Тенденции в развитии башенных кранов
Поднимать больше и выше
Грустно признать, но Россия зависит от импорта башенных кранов повышенной грузоподъемности, которые необходимы для возведения крупных объектов инфраструктуры и промышленности: величайших мостов, атомных электростанций, металлургических комбинатов и т. д.
| Модель крана | Liebherr 150EC-B8 Litronic | Potain MDT 189 | TEREX CTT 162-8 | QTZ 125B | Comansa 11LC150 | Comansa 11CM150 | TGM GRT 6015 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Грузоподъемность, т | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Вылет при максимальной грузоподъемности, м | 15,1 | 19,2 | 18,7 | 16,1 | 14,8 | 13,8 | 15,8 |
| Высота свободностоящего крана, м | 51,5 | 61,9 | 49,5 | 58 | 57,4 | 57,4 | 63 |
| Размер башни, м | 18, х 1,8 | 2,0 х 2,0 | 2,1 х 2,1 | 2,0 х 2,0 | 1,6 х 1,6 | 1,6 х 1,6 | 1,7 х 1,7 |
| Длина стрелы, м | 62,5 | 60 | 60 | 60 | 60 | 65 | 60 |
| Грузоподъемность на максимальном вылете, т | 1,4 | 1,7 | 2,05 | 1,5 | 1,7 | 1,4 | 1,4 |
| Наличие противовеса | Нет | Нет | Нет (кабель) | Есть | Есть | Есть | Есть |
| Стоимость крана, евро | 350 000 | 431 000 | 367 000 | 235 600 | 379 000 | 240 000 | 232 484 |
| Место поставки | Дзержинск | Москва | Санкт-Петербург | Санкт-Петербург | Санкт-Петербург | Санкт-Петербург | Санкт-Петербург |
| Стоимость монтажной обоймы, евро | 57 000 | 85 000 | 68 000 | в комплекте | 68 800 | 33 900 | 36 700 |
| Страна производства | Россия | Франция | Италия | Китай | Испания | Китай | Турция |
Тем не менее отрадно, что и среди продукции российских производителей можно найти краны, соответствующие потребностям крупных инфраструктурных проектов. Из всех российских производителей башенных кранов «Нязепетровский краностроительный завод» (входит в Группу компаний «Крановые технологии»), пожалуй, чувствует себя лучше всех. Предприятие полного цикла выпускает линейку кранов, в том числе башенных, под брендом GIRAFFE и не останавливается в развитии: производственный ассортимент постоянно пополняется новыми моделями.
С 2015 г. башенные краны GIRAFFE участвуют в строительстве объектов Курской АЭС. С 2017 г. TDK-12.300 ведет строительство Казанской ТЭЦ-1. С 2018 г. шесть верхнеповоротных башенных кранов без оголовка TDK-40.1100 работают на строительстве Курской АЭС-2 в г. Курчатове.
Мод. TDK-40.1100 имеет максимальную г/п 40 т. При максимальном вылете 81 м г/п составляет 12 т, максимальная высота свободного стояния 91,6 м, а максимальная высота при креплении к возводимому объекту 190 м.
Верхнеповоротные башенные краны без оголовка – последнее слово на рынке грузоподъемной техники. Неподвижная башня и полноповоротная стрела башенного крана позволяют использовать не только анкерное основание, но и крепления башенного крана к возводимому объекту, благодаря чему высота строящегося здания может достигать 240 м.
Безоголовочный кран Yongmao STT3930, специально разработанный для строительства автомобильного моста, оснащается стрелой запатентованной треугольной формы и модульной противовесной консолью коробчатого сечения с лебедкой сверху. При вылете 21 м он способен поднять груз в 200 т на высоту 250 м при помощи двух грузоподъемных лебедок мощностью по 162 кВт, соединенных с восемью канатами подъемного блока с двойной крановой тележкой. С одной тележкой кран способен поднять и переместить груз до 79,1 т при максимальном вылете 50 м. Конструкция простая: две платформы для лебедок расположены на разной высоте сверху концевой секции противовесной консоли прямоугольного сечения.
Моноблочная башня удобна для перевозки, имеет сечение 3,6х3,6 м, высота свободного стояния составляет 67,3 м. Все соединительные пальцы мачты и стрелы могут быть легко вставлены гидравлическим инструментом. Грузоподъемные канаты проходят через верхушку верхней секции башни крана на натяжные шкивы ко второй секции стрелы. Большое расстояние между первыми шкивами и узлом лебедки обеспечивает лучший угол наклона каната к оси лебедки, способствующий более ровному наматыванию каната на барабан лебедки. В результате также увеличивается максимальная высота подъема крюка за счет того, что канат крюка наматывается на барабаны двух лебедок, которые находятся поодаль, на верхней части противовесной консоли и стрелы крана. К тому же натяжение каната крюка компенсирует изгибание стрелы под действием нагрузки.
Несмотря на то, что европейские компании-производители Liebherr, Krøll, Potain, Wolff и Wilbert при создании башенных кранов с наибольшей грузоподъемностью по-прежнему отдают предпочтение кранам с оголовком и уравновешенной (молотовидной) стрелой, они выпускают модели безоголовочных кранов все большей грузоподъемности.
