RU2118289C1

RU2118289C1 - Lean-to tower crane

Info

Publication number: RU2118289C1
Application number: RU97112259A
Authority: RU
Inventors: Владимир Исаакович Радзинский; Лев Николаевич Поляков; Павел Алексеевич Леонов; Владимир Михайлович Григорьев; Анатолий Иосифович Инденбаум; Лев Алексеевич Невзоров
Original assignee: Владимир Исаакович Радзинский; Лев Николаевич Поляков; Павел Алексеевич Леонов; Владимир Михайлович Григорьев; Анатолий Иосифович Инденбаум; Лев Алексеевич Невзоров
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1998-08-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; material handling facilities. SUBSTANCE: tower crane has tower installed on support in form of running truck secured on rail track rigidly coupled with base of construction site. Tower is connected with building by additional supports in form of uprights rigidly secured on building. Upper ends of uprights are hinge connected with tie-rods whose other ends are hinge-coupled with tower. Lower ends of uprights are rigidly connected with carrying members of buildings. Uprights can be connected to each other by additional tie-rods. EFFECT: enlarged operating capabilities; possibility of using the crane for erecting very high buildings and complex-shape constructions. 3 cl, 2 dwg

Description

Данное изобретение относится к башенным кранам, особенностью которых является то, что они устанавливаются неподвижно на рельсовом пути, либо на строительной площадке стационарно, а башня крана дополнительно крепится к возводимому зданию тягами, которые по сути являются частью металлоконструкции башенного крана, поскольку так же, как и другие элементы металлоконструкции, участвуют в восприятии и передаче статических и динамических нагрузок. This invention relates to tower cranes, the peculiarity of which is that they are installed motionlessly on the rail track or stationary on the construction site, and the crane tower is additionally attached to the building being erected by rods, which are essentially part of the metal structure of the tower crane, since and other structural elements involved in the perception and transmission of static and dynamic loads.

Изобретение предназначено для его использования в конструкциях приставных башенных кранов, используемых преимущественно в строительстве при возведении высотных зданий и сооружений. The invention is intended for its use in the construction of tower cranes used mainly in the construction of high-rise buildings and structures.

Известен башенный кран, нижний конец башни которого жестко закреплен на основании строительной площадки вблизи строящегося здания, при этом башня крана связана со стенами здания тягами [1]. Known tower crane, the lower end of the tower of which is rigidly fixed on the basis of the construction site near the building under construction, while the tower of the crane is connected to the walls of the building by rods [1].

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является башенный кран, содержащий башню с опорной частью, неподвижно соединенной с основанием строительной площадки вблизи здания, расположенные в верхней части башни на опорно-поворотном круге кабину управления, секционную стрелу, противовесную консоль с противовесом и тяги, одни концы которых шарнирно связаны с башней, а другие их концы выполнены с элементами шарнирного соединения со зданием [2]. The closest technical solution to this invention is a tower crane containing a tower with a support part, fixedly connected to the base of the construction site near the building, located in the upper part of the tower on the turntable, the control cabin, section boom, counterweight console with counterweight and traction, one the ends of which are pivotally connected to the tower, and their other ends are made with elements of articulation with the building [2].

Использование тяг в конструкции крана исключает опасные изгибающие нагрузки в поясах и элементах башни, однако при возведении высотных зданий и сооружений особо сложной формы, имеющих по высоте и в основании ступенчатые контуры и значительные перепады высот, приводит к тому, что известный приставной башенный кран невозможно применить для возведения упомянутых высотных зданий. The use of rods in the design of the crane eliminates dangerous bending loads in the belts and elements of the tower, however, when erecting high-rise buildings and structures of especially complex shape, having step contours and significant height differences in height and base, it is impossible to use the well-known attached tower crane for the construction of the mentioned high-rise buildings.

