تاور کرین یا جرثقیل برجی، دستگاهی مدرن و ضروری در هر کارگاه ساختمانی بزرگ است. این وسایل سر به فلک کشیده غالباً برای بلند کردن تیرآهن، قطعات بتنی، ابزارهای بزرگی مانند ژنراتور و طیف گسترده‌ای از مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد. وقتی به یکی از این چرثقیل‌های برجی نگاه می‌کنیم، احساس می‌شود که کاری که انجام می‌دهد تقریباً غیرممکن به نظر می‌رسد و از خود می پرسیم: «چطور می‌تواند سنگین‌ترین وزن را تا این ارتفاع بلند کند؟ یا اصلاً با ارتفاع گرفتن ساختمان، چگونه تاور کرین هم بلندتر می‌شود؟ اگر تا به حال در مورد نحوه کار جرثقیل‌های برجی پرسش‌هایی برایتان ایجاد شده است، این مقاله از ویکی ساختمون همانی خواهد بود که می‌خواهید.
تاریخچه ساخت تاور کرین
تا سال 1949، جرثقیل‌های مورد استفاده در ساختمان‌سازی می‌توانستند به صورت عمودی ارتفاع بگیرند، اما هیچ حرکتی افقی نداشتند و مصالح پس از پایین آمدن به صورت دستی حمل می‌شدند. با نوآوری «هانس لیبر»، جرثقیل برجی نه تنها توانست مصالح را به صورت افقی جابجا کند، بلکه می‌توانست در محل ساخت نیز مونتاژ شود. طراحی او TK-10 نام داشت، ماشینی بود که واحد اسلینگ را در قسمت زیرین داشت و این امکان را به وجود می‌آورد که تمام جرثقیل قابل چرخش باشد. این تاور در سال 1949 در نمایشگاه تجاری فرانکفورت ارائه شد، اما تقریباً بلافاصله پس از رونمایی از آن، طرح‌های جدیدتر دیگری نیز به بازار آمدند.
توسعه این جرثقیل‌ها برای رونق ساخت‌وساز در دهه 50 میلادی فرا رسیدند، زمانی که ساختمانها بیشتر ارتفاع می‌گرفتند. به همین دلیل جرثقیل‌ها و سایر تجهیزات مورد نیاز می‌توانستند به خوبی جوابگوی این ساختمانها باشند. این نیاز با افزایش راندمان بهتر جرثقیل تسهیل شد. قابلیت مونتاژ در محل، به جرثقیل‌ها اجازه می‌دهد تا جرثقیل‌ها در کنار ساختمان ارتفاع بگیرند. در دهه‌های بعد شعاع افقی تاور نیز افزایش یافت. درمجموع، سهولت حمل‌ونقل، مونتاژ و همچنین افزایش راندمان، به توسعه سازه‌های بلندتر ساختمان با استفاده از تاورهای جدید کمک کرده است.
اجزای تشکیل دهنده جرثقیل برجی
اجزای تشکیل دهنده جرثقیل‌های برجی
- پایه به یک فونداسیون بزرگ بتنی که از جرثقیل پشتیبانی می‌کند محکم شده است.
- پایه از طرف دیگر به دکل (یا برج) متصل می‌شود که میزان ارتفاع تاور را تعیین می‌کند.
- دنده و موتور (اِسلِوینگ) که در پایین کابین راننده قرار دارد به جرثقیل اجازه چرخش می‌دهد.
قسمت‌های تعبیه شده در بالای اسلویگ
- جیب بلند افقی (بازوی کار) که بخشی از جرثقیل است که بار را تحمل می‌کند. یک چرخ دستی در امتداد جیب حرکت می‌کند تا بار از داخل جرثقیل جابجا شود.
- بازوی ماشینی افقی کوتاه‌تر که شامل موتور جرثقیل، الکترونیک و همچنین وزنه‌های بزرگ بتنی (وزنه تعادلی) است.
- کابین اپراتور (راننده)
به طور کلی، بازوی تاور شامل موتوری است که بار را بالا می‌برد، به همراه وسایل الکترونیکی کنترلی که آن را هدایت می‌کنند. یک تاور کرین معمولی دارای مشخصات زیر است:
- حداکثر ارتفاع پشتیبانی نشده: 265 فوت (80 متر) در صورت نیاز جرثقیل می‌تواند از این ارتفاع نیز بیشتر باشد.
- حداکثر طول بازو: 230 فوت (70 متر)
- حداکثر توان بالابری: 19.8 تن
- وزنه‌های تعادلی: 20 تن
حداکثر بار جرثقیل می‌تواند 18 تن باشد و هرچه بار بیشتر به دکل قرار گیرد، وزن بیشتر جرثقیل می‌تواند با خیال راحت بلند شود.
جرثقیل برای اطمینان از عدم بارگیری از دو سوئیچِ حد مجاز استفاده می‌کند:
- سوئیچ حداکثر، فشار کشش کابل را کنترل می‌کند و اطمینان ایجاد می‌کند که بار از 18 تن تجاوز نمی‌کند.