Так, компания Krøll в 2019 г. выпустила свою самую мощную модель безоголовочного крана K 1230F г/п 48 т на вылете 30,5 м и 30 т на вылете 46,3 м. Несмотря на высоту сечения 3,8 м, прямоугольные секции контрстрелы и треугольные секции крановой стрелы могут транспортироваться либо лежа на боку (в этом случае их высота составляет 1,9 м, а ширина 3,8 м), либо на низкорамном прицепе (тогда высота их будет 3,8 м, а ширина 1,9 м). У крана со стрелой максимальной длины 80 м секции стрелы будут иметь высоту сечения всего 2,56 м, благодаря чему они помещаются в контейнер High cube. В зависимости от длины стрелы стандартная контрстрела может быть укорочена с 28,5 м до 22,5 м. Самая тяжелая часть – опорно-поворотный механизм шириной 3,3 м и высотой 1,8 м весит 23,6 т.
Сообщается, что в компании уже ведется предварительная проработка конструкции крана большего типоразмера – мод. K1830F.
Строительство по технологии PPVC и безоголовочные краны
В последние десять лет в мире набирает популярность технология строительства зданий из готовых объемных конструкций заводского производства (pre-fabricated pre-finished volumetric construction, PPVC – англ.). Технология PPVC предусматривает изготовление модулей домов (не путать с «модульным строительством», практикующимся в нашей стране!) в заводских условиях, с внутренней отделкой, полами и т. д. Этот метод позволяет увеличить производительность строительных работ, а также до 50% уменьшить потребность в рабочей силе и затраты рабочего времени, уменьшить количество пыли и шума при строительстве, повысить качество и безопасность работ. Поэтому нет сомнения, что скоро технология строительства PPVC придет и в нашу страну.
Стальные модули строительных конструкций весят порядка 20 т, а предпочтительно используемые сегодня готовые конструкции из железобетона – 30 т. К тому же модули поднимают с использованием специальной охватывающей стальной защитной рамы, чтобы предотвратить воздействие на готовую конструкцию нагрузок от грузовых стропов, действующих под углом к вертикали. Таким образом, следует прибавить еще и вес грузоподъемного оборудования, и строительные конструкции в сумме будут весить от 25 до 40 т, при этом вылет стрелы крана должен составлять 35–40 м. Чтобы позиционировать модули PPVC с точностью ±2 мм, необходимо, чтобы крановое оборудование работало исключительно плавно и медленно.
Все эти требования лучше всего удовлетворяются при использовании мощных безоголовочных кранов конструкции с укороченными стрелой и контрстрелой.
На выставке Bauma 2019 компания Wolffkran продемонстрировала модель безоголовочного башенного крана Wolff 6020 clear второго поколения класса 140 тм в двух версиях: 6 и 8 т. Грузоподъемность новой модели стала больше, также в конструкции использованы новые решения, улучшающие работу крана, ускоряющие его монтаж, подготовку к работе и демонтаж, упрощающие транспортировку.
На конце своей 60-метровой стрелы 6-тонная версия может поднимать груз в 2 т, а не 1,5 т, тогда как 8-тонная версия поднимает при полном вылете 1,8 т вместо 1,5 т. Кран Wolff 6020.6 clear оснащается грузоподъемной лебедкой с приводом мощностью 28 кВт, которая обеспечивает более высокую скорость работы – до 108 м/мин и с более тяжелыми грузами.
Кабина оборудована кондиционером и отопителем, имеется 7-дюймовый цветной сенсорный экран системы управления. Краны комплектуются современными электронными системами защиты от перегрузки и от столкновений.
Канаты: вместо стали синтетическое волокно
На Западе ряд компаний ведут исследовательские работы по созданию канатов из синтетического волокна для подъемных кранов, и они добились определенных успехов. Использование канатов из синтетического волокна вместо стальных канатов имеет целый ряд преимуществ. Канат из синтетических волокон весит в несколько раз меньше стального, равного по прочности аналога. За счет использования более легкого волоконного каната и крюковой подвески грузоподъемность крана значительно увеличивается, особенно на максимальных вылетах стрелы. Также не происходит потери грузоподъемности из-за веса каната при большой высоте подъема, и увеличивается высота свободного стояния крана.
В ситуациях, когда при перегибах нижние слои каната подвергаются меньшим растягивающим напряжениям по сравнению с верхними, волоконный канат способен выдержать более высокие напряжения, чем стальной. Синтетические волокна, из которых свиты канаты, не нуждаются в смазке. Легкий и эластичный волоконный канат намного проще заменить, такие работы можно выполнять без применения специального оборудования, с меньшим количеством людей, быстрее и безопаснее. Собирать кран после перевозки на новое место тоже значительно легче.
Поскольку и сердечник, и оболочка каната выполнены из синтетических волокон, рабочие не смогут пораниться торчащими из каната проволочками. Волоконный канат ровно наматывается на барабан лебедки, подобно стальному канату. В процессе работы стальные канаты повреждают шкивы и блоки на кране, волоконный канат мягче, создает намного меньшее трение и не повреждает шкивы и блоки.
Несколько компаний в мире выпустили волоконные канаты для судовых подъемных кранов, а для строительных башенных кранов разработала канат из синтетического волокна нового типа, обладающего высокой прочностью на разрыв и растяжение, только одна компания – Liebherr.
