Żurawie Wieżowe: Zastosowanie, Budowa i Klasyfikacja

Żurawie wieżowe to jedne z najpotężniejszych i najbardziej charakterystycznych maszyn roboczych na placach budowy, będące nieodłącznym elementem współczesnego krajobrazu miejskiego. Są to urządzenia dźwignicowe, powszechnie znane jako żurawie budowlane lub potocznie dźwigi, które umożliwiają realizację najbardziej złożonych i okazałych inwestycji budowlanych, zarówno w budownictwie mieszkaniowym, jak i przemysłowym. Ich głównym zadaniem jest podnoszenie i przenoszenie wyjątkowo dużych i ciężkich ładunków w pionie oraz poziomie, co znacznie usprawnia i przyspiesza prace budowlane. Bez tych maszyn wznoszenie wysokich wieżowców, dużych obiektów budownictwa mieszkaniowego oraz budynków przemysłowych byłoby znacznie trudniejsze i bardziej czasochłonne.

Czym są żurawie wieżowe?

Żurawiem wieżowym nazywamy dźwignicę, zaliczaną do największych maszyn roboczych. Jego zadaniem jest podnoszenie ładunków za pomocą haka umieszczonego na linie, która zainstalowana jest na wysięgniku. Żurawie zdecydowanie królują w budownictwie, jeśli chodzi o wielkość, będąc w stanie udźwignąć materiały o wadze nawet kilkudziesięciu ton. Ekipa budowlana używa żurawia wieżowego do podnoszenia stali, betonu, dużych narzędzi, takich jak palniki i generatory acetylenowe, oraz szerokiej gamy innych materiałów budowlanych. Są one powszechnym elementem każdego większego placu budowy.

Budowa żurawia wieżowego

Żurawie wieżowe na każde miejsce pracy muszą być dostarczane w kawałkach i potem montowane. Proces montażu żurawia wieżowego zaczyna się od rozmieszczenia podstawy dźwigu na gruncie. Występują dwa rodzaje podstaw - krzyżowa i kotwa fundamentowa, która musi być zakotwiona w odpowiednim gruncie (zwartym i nośnym). Koniecznym jest poprawne ustabilizowanie oraz wypoziomowanie takiej podstawy, a kotwa musi zostać zalana w cementowym fundamencie.

Do najważniejszych części ich budowy zaliczamy:

• Podstawa - przymocowana do betonowej płyty lub odpowiednio przygotowanego gruntu, łącząca się z masztem.
• Maszt (wieża) - jest pionową konstrukcją nośną, składającą się z licznych segmentów, na której opiera się cały żuraw. Może być montowany jako sekcyjny lub zintegrowany.
• Obrotnica - montowana na górze lub dole wieży, dzięki niej żuraw może się obracać. Zbudowana z silnika oraz przekładni pierścieniowej.
• Wysięgnik - inaczej „ramię robocze”, jego zadaniem jest przemieszczanie ładunku. Znajduje się na nim również kabina operatora w modelach górnoobrotowych, lub wózek (wodzak) przesuwający się wzdłuż wysięgnika. Może być poziomy (z wózkiem transportowym) lub wychylny (podnoszony pod kątem).
• Przeciwwaga - betonowe bloki montowane na przeciwwysięgniku, których masa musi kompensować siły działające na wysięgniku z podnoszonym ładunkiem, zapewniając równowagę żurawia.

Mechanizmy działania

Żurawie wieżowe wyposażone są w kilka napędów, najczęściej elektrycznych, spośród których każdy odpowiada za jeden ruch. Przykładowymi ruchami mogą być: wychył wysięgnika, jazda podwozia, obrót wysięgnika, podnoszenie haka czy też przesuw wodzaka. Najważniejszym ruchem żurawia jest podnoszenie i opuszczanie ładunku, które odbywa się za pomocą stalowej liny nawlekanej na bęben wciągarki, znajdującej się zazwyczaj w części przeciwwagi. Silnik elektryczny napędza ten bęben, a przez układ bloczków i kół linowych energia przekładana jest na hak roboczy. Cała górna część żurawia może się obracać o 360° dzięki mechanizmowi obrotowemu sterowanemu przez operatora, co zapewnia wszechstronny dostęp do całego obszaru roboczego.

Operator ma do dyspozycji pulpity sterownicze, joysticki i cyfrowe wskaźniki, znajdujące się w klimatyzowanej kabinie. W nowoczesnych jednostkach operatorzy wspomagani są przez sensory, systemy kontroli obciążenia, czujniki wiatru oraz ograniczniki stref pracy.

