5-5 垂直运输设施

5-5垂直运输设施5-5-1垂直运输设施的设置要求垂直运输设施为在建筑施工中担负垂直运（输）送材料设备和人员上下的机械设备和设施，它是施工技术措施中不可缺的重要环节。随着高层、超高层建筑、高耸工程以及超深地下工程的飞速发展，对垂直运输设施的要求也相应提高，垂直运输技术已成为建筑施工中的重要的技术领域之一。5-5-1-1垂直运输设施的分类由于凡具有垂直（竖向）提升（或降落）物料、设备和人员功能的设备（施）均可用于垂直运输作业，种类较多，可大致分以下五大类：1．塔式起重机塔式起重机具有提升、回转、水平输送（通过滑轮车移动和臂杆仰俯）等功能，不仅是重要的吊装设备，而且也是重要的垂直运输设备，用其垂直和水平吊运长、大、重的物料仍为其他垂直运输设备（施）所不及。塔式起重机的分类见表5-101。塔式起重机的分类表5-101分类方式类别按固定方式划分固定式；轨道式；附墙式；内爬式按架设方式划分自升；分段架设；整体架设；快速拆装按塔身构造划分非伸缩式；伸缩式按臂构造划分整体式；伸缩式；折叠式按回转方式划分上回转式；下回转式按变幅方式划分小车移动；臂杆仰俯；臂杆伸缩按控速方式划分分级变速；无级变速按操作控制方式划分手动操作；电脑自动监控按起重能力划分轻型（≤80t·m）；中型（≥80t·m，≤250t·m）重型（≥250t·m，≤1000t·m）；超重型（≥1000t·m）2．施工电梯多数施工电梯为人货两用，少数为仅供货用。电梯按其驱动方式可分为齿条驱动和绳轮驱动两种：齿条驱动电梯又有单吊箱（笼）式和双吊箱（笼）式两种，并装有可靠的限速装置，适于20层以上建筑工程使用；绳轮驱动电梯为单吊箱（笼），无限速装置，轻巧便宜，适于20层以下建筑工程使用。3．物料提升架物料提升架包括井式提升架（简称“井架”）、龙门式提升架（简称“龙门架”）、塔式提升架（简称“塔架”）和独杆升降台等，它们的共同特点为：（1）提升采用卷扬，卷扬机设于架体外；（2）安全设备一般只有防冒顶、防坐冲和停层保险装置，因而只允许用于物料提升，不得载运人员；（3）用于10层以下时，多采用缆风固定；用于超过10层的高层建筑施工时，必须采取附墙方式固定，成为无缆风高层物料提升架，并可在顶部设液压顶升构造，实现井架或塔架标准节的自升接高。塔架是一种采用类似塔式起重机的塔身和附墙构造、两侧悬挂吊笼或混凝土斗的、可自升的物料提升架。此外，还有一种用于烟囱等高耸构筑物施工的、随作业平台升高的井架式物料提升机，同时供人员上下使用，在安全设施方面需相应加强，例如增加限速装置和断绳保护等，以确保人员上下的安全。4．混凝土泵它是水平和垂直输送混凝土的专用设备，用于超高层建筑工程时则更显示出它的优越性。混凝土泵按工作方式分为固定式和移动式两种；按泵的工作原理则分为挤压式和柱塞式两种。目前我国已使用混凝土泵施工高度超过300m的电视塔。5．采用葫芦式起重机或其他小型起重机具的物料提升设施这类物料提升设施由小型（一般起重量在1.0t以内）起重机具如电动葫芦、手扳葫芦、倒链、滑轮、小型卷扬机等与相应的提升架、悬挂架等构成，形成墙头吊、悬臂吊、摇头把杆吊、台灵架等。常用于多层建筑施工或作为辅助垂直运输设施。垂直运输设施的总体情况见表5-102。垂直运输设施的总体情况表5-102序次设备（施）名称形式安装方式工作方式设备能力起重能力提升高度1塔式起重机整装式行走在不同的回转半径内形成作业覆60~10000kN·m80m内固定自升式盖区250m内附着内爬式装于天井道内、附着爬升3500kN·m内一般在300m内2施工升降机（施工电梯）单笼、双笼笼带斗附着吊笼升降一般2t以内，高者达2.8t一般100m内，最高已达645m3井字提升架定型钢管搭设缆风固定吊笼（盘、斗）升降3t以内60m内定型附着可达200m以上钢管搭设100m以内4龙门提升架（门式提升机）缆风固定吊笼（盘、斗）升降2t以内50m内附着100m内5塔架自升附着吊盘（斗）升降2t以内100