施工手册第四版第五章 脚手架工程和垂直运输设施55 垂直运输设施.docx
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施工手册第四版第五章脚手架工程和垂直运输设施55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盖区
60~10000kN·m
80m内
固定
自升式
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645m
3
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）
1
A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
6.5~170
2
K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18~45m
12K，14K，20K，27K，30K，53K，86K，88K，172K
12~172
3
HC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
63~550
4
HB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
5
C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
450~2500
6
HC-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）
1
T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
35~63
2
SMK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
19.5~34
3
SK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
85~530
4
MK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160t
5
TN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）
1
GMR系列
早期产品，下回转、塔身伸缩，起重臂可折叠
12种
12.3~64.8
2
GTMR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8t
3
GAT系列
多功能自升塔机，可作轨道、固定、内爬和附着，侧顶升机构
6种
42~161
4
TOPKIT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、12t
5
MAXIGAT系列
重型自升塔，最大幅度65m，最大起升速度300m/min
7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
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