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高空
立柱
设计
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高空立柱爬模的设计,高空,立柱,设计
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1摘要高空立柱爬模是以已经浇固的混凝土立柱部分为承力主体,爬升架以及爬升架机构的上下结构和液压顶升系统为结构主体,油缸的活塞和缸体分别连接爬架的上下两个部分,上爬架与外套架连接,而外套架又与网架和工作平台相连,支撑整个平台结构.通过油缸活塞杆与缸体间的一个固定一个上升,上下爬架间也是一个固定,一个相对运动,从而实现上爬架与外套架,下爬架与内爬架交替上升,从而可以实现爬模整体结构的上升,就位和校正等工序.内爬支脚机构的上下爬架与墩壁的支点方式原设计在内壁直线部位每隔1.5m留设四个爬窝,爬架上的爬靴支撑在爬窝内,达到支撑整体结构;或在爬窝的位置上预埋穿墙螺栓,然后在其上连接支撑托架,上下爬架的爬靴支在托架上,以此为支撑点向上爬升。关键词：爬模立柱工作平台2AbstractThesubstanceoftheselfclimbingwokforminthehighskyisconsistedofthetemplateofthepressre.Theconcretepierwallwhichsustainthewholeequipmentwadcoagulateasstrengthasreceived.Themainclimbingequipmentcomposeoftheup-and-downframeofthecrawlsupportdeviceandriseshydraulicpressurecylinder.Thepistonrodofthehydraulicpressurecylinderconnectingtounderframeandtheperiphery,andthecylinderbodyconnecttoupframe.Theupframeconnecttoperipheryframeandtheperipheryframeconnecttothemeshworkworkingplatform,allofthemstrutentirecrawlstemplatestructure.Theoneoftheupframeandunderframekeepimmobility,andanothermoved,whenachievedthepurposethatupframewiththeperipheryframe,andtheunderframewithinsideframeareriseinturn,thusachievedtheworkingplatformwhoisclimbing,andotherworkprocedure.Thefourcrawlssupportsocketoftheupframeandtheunderframeplacedinthepierwalleach1.5mdistance,placesomepenetrablewallboltstogetherwiththesupportframewhichconnecttothebolt,takethisasstrongpointtoclimb.Beingapplicabletocircular,circularend,rectangleandthesquareshapehollowpier,thesilo,thewatertankthetelevisiontowerandonthehighlevelconcretebuildingwhoseheightsrangedform30mto100m.Keywords:SelfclimbingFormworktowerworkplatform3第一章概论1.1滑升模板滑动模板(以下简称滑模)施工,是现浇混凝土工程的一种机械化程度较高的活动连续成型施工工艺。