تاور کرین یا جرثقیل ساختمانی تجهیزات بالابری است که در ساخت ساختمان های بلند و پروژه های صنعتی استفاده می شود. آنها اغلب در کارگاه های ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند و به دلیل پوشش ارتفاع بالا، به راحتی می توانند بارها را بالا و پایین بیاورند. جرثقیل های برجی روی یک برج عمودی قرار می گیرند و دارای بوم بالابر برای اطمینان از حمل و نقل بار هستند. بوم بالابر به دلیل ارتفاع جرثقیل، فواصل زیادی را پوشش می دهد و معمولاً می تواند ۳۶۰ درجه بچرخد. جرثقیل های برجی معمولا از فولاد یا آلومینیوم ساخته می شوند. این مواد دوام جرثقیل ها را افزایش می دهند و از مقاومت آنها در برابر باد و سایر تأثیرات طبیعی که ممکن است در اثر تغییر ارتفاع جرثقیل ها رخ دهد اطمینان حاصل می کنند. تاورکرین ها در ظرفیت های مختلف موجود هستند و معمولاً بر اساس اندازه محل ساخت و ساز و نیاز بار انتخاب می شوند. جرثقیل های برجی را می توان برای اهداف مختلفی استفاده کرد، مانند جابجایی مواد در ساختمان های بلندمرتبه، بلند کردن قطعات پیش ساخته سنگین، مونتاژ دیوارها، کف ها و … . از مزایای جرثقیل های برجی می توان به منطقه تحت پوشش وسیع به دلیل ارتفاع، ظرفیت بار زیاد و عملیات باربری سریع اشاره کرد.
وقتی به یکی از این جرثقیل ها نگاه می کنید، کاری که می تواند انجام دهد تقریبا غیرممکن به نظر می رسد: چرا واژگون نمی شود؟ چگونه یک بوم طولانی می تواند این همه وزن را بلند کند؟ چگونه می تواند با بلندتر شدن ساختمان بلندتر شود؟ اگر تا به حال به نحوه کار تاورکرین ها فکر کرده اید، این مقاله برای شما مناسب است. در این مقاله، پاسخ همه این سوالات و موارد دیگر را خواهید یافت!
جثه بلند و باریک جرثقیل های برجی، باور اینکه می توانند وزن زیادی را تحمل کنند، سخت می کند. اگر در مورد این شگفتی های دنیای ساخت و ساز کنجکاو هستید، با ما همراه باشید. ما برای پاسخ به تمام سوالات مربوط به جرثقیل برجی این مقاله را تهیه کرده ایم.
تکامل جرثقیل های برجی
جرثقیل برجی که ما می شناسیم در سال ۱۹۴۹ ظاهر شد. هانس لیبهر آلمانی این تجهیزات را برای حمایت از تلاش های پس از جنگ برای بازسازی شهرهای بزرگ طراحی کرد. طرح لیبهر دارای یک برج چرخان و بازوی کاری افقی بود. دستگاه ساخته شده در آن زمان، برد ۳۶۰ درجه داشت که کار ساخت و ساز را بسیار آسان می کرد. لیبهر نمی دانست که طراحی او الهام بخش اصلی نمونه های اولیه آینده خواهد بود.
در دهه ۱۹۷۰، بیشتر سازندگان ساخت جرثقیل های برجی با نیروی هیدرولیکی را متوقف کردند و به جای آن به جایگزین های الکتریکی روی آوردند. مدل‌های مدرن ده‌ها ویژگی دارند که اپراتورهای جرثقیل قدیم فقط می‌توانستند رویای آنها را داشته باشند. امروزه جرثقیل های برجی قدرتمندتر، همه کاره تر و کم مصرف تر از همیشه هستند.
اهمیت تاور کرین در پروژه های ساخت و ساز
جرثقیل های برجی امروزی به شرکت های توسعه اجازه می دهد تا سریع تر و کارآمدتر کار کنند. این تجهیزات کامل برای انجام سخت ترین کارها بدون زحمت ضروری هستند. یک پروژه ساختمانی بزرگ را بدون یک جرثقیل برجی در محل تصور کنید. حتی تمام نیروی انسانی در یک پروژه نمی تواند یک ژنراتور برق را چندین پله بالا ببرد.
اگر جرثقیل های برجی نبود، صنعت ساخت و ساز چندین سال عقب بود. نه تنها آسمان‌خراش‌های باشکوه شهرهای مدرن را از دست می‌دادیم، بلکه پل‌ها، راه‌آهن‌های مرتفع و غیره را نیز از دست می‌دادیم.
