Hướng dẫn cơ bản về các phần của cột cần cẩu tháp: Thiết kế, lựa chọn và an toàn

Tìm hiểu thành phần cốt lõi: Phần cột cần trục tháp là gì?

Trọng tâm của mỗi dự án xây dựng cao chót vót là một phần kỹ thuật quan trọng: cần cẩu tháp. Và xương sống của bất kỳ cần cẩu tháp nào chính là cột buồm hay còn gọi là tháp. Cột buồm này không phải là một cấu trúc nguyên khối đơn lẻ mà thay vào đó bao gồm nhiều cột được kết nối với nhau phần cột cần cẩu tháp đơn vị. Các phần này thường được chế tạo từ thép cường độ cao và được thiết kế theo cấu trúc dạng lưới, phổ biến nhất là hình vuông hoặc hình tam giác. Thiết kế này không hề tùy tiện; cấu hình lưới cung cấp tỷ lệ cường độ trên trọng lượng đặc biệt, cho phép cột chịu được lực nén cực lớn, mô men uốn và tải trọng gió trong khi vẫn duy trì trọng lượng có thể quản lý được để lắp ráp và vận chuyển. Mỗi phần cột có các điểm kết nối được thiết kế chính xác, thường sử dụng chốt hoặc bu lông có độ bền kéo cao, đảm bảo kết nối an toàn và chắc chắn giữa các phần liền kề. Bản chất mô-đun của các phần này cho phép điều chỉnh chiều cao của cần cẩu để phù hợp với yêu cầu cụ thể của dự án xây dựng, khiến nó trở thành công cụ linh hoạt cho các tòa nhà từ vài tầng đến các tòa nhà chọc trời xuyên mây. Hiểu được thiết kế, chức năng và loại của các phần cột này là điều cơ bản đối với bất kỳ ai liên quan đến thông số kỹ thuật, vận hành hoặc lập kế hoạch dự án của cầu trục.

Chức năng chính của cột là cung cấp chiều cao cần thiết và hỗ trợ kết cấu cho cần trục (cánh tay làm việc) và cần trục đối diện của cần trục. Nó chuyển toàn bộ tải trọng của vật liệu được nâng, trọng lượng của cần trục và các đối trọng xuống đế cần trục và cuối cùng xuống mặt đất hoặc kết cấu đỡ của tòa nhà. Với vai trò quan trọng này, tính toàn vẹn của mỗi phần cột cần cẩu tháp là điều tối quan trọng. Chúng được sản xuất theo tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, bao gồm hàn chính xác, thử nghiệm không phá hủy (như kiểm tra siêu âm hoặc hạt từ tính) và lớp phủ bảo vệ để chống ăn mòn. Việc lựa chọn thiết kế phần cột ảnh hưởng trực tiếp đến chiều cao đứng tự do tối đa của cần trục, khả năng chịu tải tối đa của nó ở các bán kính khác nhau và độ ổn định tổng thể của nó trên công trường. Vì vậy, việc lựa chọn loại hình và chất lượng cột buồm phù hợp là một quyết định có sức nặng đáng kể, theo cả nghĩa đen và nghĩa bóng, ảnh hưởng đến sự an toàn, hiệu quả và thành công của một dự án xây dựng.

Những cân nhắc chính để lựa chọn và mua sắm các phần cột buồm

Việc lựa chọn các phần cột phù hợp cho một dự án là một quá trình phức tạp không chỉ đơn giản là phù hợp với mô hình cần cẩu. Nó đòi hỏi phải phân tích kỹ lưỡng về nhu cầu cụ thể của dự án và hiểu biết sâu sắc về khả năng của các phần cột buồm. Lựa chọn sai có thể dẫn đến sự chậm trễ tốn kém, nguy hiểm về an toàn hoặc không thể hoàn thành các thang máy cần thiết.

