Přednáška 6

Vertikální doprava a manipulace

Do této kategorie strojů řadíme všechny zvedací mechanismy. Využívají se při zdvihání, montáži a přemisťování břemen na staveništích, ve výrobnách nebo na skladovacích plochách a překladištích. K vertikální dopravě se používají jeřáby, výtahy, zdvihací vozíky, kladkostroje a zdvihadla.

Kladky a vrátky

Základním zařízením většiny strojů pro zdvihání břemen do větších výšek je kladkostroj. Je to soustava nosných a převáděcích kladek, které vytváří aspoň dvojnásobný převod. Nosným prvkem je lano nebo řetěz. Uspořádání kladek umožňuje břemeno zdvihnout do výšky co nejmenší silou. Zvedají nebo spouští břemeno pomocí ocelového lana navinutého na bubnu, který je uložen na zemi, ukotvený k základové nebo jiné konstrukci případně volně položený a zatížený proti nadzvednutí. Pohon bubnu je zajištěn pomocí elektrického nebo hydraulického motoru. Malé vrátky jsou poháněny ručně. Nosnost se pohybuje od 50 do 1000 kg.

Věžové jeřáby

Jsou to základní zvedací prostředky používané na pozemních i inženýrských stavbách. Zvedají břemena pomocí háku, závěsu, kleštin, magnetu atd., které jsou zavěšeny na laně vedeném přes kladkostroj a navíjeným na navíjecí buben. U některých typů lze výšku zdvihu háku měnit nakloněním výložníku. Horizontální pohyb je zajištěn otáčením výložníku, pojezdem kočky po výložníku nebo pohybem celého jeřábu.

Použití věžových jeřábů

Na stavbách se používají věžové jeřáby na kolejových podvozcích, které vyžadují vybudování jeřábové dráhy. Vzhledem k velmi velkým nákladům na vybudování jeřábové dráhy se stále více rozšiřují věžové jeřáby ve stacionární poloze. Nasazení věžových jeřábů je výhodné pro delší dobu výstavby a pro výstavbu rozsáhlých objektů.

Rozdělení věžových jeřábů:

Dle únosnosti

  • lehké jeřáby
    • nosnost do 3 t
    • výstavba budov do výšky 5-ti podlaží a šířky 12 m
  • střední jeřáby
    • nosnost 3 - 6 t
    • výstavba budov do výšky 12-ti podlaží
  • těžké jeřáby
    • nosnost více než 6 t
    • výstavba výškových budov a rozsáhlých komplexů

Dle typu otoče

  • s horní otočí
    • protizávaží jsou umístěna ve spodní části věže a jeřáb se otáčí celý včetně věže, kvůli tomu je nutné jeřáb navrhnout v dostatečné vzdálenosti od budovaného objektu a jiných překážek
  • s dolní otočí
    • protizávaží jsou umístěno na výložníku, otáčí se pouze výložník a věž je stabilní - toto uspořádání umožňuje umístit jeřáb blíže k budovanému objektu

Dle pojezdu

  • s pojezdem
    • tento typ je postaven na tzv. jeřábové dráze
    • nevýhodou je nutnost vybudování jeřábové dráhy (finančně náročné)
    • hlavní výhodou je schopnost obsluhy velkých vzdáleností jedním strojem
  • bez pojezdu
    • výhodou jsou nízké náklady na založení stroje
    • nevýhodou je stabilní pozice stroje a tudíž dosah na omezené ploše

Dle typu věže

  • s příhradovou věží
    • nejvíce využívaný typ jeřábu
    • výška věže je proměnná a její změnu provádí sám jeřáb vsunutím nebo odebráním mezikusu věže
    • výška věže může dosahovat i více než 100 m
    • věž je nutné kotvit do budované konstrukce
  • s teleskopickou věží
    • používá se pouze u malých jeřábů
    • jedná se o duté dílce, které se do sebe teleskopicky zasouvají
  • šplhavé
    • mají neměnnou délku věže, ale rostou společně s budovaným objektem

Dle typu sestavení

  • montované
    • ke smontování potřebují jiný zdvihací mechanismus
    • mají větší dosah a nosnost
  • samovztyčitelné
    • pro uvedení do provozu nepotřebují žádný další zdvihací mechanismus
    • po uložení podvozku a připojení k elektrické energii se jeřáb postaví automaticky bez pomoci obsluhy
    • mají nižší nosnost

