żurawi pomocniczych do pracy.
- Żurawie montowane z podzespołów: Potrzebują żurawi pomocniczych przy montażu.
Klasyfikacja ze względu na typ wysięgnika
W tej sekcji wyróżnia się wysięgniki wspornikowe oraz wychylne (tzw. wysięgnikowe). Wysięgnik to ruchome ramię działające obrotowo.
- Wysięgniki wspornikowe (poziome z wodzakiem): Są odporne na duże ciężary, ich przeznaczeniem jest transport bardzo ciężkich materiałów. Cięgnik w tym przypadku jest nazywany wodzakiem, a po wysięgniku porusza się za pomocą dwóch lin.
- Wysięgniki wychylne: Cięgnik jest zamontowany na samym końcu wysięgnika. Sprawdzają się w zamkniętych miejscach oraz takich, z ograniczoną przestrzenią czy gęstymi zabudowaniami.
Kluczowe parametry pracy żurawi wieżowych
Najważniejszym parametrem definiującym przydatność żurawi na placach budowy jest oczywiście ich udźwig, który najczęściej wyrażony jest w tonach. Jest to parametr zmienny, który określa maksymalne obciążenie konstrukcyjne, jakie może znieść żuraw. Istotne jest, że maksymalna wartość udźwigu zależeć będzie od położenia wysięgnika: im wysięgnik jest bardziej oddalony od osi obrotu żurawia, tym udźwig jest mniejszy.
Kolejnym parametrem, który warto wziąć pod uwagę, jest wysokość użyteczna, której wartość równa jest odległości haka (w jego najwyższym położeniu) od powierzchni gruntu.
Z kolei wysięg żurawia to maksymalna odległość od osi żurawia, na którą może zostać wysunięty hak. Zasięg wysięgnika jest definiowany w metrach i określa, na jaką odległość może dotrzeć wysięgnik.
Ostatnim, bardzo istotnym parametrem żurawia jest tzw. moment roboczy, czyli iloczyn pomiędzy wysięgiem a maksymalnym udźwigiem. Wyraża się go w tonometrach. Oznacza to, że w konstrukcjach wieżowych żurawie wieżowe mają ów parametr stały, gdyż udźwig jest odwrotnie proporcjonalny do odległości wysięgu haka od osi konstrukcji.
Urząd Dozoru Technicznego - Żurawie wieżowe
Montaż i transport żurawi wieżowych
Żuraw na budowę przewożony jest w elementach na ciężarówkach. Montaż na budowie odbywa się przy pomocy żurawia samojezdnego. Po wypoziomowaniu żurawia przystępuje się do ustawienia wieży do pionu, a następnie założenia przeciwwagi.
Na uprzednio przygotowanym podłożu rozkładana jest podstawa żurawia. Do podstawy mocowana jest wieża, która składa się z wielu pojedynczych elementów łączonych razem aż do osiągnięcia żądanej wysokości. Jednocześnie umieszczany jest balast centralny. Po pełnym zabalastowaniu żurawia, na wieżę nakłada się obrotnicę oraz przeciwwysięg. Na ziemi jest scalany wysięgnik, po czym w całości jest podnoszony do góry i montowany do obrotnicy.
Wybrane modele i innowacje w technice żurawi wieżowych
Potain MCT 805 i MDT 809: Wysoka wydajność i łatwość transportu
Nowy żuraw wieżowy o dużym udźwigu Potain MCT 805, produkowany w fabryce Manitowoc w Zhangjiagang w Chinach, oferuje wysoką wydajność i jest zgodny z międzynarodowymi standardami i wymaganiami. Podobny do MDT 809, jest dostępny w konfiguracjach o udźwigu 32 i 40 ton, z wysięgnikiem o długości 80 metrów i wysokością pod hakiem 84 metry.
Duża wysokość robocza jest zasługą wzmocnionego systemu masztu K z nowo opracowanymi podstawami montażowymi. 8-metrowa podstawa w kształcie krzyża zapewnia osiągi do tej pory kojarzone z podstawą o długości 10 metrów. Wysięgnik przeciwwagi, o długości nieprzekraczającej 27,3 metra, umożliwia imponujący udźwig 7,5 tony na wysięgu 80 metrów.
Obciążenie na wysięgniku w konfiguracjach M32 i M40 jest idealnie dostosowane do zaspokojenia rosnącej potrzeby podnoszenia cięższych ładunków w ciasnych miejscach pracy. Maksymalny udźwig 32 ton w wersji M32 jest dostępny dla odległości znacznie powyżej 22 metrów, podczas gdy w wersji M40 ładunek o maksymalnej masie 40 ton może być przenoszony na wysięgu powyżej 18,5 metra.
