塔吊“空中解體”工藝技術創(chuàng)新實踐(有圖)

1、塔式起重機“空中解體”工藝技術創(chuàng)新實踐提供者恒起塔機住川辦1背景技術隨著建筑業(yè)的科技化、 機械化、施工水平的提高，塔式起重機成為施工中垂直運輸的主 要設備。因此塔式起重機安裝、使用、拆除是建筑企業(yè)復雜而又重要的工藝過程。公司在承建水利部淮河委員會淮河防汛調度設施工程中，選用了TC5013型塔式起重機，根據該工程的特殊情況和本機械的性能，經過認真研究，精心設計，成功實踐了塔式起重機空中解體工藝技術?；春臃姥凑{度設施工程建筑面積20533m2,地上27層，總高度115.9m，本工程結構各立面均為階梯形。經我公司工程技術人員論證本工程經濟合理的方案應該是塔式起重機安裝 位置設在工程靠塔樓的中庭內，塔

2、式起重機基礎與地下室同時施工， 塔身穿1層地面、4層、7層樓面。為保證 76米以上塔式起重機與塔樓按規(guī)定附著，塔身爬升方向軸線與工程主體 軸線成45度設置，（見圖一）7層以上為中天井至 15層結束。按該型號機械制造廠廠方說 明書說明塔式起重機可降至 76米高度，不能再降。鑒于以上情況，若采用汽車吊將塔式起 重機從76米高處進行輔助拆卸，目前市場上很難找到既滿足高度，又滿足起重量及工作幅 度的大噸位汽車吊等起重設備，即使能找到，費用很高。為此我們創(chuàng)新研究了塔式起重機“空 中解體”工藝技術。i :T（圖一）I為確保拆卸操作人員人身安全，圍繞人的承受能力，兼顧建筑物成品保護及塔式起重機 完好，同步設

3、計了輔助拆卸工具，專用夾具、輔助吊臂及拆卸輔助吊臂支架，建構筑物附著動臂起重桅桿，為塔式起重機“空中解體”提供工具保障，本工藝技術在該工程實踐中取得 了成功。目前拆除塔吊起重臂專用夾具，塔吊起重臂“空中解體” 施工方法已分別申報了國家專利（附后）。據有關專家認定，本施工工藝方法具有本質安全性、可操作性。屬國內首 創(chuàng)。為類似的特殊建筑物不便按常規(guī)方法進行拆除可使用本工藝方法。2、塔式起重機“空中解體”施工工藝方法塔式起重機“空中解體”工藝施工方法，其關鍵是在空中解體起重臂、平衡臂。主要施工步驟：（見圖二）拆卸起重臂67節(jié)點；拆卸起重臂長拉桿； 拆卸起重臂56、45、3 4節(jié)點；拆卸起重臂短拉桿；

4、拆卸起重臂與塔身連接節(jié)點；拆卸平衡臂，共6個步驟。（圖二）2.1、拆卸起重臂67節(jié)點2.1.1在起重臂上弦靠近塔身處至待拆節(jié)點間安裝拴掛安全帶的5鋼絲繩（9）（見圖一）,拆卸作業(yè)時，將操作人員的安全帶套在5鋼絲繩上，鋼絲繩在拉桿兩邊各設一根，中間部分掛在上弦拉桿托丫座上，用緊線鉗拉緊。7）作旋2.1.2安裝拆卸起重臂專用夾具：（見圖三）夾具有左右兩片（1） （2），左右片上設置夾 槽（3）,夾槽（3）兩側板（4）（ 5） 上裝固定軸銷（6）。左右夾片之間通過軸銷（ 轉式連接，在夾槽側板設有夾緊調節(jié)螺栓（8 ）。分別卡裝固定，且45度,在待拆卸起重臂節(jié)與節(jié)點處將上述夾具（ 10）左右夾片（1）

5、（2）的夾槽（3） 在起重臂67節(jié)與節(jié)點結合處兩側的下弦，用裝在夾槽兩側板上的固定軸銷（6）在起重臂兩側下弦上各裝一個夾具，要保證軸銷（ 7）軸線貫通。2.1.3在待卸節(jié)點的起重臂上弦節(jié)點前端安裝輔助吊臂（11）輔助吊臂與上弦成輔助吊臂后與起重臂上弦桿之間用鋼絲繩（12）拉緊；2.1.4在平衡臂上（13）制作安裝拆卸平衡重支架，支架上裝起吊平衡重塊的滑輪組， 利用起升機構主卷揚機將平衡重塊依次吊運至地面，平衡臂（13）上保留一塊平衡重;（圖四）11:亠,一二:U-一吧舗F、十4巫K2.1.5將起升機構主卷揚機鋼絲繩（14）通過輔助吊臂（11） 上部滑輪（15） 臂（17）前部滑輪（16）穿起重

