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塔式起重机“空中解体”工艺技术创新实践
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内容提示：随着建筑业的科技化、机械化、施工水平的提高，塔式起重机成为施工中垂直运输的主要设备。因此塔式起重机安装、使用、拆除是建筑企业复杂而又重要的工艺过程。公司在承建水利部淮河委员会淮河防汛调度设施工程中，选用了TC5013型塔式起重机，根据该工程的特殊情况和本机械的性能，经过认真研究，精心设计，成功实践了塔式起重机空中解体工艺技术。
作者：李剑生
1、背景技术
随着建筑业的科技化、机械化、施工水平的提高，塔式起重机成为施工中垂直运输的主要设备。因此塔式起重机安装、使用、拆除是建筑企业复杂而又重要的工艺过程。公司在承建水利部淮河委员会淮河防汛调度设施工程中，选用了TC5013型塔式起重机，根据该工程的特殊情况和本机械的性能，经过认真研究，精心设计，成功实践了塔式起重机空中解体工艺技术。（参考《建筑中文网》）
淮河防汛调度设施工程建筑面积20533m2，地上27层，总高度115.9m，本工程结构各立面均为阶梯形。经我公司工程技术人员论证本工程经济合理的方案应该是塔式起重机安装位置设在工程靠塔楼的中庭内，塔式起重机基础与地下室同时施工，塔身穿1层地面、4层、7层楼面。为保证76米以上塔式起重机与塔楼按规定附着，塔身爬升方向轴线与工程主体轴线成45度设置，（见图一）7层以上为中天井至15层结束。按该型号机械制造厂厂方说明书说明塔式起重机可降至76米高度，不能再降。鉴于以上情况，若采用汽车吊将塔式起重机从76米高处进行辅助拆卸，目前市场上很难找到既满足高度，又满足起重量及工作幅度的大吨位汽车吊等起重设备，即使能找到，费用很高。为此我们创新研究了塔式起重机“空中解体”工艺技术。
（图一）
为确保拆卸操作人员人身安全，围绕人的承受能力，兼顾建筑物成品保护及塔式起重机完好，同步设计了辅助拆卸工具，专用夹具、辅助吊臂及拆卸辅助吊臂支架，建构筑物附着动臂起重桅杆，为塔式起重机“空中解体”提供工具保障，本工艺技术在该工程实践中取得了成功。目前拆除塔吊起重臂专用夹具，塔吊起重臂“空中解体”施工方法已分别申报了国家专利（附后）。据有关专家认定，本施工工艺方法具有本质安全性、可操作性。属国内首创。为类似的特殊建筑物不便按常规方法进行拆除可使用本工艺方法。
2、塔式起重机“空中解体”施工工艺方法
塔式起重机“空中解体”工艺施工方法，其关键是在空中解体起重臂、平衡臂。主要施工步骤：（见图二）拆卸起重臂6～7节点；拆卸起重臂长拉杆；拆卸起重臂5～6、4～5、3～4节点；拆卸起重臂短拉杆；拆卸起重臂与塔身连接节点；拆卸平衡臂，共6个步骤。
（图二）
2.1、拆卸起重臂6～7节点
2.1.1在起重臂上弦靠近塔身处至待拆节点间安装拴挂安全带的Ф5钢丝绳（9）（见图一），拆卸作业时，将操作人员的安全带套在Ф5钢丝绳上，钢丝绳在拉杆两边各设一根，中间部分挂在上弦拉杆托丫座上，用紧线钳拉紧。
2.1.2安装拆卸起重臂专用夹具：（见图三）夹具有左右两片（1）（2），左右片上设置夹槽（3），夹槽（3）两侧板（4）（5）上装固定轴销（6）。左右夹片之间通过轴销（7）作旋转式连接，在夹槽侧板设有夹紧调节螺栓（8）。
在待拆卸起重臂节与节点处将上述夹具（10）左右夹片（1）（2）的夹槽（3）分别卡装在起重臂6～7节与节点结合处两侧的下弦，用装在夹槽两侧板上的固定轴销（6）固定，且在起重臂两侧下弦上各装一个夹具，要保证轴销（7）轴线贯通。
2.1.3在待卸节点的起重臂上弦节点前端安装辅助吊臂（11）辅助吊臂与上弦成45度，辅助吊臂后与起重臂上弦杆之间用钢丝绳（12）拉紧；
2.1.4在平衡臂上（13）制作安装拆卸平衡重支架，支架上装起吊平衡重块的滑轮组，利用起升机构主卷扬机将平衡重块依次吊运至地面，平衡臂（13）上保留一块平衡重；
（图四）
2.1.5将起升机构主卷扬机钢丝绳（14）通过辅助吊臂（11）上部滑轮（15）并绕起重臂（17）前部滑轮（16）穿起重臂三角形靠近上弦至待拆卸节点后方固定，在起重臂（17）待拆卸节点两侧的下弦横杆上用保险钢丝绳松绕成一体；
2.1.6将起重臂（17）上的小车（18）退到 靠近塔身（19）处，将小车（18）固定好后拆除小车牵引绳，用小车卷扬机将钢丝绳卷好；
2.1.7拆去待拆节点处下弦节点轴销，开动起升机构将卷扬机钢丝绳（14）略收紧，再拆除该节点上弦销轴，开动起升机构主卷扬机缓慢放松钢丝绳（14）使被分解部分绕夹具（10）左右夹片之间销轴（7）垂下（见图五）；
（图五）
2.1.8拆除固定在已拆节点上弦上的钢丝绳（14）的固定端，抽出后将其栓牢在垂下的臂上端，开动起升机构将钢丝绳（14）收紧，分解专用夹具（10）并将其拆除，解掉绕在节点两侧下弦横杆上的保险钢丝绳，至此，该节点分解程序完成，开动起升机构将已分解的臂前端放至地面，然后将钢丝绳（14）收回；
2.2、拆卸起重臂长拉杆
2.2.1将扣挂安全带的Ф5的钢丝绳（9）端移至拉杆（20）与起重臂上弦杆的连接点内侧，方法同步骤1.1.移动Ф5钢丝绳（9）时操作人员的安全带将扣挂在起重臂（17）的上弦杆上；
2.2.2在塔帽（19）顶部长拉杆（20）之间起重臂上弦上穿绕滑轮组（21）：
2.2.3在建筑物十层屋面设置辅助动力双速卷扬机，滑轮组牵引绳绕塔帽（19）顶部滑轮引下至双速卷扬机
2.2.4开动双速卷扬机通过滑轮组（21）将起重臂（17）抬高4度使长拉杆（20）上连接节点靠在起重臂（17）上弦杆上，用起重臂上小车（18）的卷扬机钢丝绳扣住长拉（20）端头，开动小车（18）卷扬机，在小车钢丝绳受力后卸出长拉杆销轴，然后再开动小车（18）卷扬机将长拉杆缓慢放下，挂在塔帽（19）上，解掉扣在长拉杆（20）端头的钢丝绳并开动小车卷扬机将绳收回，再将长拉杆（20）逐节卸下.
