ایستاسازه
En Ar

خانه - خدمات ایستاسازه - ابنیه و ساختمان - تاور کرین یا جرثقیل برجی چیست؟ (?what is tower crane)

تاور کرین یا جرثقیل برجی چیست؟

(?what is tower crane)

تاور کرین ها (جرثقیل برجی)، شکل جدید و امروزی از اهرم های تعادلی می باشند که از همان قطعات اصلی تشکیل شده اند. معمولا پایه تاور کرین (پایه ثابت) در بتن مسلح نصب می گردد. گاهی اوقات به بخش هایی از سازه و یا ساختمان هم، توسط کمربند و دستک های مخصوصی اتصال داده می شود. تاور کرین ها معمولا بهترین ترکیب از ارتفاع و ظرفیت بالابری را فراهم کرده و به صورت گسترده در ساختن سدها و برج ها و ساختمان های مرتفع و آسمان خراش ها مورد استفاده قرار می گیرند. هنگام نصب اولیه تاورکرین ها، پایه تثبیت آن بایستی مطابق با مشخصات فنی مورد نیاز که در دفترچه آن، نوع خاص تاور کرین قید شده، با نظارت و تایید مهندسین سازه اجرا گردد. از آنجا که دسترسی به این بخش و بررسی دقیق مشخصات حین بهره برداری از سوی بازرس امکان پذیر نمی باشد، تاییدیه مهندس ناظر ساختمان در این زمینه مورد نیاز می باشد.

تاور کرین ها چگونه به وجود می آیند؟

همواره برای ساخت سازه های عظیم مشکل ساخت وجود خواهد داشت، به خصوص وقتی کار به ارتفاعات بالایی از سطح زمین برسد، باید وقت و نیرو و هزینه زیادی به کار رود تا مصالح و تجهیزات با وزن و حجم بالا در سازه قابل استفاده شوند. این مشکل در حدود 70 سال پیش با ساخت نخستین تاور کرین ها تا حدود زیادی رفع گردیده است. اولین جرثقیل برجی (تاورکرین) به وسیله یونانیان باستان اختراع شد و با نیروی کارگران و چهارپایان کار خود را انجام می داد. این تاورکرین برای ساختن ساختمان های بلند در آن زمان مورد استفاده قرار می گرفت و اجازه حمل اجسام سنگین به بالای بنای مورد نظر را ایجاد می کرد.

تاورکرین ها از اجزای اصلی و ضروری در بسیاری از پروژه های ساختمانی است. قطعه افزایشی ارتفاع که معمولا ارتفاعی متفاوت با قطعات دیگر دکل دارد، به پایه متصل شده و برای اضافه کردن قسمت جدید، افزایش ارتفاع می دهد و پس از آن بخش های دیگر روی آن سوار شده و توسط پین های استاندارد و یا پیچ و مهره به هم متصل خواهند شد. سپس دکل تاور کرین به قسمت گردون که شامل موتور و چرخ دنده ها می باشد، متصل می گردد تا امکان چرخش را به تاور کرین دهد. در بالای قسمت گردون جرثقیل ها، سه قسمت اصلی وجود دارد:

  1. فلش که کالسکه و قلاب روی آن حرکت می کنند.
  2. جیب کوتاه تر که وزنه های تعادلی روی آن قرار دارند و معمولا راهرو های بازرسی تاور کرین و تابلو برق اصلی و موتور گیربکس اصلی نیز در این قسمت جرثقیل برجی قرار دارند.
  3. قسمت اصلی دیگر کابین اپراتور تاور کرین می باشد که کنترل ها و اهرم ها جهت چرخش و برداشت بار در اینجا قرار داشته و اپراتوری تاور کرین در بالا از این قسمت انجام شده و فردی به نام ریگر تاور در پایین به دلیل آنکه راننده تاور کرین دید کافی ندارد با بیسیم فرمان های لازم جهت انجام کار را می دهد.

