塔式起重机基础知识 PPT课件

塔式起重机基本知识培训 1 塔式起重机 塔吊 塔机 在建筑工程中应用广泛 主要承担垂直运输和水平运输 特别适用于高层建筑的施工 塔机的类型和品种非常多 结构形式也多种多样 充分了解塔吊的性能和结构特点 可有效避免因安装方法 安装顺序以及因操作不当而导致的安全事故 通过本课件学习 一是使大家能够进一步认识塔吊 二是提高安全管理人员对塔吊的安全管理水平 2 第一章塔式起重机的分类与标识第二章塔式起重机的主要技术参数说明第三章塔式起重机的安全装置第四章塔式起重机的平面定位第五章塔式起重机的基础第六章塔式起重机的安装与拆除第七章塔式起重机的附着第八章吊索具的选择和使用第九章相关资料收集管理第十章塔吊常见事故原因分析及防范措施 目录 3 第一章塔式起重机的分类与标识 一 分类1 按有无行走机构可分为轨道式塔式起重机和固定式起重机 其中固定式塔式起重机根据装设位置的不同 又分为附着自升式和内爬式两种 4 轨道式塔式起重机塔身固定于行走底架上 可在专设的轨道上运行 稳定性好 能带负荷行走 工作效率高 因而广泛应用于建筑安装工程 5 第一章塔式起重机的分类与标识 1 分类按回转支承位置分上回转塔机下回转塔机按变幅方式分主要有小车变幅式动臂变幅式按安装方式分快速安装式 下回转式 非快速安装式 上回转式 按底架固定情况分固定式轨行式升高方式分固定高度自升式 附着式 内爬式 6 自升附着式塔机塔机安装在建筑物一侧 底座固定在专门的基础上或将行走台车固定在轨道上 随着塔身的自行加节升高 每间隔一定高度用专用杆件将塔身与建筑物连接 依附在建筑物上 附着式塔机是我国目前应用最广泛的一种安装形式 塔机由其他起重设备安装至基本高度后 即可由自身的顶升机构 随建筑物升高将塔身逐节接高 附着和顶升过程可利用施工间隙进行 对工程进度影响不大 且建筑物仅承受由塔机附着杆件所传递的水平载荷 一般无需特别加固 施工结束后 塔机的拆卸可按安装逆程序进行 不需另设拆卸设备 7 自升内爬式塔机塔机安装在建筑物内部 支承在建筑物电梯井内或某一开间内 依靠安装在塔身底部的爬升机构 使整机沿建筑物内通道上升 内爬式塔机主要应用于超高层建筑的施工 塔身高度固定 塔机自重较轻 利用建筑物的楼层进行爬升 在塔机起升卷筒的容绳量内 其爬升高度不受限制 但塔机全部重量支承在建筑物上 建筑结构需作局部加强 与建筑设计联系比较密切 其爬升须与施工进度协调 施工结束后 需用特设的屋面起重机或辅助起重设备将塔机解体卸至地面 优越性 节约场地 设置在建筑物内部 适合于现场狭窄的工程 节省费用 无需多道锚固装置和复杂的附着作业 只需少量标准节 增加工作效率 起重臂较短就能覆盖建筑物 起重性能得到充分的发挥 8 二 标识说明1 标准规定的编号方式按ZBJO4008执行 我国塔机型号组成为 类组代号 形式 特性代号 主参数代号 类 起重机械Q 起 组 塔式起重机T 塔 形式特征代号 上回转自升式Z 自 下回转式X 下 快速安装式K 快 固定式G 固 内爬式P 爬 主参数为公称起重力矩 标记示例如下 公称起重力矩1250kNm自升式塔机 QTZ125公称起重力矩600kNm固定式塔机 QTG600 9 2 企业特征编号方式国内一些塔吊生产厂家开始采用具有自己企业特征的型号编号方式 即以厂名代号 注册品牌代替类组代号或以塔机英文字母 TowerCrane TC代替类组代号 省略形式特性代号 以最大幅度 m 和最大幅度起重量 kN 两个基本参数代号代替主参数代号 标记示例如下 四川建机 厂家编号C7050 表示塔机最大臂长为70m 此时起重量50kN 中联重科 厂家编号TC5613 QTZ80H 表示塔机最大臂长为56m 