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　　第三节　吊装工程

　　一、吊装机械

　　(一)常用的索吊具

　　常用的索吊具包括绳索(麻绳、尼龙带、钢丝绳)、吊具(吊钩、卡环、吊梁)、滑轮等。

　　1.绳索

　　(1)麻绳仅用于小型设备吊装，也用于做溜绳、平衡绳和缆风绳等。

　　(2)尼龙带特别适用于精密仪器及外表面要求比较严格的物件吊装。

　　(3)钢丝绳是吊装中的主要绳索。它具有强度高、耐磨性好、挠性好、弹性大、能承受冲击、在高速下运转平稳、无噪声、破裂前有断丝的预兆、便于发现等特点，因此在起重机械和吊装工作中得到广泛的采用，如用于曳引、张拉、捆系吊挂、承载等。

　　2.吊具

　　(1)吊钩。

　　(2)吊环。

　　(3)吊梁。

　　3.滑轮

　　滑轮在起重机上起到省力，改变方向和支撑等作用。

　　(二)轻小型起重设备

　　1.千斤顶

　　千斤顶可分为机械千斤顶(包括螺旋千斤顶、齿条千斤顶)和液压千斤顶。

　　2.滑车

　　滑车是起重机械搬运输作用中被广泛使用的一种小型起重工具，用它与钢丝绳穿绕在一起，配以卷扬机，即可进行重物的起吊运输作业。在起重运输作业中，单门滑车作为导向滑车使用，用滑车组配以卷扬机做起重作用。

　　3.起重葫芦

　　可分为手拉葫芦、手扳葫芦、电动葫芦、气动葫芦、液动葫芦等。

　　4.卷扬机

　　在设备吊装中常用的牵引设备有电动卷扬机、手动卷扬机和绞磨，一般大、中型设备吊装均用电动卷扬机。

　　(1)电动卷扬机。电动卷扬机广泛用于设备吊装中，它具有牵引力大、速度快、结构紧凑、操作方便和安全可靠等特点。电动卷扬机有单筒和双筒两种，又分可逆式和摩擦式两类。设备吊装中常用齿轮传动的可逆式慢速卷扬机。

　　(2)手动卷扬机。手动卷扬机仅用于无电源和起重量不大的起重作业。它靠改变齿轮传动比来改变起重量和升降速度。

　　(3)绞磨。绞磨是一种人力驱动的牵引机械。一般用于起重量不大、起重速度较慢又无电源的起重作业中。使用绞磨作为牵引设备，需用较多的人力，劳动强度也大，且工作的安全性不如卷扬机。

　　(三)起重机

　　1.起重机的分类

　　起重机可分为：桥架型起重机、臂架型起重机、缆索型起重机三大类。

　　(1)桥架型起重机的最大特点是以桥形金属结构作为主要承载构件，取物装置悬挂在可以沿主梁运行的起重小车上。桥架类型起重机通过起升机构的升降运动、小车运行机构和大车运行机构的水平运动，在矩形三维空间内完成对物料的搬运作业。

　　(2)臂架型起重机的结构特点是都有一个悬伸、可旋转的臂架作为主要受力构件。其工作机构除了起升机构外，通常还有旋转机构和变幅机构，通过起升机构、变幅机构、旋转机构和运行机构的组合运动，可以实现在圆形或长圆形空间的装卸作业。

　　(3)桅杆式起重机。直立桅杆顶端有可以升降和回转的吊杆。吊杆铰接在桅杆的下端，或者和桅杆分别安装在底盘上，底盘可以是固定式的，也可以做成可旋转式。

　　起重机还可以按行驶性能分为有轨运行起重机和无轨运行起重机。有轨运行起重机装有车轮，可以在铺设的轨道上在有限范围内工作，例如各种桥架类型起重机、塔式起重机、门座起重机等。无轨运行起重机的运行装置配备橡胶轮胎或履带，常见的各种流动式起重机的机动性好，可灵活转换作业场地。