Parametry żurawi budowlanych

W celu dobrania odpowiedniej maszyny do pracy należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych parametrów:

• Udźwig nominalny - maksymalna masa ładunku, która może zostać podniesiona przez dźwig z utrzymaniem wszystkich wymogów wytrzymałościowych, bezpieczeństwa pracy oraz stateczności. Jest to parametr zmienny, zależny od wysięgu żurawia.
• Długość wysięgnika - jeden z najważniejszych parametrów technicznych. Większy wysięg skutkuje możliwością podania ładunku dalej. Długość wysięgnika powinna być dobierana odpowiednio do wielkości budowanego obiektu.
• Wysokość użyteczna podnoszenia - maksymalna wysokość, na jaką dźwig może unieść ładunek, mierzona pionowo od poziomu podłoża do osi haka w najwyższym punkcie przy aktualnym wysięgu. Wartość tego parametru jest zmienna i zależy od ilości zamontowanych członów wieży.
• Moment roboczy - stanowi wartość stałą. Jest iloczynem udźwigu żurawia przez jego wysięg.
• Moment wywrotu żurawia - wartość liczona względem hipotetycznej krawędzi wywrotu, będąca składową różnych momentów ustalających i wywracających żurawia.

Podział i klasyfikacja żurawi wieżowych

Żurawie wieżowe można podzielić ze względu na kilka ważnych atrybutów:

Typ wysięgnika:

• Wspornikowe (z wysięgnikiem wodzakowym) - z wózkiem transportowym, który porusza się po poziomej długości wysięgnika.
• Wychylne (wysięgnikowe) - z wysięgnikiem podnoszonym pod kątem, co ułatwia pracę w ograniczonej przestrzeni.

Umiejscowienie mechanizmu obrotowego:

• Górnoobrotowe - mechanizm obrotu znajduje się na górze wieży, obraca wysięgnikiem, podczas gdy wieża pozostaje nieruchoma.
• Dolnoobrotowe - mechanizm obrotu znajduje się na dole wieży, wysięgnik obraca się wraz z całą wieżą.

Typ podstawy:

• Stacjonarne - zakotwiczone do fundamentu, najczęściej spotykane na dużych placach budowy.
• Przejezdne - osadzone na specjalnym podwoziu (szynowym, kołowym, gąsienicowym), co pozwala na ich przemieszczanie na placu budowy.

Typ montażu:

• Montowane w zespołach - wymagają użycia żurawia pomocniczego do złożenia.
• Szybkomontujące (samomontujące) - rozkładane hydraulicznie, bez potrzeby użycia żurawia pomocniczego, co znacząco obniża koszty i czas przygotowania placu budowy.

Zastosowanie żurawi wieżowych

Zastosowanie żurawi wieżowych jest bardzo szerokie i obejmuje wiele sektorów, czyniąc je niezastąpionym wyposażeniem na placach budowy. Są powszechnie używane, ponieważ bez nich nie powstałoby tyle wysokich budowli w tak krótkim czasie.

Główne obszary wykorzystania:

• Budownictwo - przemysłowe, mieszkaniowe i komercyjne. Żurawie są kluczowe w wznoszeniu wieżowców, biurowców, osiedli mieszkaniowych oraz obiektów użyteczności publicznej. Umożliwiają podnoszenie i przenoszenie wielkogabarytowych elementów konstrukcyjnych, takich jak stalowe ramy, prefabrykaty betonowe czy duże elementy instalacji.
• Transport - przy rozładowywaniu i przeładowywaniu materiałów budowlanych na placu, co znacznie optymalizuje logistykę i przyspiesza procesy.
• Montaż konstrukcji stalowych - precyzyjne umieszczanie ciężkich elementów stalowych, co jest fundamentalne dla konstrukcji współczesnych budynków.
• Umieszczanie stałych instalacji - przenoszenie i montaż różnego rodzaju instalacji.

Niewątpliwą zaletą żurawi wieżowych jest duży zasięg wysięgnika, pozwalający prowadzić operacje na sporej powierzchni, co daje im przewagę nad mobilnymi żurawiami samojezdnymi w przypadku dużych placów budowy. Idealnie sprawdzają się w działaniu na dużych placach budowy.

Mobilne żurawie wieżowe

Mobilny żuraw wieżowy to innowacyjne rozwiązanie, w którym cała konstrukcja znajduje się na podwoziu samochodu ciężarowego. Dzięki temu można go z powodzeniem stosować w miejscach, gdzie klasyczny żuraw nie mógłby być osadzony. Kabina kierowcy jest jednocześnie kabiną operatora, choć w odróżnieniu od klasycznych dźwigów wieżowych, operator często obsługuje żurawia z ziemi. Składana wieża nie wymaga montażu oddzielnie - wystarczy, że operator naciśnie guzik, a żuraw sam się rozłoży. To sprzęt, który może pracować z ciężarem do 5 ton i w zasięgu 60 metrów. Mobilne żurawie są idealne dla inwestycji krótkoterminowych, przy domach jednorodzinnych czy małych obiektach usługowych, gdzie liczy się szybkość i elastyczność.