m以内6独杆提升机定型产品缆风固定吊盘（斗）升降1t以内一般在25m内7墙头吊定型产品固定在结构上回转起吊0.5t以内高度视配绳和吊物稳定而定8屋顶起重机定型产品固定式移动式葫芦沿轨道移动0.5t以内9自立式起重架定型产品移动式同独杆提升机1t以内40m内10混凝土输送泵固定式拖式固定并设置输送管道压力输送输送能力为30~50m3/h垂直输送高度一般为100m，可达300m以上11可倾斜塔式起重机履带式移动式为履带吊和塔吊结合的产品，塔身可倾斜50m内汽车式12小型起重设备配合垂直提升架使用0.5~1.5t高度视配绳和吊物稳定而定5-5-1-2国内外塔式起重机产品的情况与使用选择1．国外塔式起重机产品的情况（1）德国里勃海尔塔式起重机德国里勃海尔公司生产6种系列（A、K、HC、HC-K、HB和C系列）的塔式起重机，其基本情况列于表5-103中。德国里勃海尔塔式起重机系列表5-103序次系列塔机系列的特点型号起重能力（t·m）1A系列下回转、动臂压杆式、伸缩塔身、折叠运输，整体架设6.5A~170A，共16种6.5~1702K系列A系列的改进型（快速拆装），折叠时塔身向后翻倒，2~3档上升速度，臂长18~45m12K，14K，20K，27K，30K，53K，86K，88K，172K12~1723HC系列用于高层建筑，自升式，顶升油缸居于塔身中央或一侧，起升机构采用电磁离合器换挡减速和涡流制动调速63HC~550HC，共24种63~5504HB系列早期产品，动臂变幅、压杆臂架上回转、自升，可用作内爬塔使用3种5C系列重型系列，内塔架顶升，外塔架接高，臂架长可达85m，塔帽上附装摇头扒杆4500，7500，12500，18000，25000，5种450~25006HC-K系列HC系列的变型，臂架既可作小率变幅；也可作仰俯变幅，臂架前后两部分可曲折成90°125，134，180，195HC-K，共4种125~195t·m；最大起重量8-12t，最大吊钩高度72~80m，最大幅度60m时起重1.5~1.65t（2）德国派因奈尔塔式起重机德国派因奈尔厂生产的塔式起重机亦有6个系列：T、SMK、SK、MK、TN和M系列，其中，前5种系列塔机的基本情况列于表5-104中。德国派因奈尔塔式起重机系列表5-104序次系列塔机系列的特点型号起重能力（t·m）1T系列下旋转、塔身和臂架可折叠，整体拖运和架设，水母式底盘，滚栓支承回转装置T35~T63，4种35~632SMK系列快速装拆型，臂架可作小车变幅和仰俯变幅，塔身可伸缩SMK100、102、103、104、105，5种19.5~343SK系列固定、内爬、附墙、轨道四用自升塔机SK71、105、160、180、225、355、450，7种85~5304MK系列塔帽后倾高度减少，双吊点，臂架最长达93m，内塔架顶升，外塔架逐节接高MK450、630、900、1250、1800、2500、3500、5000，8种最大起重能力达6000t·m，最大起重量可达160t5TN系列下回转，在塔身根部进行顶升节高作业，只需较小作业空间TN85、112、180、400、710、1120，6种118~1850（3）法国波坦塔式起重机法国波坦厂生产5种系列的塔式起重机：GMR系列、GTMR系列、GAT系列、TOPKIT系列和MAXIGAT系列，其基本情况列于表5-105中。法国波坦塔式起重机系列表5-105序次系列塔机系列的特点型号起重能力（t·m）1GMR系列早期产品，下回转、塔身伸缩，起重臂可折叠12种12.3~64.82GTMR系列由GMR系列发展而成，下回转，水母式底盘，塔身上部加节顶升，属轻中型塔机9种我国引进的GTMR360B的起重能力为84.8t·m，最大幅度45m，最大起重量8t3GAT系列多功能自升塔机，可作轨道、固定、内爬和附着，侧顶升6种42~161机构4TOPKIT系列组合型功能，塔身、底盘、塔帽、起重臂和工作机构均可视需要组合，塔身为片式连接结构14种我国引进的FO/23B和H3/36B的起重能力分别为130t·m，260t·m；起重臂长45m，69m；最大起重量8t、12t5MAXIGAT系列重型自升塔，最大幅度65m，最大起升速度300m/min7种最大起重能力500（4）其他生产塔吊的著名公司及其产品目前，在国际塔吊市场上比较活跃的著名公司还有德国Wolff，意大利Simma、Comedil、Rainmonde、Alfa，丹麦的KROLL，芬兰的Betrox，西班牙的Comensa和澳大利亚的Favco。