建筑施工之垂直运输设施

'建筑施工之垂直运输设施5-5-1垂直运输设施的设置要求垂直运输设施为在建筑施工中担负垂直运（输）送材料设备和人员上下的机械设备和设施，它是施工技术措施中不可缺的重要环节。随着高层、超高层建筑、高耸工程以及超深地下工程的飞速发展，对垂直运输设施的要求也相应提高，垂直运输技术已成为建筑施工中的重要的技术领域之一。5-5-1-1垂直运输设施的分类由于凡具有垂直（竖向）提升（或降落）物料、设备和人员功能的设备（施）均可用于垂直运输作业，种类较多，可大致分以下五大类：1．塔式起重机塔式起重机具有提升、回转、水平输送（通过滑轮车移动和臂杆仰俯）等功能，不仅是重要的吊装设备，而且也是重要的垂直运输设备，用其垂直和水平吊运长、大、重的物料仍为其他垂直运输设备（施）所不及。塔式起重机的分类见表5-101。塔式起重机的分类表5-101分类方式类别按固定方式划分固定式；轨道式；附墙式；内爬式按架设方式划分自升；分段架设；整体架设；快速拆装按塔身构造划分非伸缩式；伸缩式按臂构造划分整体式；伸缩式；折叠式按回转方式划分上回转式；下回转式按变幅方式划分小车移动；臂杆仰俯；臂杆伸缩按控速方式划分分级变速；无级变速按操作控制方式划分手动操作；电脑自动监控按起重能力划分轻型（≤80t·m）；中型（≥80t·m，≤250t·m）重型（≥250t·m，≤1000t·m）；超重型（≥1000t·m）2．施工电梯 多数施工电梯为人货两用，少数为仅供货用。电梯按其驱动方式可分为齿条驱动和绳轮驱动两种：齿条驱动电梯又有单吊箱（笼）式和双吊箱（笼）式两种，并装有可靠的限速装置，适于20层以上建筑工程使用；绳轮驱动电梯为单吊箱（笼），无限速装置，轻巧便宜，适于20层以下建筑工程使用。3．物料提升架物料提升架包括井式提升架（简称“井架”）、龙门式提升架（简称“龙门架”）、塔式提升架（简称“塔架”）和独杆升降台等，它们的共同特点为：（1）提升采用卷扬，卷扬机设于架体外；（2）安全设备一般只有防冒顶、防坐冲和停层保险装置，因而只允许用于物料提升，不得载运人员；（3）用于10层以下时，多采用缆风固定；用于超过10层的高层建筑施工时，必须采取附墙方式固定，成为无缆风高层物料提升架，并可在顶部设液压顶升构造，实现井架或塔架标准节的自升接高。塔架是一种采用类似塔式起重机的塔身和附墙构造、两侧悬挂吊笼或混凝土斗的、可自升的物料提升架。此外，还有一种用于烟囱等高耸构筑物施工的、随作业平台升高的井架式物料提升机，同时供人员上下使用，在安全设施方面需相应加强，例如增加限速装置和断绳保护等，以确保人员上下的安全。4．混凝土泵它是水平和垂直输送混凝土的专用设备，用于超高层建筑工程时则更显示出它的优越性。混凝土泵按工作方式分为固定式和移动式两种；按泵的工作原理则分为挤压式和柱塞式两种。目前我国已使用混凝土泵施工高度超过300m的电视塔。5．采用葫芦式起重机或其他小型起重机具的物料提升设施这类物料提升设施由小型（一般起重量在1.0t以内）起重机具如电动葫芦、手扳葫芦、倒链、滑轮、小型卷扬机等与相应的提升架、悬挂架等构成，形成墙头吊、悬臂吊、摇头把杆吊、台灵架等。常用于多层建筑施工或作为辅助垂直运输设施。垂直运输设施的总体情况见表5-102。垂直运输设施的总体情况表5-102序次设备（施）名称形式安装方式工作方式设备能力起重能力提升高度1塔式起重机整装式行走60~10000kN·m80m内 