جرثقیل های برجی چگونه کار می کنند و دقیقا چه کاربردی دارند؟
جرثقیل برجی یکی از لوازم اصلی صنعت ساخت و ساز در سراسر جهان است. برج‌های به ظاهر بی‌پایان آنها صدها فوت بالاتر از سطح زمین بلند می‌شوند تا تقریباً در افق هر شهر بزرگ نقطه‌ای باشند. این ابزارهای غول پیکر زمانی که یک پروژه نیاز به بلند کردن اجسام سنگین در ارتفاعات شدید دارد، نجات دهنده هستند، اما خرید یک جرثقیل برجی می تواند بسیار گران باشد. به همین دلیل معمول است که پیمانکاران به دنبال جرثقیل برجی برای اجاره بگردند.
جدا از ارائه زیبایی شهری نهایی، جرثقیل های برجی برای بلند کردن فولاد، بتن و سایر مواد سنگین مفید هستند. آنها همچنین جایگزین آسان تری برای حمل تجهیزات حجیم در اطراف ارائه می دهند.
قطعات یک تاور کرین
نحوه عملکرد جرثقیل برجی ارتباط زیادی با اجزای آن دارد. برای درک بهتر توانایی های جرثقیل برجی، اجازه دهید نگاهی به عناصر ضروری آن بیندازیم.
-
پشتیبانی پایه
تکیه گاه پایه در پایین برج قرار دارد و اغلب به یک پد بتنی روی زمین متصل می شود. از طرف دیگر، تکیه گاه پایه ممکن است به یک توری فولادی یا شاسی که روی زمین یا بالای یک سازه موجود نصب شده است، متصل شود.
-
برج
برج که به عنوان دکل نیز شناخته می شود، عنصر عمودی است که به جرثقیل ارتفاع قابل توجهی می دهد. این جزء از زمین به بالا گسترش می یابد و از عناصر دیگری مانند کابین، قلاب و وزنه های تعادل پشتیبانی می کند. برج ها اغلب دارای شبکه های فولادی برای استحکام بیشتر هستند.
-
صفحه گردان
میز گردان بخشی از جرثقیل است که به بازو اجازه می دهد تا بچرخد. این قطعه از همان فناوری استفاده می کند که اغلب در آسیاب های بادی می بینیم. به لطف آن، بازو دامنه حرکتی وسیع تری دارد.
-
کابین اپراتور
کابین جعبه ای است که اپراتور هنگام کار با تاور کرین در آن می نشیند. این شامل کامپیوتر، جوی استیک و همچنین سیستم های کنترل است.
-
فلش، جیب یا بازوی کاری
بازوی جرثقیل برجی که به عنوان بازوی کار جرثقیل نیز شناخته می شود، جزء افقی است که از بالای برج بیرون آمده است. هدف این عنصر پشتیبانی و قرار دادن بار در حال برداشته شدن، است.
-
بلوک ترولی و قلاب
چرخ دستی قطعه ای است که در طول بازو به جلو و عقب حرکت می کند. بلوک قلاب به عنوان یک سیستم قرقره عمل می کند که به قلاب اجازه می دهد تا از برج بالا و پایین حرکت کند.
-
کانتر جیب یا بازوی تعادل
بازوی کانتر در جهت مخالف بازوی باز می شود و به تاورکرین کمک می کند تا تعادل خود را حفظ کند.
چرا جرثقیل های برجی واژگون نمی شوند؟
آیا تا به حال به جرثقیل برجی نگاه کرده اید و متوجه شده اید که به نظر می رسد خم شده است؟ چشمان شما، شما را فریب نمی دهند، اما این لزوما دلیلی برای نگرانی نیست. فولاد مورد استفاده در ساخت جرثقیل قوی و محکم است، اما حتی فولاد نیز انعطاف پذیری خاصی دارد.
تاور کرین مانند اکثر جرثقیل ها بر روی اهرم و تعادل کار می کند. می توان گفت که تاور کرین اهرمی است در بالای اهرم.
بازو و ضدجیب به عنوان اولین اهرمی عمل می کنند که بار برداشته شده را در برابر وزنه های تعادل متعادل می کند. اگر بار روی قلاب نباشد، وزنه های تعادل باعث می شود که جرثقیل به سمت عقب تا حدودی نامتعادل شود و جرثقیل به عقب متمایل شود. همانطور که بار به قلاب اعمال می شود، جرثقیل به تدریج به سمت جلو متمایل می شود که دلیل آن تغییر تعادل بار در مقابل وزنه های تعادل است. این امری طبیعی و قابل انتظار است. هنگام بلند کردن بار سنگین با جرثقیل می توانید چندین فوت حرکت را در بالای جرثقیل مشاهده کنید.