滑模施工工艺不但施工速度快、结构整体性强、施工占地少、劳动强度小、节约模板和人工、综合效益高,而且有利于安全施工。近年来,随着提升机具、施工工艺和精度调整控制技术的不断改进,使滑模施工工艺得到迅速的发展。目前这种施工工艺不仅已广泛应用于贮仓、水塔、烟囱、桥墩、立井筑壁、框架等工业构筑物,而且逐步向高层和超高层民用建筑发展。近年来,我国滑模施工技术有了重大发展,相继建成了一大批大型、高耸的建筑物和构筑物,其中包括:240270m高烟囱、3001000t球形和倒锥形水塔、直径3048m贮仓和贮罐、405415m高的中央电视塔和天津电视塔、73m高的桥墩、785.6m深立井筑壁、160m高的深圳国贸大厦和205m高(每层建筑面积2300m2)的武汉国贸中心等超高层建筑;而且在提升机具方面研制成功了一批不同起重量和功能的新型滑模液压千斤顶,其中包括:SKHQ-75型、QYD-60型和100型、SKHQ-75型(松卡式)、SQD-90-35型(松卡式)等。不但起重量提高至60100kN;而且支承杆改为483.5钢管后,稳定性大为提高,既可布置在混凝土体内又可布置在体外。同时,在爬升过程中又能进行松卡,大大便利了工具式支承杆的抽拔和千斤顶的维修。在滑模配套设备方面,研制成功了一批适应滑模工艺的混凝土运输和布料机械及电脱模器等设备,不仅加快了混凝土的浇筑速度;而且更易于保证工程质量.1.1.1滑模在汾河二库老虎嘴大桥桥墩施工中的应用老虎嘴公路大桥位于汾河二库大坝下游2km处,是汾河二库进库公路的关键工程,大桥全长154137m,为4孔30m跨双曲拱桥。桥墩为片石混凝土重力式桥墩,墩高2213m,底部尺寸1217m4175m(长宽),顶部尺寸1015m215m,坡度201,两端为半圆形。施工时考虑到采用普通拼装大模板,内拉锚筋较多,影响片石入仓,且两端半圆变截面采用普通拼装模板工料消耗很大,而采用普通爬杆滑模,需用穿心式千斤顶,加工制作费用大、时间长、操作复杂,爬杆受片石入仓冲击容易产生倾斜,加之工期要求很紧,最终提出无爬杆滑模方案,经设计与应用,收到满意效果。1)滑模设计设计原则(1)结构整体性要好,各种使用工况和移动时强度和刚度要满足要求,操作应简便,调节灵活,混凝土施工操作空间大。(2)滑模各部件尽量避免精加工件,制作加工和组装使用时间要短,施工速度快,成本低。滑模构造滑模基本结构由模板、提升架、横梁、纵梁、千斤顶和收缩装置组成。模板:直段用3012定型钢模,圆弧段用1012定型钢模。直段模用两道2根8槽钢做围梁卡扣成整体,固定在提升架上;圆弧段收分模板为钢模中间夹铁皮,用两道4扁钢连接,固定在圆弧提升架上。提升架:两侧直段用8个提升架,两端圆弧用10个提升架,均用757和505角铁加工而成。提升架连接模板并安装在横梁和幅射梁端头,其在横梁上可以滑动以收缩模板。横梁:用2根槽钢拼装而成,用于连接两侧提升架,四道横梁与两道纵梁用钢筋箍连接成整体,两端圆弧部分幅射梁与横、纵梁连成整体。纵梁:用两节5m长635角钢龙门架支腿改制而成,纵梁将所有横梁、辐射梁连成整体。千斤顶:共配置8t手动千斤顶12个,用于顶升模板,千斤顶下部用混凝土预制块支垫。模板收缩装置:在横梁上通过螺杆将提升架作内外丝移动,设在横梁下部的210MPa爬靴数量：42（一次）爬升速度：15cm/min设备自重：285kN（不含模板与脚手铺板）吊钩吊重：10kN（0.34m混凝土不含容器重量）吊料起升速度：30m/min回转速度：0.8r.p.m小车水平牵引速度：30m/min爬升油缸工作压力：16MPa油缸最大行程:1.6m油缸数量：2个顶升油缸直径：160mm设备最大高度：21.14m16爬腿伸缩范围：23004700mm模板：采用大模板，尺寸根据工程要求确定。22平台中各主要零部件的设计和计算该工作平台包含了大量的塔式起重机的标准零件和非标准零件，由于时间有限，本人主要负责平台上部的设计和计算，主要是吊臂，上部主架体，以及起升卷筒和回转机构与回转轴承，而下身的主要零件由同组的邹亮同学负责设计221吊臂的构造和计算1）根据系统的工作条件，选用桁架水平式吊臂，成对称分布。