此时起重量13kN 抚顺永茂建筑机械有限公司 厂家编号ST70 30 表示塔机最大臂长为70m 此时起重量30kN 10 三 与施工现场有关的主要国家标准和技术规范 建筑施工安全检查标准 JGJ59 99 1999年5月1日实施 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 2001 2001年11月1日实施 塔式起重机安全规程 GB5144 2006 2007年10月1日实施 建设部166号令 建筑起重机械安全监督管理规定 2008年6月1日起实施 施工现场机械设备检查技术规程 JGJ160 2008 2008年12月1日实施 塔式起重机 GB T5031 2008 2009年2月1日实施 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T187 2009 2010年7月1日实施 建筑施工塔式起重机安装 使用 拆卸安全技术规程 JGJ196 2010 2010年7月1日实施 建筑起重机械安全评估技术规程 JGJ T189 2009 2010年8月1日实施 11 第二章塔式起重机的主要技术参数说明 12 13 1 幅度空载时 塔机回转中心线至吊钩中心垂线的水平距离 最大工作幅度则是指吊钩位于距离塔身最远工作位置时的水平距离 最小工作幅度是指吊钩位于距离塔身最近工作位置时的水平距离 2 起升高度空载时 塔身处于最大高度 吊钩处于最小幅度处 吊钩支承面对塔机基准面的允许最大垂直距离 3 额定起重量塔机在各种工作幅度下允许吊起的最大起重量 包括取物装置 如料斗 砖笼等 的重量 但不包括吊钩的重量 不同幅度处的额定起重量是不同的 14 4 最大起重量塔机在正常工作条件下 允许吊起的最大重量 右侧是一台QTZ40塔机的起重特性曲线 上面一条曲线是4倍率工作状态时的起重特性 最大起重量是4000kg 下面一条曲线是2倍率工作状态时的起重特性 最大起重量是2000kg QTZ40塔机的起重特性曲线 15 5 起重力矩幅度与额定起重量的乘积 计量单位是t m 6 最大起重力矩最大额定起重量重力与其在设计确定的各种组合臂长中所能达到的最大工作幅度的乘积 计量单位是t m 7 工作速度塔机的工作速度包括起升速度 回转速度 变幅速度等 起升速度 起吊各稳定运行速度挡位对应的最大额定起重量 吊钩上升过程中稳定运动状态下的上升速度 单位是m min 16 回转速度 塔机在最大额定起重力矩载荷状态 风速小于3m s 吊钩位于最大高度时的稳定回转速度 单位是r min 小车变幅速度 起吊最大幅度时的额定起重量 风速小于3m s 小车稳定运行的速度 单位是m min 8 塔机重量塔机重量包括塔机的自重 平衡重和压重的重量 9 尾部回转半径塔机回转中心线至平衡臂端部的最大距离 为保证塔机拆卸时能正常降塔 确定塔机基础位置时 需要注意这一参数 17 第三章塔式起重机的安全装置 塔吊安全装置一般包括 1 起重量限制器2 起重力距限制器3 变幅限位4 超高限位5 回转限位6 小车断绳保险装置 断轴保险装置 吊钩保险装置 卷筒保险装置7 风速仪8 障碍灯 红旗 18 起重量限制器作用 1 以及保护钢丝绳不被超重拉断 2 实现重载低速 中载中速 低载高速的功能 防止快速档提起重物导致起升电机电流过载从而使电机损坏 原理 起重量限制器上 一般会有3个触点 当触头碰到后触点 将信号反馈给PLC控制器 就起到相应的作用 当触头碰到50 起重量的触点后 此时起升吊钩能上升及下降 高速档回路被断开 只能中速或者低速运行 防止快速档提起重物导致起升电机电流过载从而使电机损坏 当触头碰到80 90 起重量的触点后 