在不同的回转半径内形成作业覆盖区固定自升式250m内附着内爬式装于天井道内、附着爬升3500kN·m内一般在300m内2施工升降机（施工电梯）单笼、双笼笼带斗附着吊笼升降一般2t以内，高者达2.8t一般100m内，最高已达645m3井字提升架定型钢管搭设缆风固定吊笼（盘、斗）升降3t以内60m内定型附着可达200m以上钢管搭设100m以内4龙门提升架（门式提升机）缆风固定吊笼（盘、斗）升降2t以内50m内附着100m内5塔架自升附着吊盘（斗）升降2t以内100m以内6独杆提升机定型产品缆风固定吊盘（斗）升降1t以内一般在25m内7墙头吊定型产品固定在结构上回转起吊0.5t以内高度视配绳和吊物稳定而定8屋顶起重机定型产品固定式移动式葫芦沿轨道移动0.5t以内9自立式起重架定型产品移动式同独杆提升机1t以内40m内10混凝土输送泵固定式拖式固定并设置输送管道压力输送输送能力为30~50m3/h垂直输送高度一般为100m，可达300m以上11可倾斜塔式起重机履带式移动式为履带吊和塔吊结合的产品，塔身可倾斜50m内汽车式12小型起重设备配合垂直提升架使用0.5~1.5t高度视配绳和吊物稳定而定5-5-1-2国内外塔式起重机产品的情况与使用选择1．国外塔式起重机产品的情况（1）德国里勃海尔塔式起重机德国里勃海尔公司生产6种系列（A、K、HC、HC-K、HB和C系列）的塔式起重机，其基本情况列于表5-103中。德国里勃海尔塔式起重机系列表5-103序次系列塔机系列的特点型号起重能力（t·m）1A系列下回转、动臂压杆式、伸缩塔身、折叠运输，整体架设6.5A~170A，共16种6.5~1702K系列A系列的改进型（快速拆装），折叠时塔身向后翻倒，2~3档上升速度，臂长18~45m12K，14K，20K，27K，30K，53K，86K，88K，172K12~1723HC系列63~550 用于高层建筑，自升式，顶升油缸居于塔身中央或一侧，起升机构采用电磁离合器换挡减速和涡流制动调速63HC~550HC，共24种4HB系列早期产品，动臂变幅、压杆臂架上回转、自升，可用作内爬塔使用3种5C系列重型系列，内塔架顶升，外塔架接高，臂架长可达85m，塔帽上附装摇头扒杆4500，7500，12500，18000，25000，5种450~25006HC-K系列HC系列的变型，臂架既可作小率变幅；也可作仰俯变幅，臂架前后两部分可曲折成90°125，134，180，195HC-K，共4种125~195t·m；最大起重量8-12t，最大吊钩高度72~80m，最大幅度60m时起重1.5~1.65t（2）德国派因奈尔塔式起重机德国派因奈尔厂生产的塔式起重机亦有6个系列：T、SMK、SK、MK、TN和M系列，其中，前5种系列塔机的基本情况列于表5-104中。德国派因奈尔塔式起重机系列表5-104序次系列塔机系列的特点型号起重能力（t·m）1T系列下旋转、塔身和臂架可折叠，整体拖运和架设，水母式底盘，滚栓支承回转装置T35~T63，4种35~632SMK系列快速装拆型，臂架可作小车变幅和仰俯变幅，塔身可伸缩SMK100、102、103、104、105，5种19.5~343SK系列固定、内爬、附墙、轨道四用自升塔机SK71、105、160、180、225、355、450，7种85~5304MK系列塔帽后倾高度减少，双吊点，臂架最长达93m，内塔架顶升，外塔架逐节接高MK450、630、900、1250、1800、2500、3500、5000，8种最大起重能力达6000t·m，最大起重量可达160t5TN系列下回转，在塔身根部进行顶升节高作业，只需较小作业空间TN85、112、180、400、710、1120，6种118~1850（3）法国波坦塔式起重机法国波坦厂生产5种系列的塔式起重机：GMR系列、GTMR系列、GAT系列、TOPKIT系列和MAXIGAT系列，其基本情况列于表5-105中。