10.3.1起重机械-建筑施工技术（第3版）

装配式建筑施工中常用的起重机械有桅杆式起重机、自行式起重机和塔式起重机。

1)桅杆式起重机

桅杆式起重机具有制作简单、装拆方便、起重量大(可达1 000 kN),能在比较狭窄的现场使用等特点。 其缺点是:灵活性差、服务半径小,需设置较多的缆风绳。 桅杆式起重机适用于安装工程量比较集中的工程。

桅杆式起重机可分为独脚拔杆、人字拔杆、悬臂拔杆和牵缆式桅杆起重机。

(1)独脚拔杆

独脚拔杆由拔杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳和锚锭组成,如图10.37(a)所示。 独脚拔杆按拔杆使用材料,可分为木独脚拔杆、钢管独脚拔杆及金属格构式独脚拔杆。 木独脚拔杆一般用圆木做成,梢径20 ～32 cm,起重高度8 ～15 m,起重量为30 ～100 kN;钢管独脚拔杆常用钢管直径为200 ～400 mm,壁厚8 ～12 mm,起重高度可达30 m,起重量可达450 kN;金属格构式独脚拔杆一般用4 个角钢作主肢,并由横向和斜向缀条联系而成,起重高度可达75 m,起重量可达1 000 kN。

图10.37　桅杆式起重机

1—拔杆;2—缆风绳;3—起重滑轮组;4—导向滑轮;5—拉索;6—起重臂;7—回转盘;8—卷扬机

独脚拔杆在使用时,拔杆应保持不大于10°的倾角,使吊装的构件不致碰撞拔杆;拔杆底部要设置拖子以便移动;拔杆需设置4 ～8 根缆风绳以保持稳定。

(2)人字拔杆

人字拔杆是由两根圆木或钢管用钢丝绳绑扎或铁件铰接而成,如图10.37(b)所示。 两杆在顶部相交成20° ～30°,底部设有拉杆或拉绳,以平衡水平推力,其中一根拔杆底部装有一导向滑轮组,起重索通过它连到卷扬机。 人字拔杆的优点是起重量大,侧向稳定性较好,缆风绳较少;缺点是构件起吊后活动范围小,故一般用于安装重型柱或其他重型构件。　

(3)悬臂拔杆

悬臂拔杆是在独脚拔杆的中部或距底部2/3 位置处设置一根起重臂,如图10.37(c)所示。 悬臂拔杆起重臂能左右摆动120° ～270°,且能获得较大的起重高度,但起重量小,故宜于吊装屋面板、檩条等轻型构件。

(4)牵缆式桅杆起重机

牵缆式桅杆起重机是在独脚拔杆下端装一根可以360°回转和起伏的起重臂而成,如图10.37(d)所示。 它具有较大的起重半径,能把构件吊到有效起重半径内的任何位置,缺点是需设置较多的缆风绳,适用于构件比较多且集中的安装工程。

圆木制作的牵缆式起重机桅杆高度可达25 m,起重量达50 kN;金属格构式截面的桅杆起重机高度可达80 m,起重量可达100 kN。

2)自行式起重机

自行式起重机有履带式起重机、汽车式起重机和轮胎式起重机3 类。 其优点是灵活性大、移动方便,缺点是稳定性较差。

(1)履带式起重机

履带式起重机是一种具有履带行走装置的转臂起重机。 它主要由行走机构、回转机构、机身和起重臂等部分组成,如图10.38 所示。 履带式起重机的起重量和起重高度较大,常用起重量为100 ～500 kN,目前最大起重量达3 000 kN,最大起重高度达135 m。 由于履带的作用,它可以在坎坷不平的松软地面行驶和作业,并可原地回转或负载移动,因此在装配式结构房屋施工中得到广泛应用。 履带式起重机的缺点是稳定性差、自重大、行走速度慢,远距离转移时需要其他车辆运载。

图10.38　履带式起重机

1—行走机构;2—回转机构;3—机身;4—起重臂
A,B,C,D—外形尺寸;L—起重臂长度;H—起重高度;R—起重半径

履带式起重机的主要技术参数有3 个:起重量Q、起重高度H、起重半径R。 这3 个参数之间存在相互制约的关系,当起重臂长度一定时,随着仰角的增大,起重量和起重高度增加而起重半径减少;当起重臂仰角一定时,随着起重臂长度增加,起重半径增加而起重量减少。

一般履带式起重机主要技术性能参数可以查起重机手册中的起重性能表或性能曲线。

(2)汽车式起重机

汽车式起重机是一种将起重作业部分安装在汽车通用或专用底盘上的自行式起重机,如图10.39 所示。 其主要优点是:行驶速度快,移动迅速,对路面破坏小,适用于流动性大、经常变换地点的作业。 但这种起重机不能负载行驶,稳定性差,转弯半径大。