6、臂三角形靠近上弦至待拆卸節(jié)點后方固定，在起重臂（ 待拆卸節(jié)點兩側的下弦橫桿上用保險鋼絲繩松繞成一體；并繞起重17）2.1.6將起重臂（17）上的小車（18）退到 靠近塔身（19）處，將小車（18） 拆除小車牽引繩，用小車卷揚機將鋼絲繩卷好；固定好后2.1.7拆去待拆節(jié)點處下弦節(jié)點軸銷，開動起升機構將卷揚機鋼絲繩（14）略收緊，再拆除該節(jié)點上弦銷軸，開動起升機構主卷揚機緩慢放松鋼絲繩（14）使被分解部分繞夾具（10）左右夾片之間銷軸（7）垂下（見圖五）；（圖五）2.1.8拆除固定在已拆節(jié)點上弦上的鋼絲繩（ 臂上端，開動起升機構將鋼絲繩（ 點兩側下弦橫桿上的保險鋼絲繩， 前端放至地面，然后將鋼絲繩

7、（14）的固定端，抽出后將其栓牢在垂下的14）收緊，分解專用夾具（10）并將其拆除，解掉繞在節(jié)至此，該節(jié)點分解程序完成， 開動起升機構將已分解的臂14）收回；22、拆卸起重臂長拉桿2.2.1將扣掛安全帶的 5的鋼絲繩（9）端移至拉桿（20）與起重臂上弦桿的連接點內 側，方法同步驟1.1.移動5鋼絲繩（9）時操作人員的安全帶將扣掛在起重臂（17）的上弦桿上；2.2 .2在塔帽（ 19）頂部長拉桿（ 20）之間起重臂上弦上穿繞滑輪組（21）2.2.3 在建筑物十層屋面設置輔助動力雙速卷揚機，滑輪組牽引繩繞塔帽（ 輪引下至雙速卷揚機19）頂部滑2.2.4 開動雙速卷揚機通過滑輪組（21）將起重臂（

8、17）抬高 4 度使長拉桿（ 20）接節(jié)點靠在起重臂（ 17）上弦桿上，用起重臂上小車（18）的卷揚機鋼絲繩扣住長拉（端頭，開動小車 （18）卷揚機， 在小車鋼絲繩受力后卸出長拉桿銷軸，然后再開動小車卷揚機將長拉桿緩慢放下，掛在塔帽（ 19）上，解掉扣在長拉桿（ 20）端頭的鋼絲繩并開動 小車卷揚機將繩收回，再將長拉桿（20）逐節(jié)卸下 .上連20）18）2.2.5 開動雙速卷揚機將起重臂緩慢放平，使滑輪組鋼絲繩與短拉桿（ 余的起重臂（ 17）。22）共同拉住下2.3、拆卸起重臂56、45、34節(jié)點按步驟 1 相同的辦法拆卸起重臂（ 17）5 6、 4 5、 3 4 節(jié)點，拆卸時，先將步驟 2

9、中拉住起重臂（ 17）的滑輪組（ 21）移至待拆節(jié)點后，然后開動雙速卷揚機將滑輪組收緊重 復步驟 1.1 1.3，1.7 1.8；2.4、拆卸起重臂短拉桿按步驟 2 相同的方法拆卸起重臂（ 17）的短拉桿（ 22），拆卸時先將步驟 2 中拉起重臂17）的滑輪組（ 21）移至短拉桿（ 22）的內側，拆除小車（ 18）卷揚機電源線；2.5、拆卸起重臂與塔身連接節(jié)點短拉桿（ 22）拆除后， 開動雙速卷揚機將剩余起重臂緩慢垂下，停妥后， 用滑輪組（21）扣住垂下的起重臂（ 17）上端，然后卸掉起重臂（ 17）與塔帽（ 19）過度節(jié)的銷軸，開動雙 速卷揚機將剩余的起重臂放下， 然后將雙速卷揚機鋼絲繩收回

