本章要点
本章介绍了施工现场常用的垂直运输机械——塔式起重机、施工升降机和物料提升机的概念、分类、主要机构、安全保护装置、安装与拆卸以及安全使用等。本章应掌握的重点是三类垂直运输机械的安全保护装置、安装与拆卸以及安全使用等。主要包括:塔式起重机的概念、分类,安全保护装置的概念、作用,安装与拆卸方案的编制、安装的程序和安全注意事项,以及安全使用事项;施工升降机的概念和分类,安全保护装置的概念、作用,安装与拆卸安全注意事项,以及安全使用事项;物料提升机的概念和分类,安全保护装置的概念、作用,物料提升机的稳定性以及安全使用事项。同时,应掌握《建筑机械使用安全技术规程))JGJ 33—2001、《塔式起重机安全规程》GB 5144-2006、《施工升降机安全规则》GB l0055-2007、《龙门架及井字架物料提升机安全技术规范》JGJ 88—1992等标准、规范。
第六章 垂直运输机械
6.1 概述
6.2 塔式起重机
6.2.1 塔式起重机的分类
6.2.2 塔式起重机的性能参数
6.2.3 塔式起重机的主要机构
6.2.4 吊钩、滑轮、卷筒与钢丝绳
6.2.5 安全装置
6.2.6 塔式起重机的安装拆卸方案
6.2.7 塔机的安装拆卸
6.2.8 塔式起重机的验收
6.2.9 塔式起重机的安全使用
6.3 施工升降机
6.3.1 施工升降机的概念和分类
6.3.2 施工升降机的构造
6.3.3 安装与拆卸
6.3.4 施工升降机的安全使用和维修保养
6.4 物料提升机
6.4.1 物料提升机的分类
6.4.2 物料提升机的结构
6.4.3 物料提升机的稳定
6.4.4 物料提升机的安全保护装置
6.4.5 物料提升机的安装与拆卸
6.4.6 安全使用和维修保养
6.1 概 述
建筑工程施工中,建筑材料的垂直运输和施工人员的上下,需要依靠垂直运输设施。垂直运输机械是指承担垂直运输建筑材料或供施工人员上下的机械设备和设施。塔式起重机、施工升降机和龙门架及井架物料提升机是建筑施工中最为常见的垂直运输设备。
随着我国经济的快速增长,建设工程规模的不断扩大,垂直运输机械越来越广泛的应用于建筑施工活动。垂直运输机械对提高工程质量、缩短工期起了非常重要的作用。
6.2 塔式起重机
塔式起重机是臂架安置在垂直的塔身顶部的可回转臂架型起重机,简称塔机。
塔机是现代工业和民用建筑中的重要起重设备,在建筑安装工程中,尤其在高层、超高层的工业和民用建筑的施工中得到了非常广泛的应用。塔机在施工中主要用于建筑结构和工业设备的安装,吊运建筑材料和建筑构件。它的主要作用是重物的垂直运输和施工现场内的短距离水平运输。
6.2 塔式起重机
6.2.1 塔式起重机的分类
6.2.2 塔式起重机的性能参数
6.2.3 塔式起重机的主要机构
6.2.4 吊钩、滑轮、卷筒与钢丝绳
6.2.5 安全装置
6.2.6 塔式起重机的安装拆卸方案
6.2.7 塔机的安装拆卸
6.2.8 塔式起重机的验收
6.2.9 塔式起重机的安全使用
6.2.1 塔式起重机的分类
塔机根据其不同的形式(见JG/T 5037—93塔式起重机分类,下同),可分类如下:
1.按结构形式分
(1)固定式塔式起重机:通过连接件(见GB 6974.9—1986起重机械)将塔身基架固定在地基基础或结构物上,进行起重作业的塔式起重机。
(2)移动式塔式起重机:具有运行装置,可以行走的塔式起重机。根据运行装置的不同,又可分为轨道式、轮胎式、汽车式、履带式。
(3)自升式塔式起重机:依靠自身的专门装置,增、减塔身标准或自行整体爬升的塔式起重机。根据升高方式的不同又分为附着式和内爬式的两种。
附着式塔式机重机:按一定间隔距离,通过支撑装置将塔身锚固在建筑物上的自升塔式起重机。
内爬式塔式起重机:设置在建筑物内部,通过支承在结构物上的专门装置,使整机能随着建筑物的高度增加而升高的塔式起重机。
2.按回转形式分
(1)上回转塔式起重机(图6—1):回转支承设置在塔身上部的塔式起重机。又可分
为塔帽回转式、塔顶回转式、上回转平台式、转柱式等形式。
(2)下回转塔式起重机(图6—2):同转支承设置于塔身底部、塔身相对于底架转动的塔式起重机。
3.按架设方法分
(1)非自行架设塔式起重机:依靠其他起重设备进行组装架设成整机的塔式起重机。
(2)自行架设塔式起重机:依靠自身的动力装置和机构能实现运输状态与工作状态相互转换的塔式起重机。
4.按变幅方式分
(1)小车变幅塔式起重机:起重小车沿起重臂运行进行变幅的塔式起重机。
(2)动臂变幅塔式起重机:臂架作俯仰运动进行变幅的塔式起重机。
(3)折臂式塔式起重机:根据起重作业的需要,臂架可以弯折的塔式起重机。它同时具备动臂变幅和小车变幅的性能。
塔式起重机型号分类及表示方法具体见表6—1(塔式起重机型号分类及表示方法)。