Другим недостатком известного технического решения является то, что при возведении высотных зданий, увеличении высоты подъема груза путем наращивания башни крана, возникают особо опасные положения крана в его нерабочем состоянии. Во время стоянок крана при расторможенной верхней его поворотной части и воздействии на кран опасных ветровых нагрузок, поворотная часть поворачивается от действия ветра, стрела устанавливается "по ветру", нагрузки на башню крана существенно снижаются, однако ветровые нагрузки, действующие сзади крана в сторону стрелы, складываются с моментом сил, действующим от массы стрелы, и в результате этого из-за большой высоты башни возникает опасность ее изгиба в местах соединения с тягами, где концентрируются упомянутые нагрузки. Another disadvantage of the known technical solution is that during the construction of high-rise buildings, increasing the height of the load by building the tower of the crane, there are especially dangerous positions of the crane in its inoperative state. During the parking of the crane with its upper rotary part disinhibited and exposure to dangerous wind loads, the rotary part is rotated by the action of the wind, the boom is set “in the wind”, the loads on the crane tower are significantly reduced, however, the wind loads acting from the back of the crane towards the boom, add up to the moment of force acting on the mass of the boom, and as a result of this, due to the high height of the tower, there is a danger of its bending at the junction points with the rods where the mentioned loads are concentrated.

Применение известного приставного башенного крана и других аналогичных стандартных кранов ввиду сложной формы зданий и сооружений на практике оказалось невозможным. The use of the well-known attached tower crane and other similar standard cranes due to the complex shape of buildings and structures proved to be impossible in practice.

Впервые данная техническая задача была выявлена при возведении Храма Христа Спасителя в г. Москве, когда необходимо было обеспечить высоту подъема монтируемых элементов Храма более чем на 100 м, а высота точек привязки башни крана к зданию оказалась недостаточной вследствие того, что стены нижней части Храма расположены ниже расчетных точек привязки башни к его несущим элементам - стенам и перекрытиям Храма. This technical task was first identified during the construction of the Cathedral of Christ the Savior in Moscow, when it was necessary to ensure the height of the mounted elements of the Temple by more than 100 m, and the height of the points of attachment of the tower tower to the building was insufficient due to the fact that the walls of the lower part of the Temple below the calculated anchor points of the tower to its load-bearing elements - the walls and ceilings of the Temple.

Решаемой технической задачей данного изобретения является повышение универсальности приставного башенного крана путем обеспечения возможности его использования для монтажа сверхвысоких зданий и сооружений сложной формы. The technical task of this invention is to increase the versatility of an attached tower crane by providing the possibility of its use for the installation of ultra-tall buildings and structures of complex shape.

Другой целью является повышение безопасности и надежности работы крана. Another goal is to increase the safety and reliability of the crane.

На фиг. 1 показан приставной башенный кран, соединенный со зданием, в частности приставной башенный кран при возведении Храма Христа Спасителя в г. Москве. In FIG. 1 shows an attached tower crane connected to the building, in particular an attached tower crane during the construction of the Cathedral of Christ the Savior in Moscow.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (ходовая тележка 2 не показана). In FIG. 2 is a view A in FIG. 1 (undercarriage 2 not shown).

Башенный кран содержит башню 1, установленную на опоре ходовой тележки 2, неподвижно закрепленной на рельсовом пути, который жестко связан с основанием 3 строительной площадки. The tower crane contains a tower 1 mounted on the support of the running carriage 2, fixedly mounted on the rail, which is rigidly connected with the base 3 of the construction site.

На верхней части башни 1 установлены на опорно-поворотном круге 4 кабина 5 управления, секционная стрела 6, выполненная из секций 7, и противовесная консоль 8 с противовесом 9. Тяги 10 одними концами шарнирно связаны с элементами 11 башни, а другие концы тяг 10 выполнены с элементами 12, служащими для шарнирной связи тяг со зданием. On the upper part of the tower 1, a control cabin 5, a sectional boom 6 made of sections 7, and a counterweight console 8 with a counterweight 9 are installed on the turntable 4, the rods 10 are pivotally connected to the elements 11 of the tower with the other ends 10, and the other ends of the rods 10 are made with elements 12, used for articulating the rods with the building.

Башенный кран снабжен установленным на противовесной консоли дополнительным противовесом 13, который перемещается вдоль консоли по мере увеличения высоты башни. Кран снабжен также дополнительными опорами башни, выполненными в виде стоек 15 и 16. Верхние концы стоек посредством элементов 12 соединены с тягами 10, а их нижние концы выполнены со средствами крепления к зданию. Каждое средство крепления представляет собой раму 17 с подушками 18, служащими для распределения нагрузок и соединения рамы 17 с элементами здания. The tower crane is equipped with an additional counterweight 13 mounted on the counterweight console, which moves along the console as the tower height increases. The crane is also equipped with additional tower supports, made in the form of racks 15 and 16. The upper ends of the racks by means of elements 12 are connected to rods 10, and their lower ends are made with means of attachment to the building. Each fastening means is a frame 17 with pillows 18, serving to distribute the loads and connect the frame 17 with the elements of the building.

