高層建筑施工起重運輸機械

1、2022-6-221第四章 高層建筑施工用起重運輸機械2022-6-222第三章第三章 大體積混凝土基礎結(jié)構(gòu)施工大體積混凝土基礎結(jié)構(gòu)施工一起重運輸體系的選擇二塔式起重機三施工外用電梯四混凝土泵和泵車2022-6-223第一節(jié)起重運輸體系的選擇2022-6-224一一. 起重運輸體系的選擇起重運輸體系的選擇n現(xiàn)代高層建筑施工的主要特點是現(xiàn)代高層建筑施工的主要特點是：n(1) 垂直運輸量大、運距高；n(2) 結(jié)構(gòu)、水電、裝修齊頭并進，交叉作業(yè)多，安全隱患大；n(3) 工期緊張；n(4) 施工人員上下頻繁，人員交通量大；n(5) 組織管理工作復雜。2022-6-225n高層運輸作業(yè)的特點n運輸量大n

2、機械費用大n對工期影響大2022-6-226高層建筑施工常用的垂直運輸機械有：塔式起重機、施工外用電梯、混凝土泵等。組合：塔式起重機+施工電梯塔式起重機+混凝土泵+施工電梯塔式起重機+快速提升機+施工電梯井架起重機+施工電梯井架起重機+快速提升機+施工電梯2022-6-227n選擇參考：n運輸能力要滿足規(guī)定工期要求n機械費用低n綜合經(jīng)濟效益好n目前，采用塔式起重機+混凝土泵+施工電梯的方案愈來愈多2022-6-228第二節(jié)塔式起重機2022-6-229二、塔式起重機二、塔式起重機1.塔式起重機的基本型式2.對自升塔式起重機技術性能的要求3.塔式起重機的選用4.塔式起重機試驗中的幾個技術問題5.

3、內(nèi)爬塔式起重機的爬升與拆除2022-6-22101、塔式起重機的基本型式、塔式起重機的基本型式n塔吊的組成：塔吊的組成：n金屬結(jié)構(gòu)部分、機械傳動部分、電氣控制與安全保護部分以及與外部支承設施組成。n金屬結(jié)構(gòu)部分金屬結(jié)構(gòu)部分包括行走臺車架、支腿、底架平臺、塔身、套架、回轉(zhuǎn)支承、轉(zhuǎn)臺、駕駛室、塔帽、起重臂架、平衡臂架以及繩輪系統(tǒng)、支架等。n機械傳動部分機械傳動部分包括起升機構(gòu)、行走機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、液壓頂升機構(gòu)、電梯卷揚機構(gòu)以及電纜卷筒等。2022-6-2211n按行走機構(gòu)劃分n分為自行式塔式起重機、固定式塔式起重機。n自行式塔式起重機能夠在固定的軌道上、地面上開行。其特點是能靠近工作點，

4、轉(zhuǎn)移方便，機動性強。n常見的有軌道行走式、輪胎行走式、履帶行走式等。n固定式塔式起重機沒有行走機構(gòu)，能夠附著在固定的建筑物或建筑物的基礎上，隨著建筑物或構(gòu)筑物的上升不斷地上升。2022-6-2212n按起重臂變幅方法劃分n 分為起重臂變幅式塔式起重機和起重小車變幅式塔式起重機和折臂變幅式n 前者起重臂與塔身鉸接，變幅時可調(diào)整起重臂的仰角，常見的變幅結(jié)構(gòu)有電動和手動兩種；n 中間者起重臂是不變(或可變)橫梁，下弦裝有起重小車，變幅簡單，操作方便，并能負載變幅。n 后者彌補了上述兩種的不足，但是變幅機構(gòu)復雜，制造安裝麻煩，較少采用2022-6-22132022-6-2214n按回轉(zhuǎn)方式劃分n 上塔