　　2.常用起重机的特点及适用范围

　　常用的起重机有流动式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机等。

　　(1)流动式起重机

　　流动式起重机主要有汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机、全地面起重机、随车起重机等。

　　1)特点：适用范围广，机动性好，可以方便地转移场地，但对道路、场地要求较高，台班费较高。

　　2)适用范围：适用于单件重量大的大、中型设备、构件吊装，作业周期短。

　　(2)塔式起重机

　　1)特点：吊装速度快，台班费低。但起重量一般不大，并需要安装和拆卸。

　　2)适用范围：适用于在某一范围内数量多，而每一单件重量较小的设备、构件吊装，作业周期长。

　　(3)桅杆起重机

　　1)特点：属于非标准起重机，其结构简单，起重量大，对场地要求不高，使用成本低，但效率不高。

　　2)适用范围：主要适用于某些特重、特高和场地受到特殊限制的设备、构件吊装。

　　(四)起重机选用的基本参数

　　起重机选用的基本参数主要有吊装荷载、额定起重量、最大幅度、最大起升高度等，这些参数是制定吊装技术方案的重要依据。

　　(1)吊装荷载。吊装荷载的组成：被吊物(设备或构件)在吊装状态下的重量和吊、索具重量(流动式起重机一般还应包括吊钩重量和从臂架头部垂下至吊钩的起升钢丝绳重量)。

　　(2)吊装计算荷载。

　　1)动荷载系数。起重机在吊装重物运动的过程中所产生的对起吊机具负载的影响而计入的系数。

　　在起重吊装工程计算中，以动荷载系数计入其影响。一般取动载系数 K1为 1.1。

　　2)不均衡荷载系数。在多分支(多台起重机、多套滑轮组等)共同抬吊一个重物时，由于起重机械之间的相互运动可能产生作用于起重机械、重物和吊索上的附加荷载，或者由于工作不同步，各分支往往不能完全按设定比例承担荷载，在起重工程中，以不均衡荷载系数计入其影响，一般取不均衡荷载系数 K2为 1.1～1.2。

　　3)吊装计算荷载。吊装计算荷载(简称计算荷载)等于动荷载系数乘以吊装荷载。起重机吊装工程中常以吊装计算荷载作为计算依据。

　　在起重工程中，多台起重机联合起吊设备，其中一台起重机承担的计算荷载，需计入荷载运动和荷载不均衡的影响，计算荷载的一般公式为：

　　Qj=K1·K2·Q

　　式中 Qj—计算荷载

　　Q—分配到一台起重机的吊装荷载，包括设备及索吊具重量。

　　(3)额定起重量。在确定回转半径和起升高度后，起重机能安全起吊的重量。额定起重量应大于计算荷载。采用双机抬吊时，宜选用同类型或性能相近的起重机，负载分配应合理，单机荷载不得超过额定起重量的 80%。

　　(4)幅度。旋转臂架式起重机的幅度是指旋转中心线与取物装置铅垂线之间的水平距离;非旋转类型的臂架起重机的幅度是指吊具中心线至臂架后轴或其他典型轴线之间的水平距离;当臂架倾角最小或小车位置与起重机回转中心距离最大时的幅度为最大幅度;反之，为最小幅度。

　　(5)最大起升高度。起重机最大起重高度应满足下式要求：

　　H>h1+h2+h3+h4

　　式中：H-起重机吊臂顶端滑轮的高度(m)

　　h1-设备高度(m)

　　h2-索具高度(包括钢丝绳、平衡梁、卸扣等的高度)(m)

　　h3-设备吊装到位后底部高出地脚螺栓高的高度(m)

　　h4-基础和地脚螺栓高(m)

　　(五)流动式起重机的选用

　　(1)流动式起重机的种类和性能

　　1)汽车起重机。它具有汽车的行驶通过性能，机动性强，行驶速度高，可达到 60km/h，可以快速转移，是一种用途广泛、适用性强的通用型起重机，特别适应于流动性大、不固定的作业场所。吊装时，靠支腿将起重机支撑在地面上，但不可在 360°范围内进行吊装作业，对基础要求也较高。