Yêu cầu và thông số kỹ thuật của dự án

Bước đầu tiên và quan trọng nhất là điều chỉnh việc lựa chọn phần cột phù hợp với các thông số cốt lõi của dự án. Điều này bao gồm việc xem xét chi tiết biểu đồ tải trọng của cần cẩu và kế hoạch nâng của dự án. Các kỹ sư phải tính toán trọng lượng tải tối đa, bán kính làm việc cần thiết và quan trọng nhất là tổng chiều cao cần cẩu để phục vụ toàn bộ tòa nhà. Tổng chiều cao này xác định số phần cột cần thiết. Hơn nữa, điều kiện đất đai tại khu vực này đóng một vai trò quan trọng. Khả năng chịu lực của đất kém có thể cần đến nền rộng hơn hoặc nền chuyên dụng, đôi khi có thể tương tác với thiết kế của các phần cột bên dưới. Các yếu tố cụ thể khác của dự án bao gồm khoảng cách gần với các công trình khác, tốc độ gió dự kiến ​​trong khu vực và bất kỳ trở ngại tiềm ẩn nào có thể ảnh hưởng đến hoạt động của cần cẩu. Tất cả những yếu tố này phải được ghi lại trong kế hoạch nâng toàn diện trước khi quá trình mua sắm các phần cột buồm bắt đầu.

Chất lượng vật liệu và tiêu chuẩn sản xuất

Không phải tất cả các phần cột đều được tạo ra như nhau. Chất lượng thép, độ chính xác khi chế tạo và tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế là những yếu tố không thể thương lượng để đảm bảo an toàn và độ tin cậy. Phần cột phải được sản xuất từ ​​​​thép cường độ cao (ví dụ: S355, S420 hoặc S460 theo tiêu chuẩn Châu Âu) để đảm bảo chúng có thể chịu được tải trọng động và độ mỏi do ứng suất theo thời gian. Quá trình hàn phải được thực hiện bởi thợ hàn có chứng chỉ và phải được kiểm tra nghiêm ngặt. Tìm kiếm các nhà sản xuất tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế được công nhận như ISO 9001 về quản lý chất lượng và FEM 1.001 (tiêu chuẩn Châu Âu dành cho cần cẩu tháp) nêu rõ các quy tắc thiết kế và tính toán cho kết cấu và máy móc. Việc xử lý bề mặt, điển hình là hệ thống sơn nhiều lớp hoặc mạ điện, cũng rất quan trọng để bảo vệ chống ăn mòn, có thể làm suy yếu đáng kể tính toàn vẹn của cấu trúc trong thời gian dài, đặc biệt là trong môi trường công nghiệp hoặc ven biển khắc nghiệt.

Khả năng tương thích và khả năng thay thế lẫn nhau

Một thách thức chung, đặc biệt đối với các công ty cho thuê hoặc dự án sử dụng các mẫu cần cẩu cũ, là đảm bảo tính tương thích. Phần cột thường được thiết kế để tương thích với phạm vi model của một nhà sản xuất cần cẩu cụ thể, nhưng không phải lúc nào cũng phù hợp với các nhãn hiệu khác nhau. Tuy nhiên, thị trường cũng cung cấp phần cột cần cẩu tháp phổ quát được thiết kế để có thể thích ứng giữa các mô hình nhất định từ các nhà sản xuất khác nhau. Những phần này có thể có giá trị cao trong việc tối ưu hóa đội thiết bị. Khi mua các phần cột buồm, điều cần thiết là phải xác minh:

• Hệ thống kết nối chính xác (đường kính chốt, loại ống lót và cơ cấu khóa).
• Kích thước bên ngoài và mô hình lưới của phần.
• Trọng lượng và trọng tâm của phần để xử lý trong quá trình lắp ráp.
• Bất kỳ hướng dẫn cụ thể nào từ nhà sản xuất cần trục liên quan đến việc sử dụng các bộ phận của bên thứ ba hoặc bộ phận chung vì điều này có thể ảnh hưởng đến bảo hành và trách nhiệm pháp lý.

Việc sử dụng các phần không tương thích có thể dẫn đến thất bại nghiêm trọng, khiến đây trở thành một lĩnh vực mà việc thẩm định là hết sức quan trọng.