5、回轉(zhuǎn)塔式起重機n 下塔回轉(zhuǎn)塔式起重機。n 前者塔尖回轉(zhuǎn)，塔身不動，回轉(zhuǎn)機構(gòu)在頂部，結(jié)構(gòu)簡單，但起重機重心偏高，塔身下部要加配重，操作室位置較低，不利于高層建筑施工；n 后者塔身與起重臂同時旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)機構(gòu)在塔身下部，便于維修，操作室位置較高，便于施工觀測，但回轉(zhuǎn)機構(gòu)較復雜。2022-6-2215n按起重能力劃分按起重能力劃分n輕型塔式起重機（ 以起重量0.53.0t ）n中型塔式起重機 （起重量為3.015t ）n重型塔式起重機（起重量為1540t）2022-6-2216n按塔式起重機使用架設的要求劃分按塔式起重機使用架設的要求劃分n固定式n軌道式n附著式n內(nèi)爬式2022-6-2217n按塔身加

6、節(jié)型式分類n上加節(jié)n中加節(jié)n下加節(jié)2022-6-22182022-6-22192、對自升塔式起重機技術性能的要求、對自升塔式起重機技術性能的要求n起重臂要長n工作速度要高且能調(diào)速n宜用起重小車變幅式的臂架n改善操作條件2022-6-22203、塔式起重機的選用、塔式起重機的選用n基本參數(shù)的確定n1) 幅度n幅度，又稱回轉(zhuǎn)半徑或工作半徑，即塔吊回轉(zhuǎn)中心線至吊鉤中心線的水平距離。n2) 起重量n 起重量是指塔式起重機在各種工況下安全作業(yè)所容許的起吊重物的最大重量。起重量包括所吊重物和吊具的重量。n3) 起重力矩n所謂起重力矩(單位kNm)指的是塔式起重機的幅度與相應于此幅度下的起重量的乘積，能比較

7、全面和確切地反映塔式起重機的工作能力；n4) 起升高度n 起升高度是指自軌面或混凝土基礎頂面至吊鉤中心的垂直距離。2022-6-2221n4) 起升高度n 軌道式、固定式、附著式小車變幅塔式起重機的吊鉤高度計算n內(nèi)爬式小車變幅起重機的塔身高度計算n仰角變幅式的吊鉤高度計算2022-6-2222n塔式起重機的選用1.先根據(jù)建筑的特點，選定起重機的型式2.計算幅度和高度3.確定起重重量和力矩4.選定起重機的型號2022-6-2223n塔吊的布置在編制施工組織設計、繪制施工總平面圖時，合適的塔式起重機安設位置應滿足下列要求：(1) 塔式起重機的幅度與起重量均能很好地適應主體結(jié)構(gòu)(包括基礎階段)施工需

8、要，并留有充足的安全余量。(2) 要有環(huán)形交通道，便于安裝輔機和運輸塔式起重機部件的卡車和平板拖車進出施工現(xiàn)場。(3) 應靠近工地電源變電站。(4) 工程竣工后，仍留有充足的空間，便于拆卸塔式起重機并將部件運出現(xiàn)場。(5) 在一個棟號同時裝設兩臺塔式起重機的情況下，要注意其工作面的劃分和相互之間的配合，同時還要采取妥善措施防止相互干擾。2022-6-22244、塔身起重機使用的幾個技術問題、塔身起重機使用的幾個技術問題n塔式起重機的基礎n附著塔式起重機的附著裝置n附著塔式起重機的加節(jié)接高2022-6-2225n塔式起重機的基礎n分為整體式和分離式兩種。前者是塔身節(jié)的四個肢通過預埋件固定在一厚鋼

9、筋混凝土板上，混凝土用量大，對預埋件位置、標高要求高，但它能起壓載作用，提高塔身抗整體傾覆的穩(wěn)定性。一般用于設在建筑物內(nèi)部的塔式起重機基礎，或與建筑結(jié)構(gòu)聯(lián)成一體時；后者是塔機底架的四個肢直接座在四塊混凝土基礎上，無需預埋件，表面標高有差異時，用墊片調(diào)整，混凝土用量較少。一般用于設在建筑物外部的附著式、固定式塔式起重機，或裝有行走底架但無臺車的塔式起重機。 2022-6-2226n整體式n基礎底面壓力計算n防止塔身起重機傾覆計算n分離式n確定基礎埋深n計算基礎底面面積n計算基礎高度n基礎的布置n布置在基礎邊n布置在基坑中央2022-6-2227n布置在基礎邊n圍護墻之外n水泥土墻之上n布置在樁上