10、。 至此，塔式起重機起重臂 “空 中解體”過程完畢。2.6、拆卸平衡臂2.6.1按步驟 1.4將平衡臂（ 13）上最后一塊平衡重吊運至地面；2.6.2 拆除塔式起重機所有電源接線，在塔帽（19）與平衡臂（ 13）之間穿線滑輪組牽引鋼絲繩至雙速卷揚機，拆卸塔式起重機駕駛室；2.6.3開動雙速卷揚機將平衡臂（13）拉起，待平衡臂拉桿（ 23）節(jié)點靠近平衡臂（ 13）時，拆除拉桿（ 23）節(jié)點聯結銷軸，然后開動雙速卷揚機將平衡臂（13）緩慢放下，直至掛在塔帽（ 19）的過度節(jié)上；2.6.4將平衡臂滑輪組移到垂下的平衡臂上端栓牢，開動雙速卷揚機收緊滑輪組鋼絲繩，再開動雙速卷揚機緩慢將平衡臂放下，拆除平

11、衡臂（ 13）與塔帽（ 19）下過度節(jié)連接銷軸， 至此，完成塔吊起重臂、平衡臂“空中解體”全過程。3、塔式起重機“空中解體”主要輔助機械、工具臺。過程，充分利用塔式起重機自身設備，除此還創(chuàng)造性地制造了輔助拆卸工具、為了達到預期目的，我們在該機 “空中解體” 另增加 20KN 雙速電動卷揚機、 5KN 卷揚機各 專用夾具、 拆卸平衡重門式支架、起重臂解體用輔助吊臂、拆卸輔助吊臂支架、建筑物附著 動臂起重桅桿、標準節(jié)出倉天梁等。制造材料選用：A3鋼板，116工字鋼，48、75、150無縫鋼管等。所選用的制造 材料要求： 按工件最大質量經過充分計驗算， 確定焊縫構件截面特性強度滿足抗拉抗壓， 強 度

12、大于 205N/mm2 ，抗剪強度大于 125 N/mm2 的要求。3.1、專用夾具3.1.1 結構特點由于專用夾具3.1.2 用途：塔式起重機能否將起重臂逐節(jié)分解是空中解體的關鍵，專用夾具為此而作。 原理是： 在起重臂空中解體過程中， 將專用夾具安裝在起重臂待分解節(jié)點兩側， 左右下弦各 一個，按裝時起重臂連接軸銷與專用夾具軸銷縱向垂直固定在起重臂下弦上。 形狀便于拆卸起重臂下弦節(jié)點與節(jié)軸銷， 且下弦軸銷卸掉后， 因專用夾具軸銷替代， 與簡易 起升機構共同作用， 當起重臂待拆上弦節(jié)點軸銷拆掉后， 臂前端不會因所有連接軸銷的拆除 而墜落。再通過操作簡易起升機構使臂前端繞專用夾具軸銷平穩(wěn)地垂下（見

13、圖五） ，再通過 簡易起升機構將垂下的起重臂略微提起， 拆掉專用夾具， 操作簡易起升機構將拆下的起重臂 前端平穩(wěn)放到地面，完成起重臂一個節(jié)點的分解過程。3.2、輔助吊臂及拆卸輔助吊臂支架3.2.1 結構特點3.2.2 用途：拆卸起重臂輔助吊臂與塔式起重機起升結構主卷揚機塔帽頂滑輪。主卷揚 機鋼絲繩構成簡易起重機構， 為提高安全可靠性， 輔助吊臂設置拉繩與起重臂上弦連接， 是 起重臂進行空中分解的關鍵工具之一。輔助吊臂安裝在待拆節(jié)點后，與上弦成45 度。臂前端拆掉后，輔助吊臂頭超出接頭前伸 1.2 米，主要作用就是（一）消除控制起重臂端垂下時 引起的前后擺動； （二）限制了起升機構主卷揚機鋼絲繩