Khám phá các loại và tính năng khác nhau của phần cột buồm

Phần cột lưới tiêu chuẩn

Đặc trưng của ngành, phần cột lưới tiêu chuẩn, được đặc trưng bởi khung lưới thép hàn. Thiết kế phổ biến nhất là tiết diện hình vuông, mang lại độ bền đồng đều theo mọi hướng và đơn giản hóa việc kết nối. Kích thước của các phần này có thể khác nhau, nhưng chúng thường được thiết kế theo chiều dài mô-đun (ví dụ: 3,0m, 4,5m, 6,0m, 10,5m). Việc lựa chọn độ dài ảnh hưởng đến quá trình cương cứng; các đoạn ngắn hơn sẽ dễ xử lý hơn và yêu cầu cần cẩu phụ nhỏ hơn để lắp ráp, nhưng chúng tạo ra nhiều kết nối hơn, có thể làm tăng thời gian lắp ráp. Các đoạn dài hơn sẽ giảm số lượng kết nối và do đó giảm thời gian lắp ráp nhưng cần cần cẩu lớn hơn để lắp đặt. Hệ giằng trong lưới có thể được sắp xếp theo kiểu chữ “K” đơn giản hoặc kiểu giàn “Warren” hoặc “Pratt” phức tạp hơn, mỗi kiểu mang lại những ưu điểm khác nhau về độ bền, trọng lượng và khả năng chống vênh. Các phần này được thiết kế để mang lại hiệu quả và tính kinh tế, cung cấp giải pháp mạnh mẽ cho phần lớn các ứng dụng xây dựng.

Phần chịu tải nặng và ổn định

Đối với những dự án vượt quá giới hạn về chiều cao và sức chứa, các mặt cắt tiêu chuẩn có thể không đủ. Đây là nơi phần cột cần cẩu tháp hạng nặng các lựa chọn đi vào hoạt động. Các phần này được thiết kế với một số điểm khác biệt chính:

• Kích thước tổng thể lớn hơn (ví dụ: khuôn mặt rộng hơn).
• Sử dụng các tấm thép dày hơn và đường kính lớn hơn hoặc các bộ phận hình ống có thành dày hơn cho dây hợp âm và dây buộc.
• Các điểm kết nối được gia cố bằng các chốt và ống lót chịu lực cao hơn.

Ưu điểm chính của phần chịu tải nặng là khả năng chịu tải tăng lên và khả năng chống dao động do gió gây ra và nâng cao. Chúng rất cần thiết cho những cần cẩu cần hoạt động ở độ cao cực cao, nâng tải trọng đặc biệt nặng hoặc làm việc ở những vùng có gió lớn hoặc hoạt động địa chấn. Mặc dù chúng đắt hơn và nặng hơn so với các sản phẩm tiêu chuẩn nhưng việc sử dụng chúng là một khoản đầu tư cần thiết để đảm bảo sự ổn định và an toàn trong các điều kiện khắt khe. Thông thường, những phần này được sử dụng ở chân cột nơi lực nén lớn nhất, trong khi những phần tiêu chuẩn được sử dụng ở phần cao hơn.

Quy trình lắp đặt, leo trèo và tháo dỡ

Quá trình dựng, leo (tăng chiều cao cột) và tháo dỡ cần cẩu tháp là một hoạt động có rủi ro cao, đòi hỏi phải lập kế hoạch tỉ mỉ, nhân sự được đào tạo và tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình. Các phần cột là thành phần trung tâm của quá trình này.

Vai trò của đơn vị leo núi

Đối với cần cẩu được neo và leo bên trong kết cấu của một tòa nhà (leo bên trong), một thiết bị chuyên dụng khung leo cần cẩu tháp được sử dụng. Khung này là cấu trúc tạm thời nhưng quan trọng gắn vào các tầng đã hoàn thiện của tòa nhà. Chức năng của nó là hỗ trợ trọng lượng của cấu trúc phía trên của cần trục (bao gồm cần trục, cabin và cần phụ) trong khi phần cột mới được lắp vào cột bên dưới nó. Quá trình này thường bao gồm:

1. Cần cẩu nâng phần cột buồm mới của nó lên khung leo.
2. Các thanh truyền động thủy lực của khung leo được kích hoạt, nâng nhẹ toàn bộ cụm phía trên của cần trục, tạo ra một khoảng trống bên trong cột buồm.
3. Phần cột buồm mới được di chuyển vào không gian này và được cố định vào cột buồm hiện có.
4. Các thanh dầm của khung leo rút lại, hạ cụm phía trên xuống cột buồm mới được mở rộng.

Khung leo phải được căn chỉnh hoàn hảo và được gắn chắc chắn vào tòa nhà. Bất kỳ sự sai lệch nào cũng có thể dẫn đến sự ràng buộc trong quá trình leo lên hoặc tệ hơn là hỏng cấu trúc. Quá trình này đòi hỏi sự liên lạc liên tục giữa người vận hành cần cẩu và phi hành đoàn trên kết cấu.

