ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ

6.1. Геометрические условия работы кранов
и подкрановых конструкций

Кран – грузоподъемная машина циклического действия для подъема и горизонтального перемещения подвешенных грузов на небольшие расстояния. Различают краны мостовые, козловые, башенные, консольные, портальные и др. Для внутрицеховых и внутриплощадочных перемещений наиболее широко применяют мостовые краны, которые состоят из моста и тележки; подкрановый путь включает в себя две нитки рельсов, уложенных на подкрановые балки. Для обеспечения строительства зданий и сооружений применяется башенный кран, который передвигается по наземному подкрановому пути. Наземный подкрановый путь состоит из верхнего и нижнего строений.

Если перевозка, монтаж и эксплуатация кранов на строительной площадке выполняются специалистами-механиками – подрядчиком, то строительство надземных и наземных подкрановых путей осуществляется строителями – генеральным подрядчиком. При передаче в эксплуатацию подкрановых путей составляют акт, подготавливают материалы исполнительных съемок, необходимые знаки, оси, отметки и ориентиры, которыми в дальнейшем (при эксплуатации) пользуется подрядчик-механик. Вот почему геодезические работы при строительстве подкрановых путей необходимо знать и строителям, и механикам.

Основные геометрические условия, которые должны выполняться при строительстве и эксплуатации подкрановых путей следующие: прямолинейность, параллельность, горизонтальность и плоскостность. Эти четыре условия являются содержанием разбивочных работ и геодезического контроля при строительстве и эксплуатации подкрановых путей.

6.2. Геодезические работы при строительстве
надземных подкрановых путей

Надземные подкрановые пути, как отмечалось ранее, состоят из двух ниток рельсов, уложенных на подкрановые балки.

Балки могут быть стальными, изготовленными из различных профилей, и железобетонными. Наибольшее применение в устройстве подкрановых путей находят стальные балки.

6.2.1. Разбивочные работы и геодезический контроль
при монтаже стальных подкрановых балок

Разбивочные работы производят на ровной поверхности пола здания около крайних колонн (в начале и конце ряда колонн). Откладывая проектные размеры d₁, d₂ и l (рис. 41, а), закрепляют исходные разбивочные точки А и В.

Контрольными измерениями (по заданной на проекте точности) устанавливают соблюдение равенства

L = l ± Dl + d₁ ± Dd₁ + d₂ ± Dd₂ ± DL, (15)

где L – проектное расстояние между колоннами; l – ширина подкранового пути; d₁ и d₂ – проектные расстояния между осями балок и колонн;
DL – предельное отклонение в установке колонн в пролете; Dl, Dd₁, Dd₂ – предельные отклонения при измерении l, d₁, d₂.

Передачу точек А и В на консоли колонн производят отвесом (при высоте до 4 м), теодолитом (при высоте свыше 4 до 25 м) и приборами вертикального визирования (при высоте более 25 м). При передаче точек отмечают на гранях и горизонтальных плоскостях консолей колонн риски а и b.

С крайних колонн от рисок а и b передают с помощью струны, теодолита или лазерного визира оси балок на промежуточные колонны.

При работе с теодолитом или лазерным визиром устанавливают прибор на консоли колонны на специальную подставку (рис. 42, а, б) над риской а, а затем над риской b первых колонн ориентируют прибор по риске или визирному знаку последней колонны и проектируют ось при КЛ и КП на все остальные консоли колонн.

Последующие работы связаны с определением отметок верха консолей колонн, составлением профиля по точкам нивелирования консолей, построением проектной линии балок на профиле, перенесением отметок проектной линии балок и установкой подкладок под балки.

Работы, связанные с нивелированием, производят из середины подкрановых путей. Если длина ряда подкрановых балок более 100 м, то превышения измеряют с нескольких станций.

Рис. 41. Разбивка осей подкрановых балок:
а – разрез; б – план

Рис. 42. Специальная подставка для установки прибора на консоли колонны:
а – положение подставки на консоли; б – общий вид подставки

При высоте консоли колонны до 4 м нивелирование производят по подвесным рейкам (рис. 43), устанавливая нивелир на штатив, а последний – на пол здания. При больших высотах нивелир устанавливают на консоли, применяя специальную подставку (см. рис. 42) и укороченные рейки, а мерщик работает с передвижной лестницы.

Рис. 43. Нивелирование консолей по подвесным рейкам

Нивелирование с консоли производят способом из середины, определяя превышения консолей колонн 1¢, 2¢, 3¢, 4¢, 5¢ со станции I (см. рис. 41, б), а затем 1, 2, 3, 4, 5 со станции II, образуя при этом замкнутый ход на крайних колоннах.

После установки подкрановых балок составляют исполнительную схему их прямолинейности, параллельности, горизонтальности и плоскостности. Предельные отклонения фактического положения смонтированной конструкции не должны превышать значений, приведенных в табл. 4.9 СП 70.13330.2012; некоторые из них указаны в табл. 8.

Таблица 8

Предельные отклонения фактического положения подкрановых путей
(выписка из табл. 4.9 СП 70.13330.2012)

6.2.2. Разбивочные работы и геодезический контроль
при монтаже подкрановых рельсов

Построение осей рельсов на балках производят от рисок на консолях колонн. Так как риски закрыты балками, то измеряют расстояние b внизу (рис. 44), переносят его на верх балки и по нему же контролируют положение оси рельса на балке. Окончательную прямолинейность рельса проверяют приборами, которыми производилась установка балок. Нивелирные работы выполняют так же, как указано для подкрановых балок.

