第三節(jié)　吊裝工程

一、吊裝機(jī)械

(一)常用的索吊具

常用的索吊具包括繩索(麻繩、尼龍帶、鋼絲繩)、吊具(吊鉤、卡環(huán)、吊梁)、滑輪等。

1.繩索

(1)麻繩僅用于小型設(shè)備吊裝，也用于做溜繩、平衡繩和纜風(fēng)繩等。

(2)尼龍帶特別適用于精密儀器及外表面要求比較嚴(yán)格的物件吊裝。

(3)鋼絲繩是吊裝中的主要繩索。它具有強(qiáng)度高、耐磨性好、撓性好、彈性大、能承受沖擊、在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無噪聲、破裂前有斷絲的預(yù)兆、便于發(fā)現(xiàn)等特點(diǎn)，因此在起重機(jī)械和吊裝工作中得到廣泛的采用，如用于曳引、張拉、捆系吊掛、承載等。

2.吊具

(1)吊鉤。

(2)吊環(huán)。

(3)吊梁。

3.滑輪

滑輪在起重機(jī)上起到省力，改變方向和支撐等作用。

(二)輕小型起重設(shè)備

1.千斤頂

千斤頂可分為機(jī)械千斤頂(包括螺旋千斤頂、齒條千斤頂)和液壓千斤頂。

2.滑車

滑車是起重機(jī)械搬運(yùn)輸作用中被廣泛使用的一種小型起重工具，用它與鋼絲繩穿繞在一起，配以卷揚(yáng)機(jī)，即可進(jìn)行重物的起吊運(yùn)輸作業(yè)。在起重運(yùn)輸作業(yè)中，單門滑車作為導(dǎo)向滑車使用，用滑車組配以卷揚(yáng)機(jī)做起重作用。

3.起重葫蘆

可分為手拉葫蘆、手扳葫蘆、電動(dòng)葫蘆、氣動(dòng)葫蘆、液動(dòng)葫蘆等。

4.卷揚(yáng)機(jī)

在設(shè)備吊裝中常用的牽引設(shè)備有電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)、手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)和絞磨，一般大、中型設(shè)備吊裝均用電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。

(1)電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)廣泛用于設(shè)備吊裝中，它具有牽引力大、速度快、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便和安全可靠等特點(diǎn)。電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)有單筒和雙筒兩種，又分可逆式和摩擦式兩類。設(shè)備吊裝中常用齒輪傳動(dòng)的可逆式慢速卷揚(yáng)機(jī)。

(2)手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)僅用于無電源和起重量不大的起重作業(yè)。它靠改變齒輪傳動(dòng)比來改變起重量和升降速度。

(3)絞磨。絞磨是一種人力驅(qū)動(dòng)的牽引機(jī)械。一般用于起重量不大、起重速度較慢又無電源的起重作業(yè)中。使用絞磨作為牽引設(shè)備，需用較多的人力，勞動(dòng)強(qiáng)度也大，且工作的安全性不如卷揚(yáng)機(jī)。

(三)起重機(jī)

1.起重機(jī)的分類

起重機(jī)可分為：橋架型起重機(jī)、臂架型起重機(jī)、纜索型起重機(jī)三大類。

(1)橋架型起重機(jī)的最大特點(diǎn)是以橋形金屬結(jié)構(gòu)作為主要承載構(gòu)件，取物裝置懸掛在可以沿主梁運(yùn)行的起重小車上。橋架類型起重機(jī)通過起升機(jī)構(gòu)的升降運(yùn)動(dòng)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的水平運(yùn)動(dòng)，在矩形三維空間內(nèi)完成對物料的搬運(yùn)作業(yè)。

(2)臂架型起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是都有一個(gè)懸伸、可旋轉(zhuǎn)的臂架作為主要受力構(gòu)件。其工作機(jī)構(gòu)除了起升機(jī)構(gòu)外，通常還有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)，通過起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)在圓形或長圓形空間的裝卸作業(yè)。

