Cách chọn cần cẩu tháp phù hợp

Cần cẩu tháp được sử dụng trên toàn thế giới và cho đến nay là loại được sử dụng nhiều nhất máy trục để xây dựng các tòa nhà cao tầng. Nếu bạn đang cân nhắc tìm nguồn cung cấp cần cẩu tháp, bài viết này cung cấp một số hướng dẫn về các loại cần cẩu tháp khác nhau hiện có và xem xét một số lựa chọn hàng đầu trên thị trường.

Mục lục
Dự báo tăng trưởng của thị trường cần cẩu tháp
Giới thiệu về cần cẩu tháp
Các loại cần cẩu tháp
Lắp ráp cần trục tháp, cần trục leo
Làm thế nào để chọn đúng cần cẩu tháp
Lời cuối

Dự báo tăng trưởng của thị trường cần cẩu tháp

Thị trường cần cẩu tháp toàn cầu được dự đoán sẽ cho thấy tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 5.1% trong giai đoạn từ năm 2022 đến năm 2028, tăng trưởng từ giá trị 7.0 tỷ đô la Mỹ vào năm 2022 lên 9.6 tỷ đô la Mỹ vào năm 2028. Phần lớn sự tăng trưởng này được thúc đẩy bởi sự phục hồi của ngành xây dựng, sau sự suy thoái do đại dịch. Cẩu tháp đặc biệt được ưa chuộng cho các dự án tòa nhà văn phòng và nhà ở cao tầng lớn vì chúng có thể hoạt động ở độ cao lớn hơn hầu hết các loại cẩu bánh xích.

Giới thiệu về cần cẩu tháp

Cần cẩu tháp là cần cẩu cân bằng được cố định trên mặt đất, và cũng có thể được gắn vào bên trong hoặc bên ngoài của công trình đang được xây dựng. Vì cần trục tháp được cố định chắc chắn nên cần thời gian để lắp ráp và tháo rời, thời gian cần thiết để đảm bảo cần trục an toàn, ổn định và cân bằng đúng cách cho chiều cao và trọng lượng cần kéo. Sau khi lắp ráp, mục đích của chúng là chỉ nâng cho dự án xây dựng cụ thể đó và chúng không được thiết kế để dễ dàng di chuyển.

Do đó, chúng khác với cần cẩu bánh xích và cần cẩu xe tải di động, được thiết kế để di chuyển dễ dàng từ nơi này sang nơi khác, nhưng lại có khả năng nâng hạn chế hơn.

Phần cột buồm chính của cần trục tháp được làm từ nhiều phần khung lưới, được bu lông lại với nhau trên một đế bê tông. Cần trục chính và cần trục phụ cũng được làm bằng khung lưới. Khung lưới cung cấp sức mạnh tuyệt vời với trọng lượng tương đối thấp, với sức mạnh và trọng lượng được phân bổ trên toàn bộ khung lưới.

Bộ phận xoay, là một bàn xoay, cho phép cần cẩu di chuyển cần trục và tải của nó qua 360 độ, với tải hoặc cần trục điều chỉnh để cân bằng, tùy thuộc vào loại cần cẩu. Cần trục chính mang tải được cân bằng với cần trục đối trọng ngắn hơn, giữ các quả cân đối trọng. 

Cabin của người vận hành nằm trên bộ phận xoay để có thể xoay khi cần trục quay và người vận hành có thể nhìn toàn cảnh khối và móc. Trên cần trục cố định, sự cân bằng và chuyển động của tải đạt được bằng cách 'kéo' móc, trượt móc vào hoặc ra dọc theo chiều dài của cần trục chính bằng cơ cấu xe đẩy.

Tùy thuộc vào loại cần cẩu, có thể có một cột buồm ngắn phía trên sàn xoay, gọi là cathead, với dây buộc cần trục bằng thép chạy từ cần trục đối trọng qua cathead đến cần trục tải chính.

Đối với cần cẩu tự leo, khung leo được lắp xung quanh cột buồm, bên dưới sàn xoay.

Các loại cần cẩu tháp

Có ba loại cần cẩu tháp chính, cần cẩu hình chữ A, cần cẩu đỉnh phẳng và cần cẩu luffing. Cần cẩu hình chữ A và cần cẩu đỉnh phẳng đôi khi còn được gọi là cần cẩu đầu búa do cần đối ngắn và cần chính dài giống hình búa.