فلش، بخشی از جرثقیل است که وظیفه باربرداری را عهده دار است. و بازوی کوتاه، وزنه های تعادلی را در خود جای داده که معمولا از جنس بتن می باشند و ترتیب قرار گیری این بلوک ها بر اساس ارتفاع کاری جرثقیل و طول فلش و وزن یا همان ظرفیت کاربری متفاوت است که با توجه به کارآیی آن در دفترچه راهنمای آن قید شده است. اپراتور تاور کرین می تواند آن را از داخل کابین کنترل کند و یا در برخی از مدل ها از طریق ریموت کنترل از نقطه ای دلخواه عملیات جابه جایی بار را انجام دهد. در اغلب موارد کابین اپراتور در بالای قسمت گردان قرار دارد ولی در برخی مدل ها کابین را روی فلش و یا بخش پایینی تاور کرین هم قرار می دهند. بستن بار و اتصال قلاب به بار، عموما توسط یک نفر که ریگر یا سیم بکسل انداز می باشد، انجام می گیرد. در بسیاری از موارد که اپراتور تاور کرین دید مناسبی روی بار ندارد و یا اینکه باربرداری در نقطه کور اپراتور انجام می گیرد، حضور ریگر آموزش دیده و مقید به اصول ایمنی بسیار الزامی و حیاتی است زیرا که نبود آن باعث ناکارآمدی و در نتیجه خطر ساز بودن آن می گردد. بسیاری از حوادث جرثقیل های برجی نه به دلیل نقص فنی در تاور کرین بلکه به دلیل اشتباه ریگر در بستن درست بار و یا عدم ارتباط مناسب در حین بروز خطراتی مثل گیر کردن بخشی از بار به میلگردها یا بخشی از سازه در حال ساخت و وارد شدن شُک ناگهانی به فلش به دلیل باربرداری بیش از حد تعیین شده برای تاور کرین ها رخ می دهد. ارتباط بین ریگر و اپراتور تاور کرین اغلب از طریق بیسیم صورت می پذیرد ولی باید هر دو این افراد با علائم استاندارد و قراردادی ریگری آشنا باشند تا در صورت قطع ارتباط یا صدای محیطی بیش از اندازه این امکان را داشته باشند تا به وسیله آن با یکدیگر ارتباط داشته باشند.

بخش های مختلف تاور کرین ها و کارآیی هر یک از قسمت ها

۱- قدرت باربرداری یا تناژ دستگاه:

قدرت باربرداری در جرثقیل برجی (تاور کرین) مبنی بر ساختار آن می باشد که تا چه تناژی را می تواند از روی زمین بلند کند که این کار توسط الکترو موتور انجام می گردد و الکترو موتور به گیربکس و گیربکس به وینچ متصل بوده و توسط وینچ مقدار نیاز سیم بکسل تا ارتفاع مورد نیاز تأمین شده و با رابطی به نام هوک، قلاب به بار متصل می شود. لازم به ذکر است پس از راننده و فرمان هدایت، کلیه سیستم فوق توسط یک سری میکرو سوئیچ در حال کنترل است تا دستگاه بار بیش از حد مجاز را (تناژ) از روی زمین بلند نکند و ایمنی دستگاه حفظ گردد. تمامی این مراحل به قدرت باربرداری یا تناژ دستگاه منسوب است.

2- شاریوت:

تاور کرین ها پس از بلند کردن بار از روی زمین دارای مانور حرکت بار به سمت جلو یعنی دور از دستگاه (شاریوت به جلو) و حرکت بار به سمت عقب یعنی به سمت خود دستگاه (شاریوت به عقب) می باشد. البته لازم به ذکر است باری را که بیش از حد مجاز تناژ دستگاه می باشد را توسط میکروسوئیچ های قطع کن کنترل می نمایند و از جلو رفتن آن خود داری می کنند و این امکان در تاور کرین های به روز همواره قابل مشاهده می باشد.

۳- گردان:

تاور کرین ها علاوه بر قدرت بلند کردن بار و حرکت آن به سمت جلو و عقب دارای قدرتی دیگر نیز می باشند که در شعاع ۳۶۰ درجه می توانند  بار را جابجا کنند و به هر نقطه دلخواه بار را انتقال دهند که این کار با گردان زدن تاور یعنی حرکت تاور حول محور 360 درجه صورت می گیرد.

4- افزایش ارتفاع:

لازم به توضیح است که بگوییم، تاور کرین ها پس از نصب و مونتاژ اولیه که توسط جرثقیل سیار انجام می شود جهت افزایش ارتفاع از قدرت خود مونتاژ دستگاه استفاده می کنند که مستلزم یک سری عملیات بسیار حساس بوده و با اضافه کردن هر بخش (سکشن) ارتفاع می گیرد و با کم کردن آن ارتفاع آن نیز کم می شود البته انواع گوناگون تاور کرین ها بنا بر تیپ و یا کشور سازنده آن عملیات متفاوتی را دارا می باشد.

