5-5 垂直运输设施.doc
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1、.5-5 垂直运输设施5-5-1 垂直运输设施的设置要求垂直运输设施为在建筑施工中担负垂直运(输)送材料设备和人员上下的机械设备和设施,它是施工技术措施中不可缺的重要环节。随着高层、超高层建筑、高耸工程以及超深地下工程的飞速发展,对垂直运输设施的要求也相应提高,垂直运输技术已成为建筑施工中的重要的技术领域之一。5-5-1-1 垂直运输设施的分类由于凡具有垂直(竖向)提升(或降落)物料、设备和人员功能的设备(施)均可用于垂直运输作业,种类较多,可大致分以下五大类:1塔式起重机塔式起重机具有提升、回转、水平输送(通过滑轮车移动和臂杆仰俯)等功能,不仅是重要的吊装设备,而且也是重要的垂直运输设备,用
2、其垂直和水平吊运长、大、重的物料仍为其他垂直运输设备(施)所不及。塔式起重机的分类见表5-101。塔式起重机的分类 表5-101分类方式类别按固定方式划分固定式;轨道式;附墙式;内爬式按架设方式划分自升;分段架设;整体架设;快速拆装按塔身构造划分非伸缩式;伸缩式按臂构造划分整体式;伸缩式;折叠式按回转方式划分上回转式;下回转式按变幅方式划分小车移动;臂杆仰俯;臂杆伸缩按控速方式划分分级变速;无级变速按操作控制方式划分手动操作;电脑自动监控按起重能力划分轻型(80tm);中型(80tm,250tm)重型(250tm,1000tm);超重型(1000tm)2施工电梯多数施工电梯为人货两用,少数为仅
3、供货用。电梯按其驱动方式可分为齿条驱动和绳轮驱动两种:齿条驱动电梯又有单吊箱(笼)式和双吊箱(笼)式两种,并装有可靠的限速装置,适于20层以上建筑工程使用;绳轮驱动电梯为单吊箱(笼),无限速装置,轻巧便宜,适于20层以下建筑工程使用。3物料提升架物料提升架包括井式提升架(简称“井架”)、龙门式提升架(简称“龙门架”)、塔式提升架(简称“塔架”)和独杆升降台等,它们的共同特点为:(1)提升采用卷扬,卷扬机设于架体外;(2)安全设备一般只有防冒顶、防坐冲和停层保险装置,因而只允许用于物料提升,不得载运人员;(3)用于10层以下时,多采用缆风固定;用于超过10层的高层建筑施工时,必须采取附墙方式固定
4、,成为无缆风高层物料提升架,并可在顶部设液压顶升构造,实现井架或塔架标准节的自升接高。塔架是一种采用类似塔式起重机的塔身和附墙构造、两侧悬挂吊笼或混凝土斗的、可自升的物料提升架。此外,还有一种用于烟囱等高耸构筑物施工的、随作业平台升高的井架式物料提升机,同时供人员上下使用,在安全设施方面需相应加强,例如增加限速装置和断绳保护等,以确保人员上下的安全。4混凝土泵它是水平和垂直输送混凝土的专用设备,用于超高层建筑工程时则更显示出它的优越性。混凝土泵按工作方式分为固定式和移动式两种;按泵的工作原理则分为挤压式和柱塞式两种。目前我国已使用混凝土泵施工高度超过300m的电视塔。5采用葫芦式起重机或其他小
5、型起重机具的物料提升设施这类物料提升设施由小型(一般起重量在1.0t以内)起重机具如电动葫芦、手扳葫芦、倒链、滑轮、小型卷扬机等与相应的提升架、悬挂架等构成,形成墙头吊、悬臂吊、摇头把杆吊、台灵架等。常用于多层建筑施工或作为辅助垂直运输设施。垂直运输设施的总体情况见表5-102。垂直运输设施的总体情况 表5-102序次设备(施)名称形式安装方式工作方式设备能力起重能力提升高度1塔式起重机整装式行走在不同的回转半径内形成作业覆盖区6010000kNm80m内固定自升式250m内附着内爬式装于天井道内、附着爬升3500kNm内一般在300m内2施工升降机(施工电梯)单笼、双笼笼带斗附着吊笼升降一般
6、2t以内,高者达2.8t一般100m内,最高已达645m3井字提升架定型钢管搭设缆风固定吊笼(盘、斗)升降3t以内60m内定型附着可达200m以上钢管搭设100m以内4龙门提升架(门式提升机)缆风固定吊笼(盘、斗)升降2t以内50m内附着100m内5塔架自升附着吊盘(斗)升降2t以内100m以内6独杆提升机定型产品缆风固定吊盘(斗)升降1t以内一般在25m内7墙头吊定型产品固定在结构上回转起吊0.5t以内高度视配绳和吊物稳定而定8屋顶起重机定型产品固定式移动式葫芦沿轨道移动0.5t以内9自立式起重架定型产品移动式同独杆提升机1t以内40m内10混凝土输送泵固定式拖式固定并设置输送管道压力输送输
