При строительстве различного типа сооружений и во многих промышленных отраслях возникает потребность в применении подъемно-транспортных механизмов. Нередко приходится иметь дело с грузами, вес которых превышает отметку в тысячу тон. Самый большой кран в мире способен поднимать грузы весом 20 тысяч тонн.
Крановая техника отличается по конструктивным особенностям, способам перемещения, типу опоры и прочим параметрам, что непосредственно влияет на показатели грузоподъемности. Лидирующие позиции в рейтинге самых мощных грузоподъемных машин занимают представители Китая, Японии, Южной Кореи.
Kroll K-10000
Самоходный башенный кран на рельсовом ходу, произведенный в Дании. Среди машин подобного типа является настоящим гигантом, особенно, по показателям грузоподъемности. К-10000 предназначен для строительства крупных объектов промышленности и электростанций.
Как растут башенные краны для небоскреба Лахта Центр
Один из таких кранов использовался в России при возведении энергоблоков Ростовской АЭС. Подобные механизмы также используются в стационарном положении, будучи установленными в фундамент. Конструкция предусматривает наличие вспомогательного крана, с помощью которого производится монтаж основного.
- грузоподъемность — 360 тонн;
- вылет основной стрелы — 82 м;
- высота конструкции — 143 м.
Zoomlion ZACB01
Колесный кран китайской компании, попавший в книгу рекордов Гиннеса. Основа механизма — 12-колесное шасси, длина которого превышает 21 метр. Для обеспечения устойчивости предусмотрены 4 шаровые опоры, которые выдвигаются во время подготовки к рабочему процессу.
Кабина крановщика вращается на 360 градусов. ZACB01 оснащен 8-секционной телескопической стрелой, причем каждая секция способна раздвигаться на 13 метров. Выпуск самоходной машины приурочили 20-летию компании Zoomlion. Стоимость автокрана составляет почти полтора миллиона долларов.
- показатели грузоподъемности — 2 000 т;
- высота подъема — 106 м;
- высота крана в сложенном виде — 4 м.
Liebherr LR13000
Гусеничный кран от немецкого производителя, конструкция которого обладает большим запасом прочности. Машина способна работать без балансировочного груза благодаря мощной кольцевой поворотной структуре. Если возникает необходимость в противовесе при подъеме на большую высоту, устанавливаются 25-тонные блоки.
Машина является экономичной в плане транспортировки, поскольку ее отдельные компоненты весят не более 70 тонн. Высокие показатели отказоустойчивости обеспечены наличием резервных приводов. LR13000 используется, в частности, при строительстве буровых платформ, мостов, объектов атомной энергетики.
Китайцев уже не догнать: Машина для строительства небоскребов
- грузоподъемность 3 000 т;
- высота подъема — 236 м;
- максимальный вылет стрелы — 200 м.
Terex CC8800-1 TWIN
Гусеничный самоходный стреловой кран немецкого производства. Демонстрация модели, которая имеет четыре модификации, была проведена в 2007 году. Машина оснащена двойной решетчатой стрелой, что существенно повысило показатели грузоподъемности.
Благодаря модульной конструкции такие большие подъемные краны можно легко транспортировать в любую точку планеты. Кроме того, Twin способен передвигаться, будучи полностью нагруженным, что позволяет экономить массу времени. Модель идеально подходит для работы с крупногабаритными грузами.
- грузоподъемность — 3200 т;
- суммарная высота главной стрелы и гуська — 235 м;
- длина гусеничной базы в рабочем положении — 14 м.
ALE AL.SK190
Британская модель, занимающая почетное место в списке мощных кранов по грузоподъемности. Два экземпляра подъемных механизмов введены в эксплуатацию в 2008 и в 2011. ALE AL.SK190 был специально возведен для нефтехимического контракта в Саудовской Аравии.
Кран оснащен двойной решетчатой стрелой и установлен на платформенном кольце. Чтобы поднимать грузы, предусмотрено использование кабельных домкратов, грузоподъемность которых составляет около 600 тонн. Сейчас машины данного типа работают в США и Таиланде, а для их перевозки понадобилось 130 контейнеров.
