塔式起重机快装式附着安装平台的研制

塔式起重机快装式附着安装平台的研制全工作的重要结构。往往一座高层建筑施工完成需要加图1-1塔怯起重机附着表2-1QC小组情况一览表小组名称塔机项目公司QC小组成立时间2014.2.6小组注册号TYZL-TJ-002QC培训时间人均30学时课题名称塔式起重机快装式附着安装平台的研制课题类型创新型课题登记号TYZL-TJ-2018-06活动频次每周一次活动时间2018.3.10--2018.9.10成员出勤率100%小组成员情况序号姓名学历职称组内职务组内分工1洪寿涛本科高级工程师组长全面负责2张艳国本科高级工程师副组长方案策划，质量监督3宁厚波本科工程师副组长活动协调，材料采购4龙丰本科工程师组员技术指导、图纸绘制5赵昆本科助理工程师组员成果发布、资料整理6冯晓龙本科助理工程师组员成果发布、图纸绘制7单连坤本科助理工程师组员技术指导、资料整理8闫涛本科助理工程师组员技术指导、对策实施9李钦峰专科高级技工组员技术指导、对策实施制表人：赵昆制表时间：2018年03月12日图2-1小组获得的荣誉及专利成果三、选择课题图3-1传统的附着安装平台小组成员对在建工地使用的塔机附着平台搭设情况进行实地调研，并统计项目名称长城家园邯郸荣盛城四季花语石家庄旭辉南粟楼号3#5#6#6#9#3#7#6#搭设时间（h）5.04.85.2平均搭设完成时间（h）4.9所需人员数量3334钢管扣件租赁费（元）2440平台搭设次数4435人工费安装与396*4=1584396*4=1584396*3=1188352*5=22503536353626524690部件组成平均用量：钢管（根据现场实际尺寸）21根；模板0.2×1.5m需8张；转卡20个；密目网8平方米。结论：从分层表中可以看出钢管扣件搭设附着安装平台平均搭设时间为4.9小时，且需要至少3人进行搭设。塔式起重机一道附着平台安拆就平均需要耗费900元的费用，给项目施工增加了成本。小组经实地检查80个施工项目塔机附着安装平台，验证平台踏板及护栏牢固性，并统计附着平台搭设位置情况，统计表如下表所示：表3-2平台搭设统计表统计结果踏板未固定搭设位置过高搭设位置过低合格统计数量/个3820图3-2平台搭设情况调研图统计调查分析，平台搭设不合格情况严重，主要包括平台踏板未固定、搭设位置过高、搭设位置过低等，不合格率占88%。需要进行返工进行重新搭设或固定，问题返工整改增加费用统计如下表：表3-3平台返工费用统计表问题踏板不牢固搭设位置过高搭设位置过低措施用铁丝固定重新拆除下移重新拆除上移费用明细材料费用人工费材料费用人工费材料费用人工费铁丝25元×260元/天=104元0安装人工费用：3元/天=198元拆卸人工费用：3元/天=132元0安装人工费用：3人×0.3工时×220元/天=198元拆卸人工费用：3人×0.2工时×220元/天=132元合计129元330元330元通过上表算出，2017年附着平台返工整改增加费用约为：1000×（129×制表人：张艳国制表时间：2018年04月10日48%+330×40%）=193920元。3.3课题需求通过以上的调查分析可知，我们此次的课题需求是：提高塔式起重机附着安装平台安装效率、降低不合格率。3.4确定课题QC小组成员对《塔式起重机快装式附着安装平台》和相关文献在万方数据库、国家科技成果网等网站进行了查询，通过网络或查看相关资料，发现塔式起重机顶升套架操作平台和塔式起重机司机通道的固定方式可供借鉴。项目内容可借鉴点查新点塔式起重机项目内容可借鉴点查新点塔式起重机、平台关键信息筛选平台结构：塔机顶升套机操作平台每一片可以快速组装，平均分布在标准节四周，构成一个塔式起重机顶升作业操作平台。固定方式：塔式起重机司机通道标准节端固定方式，通道通过固定卡固定于标准节横撑上，此方式可以为我们的附着安装平台固定提供思路。1、塔式起重机顶升套架操作平1、塔式起重机顶升套架操作平台的分片结构和标准化拼装模式。2、塔式起重机司机通道标准节端固定方式的思路。查新途径塔式起重机顶升套架操作平台，是一种快插式组装平台，安装作业人员在平台上进行作业，每片操作平台利用杠杆原理固定于顶升套架上，套架平台分片固定于套架四周，在塔式起重机安装过程中，将平台吊装到套架主体结构上快速组装即可，整个施工过程操作步骤简单、易行。小组成员通过借鉴平台结构模式，可以实现快速组装。图3-3塔式起重机顶升套架平台制图人：张艳国制图时间：2018年04月15日司机通道主要由一段固定长度司机通道平台及栏杆组成，安装时由塔式起重机从地面吊装至合适高度层，由施工人员固定至塔式起重机一端，另一端自由搭设到建筑物上面。