10、2022-6-2228n布置在基坑中央時施工順序：n確定塔式起重機的布置位置n塔吊樁基及支承立柱施工n塔吊承臺n塔式起重機的安裝n基坑開挖和系桿安裝2022-6-2229n附著式塔式起重機的附著裝置n附著裝置由附著框架、附著桿和附著支座組成n附著桿的計算n附著桿內(nèi)力n附著桿長細比n穩(wěn)定性計算n附著支座連接計算n附著框架計算2022-6-2230圓形截面圓形截面長方形截面長方形截面2022-6-2231n附著式自升塔式起重機的加節(jié)接高n上加節(jié)n中加節(jié)2022-6-22321、將標準節(jié)吊到擺渡小車上，將過渡節(jié)與塔身標準節(jié)相聯(lián)的螺栓松開，圖a；2、開動液壓千斤頂，將塔頂及頂升套架頂升到超過一個標準節(jié)

11、的高度，然后用定位銷將頂升套架固定，圖b；3、液壓千斤頂回縮，借助手搖鏈輪將裝有標準節(jié)的擺渡小車拉到套架中間的空間里，圖c；4、用液壓千斤頂稍微提升標準節(jié)，退出擺渡小車，然后將標準節(jié)落在塔身上，并用螺栓加以聯(lián)結(jié)，圖d；5、拔出定位銷，下降過渡節(jié)，使之與新標準節(jié)聯(lián)成整體，圖e。 2022-6-22335、內(nèi)爬塔式起重機的爬升與拆除、內(nèi)爬塔式起重機的爬升與拆除n先爬升外塔身，再爬升內(nèi)塔身n內(nèi)外塔身各有一個底座，每個底座各裝4個伸縮式支腿n人字拔桿是由兩根圓木或鋼管、纜風、滑車組、導向滑車等組成。在人字拔桿的頂部交叉處，懸掛滑車組。2022-6-22341-圓木或鋼管；2-纜風；3-起重滑車組；4-

12、導向滑車；5-拉索；6-主纜風2022-6-2235第三節(jié)外用施工電梯2022-6-2236n施工電梯又稱外用施工電梯或施工升降機，是一種很重要的高層建筑施工用垂直運輸機械設備，它多數(shù)是人貨兩用，少數(shù)僅供貨用或人用。n施工電梯按施工電梯的動力裝置可分為電動與電動液壓兩種；n施工電梯按吊廂數(shù)量可分為單吊廂式和雙吊廂式；n施工電梯按承載能力，施工電梯可分為兩級(一級能載重物1t 或人員1112 人，另一級載重量為2t 或載乘員24 名)。n齒輪齒條驅(qū)動施工電梯的構(gòu)成：施工電梯的主要部件為吊籠、帶有底籠的平面主框架結(jié)構(gòu)、立柱導軌架，驅(qū)動裝置、電控系統(tǒng)提升系統(tǒng)、安全裝置等。2022-6-2237n1)

13、 立柱導軌架n一般立柱由無縫鋼管焊接成桁架結(jié)構(gòu)并帶有齒條的標準節(jié)組成，標準節(jié)長為1.5m，標準節(jié)之間采用套柱螺栓連接，并在立柱桿內(nèi)裝有導向楔。n2) 平面主框架n帶底籠的安全柵電梯的底部有一個便于安裝立柱段的平面主框架，在主框架上立有帶鍍鋅鐵網(wǎng)狀護圍的底籠。底籠的高度約為2m，其作用是在地面把電梯整個圍起來，以防止電梯升降時閑人進出而發(fā)生事故。n3) 吊籠n 吊籠又稱為吊廂，不僅是乘人載物的容器，而且又是安裝驅(qū)動裝置和架設或拆卸支柱的場所。吊籠內(nèi)的尺寸一般為長寬高31.32.7(m3)左右。n4) 驅(qū)動裝置n 是使吊籠上下運行的一組動力裝置，其齒輪齒條驅(qū)動機構(gòu)可為單驅(qū)動、雙驅(qū)動，甚至三驅(qū)動。2