此时起升吊钩能上升及下降 高速档回路和中速档回路被断开 只能低速运行 防止提起重物速度过快导致起升电机电流过载从而使电机损坏 当触头碰到110 起重量的触点后 此时起升吊钩上升回路被断开 吊钩只能下降 高速档回路和中速档回路被断开 只能低速运行 保护钢丝绳不被超重拉断 19 起重力距限制器 实际起重力矩达到相应工况下额定起重力矩的90 左右时发出预警信号 达到或超过相应工况下额定起重力矩并小于110 额定力矩的时发出超载信号 并切断上升和幅度增大方向的电源 但机构可作下降和减小幅度方向的运动 变幅限位 要求小车变幅的塔吊 小车距离前端 1000mm 变幅双向均应设置断绳保护装置和断轴保护装置 且动作灵敏有效 20 超高限位 吊钩装置顶部距离起重臂下端最小距离800mm 回转限位 对回转部分不设集电环的 应设置回转限位 左右回转应控制在1 5圈 障碍灯 红旗 塔顶高度大于30m且高于周围建筑物的塔机 应在塔顶和臂架端部安装红色障碍指示灯和红色旗帜 21 小车断绳保险装置 断轴保险装置 吊钩保险装置 卷筒保险装置应起作用 不得变形 吊钩和吊环上不得补焊 打孔 吊钩表面应光滑 吊钩磨损深度达1 10应报废 用游标卡尺鉴定 风速仪 对臂架根部绞点处高度超过50m的塔机 应在顶部设置风速仪 22 第四章塔式起重机的平面定位 选择塔吊的平面定位时 需注意以下几个问题 1 满足塔吊覆盖面的要求2 满足塔吊操作过程中 周边环境条件对其的要求3 满足塔吊基础设置的要求4 满足塔吊附着的位置和尺寸要求5 满足结构施工设备及设施的空间位置要求6 满足塔吊拆除的要求7 群塔施工要求 23 1 满足塔吊覆盖面的要求塔吊的覆盖面是指以塔吊的工作幅度为半径的圆形覆盖面积 塔吊定位应能保证建筑工程的全部作业面处于塔吊的覆盖范围之内 2 满足塔吊操作过程中 周边环境条件对其的要求塔吊作业半径内应尽量避开架空高压线和已有建筑物 构筑物 防止吊臂 吊绳 吊钩可能对其发生的碰撞 实在无法避开时 可考虑搭设防护棚的方法 有架空输电线的场所 塔吊的任何部位与输电线的安全距离应符合下表的规定 3 满足塔吊基础设置的要求设置在基坑外的塔吊基础 应尽量避开室外总体管线密集区域 设置于基坑基础结构内的塔吊基础 应避免与地下室墙 柱 梁 后浇带体系相碰 并设置于防水处理较方便的位置 24 4 满足塔吊附着的位置和尺寸要求建筑物的附着点可选为框架柱 结构主梁及剪力墙 丁字墙 L形墙等位置 并尽可能对称布置以利附着及结构的合理受力 经验数据为 塔身中点至两个附着支座连线的垂直距离为5 8m 附着杆与附着支座连线的夹角为45 70 5 满足结构施工设备及设施的空间位置要求在塔吊定位时注意避免塔身尤其是塔吊顶部爬升架平台不可与外墙脚手架相交错 特别注意要避开外挑造型 塔吊平面定位还应考虑施工电梯位置的要求 可考虑塔吊与施工电梯分立建筑物两侧 必须设于同一侧时应尽量错开设置 6 满足塔吊拆除的要求塔吊在安 拆过程中 塔吊前臂必须与爬升架标准节引进装置口的朝向一致 若塔吊前臂方向存在新建建筑物的主体或其它障碍物 将导致塔身无法拆除 塔吊布置应尽量使塔吊能拆至地面 25 7 群塔施工要求 1 群塔施工塔吊相互位置应保证处于低位的塔机的起重臂端部与另外一台塔机的塔身之间至少有2米的距离 2 处于高位的塔机的最低位置部件 吊钩升至最高点或平衡臂的最低部位 与同一垂线位置处的低位塔机相关部位顶端的垂直距离不应小于2米 26 第五章塔式起重机的基础 塔吊基础分为轨道式 压重式 固定式 组合式 桩基承台式等 目前大多采用固定式混凝土基础 1 根据说明书的规定选择塔吊基础2 不满足现场地基承载力要求时 可选择以下几种情况 1 降低塔吊的自由高度 