- справляется с грузами массой до 4 300 тонн;
- радиус действия — 84 м;
- максимальный вылет стрелы — 200 м.
DLV4000
Китайский подъемно-транспортный механизм для работ на плаву. Конструкцию обслуживает 250 человек, при этом кран может 2 месяца функционировать в открытом море без пополнения запасов. DLV4000 работает, в первую очередь, там, где ведется разработка газовых и нефтяных месторождений.
Эффективность использования технологической новинки объясняется ее экономичностью, возможностью снизить временные затраты и уменьшить количество циклов опускания-подъема грузов. Кран помогает осуществлять работы в труднодоступных местах и при существенных показателях минусовых температур.
- поднимает грузы массой до 4 400 тонн;
- 174-метровая длина;
- скорость хода — 12 узлов.
Sarens SGC-250
Презентация суперкрана от компании Sarens, являющейся мировым лидером в области подъема и перемещения тяжеловесных грузов, проведена в 2018 году. Это самая мощная по размерам и грузоподъемности машина из всех тех, которые были созданы бельгийским производителем.
SGC-250 способен перемещаться в рабочем состоянии из одного положения в другое, что достигается за счет двух комплектов колес: один предназначен для полного разворота, другой служит для передвижения. Производство крана на колесах осуществлялось с соблюдением европейских и мировых стандартов.
- поднимает грузы весом до 5 тыс. тонн;
- высота подъема — 250 м;
- длина основной стрелы — 160 м, гуська — 100 м.
Biggle 125D AFRD
Сверхмощный гусеничный суперкран, который имеет модульную конструкцию и способен обслуживать одновременно несколько объектов. Оснащен закрытой кабиной и может работать с использованием дизель-гидравлической или дизель-электрической систем питания.
Грузоподъемность строительного крана зависит от длины стрелы. Чем меньше ее показатели, тем больший вес машина способна поднять. Одно из преимуществ — сохранение устойчивости при порывах ветра до 240 км/ч. 125D AFRD легко монтируется и перевозится к месту назначения на специальных платформах.
- грузоподъемность — 6 803 т;
- высота подъема — 91 м;
- максимальная длина стрелы — 170 м.
Svanen
Самоходный одноподъемный плавучий кран, название которого со шведского переводится «лебедь». Владельцем проекта является голландская компания Ballast Nedam. Изначально строительство велось на верфи в Испании, завершающие работы производились в Нидерландах.
Svanen возводился для строительства больших мостов, но сейчас он используется для сборки морских электростанций. Поначалу кран выдерживал грузы весом до 6500 тонн, но после нескольких модернизаций его грузоподъемность значительно увеличилась.
- поднимает грузы весом до 8 700 т;
- высота подъема — 76 м;
- длина — 102, 75 м.
Hyundai 10000
В 2018 году на судостроительной верфи Hyundai Heavy Indusries в Южной Корее появился настоящий гигант — плавучий подъемный кран Hyundai 10000. Машина оснащена четырьмя стрелами: две из них выдвигающиеся, две служат противовесом. При подъеме особо тяжелых грузов происходит заполнение специальных цистерн забортной водой.
Энергия для крана поставляется от 4 основных генераторов и 2 дополнительных. Для подстраховки установлено аварийно-резервное устройство. Hyundai 10000 сумел доказать свою работоспособность, выполняя работы по перемещению бурильных платформ норвежской компании.
- грузоподъемность — 10 тыс. тонн;
- 180-метровые основные стрелы;
- 70-метровые противовесы.
SSCV Thialf
Самый мощный среди плавучих подъемных механизмов в мире. Год введения в эксплуатацию — 1985. Конструкция от японского производителя состоит из двух понтонов, стоящих на четырех вертикальных колоннах, которые, в свою очередь, могут менять глубину погружения.
На каждом понтоне установлены краны, причем грузоподъемность каждого равна 7100 тоннам. В 2016 году произведена полная модернизация нижней палубы с использованием сертифицированных материалов. Порт, к которому сейчас приписан Thialf, находится в Панаме.
- суммарная грузоподъемность — 14 200 тонн;
- высота конструкции — 96 м;
- глубина опускания лебедки — 307 м;
- общая длина крана — 202 м.