其结构如图所示。腹杆体系呈正三角形，上弦使用圆钢管，下弦由角钢拼焊而成，可以兼做小车的轨道。而此处与塔机不同的是，两吊臂对称分布，吊点位于吊臂的端点。2）吊臂载荷的计算作用在吊臂上的载荷由起升载荷FQ,吊臂自重Gb,起升钢丝绳的拉力SQ,风载荷Fw以及吊臂在制动时的水平惯性力FG（1）起升载荷FQ按照工作条件FQ=10kN（2）吊臂自重Gb按照经验公式Gb=2%FQ=200（3）起升钢丝绳的拉力SQaF2式中：-起升动载荷系数根据系统的工作条件取=1.2522FQ额定工作载荷10kNa滑轮组的倍率a=2-滑轮组的效率=0.95代入到原式中得17NSQ657929.015风载荷在此可以不做考虑启动回转时的惯性力FGFG=gtRnQ30式中：R-起升载荷到塔机回转中心的距离n-塔机回转机构的额定转速t-回转机构启、制动时间222回转支承的设计与计算1）选择回转支承根据整个系统的工作条件，选用单排四点接触式滚动轴承式的回转支承，其结构如图所示。2）回转支承的计算载荷按静载试验工况（起吊额定重量的125%），来作疲劳强度的计算总的轴向力V=1.25Q+G式中：V-总轴向力Q-起升载荷G-回转部分的自重200N将各值代入得V=125200N在A工况下的时候在X,Y两个方向都不存在水平方向的分力，故不予考虑。3）计算回转支承的当量载荷F把回转支承所受的力换算成当量载荷，便于按厂家所提供的承载能力曲线（）曲线来选择回转支承的型号按一下计算式MF)(HKVkfr式中：f-工况系数在计算静容量时取f=1.25(机械设计手册)，-载荷换算系数根据不同的型号来选取不同的系数，查手册取Kr=1.25=2.67r将各式的值代入得=195625NF223回转机构的选择和计算1）计算回转阻力矩可以用经验公式18风斜摩回M式中：-回转支承的摩擦阻力摩M而=0.02摩额-回转机构的额定回转力矩取为40tm额所以=0.0240=0.8tm摩-考虑到塔机不可能完全铅直，所产生的力矩，但本套体系中塔机架斜M体呈对称分布，左右抵消，可以不做考虑了。-侧向风荷力矩风根据经验公式平风重风臂风风M=10tm2.5tm=3.5tm臂风M重风平风所以10+2.5-3.5=9tm风所以风阻力是回转阻力中起主要作用的因素，但是在机构的计算中往往要对其加上风力系数，以降低电机的功率，从而降低成本于是有风摩回M)7.06(所以tm2.98.阻M2)驱动电机的功率计算驱动电机的功率主要由回转阻力和回转速度两个因素确定）（回阻静75/nN一般取0.60.8r/min回n-传动的总效率通常取0.80.85以kgm为单位阻M代入到公式中去得（6.2）=4.92kW静N82.0975/6.10）按能力曲线选择3#单排四点接触式滚动轴承式回转支承，具体结构和尺寸见零件图。而电静电K19所以kW4.392.70电N选择驱动电机的型号为YZR132M2-6-3.7kW下图为此型号电动机的结构简图：此电动机的驱动电路如下图：如上图所示，当按下正转动起动按钮S，正转接触器线圈通电，主触点FB闭合，电动机正转。当电动机正转时，按下反转启动按钮，它的常闭FKMRSB20触点断开，而使正转接触器的线圈断电，主触点断开。与此同时，FKMFK串接在反转控制电路中的常闭触点恢复闭合，反转接触器的线圈通电，电动机就反转。同时串接在正转控制电路中的常闭触点断开，起着联锁保RM护。23爬模的施工过程231工作平台的组装本工作平台可以在地面上组装成几大件，利用辅助设备在已经浇注好的基柱上来进行组拼；也可以利用单构件直接在基础段上进行组拼。其流程如下图所示232爬升工艺根据本套爬模的特点，模板配置两层大楼板或组合钢模，按一循环一模板的施工。每当上一节模板灌注完毕，经过10h左右时间的养生，开始爬升，爬升结束后开始拆下第一节的模板，同时进行钢筋捆扎，并把拆下的模板立于上节模板之上，在进行混凝土灌注，养生，平台爬升等工序。如此往复循环，直至浇注完整个墩身。