Подкрановые пути кранов

Подкрановые пути кранов

При выборе и оценке различных моделей башенных и козловых кранов важно знать конструкцию подкрановых путей и данные о трудоемкости, продолжительности и стоимости их устройства. Эти данные в значительной мере влияют на общие расходы по эксплуатации кранов, а от правильной укладки и содержания путей зависит безаварийная работа кранов.
В настоящее время применяют подкрановые пути на деревянных шпалах, из инвентарных деревометаллических секций, из инвентарных железобетонных секций. На отдельных стройках применяются металлические инвентарные секции подкрановых путей.
Рельсовый путь башенных и козловых кранов состоит из нижнего и верхнего строений. Нижнее строение включает земляное полотно и устройство для водоотвода; в состав верхнего входят балластный слой (призма), опорные конструкции (шпалы, рельсы и рельсовые скрепления).
Работы по устройству подкрановых путей включают подготовку земляного полотна, укладку балластного слоя и шпал, укладку подкранового пути и его заземление, устройство инвентарных тупиков и отводных линеек для концевых выключателей механизма передвижения крана, обкатку рельсового пути, нивелировку, подбивку просевших шпал балластным материалом 1_
Площадку очищают от строительного мусора, льда и снега, снимают верхний слой почвы и растительного покрова, производят планировочные работы. Общий продольный уклон площадки не должен превышать 0,5%. В поперечном направлении полотно с односкатным профилем должно иметь уклон в сторону водостока от 0,8 до 1%. Для песчаных грунтов уклоны кюветов принимаются 1 : 1,5; для остальных 1:1. Размеры земляного полотна и плотность грунта в нем принимают по данным таблиц.
Материалом балластного слоя (укладываемого на основную площадку земляного полотна) является песок, песчано-гравийная смесь, гравий, щебень. Допускается также применение шлака. Все применяемые материалы должны соответствовать техническим условиям на балластные материалы для железнодорожного пути промышленных предприятий, утвержденным Министерством путей сообщения СССР 31 марта 1955 г.

Рис. 1. Профили подкранового пути на песчаном основании: а — при колее до 5000 мм\ б — то же, с боковым ограждением балластной призмы; в — при колее до 5000 мм при устройстве пути по краю бровки котлована; г — колея с раздельными балластными призмами: 1 — стена здания; 2 — стенка котлована.



Рис. 2. Типы деревянных шпал. а — обрезные типа 1Л, IIJA; б — необрезные типа IБ, ШБ; в — брус.

Уклон боковых сторон призмы должен быть: из песка и гранулированного шлака — 1 :2—1 : 3; из^цебня и гравия 1 : 1,5.
Шпалы для подкрановых путей должны применяться не ниже II сорта по ГОСТ 78—65. Обычно шпалы изготовляются из сосны, ели, пихты, лиственницы и кедра. В исключительных случаях применяют шпалы из бука, дуба и березы. Деревянные шпалы различных типов для подкрановых путей приведены на рис. 251, размеры шпал приведены в таблице.
В отдельных случаях допускается замена указанных типов шпал деревянными брусьями по ГОСТ 8486—66 или бревнами с отесанными постелями такой же ширины, как у шпал. При устройстве путей для кранов с давлением на ходовое колесо до 15 т могут быть применены шпалы длиной 900 мм.
Тип рельсов для подкрановых путей принимается в зависимости от давления на ходовое колесо крана.
При давлении до 15 т—РЗЗ (ГОСТ 6726—53);
от 16 до 20 т — Р38 (ГОСТ 3542—47);
от 21 до 22 т — Р43 (ГОСТ 7173—54);
от 23 до 25 г—Р50 (ГОСТ 7174—65);
от 26 до 37 т — Р65 (ГОСТ 8161—63).
Для крепления рельсов к шпалам применяются специальные шурупы с прижимами по ГОСТ 809—41 или костыли по ГОСТ 818—41 *. Для соединения рельсов между собой применяют накладки, которые должны соответствовать ГОСТ 7638—55; ГОСТ 4133—54; ГОСТ 8193—56. Допускается применение для стыковки рельсов Р38 и Р43 фартучных накладок, накладок конструкции ВНИИ-Стройдормаш, а также стыковых зажимов. Их выпускают заводы-изготовители башенных кранов.

