一種內(nèi)套自升式塔式起重機內(nèi)爬機構(gòu)的設(shè)計

劉杰海，姜 渭，龍緒登， 祝遠(yuǎn)俊，文 強，龐廣勝

LIU Jie-hai, JIANG Wei, LONG Xu-deng, ZHU Yuan-jun, WEN Qiang, PANG Guang-sheng

(廣西建工集團(tuán)建筑機械制造有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530299)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑已成為城市建筑的標(biāo)配。高層建筑的結(jié)構(gòu)多采用核心筒加外鋼梁桁架，核心筒內(nèi)電梯井是定位內(nèi)爬塔式起重機最理想的位置。現(xiàn)行常見的內(nèi)爬塔式起重機，由于爬升框和頂升油缸均設(shè)置在塔身外側(cè)，因此塔式起重機爬升時，塔身周圍空間要求足夠?qū)?。然而實際工程中，電梯井空間通常很狹窄，這就很大程度上限制了外套內(nèi)爬塔式起重機安裝在此處，從而不得不另在核心筒外的樓面開口來安裝起重設(shè)備。

為了克服空間位置上的限制，科學(xué)合理地利用電梯井作為安裝位置，本文介紹一種內(nèi)套自升式的內(nèi)爬塔式起重機，將套架及頂升油缸設(shè)置在塔身中心，套架和塔身分別通過底座與建筑物相連，通過液壓系統(tǒng)，借助建筑物結(jié)構(gòu)的支撐進(jìn)行自爬升，并且不需要像常規(guī)內(nèi)爬塔式起重機反復(fù)拆裝爬升裝置，操作方便，工作高效。

1 內(nèi)爬總體結(jié)構(gòu)

內(nèi)套自升式的內(nèi)爬塔式起重機的內(nèi)爬總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。塔身底座、套架底座均有可伸縮的支腿，支腿伸出后楔緊在電梯井預(yù)留洞口，支撐著整個塔式起重機。將套架底座通過其支腿安裝在建筑墻體的電梯井洞口并楔緊，頂升內(nèi)套架安裝在套架底座之上；將塔身底座通過其支腿安裝在建筑體的上一層電梯井洞口并楔緊，塔身第一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)套在頂升內(nèi)套架外面且與塔身底座連接牢固，依次再安裝兩節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)；將頂升橫梁和液壓系統(tǒng)安裝于頂升內(nèi)套架內(nèi)部，頂升橫梁通過銷軸將其活動塊與第三節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相連接；水平支撐安裝于第三節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外圍。水平支撐用于塔式起重機非爬升狀態(tài)時穩(wěn)固塔身。當(dāng)塔式起重機需要爬升時，上、下兩套底座的支腿相互交替作為支撐，完成塔身及內(nèi)套架的爬升。

圖1 內(nèi)爬總體結(jié)構(gòu)

1.1 頂升內(nèi)套架的組成

頂升內(nèi)套架如圖2所示，由套架節(jié)架、下橫梁、套架底座、套架底座支腿等組成。其中頂升內(nèi)套架緊固安裝在套架底座上，頂升內(nèi)套架上的主弦桿上焊接有導(dǎo)向滑塊，下橫梁處安裝頂升活動塊，套架底座安裝可伸縮的套架底座支腿。

圖2 頂升內(nèi)套架結(jié)構(gòu)

1.2 頂升上橫梁的組成

頂升上橫梁如圖3所示，由活動塊和橫梁組成。其中活動塊通過銷軸連接在橫梁兩端的下部,橫梁中間耳板通過銷軸與頂升油缸上端連接。

圖3 頂升橫梁結(jié)構(gòu)

1.3 塔身的組成

塔身如圖4所示，由水平支撐、塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、塔身底座、塔身底座支腿組成。其中水平支撐安裝在第三節(jié)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上，塔身底座緊固在塔身基礎(chǔ)節(jié)結(jié)構(gòu)框架下方，塔身底座安裝有可伸縮的塔身底座支腿。

圖4 塔身基礎(chǔ)節(jié)結(jié)構(gòu)

2 爬升工作原理

該內(nèi)爬塔式起重機爬升過程，分為塔身爬升及內(nèi)套架爬升兩個部分。當(dāng)周圍建筑物建設(shè)到一定高度時，內(nèi)爬塔式起重機需要爬升。先進(jìn)行塔身的爬升，此時套架底座支腿伸出并楔緊固定在電梯井預(yù)留洞口上，套架底座支腿穩(wěn)固著內(nèi)套架，通過上、下橫梁活動塊及油缸，支撐整臺塔式起重機。當(dāng)塔身爬升到預(yù)定高度時，即要進(jìn)行起重機內(nèi)套架的爬升，此時塔身底座支腿伸出，楔緊固定在電梯井預(yù)留洞口上，由塔身底座支腿支撐穩(wěn)固著整臺塔式起重機，通過上、下橫梁活動塊及油缸伸縮，實現(xiàn)內(nèi)套架自動爬升。