233钢筋捆扎按照桥墩的设计图纸，要求布置墩身护壁钢筋，钢筋接长在前次混凝土顶面1.6m的范围内，大于1.6m的暂时不接长，每次接长3m左右，在竖直钢筋的接长过程中，不得损坏内外模板并要注意预埋穿墙螺栓和套筒的位置。234模板安装（1）外侧模安装在每个侧面模板上下缘标出模板中心点,外侧模安装就位时使模板中心线与塔柱中心线对齐,外侧模用导链平移,垂直度靠侧面的调节螺杆和下部的螺旋调节。为防止混凝土浇注时漏浆,在模板接缝处贴一层海绵条,在模板下缘与塔柱接缝处用原子灰封堵。（2）内模安装根据截面变化,内模分段加工,在塔柱内侧预埋支撑件,搭设支撑平台,内模分片座落于内侧平台上,安装就位后,用支撑杆加固。235混凝土浇注与养护混凝土由拌和站集中拌和,罐车运输,混凝土输送泵浇注。输送泵管附着在21塔吊上,上接三通管,通过塔吊上悬挂的移动人行通道引向左右两塔,前端接胶皮软管,与串筒连接。混凝土浇注时间控制在4h左右。混凝土浇注完毕后,上表面用麻布片覆盖,均匀洒水以保混凝土表面湿润。拆模后对侧面混凝土用喷雾器均匀洒水养护,保持混凝土表面湿润但不形成水流,以免污染塔身。236墩冒施工当爬模网架主工作平台的下平面高于墩顶设计标高30m时停止爬升。爬模灌筑墩身施工至墩空心段顶标高时停止浇注，并在墩壁的适当的位置预埋穿墙螺栓；然后将内模删除，并把L型外挂支架顶部的杆件连接在预埋螺栓上，以此为基础来搭设墩冒的外模板。对于墩身内部，可以将内爬升架与网架平台分开，内爬升机构下爬12节，然后拆除吊运至墩底。为了保证爬模整体结构的平稳性，也不可拆开内爬井架与网架平台之间的连接，而将内爬井架的外套架的一节杆件嵌入桥墩冒里，并利用空心墩顶端内爬井结构以及墩壁内的预埋螺栓支设实墩底模，仍然利用爬模本身的塔吊来完成墩顶实心段以及墩帽的施工。237爬模的拆卸爬模的拆卸流程图如下第三章液压系统设计221.液压系统的设计11液压系统所要完成的任务该液压系统所要完成的任务就是要提升自重为300kN的爬模的整体结构，而且要包含顶升和提升两个过程，所以需要选用双作用液压缸，由于系统需要一次换向所以选用一个简单的电磁式三位四通换向阀就可以满足要求了。12拟订液压系统的油路图系统将上爬架顶升到预定的高度后停止，然后再将下爬架提升到预定的高度，完成一个工作循环。根据系统要求拟定系统原理图如右图：由电磁阀5来实现的泵的空载启动，启动后由电磁阀6控制油缸的顶升和提升，平衡回路7来实现下落时回油路的背压，以增强运动的稳定性。溢流阀用来实现系统压力的调定。13选择和计算液压元件131液压缸的计算（1）计算液压缸的总机械载荷按照机构的工作状况，系统在工作时的受力如图所示F=F惯+F工+F封+F回+F摩(3-1)F工按工作要求是285kN1.过滤器2.液压油泵3.压力表F惯活塞上所受到的惯性力4.溢流阀5.二位三通电磁换向阀F封密封阻力6.三位四通电磁换向阀7.平衡回路F摩导轨的摩擦力8.液压油缸F回回油背压从而形成的阻力1）惯性力的计算图3-1液压系统原理图F惯=(3-2)Ggvt其中G-液压缸的外加载荷，按设计为285kN;g-重力加速度，取9.81m/s2v-速度的变化量，顶升时，v=15cm/min=0.0025m/st-启动或制动的时间，一般为0.01-0.5s取t=0.2s将各个数据代入到式(3-2)中有F惯=NsmsNtvgG362.0/5/81.92522）的计算封23按此公式=p摩A工（3-3）封Fp摩液压缸空载时所受到的摩擦力，查表取p摩=0.2MPaA工进油工作有效面积，初定为200cm2启动时F封=0.21060.02=4000(N)运动时F封=0.21060.0250%=2000（N）3)F摩的计算由于运动是只在上下爬架之间产生摩擦，而其间由于安装了导轮，所以摩擦力很小，可以忽略不计。