4高层建筑施工起重运输机械解读课件

第四章

高层建筑施工用起重运输机械10/16/20231第三章大体积混凝土基础结构施工起重运输体系的选择塔式起重机施工外用电梯混凝土泵和泵车10/16/20232第一节起重运输体系的选择10/16/20233一.起重运输体系的选择现代高层建筑施工的主要特点是：(1)垂直运输量大、运距高；(2)结构、水电、装修齐头并进，交叉作业多，安全隐患大；(3)工期紧张；(4)施工人员上下频繁，人员交通量大；(5)组织管理工作复杂。10/16/20234高层运输作业的特点运输量大机械费用大对工期影响大10/16/20235高层建筑施工常用的垂直运输机械有：塔式起重机、施工外用电梯、混凝土泵等。组合：塔式起重机+施工电梯塔式起重机+混凝土泵+施工电梯塔式起重机+快速提升机+施工电梯井架起重机+施工电梯井架起重机+快速提升机+施工电梯10/16/20236选择参考：运输能力要满足规定工期要求机械费用低综合经济效益好目前，采用塔式起重机+混凝土泵+施工电梯的方案愈来愈多10/16/20237第二节塔式起重机10/16/20238二、塔式起重机塔式起重机的基本型式对自升塔式起重机技术性能的要求塔式起重机的选用塔式起重机试验中的几个技术问题内爬塔式起重机的爬升与拆除10/16/202391、塔式起重机的基本型式塔吊的组成：金属结构部分、机械传动部分、电气控制与安全保护部分以及与外部支承设施组成。金属结构部分包括行走台车架、支腿、底架平台、塔身、套架、回转支承、转台、驾驶室、塔帽、起重臂架、平衡臂架以及绳轮系统、支架等。机械传动部分包括起升机构、行走机构、变幅机构、回转机构、液压顶升机构、电梯卷扬机构以及电缆卷筒等。10/16/202310按行走机构划分分为自行式塔式起重机、固定式塔式起重机。自行式塔式起重机能够在固定的轨道上、地面上开行。其特点是能靠近工作点，转移方便，机动性强。常见的有轨道行走式、轮胎行走式、履带行走式等。固定式塔式起重机没有行走机构，能够附着在固定的建筑物或建筑物的基础上，随着建筑物或构筑物的上升不断地上升。10/16/202311按起重臂变幅方法划分分为起重臂变幅式塔式起重机和起重小车变幅式塔式起重机和折臂变幅式前者起重臂与塔身铰接，变幅时可调整起重臂的仰角，常见的变幅结构有电动和手动两种；中间者起重臂是不变(或可变)横梁，下弦装有起重小车，变幅简单，操作方便，并能负载变幅。后者弥补了上述两种的不足，但是变幅机构复杂，制造安装麻烦，较少采用10/16/20231210/16/202313按回转方式划分

上塔回转塔式起重机下塔回转塔式起重机。前者塔尖回转，塔身不动，回转机构在顶部，结构简单，但起重机重心偏高，塔身下部要加配重，操作室位置较低，不利于高层建筑施工；后者塔身与起重臂同时旋转，回转机构在塔身下部，便于维修，操作室位置较高，便于施工观测，但回转机构较复杂。10/16/202314按起重能力划分轻型塔式起重机（以起重量0.5～3.0t）中型塔式起重机（起重量为3.0～15t）重型塔式起重机（起重量为15～40t）10/16/202315按塔式起重机使用架设的要求划分固定式轨道式附着式内爬式10/16/202316按塔身加节型式分类上加节中加节下加节10/16/20231710/16/2023182、对自升塔式起重机技术性能的要求起重臂要长工作速度要高且能调速宜用起重小车变幅式的臂架改善操作条件10/16/2023193、塔式起重机的选用基本参数的确定1)幅度幅度，又称回转半径或工作半径，即塔吊回转中心线至吊钩中心线的水平距离。2)起重量

起重量是指塔式起重机在各种工况下安全作业所容许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。3)起重力矩所谓起重力矩(单位kN·m)指的是塔式起重机的幅度与相应于此幅度下的起重量的乘积，能比较全面和确切地反映塔式起重机的工作能力；4)起升高度