از آنجایی که جرم وزنه تعادل ثابت است، اما بار برداشته شده بسیار متفاوت است، معمولاً سطحی از عدم تعادل در بالای جرثقیل وجود دارد. این عدم تعادل منجر به نیرویی در بالای جرثقیل می شود که سپس از طریق برج در برابر اندازه و جرم پایه متعادل می شود. یعنی دکل برج در اصل اهرم دیگری است. در نهایت، جرم و اندازه فونداسیون برای اطمینان از پایداری جرثقیل در برابر این بارهای کاری و سایر عوامل مهندسی شده است.
مونتاژ و دمونتاژ تاور کرین
اگر پایه جرثقیل یک پایه بتنی باشد، چند هفته قبل از رسیدن جرثقیل ریخته می شود تا قبل از مونتاژ به درستی عمل کند. هنگامی که جرثقیل به محل می رسد، اولین کاری که باید انجام دهید این است که با چیدن بخش های برج به صورت عمودی، دکل را بسازید. هنگامی که دکل نصب شد، میز گردان در بالای دکل قرار می گیرد و اجزای افقی در آخر اضافه می شوند (جلو، دکل و وزنه تعادل).
تمام فعالیت های فوق نیاز به استفاده از یک جرثقیل کمکی و محل استراحت کافی برای ساخت اجزای جرثقیل بر روی زمین دارد.
در صورت لزوم، جرثقیل برجی می تواند خود را به ارتفاع بلندتری برساند. برای انجام این کار، معمولاً یک قاب کوهنوردی در بالای دکل نصب می شود و به صفحه گردان متصل می شود. سپس جرثقیل متعادل می شود و صفحه گردان از دکل جدا می شود. قاب صعود به طور کامل چندین بخش برج را در بر می گیرد و همراه با عملیات متعادل کردن، اطمینان حاصل می کند که بالای جرثقیل از دکل سقوط نمی کند. در این مرحله، قاب صعود از جک های هیدرولیک برای بلند کردن قسمت بالایی جرثقیل به اندازه کافی برای وارد کردن بخش برج دیگری در بالای دکل استفاده می کند. سپس می توان این فرآیند را برای بالا رفتن از جرثقیل تکرار کرد.
برای پروژه های بسیار بلند، تاور کرین نیز ممکن است به سازه متصل شود. به طور معمول، با افزایش ارتفاع سازه، اتصالات نصب می‌شوند و سپس عملیات صعود برای افزایش ارتفاع کلی تاور کرین انجام می‌شود.
فرآیند جداسازی قطعات برای جرثقیل برجی اساساً مشابه فرآیند مونتاژ است، اما به ترتیب معکوس.
انواع تاور کرین
سه نوع تاور کرین عبارتند از:
- جرثقیل های برجی سر چکشی
- جرثقیل برجی لوفینگ جیب
- جرثقیل های خود نصب.
به تعداد نیازهای بالابر، انواع تاورکرین وجود دارد. در اینجا خلاصه ای سریع از رایج ترین سبک های جرثقیل برجی مورد استفاده در پروژه های ساختمانی آورده شده است:
جرثقیل برجی سر چکشی
جرثقیل سر چکشی دارای یک بازوی ثابت، افقی و یک مجموعه چرخ دستی است که طول بازو را طی می کند تا قلاب را قرار دهد. برخی از جرثقیل های برجی سر چکشی از خطوط آویز بین بازو/کنترجیب و مجموعه بالای برج استفاده می کنند در حالی که برخی دیگر از یک “باله تخت” استفاده می کنند. طراحی بدون بالای برج یا خطوط آویز. تاور کرین های تخت به ویژه در شرایطی که جرثقیل های متعدد در یک فضای هوایی در حال چرخش هستند بسیار مفید هستند.
جرثقیل جیب لوفینگ
این نوع جرثقیل که اغلب به آن لوفر گفته می شود، از یک بازویی استفاده می کند که با قلابی که در انتهای بازوی ثابت است، بالا و پایین می چرخد. قلاب با بالا یا پایین کشیدن بازو قرار می گیرد. این نوع جرثقیل به ویژه در مکان های کاری تنگ بسیار مفید است.