4）F回的计算背油回压所形成的压力按此公式计算F回=P出A2(3-4)式中P出回油背压，一般为0.3-0.5MPa,取回油背压P出=0.3MPaA2活塞杆的有效面积，根据已经估算好的活塞杆的面积设计差动比为2，则可以估计为A2=100cm2将各个数值代入到式（3-4）中F回=P出A2=0.3MPa0.01=3000(N)所以活塞上的总的机械载荷F=F惯+F工+F封+F回+F摩=285000+382+4000+3000=292363（N）（2）确定液压缸的结构尺寸和工作压力根据经验数据取工作压力P工=16MPa液压缸的有效工作面积A1=182.727cm2F60293活塞直径D=152.53(mm)147.8因为差动比为1：2所以活塞杆的直径d=0.7D=0.7152.53=106.77（mm）按照标准取d=100(mm)D=160(mm)则工作压力为P工=14.54MPa2416.093所以取P工=16MPa132液压泵的计算（1）确定泵的实际工作压力PBPB=P工+P总(3-5)式中P工-之间选定为16MPa24P总-P沿程+P局部因为所选的液压回路并没有任何流量控制阀所以压力损失很小，可以忽略不计。所以PB就是16MPa（2）确定泵的流量qB=Kqmax(3-6)式中K-泄漏系数，取1.1qmax-顶升时所需要的最大流量qmax的计算过程如下qmax=A1v=0.0025=3.01L/min46.02然后代入上式得qB=1.13.01=3.31(L/min)按压力16MPa,流量为3.31L/min,则需要选择CBF型号的液压泵，选择CBF-E10其效率为82%。（3）确定液压泵电机的功率P=4.31(kW)(3-7)60泵泵qp82.713按次功率选取，按次功率选取，Y132M-4型电机，额定功率为7.5kW,同步转速1500r/min,实际转速1440r/min,效率87%，质量81kg,B3安装形式133选择控制元件方向阀按P=16MPa,q=3.31L/min,选取3WE5A6.2/AW220-50Z4和4WE5E6.2/AW220-50Z4溢流阀根据压力和流量选择YF-B10K平衡阀选择FD12PA10134选择油管几其它设备（1）滤油器由于系统中液压元件比较少，只有换向阀，所以只需要在吸油路安装滤油器就可了。选择YLX-4080。（2）油箱由于该系统压力比较高，而流量比较小，所以选择油箱容量为流量的6倍，则V=6q=613.72=79.62（L）（3）油管1)油管类型根据系统的压力和工作环境，选用高压橡胶软管，可以满足压力要求，又有较好的弯曲性。所选油管的结构如图所示2）油管计算油管的内径按下列公式计算d=2vQ(3-8)25式中Q-通过油管的流量v-油管的允许流速，根据相关的设计手册选取，吸油管取1.2m/s;压油管取5m/s;回油管取2.0m/s将数字代入到公式中得d=2=15.32mm2.173d=2=7.58mm5d=2=11.87mm27.13根据液压设计手册来选择油管的型号吸油管：16-110压油管：8-170回油管：13-140135液油的选择根据工作环境和问地选择11气缸油（HG-11）,运动黏度为9-132液压系统的性能验算21液压缸的设计与计算前面已经选定了双作用单活塞式液压缸，内径和活塞杆的直径为D=160mm,d=100mm.。22液压缸性能参数的计算221液压缸的输出力（1）液压缸的压力F1=p1AA103(3-9)式中F1-液压缸推力p1-工作压力16MPaA1-活塞的作用面积Aa=D2=0.162=0.02m24将各式的数值带如到式（3-9）中得F1=160.02103=320kN（2）液压缸的拉力F2=p2A2103(3-10)式中F2-液压缸拉力p2-工作压力16MPaA2-活塞的作用面积A2=(D2-d2)=(0.162-0.102)=0.012m24426各式代入式（3-10）得F2=192kN222液压缸的输出速度（1）液压缸的外伸速度v1=60(3-11)AQ式中v1-活塞的外伸速度m/minQ-进入液压缸的流量0.05510-3m3/minA1-活塞的作用面积0.020m2将各数字代入式（3-11）中得v1=60=0.165m/min02.53（2）液压缸的缩入速度v2=60（3-12）AQ式中v1-活塞的外伸速度m/minQ-进入或流出液压缸的流量0.05510-3m3/minA1-活塞的作用面积0.012m2v1=60=0.275m/min(3-13)012.53223液压缸的作用时间液压