Рис. 3. Профили рельсов.
Для стыковки рельсов применяют болты черные с шестигранной уменьшенной головкой (ГОСТ 7795—62), гайки черные шестигранные (ГОСТ 5915—62), шайбы пружинные для рельсовых скреплений железных дорог шириной колеи (ОСТ НКТП 3085). При стыковке рельсов фартучными накладками применяют крепления по ГОСТ 799—41 *.
Типы и размеры подкладок, которые укладывают между рельсами и шпалами, регламентируются инструкцией СН78—67. Общий вид подкранового пути для башенных кранов на деревянных шпалах с применением металлических стяжек показан на рис. 253, а. В качестве стяжек (не менее трех на типовую секцию длиной 12,5 м) разрешается применять сквозные шпалы или брусья (рис. 253, б).

Рис. 4. План подкранового пути на деревянных шпалах (п;рвое число в указанных размерах—при давлении на ходовое колесо крана до 15; второе — от 15 до 22, третье — от 22 до 28 т ): а — с применением металлических стяжек; б — с применением сквозных шпал или деревянных стяжек; 1— рельс; 2 — шпала; 3 — подкладка; 4 — стяжка.

Подкрановый путь заземляют в соответствии с инструкцией по заземлению передвижных строительных механизмов и электрифицированного инструмента (СН 38-58).
На рельсах устраивают четыре инвентарных тупиковых упора (на расстоянии не менее 1500 мм от концов рельсов), а также выключающие линейки для концевых выключателей механизма передвижения крана. Линейки устанавливаются так, чтобы расстояние от буферной части крана до инвентарных тупиковых упоров при срабатывании концевых выключателей было не менее 1500 мм.
Типы рельсов, шпал и других деталей для типового звена подкранового пути длиной 12,5 м принимаются в зависимости от давления на ходовое колесо крана. Рельсовый путь обкатывают 10—15 проходами крана, после чего нивелируют путь и подбивают шпалы на просевших участках. Для подбивки шпал применяют электрические шпалоподбойки ЭШП-1 и ЭШП1-10 весом 19 кг. Производительность шпалоподбойки 5—6 звеньев в смену.
Для предохранения шурупов от самовывинчивания в отверстия под шурупы перед их завертыванием заливают расплавленный тугоплавкий битум.
При укладке подкрановых путей, разборка которых предполагается в зимний период, рекомендуется для предотвращения примерзания секций к грунту укладывать между шпалами и балластным слоем изолирующие прокладки (руберойд, толь и др.).
Инвентарные звенья подкранового пути из деревометаллических секций состоят из рельса длиной 6250 мм, соединенного инвентарными приспособлениями с деревянными шпалами, концы которых располагаются между полками швеллеров, стянутых поперечными стальными стяжками. Высота балластного слоя для этого, типа инвентарных путей принимается на 50 мм меньше, чем указано в таблице, но не менее 100 мм. Отсыпку балластной призмы при высоте менее 200 мм можно производить и после укладки инвентарных секций и выправки подкранового пути. В этом случае путь из состыкованных секций поднимают при помощи путейских домкратов (по 2 на каждую секцию длиной 6250 мм).

Рис. 5. Звенья подкранового пути: а — из инвентарных дерево-металлических секций; 1 —швеллер; 2 — прижим; 3 — шпилька; 4 — рельс; 5, 6 — гайка, шайба пружинная; 7— шпала; 8—ребро жесткости; 9— стяжка; 10— подкладка; б — из инвентарных железобетонных секций (слева — с распорными трубками, справа — с железобетонными вкладышами); 1 — петли для строповки; 2 —закладная деталь; 3 — гайка; 4 — прижим; 5 — рельс; 6 — анкерный болт; 7 — болты S 20 мм крепления рельса (рельс, прижимы и гайки не показаны).