Dle typu výložníku

  • příhradový výložník
  • teleskopický výložník

Základní typy věžových jeřábů

Na kolejovém podvozku nebo na základovém rámu je otočně uložený vršek se strojovnou a závažím, ve kterém je ukotven spodní díl věže jeřábu. Horní díl věže je většinou upraven tak, aby mohl být teleskopicky zasunut do spodního dílu, nebo je věž upravena tak, aby se dala složit a délka přepravovaného jeřábu byla co nejkratší. Věž je možno prodloužit pomocí nástavců.

Pracovní zařízení jeřábu (zdvihací hák, magnet atd.) je upevněno na pojízdném vozíku (kočce), který pojíždí po vodorovném výložníku. Pracovní zařízení může být také upevněno přes kladku na konci výložníku. Výložník je kloubově uložen na koncovém dílu věže. Výložník se zvedá a spouští pomocí lan a mění se tím také vyložení jeřábu. K dosažení většího vyložení lze výložník prodloužit, ale celková nosnost se tím snižuje. Jeřáby s oklopným výložníkem jsou náročné na obsluhu a elektrickou energii, proto se častěji používají jeřáby s vodorovným výložníkem. Kabina strojníka může být umístěna na dolní i horní části věže. Některé jeřáby mohou být ovládány i na dálku. V současné době se tyto jeřáby vyrábějí jako samovztyčitelné.

Výložník je otočně uložen na horním dílu věže jeřábu. Po výložníku pojíždí vozík (kočka) a jeho pojezdem se mění vyložení jeřábu. Výška zdvihu se mění zvedáním nebo spouštěním kladky s jeřábovým hákem. Klopný moment vyrovnává protizávaží umístěné na protivýložníku. Stabilitu jeřábu dále zajišťuje závaží umístěné dole na podvozku. Vodorovný výložník bývá přibližně v polovině délky kloubově rozdělen, což umožňuje práci s touto částí jako v případě jeřábu s oklopným výložníkem. Tyto jeřáby jsou často konstruovány jako jeřáby šplhavé a to jim umožňuje zvyšovat výšku se zvyšující se stavbou. 

Zvyšování se provádí dvojím způsobem:

  1. Otočná část věže s výložníkem se po uvolnění spojovacích šroubů zdvihne nad poslední díl věže o požadovanou výšku a do vzniklé mezery se vloží prodlužovací díl, který je dopraven pomocným jeřábkem s otočným ramenem. Po spojení šrouby je jeřáb opět připraven k práci. Délka prodlužovacího dílu bývá 1,5 až 2,5 m.
  2. Portál jeřábu má jednu svislou stěnu otevřenou. Nastavovací díl se vkládá pod jeho spodní část, spojí se ní a věž se vysune spolu s výložníkem.

Zvyšování věže se obvykle provádí pomocí hydrauliky. Šplhavé jeřáby jsou do určité výšky pojízdné, ale při větších výškách je nutno je kotvit ke konstrukci. Mohou dosahovat výšky až 100 m a více. Délka výložníku dosahuje 50 i více metrů, díky tomu mají tyto jeřáby velký účinný poloměr. Ovládání jeřábu se provádí z kabiny umístěné na otočném výložníku. Kvůli velkým výškám bývají tyto jeřáby opatřeny výtahem pro dopravu obsluhy do kabiny.

Mobilní jeřáby

Jedná se o jeřáby, které jsou schopny samostatného pohybu po staveništi případně i po veřejných komunikacích. Výhodou je jejich mobilita a skutečnost, že nepotřebují vybudování zvláštních podkladních ploch ani jeřábových drah. Nevýhodu je omezená možnost vyložení pouze pod určitým úhlem, což značně omezuje možnost využití těchto jeřábů při budování vyšších objektů. Používají se pro široký sortiment stavebních prací, hlavně tam, kde z časových nebo jiných důvodů není možné nebo je nevýhodné použít jeřáby věžové. Podvozek může být kolový, automobilový nebo pásový.