　　2)轮胎起重机。轮胎起重机是一种装在专用轮胎式行走底盘上的起重机，它行驶速度低于汽车式，高于履带式;一般使用支腿吊重，在平坦地面也可不用支腿，可吊重慢速行驶;稳定性能较好，车身短，转弯半径小，可以全回转作业，适宜于作业地点相对固定而作业量较大的场合。

　　3)履带起重机。履带起重机是在行走的履带底盘上装有起重装置的起重机械，是自行式、全回转的一种起重机械。一般大吨位起重机较多采用履带起重机。其对基础的要求也相对较低，在一般平整坚实的场地上可以荷载行驶作业。但其行走缓慢，履带会破坏公路路面，转移场地需要用平板拖车运输。较大的履带起重机，转移场地时需拆卸、运输、组装。适用于没有道路的工地、野外等场所。除起重作业外，在臂架上还可装设打桩、抓斗、拉铲等工作装置，一机多用。

　　(2)流动式起重机的特性曲线

　　反映流动式起重机的起重能力随臂长、幅度的变化而变化的规律和反映流动式起重机的最大起升高度随臂长、幅度变化而变化的规律曲线称为起重机的特性曲线。每台起重机都有其自身的特性曲线，不能换用，即使起重机型号相同也不允许换用。它是选用流动式起重机的依据。

　　规定起重机在各种工作状态下允许吊装荷载的曲线，称为起重量特性曲线，它考虑了起重机的整体抗倾覆能力、起重臂的稳定性和各种机构的承载能力等因素。在计算起重机荷载时，应计入吊钩和索、吊具的重量。

　　反映起重机在各种工作状态下能够达到的最大起升高度的曲线称为起升高度特性曲线，它考虑了起重机的起重臂长度、倾角、铰链高度、臂头因承载而下垂的高度、滑轮组的最短极限距离等因素。

　　(3)流动式起重机的选用步骤

　　1)根据被吊装设备或构件的就位位置、现场具体情况等确定起重机的站车位置，站车位置一旦确定，其工作幅度也就确定了。

　　2)根据被吊装设备或构件的就位高度、设备尺寸、吊索高度和站车位置(幅度)，由起重机的起升高度特性曲线，确定其臂长。

　　3)根据上述已确定的工作幅度(回转半径)、臂长，由起重机的起重量特性曲线，确定起重机的额定起重量。

　　4)如果起重机的额定起重量大于计算荷载，则起重机选择合适，否则重新选择。

　　5)校核通过性能。计算吊臂与设备之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离，若符合规范要求，选择合格，否则重选。

　　二、吊装方法

　　(1)塔式起重机吊装。常用在使用地点固定、使用周期较长的场合，较经济，一般为单机作业，也可双机抬吊。

　　(2)汽车起重机吊装。机动灵活，使用方便，可单机、双机吊装，也可多机吊装。

　　(3)履带起重机吊装。中小重物可吊重行走，机动灵活，使用方便，使用周期长，较经济，可单位机、双机吊装，也可多机吊装。

　　(4)桥式起重机吊装。使用方便。多为仓库、厂房、车间内使用，一般为单机作业，也可双机抬吊。

　　(5)直升机吊装。起重能力可达 26t，用在其他吊装机械无法完成吊装的地方，如山区，高空。

　　(6)桅杆系统吊装。通常由桅杆、缆风系统、提升系统、拖排滚杠系统、牵引溜尾系统等组成。有单桅杆和双桅杆滑移提升法、扳转(单转，双转)法、无锚点推举法，斜立单桅杆偏心吊法等吊装工艺。

　　(7)缆索系统吊装。用在其他吊装方法不便或不经济的场合，重量不大、跨度、高度较大的场合，如桥梁建造、电视塔顶设备吊装等。

　　(8)液压提升。目前多采用“钢绞线悬挂承重、液压提升千斤顶集群、计算机控制同步”方法整体提升(滑移)大型设备与构件。

　　(9)利用构筑物吊装。利用建筑结构作为吊装点，通过卷扬机、滑轮组等吊具实现设备的提升或移动。

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