Các giao thức an toàn và các phương pháp thực hành tốt nhất

An toàn là mối quan tâm hàng đầu trong tất cả các hoạt động xử lý phần cột buồm. Các giao thức chính bao gồm:

• Cuộc họp trước khi nâng: Một cuộc họp chi tiết có sự tham gia của toàn bộ thủy thủ đoàn để xem xét kế hoạch từng bước, điều kiện thời tiết và trách nhiệm cá nhân.
• Nhân sự có thẩm quyền: Chỉ những nhân viên được chứng nhận và có kinh nghiệm mới nên thực hiện những nhiệm vụ này. Điều này bao gồm người vận hành cần cẩu, người tín hiệu, người lắp đặt và đội lắp dựng.
• Kiểm tra thiết bị: Mọi phần cột, chốt và thành phần khung leo phải được kiểm tra trực quan xem có hư hỏng, nứt hoặc mòn trước khi sử dụng không.
• Giám sát thời tiết: Hoạt động phải dừng nếu tốc độ gió vượt quá giới hạn quy định của nhà sản xuất, thường là khoảng 20 dặm/giờ đối với nhiệm vụ lắp dựng.
• Bảo vệ mùa thu: Tất cả nhân viên làm việc trên cao phải được trói bằng hệ thống chống rơi thích hợp.
• Giao tiếp rõ ràng: Sử dụng tín hiệu bằng tay hoặc radio được tiêu chuẩn hóa để đảm bảo mọi hành động được phối hợp và hiểu rõ.

Việc bỏ qua bất kỳ thực hành nào trong số này có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng, khiến văn hóa an toàn nghiêm ngặt trở nên không thể thương lượng được.

Bảo trì, kiểm tra và chăm sóc dài hạn

Để đảm bảo tính toàn vẹn liên tục và hoạt động an toàn của cần trục tháp, bắt buộc phải có một chế độ bảo trì và kiểm tra nghiêm ngặt đối với các phần cột. Đây không chỉ đơn thuần là khuyến nghị mà còn là yêu cầu pháp lý ở hầu hết các khu vực pháp lý.

Kiểm tra định kỳ và định kỳ

Kiểm tra được phân loại theo tần suất và độ sâu. Việc kiểm tra trước khi sử dụng phải được người có thẩm quyền tiến hành vào đầu mỗi ca làm việc, tập trung vào các khiếm khuyết có thể nhìn thấy được. Cần có những cuộc kiểm tra định kỳ toàn diện hơn theo định kỳ (ví dụ: hàng tháng, hàng quý hoặc hàng năm) bởi một thanh tra viên có trình độ. Trọng tâm của các phần cột trong quá trình kiểm tra này bao gồm:

• Tính toàn vẹn về cấu trúc: Tìm kiếm bất kỳ dấu hiệu uốn cong, xoắn hoặc biến dạng nào của dây hoặc dây buộc.
• Mối hàn: Kiểm tra kỹ lưỡng các vết nứt, đặc biệt là xung quanh các điểm nối và nơi tập trung ứng suất.
• Kết nối: Đảm bảo tất cả các chốt đều có mặt, được gắn đúng cách và được cố định bằng các chốt giữ. Kiểm tra độ mòn của lỗ chốt và ống lót.
• Ăn mòn: Đánh giá lớp sơn hoặc lớp mạ xem có bị hư hỏng hay không và kiểm tra xem có rỉ sét không, có thể làm mỏng các bộ phận kết cấu.

Mọi vấn đề được xác định phải được giải quyết ngay trước khi cần cẩu được đưa vào sử dụng trở lại. Việc ghi lại tất cả các lần kiểm tra và sửa chữa là cần thiết để theo dõi lịch sử và tình trạng của mỗi người. phần cột cần cẩu tháp .

