第四章 吊装施工（简介）
第一节 概述
一. 吊装在工程施工中的作用：
在土建工程施工现场，常常见到成的起重机在工作。例如，在大体积混凝土工程施工中，常用各种大型起重机吊运混凝土罐入仓浇筑，其特点是，机械的起重量大、浇筑的工作量大、浇筑强度高。另外，有关建筑结构的架设、机电设备的安装、建筑材料和预制构件的搬运和装卸，都需要起重机械完成。因此，在现代建筑施工和安装工程中，起重机械的应用是非常普遍的，重视和研究吊装施工技术也是必须的。
二. .起重机械的基本类型：
起重机械的类型很多，在建筑施工和水利工程施工中常用的起重机械主要有以下几种：
（一） 移动式起重机：
这类起重机包括汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机等。这类起重机的自身由于具备无轨道行走机构，所以机动性好，活动范围广。因此这类起重机也称运行式或者流动式起重机，它们主要用于材料、设备、预制构件的装卸和安装作业。
（二） 轨道式起重机：
它是在沿着铺设在建筑物周围的轨道上，按照服务对象，在有限的范围内可以移动工作的起重机械。由于工作方式不同，这种起重机又分为，轨道式回转起重机、塔式起重机、门座式起重机等。轨道式起重机的起重量比较大，工作幅度大，造价比较低，电力驱动费用不高，在高层建筑和闸坝工程施工时，采用比较适宜。
（三） 缆式起重机：
它是一种载运物料 的的小车能够在张紧于两个支架之间的承载绳上移动的起重机械（索道工程就是这种类型）。根据缆式起重机的布置形式不同，它可以分为固定式缆机（两个塔架是固定的，工作范围只是承载索下面的一个很窄的面积）、摆塔式缆机（两个塔架或者桅杆是垂直铰接在基础上的，一般可以左右摆动10—15度，因此，它的工作范围
比固定式的有所增加，但是，仍然是一个狭长面积）、平移式缆机（它由主、副塔架之分，主副两个塔架在两岸互相平行的直线轨道上移动的，因此，其工作范围扩大为两岸轨道铺设长度与索机跨度所形成的长方形面积）、辐射式缆机（它是一个塔架固定，另一个塔架在弧形轨道上移动，其工作范围是一个扇形面积。固定在塔架的承载索移动的范围一般不大于40度。它也可以共用一个固定塔架，组成几台辐射式缆机）。
（四） 起重拔杆：
它也叫桅杆，它由拔杆、底座、滑车组、卷扬机（或绞磨）、缆风绳、地锚等组成。它是在交通不便，地形复杂，难以使用正规起重机械的工程吊装施工的一种土法吊装起重设备。按其构造和吊重形式不同，这类起重设备可以分为：独脚拔杆、人字拔杆、龙门拔杆、悬臂拔杆、牵缆式桅杆起重机等类型。
三. 起重机的工作机构：
工程起重机一般由金属结构、工作机构、驱动（电气或者液压系统）机构等三大部分组成。金属结构就是起重机的底座和构架部分；工作机构和驱动机构都安装在金属结构上，从而组成一个整体起重机。因此，性能完善的起重机均具有下述四个机构：
（一） 起升机构：
1. 主要作用：
直接起吊重物并完成升降运动。
2. 组成内容：
驱动装置（电动机或者液压马达）、传动装置、卷筒、滑轮、钢丝绳和吊钩等。
（二） 变幅机构：
1. 变幅的概念：
在旋转类型的起重机中，从起重机的吊钩的中心到起重机回转中心线的水平距离叫起重机的幅度。变幅是对该幅度的改变。
2. 变幅的目的：
扩大起重工作范围，提高工作性能。
3. 变幅机构：
用来改变幅度的机构。
4主要作用：
使吊起的重物能够前后移动。
5.变幅机构的划分（根据工作性质不同）：
（1） 调整性（非工作性的）变幅机构：