یعنی تاور کرین باید اجازه داشته باشد در زمانی که از آن استفاده نمی شود آزادانه تاب بخورد. به این ترتیب، یک جرثقیل سر چکشی به یک مسیر در اطراف آن به اندازه طول کامل بازویی نیاز دارد. به عنوان مثال، اگر در یک تاور کرین به ۲۰۰ اینچ نیاز داشتید، اما ارتفاع ۵۰۰ اینچی از تاور کرین فاصله داشت، نمی‌توانید از این نوع تاورکرین برای آن کاربرد استفاده کنید.
جرثقیل تاورکرین خود نصب
این یک جرثقیل برجی کوچکتر است که می تواند بدون نیاز به جرثقیل کمکی در محل نصب شود. به طور معمول، این نوع جرثقیل دکل خود را گسترش می دهد و سپس بازوی خود را از طریق سیلندرهای هیدرولیکی که به طور دائم به جرثقیل ثابت شده اند باز می کند. این جرثقیل‌ها را نمی‌توان به سازه متصل کرد و ارتفاع قلاب‌های محدودی دارند، اما برای پروژه‌های کوچکتر یا کوتاه‌تر که هزینه‌های ثابت یک «برج» سنتی‌تر را جمع‌آوری می‌کند، مناسب هستند.
انتخاب تاور کرین مناسب
هر پروژه ساختمانی در مورد ابزار و مصالح نیازهای متفاوتی دارد. هنگام انتخاب مناسب ترین تاورکرین برای یک پروژه، همیشه باید عوامل زیر را در نظر بگیرید:
ظرفیت مورد نیاز
جرثقیل برای چه چیزی لازم است؟ اگر قصد ندارید مرتب مواد یا تجهیزات سنگین را بلند کنید، یک جرثقیل برجی سبک وزن باید این کار را انجام دهد. اگر فقط چند میله سنگین وجود دارد، ممکن است مقرون به صرفه تر باشد که یک جرثقیل متحرک برای آن ها انتخاب کنید و اندازه جرثقیل برجی را متناسب با بقیه کار انتخاب کنید.
در دسترس بودن فضا
یکی از ویژگی های جذاب تاور کرین این است که فضای نسبتا کمی را روی زمین اشغال می کند. با این حال، برای مونتاژ و برچیدن جرثقیل برجی به فضای قابل توجهی و تجهیزات پشتیبانی روی زمین نیاز دارد. ارزیابی نه تنها مکان بهینه جرثقیل برای پروژه، بلکه همچنین نحوه مونتاژ و جداسازی آن بسیار مهم است.
محل استفاده از جرثقیل برجی
به یاد داشته باشید، اکثر جرثقیل‌های برجی ثابت هستند، به این معنی که پس از نصب نمی‌توانید آنها را در صورت نیاز جابه‌جا کنید. از قبل برنامه ریزی کنید تا مطمئن شوید که جرثقیل شما می تواند به جایی که برای رسیدن به آن نیاز دارید برسد یا اینکه جرثقیل برجی را با یک جرثقیل دروازه ای متحرک تکمیل کنید.
ظرفیت بار
بدیهی است که هنگام انتخاب جرثقیل باید به نمودارهای بار مراجعه کرد تا اطمینان حاصل شود که جرثقیل می تواند بارهای مورد نظر را در شعاع مورد نظر بلند کند. شناسایی سنگین ترین بالابرها و طولانی ترین مسیرهای مورد نیاز برای اطمینان از توانایی جرثقیل در انجام کار ضروری است.
کاربرد جرثقیل برجی
- بیمارستان ها و مراکز آموزشی
- پروژه های مسکونی
- امکانات تصفیه آب
- گاراژها و پارکینگ
- ساخت و ساز برج های بسیار بلند
- پروژه های صنعتی
مقایسه تاورکرین با جرثقیل سقفی:
در حالی که حرکت جرثقیل سقفی به یک فضای مستطیلی محدود می شود، حرکت جرثقیل تاورکرین به شعاع بازویی محدود می شود. همچنین جرثقیل های سقفی معمولا در فضاهای بسته مورد استفاده قرار میگیرند در حالی که تاورکرین ها در سایت های ساخت ساختمان و عمرانی کاربرد دارند.
مقایسه تاوکرین با جرثقیل دروازه ای:
جرثقیل دروازه ای مانند انواع تاور کرین در فضای باز مورد استفاده قرار میگیرد. آنها در اشکال مختلف از جمله جرثقیل دروازه ای متحرک و جرثقیل دروازه ای کارگاهی ساخته می شوند.جرثقیل های دروازه ای میتوانند به شکل متحرک ساخته شوند در حالیکه نوع تاورکرین معمولا ثابت است.