Строительные башенные краны: разновидности, общее устройство и принцип работы. Критерии выбора и топ-5 китайских производителей

Башенные краны представляют собой разновидность строительной техники. Они являются незаменимыми при возведении высотных зданий, где требуется поднимать различные материалы и оборудование на верхотуру. Почти все эти гиганты оснащены эффективной полиспастной грузоподъёмной системой и современными комплексами управления.

Сегодня рынок предлагает развёрнутый ассортимент башенных кранов, среди которых стационарные и подвижные, поддерживаемые и самоподъёмные, транспортируемые на колёсном шасси и самоходные. Учитывая широкий спектр конструкций и модификаций, выбор оптимальной модели потребует взвешенного и продуманного подхода. Предстоит внимательно оценить экономические аспекты, технические характеристики, ограничения строительной площадки и предполагаемый срок использования.

Назначение кранов и виды производимых работ

Башенные краны (КБ) используются в высотном строительстве благодаря внушительной грузоподъёмности и способности работать с различными уровнями. Они эффективно поднимают материалы на различные верхотуры, что востребовано в крупных строительных проектах. А их устойчивость и возможность поворота на 360 градусов делают гигантов максимально практичными в ограниченных пространствах.

Башенные краны предназначены для выполнения следующих задач:

• Подъём и перемещение строительных материалов, таких как кирпичи, бетон, металлоконструкции и другие грузы.
• Установка и монтаж конструкций: балки, плиты, стволы жёсткости, перекрытия и другие элементы зданий.
• Работа с тяжёлой техникой: перемещение строительных машин и оборудования на строительной площадке.
• Завершение высотных работ, включая отделку фасадов, установку окон и других элементов.

Современные башенные краны изготавливаются из прочных материалов, поэтому рассчитаны на длительную эксплуатацию в тяжёлых условиях. При надлежащем уходе они служат долгие годы, что делает их выгодным вложением средств для строительных компаний.

Разновидности башенных кранов

На рынке башенные краны представлены многообразием видов для решения различных задач в строительстве, промышленности и других сферах. Разные модели имеют индивидуальные характеристики грузоподъёмности, размеров и высоты подъёма. Развёрнутый ассортимент развязывает руки для выбора КБ в зависимости от специфики задания. Кроме того, разнообразие позволяет учитывать требования по мобильности и пространству на строительной площадке, а также принимать во внимание правила безопасности. Всё названное обеспечивает максимальную гибкость при выборе крана для оптимизации эксплуатационных режимов на стройке.

Ниже перечислим самые популярные виды КБ:

• Стационарный самонесущий (статический).
• Стационарный поддерживаемый (приставной).
• Стационарный самоподъёмный.
• Передвижной рельсовый.
• Универсальный.

Кроме 5 перечисленных, встречаются башенные краны на автомобильных шасси. О них тоже коротко расскажем.

1. Стационарный (самонесущий, статический)

Самонесущие статические КБ крепятся к бетонному основанию на уровне земли с помощью анкерных болтов. Иногда, в качестве альтернативы, крепление осуществляется к специальной секции у основания мачты, залитой в фундамент.

Статические модели подходят для ограниченных площадок. Они располагаются спереди или сбоку от возводимого здания. Длина стрелы достаточная, чтобы обеспечить полный охват новой конструкции. Как правило, эти краны имеют неподвижную башню, но есть модели с вращающейся или поворотной башней и подъёмной стрелой.

Преимущества

• Большая грузоподъёмность: стационарные краны способны поднимать тяжёлые грузы, что делает их практичными для крупных строительных проектов, таких как высотные здания и промышленные сооружения.
• Стабильность и надёжность: благодаря своей конструкции и фиксированной установке на строительной площадке стационарные краны обеспечивают высокую устойчивость и безопасность при работе с тяжёлыми грузами.
• Экономия пространства: статические КБ занимают меньше места на площадке в сравнении с мобильными кранами, так как не требуют дополнительных манёвров для перемещения.
• Эффективность работы: стационарные краны могут трудиться непрерывно в течение длительного времени, что повышает общую производительность строительных работ.
• Низкие эксплуатационные расходы: после установки стационарные краны требуют меньше затрат на эксплуатацию по сравнению с мобильными КБ, так как не нуждаются в постоянном обслуживании подкрановых путей и шасси.

Строители выбирают стационарные башенные краны для многих проектов, особенно тех, которые требуют стабильности.

2. Стационарный поддерживаемый (приставной)

В отличие от самонесущих КБ, которые полагаются исключительно на своё бетонное основание для устойчивости, поддерживаемые башенные краны дополнительно используют несколько точек крепления к самой поднимающейся конструкции. То есть они крепятся к бетонному основанию у земли и к стене здания. Благодаря этому они могут поднимать груз выше, чем самонесущие башенные краны, зачастую достигая более 300 метров.

