ANALYSIS OF ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS ON THE CHOICE OF THE CRANE WHEN DESIGNING BUILD PLANS IN CONSTRUCTION SITE CONDITIONS

Full Text

При проектировании и возведении объектов в плотной городской или производственной застройке, при реконструкции объектов строителям все чаще приходится сталкиваться с крайне стесненными условиями застройки. Такие условия требуют от проектировщиков не только соблюдения установленных требований и норм, но и принятия нестандартных решений в каждом конкретном случае. Особенно сложно организовать работу на строительной площадке в соответствии с действующими требованиями в стесненных условиях застройки [1-8]. Организация работ на строительной площадке выполняется при технологическом проектировании. В рамках технологического проектирования разрабатываются проекты организации строительства (ПОС) и проекты производства работ (ППР). При разработке и ПОС и ППР требуется выполнить технологические решения по выбору крана, его размещению на строительной площадке и определению зон действия и опасных зон при работе грузоподъемного оборудования. Критерии стесненности условий производства работ, определяемые в соответствии с тре- Градостроительство и архитектура | 2021 | Т. 11, № 2 68 ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА бованиями Постановления Госстроя России от 05.03.2004 № 15/1 (ред. от 16.06.2014), характеризуются наличием не менее трех из указанных ниже факторов: - интенсивное движение городского транспорта и пешеходов в непосредственной близости от места работ, обусловливающих необходимость строительства короткими захватками с полным завершением всех работ на захватке, включая восстановление разрушенных покрытий и посадку зелени; - разветвленная сеть существующих подземных коммуникаций, подлежащих подвеске или перекладке; - жилые или производственные здания, а также сохраняемые зеленые насаждения в непосредственной близости от места работ; - стесненные условия складирования материалов или невозможность их складирования на строительной площадке для нормального обеспечения материалами рабочих мест; - при строительстве объектов, когда плотность застройки объектов превышает нормативную на 20 % и более; - при строительстве объектов, когда в соответствии с требованиями правил техники безопасности проектом организации строительства предусмотрено ограничение поворота стрелы башенного крана. Организация строительной площадки во многом зависит от выбора монтажного оборудования, путей перемещения и размещения его стоянок, зон работы крана и границ опасных зон [9, 10]. В качестве оборудования для ведения монтажных работ по возведению или реконструкции зданий и сооружений обычно применяется монтажный кран. Тип крана зависит от конструктивных особенностей, конфигурации и габаритов здания. В строительстве обычно используются башенные и самоходно-стреловые краны [11]. Для определения марки строительного крана необходимо рассчитать параметры: грузоподъемность, вылет стрелы, высоту подъема стрелы, а для самоходно-стреловых кранов и длину стрелы. Расчетные параметры сравниваются с техническими параметрами существующих кранов и выбираются конкретные марки кранов [11]. Выбор типа и марки крана показан на примере организации работы крана при возведении корпуса микроэлектронных технологий в рамках расширения мощностей ООО НИИ «Экран». Возводимое здание прямоугольной формы с размерами в плане 32,4×23,9 м и высотой 9,5 м. Здание двухэтажное с подвалом. Проектируемое здание выполняется с полным монолитным железобетонным каркасом. Для соединения корпуса микроэлектронных технологий с существующим зданием предусмотрен трехэтажный переход высотой 12,55 м. Каркасное двухэтажное здание с такими параметрами можно возводить как башенным, так и самоходно-стреловым краном. Данное здание возводится в стесненных условиях существующей застройки на территории действующего предприятия. Рассматриваются варианты стройгенпланов с организацией монтажных работ самоходно-стреловыми кранами на автомобильном и пневмоколесном ходу, а также башенными кранами для определения оптимального решения по варианту стройгенплана (рис. 1-7). Выбор типа и марки монтажного крана производится поэтапно с учетом конкретных условий строительной площадки: 1 этап - определяется схема работы монтажного крана. Как правило, предпочтение отдается традиционно сложившейся в практике строительства организации работы (передвижения) крана по периметру или вдоль его продольных осей [1, 4, 5]. Согласно рекомендациям МДС 12-19.2004, МДС 12-19.2004 для монтажа конструкций