塔吊“空中解體”工藝技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐

1、塔式起重機(jī)“空中解體”工藝技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐提供者恒起塔機(jī)住川辦1、背景技術(shù)隨著建筑業(yè)的科技化、機(jī)械化、施工水平的提高，塔式起重機(jī)成為施工中垂直運(yùn)輸?shù)闹?要設(shè)備。因此塔式起重機(jī)安裝、使用、拆除是建筑企業(yè)復(fù)雜而又重要的工藝過(guò)程。公司在承 建水利部淮河委員會(huì)淮河防汛調(diào)度設(shè)施工程中，選用了TC5013型塔式起重機(jī)，根據(jù)該工程 的特殊情況和本機(jī)械的性能，經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究，精心設(shè)計(jì)，成功實(shí)踐了塔式起重機(jī)空中解體工 藝技術(shù)。淮河防汛調(diào)度設(shè)施工程建筑面積20533m2，地上27層，總高度115.9m，本工程結(jié)構(gòu)各 立面均為階梯形。經(jīng)我公司工程技術(shù)人員論證本工程經(jīng)濟(jì)合理的方案應(yīng)該是塔式起重機(jī)安裝 位置設(shè)在工程靠塔樓的中

2、庭內(nèi)，塔式起重機(jī)基礎(chǔ)與地下室同時(shí)施工，塔身穿1層地面、4層、 7層樓面。為保證76米以上塔式起重機(jī)與塔樓按規(guī)定附著，塔身爬升方向軸線與工程主體 軸線成45度設(shè)置，（見(jiàn)圖一）7層以上為中天井至15層結(jié)束。按該型號(hào)機(jī)械制造廠廠方說(shuō) 明書(shū)說(shuō)明塔式起重機(jī)可降至76米高度，不能再降。鑒于以上情況，若采用汽車(chē)吊將塔式起 重機(jī)從76米高處進(jìn)行輔助拆卸，目前市場(chǎng)上很難找到既滿足高度，又滿足起重量及工作幅 度的大噸位汽車(chē)吊等起重設(shè)備，即使能找到，費(fèi)用很高。為此我們創(chuàng)新研究了塔式起重機(jī)“空 中解體”工藝技術(shù)。（圖一）為確保拆卸操作人員人身安全，圍繞人的承受能力，兼顧建筑物成品保護(hù)及塔式起重機(jī) 完好，同步設(shè)計(jì)了輔助

3、拆卸工具，專(zhuān)用夾具、輔助吊臂及拆卸輔助吊臂支架，建構(gòu)筑物附著 動(dòng)臂起重桅桿，為塔式起重機(jī)“空中解體”提供工具保障，本工藝技術(shù)在該工程實(shí)踐中取得 了成功。目前拆除塔吊起重臂專(zhuān)用夾具，塔吊起重臂“空中解體”施工方法已分別申報(bào)了國(guó) 家專(zhuān)利（附后）。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)定，本施工工藝方法具有本質(zhì)安全性、可操作性。屬國(guó)內(nèi)首 創(chuàng)。為類(lèi)似的特殊建筑物不便按常規(guī)方法進(jìn)行拆除可使用本工藝方法。2、塔式起重機(jī)“空中解體”施工工藝方法塔式起重機(jī)“空中解體”工藝施工方法，其關(guān)鍵是在空中解體起重臂、平衡臂。主要施 工步驟：（見(jiàn)圖二）拆卸起重臂67節(jié)點(diǎn)；拆卸起重臂長(zhǎng)拉桿；拆卸起重臂56、45、3 4節(jié)點(diǎn)；拆卸起重臂短拉桿；拆卸起

4、重臂與塔身連接節(jié)點(diǎn)；拆卸平衡臂，共6個(gè)步驟。（圖二）2.1、拆卸起重臂67節(jié)點(diǎn)，拆卸作業(yè)時(shí)，將操作人員的安全帶套在中5鋼絲繩上，鋼絲繩在拉桿兩邊各設(shè)一根， 中間部分掛在上弦拉桿托丫座上，用緊線鉗拉緊。，左右片上設(shè)置夾槽（3），夾槽（3）兩側(cè)板（4） （5）上裝固定軸銷(xiāo)（6）。左右?jiàn)A片之 間通過(guò)軸銷(xiāo)（7）作旋轉(zhuǎn)式連接，在夾槽側(cè)板設(shè)有夾緊調(diào)節(jié)螺栓（8）。在待拆卸起重臂節(jié)與節(jié)點(diǎn)處將上述夾具（10）左右?jiàn)A片（1） （2）的夾槽（3）分別卡裝 在起重臂67節(jié)與節(jié)點(diǎn)結(jié)合處兩側(cè)的下弦，用裝在夾槽兩側(cè)板上的固定軸銷(xiāo)（6）固定，且 在起重臂兩側(cè)下弦上各裝一個(gè)夾具，要保證軸銷(xiāo)（7）軸線貫通。，輔助吊臂后與起重臂上