Конструкция монтажных захватов обычно включает одинарные или двойные стальные распорки, которые стратегически соединяются со стеной через определенные интервалы. Эти распорки передают нагрузки от крана и силы ветра на прочное возводимое строение. Правда, для установки поддерживаемого КБ требуется тщательный анализ. Конструкция упоров должна быть надёжно спроектирована, чтобы выдерживать напряжения, вызванные вибрацией от работы или порывов ветра.

Преимущества:

• Непревзойдённая высота: опорные стационарные краны отлично справляются с покорением амбициозных высот, что делает их практичными для возведения очень высоких сооружений.
• Уменьшенная площадь точки монтажа: по сравнению с самонесущими кранами, которым требуется большая площадь основания, опорные краны можно расположить ближе к зданию, что позволяет максимально эффективно использовать ценное пространство на площадке.
• Экономическая эффективность: в определённых проектах использование стационарного крана с опорами может оказаться более экономичным, чем выбор нескольких самонесущих кранов.
• Гибкость: поддерживаемые стационарные краны могут быть оснащены горизонтальными подъёмными гуськами, что позволяет удовлетворять различные требования к подъёму грузов и ограничения на площадке.

Поскольку поддерживаемый КБ крепится к зданию, оно должно быть спроектировано с учётом дополнительных нагрузок и напряжений, возникающих из-за опор крана. Монтаж и крепление стоек требуют ответственного выполнения работ для обеспечения безопасности и устойчивости. Регулярные проверки, регулировки опор и компонентов крана имеют решающее значение для поддержания оптимальной производительности и предотвращения потенциальных опасностей.

3. Передвижной

В отличие от статичных башенных кранов, которые «привязаны» к одному месту, передвижные модели перемещаются по рельсам. Подкрановые пути обеспечивают устойчивую опору. Рельсы дают передвижным кранам свободу перемещения, позволяя легко охватывать обширные площади на строительном участке.

Основание для шпал железнодорожного пути тщательно готовится, хорошо дренируется, регулярно проверяется и обслуживается с целью обеспечить устойчивость крана. 

Устанавливается путевое оборудование:

• тупиковые упоры;
• выключающие линейки;
• ограждения, знаки безопасности и др.

Рельсовые краны чаще всего используется при строительстве многоподъездных домов, где перемещают грузы по заранее установленной железной дороге.

Движущая сила – электричество, источник которого подключается к подпружиненному барабану.

Последний втягивает кабель при движении крана задним ходом, чтобы снизить риск перерезания или защемления кабеля колёсными тележками. Передвижные башенные краны могут поставляться с такой же грузоподъёмностью и расположением стрелы, как и стационарные КБ.

Преимущества

• Расширенный охват площадки: благодаря способности перемещаться по всей длине и ширине площадки передвижные краны устраняют необходимость в использовании нескольких стационарных кранов, что упрощает операции и оптимизирует распределение ресурсов.
• Гибкое позиционирование: точный контроль местоположения крана позволяет осуществлять целенаправленное размещение материалов и эффективные подъёмные операции с учётом конкретных этапов строительства.
• Уменьшенная занимаемая площадь: передвижным кранам требуется меньшая площадь основания по сравнению со стационарными кранами, что освобождает ценное пространство для других видов оборудования или работ на площадке.
• Экономическая эффективность: при высоких требованиях к охвату площадки использование одного передвижного крана может оказаться более экономически выгодным решением, чем использование нескольких стационарных кранов.

О путевой системе. Её тщательно проектируют, чтобы обеспечить плавное движение крана и предотвратить сход с рельсов. В свою очередь надёжное и бесперебойное электропитание имеет решающее значение для работы гиганта.

4. Самоподъёмные

По мере того как здания становятся выше, растут и башенные краны. В отличие от своих статичных или мобильных аналогов, эти гиганты находятся внутри тех самых конструкций, которые возводят. Самоподъёмные КБ предназначены для зданий неограниченной высоты (небоскрёбов). Мачта, которая простирается вниз через несколько этажей, требует лишь небольшого проёма площадью от 15 до 20 квадратных метров на каждом этаже. Поддержка обеспечивается на уровне пола опорными балками, выдвижными или откидными консолями, специальными стальными хомутами и клиньями.

Подъём статической мачты осуществляется с помощью лебёдки, которая является неотъемлемой частью системы. Как правило, для этого типа КБ требуется небольшая подъёмная стрела для покрытия строительной площадки, в отличие для статического или аналогичного башенного крана. Стрела состоит из небольших простых секций. Когда самоподъёмный КБ заканчивает возведение здания, его по частям спускают вниз с помощью специальной лебёдки, прикреплённой к одной из секций крана. Сама лебёдка опускается на уровень земли вручную, когда кран демонтирован и спущен.