缸的作用时间为：t=(3-14)QAVs式中t-液压缸的作用时间sV-液压缸的容积m3A-活塞的作用面积m2活塞伸出时A=0.02活塞缩入时A=0.012s-液压缸行程1.6mQ-流入或流出液压缸的流量0.05510-3m3/min27将各数字代入式（3-14）中得活塞杆伸出时t=581.82s3105.62活塞杆缩入时t=349.09s3.224液压缸的储量液压缸的储油量V为：V=As(3-15)式中V-液压缸的储油量m3A-液压缸的作用面积0.02m2s-液压缸的行程1.6m将各数字代入式（3-15）得V=0.021.6=0.032m223液压缸各主要零部件的设计231缸筒（1）缸筒结构选择螺纹联结，结构紧凑，重量轻，但是拆装需要专业的工具，外径加工时要求保证内外径同心。（2）缸筒材料根据工作压力选择35无缝钢管，其力学性能如下表所示（MPa）b(MPa)s(MPa)s54032017（3）港筒的计算1）缸筒内径在前面的计算中已经得出，D=160mm。2）缸筒壁厚的计算根据系统的工作压力查询工程机械用液压缸外径系列可以确定液压缸的外径为194mm,则壁厚。m17260943）缸底厚度的计算缸底的强度可按如下公式进行计算，则h=0.433D(3-17)yp式中h缸底厚度（m）D液压缸内径0.16m缸底材料许用应力，MPa28MPanb10854试验压力，取为1.5P=24MPayP将各值代入公式3-17得h=0.433m47.26108.4)缸筒螺纹连接处的强度计算如图为螺纹联结的缸筒，根据国家标准选取螺纹副公称直径D,d=180，螺距p=6,中径D2或d2=176.103,小径D1或d1=173.505，旋合长度N=40。螺纹收尾I=10图3-2缸筒螺纹联结螺纹连接处的拉应力（N/mm2）(3-18)6210)(4DdKF螺纹连接处的剪切应力(N/mm2)(3-19)6310)(2.合成应力n=(3-20)p2许用应力0/sp式中F-缸筒所能承受的最大推力3.2N51D-缸筒内径0.16m29D0-螺纹外径0.180mD1-螺纹底径0.173505mK-螺纹的拧紧系数取K=1.2K1螺纹的摩擦系数取K1=0.12-缸体材料的屈服极限320N/mm2sn0-安全系数，取n0=2.0将各值代入公式得拉应力)/(5.108)061735.(422625mN剪应力)/(79.361)6.01735.(20823许用应力)/(/2mNp合成应力pn87.159.365.108225）缸筒制造加工要求a.缸筒内径D采用H9级配合，表面粗糙度Ra的值为0.32m,都需要进行研磨。b.热处理：调质，硬度HB245。c.圆筒内径D的圆度、圆柱度不大于内径公差之半。c.缸筒的直线度公差在500m长度上为0.03mm。e.缸筒端面T对内径的垂直度在直径在100mm上为0.04。232活塞（1）结构形式根据工作条件选定活塞与液压缸之间采用结构为组合式活塞。（2）活塞与活塞杆之间的联结根据活塞的工作条件确定活塞与活塞杆之间的连接为螺母型1）选取螺纹参数如图所示公称直径D、d=85螺距p=6中径D2或者d2=81.103小径D1或者d1=78.505旋合长度N=65mm退刀槽b窄的=8.0退刀槽r=0.5p退刀槽d3=d-8.330倒角C=52)选取螺母的参数如图所示螺纹规格D=M856dw=100.1mme=109.79mmm=65mmn=7.0mms=104mmw=56mm开口销=6.363螺母的材料选取15MnVB,6级加工精度（3）密封根据工作条件，采用O型密封，结构如图所示（4）材料选用HT300（5）尺寸及其加工的公差活塞的宽度取位外径的0.8倍，则B=0.8160128。活塞外径的配合选用f9,外径对内孔的同轴度公差为0.04mm/100mm,外表面圆度和圆柱度不大于外径公差的一半，表面粗糙度Ra的值为0.32m。233活塞杆（1）结构内端采用螺母联结，外端采用原形耳环联结，其结构如图所示MR1=CD=60mm,EW=140mm.