起升高度是指自轨面或混凝土基础顶面至吊钩中心的垂直距离。10/16/2023204)起升高度轨道式、固定式、附着式小车变幅塔式起重机的吊钩高度计算内爬式小车变幅起重机的塔身高度计算仰角变幅式的吊钩高度计算10/16/202321塔式起重机的选用先根据建筑的特点，选定起重机的型式计算幅度和高度确定起重重量和力矩选定起重机的型号10/16/202322塔吊的布置在编制施工组织设计、绘制施工总平面图时，合适的塔式起重机安设位置应满足下列要求：(1)塔式起重机的幅度与起重量均能很好地适应主体结构(包括基础阶段)施工需要，并留有充足的安全余量。(2)要有环形交通道，便于安装辅机和运输塔式起重机部件的卡车和平板拖车进出施工现场。(3)应靠近工地电源变电站。(4)工程竣工后，仍留有充足的空间，便于拆卸塔式起重机并将部件运出现场。(5)在一个栋号同时装设两台塔式起重机的情况下，要注意其工作面的划分和相互之间的配合，同时还要采取妥善措施防止相互干扰。10/16/2023234、塔身起重机使用的几个技术问题塔式起重机的基础附着塔式起重机的附着装置附着塔式起重机的加节接高10/16/202324塔式起重机的基础分为整体式和分离式两种。前者是塔身节的四个肢通过预埋件固定在一厚钢筋混凝土板上，混凝土用量大，对预埋件位置、标高要求高，但它能起压载作用，提高塔身抗整体倾覆的稳定性。一般用于设在建筑物内部的塔式起重机基础，或与建筑结构联成一体时；后者是塔机底架的四个肢直接座在四块混凝土基础上，无需预埋件，表面标高有差异时，用垫片调整，混凝土用量较少。一般用于设在建筑物外部的附着式、固定式塔式起重机，或装有行走底架但无台车的塔式起重机。10/16/202325整体式基础底面压力计算防止塔身起重机倾覆计算分离式确定基础埋深计算基础底面面积计算基础高度基础的布置布置在基础边布置在基坑中央10/16/202326布置在基础边围护墙之外水泥土墙之上布置在桩上10/16/202327布置在基坑中央时施工顺序：确定塔式起重机的布置位置塔吊桩基及支承立柱施工塔吊承台塔式起重机的安装基坑开挖和系杆安装10/16/202328附着式塔式起重机的附着装置附着装置由附着框架、附着杆和附着支座组成附着杆的计算附着杆内力附着杆长细比稳定性计算附着支座连接计算附着框架计算10/16/202329圆形截面长方形截面10/16/202330附着式自升塔式起重机的加节接高上加节中加节10/16/2023311、将标准节吊到摆渡小车上，将过渡节与塔身标准节相联的螺栓松开，图a；2、开动液压千斤顶，将塔顶及顶升套架顶升到超过一个标准节的高度，然后用定位销将顶升套架固定，图b；3、液压千斤顶回缩，借助手摇链轮将装有标准节的摆渡小车拉到套架中间的空间里，图c；4、用液压千斤顶稍微提升标准节，退出摆渡小车，然后将标准节落在塔身上，并用螺栓加以联结，图d；5、拔出定位销，下降过渡节，使之与新标准节联成整体，图e。

10/16/2023325、内爬塔式起重机的爬升与拆除先爬升外塔身，再爬升内塔身内外塔身各有一个底座，每个底座各装4个伸缩式支腿人字拔杆是由两根圆木或钢管、缆风、滑车组、导向滑车等组成。在人字拔杆的顶部交叉处，悬挂滑车组。10/16/2023331-圆木或钢管；2-缆风；3-起重滑车组；4-导向滑车；5-拉索；6-主缆风