14、022-6-2238n5) 安全裝置n(1) 限速制動器。國產(chǎn)的施工外用載人電梯大多配用兩套制動裝置，其中一套就是限速制動器。它能在緊急的情況下如電磁制動器失靈，機械損壞或嚴重過載和吊籠在超過規(guī)定的速度約15%時，使電梯馬上停止工作。n 常見的限速器是錐鼓式限速器，根據(jù)功能不同，分為單作用和雙作用兩種形式。n 所謂單作用限速器只能沿工作吊廂下降方向起制動作用。2022-6-2239n(2) 制動裝置。n 限位裝置。設在立柱頂部的為最高限位裝置，可防止冒頂，主要是有由限位碰鐵和限位開關構(gòu)成。設在樓層的為分層停車限位裝置，可實現(xiàn)準確停層。設在立柱下部的限位器可不使吊籠超越下部極限位置。n 電機制動

15、器，有內(nèi)抱制動器和外抱電磁制動器等。n 緊急制動器，在緊急的情況下如限速和傳動機構(gòu)都發(fā)生故障時，可實現(xiàn)安全制動。n(3) 緩沖彈簧。底籠的底盤上裝有緩沖彈簧，在下限位裝置失靈時，可以減小吊籠落地震動。2022-6-2240n6) 平衡重n平衡重的重量約等于吊籠自重加1/2 的額定載重量，用來平衡吊籠的一部分重量，平衡重通過繞過主柱頂部天輪的鋼絲繩，與吊籠連接，并裝有松繩限位開關。n7) 電氣控制與操縱系統(tǒng)n電梯的電器裝置(接觸器、過載保護、電磁制動器或晶閘管等電器組件)裝在吊籠內(nèi)壁的箱內(nèi)，為了保證電梯運行安全，所有電氣裝置都重復接地。2022-6-2241n繩輪驅(qū)動施工電梯n繩輪驅(qū)動施工電梯常

16、稱為施工升降機或升降機2022-6-2242n施工電梯的選擇和使用n1) 選擇n根據(jù)建筑體型、建筑面積、運輸量、工期和電梯價格、供貨條件等選擇外用施工電梯n20 層以下的高層建筑，采用繩輪驅(qū)動施工電梯，2530 層以上的高層建筑選用齒輪齒條驅(qū)動施工電梯。n2) 使用n(1) 確定施工電梯位置。施工電梯安裝的位置應盡可能滿足：n 有利于人員和物料的集散；n 各種運輸距離最短；n 方便附墻裝置安裝和設置；n 接近電源，有良好的夜間照明，便于司機觀察。2022-6-2243 n施工電梯基礎及附墻裝置的構(gòu)造做法1. 施工電梯基礎的構(gòu)造做法 電梯的基礎為帶有預埋地腳螺栓的現(xiàn)澆鋼筋混凝土。2. 施工電梯的

17、附墻裝置 為了保證導軌架的穩(wěn)定性，當電梯架設到一定的高度時，每隔一定的間距必須把立柱導軌架與建筑物用附墻支撐和預埋件連接起來。2022-6-2244第四節(jié)混凝土泵和泵車2022-6-2245n混凝土泵的發(fā)展n混凝土泵的工作原理n分配閥n布料桿n混凝土泵的選擇和使用n泵送混凝土對原材料及配合比的要求2022-6-22461、混凝土泵的發(fā)展、混凝土泵的發(fā)展n混凝土的垂直運輸量占最大比重，所以合適的運輸設備十分必需n1930年，德國n三一、夾江。2022-6-22472、混凝土泵的工作原理、混凝土泵的工作原理n按驅(qū)動方式分為活塞式泵和擠壓式泵，目前用得較多的是活塞式泵；n所使用的動力可分為機械式活塞