2.2.5开动双速卷扬机将起重臂缓慢放平，使滑轮组钢丝绳与短拉杆（22）共同拉住下余的起重臂（17）。
2.3、拆卸起重臂5～6、4～5、3～4节点
按步骤1相同的办法拆卸起重臂（17）5～6、4～5、3～4节点，拆卸时，先将步骤2中拉住起重臂（17）的滑轮组（21）移至待拆节点后，然后开动双速卷扬机将滑轮组收紧重复步骤1.1～1.3，1.7～1.8；
2.4、拆卸起重臂短拉杆
按步骤2相同的方法拆卸起重臂（17）的短拉杆（22），拆卸时先将步骤2中拉起重臂（17）的滑轮组（21）移至短拉杆（22）的内侧，拆除小车（18）卷扬机电源线；
2.5、拆卸起重臂与塔身连接节点
短拉杆（22）拆除后，开动双速卷扬机将剩余起重臂缓慢垂下，停妥后，用滑轮组（21）扣住垂下的起重臂（17）上端，然后卸掉起重臂（17）与塔帽（19）过度节的销轴，开动双速卷扬机将剩余的起重臂放下，然后将双速卷扬机钢丝绳收回。至此，塔式起重机起重臂“空中解体”过程完毕。
2.6、拆卸平衡臂
2.6.1按步骤1.4将平衡臂（13）上最后一块平衡重吊运至地面；
2.6.2拆除塔式起重机所有电源接线，在塔帽（19）与平衡臂（13）之间穿线滑轮组牵引钢丝绳至双速卷扬机，拆卸塔式起重机驾驶室；
2.6.3开动双速卷扬机将平衡臂（13）拉起，待平衡臂拉杆（23）节点靠近平衡臂（13）时，拆除拉杆（23）节点联结销轴，然后开动双速卷扬机将平衡臂（13）缓慢放下，直至挂在塔帽（19）的过度节上；
2.6.4将平衡臂滑轮组移到垂下的平衡臂上端栓牢，开动双速卷扬机收紧滑轮组钢丝绳，拆除平衡臂（13）与塔帽（19）下过度节连接销轴，再开动双速卷扬机缓慢将平衡臂放下，至此，完成塔吊起重臂、平衡臂“空中解体”全过程。
3、塔式起重机“空中解体”主要辅助机械、工具
为了达到预期目的，我们在该机 “空中解体”过程，充分利用塔式起重机自身设备，另增加20KN双速电动卷扬机、5KN卷扬机各一台。除此还创造性地制造了辅助拆卸工具、专用夹具、拆卸平衡重门式支架、起重臂解体用辅助吊臂、拆卸辅助吊臂支架、建筑物附着动臂起重桅杆、标准节出仓天梁等。
制造材料选用：A3钢板，I16工字钢，Ф48、Ф75、Ф150无缝钢管等。所选用的制造材料要求：按工件最大质量经过充分计验算，确定焊缝构件截面特性强度满足抗拉抗压，强度大于205N/mm2，抗剪强度大于125 N/mm2的要求。
3.1、专用夹具
3.1.1结构特点
3.1.2用途：塔式起重机能否将起重臂逐节分解是空中解体的关键，专用夹具为此而作。原理是：在起重臂空中解体过程中，将专用夹具安装在起重臂待分解节点两侧，左右下弦各一个，按装时起重臂连接轴销与专用夹具轴销纵向垂直固定在起重臂下弦上。由于专用夹具形状便于拆卸起重臂下弦节点与节轴销，且下弦轴销卸掉后，因专用夹具轴销替代，与简易起升机构共同作用，当起重臂待拆上弦节点轴销拆掉后，臂前端不会因所有连接轴销的拆除而坠落。再通过操作简易起升机构使臂前端绕专用夹具轴销平稳地垂下（见图五），再通过简易起升机构将垂下的起重臂略微提起，拆掉专用夹具，操作简易起升机构将拆下的起重臂前端平稳放到地面，完成起重臂一个节点的分解过程。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200608/8720.htm
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