（2）材料与技术要求45#调质，其力学性能如下表所示（MPa）bMPas%s表面处理60034013镀铬20-30m（3）活塞杆的计算1）活塞杆的直径前面已经算出了活塞杆的直径为100mm2）活塞杆的强度计算由于活塞杆的工作的时候只受到轴向力的作用，所以只需要对其进行拉伸强度的校核（MPa）(3-21)pdF62104对危险截面进行的强度计算，所塞的危险截面在螺纹的退刀槽处，危险截面处的合成应力应该满足：(3-22)(108.62MPadFpn31式中F-活塞杆的作用力d-活塞杆的直径0.10m-材料的许用应力，对于调质中碳刚，=400MPappF2-活塞杆的拉力1.92105ND2-危险截面的直径0.076mm将各值代入公式3-21，3-22得pnMPa)(74.01.043625pn)(83.5976.98.625所以设计的活塞杆可以满足强度要求。3）活塞杆的技术要求安装活塞杆的轴径与外圆的同轴度公差取为0.01mm；安装活塞杆的轴肩端面与活塞杆的轴线的垂直度公差取为0.04mm/100mm;活塞杆的外圆粗糙度Ra的值取0.3m,为了提高耐磨性和防腐蚀性，活塞杆表面进行镀铬处理，镀层的厚度为0.04m,并进行抛光和磨削加工。1）活塞杆的热处理：粗加工后调质到硬度为229285HB。2）活塞杆d和d1的圆度公差，按9级精度选取。3）活塞杆d的圆度公差按8级精度选取。4）活塞杆d的径向跳动公差值为0.01mm。5）端面T的垂直度公差值，按7级精度选取。6）活塞杆上的螺纹按6级精度加工；7）活塞杆的上下工作表面的粗糙度为mRa63.0234活塞杆的导向套，密封和防尘（1）结构选用轴套式导向结构，其结构形式如图3-9所示：（2）导向套的材料这里选择摩擦系数较小、耐磨性能好的青铜作为导向套的材料。（3）导向套长度的确定1）导向套长度的确定导向套的主要尺寸式支承长度，通常可采用两段导向段，每段约为d/3，取32mm,两段中线间距离为2d/3，取64mm。2）最小导向长度导向长度过短，将式缸因为配合间隙引起的初始挠度增大，影响液压缸的工作性能，因此，设计必须保证缸有一定的最小导向长度，一般缸的最小导向长度应满足：H)(16.02.6120mDS32根据第一步进行的尺寸培植，套的长度为96mm,而活塞的宽度B=128mm,则导向套的尺寸配置非常合理。3）加工要求导向套外圆与缸筒内孔的配合为H8/f7，内孔与活塞杆外圆的配合为H9/f9。外圆与内孔的同轴度公差为0.03mm，圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半，内孔的环形油槽和直流槽要浅而宽，以保证良好的润滑。总结1.本次设计针对当前高墩成型技术的落后状况，并对各种新的立柱施工设备进33行了分析和研究，最后确定了本套方案，本方案是以铁道部17工程局的一篇论文为基础，在其基础之上进行定量的设计和计算。2.由于爬模的塔身部分机械零部件太多，所以只对其中的重要部分进行了定量的设计和计算。对于塔身的设计分为两个部分，塔身上部和塔身下部，分别由本人和同组的邹亮同学分别进行设计。而对爬架动力的设计和计算，则是由两人合力完成，在液压缸的选用时采用了不同的定位方式，以及不同的液压元件和液压传动回路。3.本次设计历时3个月，从开始的构思到最后完稿，每一部都包含了自己大量的汗水，每一张装配图和零件图，从设计，查表，选择参数，到草图以至最后完工，都是自己亲手操作，在感觉到自己知识水平很有限的同时，也获得了大量的知识，这些知识不断包括了自己专业领域内的各个方面，也包括在实际时经常遇到的问题的常见处理方式，自己的知识水平和能力也在不断的提高。从查表计算的能力到CAD软件的操作动手能力。可是说是对四年学习的一个综合性的回顾与运用，也使自己在处理问题时的综合分析的能力得到了加强。4.由于受到了知识水平限制和时间的仓促，此体系还存在很多不足和漏洞，希望各位指导老师批评，指正，也希望下界的同学可以将其中的不足之处发现并加以更正。致谢34感谢吴康雄老师和唐宏宾老师在学习上给予的关怀和指导，和同组的邹亮同学的大力合作。