14、的運行軌跡，使臂前端平穩(wěn)垂下。拆卸輔助吊臂支架，是便于操作人員安全操作的力放大器，輔助吊臂連吊具重量約為65 公斤。因為當起重臂前端拆掉后，輔助吊臂成為懸空體，下一節(jié)起重臂的分解前會給拆 卸輔助吊臂的操作人員帶來困難、危險， 于是設計了拆卸輔助吊臂支架。經實踐， 該支架的 安裝、拆卸方法簡潔、實用，重量輕，便于高處作業(yè)操作人員使用。3.3、拆卸平衡重門式支架3.1 結構特點相應3.2 用途：根據 TC5013 塔式起重機制造廠說明書說明，拆卸起重臂前，在常規(guī)情況下 必須將平衡重先行卸掉五塊后方可進行， 但在空中解體時， 配重應隨大臂的拆出進度， 地逐步減少。此步驟為該塔式起重機空中解體的先決條

15、件，經精心設計、認真核算，制作門 式支架順利卸掉了每塊重量為2.2 噸的平衡重，使空中解體方案循序漸進。3.4、建筑物附著式動臂起重桅桿341結構特性：桅桿用 150X 6X 6000無縫鋼管制成，最大起重量30KN，兩根桅桿分別設在 D/4 軸，高 74 米處（桅桿一）和 E/4 軸，高 61.8 米處（桅桿二） 。3.4.2 用途塔式起重機起重臂、 平衡臂解體后， 相當一部分配件放在建筑物屋面及樓面上， 需進行 二次吊運。 塔式起重機塔身從塔帽到基礎節(jié)拆卸后用桅桿一吊放到十五層屋面，然后再用桅桿二從北立面將配件放到地面。桅桿一動力用原塔吊起升機構主卷揚機。桅桿二動力用 20KN 雙速卷揚機

16、。3.5、標準節(jié)出倉天梁3.5.1結構特點：用 I16 工字鋼制作，配加滑車。3.5.2用途：塔式起重機起重臂、平衡臂在 76米高處拆好后，塔帽高度超過桅桿（一） 高度，由于該機的初安裝位置即塔吊爬升方向軸線成 45 度設置，原廠方配置的標準節(jié)引進 出的外伸框架超出 C/4 軸且塔身與 C/4 軸距離僅為 780mm ，經過尺量和計算，設置天梁， 將標準節(jié)掛在可進行水平旋轉的滑輪上， 標準節(jié)邊出邊轉。 當標準節(jié)邊與 4 軸平行時， 標準 節(jié)出倉成功（見圖一）。天梁的主要功能是：a、可降低了桅桿（一）的安裝高度，提高了安 全度；b縮短了卷揚機鋼絲繩長度，卷揚機繩筒滿足容繩量的要求。3.6、5KN

17、 卷揚機用途：安裝、拆卸桅桿（一） 、桅桿（二） ，是桅桿（一）動臂滑輪組 動力；當所有塔式起重機配件全部從十五層屋面吊下去后塔吊主卷揚機，20KN 雙速卷揚機需從十五層吊下去，因此采取了用 20KN 雙速卷揚機吊放塔吊主卷揚機，用 5KN 卷揚機吊放 20KN 雙速卷揚機，最后將 5KN 卷揚機用人抬到人貨電梯，完成拆卸作業(yè)全過程。4、塔式起重機“空中解體”工藝技術創(chuàng)新實踐我們研究創(chuàng)新的塔式起重機 “空中解體”中應用取得成功，并取得明顯效應。其效應為決了特殊形狀建構筑物塔式起重機拆卸難題；工藝技術在國家水利部淮河防汛調度設施工程1 操作人員提供了本質安全性保證措施；3 創(chuàng)造了經濟效益。2解4

18、.1、為操作人員提供本質安全性保障塔式起重機 “空中解體”工藝技術創(chuàng)新在于對人機工程學的應用時，以人體原理， 全面 考慮了拆卸過程中存在的危險因素， 在編制的技術方案中， 對操作人員的操作安全所采取的 技術措施行之有效。 再則由于進行了操作演練， 操作人員明確了操作程序及方法。 這次在淮 河防汛調度設施調度樓塔式起重機拆卸全過程未發(fā)生任何事故， 說明該工藝技術的本質安全 目標是切實可行的，本質安全性得到了進一步驗證。4.2、解決了塔式起重機在特殊建構筑物使用中拆卸技術難題置于建筑物中部的塔式起重機傳統(tǒng)的拆卸方法是將起重臂先行擱置， 然后再在建筑物頂 上進行分解，但對于擱置點靠近塔身且小于1/2 臂長時， 由于前臂伸出部分在擱置點形成了一個傾覆力矩， 會危及塔式起重機的安全， 再則拆除起重臂根部軸銷后， 由于擱置所形成的 傾