18、泵和液壓式活塞泵，目前用得較多的是液壓式活塞泵；n按推動活塞的介質(zhì)又分為油壓式和水壓式兩種，現(xiàn)在用得較多的是油壓式；n按機動性分為固定式泵和移動式，2022-6-2248n組成n料斗、液壓缸、活塞、混凝土缸、閥門、Y型管、沖洗設備、液壓系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等n工作過程2022-6-2249n液壓活塞式混凝土泵的主要特點n1) 運距遠n 液壓活塞式混凝土泵的工作壓力，一般可達5MPa，最大可達19MPa，水平運距達600m，垂直運距最大可達為250mn2) 結(jié)構(gòu)簡單n 泵的輸送沖擊小而穩(wěn)定，排量可以自由調(diào)節(jié)，但是此類泵使用的關鍵是混凝土缸的活塞與缸體的磨損以及閥體的的工作可靠性。2022-6-2250

19、3、分配閥、分配閥n概述n二位四通機能n要求n分類：轉(zhuǎn)動式、閘板式和管形式n閘板式分配閥n平置式n斜置式n管形分配閥nS形、C形和裙形管閥2022-6-2251該閥設置在料斗1后部，這樣既可以降低集料斗的高度，又使泵體緊湊而不妨礙攪拌車向集料斗卸料，兩個液壓缸各有一個閘板閥，在液壓缸活塞缸的作用下做往復運動，完成打開或關閉混凝土的進、出料口的動作。此閥對混凝土的適應性強，但結(jié)構(gòu)繁雜。更換此閥時需拆下料斗，故維修不便。出料回采用Y形管，壓力損失較大，故泵送混凝土壓力小。在作業(yè)中用來潤滑閘板閥的潤滑脂易進入混凝土內(nèi)，因此屬消耗品，需要不斷補充。 2022-6-2252C形閥置于料斗內(nèi)，一端與混凝土

20、泵出口10接通，另一端在兩個液壓缸活塞桿的作用下做往復擺動，分別與兩個混凝土缸7接通，實現(xiàn)吸料和排料過程。應用該閥可具有下列特點：清除殘余混凝土容易，泵送混凝土后清洗整個輸送系統(tǒng)時，無須打開輸送管就可以把海綿球反泵吸入用來清理輸送管道；C形閥更換方便；耐磨板與C形閥之間的接觸面可由自動密封環(huán)自動補償磨損量；C形閥采用厚錳鋼材質(zhì)，耐磨損；沒有類似S形閥的擺軸，混凝土能直接流入混凝土缸，吸入效率高；C形閥軸承位于混凝土區(qū)域之外，可免除經(jīng)常維護；對骨料的適應性較強等。 2022-6-2253S形閥置于料斗內(nèi)，一端與混凝土泵出口接通，另一端在兩個液壓缸活塞桿的作用下做往復擺動，分別與兩個混凝土缸A、B

21、接通，當S形閥與混凝土泵缸B接通 時，泵缸B壓送混凝土時，此時A缸吸入混凝土；而S形閥與混凝土泵缸A接通時，則A缸壓送、B缸吸入混凝土，如此實現(xiàn)吸料和排料的過程。S形閥本身就是輸 送管的部分，流到截面形狀沒有變化，并設置了耐磨環(huán)的耐磨板。易損件磨損后便于維修和更換。因泵送混凝土壓力大，具有輸送距離遠和輸送高度大的特點。 2022-6-22544、布料桿、布料桿n混凝土布料桿是完成輸送、布料、攤鋪混凝土澆筑入模的一種設備。n混凝土泵車布料桿和獨立式布料桿n獨立式分為：移置式、管柱式和塔架式2022-6-22555、混凝土泵的選擇和應用、混凝土泵的選擇和應用n分為：高壓泵和中壓泵n參數(shù)：實際平均輸出量和最大輸送距離n平均輸出量n最大輸送距離2022-6-2256(1) 確定混凝土泵的合理的位置。盡可能使管道總的線路最短，盡可能減少遷移次數(shù)，便于用清水沖洗泵機。(2) 混凝土泵機的基礎應堅實可靠，無坍塌，不得有不均勻沉降。泵機就位后應固定牢靠。(3) 發(fā)現(xiàn)有骨料卡住