Taisun
Стационарный гигант, который создала китайская компания. На проектирование и введение в эксплуатацию механизма понадобилось 10 лет. Сейчас «Тэйсун» полноценно функционирует в провинции Шаньдун. Его используют для возведения нефтяных платформ и строительства танкеров.
- вес поднимаемого груза — 20 000 т;
- высота подъема — 80 м;
- высота крана — 133 м.
Чтобы установить железобетонные опоры, вырыли котлован, после чего его залили бетоном. «Тэйсун» работает с апреля 2009 года. Во время праздничной церемонии он удостоился награды за поднятие на 30-метровую высоту баржи массой чуть более 20 тысяч тонн.
Источник: mensmagazines.ru
Как строительный кран взбирается на небоскреб?
Двадцатый век в строительстве ознаменовался началом эры возведения высоких зданий, называемых небоскребами, от который захватывает дух, в независимости от того, снизу ли на них смотреть или сверху. Но, как строительный кран взбирается на небоскреб, когда конец прошлого века и начало нынешнего вообще стали гонкой разных стран и строительных компаний за званием «Высочайшего строения в мире»? США, Китай, Тайвань, Объединенные Арабские Эмираты по очереди отбирали этот титул друг у друга.
Но самое интересное, для человека, интересующегося техникой и разными технологиями, является не конечная высота строящегося небоскреба, а то, как удается механизмам, поднимающим грузы, включая и строительный кран кб 403, как тут — kranplus.com.ua/15/16/bashennie-krani/krankb403.html, выполнять свою работу на такой высоте.
Обычно, краны своим ростом следуют за ростом здания, используя только свои собственные силы. А в целом, для строительства небоскребов используются следующие способы их восхождения на самый верх:
- внешний метод восхождения, в котором башня с «руками» поднимается вверх по внешней стороне здания;
- внутренний метод восхождения, в котором кран строит вокруг себя несколько этажей, находясь внутри, а затем перемещается на более высокое место;
- метод переброски составных частей механизма на вертолете.
Обычно, все современные строительства чаще всего используют первые два метода. Попробуем рассмотреть их принцип подробнее.
Во внешнем методе восхождения, первоначально строительный кран устанавливается, как здесь — kranplus.com.ua/, около здания с опорой на земле. Когда здание достигает вырастает до 15 этажей, он крепится к зданию стальными манжетами.
Для осуществления процесса роста, его оснащают специальной двухсегментной частью, расположенной под стрелой, которая немного шире, чем остальные сегменты. Эта часть поднимает стрелу выше самого верхнего сегмента и временно поддерживает его. Стрела, в это же время, доставляет нижний сегмент вверх, для превращения его в самый верхний элемент. Этот процесс повторяется с определенной периодичностью столько, сколько нужно. Все добавляемые элементы, в последствии, крепятся к строящемуся зданию.
В методе внутреннего восхождения при строительстве небоскреба кран устанавливают внутри будущего здания, в своего рода импровизированном дворике на специальной, способной выдержать вес всего механизма с грузом, основе. Кран начинает строить небоскреб вокруг себя на несколько этажей за один раз. Когда максимально допустимая высота достигнута, в дело вступает гидравлический цилиндр у основы, поднимающий его через полую середину здания на последний этаж. После этого, рабочие перекрывают шахту стальными балками, на которые, в свою очередь, опирается основа, и процесс строительства продолжается.
С этим теперь все понятно. Но как же эти махины, по окончании строительства небоскреба, возвращаются вниз? Все очень просто. С их помощью, строится специальная стрела на крыше готового проекта, выполняющая крайне ограниченные функции. Эта стрела помогает демонтировать башенные краны, и опускает их по частям, одну за другой, на землю с использованием чрезвычайно длинных тросов.
А сами стрелы впоследствии демонтируются рабочими.
Источник: deepcool-ma.com
Как строят небоскребы
Первые небоскребы строились по каркасной технологии. Сотни стальных профилей несли всю нагрузку. На этот стальной несущий каркас крепились остальные конструктивные элементы здания.