توضیح اینکه پس از ارتفاع استانداردی که سازنده دستگاه تعیین نموده است می بایست جهت ارتفاع بیشتر از استاندارد دستگاه توسط افراد متخصص، آنکاراژ (کمربند) به نقاطی از ساختمان و یا سازه مورد نظر مهار گردد. این کار با توجه به ارتفاع تاور کرین ها نیز انجام می گردد به این صورت که در هر 15 – 20 متر یک دستک و یا همان کمربند تاور جهت حفظ تعادل تاور کرین ها نصب می شود.

کلیه مراحل نصب، مونتاژ، افزایش ارتفاع، بستن کمربند و … می بایست توسط نیرو های متخصص و کار آزموده قرار گیرد زیرا که کوچکترین اشتباه می تواند آخرین اشتباه آنان لحاظ گردد.

اجزای تشکیل دهنده جرثقیل برجی (تاور کرین)
اجزای تشکیل دهنده جرثقیل برجی (تاور کرین)

انواع تاورکرین:

تاورکرین ها به سه دسته ثابت، متحرک و بالارونده تقسیم بندی می گردند.

تاورکرین متحرک خود در سه نوع موجود است:

انواع جرثقیل برجی یا تاور کرین متحرک
انواع جرثقیل برجی یا تاور کرین متحرک

1. تاورکرین ریلی

2. تاورکرین جاده ای

3. تاورکرین شناور

انواع جرثقیل های برجی کارگاهی

1. جرثقیل های برجی (تاور کرین)

2. جرثقیل های برجی ثابت مستقل

3. جرثقیل های برجی سیار

4. جرثقیل های برجی مهار شده ثابت

5. جرثقیل های بالارونده (تلسکوپی)

جرثقیل های برجی ثابت مستقل

ظرفیت حمل بار این نوع از جرثقیل ها معمولاً از دیگر همتاهای خود بیشتر می باشد. دکل این نوع جرثقیل برجی با کمک پیچ های نگه دارنده و به طرز محکمی به پایه بتنی سطح زمین مهار شده است و یا به قطعه دکل مخصوص که در بتن فونداسیون کار گذاشته شده متصل گردیده. این نوع جرثقیل برجی به خصوص برای محوطه های ساختمانی محدود مناسب است و حتی المقدور، در جلو ساختمان در حال ساخت، قرار می گیرد و بازوی متحرک آن از طول کافی جهت پوشش تمام سطح افقی ساختمان در حال ساخت برخوردار می باشد. به طور کلی برج این جرثقیل ثابت است، اما انواع دیگری با برج گردان و بازوی متحرک نیز وجود دارد.

جرثقیل های برجی سیار

جهت ایجاد پوشش بهتر جرثقیل برجی می توان جرثقیل را بر روی یک ریل مستقر نمود و او را بصورت سیار درآورد. به این منظور جرثقیل بر روی یک واگن چرخدار سنگین که بر روی ریلی به پهنای 420 سانتی متر حرکت می کند، مستقر می شود. شیب این ریل نباید از 0.5درصد و شعاع پیچ های بسته شده به ارتفاع دکل نباید از 11 متر کمتر باشد. جهت حفظ ثبات جرثقیل، آماده سازی دقیق و زهکشی های مناسب محل مستقر شدن تراورس ها و بازرسی و تعمیر منظم آن از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. نیروی محرکه جرثقیل، برق با ولتاژ بالاست و کابل برق رسان به یک قرقره فنردار متصل می شود تا با عقب آمدن جرثقیل کابل اضافی به داخل قرقره کشیده شود و بدین ترتیب خطر قطع یا گیر کردن توسط واگن چرخدار حمل جرثقیل بر روی ریل کاهش یابد. میزان ظرفیت باربری و تجهیزات بازوی متحرک جرثقیل سیار، مشابه جرثقیل های ثابت می باشد.

جرثقیل های مهار شده ثابت

ساختمان این جرثقیل ها مشابه جرثقیل های برجی ثابت مستقل می باشد، اما در ارتفاعاتی مورد استفاده قرار می گیرد که امکان استفاده از جرثقیل های متکی به خود یا سیار وجود نداشته باشد. برج یا دکل جرثقیل به کمک مهارهای فولادی منفرد یا زوجی به ساختمان متصل می شود تا ثبات لازم را کسب نماید. به لحاظ اینکه اینگونه مهارها تنش هایی را در ساختمان تکیه گاه ایجاد می کنند، می بایست هنگام طراحی، اعضا سازه در محاسبات اعمال شوند تا سازه از مقاومت کافی جهت پشتیبانی از دکل جرثقیل برخوردار باشد. اینگونه جرثقیل ها معمولاً از یک بازوی متحرک افقی استفاده می نماید زیرا چرخش بازوی تاشو برای این کاربرد مناسب نیست.