直至满足要求 必要时可加设附着 2 通过等量代换采用加大塔吊基础的方式 如塔吊说明书中要求塔吊地基承载力为180kpa 现场实际勘测的数据为140kpa 选用矩形6 45 6 45m基础则6 45 6 45 180 140 7 5m 实际应制作的基础尺寸为7 5m 7 5m 基础厚度不变 3 采用换土的方法达到要求 换土一般用极配砂石 厚度一般在0 8 1 5m之间 4 加设桩基础 依据设计计算确定 27 独立基础 28 桩基础 29 3 塔吊基础的计算依据 塔式起重机混凝土基础工程技术规程 JGJ T187 2009 和 混凝土预制拼装塔机基础技术规程 JGJ T197 2010 进行设计计算 计算时应特别注意偏心距相比原标准略有提高 偏心距e b 4式中Mk 作用于矩形基础顶面短边方向的力矩值 Fvk 作用于矩形基础顶面短边方向的水平荷载值 h 基础的高度 Fk 塔吊作用于基础顶面的竖向荷载标准值 Gk 基础及其上土的自重 30 4 一般规定 1 应进行抗倾翻稳定性和地基承载力验算 且矩形基础的长 短边之比不大于2 2 预埋非标节时不得选用塔吊标准节 3 塔吊基础混凝土强度不得低于C35 4 塔吊基础平整度为1 5 塔机基础选择在坑上时 基础的混凝土边与基坑的外边线必须保持3m以上的距离 6 应做可靠接地 接地电阻不大于4 重复接地电阻不大于10 7 基础混凝土施工中 在基础顶面四角应做好沉降及位移观测点 并做好原始记录 混凝土基础的沉降量不得大于50mm 倾斜率不得大于0 001 8 安装塔吊时基础混凝土应达到80 以上设计强度 塔吊运行使用时基础混凝土强度应达到100 以同期混凝土试块为准 当安装时间紧迫时 可事先采用提高混凝土标号 采用高强混凝土 9 塔吊基础四周应采取排水 阻水措施 避免基础因雨水浸泡 土壤吸水软化 承载力下降或产生坍塌 不均匀沉降 导致基础及塔吊失稳而倾覆 31 第六章塔式起重机的安装与拆除 1 塔机的安装条件2 塔机的安装3 塔式起重机的拆除1 常规拆除方法2 特殊情况下塔吊的拆除一 塔机的安装条件 1 对塔机基础进行验收 基础周围应有排水设施 基础混凝土强度达到80 以上设计强度 塔机运行时达到100 2 对基础的水平度 垂直度进行复测 3 安装单位 人员资质与方案一致 4 雨雪 浓雾天气严禁进行安装作业 安装时塔机的最大高度处的风速不得超过说明书的规定 且风速不得超过12m s 32 5 塔机不宜在夜间进行安装作业 当需要在夜间进行安装和拆卸作业时 应保证提供足够的照明 二 塔机的安装 1 风力在4级及以上时 不得进行升降作业 2 塔机安装完毕后应进行垂直度测量 在无荷载的情况下 塔身和基础平面的允许偏差为4 1000 塔机的垂直度测量方法如下 臂架相对塔身0 和90 时分别沿臂架方向测量 33 第七章塔式起重机的附着 自升塔吊的塔身接高到设计规定的独立高度后 须使用锚固装置将塔身与建筑物相连接 附着 目前多采用三杆式 四杆式附着体系 经验数据为 塔身中点至两个附着支座连线的垂直距离为5 8m 附着杆与附着支座连线的夹角为45 70度 当垂直距离超过8m后 小截面的附着杆将不能满足稳定性要求 需考虑采用大截面的附着杆 一般截面尺寸为350mm 350mm或400mm 400mm 但大截面附着杆不够经济 故一般不予考虑 建筑物的附着点可选为框架柱 结构主梁及剪力墙等位置 并尽可能对称布置以利附着及结构的合理受力 塔吊附着前应进行结构受力验算及附着体系的验算 34 一 附着的一般要求 1 附着点的受力强度应满足塔吊的设计要求 附着杆系的布置方式 相互间距和附着距离等 应按出厂使用说明书规定执行 当不满足说明书的要求时 应进行设计计算 