从塔式起重机司机通道标准节固定方式获得灵感，借鉴其设计思路，设计一种结构可以将附着安装平台固定于标准节平撑上。图3-4塔式起重机司机通道制图人：张艳国制图时间：2018年04月18日3.5确定课题由此，我们通过借鉴塔式起重机套架操作平台结构和塔式起重机司机通道固定方式设计思路，经过小组成员的论证，确定课题为：塔式起重机快装式附着安装平台的研制。3.6计划进度表表3-3QC小组活动计划进度表活动时间（2018.3.10--2018.9.10）3.10-4.204.21-5.55.6-5.215.22-6.36.4-6.236.24-8.108.11-8.208.21-9.10PDCA制表人：张艳国制表时间：2018年04月20日四、设定目标及可行性分析(1)目标确定：研制一种塔式起重机快装式附着安装平台装置。(2)目标值：附着安装平台搭设时间由原来的4.9小时减少至1小时。图4-1附着平台搭设活动目标值4.2实现目标的可行性分析(1)塔式起重机顶升套架操作平台与附着安装平台都需要提前在地面进行防护栏杆的次才能完成组装。经统计50台塔式起重机顶升套架操作平台安装时间，吊装过同的模块化结构，则吊装时间至少可节省（1.6÷7）×3=0.68h，经过借鉴司机通道固定方式，优化固定结构，小组成员认为可以达到附着安装平台安装时间五、提出方案并确定最佳方案分类方案一方案二组合类型槽钢矩形管方案图片可操作性选择一种型号槽钢作为平台主框架和中间支撑，槽钢上方焊接钢板网。选择一种型号矩形管作为平台的主框架和中间支撑，矩形管上方焊接钢板网。材料自身特性1、侧向抗扭性能一般。2、容易腐蚀。3、相同截面尺寸自重大。2、抗腐蚀性能好，焊接应力小。3、相同截面尺寸自重轻。结论方案二相同的截面尺寸矩形管强度大，重量轻；因此选用方案二。分类方案一方案二矩形管型号60*40*350*35*2.5方案图片重量4.44kg/m3.32kg/m经济性4.44kg/m，4.59元/kg，用30米，花费4.44×4.59×30=611.38元×4.26×30=424.30元工作效率用锯床切割截面用时5.2min用锯床切割截面用时5.3min载荷计算中间受集中载荷，按照同时承载4人，每人按100kg计算，计算压力为FN=4000N时，计算主框架的受力如下：m=400kg，Fn=4000N两支撑点受力：F1=F2=FN/（2*2）=1000N弯矩计算；M(x)=Fn×a*x/L（0<x<1.4）最大弯矩在中心处Mmax=1000×矩形管的最大受力点在上下表面处为σ=M/W=1400/(9.6×10-6)=145.83MPa乘以系数1.3：σmax=1.3×145.83=189.58MPa<<[σ]=235MPa。满足要求。最大挠度在中心位置，为：wmax=(Fn×3)/48EI=0.458mm<7mm，满足要求。中间受集中载荷，按照同时承载4人，每人按100kg计算，计算压力为FN=4000N时，计算主框架的受力如下：m=400kg，Fn=4000N两支撑点受力：F1=F2=FN/（2*2）=1000N弯矩计算；M(x)=Fn×a*x/L（0<x<1.4）最大弯矩在中心处Mmax=1000×1.4矩形管的最大受力点在上下表面处，为σmax=M/W=1400/(6.6×10-6)=212.12MPa<[σ]=235MPa。满足要求。乘以系数1.3：σmax=1.3×212.12=275MPa>[σ]=235MPa。不满足要求。结论如下计算，在进行载荷计算时，50*35*2.5矩形管不能满足结构受力要求，而60*40*3矩形管满足结构受力要求，因此选择方案一。分类方案一方案二方案三组合U字型L字型一字型类型方案平台数量模拟40min50min85min互换性无左右之分，互换性强无左右之分，互换性强仅两片可互换，互换性稍差运输便捷运输方便宽度方向尺寸大，运输占空可以码放，运输方便可操作性对称设计，平台重心位置位于标准节左右两侧，易于吊装。结构不对称，平台重心位置位于标准节前后两侧，不利于吊装和拆卸。靠近建筑物一侧的平台不便于拆卸。结论经过对可操作性和吊装效率对比，选定方案一U字型结构。分类方案一方案二名称30*30*2方管方案图片可操作性1、有较大的惯性矩和截面模数，满足安全性要求。1、借鉴现有的套架顶升平台栏杆，安全性满足要求。稳定性抗弯和抗拉能力强，不易变形，容易组装插拔抗弯能力差，容易弯曲变形，不便于插拔经济性花费1.76×4.49×44.24=349.6元2.87kg/m，4.56元/kg，用44.24米，花费2.87×4.56×44.24=578.9元结论方案一和方案二安全性方面没有问题，，最终选择经济性更优的方案一。