جرثقیل برجی بالارونده

این جرثقیل ها برای ساختمان های بلند طراحی شده اند و در داخل ساختمان در حال ساخت مستقر می شوند و به ساختمان نیز مهار می گردد. دکل جرثقیل که از میان طبقات عبور کرده تنها به سطحی کوچک (1.5 تا 2 مترمربع) در هر کف نیاز دارد .کار مهار دکل در سطح زمین به کمک طوق های فولادی مخصوص، قاب و گوه انجام می گیرد. برای بالا بردن دکل ثابت از وینچ که جزئی از سیستم جرثقیل است استفاده می گردد. به طور کلی این نوع جرثقیل نسبت به جرثقیل های برجی ثابت یا مشابه به بازوی متحرک افقی یا تاشو کوچکتری جهت پوشش سطح ساختمان در دست ساخت نیاز دارد و نیز بازوی متحرک جرثقیل از قطعات کوچکتری جهت پوشاندن منطقه ساختمانی که به سادگی جابجا می شوند تشکیل می شوند.

کاربردهای جرثقیل برجی (تاورکرین)

1. برج سازی

2. سدسازی

3. سیلوسازی

4. پل سازی

5. ساختمان سازی

6. حمل کالا در بنادر

7. جا به جایی و بلند کردن قطعات سنگین و بزرگ مثل ژنراتورها و قطعات بتنی و فلزی در صنایع و تمام مکان هایی که باید در ارتفاع، انتقال وسایل و لوازم سنگین صورت بگیرد.

در ساخت تاور کرین از قطعات ساده ای به شکل خرپا استفاده می کنند. تاور کرین های متحرک شعاع عملیاتی وسیعی دارند و ارتفاع زیادی را تحت پوشش قرار می دهند.
تاورکرین بالارونده روی بناهای در حال ساخت قرار می گیرد و با افزایش ارتفاع ساختمان بالا می رود. از این نوع تاور کرین نیز در صنعت برج سازی و ساخت آسمان خراش ها و پل سازی ها استفاده می گردد.

اتصال خرپایی تاور کرین ها
اتصال خرپایی تاور کرین ها

نکات ضروری در مورد تاور کرین ها

1. نوع بار باید مد نظر قرار گیرد.

2. اندازه و شکل بار و قابلیت حمل بار باید مد نظر باشد.

3. محل بار و میزان تغییر مکان مورد نظر بار باید لحاظ گردد.

4. ارتفاع لازم برای بالا بردن بار مد نظر قرار گرفته باشد.

5. شعاع عمل مجاز با توجه به تاورکرین و نوع تیر آن بستگی به مکان مد نظر دارد.

6. وزن بار لحاظ شود.

7. فضای کافی برای عملیات تیر و اتاقک وجود داشته باشد.

سِکشِن تاور کرین ها

 به هر قسمت از اعضای تشکیل دهنده ی تاور سکشن تاور گفته می شود که در جهت افزایش ارتفاع تاورها استفاده می گردد.

قسمتی از سکشن های متصل به تاور و در حال نصب بر روی تاور جهت افزایش ارتفاع
قسمتی از سکشن های متصل به تاور و در حال نصب بر روی تاور جهت افزایش ارتفاع
سِکشِن تاور کرین
سِکشِن تاور کرین

جرثقیل و نصب تاورکرین پس از پایان مراحل گودبرداری

در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :

در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید : 

مطالب مرتبط :

سایر مقاله ها

آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی یا MASW چیست ؟ (Multichannel Analysis of Surface Waves)

آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی یا MASW یکی از [...]


بیشتر بخوانید

خاک های رمبنده (Collapsible Soil)

در طبیعت خاک هایی هستند كه تحت تنش یكسان، با [...]


بیشتر بخوانید

ظرفیت باربری پی (Bearing Capacity of Foundation)

خاک باید بدون آنکه دچار گسیختگی برشی شود، توانایی تحمل [...]


بیشتر بخوانید

نشست غیر یکنواخت (Differential Settlement)

پی (شالوده یا فونداسیون) یک سازه وزن زیادی دارد و [...]


بیشتر بخوانید