6.2.2 塔式起重机的性能参数
塔式起重机的技术性能用各种数据来表示,即性能参数。
1.主参数
根据《塔式起重机分类》JG/T 5037—93,塔式起重机以公称起重力矩为主参数。公称起重力矩是指起重臂为基本臂长时最大幅度与相应起重量的乘积。
2.基本参数
(1)起升高度(最大起升高度):塔式超重机运行或固定状态时,空载、塔身处于最大高度、吊钩位于最大幅度外,吊钩支承面对塔式起重机支承面的允许最大垂直距离。
(2)工作速度:塔式起重机的工作速度参数包括起升速度、同转速度、小车变幅速度、整机运行速度和稳定下降速度等。
最大起升速度:塔式起重机空载,吊钩上升至起升高度(最大起升高度)过程中稳定运动状态下的最大平均上升速度。
回转速度:塔式起重机空载,风速小于3m/s,吊钩位于基本臂最大幅度和最大高度时的稳定回转速度。
小车变幅速度:塔式起重机空载,风速小于3m/s,小车稳定运行的速度。
整机运行速度:塔式起重机空载,风速小于3m/s,起重臂平行于轨道方向稳定运行的速度。
最低稳定下降速度:吊钩滑轮组为最小钢丝绳倍率,吊有该倍率允许的最大起重量,吊钩稳定下降时的最低速度。
(3)工作幅度:塔式起重机置于水平场地时,吊钩垂直中心线与回转中心线的水平距离。
(4)起重量:起重机吊起重物和物料,包括吊具(或索具)质量的总和。起重量又包括两个参数,一个是基本臂幅度时的起重量,另一个是最大起重量。
(5)轨距:两条钢轨中心线之间的水平距离。
(6)轴距:前后轮轴的中心距:
(7)自重:不包括压重,平衡重塔机全部自身的重量。
6.2.3 塔式起重机的主要机构
塔式起重机是一种塔身直立、起重臂回转的起重机械(图6—1)。塔机主要由金属结构、工作机构和控制系统部分组成。
1.金属结构
塔机金属结构基础部件包括底架、塔身、转台、塔帽、起重臂、平衡臂等部分。
(1)底架
塔机底架结构的构造形式由塔机的结构形式(上回转和下回转)、行走方式(轨道式或轮胎式)及相对于建筑物的安装方式(附着及自升)而定。下回转轻型快速安装塔机多采用平面框架式底架,而中型或重型下回转塔机则多用水母式底架。上回转塔机,轨道要求用作临时堆场或作为人行通道时,可采用门架式底架。自升式塔机的底架多采用平面框架加斜撑式底架。轮胎式塔机则采用箱形梁式结构。
(2)塔身
塔身结构形式可分为两大类:固定高度式和可变高度式。轻型吊钩高度不大的下旋转塔机一般均采用固定高度塔身结构,而其他塔机的塔身高度多是可变的。可变高度塔身结构又可分为五种不同形式:折叠式塔身;伸缩式塔身;下接高式塔身;中接高式塔身和上接高式塔身。
(3)塔帽
塔帽结构形式多样,有竖直式、前倾式及后倾式之分。同塔身一样,主弦杆采用无缝钢管、圆钢、角钢或组焊方钢管制成,腹杆用无缝钢管或角钢制作。
(4)起重臂
起重臂为小车变幅臂架,一般采用正三角形断面。
俯仰变幅臂架多采用矩形断面格桁结构,由角钢或钢管组成,节与节之间采用销轴连接或法兰盘连接或盖板螺栓连接。臂架结构钢材选用16Mn或Q235。
(5)平衡臂
上回转塔机的平衡臂多采用平面框架结构,主梁采用槽钢或工字钢,连系梁及腹杆采用无缝钢管或角钢制成。重型自升塔机的平衡臂常采用三角断面格桁结构。
(6)转台
2.工作机构
塔机一般设置有起升机构、变幅机构、同转机构和行走机构。这四个机构是塔机最基本的工作机构。
(1)起升机构
塔机的起升机构绝大多数采用电动机驱动。常见的驱动方式是:l)滑环电动机驱动;
2)双电机驱动(高速电动机和低速电动机,或负荷作业电机及空钩下降电机)。
(2)变幅机构
1)动臂变幅式塔机的变幅机构用以完成动臂的俯仰变化。
2)水平臂小车变幅式塔机
小车牵引机构的构造原理同起升机构,采用的传动方式是:变极电机→少齿差减速器或圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器→钢绳卷筒。
(3)回转机构
塔机回转机构日前常用的驱动方式足:滑环电机→液力偶合器→少齿差行星减速器→开式小齿轮→大齿圈(叫转支承装斤的齿幽)。
轻型和中型塔机只装l台回转机构,重型的一般装用2台回转机构,而超重型塔机则根据起承能力和转动质量的大小,装设3台或4台回转机构。
(4)大车行走机构
轻、中型塔机采用4轮式行走机构,重型采用8轮或l2轮行走机构,超重型塔机采用12~16轮式行走机构。
6.2.4 吊钩、滑轮、卷筒与钢丝绳
吊钩、滑轮与钢丝绳等是塔式起重机重要的配件。在选用和使用中应按规范进行检查,达到报废标准及时报废。
1.吊钩的报废标准
吊钩出现下列情况之一者,应予报废:
(1)用20倍放大镜观察表面有裂纹及破口;
(2)钩尾和螺纹部分等危险断面及钩筋有永久性变形;
(3)挂绳处断面磨损量超过原高的10%;
(4)心轴磨损量超过其直径的5%;
