كيف تعمل الرافعات البرجية

كيف تعمل الرافعات البرجية
تعد الرافعات البرجية من أكثر الأدوات الشائعة الاستخدام في المواقع الإنشائية الكبيرة, حيث ما يصل ارتفاعها عادةً إلى مئات الأقدام في الهواء, كما بإمكانها أن تصل إلى الارتفاع المطلوب مهما كان بعده. وتعمد الطواقم الإنشائية إلى استخدام الرافعات البرجية لإيصال الفولاذ والبيتون والأدوات الضخمة كمشاعل الإستيلين والمولدات بالإضافة إلى تشكيلة واسعة من مواد البناء الأُخرى.

وعند النظر إلى إحدى هذه الرافعات فلا بد لك من أن تتساءل عن السبب في عدم ميلانها إلى الأسفل وعن كيفية قدرة الذراع الطويل على حمل مثل هذه الأوزان بالإضافة إلى التساؤل عن كيفية عمل هذه الرافعات, إذ لا بد من وجود مادة معدة خصيصاً للقيام بهذه العمليات, الأمر الذي سنعمد إلى سنعمل على الإجابة عليه من خلال هذه المقالة بالإضافة إلى ذكر أمور تزيد عن هذه التساؤلات السابقة.

أجزاء الرافعة البرجية:
تتألف كل الرافعات البرجية من نفس الأجزاء الرئيسية التالية:
- القاعدة الرئيسية التي يتم تركيبها على أرضية بيتونية تعمل على دعم الرافعة.
- تتألف القاعدة الرئيسية من السارية (أو البرج) التي تمنح الرافعة وزنها.
- ترتبط بأعلى السارية وحدة الإدارة (الترس والمحرك) والتي تسمح لرافعة بالدوران.
كما توجد ثلاثة أجزاء في أعلى وحدة الإدارة:

- ذراع الرافعة الأفقي الطويل (أو الذراع العامل) الذي يعد الجزء الذي يحمل الثقل. ويمتد الحامل المتحرك (Trolley) على طول الذراع لنقل الوزن من وإلى خارج منتصف الرافعة.

- الذراع الآلي الأفقي الأصغر الذي يحتوي على محركات الرافعة بالإضافة إلى الآلات الكهربائية وأوزان القاعدة البيتونية الكبيرة.

- مركبة العمل.

ويحتوي الذراع الآلي على المحرك الذي يعمل على رفع الثقل, بمشاركة الآلات الكهربائية التحكمية التي تقودها ولولب الكابلات كما يظهر في الصورة التالية:

وتتمركز الآلات التي تقود وحدة الإدارة فوق وحدة (نقل الحركة الكبيرة).
والآن سنعمل على استكشاف مقدار الوزن الذي تستطيع هذه الآلة على حمله.

مقدار الوزن الذي تستطيع رفعه:
تتمتع الرافعة البرجية النموذجية بالخصائص التالية:
- يصل الارتفاع الأكبر غير المدعّم إلى 265 قدم (80 م). وتستطيع الرافعة أن تصل إلى ارتفاع أعلى بكثير من هذا الرقم إذا ما تمّ ربطها بالبناء حيث يرتفع البناء حول الرافعة.
- يبلغ مقدار الوصول الأكبر إلى 230 قدم (70 م).
- تصل قدرة الرفع الكبرى إلى 19.8 طن (18 طن قياسي متري), أو (300 طن- متر) (الطن المتري= 1 طن tonne).
- يصل وزن المقاومة إلى 20 طن (16.3 طن متري).
يبلغ مدى الثقل الأكبر الذي تستطيع الرافعة حمله إلى 18 طن متري (39.690 باوند), لكنها لا تستطيع رفع مثل هذا الوزن إذا تم وضع الثقل في نهاية الذراع العامل. إذ كلما كان الثقل أقرب إلى السارية كلما غدا في مقدور الرافعة أن ترفع الوزن بصورة أمينة وهذا ما تظهره نسبة الـ300 طن متري لك. فعلى سبيل المثال, إذا ما وضع العامل الميكانيكي الثقل على مسافة 30 متر (100 قدم) من السارية, سيغدو في مقدور الرافعة رفع ثقل أقصى يصل إلى 10.1 طن.
وتستخدم الرافعة (مفتاحي تحديد) لتأمين عدم وصول ثقل (العامل الميكانيكي) إلى ما يزي عن الثقل الأعلى للرافعة:
- يعمل مفتاح الثقل الأعلى على تفحّص سحب الكابل, كما يتأكد من عدم زيادة الوزن عن 18 طن.
- ويعمل مفتاح (لحظة الثقل) على التأكد من عدم زيادة نسبة (الطن-متر) الخاصة بالرافعة عندما يتم تحريك الوزن عبر ذراع الرافعة. ويستطيع تركيب الرأس (القططي) الموجود في وحدة الإدارة على قياس حجم الانهيار في ذراع الرافعة بالإضافة إلى تحسّس حالات زيادة الثقل.
من المؤكد أنّ هذه العملية ستشكّل مشكلة كبيرة إذا ما سقطت إحدى هذه الأشياء على موقع العمل. والآن سنعمل على استكشاف الأمر الذي يبقي هذه التركيب الضخمة في مكانها.