10/16/202334第三节外用施工电梯10/16/202335施工电梯又称外用施工电梯或施工升降机，是一种很重要的高层建筑施工用垂直运输机械设备，它多数是人货两用，少数仅供货用或人用。施工电梯按施工电梯的动力装置可分为电动与电动―液压两种；施工电梯按吊厢数量可分为单吊厢式和双吊厢式；施工电梯按承载能力，施工电梯可分为两级(一级能载重物1t或人员11～12人，另一级载重量为2t或载乘员24名)。齿轮齿条驱动施工电梯的构成：施工电梯的主要部件为吊笼、带有底笼的平面主框架结构、立柱导轨架，驱动装置、电控系统提升系统、安全装置等。10/16/2023361)立柱导轨架一般立柱由无缝钢管焊接成桁架结构并带有齿条的标准节组成，标准节长为1.5m，标准节之间采用套柱螺栓连接，并在立柱杆内装有导向楔。2)平面主框架带底笼的安全栅电梯的底部有一个便于安装立柱段的平面主框架，在主框架上立有带镀锌铁网状护围的底笼。底笼的高度约为2m，其作用是在地面把电梯整个围起来，以防止电梯升降时闲人进出而发生事故。3)吊笼

吊笼又称为吊厢，不仅是乘人载物的容器，而且又是安装驱动装置和架设或拆卸支柱的场所。吊笼内的尺寸一般为长×宽×高3×1.3×2.7(m3)左右。4)驱动装置

是使吊笼上下运行的一组动力装置，其齿轮齿条驱动机构可为单驱动、双驱动，甚至三驱动。10/16/2023375)安全装置(1)限速制动器。国产的施工外用载人电梯大多配用两套制动装置，其中一套就是限速制动器。它能在紧急的情况下如电磁制动器失灵，机械损坏或严重过载和吊笼在超过规定的速度约15%时，使电梯马上停止工作。

常见的限速器是锥鼓式限速器，根据功能不同，分为单作用和双作用两种形式。所谓单作用限速器只能沿工作吊厢下降方向起制动作用。10/16/202338(2)制动装置。①限位装置。设在立柱顶部的为最高限位装置，可防止冒顶，主要是有由限位碰铁和限位开关构成。设在楼层的为分层停车限位装置，可实现准确停层。设在立柱下部的限位器可不使吊笼超越下部极限位置。②电机制动器，有内抱制动器和外抱电磁制动器等。③紧急制动器，在紧急的情况下如限速和传动机构都发生故障时，可实现安全制动。(3)缓冲弹簧。底笼的底盘上装有缓冲弹簧，在下限位装置失灵时，可以减小吊笼落地震动。10/16/2023396)平衡重平衡重的重量约等于吊笼自重加1/2的额定载重量，用来平衡吊笼的一部分重量，平衡重通过绕过主柱顶部天轮的钢丝绳，与吊笼连接，并装有松绳限位开关。7)电气控制与操纵系统电梯的电器装置(接触器、过载保护、电磁制动器或晶闸管等电器组件)装在吊笼内壁的箱内，为了保证电梯运行安全，所有电气装置都重复接地。10/16/202340绳轮驱动施工电梯绳轮驱动施工电梯常称为施工升降机或升降机10/16/202341施工电梯的选择和使用1)选择根据建筑体型、建筑面积、运输量、工期和电梯价格、供货条件等选择外用施工电梯20层以下的高层建筑，采用绳轮驱动施工电梯，25～30层以上的高层建筑选用齿轮齿条驱动施工电梯。2)使用(1)确定施工电梯位置。施工电梯安装的位置应尽可能满足：①有利于人员和物料的集散；②各种运输距离最短；③方便附墙装置安装和设置；④接近电源，有良好的夜间照明，便于司机观察。10/16/202342