малоэтажных зданий, как правило, используются самоходно-стреловые краны и только в исключительных случаях при соответствующем обосновании - башенные краны; 2 этап - рассчитываются по известным методикам требуемые параметры монтажных кранов - для самоходно-стреловых (Q - грузоподъемность, H - высота подъема крюка, L - длина стрелы, l - вылет стрелы) и для башенных кранов (Q - грузоподъемность, H - высота подъема крюка, l - вылет стрелы). Параметры рассчитываются с учетом возможности монтажа самых неблагоприятных в монтажном плане элементов - наиболее удаленного от места стоянки крана, максимально тяжелого. С этой целью выполняют расчетные схемы для самоходно-стреловых (см. рис. 2, 3, 5) и для башенных кранов (см. рис. 6, 7). 3 этап - выбираются марки монтажных кранов с техническими характеристиками, соответствующими требуемым (табл. 1). Одновременно определяются габариты проходок с соблюдением условий обеспечения безопасности монтажных работ и границ опасных зон. Соответствующими требуемым параметрам выбраны самоходно-стреловой кран на автомобильном ходу КС-69793 с вылетом 32 м и длиной стрелы 40 м, на пневмоколесном ходу КС-5363 с длиной основной стрелы 20 м и гуськом 30 м, а также башенный кран КБ- 674 А-4 и Potain IGO T130. Однако, анализируя схемы установки самоходно-стреловых кранов (см. рис. 1, 4) и деталировки их при- М. А. Зорина, Г. Н. Рязанова, Е. В. Ильдияров 69 Градостроительство и архитектура | 2021 | Т. 11, № 2 вязки (см. рис. 2, 3), можно сделать следующие выводы: - габариты самоходно-стреловых кранов с установленными аутригерами не вписываются в размеры возможных монтажных проходок кранов вдоль оси Д-Д и не обеспечивают условий безопасности монтажных работ [9, 11]; - в непосредственной близости от оси 1-1 проходит граница отведенной территории и ограждение строительной площадки; - вдоль оси Д-Д слишком узкий монтажный проезд шириной 5,9 м. В данный проезд невозможно установить самоходно-стреловой кран (см. рис. 2, 3); - перемещение крана по периметру здания не представляется возможным; - проходка крана возможна только вдоль оси А-А. В этих условиях можно установить башенный кран с подходящей длиной стрелы и высотой подъема крюка, но для башенного крана необходима большая территория, отведенная под подкрановые пути. Для данного объекта длина земляного участка для подкранового пути составила 20,7 м, а ширина - 11,8 м. Следует учесть, что стрела крана с грузом должна проходить над конструкциями существующего здания и возводимого здания выше чем на 1 м (см. рис. 3). В данном случае, как вариант, предлагается башенный кран КБ-674А-4. Требуемые и технические параметры крана представлены в табл. 1. Однако башенный кран занимает значительное место на территории строительной площадки. В данной ситуации предпочтительнее использовать быстромонтируемый кран Potain. Он имеет достаточные вылет стрелы и высоту подъема крюка, но у него незначительная грузоподъемность при максимальном вылете (см. табл. 1). Для сооружения с предложенными в примере параметрами такой кран вполне подходит (см. рис. 7). Но выбрать тип крана по техническим характеристикам и разместить его на строительной площадке - это еще не полное решение задачи по определению типа и марки крана. Следует решить транспортные и организационные проблемы: - возможность доставки крана на объект и к месту установки; - элементы башенного крана и гусеничные самоходно-стреловые краны доставляют на трейлерах. Большемерные машины не всегда могут проехать на строительную площадку и развернуться на ней, особенно в условиях плотной существующей застройки; - возможности вывоза монтажного крана со строительной площадки по окончании работ; - для обеспечения безопасности производства строительно-монтажных работ необходимо определить зону действия крана и опасную зону. 4 этап - окончательный выбор типа и марки крана из предложенных двух вариантов: самоходно-стреловой кран на пневмоколесном ходу КС-5363 или быстромонтируемый кран Potain IGO T130 осуществляется из технических и финансовых возможностей заказчика. На представленных в работе стройгенпланах приняты условные обозначения, приведенные в табл. 2. Границы опасной зоны действия крана рассчитываются с учетом расстояния отлета груза при перемещении краном в случае его падения [12-16]. Уменьшить расстояние отлета груза можно, запроектировав зоны, в пределах которых запрещается поднимать груз Таблица 1 Сравнение характеристик самоходно-стреловых кранов Виды кранов Параметры кранов l стр, м Q, т Hкр, м Lстр., м Самоходно-стреловые краны Требуемые по расчету параметры 32 3 18 