7、送能力为3050m3/h垂直输送高度一般为100m,可达300m以上11可倾斜塔式起重机履带式移动式为履带吊和塔吊结合的产品,塔身可倾斜50m内汽车式12小型起重设备配合垂直提升架使用0.51.5t高度视配绳和吊物稳定而定5-5-1-2 国内外塔式起重机产品的情况与使用选择1国外塔式起重机产品的情况(1)德国里勃海尔塔式起重机德国里勃海尔公司生产6种系列(A、K、HC、HC-K、HB和C系列)的塔式起重机,其基本情况列于表5-103中。德国里勃海尔塔式起重机系列 表5-103序次系列塔机系列的特点型号起重能力(tm)1A系列下回转、动臂压杆式、伸缩塔身、折叠运输,整体架设6.5A170A,共1
8、6种6.51702K系列A系列的改进型(快速拆装),折叠时塔身向后翻倒,23档上升速度,臂长1845m12K,14K,20K,27K,30K,53K,86K,88K,172K121723HC系列用于高层建筑,自升式,顶升油缸居于塔身中央或一侧,起升机构采用电磁离合器换挡减速和涡流制动调速63HC550HC,共24种635504HB系列早期产品,动臂变幅、压杆臂架上回转、自升,可用作内爬塔使用3种5C系列重型系列,内塔架顶升,外塔架接高,臂架长可达85m,塔帽上附装摇头扒杆4500,7500,12500,18000,25000,5种45025006HC-K系列HC系列的变型,臂架既可作小率变幅;
9、也可作仰俯变幅,臂架前后两部分可曲折成90125,134,180,195HC-K,共4种125195tm;最大起重量8-12t,最大吊钩高度7280m,最大幅度60m时起重1.51.65t(2)德国派因奈尔塔式起重机德国派因奈尔厂生产的塔式起重机亦有6个系列:T、SMK、SK、MK、TN和M系列,其中,前5种系列塔机的基本情况列于表5-104中。德国派因奈尔塔式起重机系列 表5-104序次系列塔机系列的特点型号起重能力(tm)1T系列下旋转、塔身和臂架可折叠,整体拖运和架设,水母式底盘,滚栓支承回转装置T35T63,4种35632SMK系列快速装拆型,臂架可作小车变幅和仰俯变幅,塔身可伸缩SM
10、K100、102、103、104、105,5种19.5343SK系列固定、内爬、附墙、轨道四用自升塔机SK71、105、160、180、225、355、450,7种855304MK系列塔帽后倾高度减少,双吊点,臂架最长达93m,内塔架顶升,外塔架逐节接高MK450、630、900、1250、1800、2500、3500、5000,8种最大起重能力达6000tm,最大起重量可达160t5TN系列下回转,在塔身根部进行顶升节高作业,只需较小作业空间TN85、112、180、400、710、1120,6种1181850(3)法国波坦塔式起重机法国波坦厂生产5种系列的塔式起重机:GMR系列、GTMR系
11、列、GAT系列、TOPKIT系列和MAXIGAT系列,其基本情况列于表5-105中。法国波坦塔式起重机系列 表5-105序次系列塔机系列的特点型号起重能力(tm)1GMR系列早期产品,下回转、塔身伸缩,起重臂可折叠12种12.364.82GTMR系列由GMR系列发展而成,下回转,水母式底盘,塔身上部加节顶升,属轻中型塔机9种我国引进的GTMR360B的起重能力为84.8tm,最大幅度45m,最大起重量8t3GAT系列多功能自升塔机,可作轨道、固定、内爬和附着,侧顶升机构6种421614TOPKIT系列组合型功能,塔身、底盘、塔帽、起重臂和工作机构均可视需要组合,塔身为片式连接结构14种我国引进
12、的FO/23B和H3/36B的起重能力分别为130tm,260tm;起重臂长45m,69m;最大起重量8t、12t5MAXIGAT系列重型自升塔,最大幅度65m,最大起升速度300m/min7种最大起重能力500(4)其他生产塔吊的著名公司及其产品目前,在国际塔吊市场上比较活跃的著名公司还有德国Wolff,意大利Simma、Comedil、Rainmonde、Alfa,丹麦的KROLL,芬兰的Betrox,西班牙的Comensa和澳大利亚的Favco。日本的主要塔吊生产厂家是“日立”和“石川岛”,后者的最新塔吊产品是1500tm级的动臂自升式塔吊,最大幅度35m时的额定起重量为35t,幅度20
13、m时的起重量为70t。其起升、变幅及回转均采用可控硅调速。捷克主要生产自升塔吊。前苏联也是塔吊生产大国,主要生产下回转快装塔吊。丹麦则以生产起重能力达1000tm以上的超重型塔吊著称。英国仅生产一些轻型快速安装塔吊,而美国尽管生产世界名牌汽车吊和履带吊,但较少生产塔吊。(5)国外塔吊发展趋势目前,世界塔吊市场的竞争异常激烈,各著名厂家竞相开发具有吸引力的塔吊新产品,其总的发展趋势如下:1)向大、重发展向大型化和超重型发展,起重量越来越大,起重臂越来越长。下回转式塔机的起重量己达3000tm,丹麦克洛尔(Kro11)公司已制造出10000tm的塔式起重机。2)向多功能发展不仅可视施工要求装配成固