Cần cẩu hình chữ A

Cần cẩu khung chữ A có cần trục cố định và cần trục ngược. Cần cẩu khung chữ A được đặt tên như vậy vì cụm 'khung chữ A' chắc chắn phía trên cột buồm, với khung cathead kéo dài từ cột buồm và các thanh giằng hỗ trợ chắc chắn chạy từ cathead đến cần trục trước và sau.

Độ ổn định mà khung chữ A mang lại cho phép cần cẩu này nâng được vật có trọng lượng rất lớn lên tới 200 tấn và đây là loại cần cẩu được lựa chọn cho vị trí cố định có nhu cầu nâng vật nặng.

Nhược điểm của cụm khung chữ A bổ sung là các giá đỡ thanh giằng cathead và jib làm tăng thêm yêu cầu về chiều cao tổng thể của cần cẩu. Trong một số môi trường làm việc có khoảng sáng gầm hạn chế, điều này có thể không khả thi, do đó, cần cẩu có đỉnh phẳng và không có khung chữ A có thể được ưu tiên.

Tháp cẩu hình chữ A 8 tấn này, mô hình QTZ125 TC6015-8 có giá khoảng 19,000 đô la Mỹ.

Tháp cẩu hình chữ A Zoomlion này, model D5200-240 có sức chứa 240 tấn và được bán với giá 820,000 đô la Mỹ.

Cần cẩu đỉnh phẳng

Cần cẩu đầu phẳng hoặc đầu thấp cũng là cần cẩu cần trục cố định và sử dụng cùng cơ chế giá đỡ như cần cẩu khung chữ A để di chuyển khối và móc. Chúng không có cụm khung chữ A bổ sung hoặc có đầu cathead rất ngắn, do đó phần trên của cần cẩu chiếm ít chiều cao hơn, cho phép thực hiện các hoạt động có ít khoảng hở hơn phía trên cần cẩu. Những loại này được ưa chuộng khi nhiều cần cẩu hoạt động ở phía trên và phía dưới nhau hoặc khi có khoảng hở hạn chế phía trên cần cẩu.

Ưu điểm của cần cẩu đầu phẳng so với cần cẩu khung chữ A là yêu cầu về khoảng sáng gầm xe thấp hơn. Trước đây, điều này đi kèm với nhược điểm là khả năng nâng thấp hơn cần cẩu khung chữ A và điều này vẫn đúng đối với tải trọng rất lớn, nhưng hiện nay cần cẩu đầu phẳng có thể nâng tải trọng lên đến 50 tấn.

Cần cẩu đầu phẳng Zoomlion này, mô hình TC5013A-5, có sức chứa 5 tấn và có giá bán là 65,000 đô la Mỹ.

Cần cẩu đỉnh phẳng XCMG này, model XGTT100CII, có sức nâng 8 tấn và được bán với giá khoảng 500,000 đô la Mỹ.

Cần cẩu bay

Cần cẩu Luffing có cần trục chính có thể nâng lên và hạ xuống (luffed). Cần trục nâng lên được xoay trên bệ xoay. Những cần cẩu này có thể nâng tải nặng hơn cần trục cố định và có thể hoạt động trong không gian hẹp hơn vì cần trục không vươn ra xa khi nâng lên. Chúng không có cơ chế giá đỡ để di chuyển khối và móc vào và ra, thay vào đó sử dụng việc nâng và hạ cần trục để điều chỉnh độ cân bằng và khoảng cách từ cột buồm.

Một trong những lợi thế lớn của cần trục xoay là nó không mở rộng ra xa khỏi mặt nạ, và do đó không cần nhiều không gian để vận hành. Ngược lại, cần trục cố định có thể mở rộng ra ngoài công trường xây dựng và tăng thêm rủi ro cho những khu vực đó, đòi hỏi phải có thêm giấy phép vận hành và bảo hiểm. Ngoài ra, cần trục xoay có ít rủi ro liên quan đến môi trường gió mạnh, trong khi cần trục cố định mở rộng làm tăng tác động của gió mạnh.

T Cần cẩu Dahan là một loại cần cẩu tương đối nhỏ hơn, có sức nâng 6 tấn, được bán với giá 60,000 đô la Mỹ.

Cần cẩu trục XCMG này, model XL6025-20, có sức nâng 20 tấn và có giá là 50,000 đô la Mỹ.

Cần cẩu xoay Zoomlion hạng nặng này, mô hình LH3350-120, có sức nâng 180 tấn và có giá khoảng 3,200,000 đô la Mỹ.

Lắp ráp cần trục tháp, cần trục leo

Quá trình lắp ráp cần trục tháp bắt đầu bằng việc thiết lập một đế chắc chắn, sau đó sử dụng cần trục di động để nâng các phần thấp hơn của cột buồm lên đến độ cao làm việc, rồi lắp thêm sàn xoay, cabin và cần trục.

