建筑施工之垂直运输设施.docx
《建筑施工之垂直运输设施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑施工之垂直运输设施.docx（68页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
建筑施工之垂直运输设施
建筑施工之垂直运输设施
建筑施工之垂直运输设施
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
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
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
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
~
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
~170A，共16种
~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~
（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
~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
~
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·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，每一种型号兼有和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~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中型上回转塔机、H3/36B大型上回转塔机（主要性能参数见表5-106），其主要零件已实现国产化。
此后，生产技术迅速发展，已能生产各种可适应高层、超高层建筑施工需要的自升式塔机，有外墙附着和内爬两种：
国产外墙附着式上回转自升塔机主要有QT4-10、QT4-10A、QT80（A）、Z80、ZF120和QTZ-200；国产内爬式塔机则有QTP-60、QT5-4/20，它们的主要性能见表5-107。
三种引进技术的塔机的主要性能表5-106
性能参数
单位
快速安装式
TOPKIT自升式
GTMR360B
FO/23B
H3/36B
SA452
最大起重力矩
kN·m
848
1300
1450
2600
行走式起升高度
m
最大起重量
t
8
10
10
12
最大幅度
m
45
45
50
60
最大幅度时的起重量
t
机械自重
t
50
93
国产自升式塔式起重机的主要技术参数表5-107
序次
型号
额定起重力矩
（kN·m）
幅度
（m）
最大起重量
（t）
最大起重量时幅度
（m）
最大幅度时起重量
（t）
起升高度（m）
速度（m/min，r/min）
备注
产地厂家
附着
内爬
行走
固定
起升
变幅
行走
回转
1
QT4-10
10
20
17
12
4
160
45，
18
北京
2
QT80（A）
7
6
70
70，50，
45，25
北京
3
Z80
8
10
123
45，
30
上海，四川
4
ZT-120
8
15
160
50，3
上海
5
QTZ1600
55，60，65
10
200
35，73，110
60，30，
济南
6
QTZ800
40，45，50
8
150
150
34，54，100
35
22
济南
7
QTZ200
20
12
60
80，40，
北京
8
QTZ100
~60
50
6档~
80，60，
中建
9
QTZ60A
35，40，45
6
100
110
34，54，100
35
22
济南
10
QTZ60
35，40，45
6
100
34，50，100
20，
济南
11
QTZ40
30，35，40
4
1
80
32
18，34，70
20，
济南
12
QTZ315
38
3
80
30
30
，，
22，33
23
，
济南
13
QTZ25
30
60
44，29，
22
23
，
济南
14
QTP60
30
6
10
2
50，25
，10
~
内爬塔
上海
15
QT5-4/20
20
4
11
2
40，5
20
内爬塔
湖北
16
C7050
70
20
5
80
四川
17
C7022
70
16
56
四川
18
H3/36B
60
12
205
四川
19
C5530
55
12
3
230
四川
20
FO/23B
50
10
203
四川
21
C4513
45
6
100
四川
22
C5015
50
8
120
四川
23
C4010
40
4
1
82
四川
24
C3208
32
60
四川
25
QTZ63
630
50
6
140
41
80，40，
43，
常州
26
QTZ30
300
36
3
80
28
50，25，85
25
常州
27
QTZ20
200
25
2
60
26
，35
22
常州
28
QTZ25
250
~
60
25
无锡
29
QTZ40C
400
~42
4
100
31
32
25
无锡
30
QTZ60C
600
2~48
6
100
20，
无锡
31
QTZ80
800
~48
8
140
40
40
无锡
32
QTZ630
2~50
6
120
40
54，36，8
27，18，4
20，
安徽
33
QTZ400E
2~40
3
55，35，8
，，4
20，40
安徽
34
QTZ1000
~60
8
150
50
100，72，48，6
50，36，24，3
20，40
安徽
35
ZSC-5815
870
58
0~90
0~45
60
小车式
内/外爬
南京
36
ZSC-5024
1200
50
10
0~90
0~45
60
南京
37
ZSC-5040
2000
50
15
4
0~90
0~45
60
南京
38
ZSC-7030
2100
70
15
3
0~90
0~45
60
南京
39
ZSC-3080
2400
30
15
8
0~90
0~45
60
南京
40
ZSL-5522
1210
55
0~90
动臂拭
内/外爬
南京
41
ZSL-3535
1220
35
0~90
南京
42
ZSL-5025
1250
50
0~90
南京
43
QTZ125
1250
2~60
8
100/163
50
50
四川锦城
44
FO/23B
50
10
塔身2m
截面
沈阳
45
H3/36B
60
12
195
266
沈阳
46
K40/21
70
16
沈阳
47
K50/50
70
12，16，20
5
120
270
沈阳
48
FL25/30
50
6
3
沈阳
49
K40/26
70
16
265
沈阳
50
QTZ80
50
10
沈阳
51
QTZHG63
起重45布料35
6
190
起重、布料两用
大连
52
QTZHG25
起重、布料25
206
26
中建二局在同济大学协助下，开发试制成功了QTG25S型电梯式塔式起重机（图5-142），它由1台常用的小车变幅附着式自升塔机和双笼人货电梯组成，塔身兼作梯笼轨道，一机两用，其主要技术性能见表5-108。
电梯式塔式起重机的技术性能表5-108
序次
项目
性能指标
序次
项目
性能指标
一
塔吊部分
3
货笼起升速度m/min
60
1
起重力矩kN·m
250
4
客货笼起升速度m/min
40
2
最大起重量kN（tf）
（）
三
整机工作参数
3
最大起升高度m
100
1
附着间隔m
4
工作幅度m
~25
2
第一道附着点高度m
9
5
自由高度m
18
3
总功率kW
6
起升速度m/min
5~26
整机自重kN（tf）
7
回转速度r/min
4
（100m，包括配重）
（30）
8
顶升速度m/min
工作风压N/m2
二
升降机部分
5
非工作风压N/m2
150
1
货笼起重量kN（tf）
（1）
6
最大附墙力kN
600
2
客货笼起重量kN（tf）
（1）
图5-142电梯式塔式起重机
该机塔身采用片式结构和轴瓦式接头，运输和存放体积较标准节减少一半；操纵部分
升级会员 