В комплект инвентарного звена подкранового пути входят 4 деревометал-лические секции со стяжками, стыковыми накладками и деталями их крепления. Инвентарные звенья подкранового пути перевозят по 5—6 секций автотягачом с одноосным прицепом-роспуском или полуприцепом-платформой.
Недостатками подкрановых путей на деревянных шпалах являются: значительная трудоемкость и продолжительность устройства и разборки — на изготовление одного звена подкранового пути затрачивается до 80 чел.-час; большой расход балласта, который в условиях строительной площадки, как правило, не используется повторно; малый срок службы деревянных шпал (до 2-х лет); высокая стоимость эксплуатации. Эти недостатки частично устраняются применением инвентарных дерево-металлических секций. Серьезного внимания заслуживает опыт создания и применения подкрановых путей на железобетонных шпалах и блоках.
Инвентарные звенья подкранового пути из железобетонных секций состоят из железобетонных шпал переменного сечения (бетой М 400), соединенных инвентарными приспособлениями с рельсом длиной 6250 мм и стянутых по концам продольными стальными стержнями с помощью распорок в виде железобетонных вкладышей или стальных трубок. Изготовляются такие секции на заводах или полигонах железобетонных конструкции.
Продольные стержни, проходящие через отверстия в шпалах и вкладышах, до усилия в стержне 700—800 кг натягивают с помощью домкрата при ослабленном креплении рельса к шпалораме.
Для инвентарных звеньев подкрановых путей высота балластного слоя может приниматься на 20 мм меньше, чем указано в таблице, но не менее 120 мм.
Допускается отсыпать балласгную призму при высоте менее 200 мм после укладки инвентарных секций и выправки подкранового пути. В этом случае состыкованные секции поднимают домкратами (по 3 путейских домкрата на секцию длиной 6250 мм).
Инвентарные подкрановые пути из прямоугольных (плоских) блоков состоят из железобетонных элементов (бетон М 300) размером 2100X600X240 мм и весом 770 кг, к которым с помощью болтов и специальных прижимов крепятся рельсы.
Для удобства выверки путей болты и прижимные устройства для крепления рельсов к блокам могут смещаться в поперечном направлении. Для этого в каждый блок забетонированы поперечные фасонные металлические балочки (салазки) с пазами сверху и с торцов. Через каждые 6 ж противолежащие блоки соединяются металлической стяжкой.
Процесс устройства основания под блоки механизирован. Бульдозер, оборудованный специальным ножом шириной 650 мм, на заданном расстоянии роет две траншеи глубиной 200 и шириной 650 мм, в которые насыпается слой песка толщиной 50 мм. Затем автокраном укладывают блоки, на них устанавливают рельсы и закрепляют прижимами, болтами и накладками. Устанавливаются соединительные металлические стяжки и выверяется путь. Основанием может служить и слой гранулированного шлака толщиной 100 мм, укатанного 10-тонным катком.
Инвентарные подкрановые пути на железобетонных блоках КД трапецоидального сечения нашли применение на ряде строек РСФСР и Украины. Общий вид блока показан на рис. 6.
Блоки КД изготовляются из бетона не ниже М 200 и армируются двумя сетками: нижней — с рабочей арматурой диаметром 10—20; верхней — 6—10; распределительная арматура — 5—10 мм.

Рис. 6. Инвентарный подкрановый путь на железобетонных блоках КД: а — блок КД; б — поперечный разрез подкранового пути; в — крепление рельса в направляющих; 1 — блок; 2 — рельс; 3— направляющие из уголков; 4 — стяжка; 5 — уголок; 6—перемычка; 7 — пластина-фиксатор.

