В Республике Беларусь быстро растут объемы разнообразных работ, выполняемых на высоте. Возрастает высота возводимых зданий и сооружений. Требуется постоянно обслуживать и ремонтировать эксплуатируемые объекты. Быстрый доступ на высотные здания и сооружения крайне важен при чрезвычайных ситуациях.

В современных условиях основным средством безопасного выполнения работ на высоте являются мобильные подъемники и вышки.

Подъемники обычно выполнены на базе выпускаемых автомобильной промышленностью автомашин или в виде специально запроектированного агрегата.

Наиболее распространенными моделями являются автогидроподъемники АГП-18, АГП-22 и АГП-28 и их аналоги, снабженные коленными стрелами с высотой подъема люльки соответственно до 18, 22 и 28м. К особо дефицитным подъемникам относятся автогидроподъемники типа АГП-36 с трехколенной стрелой, обеспечивающей подъем люльки на высоту 36м.

Несмотря на рост количества эксплуатируемых подъемников, постоянно ощущается их нехватка. Для решения этой проблемы в Республике Беларусь освоен выпуск автомобильных подъемников с высотой подъема люльки до 28м в г. Пинске.

Более высокие подъемники – это продукт высоких технологий, и их производство в нашей стране пока не налажено. Кроме того, с ростом высоты подъема и вылета люльки стремительно возрастает цена подъемника.

В ближайшее время в нашей стране вряд ли можно рассчитывать на широкую доступность высотных подъемников. Имеются единичные экземпляры в МЧС, но они предназначены, прежде всего, для чрезвычайных ситуаций.

Однако существует вариант преодоления дефицита высотных подъемников. Он состоит в приспособлении для выполнения работ на высоте эксплуатируемых стреловых самоходных кранов. Особенно это целесообразно в тех случаях, когда получаемый на базе большого крана подъемник существенно превосходит широко распространенные автомобильные подъемники по высоте подъема и вылету люльки и другим техническим характеристикам.

Как правило, импортные стреловые самоходные краны сразу проектируются на двойное назначение – как грузоподъемное средство, так и подъемник. В этом состоит огромный экономический выигрыш. Функция подъемника у большого крана является как бы бесплатным приложением. Приобретая большой гидравлический телескопический кран импортного производства, владелец становится также обладателем подъемника с техническими характеристиками, существенно превосходящими достоинства специальных автомобильных подъемников.

Подъемник на базе большого мобильного крана имеет неоспоримые преимущества как по высоте подъема и вылету люльки, так и по жесткости стрелы и собственной устойчивости. Крановщики на таких кранах, как правило, имеют высокую квалификацию и способны грамотно выполнять условия безопасной эксплуатации и крана, и подъемника на базе этого крана.

Считаю что создание в Республике Беларусь условий для проектирования кранов с двойным назначением – является задачей чрезвычайной важности. Решение этой задачи позволит частично преодолеть конкурентные технологические преимущества импортных кранов. А главное, появится возможность относительно простого и безопасного доступа к рабочим местам на высоте при производстве строительно-монтажных и других работ с использованием больших мобильных кранов.

В Республике Беларусь уже имеется опыт использования телескопических кранов в качестве подъемников. Первопроходцем в этом деле явилось ОАО «БУМ», по заказу которого фирмой «Амкодор-Инвар» в 1996 году был разработан проект навесной люльки на оголовок телескопической стрелы крана МКАТ-40. Максимальная высота подъема люльки составила 38м. Изготовление люльки было организовано на заводе «Кранмаш».

В части спроса эксплуатация первого подъемника на базе крана МКАТ-40 превзошла все ожидания. Поэтому были заказаны люльки еще на несколько кранов МКАТ-40. Планировалась установка люльки на кран NK-750 КАТО. Краны с люльками пользовались постоянным спросом даже в кризисные времена.

Последователями ОАО «БУМ» стали почти все управления механизации и владельцы телескопических кранов. Люльками стали оснащать не только большие телескопические краны, но и малые автокраны.

Широкое использование автокранов с люльками не обошлось без аварий. В результате Госпромнадзор запретил приспособление и больших, и малых кранов для работы в качестве подъемника с навесной люлькой. Не думаю, что это было скоропалительным решением, но бесспорно это был шаг назад в технике. Возможно, недостаточно совершенна нормативно-техническая база для внедрения подъемников на базе грузоподъемных кранов. Кроме того, по-моему, за основу был взят недостаточно совершенный прототип кранового подъемника. В нормативно-технической базе следует определить условия применимости тех или иных прототипов.

