Рекордный кран
В апреле 2026 года на суперверфи компании Hengli Heavy Industry на острове Чансин, Далянь, Китай, начались работы по вводу в эксплуатацию трех козловых кранов. Среди них два 2000-тонных крана с пролетом 256 м установили новый мировой рекорд по пролету козлового крана. Высота подъема каждого крана составляет 100 м, а его расчетный общий вес превышает 12 000 тонн.
В данной статье рассматриваются системы рельсов, необходимые для поддержки кранов такого масштаба. Приведенные цифры представляют собой инженерные оценки, основанные на опубликованных технических характеристиках кранов и стандартных отраслевых методах расчета. Фактические системы рельсов для данного проекта были определены производителем крана и подрядчиком по установке.
Обзор стандартов рельсов для тяжелых кранов см. в нашем разделе Руководство по техническим характеристикам рельсов.
Оценка нагрузки на колесо и выбор профиля рельса
Исходной точкой для любой рельсовой системы козлового крана является расчетная нагрузка на колесо. Для крана такого масштаба рельс должен передавать на фундамент нагрузку, превышающую 300 тонн на каждое колесо — примерно в 50 раз больше, чем нагрузка на колесо стандартного промышленного мостового крана.
Расчет расчетной нагрузки на основе опубликованных данных по кранам:
- Собственный вес крана: ~12 700 тонн (данные опубликованы для аналогичных кранов грузоподъемностью 2000 тонн).
- Номинальная грузоподъемность: 2000 тонн
- Примерное количество колес с каждой стороны: 24-32 (тележки, суммарное количество колес с обеих сторон составляет 48-64). Количество колес с каждой стороны используется для выбора профиля рельса.
- Статическая нагрузка на колесо: (12 700 + 2 000) ÷ 48–64 колеса (с обеих сторон) ≈ 115–153 тонны на колесо на рельс. Выбор рельса основан на нагрузке на один рельс.
- Динамический коэффициент: 1,25-1,4 (рабочий режим класса CMAA EF)
- Расчетная нагрузка на колесо: приблизительно 300-425 тонн на колесо.
При таких нагрузках подходят только самые тяжелые профили крановых рельсов:
| Профиль | Стандарт | Ширина головки (мм) | Масса (кг/м) | Максимальная рекомендуемая нагрузка на колесо |
| А150 | DIN 536 | 150 | 150.3 | ~450 тонн (действительно при равномерном распределении нагрузки несколькими колесами, надежной фиксации раствором и правильном выравнивании швов. Фактическая грузоподъемность зависит от условий конкретного применения). |
| QU120 | YB/T 5055 | 120 | 118.2 | ~350 тонн |
| 175CR | ASTM A759 | 102 | 86.8 | ~250 тонн |
Профиль A150 (DIN 536) с шириной головки 150 мм и линейной массой 150,3 кг/м обеспечивает максимальную грузоподъемность и является наиболее часто используемым профилем для сверхтяжелых козловых кранов. Профиль 175CR (ASTM A759) является альтернативой для проектов, в которых используются североамериканские стандарты.
См. ForgeSail полные технические характеристики профиля рельса для получения подробных данных о размерах.
Проектирование системы крепления рельсов для козлового крана, рассчитанной на экстремальные боковые нагрузки.
Боковые силы, создаваемые 12-тонным козловым краном, определяют требования к креплению рельсов крана во время разгона, торможения и ветровой нагрузки, и эти силы весьма существенны. Для крана такого масштаба боковые нагрузки на каждый рельсовый зажим могут достигать 50-80 кН в зависимости от количества колес и условий эксплуатации. При нагрузке 80 кН на каждый зажим 48-колесный кран развивает суммарное боковое сопротивление приблизительно в 3800 кН — этого достаточно для типичных рабочих нагрузок козловых кранов на верфях.
Требования к системе крепления для мега-козловых кранов:
| Параметр | Требование | Типичное решение |
| Грузоподъемность по боковой нагрузке на один зажим | >80 кН (18 000 фунтов) | Кованая клипса на болтах, болты класса прочности 8.8 или 10.9 |
| метод зажима | Регулировка во время выравнивания | Зажим с болтовым креплением и регулировкой клина |
| Класс болтов | Минимум 10,9 для основного пути нагрузки | Болты M30 или M36 |
| Защита от коррозии | C5 (прибрежная верфь) | Горячее цинкование + покрытие дакрометом |
Крупные верфи также полагаются на вспомогательные системы охлаждения и теплопередачи для обеспечения непрерывной работы промышленных предприятий в сложных прибрежных условиях. Для морских, водогрейных, охлажденных и промышленных систем охлаждения используются следующие системы: Пластинчатый теплообменник GEA VT40 Может использоваться для обеспечения эффективной теплопередачи, при этом доступны конфигурации с титановыми пластинами там, где требуется повышенная коррозионная стойкость.
Для мега-козловых кранов предпочтительны болтовые крепления рельсов, поскольку они позволяют производить точную регулировку на месте эксплуатации во время процесса выравнивания, необходимого для пролетов длиной 256 м. Конструкция из кованой стали обеспечивает необходимую структуру и устойчивость к усталости для непрерывной работы верфи.
Посмотреть продукцию ForgeSail Технические характеристики усиленных болтовых зажимов для направляющих.
Выравнивание рельсов козлового крана на пролете 256 м
Для мега-козлового крана допуск на выравнивание рельсов на пролете 256 м имеет решающее значение. Любое отклонение усиливается на уровне тележки крана — отклонение рельсов на 2 мм у основания приводит к боковому смещению тележки, которое увеличивается пропорционально соотношению высоты крана к пролету.
