Portalkrane im Brückenbau: Innovative Anwendungen und Expertenwissen zur Installation

Mit der Verbesserung der Kapazitäten inländischer Bauunternehmen im Autobahn- und Eisenbahnbrückenbau zeigen Chinas Brückenbauprojekte einen Trend zu größeren Spannweiten und höheren Bauschwierigkeiten, was höhere Anforderungen an die Brückenbautechnologie mit sich bringt. Beim Brückenbau sind die meisten mittleren und großen Komponenten auf Brückenkräne für Hebevorgänge. Daher kann eine sinnvolle Installation von Portalkränen entsprechend den Bauanforderungen die Leistung der Ausrüstung und die Effizienz des Brückenbaus effektiv verbessern und gleichzeitig die Baukosten senken.

Aufbau und Funktion von Portalkränen

Portalkräne haben unterschiedliche Konstruktionen. Zu den üblichen Grundkomponenten gehören das Hebesystem, der Portalrahmen, das Schienenfundament und das Laufkatzensystem.

Hebesystem

Das Hebesystem dient hauptsächlich zum Heben und Senken von Bauteilen mit zwei Hebepunkten. Es besteht aus Kippmotor, Hauptmotor, Planetengetriebe und Trommel. Um das Heben auszugleichen, sind Portalkrane üblicherweise mit mehr als zwei Hebesystemen ausgestattet. Um das angehobene Objekt zu stabilisieren, muss der Portalkran die Last mithilfe von Spreizbalken und Hebesystem tragen und das Bauteil anschließend mit dem Hydraulikkran oder der elektrischen Winde des Portalkrans anheben.

Hauptportalrahmen

Der Hauptrahmen des Portalkrans ist die tragende Struktur des Portalkrans und dient als Stabilisierungssystem des Krans. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Hubstabilität während des Betriebs zu gewährleisten. Er besteht aus einer Verbundkonstruktion aus dem Hauptträger und den oberen und unteren Stützen. Der Hauptträger wird durch die Querverbindung mehrerer 65-Pfeiler-Tragträger zusammengesetzt, wobei jeweils zwei Teile oben an den Stützen befestigt werden. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Stabilität des Portalkrans zu gewährleisten, anstatt die Hublast direkt zu tragen.

Der Hauptträger ist in der Regel ein abnehmbarer Fachwerkträger oder ein mehrteiliger, einlagiger Träger, der an der Portalposition installiert ist. Die hohen und niedrigen Stützen bestehen ebenfalls aus 65 Pfeilern und bilden eine mehrreihige Stützenstruktur in horizontaler und vertikaler Richtung. Zwischen den Stützen sind horizontale und diagonale Querverstrebungen installiert. Benachbarte Stützen sind einseitig mit Winkelstahl verstärkt, und I-Träger oben und unten sind mit Scherenverstrebungen verstärkt.

Schienenstiftung

Beim Brückenbau werden Portalkräne dicht an dicht installiert, und die Räder tragen hohen Druck. Daher werden hohe Anforderungen an die Tragfähigkeit des Schienenfundaments gestellt. Das Fundament muss speziell verstärkt sein, um der Nennlast gemäß den Konstruktionsnormen für Portalkräne standzuhalten. Üblicherweise wird das Fundament als Stahlbeton-Trogbett ausgeführt, um einen stabilen Schienenunterbau und eine den Konstruktionsanforderungen entsprechende Gleisebenheit zu gewährleisten.

Trolley-Reisesystem

Das Katzfahrsystem gewährleistet Sicherheit und Stabilität bei Hebevorgängen und wird durch einen elektronischen Frequenzregler gesteuert. Es ist mit Umlenkrollen und einer langsam laufenden Winde gekoppelt, um die Stöße beim plötzlichen Anhalten oder Anfahren des Fahrwerks zu reduzieren. Um seitliche Bewegungen zu ermöglichen, muss jedes Katzfahrwerk am Hauptträger mit mindestens zwei Stahlrollenpaaren ausgestattet sein. Das Katzfahrsystem besteht typischerweise aus einem Schienenwagen und einer Laufschiene.