Однако выше 300 метров стальной «скелет» из колонн и балок уже не так эффективен. Архитекторы фирмы Skidmore, Owings and Merrill (SOM) разработали совершенно новую структурную систему высотных зданий – «поддерживаемое ядро». По этой технологии ядро находится в центре, а по сторонам — опоры.
Сегодня эта технология лежит в основе почти всех современных сверхвысоких небоскребов, в том числе и 462-метрового Лахта Центра в Санкт-Петербурге.
фото Vitaliy Romanov
Человечество училось строить высокие дома постепенно. Когда-то дом в три этажа считался высоким. Потом небоскребом назвали десятиэтажное здание. В двадцатом веке рекордом стало строительство 440-метрового Эмпайр Стейт Билдинг. А вот за последние 15 лет появились технологии, которые позволили еще шагнуть вверх еще почти на 400 метров. Например, Burj Khalifa — 828 метров.
В Саудовской Аравии строится Jeddah Tower, который будет выше 1 километра. В прошлом году в Китае все рекорды била 632-метровая Shanghai Tower.
К 2020 – прогноз – число мегатоллов, то есть зданий выше 600 м, достигнет 8.
Как происходило освоение высоты?
В восьмидесятые годы 19-го века изобрели каркасное строительство. Идея принадлежит американскому архитектору William Le Baron Jenney. Больше не нужны толстые стены. Нагрузку взял на себя каркас – сотни стальных профилей – beams, вес каждого – несколько тонн. Монтируется поэтажно.
Фасад и все остальное крепится к каркасу.
Технологию быстро освоили: The Trump Building, Chrysler Building, Flatiron Building, Empire State Building, American International Building, Woolworth Building – выходцы одной эпохи. Фото fototelegraf.ru
Выше 300 метров стальной скелет из колонн и балок уже не так эффективен в качестве системы устойчивости. В более позднее время пришло понимание, что стальные колонны, плавящиеся при сильном пожаре, несут риски коллапсирующего обрушения конструкции.
Альтернативные инженерные решения, легшие в основу системы устойчивости сверхвысоких объектов, появились в середине 60-х годов 20 века. Fazlur Khan, уроженец Бангладеша, работавший на архитектурную фирму Skidmore, Owings and Merrill (SOM), придумал инновационную конструкцию — «несущую трубу». Вместо привычной внутренней сетки из колонн инженер предложил использовать колонны по периметру, соединив их с мощной «сердцевиной» здания. По этой технологии были построены Sears Tower, John Hancock Center, World Trade Center.
На фото 1971-го года – строительство Willis Tower в Чикаго (до 2009 года — Sears Tower). Каркас состоит из девяти квадратных «труб», образующих один большой квадрат в основании. Каждая такая «труба» состоит из 20 вертикальных балок и множества горизонтальных. Все девять «труб» сварены до 50 этажа, затем идут семь труб до 66, к 90-му этажу остаются пять, а ещё на 20 этажей поднимаются оставшиеся две «трубы». Фото geektimes.ru
В начале 1980-х годов появились проблемы. «Труба» позволяет строить здания любой, даже заоблачной высоты. Есть лишь непременное условие: основание увеличивается пропорционально высоте постройки. Это резко ограничивает фантазии архитекторов.
В SOM приходит новый инженер-конструктор — Bill Baker, который вместе с архитектором Adrian Smith разработал совершенно новую структурную систему высотных зданий – «поддерживаемое ядро». По этой технологии ядро находится в центре, а по сторонам — треугольные опоры. Для наглядности можно сравнить с ракетой с длинными тонкими плавниками стабилизации.
Так построено самое высокое искусственное сооружение на земле. SOM, создатели Burj Khalifa, сделали башню в форме трилистника. С набором высоты каждый его элемент сужается. У самой вершины ядро переходит в шпиль. Фото cdn.mapme.club, ae.bookmyshow.com, doka.com
Ядро – центральная конструктивная часть Лахта Центра. Это – железобетонный «позвоночник» здания, который возводился с помощью самоподъемной опалубки. Внешний диаметр в нижней части — 28 метров. Толщина стен ядра — 2,5 метра. Для бетонирования используется бетон по классу прочности выше, чем в фундаменте, — B 80.