В чем же заключались основные недостатки заложенного в проект фирмой «Амкодор-Инвар» технического решения? Люлька подвешивалась к оголовку стрелы на консоли и оставалась на стреле в транспортном положении крана. Это снижало маневренность в результате существенного увеличения длины крана с люлькой в транспортном положении, ухудшало обзор дороги для крановщика из-за низкого расположения люльки. Имело место повышенное раскачивание люльки при движении крана по причине ее существенного удаления вперед от оголовка стрелы и гибкости длинной консоли. Допустимая скорость передвижения крана с люлькой существенно снизилась. В рабочем положении люлька недостаточно надежно фиксировалась из-за гибкости консоли со стойкой и ненадежности фрикционного тормоза.

С целью улучшения эксплуатационных характеристик подъемника на базе мобильного стрелового крана и в рабочем, и в транспортном положении, автором статьи была выполнена инициативная разработка, оформленная заявкой на служебное изобретение ОАО «БУМ», по которой Национальным центром интеллектуальной собственности Республики Беларусь выдан патент BY 5653 С1.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на рис. 1 – подъемник в транспортном положении, вид сбоку;

на рис. 2 – подъемник с поднятой стрелой при съеме или укладке крюковой подвески на неповоротную платформу крана;

на рис. 3 – подъемник с горизонтально расположенной стрелой и присоединенным противовесом;

на рис. 4 – то же, с наклонно расположенной стрелой;

на рис. 5 – подъемник в рабочем положении с выдвинутыми секциями телескопической стрелы;

на рис. 6 – узел оголовка стрелы подъемника, вид сбоку;

на рис. 7 – то же, вид сверху.

Подъемник на базе грузоподъемного крана с телескопической стрелой 1 содержит консоль 2, закрепленную на оголовке 3 стрелы 1, стойку 4, установленную с возможностью вертикальной ориентации посредством противовеса 5 и соединенную с консолью шарниром 6, ось которого перпендикулярна плоскости подъема стрелы 1, а также люльку 7, прикрепленную к стойке 4, и фиксатор 8 рабочего положения люльки 7. Консоль 2 и стойка 4 выполнены в виде плоских рам, соединенных шарниром 6 нижними сторонами с возможностью складывания. Причем консоль 2 жестко закреплена на оголовке 3 стрелы 1 параллельно его торцевой поверхности шарнирным концом вниз. Люлька 7 прикреплена к стойке 4 боковой стороной. Стойка 4 снабжена горизонтальными балками 9, к которым посредством наклонных гибких тяг 10 присоединен противовес 5. Фиксатор 8 рабочего положения люльки 7 выполнен в виде многозвенной цепи, соединяющей верхнюю часть стойки 4 и консоли 2. В качестве противовеса 5 может быть использована крюковая подвеска крана.

Для приведения подъемника в рабочее положение сначала его устанавливают на выносные опоры 11. Затем поднимают стрелу 1 с зафиксированной на ее оголовке 3 люлькой 7 и освобождают крюковую подвеску, которую используют в качестве противовеса 5. Крюковую подвеску 5 поднимают грузовым полиспастом 12 крана к оголовку 3 стрелы 1. После этого стрелу возвращают в горизонтальное положение, а крюковую подвеску 5 присоединяют посредством наклонных гибких тяг 10 к горизонтальным балкам 9, жестко соединенным со стойкой 4. Затем освобождают люльку от крепления фиксатором 8 в виде многозвенной цепи. Люлька 7 при этом удерживается вместе со стойкой 4 в вертикальном положении посредством противовеса 5. Рабочие находятся в люльке 7. За счет подъема стрелы 1 и выдвижения ее телескопических секций люльку 7 перемещают на высоту рабочего горизонта. Доставку рабочих в люльке 7 к рабочим местам обеспечивают поворотом крана с соответствующим изменением вылета его стрелы 1. В рабочем положении люльку 7 фиксируют против раскачки цепным фиксатором 8. При опускании люльки 7 телескопированием стрелы 1 фиксатор 8 не снимают. При изменении угла наклона стрелы 1 необходимо сначала привести в рабочее положение противовес 5, затем расслабить фиксатор 8, после чего приступать к опусканию стрелы 1. Для приведения подъемника в транспортное положение сначала необходимо опустить стрелу 1 и зафиксировать на ее оголовке 3 люльку 7 посредством фиксатора 8 или дополнительных штыревых фиксаторов (условно не показаны). После этого отсоединить противовес 5 и убрать гибкие тяги 10 (закрепить их в люльке 7). Противовес 5 уложить на неповоротной платформе крана. Стрелу 1 установить в транспортное положение и снять кран с выносных опор, приведя его в готовность для перегона по автодороге.