- سوئیچ لحظه بار، اطمینان حاصل می‌کند که با خارج شدن بار از روی جیب اپراتور از میزان باز مجاز تجاوز نمی‌کند.
انواع چرثقیل برجی
انواع تاور کرین‌ها مورد استفاده در پروژه‌های عمرانی به شرح زیر هستند که برای موقعیت‌های خاص کاربرد دارند:
- جرثقیل سوار شده روی وسیله نقلیه
- جرثقیل برجی
- جرثقیل زیرزمینی
- جرثقیل خزنده
- جرثقیل ریلی
- جرثقیل بندر
- جرثقیل شناور
- جرثقیل هوایی
- جرثقیل تلسکوپی
چگونگی افزایش ارتفاع تاور کرین
جرثقیل‌های برجی از 10 تا 12 سکو تریلر برای ساخت به محوطه کارگاه ساختمانی آورده می‌شوند. خدمه از جرثقیل متحرک برای نصب جیب (بازوی کار) و بخش ماشین آلات استفاده می‌کند و این اعضای افقی را روی یک دکل 40 پا (12 متری) قرار می‌دهند که از دو بخش دکل تشکیل شده است. جرثقیل متحرک سپس وزنه‌ها را اضافه می‌کند.
دکل از این پایه محکم ارتفاع می‌گیرد و یک ساختار شبکه بزرگ و مثلثی شکل که معمولاً 10 فوت (3.2 متر) مربع دارد را به اصطلاح در ارتفاع مورد نظر کپی می‌کنند. ساختار مثلثی به دکل قدرت می‌دهد تا به صورت ایستاده بماند و در برابر نیروی باد و زلزله مقاومت کند.
برای بالا رفتن از حداکثر ارتفاع مجاز، کارگران نخست قسمت اِسلینگ را جدا می‌کنند. سپس اهرم‌های بزرگ هیدرولیکی را بالا می‌برند تا به قسما بالا فشار بیاورند. عملگر جرثقیل از تاور استفاده می‌کند تا یک سکشن دیگر را در شکافی که توسط هیدورلیک به بالا رفته است را قرار دهد. این سکشن همان ارتفاع بالا رفته تاور کرین است. پس از اتمام مراحل ساخت ساختمان، زمان آن فرا رسیده است که جرثقیل پایین بیاید. حال روند بالا معکوس می‌شود قطعات یک به یک جدا می‌شوند.
کاربردهای تاور کرین
جرثقیل‌های برجی در ساخت‌وسازهای مختلف برای بلند کردن تجهیزات و وسایل گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما به طور کلی برای کاربردهای زیر مفید هستند:
- ساخت سد
- ساخت پل
- ساختمان‌های مسکونی بلند
- ساختمان‌های تجاری بلند
- بخش‌های صنعتی
- نیروگاه‌ها
- سازه‌های دریایی
- ساخت سیلو
- حمل کالا در بنادر
مهارت‌های اپراتور و مسئولین جرثقیل برجی
اکثر جرثقیل‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در کابینی در بالای جرثقیل کار می‌کنند. برای کارآیی و ایمنی، تیمی از افراد ماهر برای نظارت بر عملکرد جرثقیل به کار گرفته می‌شوند. هر یک از اعضای تیم مسئولیت فرآیندهای مختلف را از سر می‌گیرند. به عنوان مثال، «فرد منصوب» وظایف مختلفی دارد از جمله ارزیابی ریسک و مدیریت برنامه‌ریزی کلی تاور، یک فرد «هماهنگ‌کننده جرثقیل» مسئولیت برنامه‌ریزی بالابرها و اطمینان از وقوع مشکل را بر عهده خواهد گرفت. فرد دیگری وظیفه دارد به عنوان چشم دوم اپراتور عمل کند و به اپراتور که جهت انتقال بار در حال کار است، ارتباط برقرار کند. «عملگر جرثقیل» بدیهی است که مسئولیت عملکرد تاور و بلند کردن و قرارگیری بارها را در صورت نیاز و هدایت دیگران بر عهده دارد.
کلام آخر
تاور کرین براساس کاربرد و نوع ساختمان انتخاب می‌شود. این دستگاه یک سیستم مکانیکی دارد که برای بلند کردن و جابجایی بار از طریق قلاب معلق از بازوی متحرک استفاده می‌کند. صنعت عمران و ساختمان‌سازی غالباً از جرثقیل‌های مرتفع با قابلیت‌های مختلف استفاده می‌کنند. مرکز ثقل تاورها در فونداسیون قرار دارند، بنابراین مرکز جرم، این سیستم را قادر می‌سازد تا در تعادل باقی بماند. به طور کلی، وجود تاورها اهمیت دو چندانی سازه‌های مرتفع را توجیه پذیر می‌کنند، شما می دانید برای ساخت برج الخلیفه چه تعداد تاور و در چه ارتفاعی مشغول به کار بودند.