法国波坦塔式起重机系列表5-105序次系列塔机系列的特点型号起重能力（t·m）1GMR系列早期产品，下回转、塔身伸缩，起重臂可折叠12种12.3~64.82GTMR系列9种 由GMR系列发展而成，下回转，水母式底盘，塔身上部加节顶升，属轻中型塔机我国引进的GTMR360B的起重能力为84.8t·m，最大幅度45m，最大起重量8t3GAT系列多功能自升塔机，可作轨道、固定、内爬和附着，侧顶升机构6种42~1614TOPKIT系列组合型功能，塔身、底盘、塔帽、起重臂和工作机构均可视需要组合，塔身为片式连接结构14种我国引进的FO/23B和H3/36B的起重能力分别为130t·m，260t·m；起重臂长45m，69m；最大起重量8t、12t5MAXIGAT系列重型自升塔，最大幅度65m，最大起升速度300m/min7种最大起重能力500（4）其他生产塔吊的著名公司及其产品目前，在国际塔吊市场上比较活跃的著名公司还有德国Wolff，意大利Simma、Comedil、Rainmonde、Alfa，丹麦的KROLL，芬兰的Betrox，西班牙的Comensa和澳大利亚的Favco。日本的主要塔吊生产厂家是“日立”和“石川岛”，后者的最新塔吊产品是1500t·m级的动臂自升式塔吊，最大幅度35m时的额定起重量为35t，幅度20m时的起重量为70t。其起升、变幅及回转均采用可控硅调速。捷克主要生产自升塔吊。前苏联也是塔吊生产大国，主要生产下回转快装塔吊。丹麦则以生产起重能力达1000t·m以上的超重型塔吊著称。英国仅生产一些轻型快速安装塔吊，而美国尽管生产世界名牌汽车吊和履带吊，但较少生产塔吊。（5）国外塔吊发展趋势目前，世界塔吊市场的竞争异常激烈，各著名厂家竞相开发具有吸引力的塔吊新产品，其总的发展趋势如下：1）向大、重发展向大型化和超重型发展，起重量越来越大，起重臂越来越长。下回转式塔机的起重量己达3000t·m，丹麦克洛尔（Kro11）公司已制造出10000t·m的塔式起重机。2）向多功能发展不仅可视施工要求装配成固定式，行走（轨道）式、附着式或内爬式，而且还可利用臂杆作为灵活的混凝土布料装置，塔身亦可作为外用电梯的一部分。3）向高工作速度发展 提高塔机的工作速度，如法国波坦公司的Topkit系列的H3/28，H3/32的提升速度已超过100m/min。在变速方面则向无级调速发展。4）向组合的变型塔机发展采用组合设计，以少量通用标准件组成多种可满足不同施工需要的变形塔机。德国的Liebherr，Lineden，Poiner和法国的Potain等公司均有各自整套的组合设计体系。例如Potain公司的Topkit塔机系列14种型号塔机的构件均可彼此组合和互换，塔身、大车底盘、塔帽、起重臂和操作机构均可视需要加以组合和延伸扩展。5）向自动控制和遥控发展里勃海尔、波坦等公司都不同程度地在塔机上使用自控和遥控技术，如采用电脑控制的力矩限位器，具有力矩、变幅、载荷极限报警等功能；波坦塔机回转机构采用OMD系统等。此外，在液压顶升机构已使塔机高度的发展不成问题的情况下，各厂家普遍转向扩大幅度，使俯仰变幅臂架向小车变幅臂架或两者兼容的方向发展。在上述发展趋势的引导之下，各著名塔机生产厂家纷纷推出新产品。法国波坦公司推出了动臂式自升塔吊和汽车式快装塔吊；里勃海尔公司推出了经济型塔吊的改进型EC-H系列和HB系列动臂型塔吊的发展型HC-L系列（吊臂可在15~87°之间进行俯仰变幅）。法国的BPR公司推出了2000系列，从100t·m到250t·m共12种型号，等等。其中波坦公司推出的TopmaticMD系列最为引人注目：共有9种型号，每一种型号兼有4.5m和6.0m两种轨距和两种不同的最大起重量（8~10t），最大幅度达55~65m；起升机构采用调压调速技术，从高速下降到慢速就位可连续变速，运行按加减速曲线进行并可用操纵杆调控；提升机构装有排绳装置，完全排除乱绳的可能性；塔吊的电脑监控系统能自动进行信息数据的处理，发出减速指令，若司机未及时作出反应时，电脑会强制塔吊停止运行。此外，还配有故障诊断系统和电脑辅助保养系统。