它是在起重机还没有开始装卸物料之前，空载条件下进行变幅的，以调整到适于吊运重物的幅度。有时是根据重物的装卸点与起重机的位置的要求变更幅度；有时是根据重物的重量变更幅度，因为有些旋转类起重机由于倾翻稳定性的限制，在起吊重物时，必须先将幅度调整到允许范围内。在吊运过程中，不再调整幅度。因此，这种变幅是非工作性的，就叫作非工作性变幅机构。主要特征是：变幅次数少，变幅速度快慢对装卸生产率影响小，变幅功率小，变幅速度一般为每分钟10—30米。
（2） 工作性变幅机构：
它可以使吊起的重物作径向水平移动，以提高操作的灵活性。变幅是在工作过程中带载条件下进行的，并且是每一个工作循环周期必有的组成部分。因此这种变幅机构称为工作性变幅机构。它的特征是：变幅次数多；变幅速度对装卸生产率有直接影响；有较高的变幅速度，通常为每分钟40—90米。这类变幅的机构的构造比较复杂，但是工作性能好，变幅功率也不大，因此，在大中型工程施工中所使用的起重机械，不少都具有工作性变幅功能。
（三） 回转机构：
1基本概念：
回转机构使一个能使回转台相对起重机的底座绕着回转中心线作回转运动的机构，它可以把重物运到回转圆涉及的范围以内任一个位置上，因此，扩大了起重机的工作范围。
2.主要作用：
使吊起的重物能够作圆弧运动。
3.回转机构的传动方式：
多数起重机是采用齿轮齿圈传动的回转机构，也有的起重机采用钢丝绳与转盘摩擦传动的回转机构。
4. 回转范围：
大多数起重机可以作360度回转，有的起重机只能回转270度或者更小。回转角度的大小一般都是根据构造确定的。
（四） 运行机构：
1. 主要作用：
使整机能够移动。
2. 基本类型：
汽车式、轮胎式、履带式、轨道式等。
3. 基本特点：
一般情况下，在起重机起重作业时，运行机构不参加工作，特别是具有外伸支腿的起重机，当使用支腿时，就暂时固定在某一个位置上工作。因此，只有在需要改变起重机的工作位置时，运行机构才得到使用。也有的起重机允许吊起重物时行驶较短距离，此时运行机构是参加工作的，轮胎式和履带式起重机，轨道式的门机就是这种类型。其中，轮胎式起重机的运行机构行驶速度快，转移工地迅速方便，因此，这种运行机构就成为起重机自备的运输工具。
四. 起重机的主要参数：
起重机的参数是说明起重机工作性能的指标，它是设计和使用起重机的重要依据。起重机的主要参数包括：
（一） 起重量Q：
1. 起重量的概念：
这是指起重机最大的安全起吊物的重量（严格为质量M，单位为公斤或者吨，单在计算时为力，单位为牛或者千牛）。起重量不包括吊钩、吊环之类的吊具的重量。
2. 起重力矩：
对于一些起重机，除了起重量以外，还有起重力矩这个参数。起重力矩是起吊重物的质量（重量）与工作幅度的乘积。它的大小，表明了起重机抗倾翻稳定性的能力大小。显然，在起重力矩一定的前提下，起重量是随着幅度的改变而变化的，因此，起重机的额定起重量指的是在最小幅度时的最大起重量。
3. 倾翻现象：
所谓倾翻，对履带式起重机而言，当任一个支重轮离开了履带板轨5厘米就可以认定出现了倾翻现象；对轮胎式起重机而言，当一个或者几个轮胎离开支承地面时，就可以认定出现力倾翻现象。
4. 安全起重量：
起重机生产厂家在产品说明书中常常附有安全起重量曲线，根据该曲线可以确定某一工作幅度的安全起重量，也有的在产品型号中标出安全起重量、工作幅度、或者起重力矩，例如：某10/25T塔机，表明其在工作幅度10米时的最大起重量为25吨：再如：某SDTQ1800/60型塔架门机的额定起重量是在最小工作幅度30米时，最大起重量为60吨。从安全出发，最大起重量不能等于最大安全起重量，既起重机的最大安全起重量应小于起重机的倾翻重量，安全起重量应不超过倾翻重量的某一百分数。如，无支腿的履带式起重机，安全起重量为倾翻重量的75%；使用支腿的履带式起重机的安全起重量为倾翻重量的85%；使用支腿的轮胎式起重机的安全起重量为倾翻重量的85%汽车360度。也有的厂家在说明书中列有相关参数表格，如教材80页表4—3。
5. 影响倾翻的因素：
起重机作业时，实际上能够吊起的安全起重量，不仅与工作幅度有关，而且与下列作业条件有关：起重机停机地面是否平坦、坚硬、可靠；是否使用外伸支腿；回转台的尾部的平衡块是否加够或者加多；滑轮组钢丝绳的规格和绕法如何；起重臂与下车间的相对位置；起重机的维修情况等。
（二） 幅度R：
如前所述，对于旋转类起重机，从吊钩中心到起重机回转中心线的水平距离较作幅度（米）。幅度有最大值和最小值，起重机的名义幅度是指最大幅度值。
（三） 跨度L：
这个参数是对缆式起重机和桥式起重机而言的。起重机运行轨道轴线之间的水平距离称为跨度（米）。
（四） 起升高度H：
这是吊钩上下极限位置之间的垂直距离（米）。下限一般取停机地面，或者运行轨道的顶面。有时吊钩需要下降到停机地面以下起吊重物，这时，起升高度应包括地面以下的起升高度。理论上，地面以下起升高度不受限制，但由于起重卷筒的钢丝绳容量有限，因此，这一起升高度就受到钢丝绳长度的限制。对于具有倾斜起重臂的起重机，当以改变倾角来改变工作幅度时，起升高度仍然不便（因起升高度是垂直距离）在确定起升高度时，除考虑起吊物的最大高度和需要跨越的障碍物的高度外，还应考虑吊具所占的高度。
（五） 工作速度V：
它是工作机构的工作速度。一般用途的起重机，起升速度为每秒0.1—0.4米，门式起重机的运行速度为每秒0.3—0.5米，汽车式起重机的运行速度为每小时50—65公里，门式起重机的工作变幅速度为每秒0.67—1.0米，汽车和轮胎式起重机（调整性）的变幅速度为每秒0.2—0.5米，门式起重机的旋转速度大约0.03S-1，汽车和轮胎式起重机的旋转速度大约0.03—0.058S-1（S-1？）。
五. 起重机的索具设备：
吊装用的索具设备一般有：钢丝绳、吊具（包括吊钩、卡环、绳卡、吊索）、滑车、滑车组、倒链、千斤顶、卷扬机、绞磨、地锚等。这些设备，有的式起重机的组成部分，有的可以组成较为简单的起重系统，还有的设备本身可以单独当作起重机具使用。对于它们各自的规格、性能、型号、安装、使用等特点，因课时安排和专业要求，不再分别介绍，希望在今后的实际工作中，再加深了解。
第二节起重机械（简介）
一. 简易吊装起重设备：在交通不便，地形复杂，不宜使用正规起重机械的工程施工中，常常土法上马，创造出各种简易的吊装起重设备，也促进了吊装起重设备的发展。
（一） 独脚拔杆：（教材73页图4—14，4—15）
它是采用一根独立的竖直但咯微前倾的拔杆作为承重结构的。其倾角一般5—10度。拔杆的顶部拉（扯）4—6根缆风绳锚在地面上，一般与地面形成30—45度的夹角。在拔杆的底部设有硬木或者钢板支座，支座可以是固定的也可以是移动的，拔杆一般铰接在支座上。拔杆顶设起重滑车组，起重绳的跑头经过拔杆底的导向滑轮引向绞磨或者卷扬机。导向滑轮对侧设留绳，避免工作时，拔杆的底部被拉动。要求拔杆顶部的缆风绳和导向滑轮对侧的留绳都要与地锚连接牢固。独脚拔杆可以用杉木、红松圆木作成，更多的是用无缝钢管作成。为了便于运输、装拆，无缝钢管一般作成4—6米长的分段管节并采用法兰螺栓连接。独脚拔杆设计的主要内容是根据起重量和起吊高度的要求，选择拔杆的材料、长度、截面尺寸等。一般可以参阅吊装施工手册。
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