Стандартом, регулирующим использование направляющих для козловых кранов на судостроительных верфях, является ISO 12488:
| Параметр | ISO 12488 Класс 1 | Типичная верфь |
| Горизонтальный допуск (локальный) | ±2 мм на основании 2 м | ±2 мм на протяжении 2 м |
| Горизонтальный допуск (общий) | Шкала соответствует длине колеи (обычно ±0,04 мм/м). Не фиксированное значение ±10 мм. | ±10 мм на протяжении 500 м |
| Вертикальный допуск (локальный) | ±2 мм на основании 2 м | ±2 мм на протяжении 2 м |
| Допуск измерительного прибора | ±3 мм (ISO 12488 Класс 1 — равномерный независимо от размаха) | ±3 мм (как в стандартной комплектации; дополнительное затягивание не производится) |
Для рельса длиной 256 м необходимо учитывать температурную компенсацию. Стальной рельс расширяется примерно на 0,012 мм/м/°C. На площадке в Даляне, где сезонный диапазон температур колеблется от -15°C до +35°C, общее тепловое расширение на протяжении 256 м превышает 150 мм по всей длине взлетно-посадочной полосы. Это расширение распределяется по нескольким сегментам рельса с компенсационными зазорами в каждом стыке — отдельные сегменты рельса расширяются лишь на часть этого общего расширения. Компенсационные зазоры и скользящие опорные пластины должны быть спроектированы с учетом перемещения сегментов.
Подробные сведения о допусках см. в соответствующем разделе. ISO 12488 и наши Руководство по выравниванию и допускам рельсов крана.
Проектирование фундамента и раствора для рельсов козлового крана
Фундамент под рельсами мега-козлового крана должен распределять колесные нагрузки весом более 300 тонн на грунт без просадки. Типичная конструкция включает в себя непрерывную железобетонную балку с опорными плитами, уложенными на высокопрочный раствор.
Требования к затирке:
- Цементный раствор ForgeSail SIN-300 для рельсовых путей достигает прочности ≥100 МПа через 28 дней. Стандартные цементные растворы обычно имеют прочность от 60 до 80 МПа — показатель 100 МПа характерен именно для этого продукта. Эпоксидные растворы обычно достигают прочности ≥120 МПа.
- Заполнение зазоров: до 50 мм под подошвой.
- Модуль упругости: >30 ГПа для предотвращения деформации при циклической нагрузке.
- Скорость ползучести: минимальна при постоянной нагрузке на кран.
- Применение: самовыравнивающаяся, пригодная для перекачки насосом при непрерывной заливке более 100 м³.
Цементный рельсовый раствор ForgeSail SIN-300 соответствует этим требованиям и использовался при установке тяжелых козловых кранов, в том числе на проекте морской верфи имени короля Салмана.
См. Технические характеристики раствора для рельсов FORGESAIL SIN-300 Полные технические характеристики см. здесь.
Источник: Опыт компании ForgeSail в проектах по строительству мега-козловых кранов.
Компания ForgeSail поставила комплектные рельсовые системы для козловых кранов сопоставимых размеров. На судостроительном комплексе King Salman Global Maritime Industries Complex (KSIC) в Саудовской Аравии — одном из крупнейших в мире предприятий по строительству судов — были использованы рельсовые профили, зажимы, опорные плиты и раствор ForgeSail на протяжении примерно 95 км крановых путей.
Основные справочные данные:
- Кран: козловой кран грузоподъемностью 1600 тонн (высота подъема 113,5 м, мировой рекорд на момент установки).
- Суммарная грузоподъемность: 2100 тонн (1600 т + 500 т при тандемном подъеме)
- Объем работ: Полная система направляющих — профили, зажимы, опорные пластины, прокладки, сварка, монтаж.
- Допуск: ISO 12488 Класс 1
Проект KSIC демонстрирует возможности компании ForgeSail по поставке интегрированных рельсовых систем для самых сложных в мире установок козловых кранов.
Свяжитесь с ForgeSail для Поддержка проектной крановой рельсовой системы.
Часто задаваемые вопросы
Какой самый тяжелый профиль рельсов для крана доступен на рынке?
Самый прочный стандартный профиль кранового рельса — DIN 536 A150, весом 150,3 кг/м и шириной головки 150 мм. Он способен выдерживать колесные нагрузки свыше 400 тонн при умеренных режимах работы. Для экстремальных нагрузок могут быть изготовлены рельсовые профили по индивидуальному заказу.
Каков максимальный пролет козлового крана?
Текущий мировой рекорд составляет 256 м, установленный кранами компании Hengli Heavy Industry (апрель 2026 г.). Предыдущий рекорд составлял 248 м (STX Dalian, 2012 г.). Козловые краны в контейнерных терминалах обычно имеют пролет от 40 до 65 м.
Как выбираются рельсовые зажимы для мега-козловых кранов?
Для колесных нагрузок, превышающих 200 тонн, стандартными являются болтовые кованые зажимы с болтами класса 10.9. Боковая несущая способность зажима должна соответствовать расчетной осевой нагрузке крана, которая зависит от количества колес, скорости ускорения и ветровой нагрузки.
Какой допуск на выравнивание требуется для козловых кранов на судостроительных верфях?
ISO 12488 Класс 1: ±2 мм на протяжении 2 м длины основания, с общим допуском на длину направляющей ±10 мм. Козловые краны на судостроительных верфях обычно требуют самого жесткого класса допуска из-за большой длины пролета и требований к точности подъема.
Продукция и поддержка ForgeSail
Компания ForgeSail поставляет комплектные рельсовые системы для тяжелых козловых кранов:
Профили крановых рельсов (серии А, QU, CR)
Прочные болтовые и сварные зажимы для направляющих
Цементный рельсовый раствор (SIN-300)
Обратитесь к инженерной команде ForgeSail для разработки проектной системы направляющих для установки мега-козловых кранов.