5、弦桿之間用鋼絲繩（12）拉緊；，支架上裝起吊平衡重塊的滑輪組，利用起升機(jī)構(gòu)主卷?yè)P(yáng)機(jī)將平衡重塊依次吊運(yùn)至地面， 平衡臂（13）上保留一塊平衡重；（圖四），在起重臂（17）待拆卸節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的下弦橫桿上用保險(xiǎn)鋼絲繩松繞成一體；靠近塔身（19）處，將小車(chē)（18）固定好后拆除小車(chē)牽引繩，用小車(chē)卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼絲繩 卷好；，開(kāi)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)將卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩（14）略收緊，再拆除該節(jié)點(diǎn)上弦銷(xiāo)軸，開(kāi)動(dòng)起升機(jī)構(gòu) 主卷?yè)P(yáng)機(jī)緩慢放松鋼絲繩（14）使被分解部分繞夾具（10）左右?jiàn)A片之間銷(xiāo)軸（7）垂下（見(jiàn) 圖五）；（圖五），抽出后將其栓牢在垂下的臂上端，開(kāi)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)將鋼絲繩14）收緊，分解專(zhuān)用夾具 （10）并將其拆除，解掉繞在節(jié)點(diǎn)兩

6、側(cè)下弦橫桿上的保險(xiǎn)鋼絲繩，至此，該節(jié)點(diǎn)分解程序完 成，開(kāi)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)將已分解的臂前端放至地面，然后將鋼絲繩（14）收回；2.2、拆卸起重臂長(zhǎng)拉桿，方法同步驟1.1.移動(dòng)5鋼絲繩（9）時(shí)操作人員的安全帶將扣掛在起重臂（17）的上 弦桿上；，滑輪組牽引繩繞塔帽（19）頂部滑輪引下至雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)，用起重臂上小車(chē)（18）的卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩扣住長(zhǎng)拉（20）端頭，開(kāi)動(dòng)小車(chē)18）卷?yè)P(yáng)機(jī)， 在小車(chē)鋼絲繩受力后卸出長(zhǎng)拉桿銷(xiāo)軸，然后再開(kāi)動(dòng)小車(chē)Q8）卷?yè)P(yáng)機(jī)將長(zhǎng)拉桿緩慢放下，掛 在塔帽（19）上，解掉扣在長(zhǎng)拉桿（20）端頭的鋼絲繩并開(kāi)動(dòng)小車(chē)卷?yè)P(yáng)機(jī)將繩收回，再將長(zhǎng) 拉桿（20）逐節(jié)卸下.，使滑輪組鋼絲繩與短拉桿（22）共同拉住

7、下余的起重臂（17）。2.3、拆卸起重臂56、45、34節(jié)點(diǎn)按步驟1相同的辦法拆卸起重臂（17） 56、45、34節(jié)點(diǎn)，拆卸時(shí)，先將步驟2 中拉住起重臂（17）的滑輪組（21）移至待拆節(jié)點(diǎn)后，然后開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)將滑輪組收緊重 復(fù)步驟1.11.3，1.71.8；2.4、拆卸起重臂短拉桿按步驟2相同的方法拆卸起重臂（17）的短拉桿（22），拆卸時(shí)先將步驟2中拉起重臂 （17）的滑輪組（21）移至短拉桿（22）的內(nèi)側(cè)，拆除小車(chē)（18）卷?yè)P(yáng)機(jī)電源線；2.5、拆卸起重臂與塔身連接節(jié)點(diǎn)短拉桿（22）拆除后，開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)將剩余起重臂緩慢垂下，停妥后，用滑輪組（21） 扣住垂下的起重臂（17）上端，然后卸掉

8、起重臂（17）與塔帽（19）過(guò)度節(jié)的銷(xiāo)軸，開(kāi)動(dòng)雙 速卷?yè)P(yáng)機(jī)將剩余的起重臂放下，然后將雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩收回。至此，塔式起重機(jī)起重臂“空 中解體”過(guò)程完畢。2.6、拆卸平衡臂；，在塔帽（19）與平衡臂（13）之間穿線滑輪組牽引鋼絲繩至雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)，拆卸塔式起 重機(jī)駕駛室；，待平衡臂拉桿（23）節(jié)點(diǎn)靠近平衡臂（13）時(shí)，拆除拉桿（23）節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)銷(xiāo)軸，然后 開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)將平衡臂（13）緩慢放下，直至掛在塔帽（19）的過(guò)度節(jié)上；，開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)收緊滑輪組鋼絲繩，拆除平衡臂（13）與塔帽（19）下過(guò)度節(jié)連接銷(xiāo) 軸，再開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)緩慢將平衡臂放下，至此，完成塔吊起重臂、平衡臂“空中解體”全 過(guò)程。3、塔式