日本的主要塔吊生产厂家是“日立”和“石川岛”，后者的最新塔吊产品是1500t·m级的动臂自升式塔吊，最大幅度35m时的额定起重量为35t，幅度20m时的起重量为70t。其起升、变幅及回转均采用可控硅调速。捷克主要生产自升塔吊。前苏联也是塔吊生产大国，主要生产下回转快装塔吊。丹麦则以生产起重能力达1000t·m以上的超重型塔吊著称。英国仅生产一些轻型快速安装塔吊，而美国尽管生产世界名牌汽车吊和履带吊，但较少生产塔吊。（5）国外塔吊发展趋势目前，世界塔吊市场的竞争异常激烈，各著名厂家竞相开发具有吸引力的塔吊新产品，其总的发展趋势如下：1）向大、重发展向大型化和超重型发展，起重量越来越大，起重臂越来越长。下回转式塔机的起重量己达3000t·m，丹麦克洛尔（Kro11）公司已制造出10000t·m的塔式起重机。2）向多功能发展不仅可视施工要求装配成固定式，行走（轨道）式、附着式或内爬式，而且还可利用臂杆作为灵活的混凝土布料装置，塔身亦可作为外用电梯的一部分。3）向高工作速度发展提高塔机的工作速度，如法国波坦公司的Topkit系列的H3/28，H3/32的提升速度已超过100m/min。在变速方面则向无级调速发展。4）向组合的变型塔机发展采用组合设计，以少量通用标准件组成多种可满足不同施工需要的变形塔机。德国的Liebherr，Lineden，Poiner和法国的Potain等公司均有各自整套的组合设计体系。例如Potain公司的Topkit塔机系列14种型号塔机的构件均可彼此组合和互换，塔身、大车底盘、塔帽、起重臂和操作机构均可视需要加以组合和延伸扩展。5）向自动控制和遥控发展里勃海尔、波坦等公司都不同程度地在塔机上使用自控和遥控技术，如采用电脑控制的力矩限位器，具有力矩、变幅、载荷极限报警等功能；波坦塔机回转机构采用OMD系统等。此外，在液压顶升机构已使塔机高度的发展不成问题的情况下，各厂家普遍转向扩大幅度，使俯仰变幅臂架向小车变幅臂架或两者兼容的方向发展。在上述发展趋势的引导之下，各著名塔机生产厂家纷纷推出新产品。法国波坦公司推出了动臂式自升塔吊和汽车式快装塔吊；里勃海尔公司推出了经济型塔吊的改进型EC-H系列和HB系列动臂型塔吊的发展型HC-L系列（吊臂可在15~87°之间进行俯仰变幅）。法国的BPR公司推出了2000系列，从100t·m到250t·m共12种型号，等等。其中波坦公司推出的TopmaticMD系列最为引人注目：共有9种型号，每一种型号兼有4.5m和6.0m两种轨距和两种不同的最大起重量（8~10t），最大幅度达55~65m；起升机构采用调压调速技术，从高速下降到慢速就位可连续变速，运行按加减速曲线进行并可用操纵杆调控；提升机构装有排绳装置，完全排除乱绳的可能性；塔吊的电脑监控系统能自动进行信息数据的处理，发出减速指令，若司机未及时作出反应时，电脑会强制塔吊停止运行。此外，还配有故障诊断系统和电脑辅助保养系统。总之，这些塔机新产品均具有“城市塔吊”的下列特征：长臂，臂头起重量1.2~2t，采用单小车2倍率或双小车4倍率固定不变，工作性能稳定，生产功效提高。2．国内塔式起重机产品的情况我国自上世纪80年代生产出QTP60、QT80A、QTF80等新机型，与此同时，在建设部组织下，北京、四川、沈阳等地单位分别引进了法国波坦公司的塔机技术，主要有三种机型：GTMR360B小型下回转塔机、FO/23B中型上回