(3)桅桿式起重機(jī)。直立桅桿頂端有可以升降和回轉(zhuǎn)的吊桿。吊桿鉸接在桅桿的下端，或者和桅桿分別安裝在底盤上，底盤可以是固定式的，也可以做成可旋轉(zhuǎn)式。

起重機(jī)還可以按行駛性能分為有軌運(yùn)行起重機(jī)和無軌運(yùn)行起重機(jī)。有軌運(yùn)行起重機(jī)裝有車輪，可以在鋪設(shè)的軌道上在有限范圍內(nèi)工作，例如各種橋架類型起重機(jī)、塔式起重機(jī)、門座起重機(jī)等。無軌運(yùn)行起重機(jī)的運(yùn)行裝置配備橡膠輪胎或履帶，常見的各種流動(dòng)式起重機(jī)的機(jī)動(dòng)性好，可靈活轉(zhuǎn)換作業(yè)場地。

2.常用起重機(jī)的特點(diǎn)及適用范圍

常用的起重機(jī)有流動(dòng)式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、桅桿式起重機(jī)等。

(1)流動(dòng)式起重機(jī)

流動(dòng)式起重機(jī)主要有汽車式起重機(jī)、輪胎式起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、全地面起重機(jī)、隨車起重機(jī)等。

1)特點(diǎn)：適用范圍廣，機(jī)動(dòng)性好，可以方便地轉(zhuǎn)移場地，但對道路、場地要求較高，臺(tái)班費(fèi)較高。

2)適用范圍：適用于單件重量大的大、中型設(shè)備、構(gòu)件吊裝，作業(yè)周期短。

(2)塔式起重機(jī)

1)特點(diǎn)：吊裝速度快，臺(tái)班費(fèi)低。但起重量一般不大，并需要安裝和拆卸。

2)適用范圍：適用于在某一范圍內(nèi)數(shù)量多，而每一單件重量較小的設(shè)備、構(gòu)件吊裝，作業(yè)周期長。

(3)桅桿起重機(jī)

1)特點(diǎn)：屬于非標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，起重量大，對場地要求不高，使用成本低，但效率不高。

2)適用范圍：主要適用于某些特重、特高和場地受到特殊限制的設(shè)備、構(gòu)件吊裝。

(四)起重機(jī)選用的基本參數(shù)

起重機(jī)選用的基本參數(shù)主要有吊裝荷載、額定起重量、最大幅度、最大起升高度等，這些參數(shù)是制定吊裝技術(shù)方案的重要依據(jù)。

(1)吊裝荷載。吊裝荷載的組成：被吊物(設(shè)備或構(gòu)件)在吊裝狀態(tài)下的重量和吊、索具重量(流動(dòng)式起重機(jī)一般還應(yīng)包括吊鉤重量和從臂架頭部垂下至吊鉤的起升鋼絲繩重量)。

(2)吊裝計(jì)算荷載。

1)動(dòng)荷載系數(shù)。起重機(jī)在吊裝重物運(yùn)動(dòng)的過程中所產(chǎn)生的對起吊機(jī)具負(fù)載的影響而計(jì)入的系數(shù)。

在起重吊裝工程計(jì)算中，以動(dòng)荷載系數(shù)計(jì)入其影響。一般取動(dòng)載系數(shù) K1為 1.1。

2)不均衡荷載系數(shù)。在多分支(多臺(tái)起重機(jī)、多套滑輪組等)共同抬吊一個(gè)重物時(shí)，由于起重機(jī)械之間的相互運(yùn)動(dòng)可能產(chǎn)生作用于起重機(jī)械、重物和吊索上的附加荷載，或者由于工作不同步，各分支往往不能完全按設(shè)定比例承擔(dān)荷載，在起重工程中，以不均衡荷載系數(shù)計(jì)入其影響，一般取不均衡荷載系數(shù) K2為 1.1～1.2。

3)吊裝計(jì)算荷載。吊裝計(jì)算荷載(簡稱計(jì)算荷載)等于動(dòng)荷載系數(shù)乘以吊裝荷載。起重機(jī)吊裝工程中常以吊裝計(jì)算荷載作為計(jì)算依據(jù)。