Использование патента BY 5653 С1 улучшает эксплуатационные характеристики подъемника на базе грузоподъемного крана с телескопической стрелой в транспортном и рабочем положении. Все разработанные технические решения не ограничивают использование большого телескопического крана по основному назначению. Перевод из транспортного в рабочее положение, а также из режима подъемника в режим грузоподъемного крана обеспечивается быстро и без применения вспомогательного крана. В транспортном положении всю оснастку подъемника кран перевозит на себе.

Автором статьи разработаны также варианты подъемников на базе грузоподъемного крана с телескопической стрелой и жестким гуськом или телескопическим удлинителем стрелы. Это существенно увеличивает возможную высоту подъема люльки. Например, для крана NK-750KATO высота подъема на телескопической стреле составляет 45 м, а на жестком гуське - 55 м.

Рекордсменом по размерам зоны обслуживания в Республике Беларусь является имеющийся в ОАО «Мозырский НПЗ» мощный гидравлический телескопический кран АС-500 DEMAG грузоподъемностью 500 т с телескопической стрелой длиной 56 м и решетчатым гуськом длиной 90 м.

В ОАО «БУМ» имеются гусеничные краны МКГС-100. При использовании максимального башенно-стрелового исполнения этот кран обеспечивает высоту подъема 95 м, а вылет - 42 м.

В чрезвычайных ситуациях на крюк крана навешивается люлька, в которой поднимают людей к месту выполнения работ на высоте. При этом существует опасность появления проблемы спуска людей на землю в случае внезапной остановки работы крана.

На больших строительных площадках превращение грузоподъемного крана в подъемник для выполнения работ на высоте позволяет весьма просто решать сложные технические задачи. При этом сокращаются сроки строительства объекта, экономятся материалы для средств подмащивания и улучшаются условия труда и техники безопасности.

Автором статьи разработан ряд технических решений, которые направлены на оснащение башенно-стреловых грузоподъемных кранов инвентарными средствами подмащивания для работы на высоте при монтаже конструкций. Указанные технические решения признаны изобретениями и защищены авторскими свидетельствами СССР.

Сущность технических решений по а.с. СССР SU 1218032 Аи SU 1286709 А1 состоит в навеске на стрелу крана самоподъемной люльки.

В частности, на рис. 8 схематически изображено устройство для обслуживания высотных сооружений по а.с. СССР SU 1286709 А1. Оно включает самоходный грузоподъемный кран 1 с башней 2 и стрелой 3, самоподъемной люлькой 4, на которой установлена фрикционно-барабанная лебедка 5 и центробежный ловитель 6, которые взаимодействуют с грузовым и предохранительным канатами 7 и 8 с грузами 9 для натяжения этих канатов.

Верхние концы грузового и предохранительного канатов 7 и 8 закреплены непосредственно на оси 10 оголовка стрелы 3 крана 1, а нижние концы грузового и предохранительного канатов пропущены через отводные блоки.

Одна пара 11 отводных блоков установлена на люльке ниже фрикционно-барабанной лебедки 5 и центробежного ловителя 6. Другая пара 12 отводных блоков размещена под оголовком стрелы крана.

При этом концы грузового и предохранительного канатов запасованы в полиспасты, в которых неподвижные блоки 13 прикреплены к оси оголовка башни 2 крана 1, а к подвижным блокам 14 полиспастов прикреплены грузы 15 для натяжения грузового и предохранительного канатов 7 и 8.

Грузовой и предохранительный канаты 7 и 8 взаимодействуют с отклоняющим тросом 16 посредством установленных на нем отводных блоков 17. Нижний конец отклоняющего троса закреплен на дополнительной лебедке 18, установленной в кабине крана 1.

Как известно, самоподъемные люльки обеспечивают практически неограниченную высоту подъема, имеют механизированный и ручной привод. Ручной привод обеспечивает возможность спуска при отключении электропитания или отказе электропривода.

На рис. 9 и 10 представлено устройство для обслуживания высотных сооружений, также выполненное на базе башенно-стрелового крана. Данное техническое решение защищено а.с. СССР SU 1783096 А1.

Устройство включает грузоподъемный кран 1 с башней 2 и стрелой 3. В подстреловом пространстве крана 1 на подвеске 4 размещена рабочая площадка 5. Подвеска 4 соединена с оголовком 6 стрелы 3 гибким несущим органом 7. На поворотной платформе крана 1 установлены подъемная лебедка, взаимодействующая с гибким несущим органом 7, и отклоняющая лебедка, соединенная с отклоняющим тросом 10. Гибкий несущий орган 7 запасован через отводные блоки 11, закрепленные на оголовке 6 и в основании 12 стрелы 3. Отклоняющий трос 10 снабжен на конце отводными блоками 13, взаимодействующими с гибким несущим органом 7 выше подвески 4, и запасован через отводной блок 14, закрепленный в основании 12 стрелы 3.