65 (с гуськом 50) Самоходно-стреловой кран на автомобильном ходу КС-69733 32 1,9 22 40 Самоходно-стреловой кран на гусеничном ходу МКГ-25бр с длиной стрелы 23,5 м и гуськом 20 м 21 1 27 43,5 Самоходно-стреловой кран на пневмоколесном ходу КС 5363 с длиной стрелы 20 м и гуськом 30 м 32 8 32 50 Башенные краны Требуемые по расчету параметры 32 3 26 - Башенный кран КБ-674А-4 35 10 36 - Быстромонтируемый кран Potain IGO T130 33,2 4 33,5 - Градостроительство и архитектура | 2021 | Т. 11, № 2 70 ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА Таблица 2 Условные обозначения Наименование Условные обозначения Башенный кран Открытая площадка для складирования Ограждение подкрановых путей Ограждение строительной площадки Граница опасной зоны Бытовые помещения Бытовые помещения, установленные в два яруса Направление движения и точки стоянки самоходно-стрелового крана Линия ограничения переноса груза Знак ограничения переноса груза (монтажная зона крана) Биотуалет Въезд, выезд Шпунтовое ограждение выемки М. А. Зорина, Г. Н. Рязанова, Е. В. Ильдияров 71 Градостроительство и архитектура | 2021 | Т. 11, № 2 Рис. 1. Стройгенплан с примером установки автомобильного крана при возведении корпуса микроэлектронных технологий Рис. 2. Расчетная схема установки автомобильного крана вдоль оси Д - Д при возведении корпуса микроэлектронных технологий Градостроительство и архитектура | 2021 | Т. 11, № 2 72 ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА Рис. 3. Элемент расчетной схемы установки автомобильного крана вдоль оси Д - Д при возведении корпуса микроэлектронных технологий Рис. 4. Стройгенплан с примером установки пневмоколесного крана при возведении корпуса микроэлектронных технологий М. А. Зорина, Г. Н. Рязанова, Е. В. Ильдияров 73 Градостроительство и архитектура | 2021 | Т. 11, № 2 Рис. 5. Расчетная схема установки пневмоколесного крана в башенно-стреловом исполнении вдоль оси А -А при возведении корпуса микроэлектронных технологий Рис. 6. Расчетная схема установки башенного крана при возведении корпуса микроэлектронных технологий: а - схема-план; б - схема-разрез а б Градостроительство и архитектура | 2021 | Т. 11, № 2 74 ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА Рис. 7. Расчетная схема установки быстромонтируемого крана при возведении корпуса микроэлектронных технологий: а - схема-план; б - схема-разрез а б выше оговоренной в проекте высоты. Обычно это зоны разгрузки грузов и хранения материалов. Такие зоны должны быть обозначены на схемах производства работ и стройгенпланах с указанием максимально допустимой высоты подъема груза. В соответствии с требованиями МДС 12- 19.2004 для уменьшения размеров опасной зоны действия крана можно предусмотреть следующие мероприятия: - оснастить стрелу крана специальными средствами ограничения зоны действия крана; - скорость поворота стрелы крана в сторону границы рабочей зоны должна быть ограничена до минимальной при расстоянии от перемещаемого груза до границы зоны менее 7 м; - перемещение груза на участках, расположенных на расстоянии менее 7 м от границы опасных зон, следует осуществлять с применением предохранительных или страховочных устройств, предотвращающих падение грузов; - по периметру здания выполнить защитный экран высотой выше высоты подъема крюка. Ограничение границ опасной зоны можно выполнить, применяя автоматическую систему ограничения вылета крюка крана. Ограничение вылета стрелы крана является координатной защитой. Приведенные выше показатели влияют на выбор типа крана для производства строительных работ, на необходимость определения места въезда и выезда со строительной площадки. Как показано выше, для возведения данного здания подходят три вида кранов. Поэтому необходимо выполнить экономическое сравнение кранов и представить расчеты заказчику. Обычно именно заказчик решает, какой кран рациональнее ему использовать. Вывод. При размещении кранового оборудования на объекте в стесненных условиях необходимо учесть не только параметры и конструктивные особенности возводимого объекта, но и возможности доставки кранового оборудования, размещения его на строительной площадке, монтажа и демонтажа кранов, возможности вывоза крана с объекта; учесть границы зон действия крана и опасных зон; рассмотреть возможность ограничения указанных зон в соответствии с существующими нормативными требованиями.

About the authors

Marina A. ZORINA

Samara State Technical University

Galina N. RYAZANOVA

Samara State Technical University

Evgenij V. ILDIYAROV

Samara State Technical University

References

Supplementary files