在起重工程中，多臺(tái)起重機(jī)聯(lián)合起吊設(shè)備，其中一臺(tái)起重機(jī)承擔(dān)的計(jì)算荷載，需計(jì)入荷載運(yùn)動(dòng)和荷載不均衡的影響，計(jì)算荷載的一般公式為：

Qj=K1·K2·Q

式中 Qj—計(jì)算荷載

Q—分配到一臺(tái)起重機(jī)的吊裝荷載，包括設(shè)備及索吊具重量。

(3)額定起重量。在確定回轉(zhuǎn)半徑和起升高度后，起重機(jī)能安全起吊的重量。額定起重量應(yīng)大于計(jì)算荷載。采用雙機(jī)抬吊時(shí)，宜選用同類型或性能相近的起重機(jī)，負(fù)載分配應(yīng)合理，單機(jī)荷載不得超過額定起重量的 80%。

(4)幅度。旋轉(zhuǎn)臂架式起重機(jī)的幅度是指旋轉(zhuǎn)中心線與取物裝置鉛垂線之間的水平距離;非旋轉(zhuǎn)類型的臂架起重機(jī)的幅度是指吊具中心線至臂架后軸或其他典型軸線之間的水平距離;當(dāng)臂架傾角最小或小車位置與起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心距離最大時(shí)的幅度為最大幅度;反之，為最小幅度。

(5)最大起升高度。起重機(jī)最大起重高度應(yīng)滿足下式要求：

H>h1+h2+h3+h4

式中：H-起重機(jī)吊臂頂端滑輪的高度(m)

h1-設(shè)備高度(m)

h2-索具高度(包括鋼絲繩、平衡梁、卸扣等的高度)(m)

h3-設(shè)備吊裝到位后底部高出地腳螺栓高的高度(m)

h4-基礎(chǔ)和地腳螺栓高(m)

(五)流動(dòng)式起重機(jī)的選用

(1)流動(dòng)式起重機(jī)的種類和性能

1)汽車起重機(jī)。它具有汽車的行駛通過性能，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，行駛速度高，可達(dá)到 60km/h，可以快速轉(zhuǎn)移，是一種用途廣泛、適用性強(qiáng)的通用型起重機(jī)，特別適應(yīng)于流動(dòng)性大、不固定的作業(yè)場所。吊裝時(shí)，靠支腿將起重機(jī)支撐在地面上，但不可在 360°范圍內(nèi)進(jìn)行吊裝作業(yè)，對基礎(chǔ)要求也較高。

2)輪胎起重機(jī)。輪胎起重機(jī)是一種裝在專用輪胎式行走底盤上的起重機(jī)，它行駛速度低于汽車式，高于履帶式;一般使用支腿吊重，在平坦地面也可不用支腿，可吊重慢速行駛;穩(wěn)定性能較好，車身短，轉(zhuǎn)彎半徑小，可以全回轉(zhuǎn)作業(yè)，適宜于作業(yè)地點(diǎn)相對固定而作業(yè)量較大的場合。

3)履帶起重機(jī)。履帶起重機(jī)是在行走的履帶底盤上裝有起重裝置的起重機(jī)械，是自行式、全回轉(zhuǎn)的一種起重機(jī)械。一般大噸位起重機(jī)較多采用履帶起重機(jī)。其對基礎(chǔ)的要求也相對較低，在一般平整堅(jiān)實(shí)的場地上可以荷載行駛作業(yè)。但其行走緩慢，履帶會(huì)破壞公路路面，轉(zhuǎn)移場地需要用平板拖車運(yùn)輸。較大的履帶起重機(jī)，轉(zhuǎn)移場地時(shí)需拆卸、運(yùn)輸、組裝。適用于沒有道路的工地、野外等場所。除起重作業(yè)外，在臂架上還可裝設(shè)打樁、抓斗、拉鏟等工作裝置，一機(jī)多用。

(2)流動(dòng)式起重機(jī)的特性曲線

反映流動(dòng)式起重機(jī)的起重能力隨臂長、幅度的變化而變化的規(guī)律和反映流動(dòng)式起重機(jī)的最大起升高度隨臂長、幅度變化而變化的規(guī)律曲線稱為起重機(jī)的特性曲線。每臺(tái)起重機(jī)都有其自身的特性曲線，不能換用，即使起重機(jī)型號(hào)相同也不允許換用。它是選用流動(dòng)式起重機(jī)的依據(jù)。