На кубометр бетона – треть занимает арматура. Внутри ядра размещаются все инженерные коммуникации — трубы и кабели, а также – вертикальный транспорт.
Вокруг ядра собирались этажи полезной площади длиной от ядра до наружного периметра от 8 до 18 метров. Всего в небоскребе 87 этажей.
Сегодня эта идея — «поддерживаемое ядро» — лежит в основе почти всех современных сверхвысоких небоскребов.
432 Park Avenue в Нью-Йорке, США. Высота 425 м. Фото designrulz.com, doka.com
Москва Сити. Фото asm-group.org, photo-day.ru, img-fotki.yandex.ru, radikal.ru
Если в пропорции высота небоскреба / поперечное сечение ядра значение больше 8, в конструкцию вводятся аутригеры. Это — плоские или пространственные конструкции — раскосные или безраскосные фермы, придающие конструкции горизонтальную жесткость и препятствующие прогрессирующему обрушению.
Например, в комплексе «Федерация» в ММДЦ «Москва-Сити» на 120-ти метровой высоте (32-36 этажи) небоскреба «Восток» смонтирована аутригерная рама – своеобразное кольцо жесткости — размером с пятиэтажный дом. Всего на «Востоке» четыре аутригерных этажа – с 32-го по 36-й, с 46-го по 50-й, с 60-го по 64-й и с 89-го по 93-й.
Evolution Tower в Москва Сити. Фото vkokorin.users.photofile.ru, asm-group.org
TAIPEI 101. Фото supertalls.fr
The Shard — небоскрёб в Лондоне. Фото akdemiryapiinsaat.com
Башня Lotte World Tower, Сеул, Южная Корея. Фото doka.com, asset.kompas.com, i.imgur.com
В сеульском 555-метровом гиганте два аутригерных уровня – на 39-ом – 44-м и 72-ом – 76-м этажах. Они соединяют ядро с восемью периметральными суперколоннами. Эти колонны противостоят опрокидывающему моменту, принимают на себя ветровые и сейсмические нагрузки, которые распределяются на стальные аутригерные фермы.
В петербургском Лахта Центре — четыре аутригерных уровня. Через каждые 16 этажей от центрального ядра горизонтально располагаются распорные элементы – десять мощных консолей, которые передают нагрузку на внешние колонны. Система постоянно балансирует между растяжением и сжатием. При этом почти на сорок процентов уменьшается опорный момент.
Walkie-Talkie в Лондоне. Фото cdn.vox-cdn.com
Socar Tower в Баку, 209 м. Фото Generosity Akhmedov (skyscrapercity.com)
30 St Mary Axe — 40-этажный небоскрёб в Лондоне, конструкция выполнена в виде сетчатой оболочки с центральным опорным основанием. Фото newsteelconstruction.com, avatars.mds.yandex.net
CCTV Building, Пекин, China. 234 метра высоты, 54 этажа. Завершённое в 2012 году, петлеобразное здание было «преднамеренной атакой» на привычные формы небоскрёбов – трехмерная композиции в виде петли с усиленным 75-метровым консольным выносом.
Обе башни отклонены от вертикали на 6 градусов и повёрнуты так, что поддерживают и уравновешивают друг друга. Главная особенность — пространственная решётка здания, формирующая основной объём. Её узор хорошо читается на фасаде здания. Фото mashpedia.com, krasfun.ru
Shanghai Tower. Фото inhabitat.com
62-этажный небоскреб One Thousand Museum в Miami. Внешняя оболочка делается с использованием армированного стекловолоконного бетона. Фото squarespace.com, hammer.lobster.media
150 North Riverside в Чикаго. Фото chicagoarchitecture.org, danieldschell.files.wordpress.com
Rothschild Tower в Тель-Авиве. Фото archdaily.com, wikimedia.org
Строительство Tribunal de Paris по проекту Renzo Piano. Фото i.ytimg.com
Ping An Finance Center в китайском Shenzhen. Высота – 599 м. Держат здание ядро и восемь композитных мегаколонн с диагональной фиксацией. Есть четыре аутригерных этажа и еще три технических. Фото skyscrapercity.com
Источник: lakhtacenter.livejournal.com