Каждая стойка выносной опоры имеет раскосы 19, соединенные со стойкой, рамой 17 или зданием. В верхней части стойки 15 и 16 соединены с тягами 10 элементами 12, которые могут быть выполнены в виде пальцев, зафиксированных в отверстиях стоек и тяг от перемещения, или в виде иных элементов соединения, известных в технике, которые служат, во-первых, для подвижного в заданном направлении движения, а во-вторых, для ограничения относительных перемещений соединяемых элементов в другом направлении. Each stand of the outrigger has braces 19 connected to the stand, frame 17 or building. In the upper part of the strut 15 and 16 are connected to the rods 10 by elements 12, which can be made in the form of fingers fixed in the holes of the racks and rods from movement, or in the form of other connection elements known in the art, which serve, firstly, for rolling in a given direction of movement, and secondly, to limit the relative movements of the connected elements in another direction.

В горизонтальной плоскости тяги расположены со стороны панели 20 (фиг. 3) башни 1 крана, образованной элементами ее металлоконструкции. Панель 20 обращена своей одной стороной к строящемуся зданию и к стойкам 15 и 16 опор крана. Стойка 15 соединена с панелью 20 башни посредством двух тяг 10, связанных с двумя поясами 21 и 22 панели 20, а другая стойка 16 соединена с поясом 22 панели 20. Тяги 10, соединенные со стойкой 15 и панелью 20, образуют жесткий малый треугольник, а тяги 10, соединенные с панелью 20 и двумя стойками 15 и 16, образуют с несущими неподвижными элементами здания большой жесткий треугольник, который в совокупности с малым жестким треугольником исключает кручение башни вокруг ее продольной оси при работе крана. Стойки 15 и 16 могут быть соединены между собой тягой 10 (фиг. 1, показана пунктиром). In the horizontal plane of the thrust are located on the side of the panel 20 (Fig. 3) of the crane tower 1 formed by the elements of its metal structure. The panel 20 faces its one side to the building under construction and to the racks 15 and 16 of the crane supports. The rack 15 is connected to the panel 20 of the tower by means of two rods 10 connected to two belts 21 and 22 of the panel 20, and the other rack 16 is connected to the belt 22 of the panel 20. The rods 10 connected to the rack 15 and the panel 20 form a rigid small triangle, and rods 10 connected to the panel 20 and two racks 15 and 16 form a large rigid triangle, which together with a small rigid triangle, excludes torsion of the tower around its longitudinal axis when the crane is operating with load-bearing fixed elements of the building. Racks 15 and 16 can be interconnected by a thrust 10 (Fig. 1, shown by a dotted line).

Работает приставной башенный кран следующим образом. Works attached tower crane as follows.

Устанавливают на закрепленной на рельсовом ходу тележке 2 несколько секций башни с монтажной стойкой 23 и монтируют на секциях башни опорно-поворотный круг 4, кабину 5 управления, стрелу 6, противовесную консоль 8 и противовес 9. Затем с помощью монтажной стойки 23 известным способом наращивают башню крана путем подъема верхней части крана относительно нижней и введения в образовавшийся между ними проем дополнительных секций. On a trolley 2 mounted on a rail, they install several tower sections with a mounting stand 23 and mount a turntable 4, a control booth 5, an arrow 6, a counterweight console 8 and a counterweight 9 on the tower sections. Then, using a mounting stand 23, the tower is built crane by lifting the upper part of the crane relative to the lower and introducing additional sections into the opening formed between them.

Далее устанавливают башенным краном на строящемся здании стойки 15 и 16 опор крана посредством рам 17, которые закрепляют на здании, а затем краном поднимают тяги 10 и шарнирно соединяют одни их концы с верхними концами стоек 15 и 16, а другие концы тяг соединяют с поясами панели 20 башни и в этом положении башню фиксируют в рабочем положении, исключающем ее опасные изгибы и кручения вокруг продольной собственной оси. Next, a tower crane is installed on the building under construction with racks 15 and 16 of the crane supports by means of frames 17, which are fixed on the building, and then the rods 10 are lifted by a crane and one of their ends is pivotally connected to the upper ends of the racks 15 and 16, and the other ends of the rods are connected to the panel belts 20 towers and in this position the tower is fixed in the working position, excluding its dangerous bends and torsions around its own longitudinal axis.