(5)开口度比原尺寸增加15%:
2.滑轮、卷筒的报废标准
按GB 5144-2005规定,当发现下列情况之一者应予以报废:
(1)裂纹或轮缘破损;
(2)卷筒壁磨损量达原壁厚的10%;
(2)滑轮绳槽壁厚磨损量达原壁厚的20%;
(3)滑轮槽底的磨损量超过相应钢丝绳直径的25%。
3.钢丝绳的报废标准
钢丝绳的报废应严格按照《起重机用钢丝绳检验与报废使用规范》(GB/T 5972-2006)的规定。钢丝绳出现下列情况时必须撤废和更新:
(1)钢丝绳断丝现象严重;
(2)断丝的局部聚集;
(3)当钢丝磨损或锈蚀严重,钢丝的直径减小达到其直径的40%时,应立即报废;
(4)钢丝绳失去正常状态,产生严重变形时,必须立即报废。
6.2.5 安全装置
为了保证塔机的安全作业,防止发生各项意外事故,根据《塔式起重机设计规范》GB/T 13752-1992、《塔式起重机技术条件》GB 9462—1999和《塔式起重机安全规程》GB 5144--2006的规定,塔机必须配备各类安全保护装置。安全装置有下列几个:
1.起重力矩器
起重力矩器主要作用是防止塔机起重力矩超载的安全装置,避免塔机由于严重超载而引起塔机的倾覆等恶性事故。力矩器仅对塔机臂架的纵垂直平面内的超载力矩起防护作用,不能防护风载、轨道的倾斜或陷落等引起的倾翻事故。对于起重力矩器除了要求一定的精度外,还要有高可靠性。
根据力矩器的构造和塔式起重机形式的不同,它可安装在塔帽、起重臂根部和端部等部位。力矩器主要分为机械式和电子式两大类,机械力矩器按弹簧的不同可分为螺旋弹簧和板弹簧两类。
当起重力矩大于相应工况额定值并小于额定值的110%时,应切断上升和幅度增大方向电源,但机构可做下降和减小幅度方向的运动。对小车变幅的塔机,起重力矩器应分别由起重量和幅度进行控制。
力矩器是塔机最重要的安全装置,它应始终处于正常工作状态。在现场条件不完全具备的情况下,至少应在最大工作幅度进行力矩器试验,可以使用现场重物经台秤标定后,作为试验载荷使用,使力矩器的工作符合要求。
2.重量器
起重量器的作用是保护起吊物品的重量不超过塔机的允许的最大起重量,是用以防止塔机的吊物重量超过最大额定荷载,避免发生结构、机构及钢丝绳损坏事故。起重量器根据构造不同可在起重臂头部、根部等部位。它主要分为电子式和机械式两种:
(1)电子式起重量器。电子式起重量器俗称“电子称”或称拉力传感器,当吊载荷的重力传感器的应变元件发生弹性变形时而与应变元件联成一体的电阻应变元件随其变形产生阻值变化,这一变化与载荷重量大小成正比,这就是电子称工作的基本原理,一般情况将电子式起重量器串接在起升钢丝绳中置地臂架的前端。
(2)机械式起重量器。器安装在回转框架的前方,主要由支架、摆杆、导向滑轮、拉杆、弹簧、撞块、行程开关等组成。当绕过导向滑轮的起升钢丝绳的单根拉力超过其额定数值时,摆杆带动拉杆克服弹簧的张力向右运动,使紧固在拉杆上的碰块触发行程开关,从而接触电铃电源,发出警报信号,并切断起升机构的起升电源,使吊钩只能下降不能提升,以保证塔机安全作业。
当起重量大于相应档位的额定值并小于额定值的110%时,应切断上升方向的电源,但机构可做下降方向运动。具有多档变速的起升机构,器应对各档位具有防止超载的作用。
3.起升高度限位器
起升高度限位器是用来吊钩接触到起重臂头部或与载重小车之前,或是下降到最低点(地面或地面以下若干米)以前,使起升机构自动断电并停止工作,防止因起重钩起升过度而碰坏起重臂的装置。可使起承钩在接触到起重臂头部之前,起升机构自动断电并停止工作。常用的有两种形式:一是安装在起重臂端头附近,二是安装在起升卷筒附近。
安装在起重臂端头的是以钢丝绳为中心,从起重臂端头悬挂重锤,当起重钩达到限定位置时,托起重锤,在拉簧作用下,限位开关的杠杆转过一个角度,使起升机构的控制回路断开,切断电源,停止起重钩上升。安装在起升卷筒附近的是卷筒的到转通过链轮和链条或齿轮带动丝杆转动,并通过丝杆的转动使控制块移动到一定位置时,限位开关断电。
对动臂变幅的塔机,当吊钩装置顶部升至起重臂下端的最小距离为800mm处时,应能立即停止起升运动。对小车变幅的塔机,吊钩装置顶部至小车架下端的最小距离根据塔机型式及起升钢丝绳的倍率而定。上回转式塔机2倍率时为l000mm,4倍率时为700mm,下回转塔机2倍率时为800mm,4倍率时为400mm,此时应能立即停止起升运动。
4.幅度限位器
用来起重臂在俯仰时不超过极限位置的装置。当起重的俯仰到一定限度之前发出警报,当达到限定位置时,则自动切断电源:
动臂式塔机的幅度器是用以防止臂架在变幅时,变幅到仰角极限位置时(一般与水平夹角为63°~70°之间时)切断变幅机构的电源,使其停止工作,同时还设有机械止档,以防臂架因起幅中的惯性而后翻。小车运行变幅式塔机的幅度器用来防止运行小车超过最大或最小幅度的两个极限俯置。一般小车变幅限位器是安装在臂架小车运行轨道的前后两端,用行程开关达到控制。