9、起重機(jī)“空中解體”主要輔助機(jī)械、工具為了達(dá)到預(yù)期目的，我們?cè)谠摍C(jī)“空中解體”過(guò)程，充分利用塔式起重機(jī)自身設(shè)備， 另增加20KN雙速電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、5KN卷?yè)P(yáng)機(jī)各一臺(tái)。除此還創(chuàng)造性地制造了輔助拆卸工具、 專(zhuān)用夾具、拆卸平衡重門(mén)式支架、起重臂解體用輔助吊臂、拆卸輔助吊臂支架、建筑物附著 動(dòng)臂起重桅桿、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)出倉(cāng)天梁等。制造材料選用：A3鋼板，I16工字鋼，48、75、150無(wú)縫鋼管等。所選用的制造 材料要求：按工件最大質(zhì)量經(jīng)過(guò)充分計(jì)驗(yàn)算，確定焊縫構(gòu)件截面特性強(qiáng)度滿足抗拉抗壓，強(qiáng) 度大于205N/mm2，抗剪強(qiáng)度大于125 N/mm2的要求。3.1、專(zhuān)用夾具，專(zhuān)用夾具為此而作。原理是：在起重臂空中解體過(guò)

10、程中，將專(zhuān)用夾具安裝在起重臂待 分解節(jié)點(diǎn)兩側(cè)，左右下弦各一個(gè)，按裝時(shí)起重臂連接軸銷(xiāo)與專(zhuān)用夾具軸銷(xiāo)縱向垂直固定在起 重臂下弦上。由于專(zhuān)用夾具形狀便于拆卸起重臂下弦節(jié)點(diǎn)與節(jié)軸銷(xiāo)，且下弦軸銷(xiāo)卸掉后，因 專(zhuān)用夾具軸銷(xiāo)替代，與簡(jiǎn)易起升機(jī)構(gòu)共同作用，當(dāng)起重臂待拆上弦節(jié)點(diǎn)軸銷(xiāo)拆掉后，臂前端 不會(huì)因所有連接軸銷(xiāo)的拆除而墜落。再通過(guò)操作簡(jiǎn)易起升機(jī)構(gòu)使臂前端繞專(zhuān)用夾具軸銷(xiāo)平穩(wěn) 地垂下（見(jiàn)圖五），再通過(guò)簡(jiǎn)易起升機(jī)構(gòu)將垂下的起重臂略微提起，拆掉專(zhuān)用夾具，操作簡(jiǎn) 易起升機(jī)構(gòu)將拆下的起重臂前端平穩(wěn)放到地面，完成起重臂一個(gè)節(jié)點(diǎn)的分解過(guò)程。3.2、輔助吊臂及拆卸輔助吊臂支架，為提高安全可靠性，輔助吊臂設(shè)置拉繩與起重臂上弦連接

11、，是起重臂進(jìn)行空中分解的 關(guān)鍵工具之一。輔助吊臂安裝在待拆節(jié)點(diǎn)后，與上弦成45度。臂前端拆掉后，輔助吊臂頭 超出接頭前伸1.2米，主要作用就是（一）消除控制起重臂端垂下時(shí)引起的前后擺動(dòng)；（二） 限制了起升機(jī)構(gòu)主卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩的運(yùn)行軌跡，使臂前端平穩(wěn)垂下。拆卸輔助吊臂支架，是便于操作人員安全操作的力放大器，輔助吊臂連吊具重量約為 65公斤。因?yàn)楫?dāng)起重臂前端拆掉后，輔助吊臂成為懸空體，下一節(jié)起重臂的分解前會(huì)給拆 卸輔助吊臂的操作人員帶來(lái)困難、危險(xiǎn)，于是設(shè)計(jì)了拆卸輔助吊臂支架。經(jīng)實(shí)踐，該支架的 安裝、拆卸方法簡(jiǎn)潔、實(shí)用，重量輕，便于高處作業(yè)操作人員使用。3.3、拆卸平衡重門(mén)式支架3.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3.2用