Hauptreisesystem

Im mittleren und großen Brückenbau können herkömmliche Portalkranfahrsysteme die Bauanforderungen meist nicht erfüllen. Ein größeres Fahrsystem ist erforderlich. Das Hauptfahrsystem besteht aus einem Antriebssystem und einem Fahrwagen, wobei der Fahrwagen ein zentrales Steuerungssystem für Hebevorgänge ist. Bei einer festen Tragfähigkeit des Fahrwagens kann die Tragfähigkeit durch Erhöhung der Anzahl der Wagen erhöht werden. Der Fahrwagen erfüllt die Anforderungen an Tragfähigkeit und Fahrstrecke im Brückenbau und reduziert die Belastung des Krans.

Als verfahrbarer Stahlträger kommen in der Regel 83-Pfeiler-Stahlträger und lange I-Träger in Kombination mit Multifunktionswagen zum Einsatz. Je nach Konstruktionsbedarf können ein- oder zweigleisige Ausführungen gewählt werden. Um die Auswirkungen von Langstreckenfahrten zu minimieren, kann die Steuerung durch Untersetzungsgetriebe mit Frequenzumrichtern erfolgen. Bei kurzen Fahrstrecken können Ankerpunkte und Zugvorrichtungen zur Fortbewegung genutzt werden.

Installationsverfahren und wichtige Punkte von Portalkränen im Brückenbau

Installationsverfahren

Die Installation von Portalkränen im Brückenbau erfolgt nach dem Prinzip „von oben nach unten“: Zuerst die Hauptkonstruktion, dann die Nebenkonstruktionen. Die Installationsvorgänge sind wie folgt:

• Behandeln Sie das Fundament für den Portalkran. Dies ist der grundlegende Schritt bei Brückenhebearbeiten. Stellen Sie sicher, dass die Kompaktheit und Ebenheit des Fundaments den Hebeanforderungen entspricht.
• Verlegen Sie die Stahlschienen und Holzschwellen für den Unterwagen des Portalkrans. Stellen Sie sicher, dass die Parallelität und Glätte der Schienen den Konstruktionsanforderungen entspricht.
• Platzieren Sie den Unterwagen auf der Stahlschiene und stellen Sie seine Höhe und Fahrposition ein.
• Installieren Sie die Portalkransäulen. Nach der Säulenmontage montieren Sie die obere Stahlplatte und verbinden und verspannen Sie die Säulen.
• Heben Sie den Hauptträger des Portalkrans an. Verbinden Sie die Hauptträger nach dem Anheben in Position horizontal.
• Legen Sie die Trolleyschiene aus und stellen Sie den Trolley auf die Schiene.
• Montieren Sie das Hebesystem, den Hebebalken, den Spreizbalken und die Drehvorrichtung.
• Installieren und debuggen Sie die Quer- und Längsbewegungssysteme. Das Quersystem bezieht sich auf das Trolleysystem und das Längssystem auf das untere Wagensystem.
• Installieren und debuggen Sie das automatisierte elektrische Steuerungssystem, das das Befehlssystem für Hebevorgänge und ein wichtiger Teil des Krans ist.
• Installieren Sie Hebegurte, führen Sie die vollständige Fehlerbehebung und den Probelauf des Portalkrans durch und bereiten Sie den eigentlichen Bau vor.

Wichtige Punkte zur Installation

Beim Einsatz von Portalkränen im Brückenbau muss während der Installation eine strenge Qualitätskontrolle durchgeführt werden, um einen instabilen Betrieb oder unausgeglichene Kräfte beim Anheben zu verhindern, die die Betriebssicherheit und Stabilität beeinträchtigen könnten.

