Najczęściej maszyny przemysłowe stawia się i mocuje na betonie, elementach ceramicznych (różnego rodzaju cegłach) oraz elementach silikatowych i gazobetonowych. Do najczęstszych przyczyn uszkodzeń maszyn należą stosowanie nieprawidłowych technik pomiaru przy osadzaniu urządzenia oraz degradacja podłoża. Właściwe pomiary mają zapewnić stabilność maszyn i sprawić, że dobrze radzić sobie będą z poziomami sił i drgań bez przenoszenia wstrząsów na podłoże. Najwięcej uwagi wymagają te montowane w papierniach i stalowniach.

Wśród najczęściej kotwiczonych urządzeń wskazać można silniki wysokoprężne, turbiny do generatorów, pompy, sprężarki i linie wałów. Osobną grupę stanowią maszyny do zastosowań morskich – trzeba tu uwzględniać konieczność ustawienia ich w pozycji pionowej, osiowanie i montaż obu głównych zespołów napędowych oraz wyposażenia pomocniczego. Projekty obejmują też zabudowę wałów napędowych śruby, skrzyń przekładniowych i innych maszyn znajdujących się na pokładzie, obróbkę skrawaniem na miejscu, pomiar trójwymiarowy (3D) czy zabudowę głównego silnika. Także w przemyśle energetyki wiatrowej często pojawiają się zamówienia obejmujące montowanie i mocowanie maszyn, obejmujące też m.in. pomiary geometryczne sekcji wieżowych.

Dobór kotew mocujących

Jak wyjaśnia Wojciech Pękowski, kierownik ds. technicznych w Hilti: – Prawidłowe zamocowanie maszyny musi spełniać szereg warunków. Najważniejsze są cztery z nich: odpowiedni dobór kotwy, jakość łączników, parametry podłoża oraz jakość wykonania zamocowania. Ich brak może mieć poważne konsekwencje, jeśli chodzi o bezpieczeństwo, i prowadzić nawet do dramatycznych w skutkach katastrof budowlanych.

W ostatnich latach technika zamocowań stosowanych w budownictwie, przemyśle i wielu innych obszarach bardzo się rozwinęła. Obecnie stosowane rozwiązania oparte są na kotwach mechanicznych lub chemicznych, wybieranych jako mocowanie najskuteczniejsze i najmniej inwazyjne z punktu widzenia współpracy z podłożem.

Niestety w dość częstym przekonaniu odpowiedni dobór sprowadza się do wyboru kotwy o odpowiedniej średnicy i długości – mówi Wojciech Pękowski. – Tymczasem wybór kotwy musi być poprzedzony dokładną analizą różnych uwarunkowań, w jakich będzie pracowała, takich jak: charakter pracy łącznika (obciążenie statyczne czy dynamiczne), sposób zabezpieczenia antykorozyjnego, głębokość zamocowania kotwy, rodzaj podłoża, w przypadku kotwy chemicznej temperatura montażu, odległość krawędziowa, odległość między kotwami i wiele innych.

Współcześnie znane są również rozwiązania, które pozwalają bezpiecznie instalować maszyny nawet na podłożach o niskiej nośności, płytkich lub spękanych. Pozwala na to np. system TMF-6 firmy Güdel. Pręty mocujące osadzane są w betonie za pomocą kotwy chemicznej przeznaczonej do przenoszenia obciążeń dynamicznych i po wypoziomowaniu oraz ustawieniu urządzenia krążki niwelatorów zostają przyspawane do płyt.

Liczenie betonu

Najczęstszym rodzajem podłoża pracy maszyn jest oczywiście beton. Specyfika konstrukcji betonowej pozwala wyszczególnić dwie kluczowe strefy: strefę ściskaną (niezarysowaną) i strefę rozciąganą (zarysowaną). Ta ostatnia wynika nie ze spękania technologicznego samego betonu, ale z charakteru pracy elementu konstrukcyjnego.