規(guī)定起重機(jī)在各種工作狀態(tài)下允許吊裝荷載的曲線，稱為起重量特性曲線，它考慮了起重機(jī)的整體抗傾覆能力、起重臂的穩(wěn)定性和各種機(jī)構(gòu)的承載能力等因素。在計(jì)算起重機(jī)荷載時(shí)，應(yīng)計(jì)入吊鉤和索、吊具的重量。

反映起重機(jī)在各種工作狀態(tài)下能夠達(dá)到的最大起升高度的曲線稱為起升高度特性曲線，它考慮了起重機(jī)的起重臂長度、傾角、鉸鏈高度、臂頭因承載而下垂的高度、滑輪組的最短極限距離等因素。

(3)流動(dòng)式起重機(jī)的選用步驟

1)根據(jù)被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的就位位置、現(xiàn)場具體情況等確定起重機(jī)的站車位置，站車位置一旦確定，其工作幅度也就確定了。

2)根據(jù)被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的就位高度、設(shè)備尺寸、吊索高度和站車位置(幅度)，由起重機(jī)的起升高度特性曲線，確定其臂長。

3)根據(jù)上述已確定的工作幅度(回轉(zhuǎn)半徑)、臂長，由起重機(jī)的起重量特性曲線，確定起重機(jī)的額定起重量。

4)如果起重機(jī)的額定起重量大于計(jì)算荷載，則起重機(jī)選擇合適，否則重新選擇。

5)校核通過性能。計(jì)算吊臂與設(shè)備之間、吊鉤與設(shè)備及吊臂之間的安全距離，若符合規(guī)范要求，選擇合格，否則重選。

二、吊裝方法

(1)塔式起重機(jī)吊裝。常用在使用地點(diǎn)固定、使用周期較長的場合，較經(jīng)濟(jì)，一般為單機(jī)作業(yè)，也可雙機(jī)抬吊。

(2)汽車起重機(jī)吊裝。機(jī)動(dòng)靈活，使用方便，可單機(jī)、雙機(jī)吊裝，也可多機(jī)吊裝。

(3)履帶起重機(jī)吊裝。中小重物可吊重行走，機(jī)動(dòng)靈活，使用方便，使用周期長，較經(jīng)濟(jì)，可單位機(jī)、雙機(jī)吊裝，也可多機(jī)吊裝。

(4)橋式起重機(jī)吊裝。使用方便。多為倉庫、廠房、車間內(nèi)使用，一般為單機(jī)作業(yè)，也可雙機(jī)抬吊。

(5)直升機(jī)吊裝。起重能力可達(dá) 26t，用在其他吊裝機(jī)械無法完成吊裝的地方，如山區(qū)，高空。

(6)桅桿系統(tǒng)吊裝。通常由桅桿、纜風(fēng)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、拖排滾杠系統(tǒng)、牽引溜尾系統(tǒng)等組成。有單桅桿和雙桅桿滑移提升法、扳轉(zhuǎn)(單轉(zhuǎn)，雙轉(zhuǎn))法、無錨點(diǎn)推舉法，斜立單桅桿偏心吊法等吊裝工藝。

(7)纜索系統(tǒng)吊裝。用在其他吊裝方法不便或不經(jīng)濟(jì)的場合，重量不大、跨度、高度較大的場合，如橋梁建造、電視塔頂設(shè)備吊裝等。

(8)液壓提升。目前多采用“鋼絞線懸掛承重、液壓提升千斤頂集群、計(jì)算機(jī)控制同步”方法整體提升(滑移)大型設(shè)備與構(gòu)件。

(9)利用構(gòu)筑物吊裝。利用建筑結(jié)構(gòu)作為吊裝點(diǎn)，通過卷揚(yáng)機(jī)、滑輪組等吊具實(shí)現(xiàn)設(shè)備的提升或移動(dòng)。