Použití:

  • krátkodobé nasazení
  • manipulační a montážní práce
  • pokládání potrubí
  • provádění oprav

Speciální kolový podvozek bývá dvou až čtyřosý. Pohon zajišťuje spalovací motor a je společný pro pojezd i práci jeřábu. Výložník může být příhradový nebo teleskopický. 

Podle konstrukce podvozku se dělí na:

  • Silniční kolové jeřáby
    • bývají dvounápravové s možností natáčení obou náprav
    • při prací musí být kotveny pomocí podpěr, které jsou ovládány mechanicky nebo hydraulicky
    • nosnost až 150 t
  • Terénní kolové jeřáby
    • podvozky jsou upravené pro práci i jízdu v terénu
    • všechna kola jsou hnaná
    • výložníky jsou výhradně teleskopické
    • nosnost 15 až 80 t

TERREX RT130 - technický list

Automobilové podvozky mohou být sériové výroby nebo mohou být speciálně upravené. Starší typy těchto jeřábů mají samostatný motor pro pojezd a další motor pro pohon jeřábového svršku. Nové typy jeřábu jsou poháněny vznětovým motorem, který zajišťuje pojezd stroje i pohon hydrogenerátoru, kterým je ovládán výložník. Běžné automobilní podvozky jsou dvou až čtyřnápravové a jejich nosnost se pohybuje od 7 do 40 t. Speciální podvozky mají 5 až 10 náprav, s možností jejich natáčení. Rám je tuhý nebo dělený a nosnost je nejčastěji mezi 60 až 300 t, ale může být až 1000 t. Výložník může být příhradový nebo teleskopický.

Speciální jeřáby

Jedná se o těžkotonážní zvedací a montážní jeřáby:

Deriky

  • konstrukce se skládá ze stožáru a výložníku, který je výkyvně připojen k patě stožáru
  • výložník je ovládaný soustavou lan
  • stožár je kotven táhly, vzpěrami nebo pomocí lan
  • může být otočný nebo stabilní
  • používá se jako jeřáb montážní nebo v lomech

Lanové jeřáby

  • skládá se z napnutých lan mezi dvěma věžemi o rozpětí 200 - 1000 m
  • manipulaci s materiálem zajišťuje pojízdná kočka
  • lana se navíjejí na navíjecí bubny navijáků
  • používá se k dopravě stavebního materiálu při stavbě přehrad, mostů nebo při těžbě surovin

Portálové jeřáby

  • konstrukce se skládá z mostu a dvou stojin k němu pevně připevněných (tvarem připomíná portál)
  • mohou být pevně umístěné, částečně pohyblivé nebo pojízdné
  • pohybovat se mohou po dráze, případně radiálně kolem jedné stojiny, která je kloubově uložena a druhá je pojízdná
  • manipulaci s břemeny zajišťuje pojízdná kočka, případně výložník
  • používají se v přístavech, na otevřených skládkách, překladištích, ve výrobnách, montážních nebo skladovacích halách

Mostové jeřáby

  • konstrukce se skládá z mostu, který je pojízdný po nosnících opatřených kolejnicemi, tím se liší od portálového jeřábu
  • manipulaci s břemeny zajišťuje pojízdná kočka nebo vozík
  • používají se ve výrobních halách, překladištích atd.

Stavební výtahy

Jsou to zařízení určené pro zvedání a spouštění břemen po svislé nebo šikmé dráze mezi dvěma nebo více stanicemi. Dráha pohybu výtahu je jednoznačně vymezená. Pohon zajišťuje nejčastěji elektromotor. Pracovní plocha bývá plošina, klec, kabina nebo speciální nádoba.

Používají se pouze pro nákladní dopravu. Nosnou konstrukcí je troj nebo čtyřboký příhradový stožár, který je složený z jednotlivých dílců. Nákladní plošina je zdvihána přes kladky pomocí navíjecího stroje. Nosný stožár musí být ukotven k budově. Jejich nosnost může být 500 až 1000 kg a dopravní výška 30 až 100 m.