对动臂变幅的塔机,应设置最小幅度限位器和防止臂架反弹后倾装置。对小车变幅的塔机,应设置小车行程限位开关和终端缓冲装置。限位开关动作后应保证小车停车时其端部距缓冲装置最小距离为200mm 。
5.行程限位器
(1)小车行程限位器:设于小车变幅式起重臂的头部和根部,包括终点开关和缓冲器(常用的有橡胶和弹簧两种),用来切断小车牵引机构的电路,防止小车越位而造成安全事故。
(2)大车行程限位器:包括设于轨道两端尽头的制动缓冲装置和制动钢轨以及装在起重机行走台车上的终点开关,用来防止起重机脱轨。
6.回转限位器
无集电器的起重机,应安装回转限位器且工作可靠。塔机同转部分在非工作状态下应能自由旋转;对有自锁作用的回转机构,应安装安全极限力矩联轴器。
7.夹轨钳
装设于行走底架(或台车)的金属结构上,用来夹紧钢轨,防止起重机在大风情况下被风力吹动而行走造成塔机出轨倾翻事故的装置。
8.风速仪
自动记录风速,当超过六级风速以上时自动报警,使操作司机及时采取必要的防范措施,如停止作业、放下吊物等。
臂架根部铰点高度大于50m的塔机,应安装风速仪。当风速大于工作极限风速时,应能发出停止作业的警报。风速仪应安装在起重机顶部至吊具最高的位置间的不挡风处。
9.障碍指示灯
塔顶高度大于30m且高于周围建筑物的塔机,必须在起重机的最高部位(臂架、塔帽或人字架顶端)安装红色障碍指示灯,并保证供电不受停机影响。
10.钢丝绳防脱槽装置
主要用以防止钢丝绳在传动过程中,脱离滑轮槽而造成钢丝绳卡死和损伤。
11.吊钩保险
吊钩保险是安装在吊钩挂绳处的一种防止起吊钢丝绳由于角度过大或挂钩不妥时,造成起吊钢丝绳脱钩,吊物坠落事故的装置。吊钩保险一般采用机械卡环式,用弹簧来控制挡板,阻止钢丝绳的滑脱。
6.2.6 塔式起重机的安装拆卸方案
塔式起重机的安装拆除方案或称拆装工艺,包括拆装作业的程序、方法和要求。合理、正确的拆装方案,不仅是指导拆装作业的技术文件,也是拆装质量,安全以及提高经济效益的重要保证。由于各类型塔式起重机的结构不同,因而其拆装方案也各不相同。
1.安装、拆除专项施工方案内容
塔式起重机的拆装方案一般应包括以下内容:
(1)整机及部件的安装或拆卸的程序与方法;
(2)安装过程中应检测的项目以及应达到的技术要求;
(3)关键部位的调整工艺的应达到的技术条件;
(4)需使用的设备、工具、量具、索具等的名称、规格、数量及使用注意事项;
(5)作业工位的布置、人员配备(分工种、等级)以及承担的工序分工;
(6)安全技术措施和注意事项;
(7)需要特别说明的事项。
2.编制方案的依据
编制拆装方案主要依据是:
(1)国家有关塔式起重机的技术标准和规范,规程;
(2)随机的使用、拆装说明书、整机、部件的装配图、电气原理及接线图等;
(3)已有的拆装方案及过去拆装作业中积累的技术资料;
(4)其他单位的拆装方案或有关资料。
3.编制要求
为使编制的拆装方案达到先进、合理,应正确处理拆装进度、质量和安全的关系。具体要求如下:
(1)拆装方案的编制,一方面应结合本单位的设备条件和技术水平,另一方面还应考虑工艺的先进性和可靠性。因而必须在总结本单位拆装经验和学习外单位的先进经验基础上,对拆装工艺不断地改进和提高。
(2)在编制拆装程序及进度时,应以保证拆装质量为前提。如果片面追求进度,简化必要的作业程序,将留下使用中的事故隐患,即便能在安装后的检验验收中发现,也将造成重大的返工损失。
(3)塔式起重机拆装作业的关键问题是安全,拆装方案中,应体现对安全作业的充分保证。编制拆装方案时,要充分考虑改善劳动和安全条件,龙其是高空作业中拆装工人的人身安全以及拆装机械的不受损害。
(4)针对数量较多的机型,可以编制典型拆装方案,使它具有普遍指导意义。对于数量较少的其他机型,可以典型拆装方案为基准,制定专用拆装方案。
(5)编制拆装方案要正确处理质量、安全和速度、经济等的关系。在保证质量和安全的前提下,合理安排人员组合和各工种的相互协调,尽可能减少工序间不平衡而出现忙闲不均。尽可能减少部件在工序间的运输路程和次数,减轻劳动强度。集中使用辅助起重、运输机械,减少作业台班。
4.拆装方案的编制步骤
(1)认真学习有关塔式起重机的技术标准和规程、规范,仔细研究塔式起重机生产厂使用说明书中有关的技术资料和图纸。掌握塔式起重机的原始数据、技术参数,拆装方法、程序和技术要求。
(2)制定拆装方案路线。一般按照拆装的先后程序,应用网络技术,制定拆装方案路线。一般自升塔式起重机的安装程序是:
铺设轨道基础或固定基础→安装行走台车及底架→安装塔身基础节和两个标准节→安装斜撑杆→放置压重→安装顶升套架和液压顶升装置→组拼安装转台、回转支承装置。承座及过渡节→安装塔帽和驾驶室→装平衡臂→安装起重臂和变幅小车,穿绕起升钢丝绳→顶升接高标准节到需要高度。
塔式起重机的拆卸程序是安装的逆过程。
5.拆装方案的审定
拆装方案制定后,应先组织有关技术人员和拆装专业队的熟练工人研究讨论,经再次修改后由企业技术负责人审定。
根据拆装方案,将拆装作业划分为若干个工位来完成,按照每个工位所负担的作业任务编订工艺卡片。在每次拆装作业前,按分工下达工艺卡片,使每个拆装工人明确岗位职责以及作业的程序和方法。拆装作业完成后,应在总结经验教训的基础上,修改拆装方案、使之更加完善,达到优质、安全、快速拆装塔式起重机的目的。
6.2.7 塔机的安装拆卸
1.安装前的准备工作
拆装作业前,应进行一次全面检查,以防止任何隐患存在,确保安全作业。
(1)检查路基和轨道铺设或混凝土固定基础是否符合技术要求。使用单位应根据塔机原制造商提供的载荷参数设计制造混凝土基础。混凝土强度等级应不低于C35,基础表面平整度偏差小于1/1000。
(2)对所拆装塔机的各机构、各部位、结构焊缝、重要部位螺栓、销轴、卷扬机构和钢丝绳、吊钩、吊具以及电气设备、线路等进行检查,发现问题及时处理。若发现下列问题应修复或更换后方可进行安装:
1)目视可见的结构件裂纹及焊缝裂纹;
2)连接件的轴、孔严重磨损;
3)结构件母材严重锈蚀;
4)结构件整体或局部塑性变形,销孔塑性变形。
(3)对自升塔式起重机顶升液压系统的液压缸和、顶升套架结构、导向轮、挂靴爬爪等进行榆查,发现问题及时处理。
(4)对拆装人员所使用的工具、安全带、安会帽等进行全面检查,不合格者立即更换。
(5)检查拆装作业中的辅助机械,如起重机、运输汽车等必须性能良好,技术要求能保证拆装作业需要。
(6)检查电源闸箱及供电线路,保证电力正常供应。
(7)检查作业现场有关情况,如作业场地、运输道路等是否已具备拆装作业条件。
(8)技术人员和作业人员符合规定要求。
(9)安全措施已符合要求。
2.拆装作业中的安全技术
(1)塔式起重机的拆装作业必须在白天进行,如需要加快进度,并在具备良好的照明条件的夜间做一些拼装工作。不得在大风、浓雾和雨雪天进行。安装、拆卸、加节或降节作业时,塔机的最大安装高度处的风速不应大于13m/s。
(2)在拆装作业的全过程,必须保持现场的整洁和秩序。周围不得堆存杂物,以免妨碍作业并影响安全,对放置起重机金属结构的下面,必须垫放枋子,防止损坏结构或造成结构变形。
(3)安装架设用的钢丝绳及其连接和固定,必须符合标准和满足安装上的要求。
(4)在进行逐件组装或部件安装之前,必须对部件各部分的完好情况、连接情况和钢丝绳穿绕情况、电气线路等进行全面检查。
(5)在拆装起重臂和平衡臂时,要始终保持起重机的平衡,严禁只拆装一个臂就中断作业。
(6)在拆装作业过程中,如突然发生停电、机械故障、天气骤变等情况不能继续作业,或作业时间已到需要停休时,必须使起重机已安装、拆卸的部位达到稳定状态并已锁固牢靠,所有结构件已连接牢固,塔顶的重心线处于塔底支承四边中心处,再经过检查确认妥善后,方可停止作业。
(7)安装时应按安全要求使用规定的螺栓、销、轴等连接件,螺栓紧固时应符合规定的预紧力,螺栓、销、轴都要有可靠的防松或保护装置。
(8)在安装起重机时,必须将大车行走限位装置和限位器碰块安装牢固可靠。并将各部位的栏杆、平台、护链、扶杆、护圈等安全防护装置装齐。
(9)安装作业的程序,辅助设备、索具、工具以及地锚构筑等,均应遵照该机使用说明书中的规定或参照标准安装工艺执行。
3.顶升作业的安全技术
(1)顶升前必须检查液压顶升系统各部件连接情况,并调整好顶升套架导向滚轮与塔身的间隙,然后放松电缆,其长度略大于顶升高度,并紧固好电缆卷简。
(2)顶升作业,必须在专人指挥下操作,非作业人员不得登上顶升套架的操作台,操作室内只准1人操作,严格听从信号指挥。
(3)风力在四级以上时,不得进行顶升作业。如在作业中风力突然加大时,必须立即停止作业,并使上下塔身连接牢固。
(4)顶升时,必须使起重臂和平衡臂处于平衡状态,并将回转部分制动住。严禁回转起重臂及其他作业。顶升中如发现故障,必须立即停止顶升进行检查,待故障排除后方可继续顶升。如短时间内不能排除故障,应将顶升套架降到原位,并及时将各连接螺栓紧固。
(5)在拆除回转台与塔身标准节之间的连接螺栓(销子)时,如出现最后一处螺栓拆装困难,应将其对角方向的螺栓重新插入,再采取其他措施。不得以旋转起重臂动作来松动螺栓(销子)。
(6)顶升时,必须确认顶升撑脚稳妥就位后,方可继续下一动作。
(7)顶升工作中,随时注意液压系统压力变化,如有异常,应及时检查调整。还要有专人用经纬仪测量塔身垂直度变化情况,并做好记录。