12、途：根據(jù)TC5013塔式起重機(jī)制造廠說(shuō)明書(shū)說(shuō)明，拆卸起重臂前，在常規(guī)情況下 必須將平衡重先行卸掉五塊后方可進(jìn)行，但在空中解體時(shí)，配重應(yīng)隨大臂的拆出進(jìn)度，相應(yīng) 地逐步減少。此步驟為該塔式起重機(jī)空中解體的先決條件，經(jīng)精心設(shè)計(jì)、認(rèn)真核算，制作門(mén) 式支架順利卸掉了每塊重量為2.2噸的平衡重，使空中解體方案循序漸進(jìn)。3.4、建筑物附著式動(dòng)臂起重桅桿，最大起重量30KN，兩根桅桿分別設(shè)在D/4軸，高74米處（桅桿一）和E/4軸，高 61.8米處（桅桿二）。塔式起重機(jī)起重臂、平衡臂解體后，相當(dāng)一部分配件放在建筑物屋面及樓面上，需進(jìn)行 二次吊運(yùn)。塔式起重機(jī)塔身從塔帽到基礎(chǔ)節(jié)拆卸后用桅桿一吊放到十五層屋面，然后

13、再用桅 桿二從北立面將配件放到地面。桅桿一動(dòng)力用原塔吊起升機(jī)構(gòu)主卷?yè)P(yáng)機(jī)。桅桿二動(dòng)力用 20KN雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)。3.5、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)出倉(cāng)天梁，配加滑車(chē)。，塔帽高度超過(guò)桅桿（一）高度，由于該機(jī)的初安裝位置即塔吊爬升方向軸線成45度 設(shè)置，原廠方配置的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)出的外伸框架超出C/4軸且塔身與C/4軸距離僅為780mm， 經(jīng)過(guò)尺量和計(jì)算，設(shè)置天梁，將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)掛在可進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)的滑輪上，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)邊出邊轉(zhuǎn)。當(dāng) 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)邊與4軸平行時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)出倉(cāng)成功（見(jiàn)圖一】天梁的主要功能是：a、可降低了桅桿 （一）的安裝高度，提高了安全度；b、縮短了卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩長(zhǎng)度，卷?yè)P(yáng)機(jī)繩筒滿足容繩量 的要求。3.6、5KN卷?yè)P(yáng)機(jī)用途：安裝、拆卸桅

14、桿（一）、桅桿（二），是桅桿（一）動(dòng)臂滑輪組 動(dòng)力；當(dāng)所有塔式起重機(jī)配件全部從十五層屋面吊下去后塔吊主卷?yè)P(yáng)機(jī)，20KN雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)需 從十五層吊下去，因此采取了用20KN雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)吊放塔吊主卷?yè)P(yáng)機(jī)，用5KN卷?yè)P(yáng)機(jī)吊放 20KN雙速卷?yè)P(yáng)機(jī)，最后將5KN卷?yè)P(yáng)機(jī)用人抬到人貨電梯，完成拆卸作業(yè)全過(guò)程。4、塔式起重機(jī)“空中解體”工藝技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐我們研究創(chuàng)新的塔式起重機(jī)“空中解體”工藝技術(shù)在國(guó)家水利部淮河防汛調(diào)度設(shè)施工程 中應(yīng)用取得成功，并取得明顯效應(yīng)。其效應(yīng)為1操作人員提供了本質(zhì)安全性保證措施；2解 決了特殊形狀建構(gòu)筑物塔式起重機(jī)拆卸難題；3創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。4.1、為操作人員提供本質(zhì)安全性保障塔式起重機(jī)“

15、空中解體”工藝技術(shù)創(chuàng)新在于對(duì)人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用時(shí)，以人體原理，全面 考慮了拆卸過(guò)程中存在的危險(xiǎn)因素，在編制的技術(shù)方案中，對(duì)操作人員的操作安全所采取的 技術(shù)措施行之有效。再則由于進(jìn)行了操作演練，操作人員明確了操作程序及方法。這次在淮 河防汛調(diào)度設(shè)施調(diào)度樓塔式起重機(jī)拆卸全過(guò)程未發(fā)生任何事故，說(shuō)明該工藝技術(shù)的本質(zhì)安全 目標(biāo)是切實(shí)可行的，本質(zhì)安全性得到了進(jìn)一步驗(yàn)證。4.2、解決了塔式起重機(jī)在特殊建構(gòu)筑物使用中拆卸技術(shù)難題置于建筑物中部的塔式起重機(jī)傳統(tǒng)的拆卸方法是將起重臂先行擱置，然后再在建筑物頂 上進(jìn)行分解，但對(duì)于擱置點(diǎn)靠近塔身且小于1/2臂長(zhǎng)時(shí)，由于前臂伸出部分在擱置點(diǎn)形成了 一個(gè)傾覆力矩，會(huì)危及塔式起重機(jī)的安全，再則拆除起重臂根部軸銷(xiāo)后，由于擱置所形成的 傾覆力矩容易給操作人員帶來(lái)危險(xiǎn)。其危險(xiǎn)程度隨著擱置點(diǎn)與塔身的距離減少而增大，