Bezpieczeństwo i uprawnienia operatora

Bezpieczeństwo pracy z żurawiami wieżowymi jest priorytetem, wymagającym przestrzegania ścisłych przepisów i posiadania odpowiednich kwalifikacji.

Zasady bezpieczeństwa:

• Stosowanie przepisów BHP - fundamentalne dla zapewnienia bezpieczeństwa sobie i innym.
• Zabezpieczenie przed silnym wiatrem - żurawie muszą być zabezpieczane przed silnym wiatrem, który mógłby uszkodzić ich konstrukcję. Żuraw może pracować wyłącznie w określonym zakresie siły wiatru (zazwyczaj do 15 m/s). W przypadku silnych podmuchów operator musi zatrzymać pracę, a żuraw powinien być ustawiony w tryb swobodnego obrotu, by wysięgnik mógł ustawiać się „z wiatrem” (tzw. weathervaning).
• Zgłaszanie usterek - wszystkie usterki i uszkodzenia powinny być od razu zgłaszane, aby nie dopuścić do zagrożenia zdrowia i życia operatora żurawia i osób znajdujących się w pobliżu maszyny.
• Regularne przeglądy i badania - regularne przeglądy techniczne, badania UDT i książka konserwacji są niezbędne dla każdej jednostki.

Uprawnienia operatora:

Obsługę żurawia wieżowego może prowadzić wyłącznie osoba posiadająca aktualne uprawnienia operatora UDT w kategorii IŻ (żurawie wieżowe). Aby zostać operatorem żurawia wieżowego, należy spełnić następujące wymagania:

• Ukończone 18 lat.
• Uzyskane wykształcenie minimum podstawowe.
• Aktualne orzeczenie lekarskie, stwierdzające brak jakichkolwiek przeciwwskazań do pracy na stanowisku operatora żurawia budowlanego.
• Ważne zaświadczenie kwalifikacyjne wydawane przez Dozór Techniczny UDT, TDT lub WDT, uprawniające do obsługi dźwigów budowlanych (zgodnie z aktualnie obowiązującymi przepisami ważne jest przez 5 lat).

Istnieje wiele specjalistycznych Ośrodków Kształcenia Zawodowego, które organizują kursy operatorów żurawi wieżowych. Szkolenia podzielone są na dwie części - teoretyczną i praktyczną, a kurs kończy się egzaminem przed komisją Dozoru Technicznego. Po pozytywnym przebiegu egzaminu kursant otrzymuje zaświadczenie o kwalifikacjach.

Warto wspomnieć, że bezterminowe zaświadczenia kwalifikacyjne Dozoru Technicznego zachowują swoją ważność do 1 stycznia 2024 r. W celu przedłużenia ważności uprawnień należy zgłosić się do organu, który wydał zaświadczenie, ze specjalnym wnioskiem, najlepiej na 3 miesiące przed upływem tej daty.

Zalety żurawi wieżowych

Żurawie wieżowe oferują szereg korzyści, które sprawiają, że są one niezastąpione w nowoczesnym budownictwie:

• Bardzo duża wysokość podnoszenia ładunków - umożliwiają wznoszenie budynków o wysokości setek metrów.
• Możliwość unoszenia kilkutonowych ładunków - są w stanie udźwignąć materiały o wadze nawet kilkudziesięciu ton.
• Duża precyzja - pozwalają na dokładne umieszczanie elementów konstrukcyjnych.
• Duża wydajność pracy - znacznie usprawniają i przyspieszają prace budowlane, co przyczynia się do obniżenia całkowitych kosztów inwestycji.
• Wielofunkcyjność - mogą być wykorzystywane do wielu zadań, od transportu materiałów po montaż konstrukcji.
• Możliwość pracy w trudnym terenie - szczególnie żurawie stacjonarne mogą pracować w wymagających warunkach.
• Nieskomplikowana obsługa jak na sprzęt budowlany - po odpowiednim szkoleniu.
• Duży zasięg wysięgnika - pozwala prowadzić operacje na sporej powierzchni, dając przewagę nad mobilnymi żurawiami samojezdnymi na dużych placach budowy.
• Doskonała widoczność i operatywność - operatorzy z kabin na wysokości mają szeroki widok na cały plac budowy.

Żurawie wieżowe są nieodłącznym elementem krajobrazu właściwie każdego miasta, w którym wznoszone są obiekty budowlane. Te precyzyjne, potężne urządzenia stały się nieodzownym elementem każdej inwestycji, w której konieczne jest przenoszenie ciężkich ładunków na znaczne wysokości i odległości. Współczesne budownictwo wielkokubaturowe nie mogłoby istnieć bez żurawi wieżowych.

tags: #zuraw #wiezowy #zastosowanie