• Stabilität und Laufruhe sind sowohl bei Schienen- als auch bei Wageninstallationen entscheidende Punkte und bilden die Grundlage für reibungslose Hebevorgänge.
• Stellen Sie vor der Schienenmontage die Genauigkeit der Vermessungsdaten sicher und kontrollieren Sie Schienenhöhe, Neigung und Einzelradfahrstrecke innerhalb der Konstruktionsgrenzen. Abweichungen beeinträchtigen den stabilen Kranbetrieb.
• Vor der Wagenmontage ist sicherzustellen, dass Hauptträger und Fahrschiene sicher montiert sind. Achten Sie auf absolute Parallelität der Gleise. Installieren Sie an beiden Enden Stoppvorrichtungen, um ein Entgleisen zu verhindern.
• Achten Sie bei der Montage des oberen Trägers auf den korrekten Achsabstand zwischen den Stützbeinen. Halten Sie beim Spleißen das Gleichgewicht, üblicherweise mithilfe von Zugseilen, um eine sichere Montage zu gewährleisten.
• Bei der Montage von hohen und niedrigen Stützen ist die Reihenfolge von oben nach unten zu beachten und auf feste Verbindungen zu achten. Bei niedrigen Stützen sind die oberen Abspanndrähte zur Justierung und Sicherstellung der Vertikalität zu verwenden. Für ausreichende Zugfestigkeit sind Abspanndrähte mit 15 mm Durchmesser und einem 45°-Winkel zu den Stützen zu verwenden.
• Die Winde muss den Anforderungen an Hub- und Tragfähigkeit genügen und sicher mit dem Schlitten verbunden sein, um Unfälle durch Lösen zu vermeiden.
• Nach dem Wechseln der Rollengruppen verriegeln Sie beide Enden des Drahtseils, um einen sicheren und stabilen Rollenbetrieb zu gewährleisten.
• Die Installation der automatisierten elektrischen Steuerung muss von zertifizierten Fachkräften durchgeführt werden. Die Inbetriebnahme und Probeprüfungen müssen durchgeführt werden. Erst nach Bestehen aller Standardprüfungen darf die Anlage in Betrieb genommen werden.

Analyse von Portalkrananwendungen im Brückenbau

Inbetriebnahme und Betrieb

Die Inbetriebnahme beginnt mit der Stromversorgung des Systems. Jeder Hebevorgang wird ohne Last getestet und Abweichungen korrigiert, bis alle Parameter den Konstruktionsnormen entsprechen. Nach Abschluss der Inbetriebnahme endet die Leerlaufinbetriebnahme.

Der Probebetrieb verläuft ähnlich, wird jedoch unter Last durchgeführt. Sobald Abweichungen korrigiert und die Standards unter Last eingehalten sind, beginnt der Hebevorgang. Nach Berechnung der Hauptträger-Hebepunkte und Abschluss der Hauptträgermontage sollte der Probehub beendet werden, sobald der Träger zur Gleichgewichtsprüfung um 10–20 cm angehoben ist. Passen Sie die Konfigurationen an, um den Träger waagerecht auszurichten.

Darüber hinaus sollten Bediener den Bindungszustand der Hebegurte und -polster überprüfen. Nehmen Sie bei Bedarf Anpassungen vor, um die optimale Leistung beim Heben zu gewährleisten.

Anwendung im Brückenbau

• Transport von Brückenkomponenten: Portalkräne transportieren Komponenten vom Lagerplatz zur Brückenbaustelle. Um Beschädigungen während der Handhabung zu vermeiden, ist eine präzise Bedienung erforderlich.
• Komponenteninstallation: Die Komponenten werden präzise an den vorgesehenen Stellen installiert. Die hochpräzise Positionierung gewährleistet strukturelle Genauigkeit und Brückensicherheit.
• Abriss der alten Brücke: Portalkräne werden zum Rückbau alter Brücken eingesetzt. Hohe Geschwindigkeit und Stabilität gewährleisten effiziente und sichere Abläufe.
• Materialversorgung: Portalkräne liefern Materialien wie Mörtel und Zement zu den Arbeitsbereichen und sorgen so für ein solides Fundament.
• Brückenwartung und -inspektion: Kräne helfen beim Austausch beschädigter Teile und bei der Reparatur der Brücke. Flexibilität und Stabilität sind entscheidend, um die Qualität und Sicherheit der Reparatur zu gewährleisten.

Schlussfolgerung

Portalkrane bieten Vorteile wie hohe Tragfähigkeit, einfache Montage und Demontage sowie sicheren und stabilen Betrieb. Viele große Brückenbauteile werden von ihnen angehoben. Die fachgerechte Installation von Portalkranen basierend auf den Bauanforderungen verbessert die Anlagenleistung, steigert die Baueffizienz und senkt die Kosten.

Zora Zhao

Experte für Lösungen für Laufkrane/Portalkrane/Auslegerkrane/Kranteile

Mit mehr als 10 Jahren Erfahrung in der Exportbranche für Krane in Übersee haben wir mehr als 10.000 Kunden bei ihren Fragen und Bedenken vor dem Verkauf geholfen. Wenn Sie diesbezügliche Bedürfnisse haben, können Sie sich gerne an mich wenden!

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