Виды строительных подъёмников по обобщённой классификации

Строительный подъемник (англ. building/construction hoist, нем. Bauaufzug) - средство механизации вертикальных грузовых или грузопассажирских потоков на строительном объекте. Является разновидностью грузоподъёмных машин циклического действия и применяется при возведении, главным образом, высотных зданий и сооружений.

Рис.1 Грузовые строительные подъёмники на объекте.

Единственным стандартом, устанавливающим на сегодняшний день порядок и структуру классификации подъёмников является ГОСТ Р 52045-2003 "Подъемники с рабочими платформами". Но очевидно, что на строительных объектах встречаются также те типы и виды подъёмников, которые не попали в перечень данного классификатора. С другой стороны, необходимо признать, что в указанном стандарте обозначены принципы систематизации, не в полной мере отражающие объективные потребности организаций или лиц, эксплуатирующих данный вид оборудования. Поэтому, на практике, чаще используют классификатор, который не стандартизован по указанному ГОСТ-у, а упрощённый, но более утилитарный.

Простой метод классификации подъёмников апеллирует к реально используемым в работе строителей признакам и параметрам: распределение по определённым классам и группам происходит на основе актуальных эксплуатационных характеристик и конструктивных особенностей, наиболее существенных при решении строительных или технологических задач. В этом случае подбор подъёмного оборудования оптимально соответствует конкретным условиям строительного или промышленного объекта.

Основными эксплуатационными техническими характеристиками подъемников являются: грузоподъёмность (масса груза или количество пассажиров), максимальная высота подъёма, скорость подъёма, размеры грузонесущего устройства, а также характеристики привода механизма подъёма, размеры оборудования в транспортном положении.

Виды строительных подъёмников в соответствии с общей классификацией систематизированы по следующим признакам:

1. По функциональному назначению.
Грузовые подъемники допускают только перемещение грузов без людей. Такие подъемники могут дополнительно оснащаться средствами механизированной разгрузки грузонесущего устройства, что при определенных обстоятельствах позволяет увеличить их пропускную способность и повысить безопасность обслуживающего их персонала.

Грузопассажирские подъемники предназначены для перемещения людей и грузов. Их применение экономически целесообразно в высотном строительстве при возведении объектов свыше 6-10 этажей (в зависимости от размеров сооружения). К подъёмникам данной группы предъявляются требования повышенной безопасности.

Монтажные (технологические) подъёмники не предназначены для выделенных операций по транспортировке грузов, а используются для обеспечения с их рабочих площадок (или платформ) различных работ, требующих как размещения персонала, так и удержания запаса строительных материалов, инструмента, оснастки или монтируемого оборудования. Подъёмники данной группы применяются для различных монтажных, технологических, ремонтных и производственных работ.

Рис.2 Мачтовые грузовые подъёмники на строительстве жилого дома.

2. По виду несущей конструкции.

Мачтовые подъёмники. Основным компонентом мачтовых подъемников является одна или несколько вертикальных или наклонных мачт решетчатой конструкции, вдоль которой/-ых способно перемещаться одно или более грузонесущих устройств.

Вдоль мачты, имеющей обычно прямоугольное либо треугольное поперечное сечение, расположены направляющие, на которые опирается грузонесущее устройство подъемника. В стационарных решениях подъемника мачты, опирающиеся на опорную раму, как правило крепятся к элементам строительных или производственных объектов с определенным шагом опор. Мачты выполнены с возможностью дополнительного наращивания (с грузонесущего устройства) их высоты по мере продвижения строительства объекта. Наращивание мачты подъемника также может осуществляться с применением иных грузоподъемных устройств, работающих на строительной площадке. Такие подъемники применяются как для обслуживания грузо- и пассажиропотоков, так и для выполнения фасадных или монтажных работ (мачтовые рабочие платформы).

Шахтные подъемники отличаются от мачтовых прежде всего видом несущей конструкции: в мачтовых подъемниках грузонесущее устройство перемещается рядом с мачтой, а в шахтном подъемнике - внутри нее.

Стреловые подъемники передвигаются на самоходном шасси и оснащены стрелой коленчатого или телескопического исполнения, на конце которой размещается рабочая платформа. Применяются при выполнении строительно-монтажных, ремонтных и, реже, отделочных работ.

Скиповые подъемники, как правило, имеют мобильное исполнение и предназначены для подъема грузов на относительно небольшую высоту: например, для подъема черепицы на крышу малоэтажного здания.

Подвесные подъёмники. В подвесных подъемниках, в отличие от других видов, несущая конструкция имеет гибкое исполнение в виде грузовых канатов (троса) и работает на растяжение, а не на сжатие. Таким образом, способом передачи нагрузки является подвес, а не опора. Подвесные подъемники применяются, как правило, при работах на фасадах зданий, внутри труб, технологических ёмкостей, где невозможен доступ снизу. Такие подъёмники относятся к категории монтажных и служат для выполнения технологических или ремонтных работ. Широкое применение находят подвесные фасадные люльки.

Рис.3 Подвесные подъёмники на фасадных работах

3. По типу привода
Электрические подъёмники используют в качестве источника механической энергии электродвигатели.

Гидравлические подъёмники могут быть двух видов: ножничные, использующие силовые элементы - гидроцилиндры-толкатели и лебёдочные, но использующие не электро-, а гидромотор. При этом весь гидропривод обеспечивается по магистрали внешним гидронасосом. Такие модели подъёмников предназначены, как правило, для работы на опасных производствах с повышенными требованиями взрыво- и пожаробезопасности.