Преимущества:

• Непревзойдённая высота: самоподъёмные краны масштабируются вместе с конструкцией, не нуждаясь в многочисленных перемещениях, значительно расширяя горизонты проекта.
• Уменьшение занимаемой площади: размещаясь внутри самого здания, подъёмные краны освобождают ценное пространство на земле для другого оборудования и материалов.
• Повышенная безопасность: внутреннее расположение КБ защищает их от порывов ветра и других внешних опасностей, повышая общую безопасность на строительной площадке.

Самоподъёмные краны могут стать более экономичным решением для высотных зданий по сравнению с использованием нескольких стационарных или мобильных кранов на разных этапах.

5 Универсальный башенный кран

Универсальный кран имеет уникальную конструкцию, которая совместила в себе характеристики передвижного и поддерживаемого КБ. Такая подъёмная техника представляет собой современное решение для многоэтажного строительства. Сочетает в себе гибкость, большую грузоподъёмность и низкие эксплуатационные расходы, что делает её практичной для строительных проектов разного масштаба.

Преимущества:

• Гибкость: универсальный башенный кран может адаптироваться к различным требованиям строительного проекта.
• Повышенная мобильность: могут перемещаться по рельсовому пути, а при необходимости - закрепиться к зданию для повышения грузоподъёмности.
• Экономия: благодаря своей многофункциональности универсальный башенный кран сокращает необходимость использования нескольких видов техники на одной площадке, снижая затраты на аренду дополнительного оборудования и уменьшая количество рабочих операций, связанных с установкой и демонтажом различных машин.

Универсальный башенный кран представляет собой эффективное решение для повышения производительности и безопасности на стройплощадках, объединяя лучшие качества двух популярных типов кранов.

6. Передвижной на самоходном шасси (гибридный)

Этот тип крана представляет собой комбинацию автомобильного и башенного гигантов. Является практичной альтернативой обычному автокрану, поскольку преимущество большей начальной высоты стрелы добавляется к той же скорости перемещения между различными рабочими точками, которую обеспечивает наличие самоходного шасси.

7. Передвижной на колёсном шасси (городской)

Этот тип кранов используется в основном для строительных работ на уже построенных объектах, например при реконструкции зданий в старых районах городов, близко расположенных друг к другу кварталах, реставрации фасадов, деревянных исторических зданий. Транспортируется самосвалами.

Мобильный башенный кран (городской) – это экономия времени и пространства. Полный цикл монтажа составляет не более одного дня, а кран свободно помещается на площадке 6х6 м.

Общее устройство и принцип работы КБ

Башенный кран – это инженерная техника сложной конструкции, с точно рассчитанными параметрами безопасного подъёма и перемещения тяжёлых грузов. При разработке каждой модели учитываются размеры и различные комбинации нагрузок: масса монтируемого элемента, масса захватного приспособления, масса установленной оснастки, общая монтажная высота, запас по высоте, скорость подъёма, ширина подкранового пути, расстояние от оси вращения и многое другое.

Конструктивной особенностью башенного крана является наличие стрелы, закреплённой в верхней части вертикальной башни (мачты). Стрела может быть подъёмной, вращающейся вокруг точки крепления к башне или балочной (подвешенной в горизонтальном положении). Учитывая многообразие модификаций, перечислим основные компоненты стационарного КБ.

Таблица 1. Основные компоненты башенного передвижного крана

В целом, основные части башенных кранов довольно схожи. Поэтому данный перечень даёт хорошее представление о компонентах, из которых состоят КБ, встречаемые нами в повседневной жизни.

Принцип работы

Принцип работы башенного крана основан на подъёме объекта разрешённой массы с помощью грузовой лебёдки. Здесь используется закон рычага для передачи силы и момента вращения, что позволяет поднимать и перемещать тяжёлые грузы. А работа рычага основана на законе сохранения энергии, согласно которому работа, совершаемая силой, равна произведению силы на перемещение.

Закон рычага, сформулированный Архимедом, гласит: «Соизмеримые величины уравновешиваются на длинах, которые будут обратно пропорциональны тяжестям. Если величины будут несоизмеримы, то они точно так же уравновесятся на длинах, которые обратно пропорциональны этим величинам». 

Этот закон применяется в различных механизмах и инструментах, включая башенные краны.

Поэтапный процесс работы крана:

• Подъем груза. Электродвигатель вращает редуктор, который передаёт крутящий момент на тросы, поднимая груз по вертикали.
• Вращение поворотной части. Электродвигатель вращает редуктор, передающий крутящий момент на зубчатую передачу, вращающую поворотную часть крана.
• Перемещение груза. Стрела перемещает груз по горизонтали, используя подвижную конструкцию крюкового блока.
• Уравновешивание груза. Противовес уравновешивает груз на стреле, обеспечивая стабильную работу крана.

