项目二 垂直运输设备及脚手架工程

单元 2.1 ：垂直运输设备

南京交通职业技术学院建筑工程系

单元 2.1 ：垂直运输设备

一、能力要求

1 、能合理选择塔吊类型2 、能编制塔吊安全施工方案

二、知识要求

1 、了解井字架、龙门架、塔吊等垂直运输设备的 组成、特点2 、了解塔吊类型及起重参数的确定和生产率分析3 、熟悉塔吊安装与拆卸程序、操作要求

相关支撑知识

一、垂直运输方案一、垂直运输方案二、井架、龙门架二、井架、龙门架三、塔式起重机三、塔式起重机四、施工电梯四、施工电梯

垂直运输设施是指担负垂直输送材料和施工人员上下的机械设备和设施。

高层建筑施工中采用的垂直运输方案： 塔式起重机＋施工电梯＋井架； 塔式起重机＋施工电梯＋混凝土泵； 塔式起重机＋施工电梯＋快速提升机

多层建筑施工中采用的垂直运输方案： 塔式起重机＋混凝土泵＋井架（龙门架）

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二、 井字架、龙门架

1. 井字架 井字架以地面卷扬机为动力，由型钢组成井字形架体的提升机，吊篮 (吊笼 )在井孔内沿轨道作垂直运动。

除用型钢或钢管加工的定型井架外，还可用脚手架材料搭设而成的井架。

在垂直运输过程中，井字架的特点是稳定性好，运输量大，可以搭设较大的高度，是施工中最常用、最简便的垂直运输设施。

图1是用角钢制作的井架构造图。

二、 井字架、龙门架 二、 井字架、龙门架 二、 井字架、龙门架 二、 井字架、龙门架

图 1 角钢井架

2. 龙门架

龙门架是以地面卷扬机为动力，由两根立柱与天轮梁

(横梁 ) 构成门式架体的提升机，吊篮 (吊笼 )在两立

柱中间沿轨道作垂直运动。

立柱是由若干个格构柱用螺栓拼装而成，而格构柱是

用角钢及钢管焊接而成或直接用厚壁钢管构成门架。

龙门架设有滑轮、导轨、吊盘、安全装置以及起重索、

缆风绳等，其构造如图2所示。

图 2 龙门架构造

图 3 龙门架实图

塔式起重机简称塔吊，是多、高层建筑结构施工的关键设备，其特点是：

塔身高度大，臂架长，覆盖范围广，作业面大； 能吊运各类建筑材料、制品、预制构件及建筑设备，

特别适合吊运超长、超宽的大型构件； 能同时进行起升、回转及行走，完成垂直运输和水平

运输作业； 有多种工作速度，生产效率高； 设有较齐全的安全装置，运行安全可靠； 安装投产迅速；操作方便。

三、塔式起重机三、塔式起重机三、塔式起重机三、塔式起重机

1. 塔式起重机的组成和分类

塔式起重机由钢结构、工作机构、电气设备及安全装置组成。

钢结构包括起重臂（吊臂）、平衡臂、塔尖、塔身（塔架）、转台、底架及台车等。工作机构包括起升机构（主卷扬）、变幅机构、回转机构及大车行走机构等。

电气设备包括电动机、电缆卷筒和中央集电环、操纵电动机用的各种电器、整流器、控制开关和仪表、保护电器、照明设备和音响信号装置等。

安全装置包括起重力矩限制器、起重量限制器、吊钩高度限制器、幅度限位开关、大车行程限制器等。

塔式起重机可按行走机构方式、旋转方式、变幅方式和起重能力大小等来分类

图 4 塔吊实图

2. 塔式起重机的选用 选用塔式起重机进行高层建筑结构施工时，首

先应根据施工对象确定所要求的参数，然而根据塔式起重机的技术性能，选定塔吊的型号。

塔式起重机的选用要综合考虑建筑物的高度；建筑物的结构类型；构件的尺寸和重量；施工进度、施工流水段的划分和工程量；现场的平面布置和周围环境条件等各种情况。同时要兼顾装、拆塔式起重机的场地和建筑结构满足塔架锚固、爬升的要求。

塔式起重机的主要参数有：幅度、起重量、起重力矩和吊钩高度等。

幅度 又称回转半径或工作半径，是从塔式起重机回转中心线至吊钩中心线的水平距离，它包括最大幅度和最小幅度两个参数。选择塔式起重机时，首先应考察该塔吊的最大幅度是否能满足施工需要。

起重量 包括最大幅度时的起重量和最大起重量两个参数。起重量包括重物、吊索及铁扁担或容器等的重量。

1 ）塔式起重机参数的确定

起重力矩 幅度和与之相应的起重量的乘积，称为起重力矩（单位为 kN·m ）。塔吊的额定起重力矩是反映塔吊起重能力的一项首要指标。在进行塔吊选型时，初步确定起重量和幅度参数后，还必须根据塔吊技术说明书中给出的数据，核查是否超过额定起重力矩。

（ 4 ）吊钩高度 自混凝土基础顶面至吊钩中心的垂直距离，其大小与塔身高度及臂架构造形式有关。选用时，应根据建筑物的总高度、预制构件或部件的最大高度、脚手架构造尺寸以及施工方法等确定。

2 ）塔式起重机生产率的分析 起重机的作业生产率应满足施工进度的要求，其配量台数、安装

位置应根据施工进度、施工流水段的划分及工程量和吊次确定。 塔式起重机每小时作业生产率通常可按下式估算：

P＝ k1k2Qn

式中 P —— 塔式起重机每小时作业生产率（ t/h ）； Q —— 塔式起重机的最大起重量（ t ）；

k1 —— 起重量利用系数，取 0.5～ 0.9 ；

k2 —— 作业时间利用系数，取 0.4～ 0.7 ；

n —— 每小时的吊次， n＝ 60/T 吊，式中 T 吊为 1 吊次的延续时间（ min ）。

施工电梯又称外用施工电梯，是一种安装于建筑物外部，供运送施工人员和建筑器材用的垂直提升机械。采用施工电梯运送施工人员上下楼层，可节省工时，减轻工人体力消耗，提高劳动生产率。

施工电梯被认为是高层建筑施工不可缺少的关键设备之一。

施工电梯一般分为齿轮齿条驱动电梯和绳轮驱动电梯两类。一般可载重货物 1.0～ 1.2t，亦可容纳 10～ 12人。其高度随着建筑物主体结构施工而接高，可达 100m，如图5所示。

四、建筑施工电梯四、建筑施工电梯四、建筑施工电梯四、建筑施工电梯

图 5 建筑施工电梯