(8)顶升到规定高度后,必须先将塔身附在建筑物上,方可继续顶升。
(9)拆卸过程顶升时,其注意事项同上。但锚固装置决不允许提前拆卸,只有降到附着节时方可拆除。
(10)安装和拆卸工作的顶升完毕后,各连接螺栓应按规定的预紧力紧固,顶升套架导向滚轮与塔身吻合良好,液压系统的左右操纵杆应在中间位置,并切断液压顶升机构的电源。
4.附着锚固作业的安全技术
(1)建筑物预埋附着支座处的受力强度,必须经过验算,能满足塔式起重机在工作或非工作状态下的载荷。
(2)应根据建筑施工总高度、建筑结构特点以及施工进度要求等情况,确定附着方案。
(3)在装设附着框架和附着杆时,要通过凋整附着杆的距离,保证塔身的垂直度。
(4)附着框架应尽可能设置在塔身标准节的节点连接处,箍紧塔身,塔架对角处应设斜撑加固。
(5)随着塔身的顶升接高而增设的附着装置应及时附着于建筑物。附着装置以上的塔身自由高度一般不得超过40m。
(6)布设附着支座处必须加配钢筋并适当提高混凝土的强度等级。
(7)拆卸塔式起重机时,应随着降落塔身的进程拆除相应的附着装置。严禁在落塔之前先拆除着装置。
(8)遇有六级及以上大风时,禁止拆除附着装置。
(9)附着装置的安装、拆卸、检查及调整均应有专人负责,并遵守高空作业安全操作规程的有关规定。
5.内爬升作业的安全技术
(1)内爬升作业应在白天进行。风力超过5级时,应停止作业。
(2)爬升时,应加强上部楼层与下部楼层之间的联系,遇有故障及异常情况,应立即停机检查,故障未经排除,不得继续爬升。
(3)爬升过程中,禁止进行起重机的起升、回转、变幅等各项动作。
(4)起重机爬升到指定楼层后,应立即拔出塔身底座的支承梁和支腿,并通过爬升框架固定在楼板上,同时要顶紧导向装置或用楔块塞紧,使起重机能承受垂直和水平载荷。
(5)内爬升塔式起重机的固定间隔一般不得小于3个楼层。
(6)凡置有固定爬升框架的楼层,在楼板下面应增设支柱做临时加固。搁置起重机底座支承梁的楼层下方两层楼板,也应设置支柱做临时加固。
(7)每次爬升完毕后,楼板上遗留下来的开孔,必须立即用钢筋混凝土封闭。
(8)起重机完成内爬作业后,必须检查各固定部位是否牢靠,爬升框架是否固定好,底座支承梁是否紧固,楼板临时支撑是否妥善等,确认无遗留问题存在,方可进行吊装作业。
6.2.8 塔式起重机的验收
塔式起重机在安装完毕后,塔机的使用单位应当组织验收。参加验收单位包括塔机的使用单位和安装单位。
6.2.9 塔式起重机的安全使用
1.塔机司机应具备的条件
(1)年满l8周岁,具有初中以上文化程度;
(2)不得患有色盲、听觉障碍。矫正视力小低于5.0(原标准1.0);
(3)不得患有心脏病、高血压、贫血、癫痫、眩晕、断指等疾病及妨碍起重作业的生理缺陷;
(4)经有关部门培训合格,持证上岗。
2.安全使用
塔式起重机的使用,应遵照国家和主管部门颁发的安全技术标准、规范和规程,同时也要遵守使用说明书中的有关规定。
(1)日常检查和使用前的检查
1)基础。对于轨道式塔机,应对轨道基础、轨道情况进行检查,对轨道基础技术状况做出评定,并消除其存在问题。对于固定式塔机,应检查其混凝土基础是否有不均匀的沉降。
2)起重机的任何部位与输电线路的距离应符合表6—2的规定。
3)检查塔机金属结构和外观结构是否正常;
4)各安全装置和指示仪表是否齐全有效;
5)主要部位的连接螺栓是否有松动;
6)钢丝绳磨损情况及各滑轮穿绕是否符合规定;
7)塔机的接地,电气设备外壳均应与机体的连接是否符合规范的要求;
8)配电箱和电源开关设置应符合要求;
9)塔身。动臂式和尚未附着的自升式塔式起重机,塔身上不得悬挂标语牌。
(2)使用过程中应注意的事项
1)作业前应进行空运转,检查各工作机构、制动器、安全装置等是否正常;
2)塔机司机与要现场指挥人员配合好;同时,司机对任何人发出的紧急停止信号,均应服从;
3)不得使用限位作为停止运行开火;提升重物,不得自由下落;
4)严禁拔桩、斜拉、斜吊和超负荷运转,严禁用吊钩直接挂吊物、用塔机运送人员;
5)作业中任何安全装置报警,都应查明原因,不得随意拆除安全装置;
6)当风速超过6级时应停止使用;
7)施工现场装有2台以上塔式起重机时,2台塔机距离应保证低位的起重机臂架端部与另一台塔身之间至少有2m;高位起重机最低部件与低位起重机最高部件之间垂直距离不得小于2m;
8)作业完毕,将所有工作机构开关转至零位,切断总电源;
9)在进行保养和检修时,应切断塔式起重机的电源,并在开关箱上挂警示标志。
6.3 施工升降机
6.3 施工升降机
6.3.1 施工升降机的概念和分类
6.3.2 施工升降机的构造
6.3.3 安装与拆卸
6.3.4 施工升降机的安全使用和维修保养
6.3.1 施工升降机的概念和分类
1.施工升降机的概念