Hướng dẫn sửa chữa và thay thế

Không phải tất cả các hư hỏng đều cần phải loại bỏ phần cột buồm. Những hư hỏng nhỏ, chẳng hạn như vết lõm nhỏ hoặc hư hỏng bề mặt sơn, thường có thể được sửa chữa theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Tuy nhiên, việc sửa chữa liên quan đến hàn hoặc làm thẳng các bộ phận kết cấu chỉ được thực hiện bởi các xưởng đã được phê duyệt với quy trình đã được chứng nhận. Quyết định giữa sửa chữa và thay thế là rất quan trọng. Theo nguyên tắc chung, bất kỳ vết nứt, ăn mòn đáng kể nào làm giảm độ dày của tường vượt quá dung sai cho phép hoặc biến dạng vĩnh viễn có nghĩa là phần đó phải được ngừng sử dụng ngay lập tức. Việc thay thế một phần bị hư hỏng sẽ tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với nguy cơ xảy ra sự cố nghiêm trọng. Bảo quản và xử lý đúng cách khi các phần không được sử dụng cũng kéo dài tuổi thọ của chúng; chúng phải được cất giữ cách mặt đất trên các giá đỡ bằng phẳng và được bảo vệ khỏi các tác nhân để ngăn chặn sự ăn mòn và hư hỏng vật lý không cần thiết.

Phân tích chi phí và chiến lược tìm nguồn cung ứng

Việc mua lại các phần cột buồm thể hiện một khoản đầu tư đáng kể, dù là thông qua mua hay thuê. Hiểu các yếu tố thúc đẩy chi phí và phát triển chiến lược tìm nguồn cung ứng thông minh là chìa khóa để quản lý ngân sách dự án một cách hiệu quả.

Phần cột mới và đã qua sử dụng

Quyết định mua phần cột mới hoặc đã qua sử dụng liên quan đến sự cân bằng giữa chi phí, độ tin cậy và tuổi thọ của dự án. Bảng sau đây phác thảo những khác biệt cốt lõi:

Các phần mới cung cấp những cải tiến về thiết kế mới nhất, chế độ bảo hành đầy đủ và tình trạng nguyên sơ đã được biết đến, không bị hao mòn hoặc hư hỏng tiềm ẩn. Tuy nhiên, chúng đi kèm với chi phí vốn trả trước cao hơn. Các phần đã qua sử dụng có thể tiết kiệm đáng kể, thường ít hơn 40-60% so với phần mới, khiến chúng trở nên hấp dẫn đối với các dự án ngắn hạn hoặc các hoạt động có ngân sách hạn chế. Hạn chế lớn nhất là sự không chắc chắn về lịch sử của chúng và tiềm ẩn những sai sót tiềm ẩn. Việc kiểm tra nghiêm ngặt của bên thứ ba là hoàn toàn cần thiết trước khi mua các bộ phận đã qua sử dụng. Sự lựa chọn tối ưu thường phụ thuộc vào mục đích sử dụng: đối với một dự án quan trọng, lâu dài, các phần mới có thể là lựa chọn an toàn nhất. Đối với một dự án ngắn hơn, được xác định rõ ràng trong đó một phần được sử dụng có thể được xem xét kỹ lưỡng, đó có thể là một giải pháp hiệu quả về mặt chi phí.

Tìm nhà cung cấp phù hợp

Dù tìm kiếm thiết bị mới hay đã qua sử dụng thì việc tìm được nhà cung cấp uy tín là điều tối quan trọng. Nhà cung cấp lý tưởng không chỉ cung cấp một sản phẩm; họ cung cấp chuyên môn và hỗ trợ. Hãy tìm kiếm những nhà cung cấp có thành tích đã được chứng minh, những tài liệu tham khảo tích cực trong ngành và sẵn sàng cung cấp đầy đủ tài liệu về việc tuân thủ các tiêu chuẩn cho sản phẩm của họ. Họ phải có khả năng đưa ra lời khuyên chuyên môn về khả năng tương thích và ứng dụng. Dành cho những người đang tìm kiếm đã sử dụng phần cột cần cẩu tháps để bán , các đại lý thiết bị đã qua sử dụng chuyên dụng và thị trường trực tuyến là những nguồn phổ biến. Tuy nhiên, nên hết sức thận trọng. Các nhà cung cấp tốt nhất cho các bộ phận đã qua sử dụng là những nhà tân trang lại chúng theo tiêu chuẩn cao, tiến hành thử nghiệm không phá hủy và cung cấp bảo hành có giới hạn cho tình trạng của chúng. Thiết lập mối quan hệ lâu dài với một nhà cung cấp đáng tin cậy có thể mang lại những lợi thế đáng kể về dịch vụ, hỗ trợ và khả năng tiếp cận thiết bị chất lượng khi cần thiết nhất.