14、定式,行走(轨道)式、附着式或内爬式,而且还可利用臂杆作为灵活的混凝土布料装置,塔身亦可作为外用电梯的一部分。3)向高工作速度发展提高塔机的工作速度,如法国波坦公司的Topkit系列的H3/28,H3/32的提升速度已超过100m/min。在变速方面则向无级调速发展。4)向组合的变型塔机发展采用组合设计,以少量通用标准件组成多种可满足不同施工需要的变形塔机。德国的Liebherr,Lineden,Poiner和法国的Potain等公司均有各自整套的组合设计体系。例如Potain公司的Topkit塔机系列14种型号塔机的构件均可彼此组合和互换,塔身、大车底盘、塔帽、起重臂和操作机构均可视需要加以
15、组合和延伸扩展。5)向自动控制和遥控发展里勃海尔、波坦等公司都不同程度地在塔机上使用自控和遥控技术,如采用电脑控制的力矩限位器,具有力矩、变幅、载荷极限报警等功能;波坦塔机回转机构采用OMD系统等。此外,在液压顶升机构已使塔机高度的发展不成问题的情况下,各厂家普遍转向扩大幅度,使俯仰变幅臂架向小车变幅臂架或两者兼容的方向发展。在上述发展趋势的引导之下,各著名塔机生产厂家纷纷推出新产品。法国波坦公司推出了动臂式自升塔吊和汽车式快装塔吊;里勃海尔公司推出了经济型塔吊的改进型EC-H系列和HB系列动臂型塔吊的发展型HC-L系列(吊臂可在1587之间进行俯仰变幅)。法国的BPR公司推出了2000系列,
16、从100tm到250tm共12种型号,等等。其中波坦公司推出的Topmatic MD系列最为引人注目:共有9种型号,每一种型号兼有4.5m和6.0m两种轨距和两种不同的最大起重量(810t),最大幅度达5565m;起升机构采用调压调速技术,从高速下降到慢速就位可连续变速,运行按加减速曲线进行并可用操纵杆调控;提升机构装有排绳装置,完全排除乱绳的可能性;塔吊的电脑监控系统能自动进行信息数据的处理,发出减速指令,若司机未及时作出反应时,电脑会强制塔吊停止运行。此外,还配有故障诊断系统和电脑辅助保养系统。总之,这些塔机新产品均具有“城市塔吊”的下列特征:长臂,臂头起重量1.22t,采用单小车2倍率或
17、双小车4倍率固定不变,工作性能稳定,生产功效提高。2国内塔式起重机产品的情况我国自上世纪80年代生产出QTP60、QT80A、QTF80等新机型,与此同时,在建设部组织下,北京、四川、沈阳等地单位分别引进了法国波坦公司的塔机技术,主要有三种机型:GTMR360B小型下回转塔机、FO/23B中型上回转塔机、H3/36B大型上回转塔机(主要性能参数见表5-106),其主要零件已实现国产化。此后,生产技术迅速发展,已能生产各种可适应高层、超高层建筑施工需要的自升式塔机,有外墙附着和内爬两种:国产外墙附着式上回转自升塔机主要有QT4-10、QT4-10A、QT80(A)、Z80、ZF120和QTZ-2
18、00;国产内爬式塔机则有QTP-60、QT5-4/20,它们的主要性能见表5-107。三种引进技术的塔机的主要性能 表5-106性能参数单位快速安装式TOPKIT自升式GTMR360BFO/23BH3/36BSA452最大起重力矩kNm848130014502600行走式起升高度m32.849.461.656.6最大起重量t8101012最大幅度m45455060最大幅度时的起重量t1.252.32.33.6机械自重t28.65057.893国产自升式塔式起重机的主要技术参数 表5-107序次型号额定起重力矩(kNm)幅度(m)最大起重量(t)最大起重量时幅度(m)最大幅度时起重量(t)起升高
19、度(m)速度(m/min,r/min)备注产地厂家附着内爬行走固定起升变幅行走回转1QT4-101020171243.516045,22.5180.5北京2QT80(A)7611.111.62.671.57070,50,29.545,250.59北京3Z808102.712345,22.5300.57上海,四川4ZT-1208153.516050,330.50.5上海5QTZ160055,60,65101.620051.835,73,11060,30,9.50.6济南6QTZ80040,45,5081.315015045.545.534,54,10035220.73济南7QTZ20020123
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