绘制制作图和编写相关说明 2 装设附着框架和附着杆件 应采用经纬仪测量塔身垂直度 并应采用附着杆进行调整 在最高锚固点以下垂直度允许偏差为2 1000 3 在附着框架和附着支座布设时 附着杆沿塔身方向上下倾斜角度不得超过10 4 塔身顶升接高到规定锚固间距时 应及时增设与建筑物的锚固装置 塔身高出锚固装置的自由端高度 应符合出厂规定 5 拆卸塔机时 应随着降落塔身的进程拆卸相应的锚固装置 严禁在落塔之前先拆锚固装置 6 遇有六级及以上大风时 严禁安装或拆卸锚固装置 7 附着杆件在建筑结构薄弱环节或经过计算建筑物附着点处不能满足安全要求时 应采取加固措施 如增加配筋 提高混凝土标号等 以增强附着点处的承载能力 35 二 附着的方式塔吊附着杆一般采用角钢组焊的格桁结构 受力不大的附着杆也可用型钢制成 常用的附着杆系有三杆式和四杆式两种 同附着框构成一个平面框架 承受塔吊上部传来的扭矩和水平荷载 常用的附着杆系布置方式如下 1 三杆式附着杆系 2 四杆式附着杆系 36 3 非常规附着 三 附着杆件与建筑物的连接附着时塔吊与建筑物的连接一般通过在建筑物上预埋铁件 预留孔 制作扭腿或抱柱等方式 目前多采用在建筑物剪力墙上预埋 预留孔和抱柱这三种方式 预埋件的制作预留孔的位置由塔吊出租单位提供图纸 项目经理部实施制作和施工 37 第八章吊索具的选择和使用 1 钢丝绳端部采用编结固接时 编结部分的长度不得小于钢丝绳直径的20倍 并不应小于300mm 2 钢丝绳与起吊物件的夹角宜为45 60 之间 且不得小于30 3 吊索必须由整根钢丝绳制成 中间不得有接头 4 当采用两点或多点起吊时 吊索数宜与吊点数相符 5 钢丝绳严禁采用打结方式系结吊物 6 新购置或修复的吊索具 应进行检查 确认合格后 方可使用 7 吊索具每6个月应进行一次检查 并做好检查记录 检查记录作为继续使用 维修或报废的依据 8 吊索与吊物棱角之间应有防护措施 未采取防护措施 不得起吊 38 1 设备进场资料2 设备安拆资料3 设备使用资料一 设备进场资料1 设备生产单位法人营业执照 资质证书 特种设备制造许可证2 设备出厂合格证3 设备监督检验证明4 产品使用说明书 电气原理图 液压系统图5 购销合同 租赁合同 第九章相关资料收集 39 二 设备安拆资料1 安拆单位营业执照 资质证书 安全生产许可证2 安拆合同 设备安拆工程安全协议3 安拆人员岗位证书 安全技术交底4 安拆方案 应急救援预案5 基础资料 塔吊基础隐蔽工程验收 钢筋隐蔽 塔吊基础混凝土强度报告 地耐力报告 基础验收表 防雷接地测试记录6 塔吊安装后检测报告 备案登记 使用登记 三 设备使用资料1 机械设备安全管理资料 岗位检查制度 交接班制度 定期维护保养制度2 塔司 信号工上岗证 安全教育资料 安全技术交底3 群塔作业防碰撞措施 建筑起重机械安全生产事故应急救援预案4 维修保养记录 运行交接班记录 定期检查记录 40 第十章塔吊常见事故原因分析及防治措施 一 实际运行中导致事故发生的具体因素1 塔吊生产厂家质量及技术设计存在缺陷 导致事故发生 2 塔吊基础制作时 砼强度 地基承载力 预埋件 平整度等达不到国家相关技术规范标准要求 易造成塔身倾斜 塔吊倾翻 41 3 塔吊顶升 附着 安拆过程中发生安全事故1 无针对性的安全技术交底及相应的组织机构 盲目作业 缺乏相互配合 违反安拆规程及作业程序 违章指挥 冒险蛮干 2 塔吊存在的事故隐患未及时发现及排除 在顶升 安拆过程中导致事故的发生 3 附着设施安装存在焊缝 结构件 预埋件等不合格 存在安全隐患 42 4 塔吊使用过程中限位失灵 未及时排除造成安全事故 5 施工现场多塔作业 相邻两塔之间的塔机作业半径