Wciągniki sterowane częstotliwością są dostępne w wielu wariantach. Dwa najbardziej atrakcyjne modele to 150HPL80 dla modelu M32, który może podnieść 1,8 tony z prędkością 151 metrów na sekundę, oraz 270LVF100 Optima dla M40, który może podnieść 3,5 tony z prędkością 162 metry na sekundę. Zarówno dla M32, jak i M40, maksymalna pojemność bębna wynosi 1063 metrów liny, jeśli jest on wyposażony w większą opcję wciągnika. Klienci mogą wybrać konfigurację z dwoma przewleczeniami w podnoszeniu w celu szybszego podnoszenia lub z czterema w przypadku podnoszenia ciężkich przedmiotów.
Łatwy transport i montaż Potain MCT 805
Żurawie o udźwigu 40 ton zazwyczaj potrzebują do transportu do 14 kontenerów. Żuraw MCT 805 zapewnia kompaktowe rozwiązanie transportowe. Jego sekcja obrotowa może być przenoszona w 10 lub 11 elementach, w zależności od sposobu transportu żurawia, z kolei wszystkie sekcje wysięgnika mieszczą się w standardowym kontenerze. Jest to możliwe dzięki konstrukcji wysięgnika o szerokości zaledwie 1,55 metra i wysokości poniżej 2,5 metra.
Najlepsze w tej klasie żurawi warunki transportowe i montażowe sprawiają, że żuraw MCT 805 można ustawić dwa razy szybciej i wymaga mniej miejsca niż konwencjonalne żurawie o udźwigu 40 ton. Dzięki pełnemu wysięgnikowi 80 metrów żuraw można zmontować na wysokości roboczej 50 metrów w mniej niż trzy dni.
Oprócz tego, że jest wygodniejszy w transporcie, 8-metrowa podstawa krzyżowa jest również łatwiejsza do ustawienia. Składa się z głównego dźwigara i dwóch połówkowych dźwigarów poprzecznych, które można łatwo połączyć za pomocą kołków. Długości sekcji masztu i wysięgnika zostały również zaprojektowane tak, aby idealnie dopasować się do wymagań klienta, w tym 10-metrowy maszt do szybkiego montażu, 5-metrowy maszt do teleskopowania i 3,33-metrowy do precyzyjnej regulacji wysokości. Stosując dedykowane punkty zawieszenia i systemy połączeń do szybszego i prostszego montażu na miejscu, wysięgnik może być budowany od 30 do 80 metrów, w odcinkach 5-metrowych, na ziemi lub w powietrzu, w zależności od warunków na miejscu i dostępnej przestrzeni. Montaż dodatkowo upraszczają obrotowa kabina i punkty łatwego podłączenia składanego wysięgnika przeciwwagi. Po zamontowaniu okablowanego zespołu głowicy wieży/kabiny nie ma potrzeby demontowania go między miejscami pracy.
Sukces Potain MDT 809 w ważnych projektach
Zalety szybkiego montażu i kompaktowej konstrukcji napędzają wzrost popytu na żurawie z poziomym wysięgnikiem, a rosnąca popularność metod budowy modułowej stwarza większe zapotrzebowanie na modele o większej wydajności. Sukces MDT 809 pokazał, że inne regiony również będą czerpać korzyści z jego innowacji, dzięki czemu decyzja o wprowadzeniu na rynek MCT 805 stała się stosunkowo łatwa.
MDT 809, zaprezentowany na targach Bauma 2019, stał się natychmiastowym hitem i szybko kluczową częścią dużych projektów budowlanych w Europie, Azji, Oceanii i Stanach Zjednoczonych. Do tej pory wziął udział w kilku ważnych projektach, w tym przy odbudowie paryskiej katedry Notre Dame, podczas budowy akceleratora cząstek FAIR w Darmstadt w Niemczech oraz w City Ridge w Waszyngtonie. Został wyróżniony prestiżową nagrodą Projekt żurawia wieżowego roku wydaną przez DLR i SPMDG w 2020 roku.
Żuraw MCT 805 będzie dostępny w Chinach i pozostałych krajach Azji, Australii i Nowej Zelandii, na Bliskim Wschodzie, w Afryce i Ameryce Łacińskiej.
Urząd Dozoru Technicznego - Żurawie wieżowe
Żurawie o dużym udźwigu: Inne rozwiązania - teleskopowy żuraw gąsienicowy SENNEBOGEN 683 E
SENNEBOGEN dodał kolejny model do swojej oferty teleskopowych żurawi gąsienicowych: 80-tonowy 683 E. Dzięki udźwigowi 80 ton i długości wysięgnika głównego 42 m dziewiąty model w serii doskonale wpisuje się w lukę pomiędzy istniejącymi 673 E i 6103 E i należy do klasy średniej producenta.