总之，这些塔机新产品均具有“城市塔吊”的下列特征：长臂，臂头起重量1.2~2t，采用单小车2倍率或双小车4倍率固定不变，工作性能稳定，生产功效提高。2．国内塔式起重机产品的情况 我国自上世纪80年代生产出QTP60、QT80A、QTF80等新机型，与此同时，在建设部组织下，北京、四川、沈阳等地单位分别引进了法国波坦公司的塔机技术，主要有三种机型：GTMR360B小型下回转塔机、FO/23B中型上回转塔机、H3/36B大型上回转塔机（主要性能参数见表5-106），其主要零件已实现国产化。此后，生产技术迅速发展，已能生产各种可适应高层、超高层建筑施工需要的自升式塔机，有外墙附着和内爬两种：国产外墙附着式上回转自升塔机主要有QT4-10、QT4-10A、QT80（A）、Z80、ZF120和QTZ-200；国产内爬式塔机则有QTP-60、QT5-4/20，它们的主要性能见表5-107。三种引进技术的塔机的主要性能表5-106性能参数单位快速安装式TOPKIT自升式GTMR360BFO/23BH3/36BSA452最大起重力矩kN·m848130014502600行走式起升高度m32.849.461.656.6最大起重量t8101012最大幅度m45455060最大幅度时的起重量t1.252.32.33.6机械自重t28.65057.893 国产自升式塔式起重机的主要技术参数表5-107序次型号额定起重力矩（kN·m）幅度（m）最大起重量（t）最大起重量时幅度（m）最大幅度时起重量（t）起升高度（m）速度（m/min，r/min）备注产地厂家附着内爬行走固定起升变幅行走回转1QT4-101020171243.516045，22.5180.5北京2QT80（A）7611.111.62.671.57070，50，29.545，250.59北京3Z808102.712345，22.5300.57上海，四川4ZT-1208153.516050，330.50.5上海5QTZ160055，60，65101.620051.835，73，11060，30，9.50.6济南6QTZ80040，45，5081.315015045.545.534，54，10035220.73济南7QTZ20020123.56080，40，8.222.380.49北京8QTZ1002.4~60162.5506档100.8~16.880，60，7.60.6中建9QTZ60A35，40，4561.510011045.545.534，54，10035220.73济南10QTZ6035，40，4561.210040.134，50，10020，40.50.62济南11QTZ4030，35，4041803218，34，7020，40.50.62济南12QTZ3153830.8380303053.7，26.8，5.9522，33230.8，0.4济南13QTZ25302.50.836025.525.544，29，6.922230.8，0.4济南14QTP6030610250，2528.6，100.19~0.57内爬塔上海15QT5-4/2020411240，5200.6内爬塔湖北16C70507020580四川 17C702270162.256四川18H3/36B60123.6205四川19C553055123230四川20FO/23B50102.3203四川21C45134561.3100四川22C50155081.5120四川23C4010404182四川24C3208322.50.860四川25QTZ636305061.31404180，40，8.543，21.50.63常州26QTZ303003630.85802850，25，85250.65常州27QTZ202002520.8602610.5，35220.80常州28QTZ252501.7~27.32.56026.425.3250.95无锡29QTZ40C4001.7~4241003132250.62无锡30QTZ60C6002~48610040.840.120，40.50.62无锡31QTZ808002.5~488140404030.50.60无锡32QTZ6302~5061204054，36，827，18，420，40.50.54安徽33QTZ400E2~40355，35，827.5，17.5，420，400.66安徽34QTZ10002.5~6081.315050100，72，48，650，36，24，320，400.6安徽35ZSC-5815870587.51.50~900~45600.6小车式内/外爬南京36ZSC-5024120050102.40~900~45600.6南京 37ZSC-50402000501540~900~45600.6南京38ZSC-70302100701530~900~45600.6南京39ZSC-30802400301580~900~45600.6南京40ZSL-55221210557.52.20~900.6动臂拭内/外爬南京41ZSL-35351220357.53.50~900.6南京42ZSL-50251250507.52.50~900.6南京43QTZ12512502~608100/1635050四川锦城44FO/23B50102.3203.8140.8203.861.649.459.844.8塔身2m截面1.6沈阳45H3/36B60123.619526656.651.7沈阳46K40/2170162.1153.750.645.7沈阳47K50/507012，16，20512027080.0978.9沈阳48FL25/30506345.945.252.05沈阳49K40/2670162.6155.226550.653.2沈阳50QTZ8050101.546.842.15沈阳51QTZHG63起重45布料356128.5719041.57起重、布料两用大连52QTZHG252.520626 起重、布料25 中建二局在同济大学协助下，开发试制成功了QTG25S型电梯式塔式起重机（图5-142），它由1台常用的小车变幅附着式自升塔机和双笼人货电梯组成，塔身兼作梯笼轨道，一机两用，其主要技术性能见表5-108。电梯式塔式起重机的技术性能表5-108序次项目性能指标序次项目性能指标一塔吊部分3货笼起升速度m/min601起重力矩kN·m2504客货笼起升速度m/min402最大起重量kN（tf）24.5（2.5）三整机工作参数3最大起升高度m1001附着间隔m6.124工作幅度m1.35~252第一道附着点高度m95自由高度m183总功率kW46.56起升速度m/min5~26整机自重kN（tf）7回转速度r/min0.39/0.52/0.794（100m，包括配重）294.2（30）8顶升速度m/min0.38工作风压N/m2二升降机部分5非工作风压N/m21501货笼起重量kN（tf）9.8（1）6最大附墙力kN6002客货笼起重量kN（tf）9.8（1）图5-142电梯式塔式起重机 该机塔身采用片式结构和轴瓦式接头，运输和存放体积较标准节减少一半；操纵部分采用组合式联动台，便于操作。塔吊和电梯均可单独操作而互不影响；可在狭小工地安装使用；吊梯、吊钩升降和吊臂回转采用多级变速，梯笼可在笼内或地面操纵升降；安全装置方面，塔吊设有力矩限制器，起重量限制器、高度限制器、幅度限制器、风速显示器等；电梯部分则设有断绳保护、限速器和高度行程限制器等。适于现浇混凝土量大的高层建筑工程使用。此外，我国也生产多种新型的小型塔机，其中小型塔机有QTK10A型快速安装小塔机、QTL10D型轮胎式小塔机、QW6型微型乡村起重机等，其性能列于表5-109中。