Ниже рассматриваются некоторые механизированные и автоматизированные устройства для монтажа элементов сборных конструкций. Наиболее сложны в монтаже конструкции, не обладающие собственной устойчивостью в двух плоскостях, т. е. конструкции, высота которых значительно превышает поперечное сечение на уровне опоры. К таким конструкциям относятся в первую очередь колонны каркасных зданий.

Кондуктор, разработанный Л.И. Пашениным, А.Г. Ларионовым и В.В. Егоровым, позволяет полностью автоматизировать процесс выверки колонн. Устройство включает опорную плиту с вырезом- проемом для пропуска стакана-подколонника. На плите находятся боковые опоры с направляющими для салазок, на которых установлены подъемники с приводами. На плите также расположена задняя опора для подъемника с приводом. Подвижная рама, имеющая зажимы для закрепления колонны, шарнирно укреплена на опорной плите посредством толкателей, соединенных с электродвигателем и установленных на опорах. Рама имеет боковые направляющие для ползунов, шарнирно соединенные с подъемником; заднюю направляющую для ползуна, шарнирно соединенного с подъемником; толкатель с приводом, рабочий орган которого соединен с одним из ползунов; датчики уровня и фотоприемники с фотоэлементами, получающие сигнал от светового источника.

Управление электродвигателями приводов толкателей происходит следующим образом. Электросигнал рассогласования фотоприемника, оснащенного фотоэлементом, поступает в преобразователь-усилитель, питаемый от аккумулятора. Элекгросигнал в аккумуляторе преобразуется в усиленный электроимпульс, который через реле посредством пускателя управляет электродвигателем, работающим от источника тока напряжением 380 В.

При выверке конструкций устройство устанавливают на нижнюю площадку смонтированного подколенника. Проем в плите позволяет осуществлять грубую выверку рамы по проектным осям, после чего устройство занимает исходное положение и готово к работе. Затем колонну закрепляют зажимом на раме и включают установленный отдельно источник света, например прожектор прибора управления лучом (ПУЛ-3). Его луч, принимая строго определенное направление, частью своей рабочей зоны попадает на фотоприемники, которые, в свою очередь, посылают управляющие сигналы на исполнительные механизмы. Рабочие органы толкателей и подъемников воздействуют па подвижную раму с закрепленной на ней коленной, ориентируя ее в пространстве соответственно проектному положению. После этого колонну закрепляют в стакане подколенника, а устройство переносят на следующую конструкцию.

Рассмотренное устройство относится к индивидуальной монтажной оснастке, предназначенной только для монтажа колонн.

На кафедре технологии строительного производства Ленинградского инженерно-строительного института (ЛИСИ) разработан вариант монтажной оснастки для механизированной сборки элементов каркаса одноэтажных промышленных зданий, которая может обеспечивать как раздельный, так и комплексный монтаж конструкции.

На захвате для колонн смонтированы два захвата для ферм, состоящие из зажима с домкратом, установленного на Г-образной консоли как на направляющей, и соединенного с Г-образной консолью и платформой системой четырех парно-параллельных стержней центрирующего устройства. На захватах для колонн, расположенных на уровне подкрановых балок, установлены захваты для этих балок, конструкция которых аналогична конструкции захватов для ферм.

В комплект устройств для монтажа конструкций одной ячейки промышленного здания входят четыре описываемых устройства, а для нескольких ячеек — количество устройств, равное удвоенному количеству колонн в поперечнике монтируемого здания или сооружения.


Монтажную машину устанавливают на фундаменты под колонны и закрепляют, после чего кондуктором для колонн выверяют и временно закрепляют введенную в него колонну. Затем посредством телескопического корпуса подают захваты для колонн на требуемый монтажный горизонт, где их закрепляю т на колоннё, перемещая домкратом ползун на опорной плите от колонны до тех пор, пока Г-образные консоли не захватят ее, автоматически установившись симметрично осям поперечного сечения колонны. После этого в раздвинутые зажимы для ферм вводят ферму, закрепляемую в зажимах путем сближения последних домкратом.

Благодаря системе четырех парно-параллельных стержней центрирующего устройства ось зажима вместе с закрепленным в нем элементом автоматически устанавливается по оси колонны. Так же производят выверку и закрепление подкрановых балок. После окончания выверки и электроприхватки конструкций машину переставляют на следующие фундаменты.

Монтажная машина конструкции ЛИСИ обеспечивает выверку и временное закрепление кондукторов и монтируемых элементов на высоте без непосредственного участия рабочих монтажников.

Автоматическая ориентация захватов монтажной машины относительно осей поперечного сечения колонны и исключение ручной рихтовки захватов и конструкций значительно повышают производительность труда и безопасность монтажных работ. Данная машина может работать как с помощью операторов, так и в автоматическом режиме.