Od ponad 30 lat bawarski producent maszyn SENNEBOGEN specjalizuje się w teleskopowych żurawiach gąsienicowych i z powodzeniem wprowadza tę elastyczną koncepcję żurawia na rynki międzynarodowe. 80-tonowa maszyna doskonale sprawdza się podczas budowy budynków naziemnych, jak i konstrukcji podziemnych, budowy mostów, wbijania pali podczas montażu grodzic oraz jako zwinny żuraw pomocniczy.
Charakterystyka techniczna SENNEBOGEN 683 E
Żuraw teleskopowy o masie 80 t napędzany jest silnikiem Cummins o mocy 186 kW z najnowocześniejszą technologią oczyszczania spalin Stage V. Wciągarki główna i pomocnicza są napędzane przez wysokociśnieniowy silnik tłokowy, który zapewnia znaczną siłę pociągową 72 kN każda i prędkości lin do 120 m/min. Indywidualnie konfigurowane wyposażenie może być uzupełnione o szeroką gamę przystawek, opcji i dodatkowych funkcji, takich jak programowalny ogranicznik zakresu roboczego oraz pakiety bezpieczeństwa i pakiety niskotemperaturowe.
4-sekcyjny Full Power-Boom, który w konfiguracji standardowej może się rozsuwać do długości 42 m, oferuje dużą szybkość teleskopowania, co jest bardzo istotne zwłaszcza w skomplikowanych operacjach ze zmieniającymi się długościami wysięgników. Dzięki zastosowanej przez Sennebogen technologii, sterowanie wysięgnikiem umożliwia pracę z maksymalną siłą w każdej pozycji wysięgnika. W ten sposób można szybko i łatwo osiągnąć każdą żądaną długość wysięgnika i pracować z automatycznym doborem trybu pracy. Opcjonalnie można zwiększyć zasięg do 57 m dzięki podwójnie składanemu wysięgnikowi, który można ustawić pod kątem, co czyni go szczególnie atrakcyjnym dla budownictwa.
Podwozie i komfort pracy SENNEBOGEN 683 E
Teleskopowe podwozie gąsienicowe 683 E ma maksymalny rozstaw gąsienic 4,2 m. W zależności od potrzeb można go symetrycznie lub asymetrycznie zmniejszyć do 2,68 m, przy czym tabele obciążeń są automatycznie dopasowywane do danego rozstawu. Czasochłonne pozycjonowanie maszyny wyeliminowano dzięki solidnej konstrukcji podwozia, co jest szczególnie korzystne podczas pracy na pochyłościach oraz w zadaniach typu „podnieś i przenieś”. 80-tonowa maszyna może się pochwalić nie tylko imponującymi wartościami obciążenia przy nachyleniu do 4 stopni, ale może nawet jechać ze 100% podanego obciążenia na haku.
Żuraw o masie 80 ton jest w stanie samodzielnie rozładować się z ciężarówki i za pomocą pilota radiowego jest również całkowicie samodzielnie montowany. Szerokość transportowa, wliczając zamontowane gąsienice, to zaledwie 3,5 metra.
Operatorzy maszyn doceniają ergonomiczne zalety wyjątkowo przestronnej kabiny Maxcab. Aby zapewnić komfortowy widok nawet odległych ładunków, kabina posiada możliwość standardowego pochylenia o 20 stopni. Opcjonalnie żuraw może być również wyposażony w hydraulicznie podnoszoną kabinę z przechyłem o 30 stopni i podnoszoną na wysokość 5,55 m. Duża powierzchnia okien kabiny zapewnia optymalny widok na cały obszar pracy.
Pilot radiowy zapewnia obsługę maszyny spoza kabiny. Kamery i duży monitor rozszerzają pole widzenia operatora na tył i prawą stronę, mogą być również wykorzystane do monitorowania wciągarek. Elektryczny system sterowania dwuosiowego posiada przyciski sterujące joystickiem dla opcjonalnych przystawek oraz graficznie przedstawiony ogranicznik momentu obciążenia. System zapewnia audio-wizualne ostrzeżenie i blokuje dźwignię sterującą, gdy limity obciążenia zostaną osiągnięte lub przekroczone.
SENNEBOGEN 683 E okazuje się być również bardzo prosty pod względem łatwości serwisowania. Centralny punkt smarowania osi dolnej wysięgnika, siłownika obracania i pierścienia obrotowego znacznie ułatwia obsługę serwisową.