参考文献35【1】刘佩衡，塔式其重机使用手册，机械工业出版社，2002【2】陈鹤芳，多功能导轨式爬升模架，天津市建筑科学研究所1997【3】侯福金,刘深远,戴荧，液压自升爬模的研制与应用，公路，2004年2月第2期【4】周宇钱兴喜，自升式爬模研制与应用，CHINATHREEGORGESCONSTRUCTION，2001年第七期【5】路文良，全液压整体爬模技术在超高层建筑施工中的应用，建筑技术，第31卷第8期【6】张勇，自爬模施工在高速公路中的应用，山西交通科技，第1期(总第163期)2004年2月【7】朱方荣.爬模是高塔柱工程最优秀的施工方法，湖南交通科技，第27卷第1期2001年3月【8】祖青山，建筑施工技术北京：中国环境科学出版社。1992【9】潘鼐，建筑施工模板图册北京：中国建筑工业出版社。1993【10】叶可明，南浦大桥施工技术上海：上海交通大学出版社。1992【11】JTJ041-2000，公路桥涵施工技术规范S1【12】JTJ025-86，公路桥涵钢结构及木结构设计规范S.【13】杨文渊，实用土木工程手册(第二版)M1北京:人民交通出版社,1994.【14】李保成，浅论公路桥梁伸缩缝J，湖南交通科技,1997【15】范俊祥，塔式起重机，北京：中国建筑出版社，2004【16】李自光，桥梁施工机械成套设备，北京：人民交通出版社，2003【17】成大先，机械设计手册，第四版，北京：化学工业出版社，2002【18】张一兵，JFY50PJFYM50型液压附着式爬模爬架的安全装置及防护系统，建筑技术开发，Vol.32,No.2Feb.2005【19】成大先，机械设计手册，第四版，北京：化学工业出版社，2002【20】曹玉平，液压传动与控制，天津：天津大学出版社，200336【21】胡建明,吴强先，高层建筑滑模施工的几点作法，建筑技术文稿选登1998年第10期【22】周贵淡，鹤洞大桥主塔爬模方法施工介绍，中南公路工程，第25卷第4期2000年12月【23】J.Dirscherl:GITLabor-Fachz.6,750(2000);J.Dirscherl,R.Lachenmann,M.D.v.Przychowski:GITLabor-Fach.6,711(2000)【24】Bauma.CRANESTODAY,3/2001，3.4.5/2000开题报告1高空立柱爬模研究设计的目的和意义。本课题针对连续梁高空立柱施工的需要，设计一具有自升降能力的高空作业平台（爬模），用以取代传统搭脚手架的高空作业方式。1.1与传统高空作业的比较相对于传统高空作业方式，高空立柱爬模的现实意义在于：1.解决了高空作业人员的安全问题:安全施工是社会文明的象征，爬模的出现，使得在高空作业的人们不再担忧会从半空中掉下去的危险，真正做到了“塔在架中，人中架里”。大大提高了施工的安全性，解决了历来悬空作业的危险操作大难题。2.省工、省料、速度快：由于爬模的架体是附着在已浇好的砼柱上的，爬升也是靠自身的动力系统、模架和模板相互攀升的，因此无需再搭设脚手架和满堂支架来进行模板施工和钢筋、骨架、预应力筋等的施工。采用爬模施工后，施工工序大大简化，省去了大量重复搭设脚手架平台与模板落地吊装的时间，也节省了大量的施工钢材，大大加快了施工速度。3.缓解了施工垂直运输矛盾：由于高耸工程作业面小，所用物件都需要吊塔来吊装，模板的安装，脚手的搭设等都需要靠塔吊来一样一样完成。爬模施工利用架体与模板之间相互攀爬架体与架体之间互为制约导向爬升，无需靠塔吊，缓解了吊点紧张的矛盾，并打开了作业面，速度也相应加快了。4.施工简单方便,质量好：爬模的原理就是模架与模板相互攀爬,模架与模板在上升过程中从不离开轨道。正是这个原理,使模板不用塔吊安装,37模板不会悬空,在高空作业下,在风力影响下，避免了模板“放风筝”的危险性和模板安装难以就位等现象。架体自动导向定位，无需反复测量，施工既方便又简单，而且安装出来的模板平且直又无接缝。总之，无论从结构、工作原理，还是从施工效果，在应用各种模板施工中，爬模是目前从事高耸建筑最优秀的施工方法。1.2高空立柱爬模的国内外
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