Блоки КД укладываются на слой песка, шлака или щебня толщиной 50— 100 мм с разрывом между смежными блоками 200—250 мм. Смежные блоки при необходимости используются для установки домкратов при рихтовке звена или подбивке балласта под блоки.
Рельсы крепятся к блокам КД прижимами, болтами и пластинами-фиксаторами. Поперечные балочки-салазки устанавливают по три на каждом блоке на расстоянии 850 мм друг от друга.
Перемычка и пластина-фиксатор предохраняют рельс от возможного смещения в момент трогания с места кранов с односторонним приводом механизма передвижения. Для кранов с двухсторонним приводом механизма передвижения применение пластин-фиксаторов не обязательно. Подвижные зажимы позволяют быстро фиксировать ширину колеи и рихтовать рельсы, что упрощает и ускоряет установку и ремонт путей.
Инвентарные подкрановые пути на сборных предварительно напряженных балках для кранов с давлением на ходовое колесо до 22 т состоят из железобетонных блоков трапецеидального сечения (бетон М 300) длиной 6200 мм.
Армирование балок предусмотрено в двух вариантах: по первому варианту балки армируются предварительно напряженными семипроволочными прядями диаметром 15 мм, по второму — сварными каркасами с рабочей продольной арматурой.
В торцах каждой балки-блока расположены металлические закладные части, с помощью которых соединяются в клети пути. К этим же закладным частям крепятся поперечные стяжки, изготовленные из стальных труб диаметром 50 мм. К концам труб приварены металлические пластины с отверстиями для крепления стяжек к торцевым закладным частям балок на болтах.
Рельсы крепятся к подкрановым балкам прижимными планками и болтами, расположенными попарно на верхней плоскости балки через 1000 мм.
Указанные конструкции инвентарных подкрановых путей успешно применялись на ряде строек Новосибирска.
Опыт применения инвентарных подкрановых путей с железобетонными опорными конструкциями позволяет сказать, что несмотря на более высокую первоначальную стоимость изготовления опорных конструкций по сравнению со стоимостью путей на деревянных шпалах, их применение весьма эффективно: расход балласта сокращается в 3—4 раза; упрощается монтаж и демонтаж подкрановых путей, при этом нет необходимости использовать рабочих-путейцев высокой квалификации; затраты труда на устройство путей сокращаются вдвое; стоимость эксплуатации снижается по сравнению с путями на деревянных шпалах на 30— 40%.
На сооружение 100 м пути затрачивается 520 чел.-час в летнее и 676 чел.-час в зимнее время. Затраты труда и стоимость устройства, разборки и перевозки рельсового пути рекомендуется рассчитывать в соответствии с «Методикой определения величины планово-расчетных цен за эксплуатацию машин в строительстве», разработанной институтом ЦНИИОМТП Госстроя СССР.

Рис. 7. Подкрановые пути для башенных кранов большой грузоподъемности (типа БК-404, БК-406А, БК-1425 и др.) с четырьмя нитками рельсов: 1 — щебень; 2 — песок; 3 — кювет.

Рельсовые подкрановые пути для козловых4 кранов по своим конструктивным решениям, правилам устройства и эксплуатации принципиально не отличаются от рельсовых путей для башенных кранов. Для путей под козловые краны характерно отсутствие поперечных стяжек. На рис. 8 показаны ограничения по степени приближения к опорам крана железнодорожных путей, располагаемых внутри пролета козлового крана.

Рис. 8. Подкрановый путь для козловых кранов: а — при расположении одного железнодорожного пути внутри пролета козлового крана; б — при расположении двух железнодорожных путей внутри пролета козлового крана.

Для подкрановых путей козловых кранов моделей К-09, КК-5, ККУ-7,5, ККУ-10, КС5Х2-28А, КМК2Х5-23 рекомендуется применять рельсы типа Р38, шпалы IA, 1Б длиной 1350, шириной нижней постели 250, высотой 175, толщиной балластного слоя (от земляного полотна до подошвы шпал) 275 мм. Рельсы типа Р43 с такими же шпалами и толщиной балластного слоя рекомендуются для моделей К-51, КМК 2 X 5-11; КДКК-7,5/10, К-122, К-152, К-153, К-182, К-183, К-183-2М, К-184Н. К-202, К-253, К-305Н, К-308, К-405, К-451, К-505, К20-32, К30-32, К2К, КС50-42, КСК30-42А. Те же размеры шпал, толщину балластного слоя и рельсы типа Р50 рекомендуются для подкрановых путей моделей серии КП (УК).
Общая оценка технико-экономических показателей. При сравнительной оценке различных вариантов механизации монтажных работ основные технико-экономические показатели иногда могут приводить к разноречивым выводам об эффективности отдельных машин или их комплектов. В подобных случаях можно воспользоваться следующими рекомендациями проф. С. Е. Канторера.

Рис. 9. График для определения количества рабочих в звене, работающем с одним краном.

Рис. 10. Графики для расчета средней грузоподъемности:
а, б, в, г — соответственно для формул (1), (2), (3), (4).