Đầu tiên, nền bê tông lớn được xây dựng, sử dụng bê tông cốt thép, cần phải cứng lại trong khoảng một tháng. Khi nền đó đã được đặt hoàn toàn, phần giàn thép đầu tiên của cột được nâng vào vị trí bằng cần cẩu di động và được cố định bằng bu lông neo được nhúng vào nền bê tông. Điều này tạo ra nền tảng ổn định đầu tiên cho phần còn lại của cần cẩu tiếp theo.

Tiếp theo, các phần cột buồm tiếp theo được thêm vào phía trên của giàn đế và các phần được cố định lại với nhau bằng bu lông thép. Khi đã thêm đủ các phần cột buồm, một bộ phận xoay (quay) được thêm vào phía trên cột buồm, sau đó là cabin vận hành và các bộ phận nâng. 

Trên đỉnh của bộ phận xoay, đầu cathead được thêm vào cho cần trục khung chữ A, sau đó là cần trục đối trọng và cần trục chính, với các thanh giằng để đỡ cần trục. Sau đó, các đối trọng bê tông được thêm vào cần trục đối trọng. Điều này tạo nên cụm làm việc của cần trục tháp.

Cần cẩu tháp leo

Cần cẩu tháp cố định có khả năng tự nâng mình lên cao hơn, từng phần một, theo một cách độc đáo và hấp dẫn. Khi cần cẩu hoạt động ở độ cao vượt quá tầm với của cần cẩu lắp ráp chúng, thì chúng phải tự nâng cao độ cao của mình. Về lý thuyết, đây là một quá trình khá đơn giản, nhưng trên thực tế có thể là một trong những nhiệm vụ nguy hiểm nhất mà cần cẩu tháp có thể thực hiện.

Cách tiếp cận khác nhau tùy thuộc vào việc cần cẩu đang leo bên trong tòa nhà, nơi tòa nhà phát triển xung quanh cần cẩu hay cần cẩu đứng tự do bên ngoài tòa nhà đang được xây dựng.

Leo lên bên ngoài tòa nhà hoặc như một tòa tháp độc lập

Cần cẩu tháp độc lập sử dụng một cơ chế thủy lực tự leo, để xây dựng bản thân cao hơn từ độ cao ban đầu được xây dựng. Khi cần cẩu đã sẵn sàng để leo lên, một khung leo bằng thép được lắp ráp xung quanh chân cột buồm, với ba mặt đóng và một mặt mở. Khung được nâng lên đến mặt dưới của bệ xoay và được gắn bằng bu lông thép, và một cơ cấu đẩy thủy lực được lắp vào khung mới. 

Một phần cột buồm mới được nâng lên bằng móc cẩu và được di chuyển đến phần mở của khung leo bằng cơ cấu cần trục và giá đỡ. Sau đó, cần trục cần thêm tải vào móc chính để cung cấp thêm sự cân bằng cho nhiệm vụ tiếp theo. Khung leo không được thiết kế để xử lý lực xoắn của cột buồm chính nên cần trục và cột buồm phải được cân bằng cẩn thận mà không được xoay trong quá trình leo.

Khi cần cẩu đã cân bằng hoàn hảo, khung leo được tháo khỏi bộ phận xoay và hệ thống thủy lực nâng khung leo lên đủ cao để lắp một phần cột buồm mới. phần mới được di chuyển vào vị trí, hệ thống thủy lực được giảm áp và phần cột buồm mới được bu lông chặt vào vị trí. Chu kỳ lặp lại cho các phần mới của cột buồm cho đến khi đạt được độ cao mong muốn, sau đó khung leo được tháo ra hoặc để nguyên tại chỗ để tháo dỡ cột buồm sau.

Khi cần trục tháp nằm cạnh một tòa nhà ổn định, các phần cột buồm có thể được neo vào tòa nhà để tạo sự ổn định hơn khi cần cẩu leo ​​lên.

Leo trèo bên trong một tòa nhà khi tòa nhà phát triển

Cẩu tháp leo trong tòa nhà sử dụng sự hỗ trợ hiện có của tòa nhà đó để tạo sự ổn định và làm bệ để leo. Theo cách này, chúng có thể vươn cao hơn mà không cần thêm các phần cột buồm cho toàn bộ chiều cao từ mặt đất.