При работе крана - подъеме, опускании груза, пуске и торможении поворотной верхней части на опорно-поворотном круге, в элементах металлоконструкции башни возникают упомянутые нагрузки, которые через пояса 21 и 22 панели 20 передаются на тяги 10, стойки 15 и 16 и через рамы 17 - на несущие элементы здания. When the crane is working - lifting, lowering the load, starting and braking the pivoting upper part on the slewing ring, the above-mentioned loads arise in the metal components of the tower, which are transmitted through the belts 21 and 22 of the panel 20 to the rods 10, racks 15 and 16 and through the frames 17 - on the supporting elements of the building.

Во время стоянки крана в нерабочем его положении, когда по правилам эксплуатации крана опорно-поворотный круг должен быть расторможен, верхняя часть крана воспринимает действие ветровых нагрузок. При этом поскольку площадь действия ветровых нагрузок на стрелу больше площади действия этих нагрузок на противовесную консоль, то стрела поворачивается в сторону действия ветра и в результате занимает положение "по ветру". В этом положении ветровые нагрузки действуют на кран со стороны противовесной консоли на заднюю часть башни, кабину управления, противовесную консоль с противовесом и на оголовок. When the crane is in its idle position, when, according to the rules of operation of the crane, the slewing ring must be released, the upper part of the crane perceives the action of wind loads. Moreover, since the area of action of wind loads on the boom is greater than the area of action of these loads on the counterweight console, the boom rotates in the direction of the action of the wind and, as a result, occupies a position "downwind". In this position, wind loads act on the crane from the side of the counterweight console to the rear of the tower, the control cabin, the counterweight console with the counterweight and on the tip.

Поскольку в данном случае для высотного здания применена значительно нарощенная сверх расчета башня, то соответственно этому увеличиваются ветровые нагрузки, которые при этом складываются с нагрузками от действия собственной массы стрелы. В итоге увеличивается изгибающий момент на башне, в частности на ее панели 20, с которыми связаны тяги. Однако поскольку башня надежно прикреплена к зданию, а дополнительный противовес одновременно уравновешивает верхнюю часть крана от опасных перемещений и разворачивания ветром, то поставленная задача монтажа высотного здания успешно решается посредством нарощенной сверх расчета башни крана. При монтаже элементов купола и креста Храма Христа Спасителя в г. Москве, имеющего оригинальную и сложную форму по периметру в плане и по высоте, применение опор крана описанной выше конструкции в совокупности с дополнительным противовесом, позволило обеспечить монтаж упомянутых элементов здания на высоте более 70 м. Since in this case a tower has been significantly increased beyond the calculation for a high-rise building, then accordingly the wind loads increase, which in this case add up to the loads from the action of the boom's own mass. As a result, the bending moment on the tower, in particular on its panel 20, with which the rods are connected, is increased. However, since the tower is securely attached to the building, and an additional counterbalance simultaneously balances the upper part of the crane from dangerous movements and deploying it with the wind, the task of installing a high-rise building is successfully solved by means of the crane tower that has been over-calculated. When assembling the elements of the dome and cross of the Cathedral of Christ the Savior in Moscow, which has an original and complex shape around the perimeter in plan and in height, the use of the crane supports of the construction described above, together with an additional counterweight, made it possible to install the above-mentioned building elements at a height of more than 70 m .

Claims

\\\ 1 1. An attached tower crane mainly for ultra-tall buildings and structures of complex shape, containing a tower with a support in its lower part, rigidly connected to the base of the construction site near the building, a slewing ring located on the upper part of the tower, a control cabin, sectional an arrow, a counterweight console with a counterweight and traction, some ends of which are designed for articulated connection with the tower, and the other ends for articulated connection to the building, characterized in that the crane is equipped with at least one additional a linen support made in the form of a vertically located rack, the upper end of which is pivotally connected to at least two of the previously mentioned rods, the free ends of which are pivotally connected to the tower panel at different points of attachment, and the lower end of the rack is made with means for its rigid connection with load-bearing elements of the building, while the crane is equipped with an additional counterweight located on the counterweight console with the possibility of its movement along the latter. \\\ 2 2. The crane according to claim 1, characterized in that the upper parts of the struts of the additional crane supports are interconnected by a rod located at the level of their upper parts. \ \ \ 2 3. The crane according to claim 1 or 2, characterized in that the rack of one of the additional supports with its upper part is additionally connected to the building by a draft.