2.1 塔身的爬升過程

如圖5所示，塔身進(jìn)行爬升時，內(nèi)套架底座支腿楔緊固定在電梯井預(yù)留洞口上，支撐穩(wěn)固著整個內(nèi)爬塔式起重機，塔身水平支撐收緊，使其螺桿與電梯井墻面分離，檢查塔身周圍，確保塔身與建筑物無任何干涉或卡阻，確認(rèn)一切準(zhǔn)備就緒后，按以下步驟操作頂升。

圖5 塔身爬升簡圖

1）操作液壓系統(tǒng)，使油缸上橫梁的支腿上平面對準(zhǔn)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)架主角鋼內(nèi)相應(yīng)的一對支承踏板的下平面，塔身爬升時，須正確安裝上、下橫梁的活動塊承重銷軸，操縱液壓頂升油缸，稍微頂起塔身，檢查確認(rèn)塔身底座支腿已全部縮進(jìn)后再繼續(xù)頂升作業(yè)。液壓頂升油缸的行程為1m，需要經(jīng)過三次或四次的頂升操作方可到達(dá)3m高的上一個預(yù)留孔。因此，每當(dāng)頂升油缸完成頂起1m的行程后，需要操作設(shè)置在內(nèi)套架上的頂升下橫梁活動塊，使之支承著塔式起重機所有已頂起部分，以便于操縱液壓系統(tǒng)收縮油缸，使頂升油缸上橫梁頂升活動塊的上平面對準(zhǔn)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)架主角鋼內(nèi)的下一對支承踏板的下平面，繼而進(jìn)行下一個頂升行程的操作。

2）繼續(xù)操縱液壓油缸將塔身頂起到達(dá)上一個預(yù)留孔后，伸出塔身底座支腿，擱置在建筑物的預(yù)留孔上，并在支腿和預(yù)留洞口之間打入鋼楔塊和堅硬木楔塊固定好支腿。

3）在塔身水平支撐的撐腳處旋動撐腳的左右調(diào)節(jié)螺母，使8個撐腳撐緊在電梯井道或特制橫梁的四周上。

2.2 起重機內(nèi)套架頂升過程

當(dāng)塔身底座支腿爬升到上一層高度的電梯井預(yù)留洞口，即要進(jìn)行起重機內(nèi)套架的爬升。如圖6所示，此時塔身底座支腿伸出，楔緊固定在電梯井預(yù)留洞口上，由塔身底座支腿支撐穩(wěn)固著整臺塔式起重機，通過上、下橫梁活動塊及油缸伸縮，實現(xiàn)內(nèi)套架自動爬升，檢查內(nèi)套架周圍，確保建筑物無任何干涉或卡阻，一切準(zhǔn)備就緒后，按以下步驟操作頂升。

圖6 塔身爬升簡圖

1）人工操作將套架底座支腿已全部縮進(jìn)。

2）把內(nèi)套架頂升下橫梁活動塊內(nèi)端的支承軸裝在支承板下面的銷孔內(nèi)。

3）把頂升油缸上橫梁活動塊內(nèi)端的支承軸裝在支承板下面的銷孔內(nèi)。

4）操縱液壓系統(tǒng)伸出油缸，使油缸頂升上橫梁的活動塊下平面擱置在塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)架主角鋼內(nèi)相應(yīng)的一對支承踏板的上平面，操縱液壓頂升油缸稍微提起套架，確認(rèn)套架底座支腿已全部縮進(jìn)后再繼續(xù)提起套架。操作設(shè)置在內(nèi)套架上的頂升下橫梁活動塊，使之支承著塔式起重機已提起的內(nèi)套架，再操縱液壓系統(tǒng)收縮油缸，使頂升油缸上橫梁的活動塊的下平面擱置在塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)架主角鋼內(nèi)的上一對相應(yīng)的支承踏板的上平面。

5）重復(fù)步驟4，直到將內(nèi)套架提起到達(dá)上一個電梯井預(yù)留洞口后，伸出套架底座支腿擱置在電梯井預(yù)留洞口上，并在支腿和預(yù)留洞口之間打入鋼楔塊和堅硬木楔塊，固定好套架底座支腿。

3 結(jié) 語

本文介紹的內(nèi)套自升式的內(nèi)爬塔式起重機，其內(nèi)套架、液壓頂升系統(tǒng)均設(shè)置在塔身中心，受建筑施工項目作業(yè)空間的限制小。塔身底座支腿、套架底座支腿均可以伸縮且能楔緊固定在電梯井預(yù)留洞口上，起到支撐作用。頂升內(nèi)套架自動爬升，不需要反復(fù)拆裝，達(dá)到節(jié)約資源，提高工效的目的。該內(nèi)套自升式的內(nèi)爬塔式起重機，非常適合安裝在電梯井內(nèi)，利用建筑物有利位置，最大限度地使用塔式起重機所設(shè)定的起重性能參數(shù)。該類型塔式起重機特別適合在高層建筑施工中應(yīng)用推廣。

[1]JGJ 196-2010，建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程[S].

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