В процессе работы крановщику важно следить за компьютерными системами безопасности. Оператор должен помнить о внезапных порывах ветра, так как сильные рывки усложняют манёвры и делают их потенциально опасными. В свою очередь грузоподъёмность БК зависит от того, насколько далеко груз находится от башни, поэтому крановщику необходимо следить за индикатором момента нагрузки, чтобы подъём всегда оставался в пределах безопасных параметров.

Про характеристики

Поскольку башенный кран является разновидностью спецтехники, у него есть технические характеристики. Они определяют его возможности и ограничения. Зная характеристики КБ, можно оценить его пригодность для конкретного строительного проекта и обеспечить эффективность эксплуатации. Например, если грузоподъёмность окажется недостаточной, то это может привести к снижению производительности и повышению риска аварий.

Таблица 2. Общие технические характеристики башенного крана

Зная характеристики, можно оценить возможности и ограничения КБ, после чего выбрать подходящую модель для возведения конкретных объектов.

На что обращать внимание при выборе башенного крана?

Разные модели башенных кранов способны по-разному влиять на производительность строительных работ, поскольку скорость и качество решения поставленных задач у них могут существенно различаться. Поэтому при выборе КБ рекомендуется в первую очередь учитывать соответствие интересующей техники требованиям проекта, чтобы обеспечить:

• высоту подъёма;
• радиус действия;
• грузоподъёмность.

При поиске башенного крана на рынке также необходимо принимать во внимание качество материалов и надёжность конструкции, способных обеспечить покупке долгий срок службы. (Подтверждается сертификацией и стандартами)

Необходимо узнать о доступности запчастей и нюансах обслуживания. Гарантия и поддержка производителя являются важными факторами при выборе башенного крана, поскольку могут обеспечить оперативное решение проблем в случае поломки.

Таблица 3. Пример того, как строители подыскивают подходящий башенный кран

Топ-5 китайских производителей

Китайские компании занимают ведущие позиции в производстве строительных кранов благодаря сочетанию инновационных технологий, высокого качества продукции и конкурентоспособных цен. Перечислим самые популярные бренды.

1. XCMG

Компания известна высоким качеством и инновационными технологиями, предлагает разнообразные модели кранов с различной грузоподъёмностью и высотой подъёма. Является одним из лидеров китайского рынка строительной техники.

2. SANY

Выпускает надёжные и мощные башенные краны, известные своей высокой производительностью и долговечностью.

3. ZOOMLION

Фокусируется на высоких технологиях и экологии. Предлагает широкий ассортимент башенных кранов различных типов с хорошими показателями безопасности и эффективности.

4. LIUGONG

Компания известна широким ассортиментом строительной техники и высоким уровнем обслуживания. Предлагает башенные краны для различных условий работы.

5. DONGJIAN

Разрабатывает и производит башенные краны на рельсовом ходу с поворотными и неповоротными башнями, доступные и эффективные для строительных нужд. Уделяет особое внимание качеству и надёжности.

Другие фирмы

Ещё можно назвать башенные краны LIEBHERR - хотя компания имеет немецкие корни, у неё есть производственные мощности в Китае. Машиностроитель предлагает широкий выбор моделей, подходящих для различных условий эксплуатации. Продукция этой компании пользуется доверием у многих строительных организаций по всему миру.

Также стоит упомянуть французского производителя POTAIN, входящего в состав американской группы MANITOWOC. Компания выпускает качественные башенные краны в КНР, широко используемые в строительстве по всему миру. Техника отличается высокой степенью автоматизации и удобством управления. Также компания POTAIN предлагает услуги по техническому обслуживанию и ремонту своего оборудования, что делает её продукцию особенно привлекательной для крупных строительных проектов в РФ.

Заключение

Башенные краны играют важную роль в строительной отрасли, обеспечивая эффективное выполнение работ на высоте. Эти универсальные гиганты подразделяются на несколько типов, включая самонесущие, поддерживаемые, мобильные.

Правильный выбор типа и модели крана, а также учёт всех технических характеристик и условий эксплуатации помогут обеспечить успешное выполнение строительного проекта и повысить безопасность на площадке.

Вы можете купить башенные краны в компании EURASIA GROUP. Предлагаем лизинговые условия, что может стать выгодным вариантом для вашей фирмы. Узнать условия покупки и доставки в регионы РФ можно по номеру бесплатного телефона 8-800-700-45-24 или через форму обратной связи.

Звоните! Пишите! Покупайте!