Používají se pro dopravu osob i nákladu. Nosná konstrukce je tvořena příhradovým stožárem složeného z dílců. Na konstrukci je pevně upevněn ozubený hřeben, po kterém výtahová klec šplhá pomocí poháněného pastorku. Do výšky 12 až 15 m není nutné stožár kotvit ke konstrukci budovy. Při větších dopravních výškách je nutné stožár kotvit každých 9 m, přičemž nad posledním kotvením může být maximálně 6 m volné výšky stožáru. Ovládání výtahu je zpravidla umístěno v kleci, ale může být i na zemi nebo v jednotlivých nástupištích. Vyrábí se v různých provedeních - jednoklecový, dvouklecový atd. Nosnost je až 2000 kg a je možno přepravit až 12 osob.

Používají se při provádění prací na střešních konstrukcích. Vyrábějí se ve vlečném provedení. Konstrukce je složena z kolejničkové vodící konstrukce z lehkých slitin a je smontována z dílů. Lom v místě okapu je překonáván pomocí kloubového dílu. Sklon střešní části lze potřeby měnit v rozmezí 0° - 45°. Dráha je ukončena kladkou, kterou probíhá tažné lano od vozíku k navíjecímu bubnu. Nosnost výtahové plošiny dosahuje max. 200 kg. Pojízdná dráha může mít délku 6 až 42 m. Pojízdné plošiny jsou různého druhu podle přepravovaného materiálu a lze je měnit. Některá provedení umožňují dopravu materiálu na obě strany střechy (střešní výtah oboustranný). Pro rychlé přemístění jsou vybaveny jednoosou náprava a ojí, což umožňuje připojení i za osobní automobil.

Montážní plošiny

Slouží k provádění stavebních prací při rekonstrukcích, montážích, dokončovacích nebo údržbářských pracích. Jsou mobilní a rychle sestavitelné do pracovní polohy. Jejich používání je velice výhodné jelikož nahrazují nákladnou stavbu lešení.

Jejich konstrukce je podobná jako u stožárových výtahů s ozubeným hřebenem. Základním dílem je příhradový stožár, na kterém je upevněn ozubený hřeben. Klec výtahu je nahrazena plošinou, kterou je možně rozšířit a prodloužit. Plošina je poháněna dvěma elektromotory umístěnými na plošině. Díky umístění na přívěsném tříkolovém podvozku je snadno přemístitelná. Součástí je i pomocný jeřábek pro montáž nástavců stožáru a svislou dopravu materiálu na plošinu. Při provádění prací je plošina zabezpečována stabilizačními podpěrkami.

Lze je používat pro přepravu materiálu i osob. Délka plošiny je od 4 do 10 m, šířka 1 až 1,5 m a výška zdvihu až 80 m. Nosnost se pohybuje mezi 600 až 1000 kg.

Nahrazují nákladná a pracná lešení. Umožňují dopravu 1 - 2 osob, potřebného nářadí a materiálu do potřebné výšky. Plošina může být zdvíhána hydraulicky, teleskopicky nebo pomocí nůžkového mechanismu. Jsou montovány na kolové, automobilní nebo vlečné kolové podvozky. Pohonem je spalovací nebo elektrický motor. Vyrábí se v mnoha provedeních:

  • Teleskopická plošina na traktorovém podvozku
    • nosnost až 450 kg
    • výška zdvihu až 26 m
  • Teleskopická plošina na automobilním podvozku
    • nosnost až 450 kg
    • výška zdvihu až 26 m
  • Nůžková plošina
    • umístěna na vlečném kolovém podvozku nebo jako samopojízdná
    • pracovní plošina je zdvíhána hydraulicky
    • nosnost až 900 kg
    • výška zdvihu až 13 m

Závěsné lávky

Závěsné lávky jsou nosné pohyblivé pracovní plošiny opatřené zábradlím určené k bezpečnému provádění montážních, kontrolních, údržbářských nebo opravářských prací na obvodových pláštích budov. Zavěšené jsou na lanech na závěsných nosnících a zvedány jsou šplhavými agregáty a zachytávači ve svislé rovině. Pohon zajišťují elektromotory. Závěsné lávky jsou zajištěny protizávažím. Základní délka pracovní plošiny se pohybuje od 1 do 8 m a může být prodloužena pomocí montovatelných mezikusů. Výška zdvihu může být až 100 m a nosnost 250 až 600 kg. Jsou určené pro přepravu osob, montážních pomůcek a potřebného materiálu.