图10.39　汽车式起重机

(3)轮胎式起重机

轮胎式起重机是将起重机构安装在特制底盘上的一种自行式全回转起重机,如图10.40 所示。其构造与履带式起重机基本相同,只是底盘上装有可伸缩的支腿,起重时可以使用支腿以增加机身的稳定性,并保护轮胎。

图10.40　轮胎式起重机

轮胎式起重机的优点是行驶速度较高,能迅速转移工作地点或工地,对路面破坏小;缺点是不适合在松软或泥泞的地面上工作。

3)塔式起重机

塔式起重机是一种塔身直立,起重臂旋转的起重机。 这种起重机具有较大的工作空间和工作幅度,起重高度大,广泛应用于多层和高层建筑施工中。

塔式起重机种类较多,下面主要介绍常用的轨道式、爬升式和附着式塔式起重机。(www.xing528.com)

(1)轨道式塔式起重机

轨道式塔式起重机是一种在轨道上行驶的自行式起重机,是土木工程中使用最广泛的一种起重机,它可带重物行走,作业范围大,生产效率高。

常用的轨道式塔式起重机有QT1-2 型、QT1-6 型、QT-60/80 型、QT1-15 型、QT-25 型等,其主要性能有:吊臂长度、起重幅度、起重量、起升速度及行走速度等。

QT-60/80 型起重机如图10.41 所示。 它是一种中型上旋式塔式起重机,起重量为30 ～80 kN,幅度为7.5 ～20 m,是建筑工程中常用的一种塔式起重机。

(2)爬升式塔式起重机

爬升式塔式起重机又称内爬式塔式起重机,通常安装在建筑物内部电梯井或特设开间的结构上,依靠爬升系统随结构升高而升高。 这种起重机的特点是:塔身短,质量轻,安装方便,起重高度大,不占建筑物外围空间,适合于场地狭窄的高层建筑结构安装;缺点是司机作业不能看到起吊装全过程,需靠信号指挥,施工结束后拆卸复杂,需用辅助起重机拆卸。

爬升式塔式起重机一般由底座、套架、塔身、塔顶、起重臂和平衡臂等几部分组成,目前常用的型号主要有QT5-4/40 型和QT3-4 型。

图10.41　QT-60/80 型塔式起重机

1—从动台车;2—下节塔身;3—上节塔身;4—卷扬机;5—操作室;6—吊臂;7—塔顶;8—平衡臂;9—吊钩;10—驱动台车

(3)附着式塔式起重机

附着式塔式起重机又称自升式塔式起重机,直接固定在建筑物近旁的混凝土基础上,借助顶升系统随建筑物的施工进程而自行向上接高。 为保持塔身稳定,每隔一定距离(一般为20 m)用系杆将其锚固于邻近的墙体上。

附着式塔式起重机多为小车变幅,因起重机装在结构近旁,司机能看到吊装的全过程,自身的安装与拆卸不妨碍施工过程,被广泛应用于高层建筑施工。

常用的附着式塔式起重机型号有:QT4-10 型,ZT-1200 型,ZT-100 型,QT1-4 型等。

QT4-10 型塔式起重机是一种顶回式、小车变幅的自升式塔式起重机,每顶升一次可接高2.5 m,最大起重量为100 kN,最大起重力矩为1 600 kN,最大幅度为30 m,装有轨轮,也可固定在混凝土基础上,如图10.42 所示。

QT4-10 型塔式起重机的顶升系统由顶升套架、液压千斤顶、支承座、顶升横梁和定位销等组成。 其爬升过程可分为以下5 步:

①将标准节吊到摆渡车上,并将过渡节与塔身标准节的螺栓松开,准备顶升,如图10.43(a)所示。

②开动液压千斤顶,将塔吊上部结构及顶升套架顶升到超过一个标准节的高度,然后用定位销将套架固定,如图10.43(b)所示。

图10.42　QT4-10 型塔式起重机

1—起重臂;2—平衡臂;3—操作室;4—转台;5—顶升套架;6—标准节;
7—锚固装置;8—底架及支腿;9—起重小车;10—平衡重;11—支承回转装置;
12—液压千斤顶;13—塔身套箍;14—撑杆;15—附着套箍;16—附墙杆;17—附墙连接件

③液压千斤顶回缩,形成引进空间,然后将装有标准节的摆渡小车拉进到引进空间内,如图10.43(c)所示。

④利用液压千斤顶稍微提起标准节,退出摆渡小车,并将标准节平稳放在下面的塔身上,用螺栓加以连接,如图10.43(d)所示。

⑤拔出定位销,下降过渡节,使之与塔身连成整体,如图10.43(e)所示。

如需一次提升若干塔身标准节,可以重复以上步骤。

图10.43　QT4-10 型塔式起重机的爬升过程

1—顶升套架;2—液压千斤顶;3—支承架;4—顶升横梁;5—定位销;6—过渡节;7—标准节;8—摆渡小车

观察思考

到施工现场观察起重机械,属于我们所掌握的哪一种,具有什么特点呢? 附着式起重机是如何爬升的?