建筑施工垂直运输机械知识

现代建筑施工的主要特点是：(l）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。为了保证施工有条不紊，确保证工程质量、工期、经济效益的顺利实现，关键之一是选择合理的垂直运输机械并加以合理地运用。

实践表明，在建筑施工中使用性能良好的、适合施工需要的垂直运输机械，进行合理的机械布置和管理，则一定能在保证质量的前提下，节约劳动力，减轻劳动强度，缩短工期，提高经济效益。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。

一、塔吊

1．塔吊的组成

塔吊又称塔机或塔式起重机。塔式起重机的结构特点是有一个直立的塔身，起重臂安装在垂直塔身的上部，它是高层、超高层建筑施工的主要施工机械。随着现代新工艺、新技术的不断广泛使用，塔式起重机的性能和参数不断提高。

2.塔吊的分类

塔式起重机可按构造特点和起重能力等进行分类。

1)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。

2)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。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；后者起重臂是不变(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。如图1、图2

3)按回转方式划分

分为上塔回转塔式起重机和下塔回转塔式起重机。

4)按起重能力划分

分为轻型塔式起重机、中型塔式起重机和重型塔式起重机。一般情况下，以起重量0.5～3.0t为轻型塔式起重机，起重量为3.0～15t的为中型塔式起重机，起重量为15～40t的起重机为重型塔式起重机。

5)按塔式起重机使用架设的要求划分分为固定式、轨道式、附着式和内爬式四种。

固定式塔式起重机将塔身基础固定在地基基础或结构物上，塔身不能行走。

轨道式塔式起重机又称轨道行走式塔式起重机，简称为轨行式塔式起重机，在轨道上可以负荷行驶。

附着式塔式起重机每隔一定间距通过支撑将塔身锚固在构筑物上。如图所示。

内爬式塔式起重机设置在建筑物内部(如电梯井、楼梯间等)，通过支撑在结构物上的爬升装置，使整机随着建筑物的升高而升高。如图所示。

3.塔吊的主要性能参数

塔式起重机的主要性能参数包括起重力矩、起重量、起升高工作幅度等参数。选用塔式起重机进行高层建筑施工时，首先应根据施工对象确定所要求的参数。

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。幅度又包括最大幅度与最小幅度两个参数。高层建筑施工选择塔式起重机时，首先应考察该塔吊的最大幅度是否能满足施工需要。

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。它是随着工作半径的加大而减少的。

3)起重力矩

初步确定起重量和幅度参数后，还必须根据塔吊技术说明书中给出的资料，核查是否超过额定起重力矩。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，其大小与塔身高度及臂架构造型式有关。一般应根据构筑物的总高度、预制构件或部件的最大高度、脚手架构造尺寸及施工方法等综合确定起升高度。

4.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。

塔式起重机附墙装置的计算

为了保证安全，一般塔式起重机的高度超过30～40m就需要附墙装置，在设置第一道附墙装置后，塔身每隔14～20m须加设一道附墙装置。附墙装置由锚固环、附着杆组成。锚固环由型钢、钢板拼焊成方形截面，用连接板与塔身腹杆相连，并与塔身主弦杆卡固。附墙拉杆有多种布置形式，可以使用三根或四根拉杆，根据施工现场情况而定。三根拉杆附着杆节点如图所示。

二、施工电梯

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。

概述

1.施工电梯的分类

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，电动―液压驱动电梯工作速度比电机驱动电梯工作速度快，可达96m/min。

施工电梯按用途可划分为载货电梯、载人电梯和人货两用电梯。载货电梯一般起重能力较大，起升速度快，而载人电梯或人货两用电梯对安全装置要求高一些。目前，在实际工程中用得比较多的是人货两用电梯。

施工电梯按施工电梯的驱动形式可分为钢索曳引、齿轮齿条曳引和星轮滚道曳引三种形式。其中，钢索曳引是早期产品，星轮滚道曳引的传动形式较新颖，但载重能力较小，目前用得比较多的是齿轮齿条曳引这种结构形式。

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)。我国施工电梯用得比较多的是前者。

施工电梯按塔架多少分为单塔架式和双塔架式。目前，双塔架桥式施工电梯很少用。

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。