Пневматические подъёмники в строительстве, практически, не используются. Устройства, применяемые для специальных работ по подаче (перекачке) сухого цемента в технологической цепочке производства бетонных смесей или строительных растворов, хотя и носят название пневмоподъемников и пневмопогрузчиков, фактически, являются насосными агрегатами.

Ручные механические - движение грузонесущего органа механического подъемника происходит за счёт использования мускульной силы.
Комбинированные модели используют, соответственно, несколько из вышеперечисленных типов привода.

Рис.4 Привод электрического грузового подъёмника.

4. По способу передачи движения (вида трансмиссии).
В подъемниках применяют реечные, тросовые (канатные), цепные или винтовые механические передачи.
В строительстве наиболее распространены тросовые модели подъёмников, как наиболее простые и дешёвые в производстве и при ремонте. Но они имеют конструктивное ограничение по высоте, связанное с растяжением грузового каната (троса).

В подъемниках большой высотности используются реечные передачи, позволяющие достаточно просто наращивать несущую конструкцию подъемника на различных этапах его эксплуатации. К секциям мачты подъёмника крепятся фрагменты, которые при соединении секций образуют протяжённую зубчатую рейку. Для обеспечения безопасной работы подъемника в зацеплении с этой рейкой одновременно находятся не менее двух шестерен пары приводов грузонесущего устройства. При разрушении одной из шестерен другие шестерни способны обеспечивать нормальное функционирование подъемника. Эксплуатационные расходы подъемников с реечной передачей выше, чем у подъемников с канатной или цепной передачей.

Рис.5 Строительный подъёмник с реечной передачей.

5. По типу грузонесущего устройства.
Для вертикального транспортирования людей и грузов в качестве грузонесущего устройства применяются кабины. Для транспортирования исключительно грузов можно применять открытые грузовые платформы, монорельсы, ковши, крюки и иные грузозахватные приспособления. При выполнении фасадных работ перемещение рабочих вдоль фасада осуществляется с применением подвесных люлек (рабочих платформ), имеющих специальное ограждение.

Рис.6 Тросовый подъёмник с открытой грузовой платформой.

6. По способу установки.
Стационарными являются подъемники, положение несущих конструкций которых не меняется в течение всего срока эксплуатации этих механизмов на конкретных строительных объектах.

Передвижные подъемники имеют схожую конструкцию с манипуляторами, перемещающимся на колёсном или рельсовом ходу, и применяются для транспортирования грузов. Такой подъемник обеспечивает подъём и горизонтальное перемещение (по периметру строящегося объекта) грузонесущего устройства и, как правило, предусматривает выполнение погрузочно-разгрузочных работ с ограниченным участием.

Мобильные, в том числе, самоходные подъемники в отличие от стационарных выполнены с возможностью изменения их положения относительно строительного объекта и могут привлекаться лишь на отдельных этапах строительства.

7. По наличию крепления.
Свободностоящие подъёмники имеют собственную несущую мачту или стрелу. Как правило, такая конфигурация используется в мобильных моделях данного класса оборудования.

Опирающиеся или закреплённые на элементах объекта. Все основные виды строительных подъёмников, особенно большой грузоподъёмности, крепятся к стенам или перекрытиям здания, сооружения. Это значительно повышает устойчивость и жёсткость конструкции, повышенная прочность позволяет достичь большей грузоподъёмности и производительности подъёмного механизма.

Рис.7. Стационарный грузопассажирский подъёмник, закреплённый на стене здания.

8. По грузоподъёмности.
Основной характеристикой строительных подъемников, как и любого грузоподъёмного механизма, является их грузоподъёмность. Чем выше г/п, тем прочнее и массивнее конструкция, тем сложнее монтаж и транспортировка оборудования. Мобильные модели подъемников, как правило ограничены грузоподъемностью, порядка, 500 кг, но и время, затрачиваемое на их установку и демонтаж, минимально.

9. По максимальной высоте подъёма и скороподъёмности.
Максимальная высота подачи грузов является технической характеристикой и отражает конструктивные особенности каждого из типов подъёмных механизмов. Наибольшие рабочие высоты могут обеспечить мачтовые и подвесные конструкции. При этом существенным ограничением является растяжение троса (грузового каната), поэтому подачу грузов на максимальные высоты способны обеспечить только реечные механизмы привода.

Скорость подъёма грузонесущего устройства наиболее распространённых - тросовых мачтовых подъёмников не превышает 20-25 м/мин. Но их высота, как правило, ограничена 100 метрами. У подвесных фасадных подъемников применяется существенно меньшая скорость грузонесущего устройства при максимальной высоте 150 м. В высотных подъёмниках обеспечивается большая скорость подъема: от 30 до 60 м/мин при этом максимальные высоты могут достигать 300-400 метров.

***

Дополнительно подъемники также могут быть классифицированы в зависимости от количества приходящихся на один строительный подъемник грузонесущих устройств и числа входящих в его состав мачт; от возможности механизированной погрузки/разгрузки транспортируемых грузов.

В зависимости от величины грузопотока могут применяться от одного до нескольких различных или однотипных строительных подъемников. При использовании нескольких мачтовых механизмов сооружают т.н. "холл", объединяющий все подъёмники в единый комплекс оборудования:

Рис.8 Комплекс высотных мачтовых подъемников на строительном объекте "Башня Федерация" Московского международного делового центра (Москва-Сити). Холл включает шесть грузопассажирских кабин, каждая из которых способна перевозить до 2 тонн груза или 27 человек со скоростью до 100 м/мин, высота подъёма нескольких подъемников составляет более 300 м.

-----

Материал подготовлен совместно специалистами кафедры "Подъёмно-транспортные системы" МГТУ им. Н.Э. Баумана и "ПО Стройтехника".