分类方案一方案二名称挂钩开口向内挂钩开口向下方案图片三维模拟受力分析三维模拟受力分析结果计算压力为FN=10000N时，计算挂钩屈服强度，结果如下：1、最大变形量＜0.03mm。2、最大受力=64.5MPa＜材料本身屈服力=235MPa。满足受力要求和设计要求。计算压力为FN=10000N时，计算挂钩屈服强度，结果如下：1、最大变形量＜0.01mm。2、最大受力=37.7MPa＜材料本身屈服力=235MPa。满足受力要求和设计要求。可操作性性1、挂钩向内翻折，可直接挂于标准节横撑上。2、可以一次吊装到位，操作简便，省时省力。1、挂钩向内翻折，平台需吊装至标准节横撑以上。2、需要吊装至标准节横撑稍高位置，挂钩安装到位后还需要落钩，操作繁琐。适用性即适用于固定在标准节中间位置，又可以固定于两节标准节对接处。仅适用于固定在标准节中间位置，不可以固定于两节标准节对接处。模拟安装20min。30min。结论经对比适用性，安装快捷性，最终选择适用范围广，时间短的方案一。分类方案一方案二名称销轴固定螺栓固定方案图片实用性挂钩挂于平撑后利用销轴固定，销轴用开口销防脱。挂钩挂于平撑后利用螺栓固定。可操作性性销轴固定，简单快捷螺栓连接操作麻烦，配件较多，易丢失。安装时间2min5min结论考虑到操作实用性，安装快捷性，最终选择方案一。序号对策措施完成地点责任人1矩形管1、材料检测合格；2、下料长度偏差小于2mm。1、购买合格材料；2018.06.4~2018.06.8市场龙丰2、根据图纸对平台各部件进行下料；车间赵昆3、检查下料矩形管是否合格。车间赵昆2U字型1、使用矩形管焊接平台主框架；2、使用钢板网焊接平台通道；3、焊接完成后表面弯《GB1804-2000通用1、根据图纸对平台框架进行焊接组装；2018.06.9~2018.06.车间李钦峰2、根据图纸剪切钢板网，焊接平台通道；车间李钦峰3、检查完成产品是否合格。车间宁厚波330*30*2方管1、材料检测合格；2、下料长度偏差小于2mm；3、焊接完成后表面弯《GB1804-2000通用1、购买合格材料；2018.06.14~2018.06.16车间龙丰2、根据图纸对栏杆各部件进行下料；车间李钦峰3、根据图纸对平台栏杆进行焊接组装；车间李钦峰4、检查完成产品是否合格。车间宁厚波4销轴固定1、制作挂钩销轴；2、销轴尺寸符合设计要求。1、对制作班组下达技术交底；2018.06.17~2018.06.20车间张艳国2、根据图纸要求进行销轴制作加工；车间李钦峰3、根据要求，检查销轴尺寸。车间5组装试验1、整体组装质量符合要求；2、通过第三方安全性检测。1、地面栏杆、挂钩组装；2018.06.21~2018.06.23车间李钦峰2、吊装平台固定于标准节上，采用销轴厂内赵昆3、委托第三方进行安全性检测，出具检测报告。车间龙丰（1）小组成员龙丰负责对钢材市场考察并购买60*40*3矩形管，并负责检查材矩形管编号12345678设计长度285028501415510510520520实际长度285128491415510509520521尺寸偏差1-1010-101原材料合格率100%平台编号目标要求实际偏差检查结论检查人1偏差<2mm+1.5mm符合要求赵昆2偏差<2mm+0.8mm符合要求赵昆3偏差<2mm-0.5mm符合要求赵昆4偏差<2mm+1.3mm符合要求赵昆制表人：宁厚波制表时间：2018年06月19日效果检查：材料经检测部门检测均合格；下料长方管编号12345678设计长度（mm）115028402840895895930实际长度（mm）115128402840894896931尺寸偏差（mm）1-1100-111原材料合格率100%栏杆A编号目标要求实际偏差检查结论检查人1偏差<2mm+1.2mm符合要求李钦峰2偏差<2mm+1.0mm符合要求李钦峰3偏差<2mm-0.7mm符合要求李钦峰4偏差<2mm-0.9mm符合要求李钦峰制图人：张艳国制图时间：2018年06月21日序号123456789类型设计尺寸检查尺寸对4个施工项目12台在用塔式起重机附着安装进行了跟踪调查，调查结果如下表所检查结论：通过上表统计，平台搭设平均用时为0.85小时，达到目标要求。表8-2快装式附着安装平台搭设统计表统计结果踏板未固定搭设位置过高搭设位置过低合格统计数量/个00080将钢架杆搭设的传统附着安装平台与快装式附着安装平台方案选择成本费用人工费共计费用经济效益传统的附着安装平台12根4mφ48钢管按照使用300天租赁价格计算