I tutaj dokonywany jest najczęstszy błąd w doborze łącznika kotwy, ponieważ wiele osób wybierających kotwę myli strefę zarysowaną ze strefą spękaną technologiczne. A to ma kluczowe znaczenie, gdyż strefa zarysowana eliminuje większość (ok. 70%) łączników mogących spełnić te kryteria – przekonuje Wojciech Pękowski z Hilti.

Tor jezdny może przemieszczać obciążenie o masie do 20 t z prędkością 45m/min i dynamiką 1 ms-2 przy powtarzalności pozycjonowania +/-0,05 mm

W praktyce proces doboru wymaga więc dokładnej analizy podłoża oraz zastosowania odpowiednich narzędzi. Znaczącym wsparciem dla projektanta lub wykonawcy dokonującego wyboru odpowiedniego łącznika może być oprogramowanie do obliczania zamocowań kotwowych. Na przykład firma Hilti oferuje swoim klientom program Profis Engineering Hilti, który dokonuje analiz i obliczeń, dając gotowe propozycje zamocowania.

Szukanie łącznika

Kolejnym ważnym elementem wpływającym na późniejszą prawidłową pracę całego urządzenia, maszyny bądź innej konstrukcji jest wybór odpowiedniej jakości łącznika, spełniającego wyśrubowane kryteria jakościowe, szczególnie w kontekście bezpieczeństwa zamocowania.

Od wielu lat widoczne jest zjawisko wyboru komponentów składowych konstrukcji przy uwzględnieniu ceny jako najważniejszego kryterium, z pomniejszeniem znaczenia jakości zastosowanych elementów, jak chociażby kotwa mocująca. Tymczasem na tym polu w ostatnim czasie nastąpił ogromny postęp techniczny i jakościowy. Można dziś wybierać spośród bardzo dobrych rozwiązań spełniających najbardziej wyśrubowanego kryteria dotyczące mocowanego elementu.

Dostępne kotwy da się dostosować do różnych warunków i dobrać w zależności od oczekiwanej szybkości zamocowania czy możliwości natychmiastowego jego uruchomienia. Na przykład w ofercie firmy są Hilti kotwy mechaniczne HDA spełniające wymagające kryteria, w tym dotyczące pracy dynamicznej, kotwy HST3, które mogą pracować w strefach betonów zarysowanych i w miejscach, gdzie kluczowe znaczenie ma kwestia pracy w warunkach sejsmicznych, i kotwy HUS 3 dające dużą swobodę kształtowania geometrycznego mocowania. W zależności natomiast od trwałości, bezpieczeństwa i różnorodności podłoża można wybierać spośród szeregu kotew chemicznych.

Pilnuj jakości

Do istotnych elementów prawidłowego wyboru zamocowania należy też jakość jego wykonania. Żeby jak najbardziej zneutralizować najsłabsze ogniwo procesu, jakim jest człowiek, na rynku pojawia się coraz więcej nowych systemów zapobiegających ewentualnym błędom. Przykładem może być system SafeSet firmy Hilti. Przy zastosowaniu odpowiednich elementów (łączników kotwy) oraz odpowiedniej technologii i komponentów umożliwia ono zminimalizowanie ryzyka popełnienia błędu montażowego.

Coraz powszechniej na budowach wykonuje się też usługi bezpośrednio wpływające na jakość wykonywanych mocowań, m.in. testowanie zamocowań (możliwość wykonania test podłoża, w przypadku gdy podczas renowacji czy rewitalizacji nie jest do końca znana jego struktura i jakość) czy sprawdzenie jakości wykonanego zamocowania pod względem np. oczekiwanej nośności.

Stosowane dziś maszyny i urządzenia wymuszają zmianę myślenia i podejścia do budownictwa. Nowe technologie dają szansę na przyspieszenie procesów przy zachowaniu doskonałej jakości uzyskiwanych zamocowań.

_________________________________________________________________________________________________

Artykuł opracowany m.in. na podstawie materiałów firm Hilti i Güdel