Подъемная лебедка 8 имеет разделенный на два отсека посредством диафрагмы 15 барабан 16. Гибкий несущий орган 7 выполнен из двух канатов 17, каждый из которых запасован в плоскости боковой грани стрелы 3 через соответствующие отводные блоки 11 и одним концом соединен с подвеской 4 рабочей площадки 5, а другим - с соответствующим отсеком барабана 16 подъемной лебедки 8. При этом отводные блоки 13 на конце отклоняющего троса 10 снабжены равными длине стрелы 3 тягами 18, посредством которых эти блоки присоединены к оголовку 6 стрелы 3.

Кроме того, подвеска 4 рабочей площадки 5 может быть выполнена в виде траверсы 19 с равными по длине стропами 20 на концах, а сама рабочая площадка – в виде двух строительных люлек 21, прикрепленных посредством диэлектрических элементов 22 к стропам 20 траверсы 19 и связанных между собой через диэлектрические элементы 22 съемным стягивающим тросом 23.

Строительные люльки 21 снабжены направляющими рычагами 24, взаимодействующими со съемным стягивающим тросом 23, один конец которого соединен с направляющим рычагом 24 одной люльки, а другой – закреплен на другой люльке посредством дополнительного отводного блока 25 и ручной лебедки 26.

Работает устройство следующим образом.

На стадии монтажа башенно-стрелового оборудования крана 1, когда его башня 2 и стрела 3 находятся на земле в горизонтальном положении, к оголовку и в основании 12 стрелы 3 прикрепляют, например с помощью стропов, отводные блоки 11 для запасовки канатов 17 гибкого несущего органа 7 и отводной блок 14 для запасовки отклоняющего троса 10. Отводные блоки 13 отклоняющего троса 10 прикрепляют к оголовку 6 стрелы 3 посредством тяг 18.

После выполнения запасовки канатов 17 и 10 через соответствующие отводные блоки 11,14 и 13 и присоединения подвески 4 с рабочей площадкой 5 производят подъем башенно-стрелового оборудования крана 1. Затем на консолях 27 поворотной платформы крана 1 у основания башни 2 устанавливают подъемную 8 и отклоняющую 9 лебедки. Свободные концы канатов 17 навивают на барабан 16 подъемной лебедки 8 в соответствующих отсеках. Свободный конец отклоняющего троса 10 соединяют с отклоняющей лебедкой 9. После этого проводят необходимое освидетельствование и испытания крана и подвесной оснастки и приступают к эксплуатации устройства.

При монтаже, например стеновых панелей, груз поднимают краном и наводят оттяжками в проектное положение. После этого рабочие поднимаются на рабочей площадке 5 и осуществляют закрепление груза. При необходимости выполнять заделку стыка панелей строительные люльки 21 взаимно приближают друг к другу посредством стягивающего троса 23 и ручной лебедки 26. При этом обеспечивается доступ к горизонтальному стыку панелей по всей длине. Монтаж может осуществляться без опускания рабочей площадки 5 на землю, а лишь с уводом ее к башне 2 крана 1 с помощью отклоняющей лебедки 9 с отклоняющим тросом 10 на период подъема груза.

В процессе работы ориентацию в плане рабочей площадки 5, выполненной в виде двух строительных люлек 21, следует проводить вручную с помощью, например, пеньковых оттяжек, прикрепленных одними концами к поворотной платформе крана и уложенных свободными концами в каждой из люлек.

Устройство снабжают типовыми приборами безопасности: ограничителями высоты подъема рабочей площадки, ограничителями усилий в подъемных канатах, срабатывающими на отключение крана, подъемной и отклоняющей лебедок при возникновении усилий в канатах, превышающих допускаемые. При использовании подвесной оснастки на кране для подъема людей работа крана должна осуществляться с повышенным коэффициентом запаса устойчивости и грузоподъемности.

Использование изобретения позволяет улучшить условия и повысить безопасность работ путем применения надежного инвентарного средства подмащивания к грузоподъемному крану на всю высоту подъема груза. Устройство обеспечивает возможность доступа к местам производства работ на высоте как в плоскости подстрелового пространства крана, так и вне этой плоскости.

Источники информации

1. Бейтуганов М.Г., Заборонок Р.Л. Безопасность строительно-монтажных работ на высоте. - М.: Стройиздат, 1991.
2. Паспорт на гидравлический автомобильный кран МКАТ-40 с телескопической стрелой и люлькой.
3. Заявка Франции FR 2376063 F1, 1978.
4. Авторские свидетельства СССР: SU 1218032 A, SU 1286709 Al, SU 1783096 А1.
5. Патент Республики Беларусь BY 5653 С1.0