لماذا لا تسقط قطعها؟
عندما تنظر إلى إحدى الرافعات البرجية الطويلة سرعان ما سيتبادر إلى ذهنك التساؤل حول السبب في عدم سقوط إحدى هذه التراكيب خاصّةً عندما لا يتم تدعيمها بأي نوع من الأسلاك الداعمة. ويعود السبب في استقرار الرافعة البرجية إلى وجود الطبقة البيتونية الكبيرة بالدرجة الأولى والتي تقوم الشركة الإنشائية بصبّها لعدّة أسابيع قبل عدّة أسابيع من وصول الرافعة. وتصل قياسات هذه الطبقة بصورةٍ نموذجية إلى مربع طول ذراعه يبلغ30 قدم كما تصل سماكة هذه الطبقة (الارتفاع) إلى 4 أقدام أي (10*10*1.3 م), في حين يصل وزنها إلى 400 ألف باوند (182 ألف كغ) (هذه هي قياسات الرافعة الماثلة في الصور, وكما يظهر فإن المراسي الضخمة المتضمنة بعمقٍ هذه الطبقة تعمل على دعم قاعدة الرافعة):
ويتم تثبيت هذه الرافعات بالـ(bolts) لضمان استقرارها. في القسم التالي ستتعلّم كيفية نمو الرافعات البرجية.

كيف تنمو؟
تصل الرافعات البرجية في المواقع الإنشائية ضمن 10 إلى 12 عربة مقطورة ملحقة بجرّار. ويعمل الطاقم الإنشائي على استخدام رافعة متحركة من أجل تركيب الذراع والقسم الآلي, حيث يعملون على وضع هذه الأعضاء الأفقية على راسية مساحتها 40 قدم (12 م) تتألف من راسيتين. وبعد ذلك تعمل الرافعة المتحركة على إضافة هذه الأوزان المعاكسة (Counterweights).
ويتم العمل على رفع الراسية من هذا الأساس الصلب. وتعد الراسية تركيب ضخم شبكي مثلثي نموذجياً 10قدم مربع (3.2 متر مربع). ويعطي هذا الإنشاء المثلثي الراسية القوة اللازمة لضمان انتصابها. ولرفعها إلى أعلى ارتفاع, فإن الرافعة تنمي نفسها بإضافة قسم راسية واحد وبعد ذلك يستخدم الطاقم متسلق (Climber) ممتاز أو إطار تسلّق يتلاءم مع وحدة الإدارة وقمّة الراسية. وهنا شرح العملية:
1- يعلّق الطاقم وزناً على الذراع لمنح الوزن المعاكس.
2- يعمل الطاقم على فصل وحدة الإدارة من قمّة السارية. وتعمل المكابس الهيدروليكية في قمّة المتسلق (Climber) على دفع وحدة الإدارة إلى الأعلى بمقدار 20 قدم (6 م).
3- يعمل عامل الرافعة على استخدام الرافعة لرفع قسم السارية لـ20 قدم أُخرى إلى الفجوة المفتوحة من قبل إطار التساق. وعندما يتم تثبيتها في مكانها, فإنّ الرافعة ستغدو أكثر ارتفاعاً بـ20 قدم.
وعندما يتم الانتهاء من العمل في البناء ويحين الوقت لتفكيك الرافعة وإنزالها, يتم عكس العملية حيث يتم تفكيك السارية وبعد ذلك القطع الأصغر.

استئجار رافعة برجية:
تستأجر معظم الشركات الإنشائية رافعاتها البرجية من شركات مثل (Heede Southeast) حيث تعمل الشركة على شحن الرافعة إلى الموقع الإنشائي وتركيبها وتتلقى إيجار شهري خلال فترة وجود الرافعة في الموقع.
ويصل السعر النموذجي للتركيب والتفكيك إلى قرابة 60 ألف دولار. ويتضمن السعر شحن الرافعة إلى الموقع واستئجار الرافعات المتحركة المستخدمة لتركيب الرافعة البرجية, بالإضافة إلى أجر الطاقم العامل على التركيب... الخ.
ويصل المبلغ النموذجي لاستئجار رافعة برجية بارتفاع 150 قدم إلى حوالي 15 ألف دولار يضاف إليها مبلغ استئجار إطار التسلّق وأقسام السارية الإضافية

ِ

» (فكر قبل أن تعمل!)
» كيف تعمل شبكة الهواتف ؟
» كلمات ذات قيمه فهل تعمل بها!
» كلمات ذات قيمه فهل تعمل بها!
» كتاب....كيف تعمل القنبلة النووية