建筑施工升降机(又称外用电梯、施工电梯,附壁式升降机)是一种使用工作笼(吊笼)沿导轨架作垂直(或倾斜)运动用来运送人员和物料的机械。
施工升降机可根据需要的高度到施工现场进行组装,一般架设可达100m,用于超高层建筑施工时可达200m。施工升降机可借助本身安装在顶部的电动吊杆组装,也可利用施工现场的塔吊等起重设备组装。另外由于梯笼和平衡重的对称布置,故倾覆力矩很小,立柱又通过附壁与建筑结构牢固连接(不需缆风绳),所以受力合理可靠。施工升降机为保证使用安全,本身设置了必要的安全装置,这些装置应该经常保持良好的状态,防止意外事故。由于施工升降机结构坚固,拆装方便,不用另设机房,因此,被广泛应用于工业、民用高层建筑施工、桥梁、矿井、水塔的高层物料和人员的垂直运输。
2.施工升降机的分类
(1)建筑施工升降机按驱动力式分为:齿轮齿条驱动(SC型)、卷扬机钢丝绳驱动(SS型)和混合驱动(SH型)三种。SC型升降机的吊笼内装有驱动装置,驱动装置的输出齿轮与导轨架上的齿条相啮含,当控制驱动电动机正、反转时,吊装将沿着车轨上、下移动。SS式升降机的吊笼沿轨架上下移动是借助于卷扬机收、放钢丝来实现的。图6—3是齿条传动双吊笼施工升降机整机示意图。
(2)按导轨架的结构可分为单柱和双柱两种。
一般情况下,SC型建筑施工升降机多采用单柱式导轨架,而且采取上接节方式。SC型建筑施工升降机按其吊笼数又分单笼和双笼两种。单导轨架双吊笼的SC型建筑施工升降机,在导轨架的两侧各装一个吊笼,每个吊笼各有自己的驱动装置,并可地上、下移动,从而提高了运送客货的能力。
6.3.2 施工升降机的构造
施工升降机主要由金属结构、驱动机构、安全保护装置和电气控制系统等部分组成。
1.金属结构
金属结构由吊笼、底笼、导轨架、对(配)重、天轮架及小起重机构、附墙架等组成。
(1)吊笼(梯笼)
吊笼(梯笼)是施工升降机运载人和物料的构件,笼内有传动机构、防坠安全器及电气箱等,外侧附有驾驶室,设置了门保险开关与门连锁,只有当吊笼前后两道门均关好后,梯笼才能运行。
吊笼内空净高度不得小于2m。对于SS型人货两用升降机,提升吊笼的钢丝绳不得少于二根,且应是彼此的。钢丝绳的安全系数不得小于l2,直径不得小于9mm。
(2)底笼
底笼的底架是施工升降机与基础连接部分,多用槽钢焊接成平面框架,并用地脚螺栓与基础相固结。底笼的底架上装有导轨架的基础节,吊笼不工作时停在其上。底笼四周有钢板网护栏,入口处有门,门的自动开启装置与梯笼门配合动作。在底笼的骨架上装有四个缓冲弹簧,以防梯笼坠落时起缓冲作用。
(3)导轨架
导轨架是吊笼上下运动的导轨、升降机的主体,能承受规定的各种载荷。导轨架是由若干个具有互换性的标准节,经螺栓连接而成的多支点的空间桁架,用来传递和承受荷载。标准节的截面形状有正方形、矩形和三角形,标准节的长度与齿条的模数有关,一般每节为1.5m。导轨架的主弦杆和腹杆多用钢管制造,横缀条则选用不等边角钢。
(4)对(配)重
对重用以平衡吊笼的自重,可改善结构受力情况,从而提高电动机功率利用率和吊笼载重。
(5)天轮架及小起重机构
天轮架由导向滑轮和天轮架钢结构组成,用来支承和导向配重的钢丝绳。
(6)天轮
立柱顶的左前方和右后方安装两组定滑轮,分别支承两对吊笼和对重,当单笼时,只使用一组天轮。
(7)附墙架
立柱的稳定是靠与建筑结构进行附墙连接来实现的。附墙架用来使导轨架能可靠地支承在所施工的建筑物上。附墙架多由型钢或钢管焊成平面桁架。
2.驱动机构
施工升降机的驱动机构一般有两种形式。 一种为齿轮齿条式,一种为卷扬机钢丝绳式。
3.安全保护装置
(1)防坠安全器
防坠安全器是施工升降机主要的安全装置,它可以梯笼的运行速度,防止坠落。安全器应能保证升降机吊笼出现不正常超速运行时及时动作,将吊笼制停。防坠安全器为限速制停装置,应采用渐进式安全器。钢丝绳施工升降机额定提升速度≤O.63m/s时,可使用瞬时式安全器。但人货两用型仍应使用速度触发型防坠安全器。
防坠安全器的工作原理:当吊笼沿导轨架上、下移动时,齿轮沿齿条滚动。当吊笼以额定速度工作时,齿轮带动传动轴及其上的离心块空转。一旦驱动装置的传动件损坏,吊笼将失去控制并沿导轨架快速下滑(当有配重,而且配重大于吊笼一侧载荷时,吊笼在配重的作用下,快速上升)。随着吊笼的速度提高,防坠安全器齿轮的转速也随之增加。当转速增加到防坠安全器的动作转速时,离心块在离心力和重力的作用下与制动轮的内表面上的凸齿相啮合,并推动制动轮转动。制动轮尾部的螺杆使螺母沿着螺杆做轴向移动,进一步压缩碟形弹簧组,逐渐增加制动轮与制动毂之间的制动力矩,直到将工作笼制动在导轨架上为止。在防坠安全器左端的下表面上,装有行程开关。当导板向右移动一定距离后,与行程开关触头接触,并切断驱动电动机的电源。