Рис. 44. Разбивка осей подкрановых рельсов

6.3. Геодезические работы при устройстве
наземных подкрановых путей

Наземный подкрановый путь состоит из верхнего и нижнего строений, технология устройства которых требует определенной последовательности, операционного контроля и выполнения нормативных допусков. Поэтому геодезические работы разделяются на три самостоятельных этапа.

6.3.1. Разбивочные работы и геодезический контроль
при устройстве нижнего строения пути

В устройство нижнего строения пути входят земляное полотно и водоотвод от него. Для выполнения этих работ необходимо разбить
в плане участок, отводимый под устройство земляного полотна.

Разбивку участка в плане производят отложением проектных размеров l и В (рис. 45) в начале и конце кранового пути от нижней бровки котлована (см. рис. 45, а: при установке крана до начала отрывки котлована) или от поверхности цоколя здания (рис. 45, б: при установке крана после выполнения работ нулевого цикла).

Рис. 45. Профиль земляного полотна рельсового пути
для кранов с размером колеи 5000 мм:
а – у откоса котлована; б – у здания

Обозначенный на местности прямоугольник разбивают кольями через 5 м на более мелкие фигуры. В начале и конце кранового пути забивают столбы – рабочие реперы диаметром 10... 15 см на глубину 80...100 см и определяют их отметку от строительного репера или превышение между ними, принимая условную систему высот. Затем производят нивелирование земляного полотна, определяя отметки в местах забивки кольев, Запись отсчетов по рейке при нивелировании производят на схеме. Контролем правильности нивелирования служит повторный отсчет на первой точке и сходимость в пределах 0... ±5 мм.

После нивелирования способом из середины измеряют превышения и вычисляют отметки точек поверхности земли у кольев, по рабочим чертежам строения нижнего пути вычисляют рабочие отметки для отрывки корыта под земляное полотно. Глубина отрывки корыта закрепляется прикопкой у кола и рабочей отметкой на нем (например: – 0,20 м, + 0,05 м и т. д.).

После заполнения корыта грунтом верхняя поверхность полотна должна иметь односкатный профиль с уклоном в сторону водостока 0,008...0,01, или 8...10 ^o/_oo (см. рис. 45).

Водоотвод от земляного полотна устраивают в виде канавы, которая должна иметь сток. Уклон канавы определяют по визиркам или по нивелиру.

6.3.2. Разбивочные работы и геодезический контроль
при устройстве верхнего строения пути

Верхнее строение пути – это балластный слой, шпалы, рельсы и рельсовые скрепления. На утрамбованное и спланированное земляное полотно послойно, с трамбованием насыпается балластный слой, образующий призму с размерами, приведенными на проекте (рис. 46).

Рис. 46. Профиль рельсового пути на деревянных подушках

Уклоны боковых сторон призмы i_пр должны быть:

1:2 или 1:3 – для балласта из песка и гранулированного шлака;

1:1,5 – для балласта из щебня или гравия.

Допускается устройство раздельных балластных призм при размере колеи более 3000 мм.

Контролем при устройстве балластной призмы служат:

в плане – граница земляного полотна и размеры бровок (см. размеры 200 и 400 мм на рис. 46);

по высоте – отсчеты по рейке, вычисленные по формуле (4); при этом за отметку репера Н_р принимается та, которая перенесена на столб-репер при устройстве земляного полотна, а Н_пр берется из проекта.

6.3.3. Разбивочные работы и геодезический контроль
при укладке рельсового пути

После устройства верхнего строения и изготовления индивидуального звена длиной 12,5 м (рис. 47) производят разбивку осей рельсового пути. Эту разбивку выполняют по струне или теодолиту и размечают рисками (откраской) или арматурными обрезками положение размеров Б и Д (см. рис. 46) на балластной призме и соблюдение размеров бровок (180...185 мм). Затем проверяют геометрические параметры построенной фигуры на балластном слое и сверяют эти данные с проектными. Для этого производят замеры диагоналей в прямоугольниках, разбивая каждый через 20 м.

Рис. 47. Индивидуальное звено рельсового пути с деревянными подушками:
1 – рельс; 2 – полушпала; 3 – подкладка; 4 – стяжка металлическая; А – размер колеи

После укладки всего рельсового пути выполняют контроль пути по следующим параметрам:

прямолинейность – замеряют от струны или по теодолиту;

отклонения от фиксированной линии через каждые 10 м; допустимые отклонения не должны быть более 20 мм для кранов с балансирными ходовыми тележками и 10 мм для кранов с жесткими ходовыми рамами;

горизонтальность и плоскостность – нивелируют рельсы (оба) через 6 м и вычисляют превышения, которые должны быть не более 10...25 мм при укладке и 25...60 мм при эксплуатации, а также продольный и поперечный уклоны не более 0,004 (4 ^о/_оо);

параллельность – по специальному шаблону через 6 м, сравнивая фактические отклонения с предельно допустимыми для данного крана.

При укладке рельсового пути должно быть предусмотрено звено длиной 12,5 м с поперечным и продольным уклонами не более 0,003 (3 ^о/_оо) для стоянки крана в нерабочее время.

После выравнивания (рихтовки) рельсов производят их обкатку краном, затем путь снова проверяют по четырем параметрам. Нивелирование рельсов целесообразно производить гидростатическим (водяным) высотомером.

7. ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