Для автоматической ориентации машины и элементов относительно разбивочных осей и отметок применяется система ориентации, действующая следующим образом: на кондукторе для установки колонн находится лазерный прибор геодезического сопровождения, три взаимно перпендикулярных луча которою ориентированы относительно рабочих органов установщика; на осях здания и на колонне расположены марки — фотоприемники. Сигнал от лазерного прибора принимается фотоприемниками и передается к исполнительным органам машины, ориентирующим ее относительно монтажных осей и отметок. После этого в установщик подают колонну, положение которой контролируется тем же прибором.

Монтажная машина конструкции ЛИСИ наиболее эффективно работает с подающим краном-манипулятором СКМ-10, представляющим собой модернизированный стреловой монтажный кран, оборудованный вертикальной колонкой. По колонке в вертикальном направлении перемещается каретка, оснащенная траверсой с механическими захватами для удержания элементов каркаса при подаче их в монтажную машину.

Комплект, состоящий из монтажной машины ЛИСИ и крана-манипулятора СКМ-10, позволяет вести монтаж координатным методом с принудительной осевой фиксацией всех сборных элементов.

Для автоматической выверки колонн многоэтажных промышленных зданий предназначен кондуктор, исключающий ручные операции и снижающий трудоемкость геодезических работ при монтаже колонн. В его состав входят основание и держатель (плавающий стакан), установленный с помощью пружин. Держатель перемещается в горизонтальном положении исполнительными механизмами, связанными с рамой. На взаимно перпендикулярных поверхностях основания и держателя расположены оптические датчики поиска вертикальных рисок, передвигающиеся в горизонтальной плоскости червячными валами посредством электродвигателей. Каждый датчик поиска рисок состоит из фотоизлучателя, световой луч которого направляется на поверхность колонны и отражается от нее, а также фотоприемника (фотоэлемента). Сопротивление фотоприемника меняется в зависимости от освещенности. Вместе с датчиками поиска вертикальных рисок перемещаются датчики их совмещения, состоящие из излучателей и фотоприемников. Датчики для определения вертикальности колонны укреплены в верхней части держателя.

Кондуктор работает следующим образом: на уже смонтированную и мойтируемую колонну у сопрягаемых поверхностей наносят вертикальные риски, причем отражательную способность рисок и поверхности колонн выбирают неодинаковой; основание кондуктора устанавливают на фундаменте и закрепляют. Затем в держателе размещают и фиксируют монтируемую колонну. С пульта управления включают электродвигатели, и оптические датчики начинают перемещаться вдоль рамы. При падении светового луча фотоизлучателя на риску световой поток изменяется, и фотоприемник выдает сигналы на отключение соответствующих двигателя и фотоизлучателя. После нахождения всех рисок включаются исполнительные механизмы, перемещающие нижнюю часть держателя относительно фундамента в двух взаимно перпендикулярных плоскостях до тех пор, пока не сработают датчики совмещения рисок, т. е. лучи излучателей не попадут в фотоприемники. Вслед за тем включаются датчики, по сигналам которых соответствующие исполнительные механизмы, например гидроцилиндры, перемещают верхнюю часть держателя с колонной также в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивая ее вертикальное положение. По окончании сварочных операций замки держателя автоматически раскрываются, и кондуктор устанавливают для монтажа следующей колонны.

Высокопроизводительными устройствами для выверки и временного закрепления конструкций каркасов многоэтажных зданий являются групповые кондукторы типа РШИ (рамно-шарнирный индикатор). Такой индикатор позволяет монтировать здания с различной высотой этажей. Для этого он комплектуется модульными вставками основных стоек. РШИ можно устанавливать как на стаканы фундаментов, так и на перекрытия зданий. В блоке РШИ совмещены групповой кондуктор для выверки колонн и их временного закрепления, подмости для монтажников и сварщиков, а также леса и лестницы для подъема монтажников. РШИ состоит из основного блока с ярусами подмостей, на который шарнирно опирается верхняя плавающая шарнирно-индикаторная рама. К этой раме прикреплены поворотные хомуты, определяющие положение колонн. К стойкам пространственных подмостей шарнирно прикреплены поворотные подмости для работы с них монтажников и сварщиков.

Установку РШИ начинают со сборки пространственных подмостей в соответствии с высотой этажа и уровнями расположения стыков колонн. В зависимости от надобности подмости могут быть собраны по высоте па один или два этажа. Плавающая рама позволяет вначале установить рамно-шарнирный индикатор с отклонениями в плане на 100-200 мм от проектного положения, а затем только выверять положение рамы с помощью установленных на ее балках механизмов продольного и поперечного хода.

Для временного крепления колонн в проектном положении но углам рамы предназначены хомуты, которые могут занимать транспортное и рабочее положения. Конструкция хомутов предусматривает монтаж колонн сечением 400*400 и 400х600 мм с применением специальных вкладышей, а также монтаж колонн, образующих температурные швы в каркасе здания.

Рамно-шарнирный индикатор дает возможность выверять колонны способом принудительной граневой фиксации. При таком способе погрешность при монтаже не должна быть меньше половины погрешности при изготовлении колонны. С целью устранения влияния этой погрешности на точность монтажа создано несколько видов фиксаторов.