施工电梯基础及附墙装置的构造做法1.施工电梯基础的构造做法电梯的基础为带有预埋地脚螺栓的现浇钢筋混凝土。2.施工电梯的附墙装置为了保证导轨架的稳定性，当电梯架设到一定的高度时，每隔一定的间距必须把立柱导轨架与建筑物用附墙支撑和预埋件连接起来。10/16/202343第四节混凝土泵和泵车10/16/202344混凝土泵的发展混凝土泵的工作原理分配阀布料杆混凝土泵的选择和使用泵送混凝土对原材料及配合比的要求10/16/2023451、混凝土泵的发展混凝土的垂直运输量占最大比重，所以合适的运输设备十分必需1930年，德国三一、夹江。10/16/2023462、混凝土泵的工作原理按驱动方式分为活塞式泵和挤压式泵，目前用得较多的是活塞式泵；所使用的动力可分为机械式活塞泵和液压式活塞泵，目前用得较多的是液压式活塞泵；按推动活塞的介质又分为油压式和水压式两种，现在用得较多的是油压式；按机动性分为固定式泵和移动式，10/16/202347组成料斗、液压缸、活塞、混凝土缸、阀门、Y型管、冲洗设备、液压系统、动力系统等工作过程10/16/202348液压活塞式混凝土泵的主要特点1)运距远

液压活塞式混凝土泵的工作压力，一般可达5MPa，最大可达19MPa，水平运距达600m，垂直运距最大可达为250m2)结构简单

泵的输送冲击小而稳定，排量可以自由调节，但是此类泵使用的关键是混凝土缸的活塞与缸体的磨损以及阀体的的工作可靠性。10/16/2023493、分配阀概述二位四通机能要求分类：转动式、闸板式和管形式闸板式分配阀平置式斜置式管形分配阀S形、C形和裙形管阀10/16/202350该阀设置在料斗1后部，这样既可以降低集料斗的高度，又使泵体紧凑而不妨碍搅拌车向集料斗卸料，两个液压缸各有一个闸板阀，在液压缸活塞缸的作用下做往复运动，完成打开或关闭混凝土的进、出料口的动作。此阀对混凝土的适应性强，但结构繁杂。更换此阀时需拆下料斗，故维修不便。出料回采用Y形管，压力损失较大，故泵送混凝土压力小。在作业中用来润滑闸板阀的润滑脂易进入混凝土内，因此属消耗品，需要不断补充。

10/16/202351C形阀置于料斗内，一端与混凝土泵出口10接通，另一端在两个液压缸活塞杆的作用下做往复摆动，分别与两个混凝土缸7接通，实现吸料和排料过程。应用该阀可具有下列特点：清除残余混凝土容易，泵送混凝土后清洗整个输送系统时，无须打开输送管就可以把海绵球反泵吸入用来清理输送管道；C形阀更换方便；耐磨板与C形阀之间的接触面可由自动密封环自动补偿磨损量；C形阀采用厚锰钢材质，耐磨损；没有类似S形阀的摆轴，混凝土能直接流入混凝土缸，吸入效率高；C形阀轴承位于混凝土区域之外，可免除经常维护；对骨料的适应性较强等。

10/16/202352S形阀置于料斗内，一端与混凝土泵出口接通，另一端在两个液压缸活塞杆的作用下做往复摆动，分别与两个混凝土缸A、B接通，当S形阀与混凝土泵缸B接通时，泵缸B压送混凝土时，此时A缸吸入混凝土；而S形阀与混凝土泵缸A接通时，则A缸压送、B缸吸入混凝土，如此实现吸料和排料的过程。S形阀本身就是输送管的部分，流到截面形状没有变化，并设置了耐磨环的耐磨板。易损件磨损后便于维修和更换。因泵送混凝土压力大，具有输送距离远和输送高度大的特点。

10/16/2023534、布料杆混凝土布料杆是完成输送、布料、摊铺混凝土浇筑入模的一种设备。混凝土泵车布料杆和独立式布料杆独立式分为：移置式、管柱式和塔架式10/16/2023545、混凝土泵的选择和应用分为：高压泵和中压泵参数：实际平均输出量和最大输送距离平均输出量最大输送距离10/16/202355(1)确定混凝土泵的合理的位置。尽可能使管道总的线路最短，尽可能减少迁移次数，便于用清水冲洗泵机。(2)混凝土泵机的基础应坚实可靠，无坍塌，不得有不均匀沉降。泵机就位后应固定牢靠。(3)发现有骨料卡住料斗中的搅拌器或有堵