Khi cần cẩu tháp leo lên bên trong một tòa nhà, các tầng đã hoàn thiện của tòa nhà được sử dụng để hỗ trợ khung khi nó leo lên. Khi mỗi tầng mới được hoàn thiện, cần cẩu có thể được nâng lên đến tầng tiếp theo. Đầu tiên, đế cần cẩu được xây dựng như bình thường, cố định vào tầng chính, nhưng có một phần leo được bao gồm trong đế cột buồm. Sau đó, hai vòng đỡ được lắp vào, thường sử dụng khoảng cách khoảng ba tầng, kết nối cần cẩu chắc chắn với kết cấu tòa nhà. Các thanh leo kéo dài xuống chiều dài của cột buồm để tạo sự ổn định khi cần cẩu được nâng lên.

Khi đã lắp đặt một tầng cao hơn, một vòng đỡ mới được lắp ở tầng cao hơn và cần cẩu đã sẵn sàng để leo lên. Phần đế của cần cẩu được tháo bu lông, hệ thống thủy lực nâng cần cẩu lên đến vòng đỡ mới và phần đế được bu lông vào vòng đỡ giữa. Vòng đỡ dưới cùng hiện có thể được tháo ra và lắp vào tầng cao hơn tiếp theo, do đó có thể lặp lại quy trình.

Làm thế nào để chọn đúng cần cẩu tháp

Có một số yếu tố chính cần xem xét khi quyết định chọn loại tháp cẩu phù hợp, ngoài những cân nhắc cơ bản về chiều cao và tải trọng cần di chuyển.

Bán kính làm việc có sẵn của công việc đang làm là một yếu tố chính. Hầu hết các cần cẩu sẽ có khả năng xoay 360 độ, nhưng công trường xây dựng có thể không cung cấp đủ khoảng trống để cho phép xoay rộng. Điều này sẽ xác định không chỉ vị trí cần cẩu mà còn có cần nhiều cần cẩu hay không.

Khoảng cách làm việc phía trên cần cẩu sẽ là yếu tố quyết định cần cẩu khung chữ A hay cần cẩu đỉnh phẳng phù hợp nhất. Khoảng cách cần thiết dưới móc sẽ quyết định cần cẩu làm việc cần cao bao nhiêu, với hướng dẫn sơ bộ là khoảng cách khoảng 10 mét so với điểm cao nhất của bất kỳ tòa nhà xung quanh nào.

Các phương pháp xây dựng và vị trí áp dụng cho cần cẩu sẽ quyết định xem cần cẩu có đứng độc lập bên ngoài tòa nhà, neo vào tòa nhà, tự leo bên ngoài hay bên trong tòa nhà. Cần cẩu leo ​​bên trong chiếm ít không gian hơn nhiều trên công trường xây dựng và có thể leo cao tùy theo yêu cầu của tòa nhà, nhưng đòi hỏi phải tháo dỡ tốn kém hơn khi hoàn thành dự án.

Cần cẩu khung chữ A và đầu phẳng phù hợp với hầu hết các dự án có thể xoay tự do và không có vấn đề về cấu trúc, an toàn hoặc pháp lý khi cần trục lắc qua các khu vực và tòa nhà khác. Cần cẩu xoay phù hợp hơn với không gian hạn chế và đông đúc vì chúng không cần khoảng cách xoay rộng.

Lời cuối

Cần cẩu tháp có lẽ là một trong những cảnh tượng quen thuộc nhất trên các công trường xây dựng tòa nhà cao tầng dành cho văn phòng và chung cư. Khả năng nâng vật nặng lên độ cao lớn khiến chúng trở nên độc đáo trong số các loại cần cẩu và là loại cần cẩu được lựa chọn cho bất kỳ dự án cao tầng nào. Khi được lắp ráp và cân bằng đúng cách, chúng có độ ổn định đáng kinh ngạc và có thể được tăng cường bằng cách neo cần cẩu vào các công trình xung quanh.

Vì chúng là loại cố định nên mất nhiều thời gian để lắp ráp và tháo rời, do đó không phải là lựa chọn cho các dự án di động hơn, trong khi cần cẩu bánh xích hoặc xe tải có thể phù hợp hơn.

Người mua tiềm năng sẽ có ý tưởng rõ ràng về loại cần cẩu phù hợp nhất cho công trường xây dựng, có thể lựa chọn giữa loại khung chữ A, đầu phẳng hoặc cần trục nghiêng, hoặc có thể sử dụng các loại khác nhau cho các vai trò được chọn trên khắp công trường.

Để biết thêm thông tin về nhiều loại cần cẩu tháp có sẵn trên thị trường, hãy xem phòng trưng bày trực tuyến tại AliExpress.