防坠安全器动作后,吊笼应不能运行。只有当故障排除,安全器复位后吊笼才能正常运行。
(2)缓冲弹簧
在施工升降机的底架上有缓冲弹簧,以便当吊笼发生坠落事故时,减轻吊笼的冲击。
(3)上、下限位开关
为防止吊笼上、下时超过需停位置时,因司机误操作和电气故障等原因继续上升或下降引发事故而设置。上下限位开关必须为自动复位型,上限位位开关的安装位置应保证吊笼触发限位开关后,留有的上部安全距离不得小于l.8m,与上极限开关的越程距离为0.15m。
(4)上、下极限开关
上、下极限开关是在上、下限位开关一旦不起作用,吊笼继续上行或下降到设计规定的最高极限或最低极限位置时能及时切断电源,以保证吊笼安全。极限开关为非自动复位型,其动作后必须手动复位才能使吊笼重新启动。
(5)安全钩
安全钩是为防止吊笼到达预先设定位置,上限位器和上极限限位器因各种原因不能及时动作、吊笼继续向上运行,将导致吊笼冲击导轨架顶部而发生倾翻坠落事故而设置的。安全钩是安装在吊笼上部的重要也是最后一道安全装置,安全钩安装在传动系统出轮与安全器齿轮之间,当传动系统齿轮脱离齿条后,安全钩防止吊笼脱离导轨架。它能使吊笼上行到导轨架顶部的时候,安全钩钩住导轨架,保证吊笼不发生倾翻坠落事故。
(6)吊笼门、底笼门连锁装置
施工升降机的吊笼门、底笼门均装有电气连锁开关,它们能有效地防止因吊笼或底笼门未关闭就启动运行而造成人员坠落和物料滚落,只有当吊笼门和底笼门完全关闭时才能启动行运。
(7)急停开关
当吊笼在运行过程中发生各种原因的紧急情况时,司机应能及时按下急停开关,使吊笼立即停止,防止事故的发生。急停开关必须是非自行复位的电气安全装置。
(8)楼层通道门
施工升降机与各楼层均搭设了运料和人员进出的通道,在通道口与升降机结合部必须设置楼层通道门。此门在吊笼上下运行时处于常闭状态,只有在吊笼停靠时才能由吊笼内的人打开。应做到楼层内的人员无法打开此门。以确保通道口处在封闭的条件下不出现危险的边缘。
4.电气控制系统
施工升降机的每个吊笼都有一套电气控制系统。施工升降机的电气控制系统包括:电源箱、电控箱、操作台和安全保护系统等组成。
6.3.3 安装与拆卸
1.安装前的准备工作
施工升降机在安装和拆除前,必须编制专项施工方案;必须由有相应资质的队伍来施工。
在安装施工升降机前需做以下几项准备工作:
(1)必须有熟悉施工升降机产品的钳工、电工等作业人员,作业人员应当具备熟练的
操作技术和排除一般故障的能力,清楚了解升降机的安装工作。
(2)认真阅读全部随机技术文件。通过阅读技术文件清楚了解升降机的型号、主要参数尺寸,搞清安装平面布置图、电气安装接线图,并在此基础上进行下列工作:
1)核对基础的宽度、平面度、楼层高度、基础深度,并做好记录。
2)核对预埋件的位置和尺寸,确定附墙架等的位置。
3)核对和确定限位开关装置、防坠安全器、电缆架、限位开关碰铁的位置。
4)核对电源线位置和容量。确定电源箱位置和极限开关的位置,并做好施工升降机
安全接地方案。
(3)按照施工方案,编制施工进度。
(4)清查或购置安装工具和必要的设备和材料。
2.安装拆卸安全技术
安装与拆卸时应注意如下的安全事项;
(1)操作人员必须按高处作业要求,在安装时戴好安全帽,系好安全带,并将安全带系好在立柱节上。
(2)安装过程中必须由专人负责统一指挥。
(3)升降机在运行过程中,人员的头、手决不能露出安全拦外;如果有人在导轨架上或附墙架上工作时,绝对不允许开动升降机。
(4)每个吊笼顶平台作业人数不得超过2人,顶部承载总重量不得超过650 kg。
(5)利用吊杆进行安装时,不允许超载,并且只允许用来安装或拆卸升降机零部件,
不得作其他用途。
(6)遇有雨、雪、雾及风速超过l3 m/s的恶劣天气不得进行安装和拆卸作业。
6.3.4 施工升降机的安全使用和维修保养
施工升降机同其他机械设备一样,如果使用得当、维修及时、合理保养不仅会促长使用寿命,而且能够降低故障率,提高运行效率。
1.施工升降机的安全使用
(1)收集和整理技术资料,建立健全施工升降机档案;
(2)建立施工升降机使用管理制度;
(3)操作人员必须了解施工升降机的性能,熟悉使用说明书;
(4)使用前,做好检查工作,确保各种安全保护装置和电气设备正常;
(5)操作过程中,司机要随时注意观察吊笼的运行通道有无异常情况,发现险情立即停车排除。
2.施工升降机的日常检查
(1)检修蜗轮减速机
(2)检查配重钢丝绳
检查每根钢丝绳的张力,使之受力均匀,相互差值不超过5%。钢丝绳严重磨损,达到钢丝绳报废标准时要及时更换新绳。
(3)检查齿轮齿条
应定期检查齿轮、齿条磨损程度,当齿轮、齿条损坏或超过允许磨损值范围时应予更换。
(4)检修限速制动器
制动器垫片磨损到一定程度,须进行更换。
(5)检修其他部件、部位的润滑