国产小型塔式起重机的性能表5-109技术参数单位性能指标QTK10A型QTL10D型QW6型小型快速安装塔机轮胎式小塔机微型乡村起重机特点下回转、四杆机构立塔、快速安装变形机种、配有抓斗，可抓散料和进行堆垛作业矮塔身、半锥体回转支承、绳挠性回转传动、压杆式吊臂起重力矩kN·m10010060最大起重量t1.51.61.0最大起升高度m水平臂1630°仰角臂23.821.610.75工作幅度m6.4~12.43~9最大工作幅度m17工作速度m/min（r/min）起升18变幅20回转（0.8）起升16.5回转（0.8）工作行走6运输行走18起升15总功率kW8.17.5结构重量t4.17.52.0运输尺寸m12.07×2.5×3.820×2.6×3.86×2×3研制、生产单位北京建筑机械研究所、秦皇岛建设机械总厂、烟台建工机械厂江西建筑机械厂山东建筑工程学院3．高层施工塔机的选择在高层建筑施工中，应根据工程的不同情况和施工要求，选择适合的塔机。选择时应主要考虑以下几个方面：（1）塔机的主要参数应满足施工需要主要参数包括工作幅度、起升高度、起重量和起重力矩。 工作幅度为塔机回转中心线至吊钩中心线的水平距离。最大工作幅度Rmax为最远吊点至回转中心的距离，可按图5-143确定。其中，附着式外塔的B2点可定在建筑物的外墙线上或其内、外一定距离。图5-143塔机所需最大工作幅度塔机的起重高度应不小于建筑物总高度加上构件（或吊斗、料笼）、吊索（吊物顶面至吊钩）和安全操作高度（一般为2~3m）。当塔机需要越过超过建筑物顶面的脚手架、井架或其他障碍物时（其超越高度一般应不小于1m），尚应满足此最大超越高度的需要。起重量包括吊物（包括笼斗和其他容器）、吊具（铁扁担、吊架）和索具等作用于塔机起重吊钩上的全部重量。起重力矩为起重量乘以工作幅度，工作幅度大者的起重量小，以不超过其额定起重力矩为限。因此塔机的技术参数中一般都给出最小工作幅度时的最大起重量和最大工作幅度时的（最小）起重量。应当注意的是，大多数的塔机都不宜长时间地处于其额定起重力矩的工作状态之下，一般宜控制在其额定起重力矩的75%之下。这不仅对于确保吊装和垂直运输作业的安全很重要，而且对于确保塔机本身的安全和延长其使用寿命也很重要。（2）塔机的生产率应满足施工需要塔机的台班生产率P（单位：t/h）等于8h乘以额定起重量Q（t）、吊次n（次/h）、额定起重量利用系数Kq和工作时间利用系数Kt，即：P＝8QnKqKt（5-99）但实际确定时，由于施工需要和安排的不同，常需按以下不同情况来考虑： 1）塔机以满足结构安装施工为主，服务垂直运输为辅。又分以下情况：①在吊装作业进行时段，不能承担垂直运输任务；②在吊装作业时段，可以利用吊装的间隙承担部分垂直运输任务；③在不进行吊装作业的时段，可全部用于垂直运输；④结构安装工程阶段结束后，塔吊转入以承担垂直运输为主，部分零星吊装为辅。在①、②两种情况下，均不能对塔吊服务于垂直运输方面作出任何定时和定量的要求，需要另行考虑垂直运输设施。在③情况下，除非施工安排和控制均有把握将全部或大部的垂直运输作业放在不进行结构吊装的时段内进行，则仍需考虑另设垂直运输设施，以确保施工的顺利进行。塔吊生产率，在①、③和④三种情况下分别按承担吊装或垂直运输的工作情况用式（5-99）确定；而在②情况下，则应采用以下式子确定，即P＝[t1n1Kq1Kt1＋（8－t1）n2Kq2Kt2]Q（5-100）式中t1、n1、Kq1、Kt1——承担吊装工作的时间、吊次、额定起重量利用系数和工作时间利用系数；n2、Kq2、Kt2——承担垂直运输工作的吊次、额定起重量利用系数和工作时间利用系数。在式（5-99）和式（5-100）中，Qkq＝为实际的平均吊重量，nKt＝为实际的平均吊次，将、代入以上二式中，可得以下简化计算式：P＝8（5-101）和P＝＋（5-102）2）塔吊以满足垂直运输为主，以零星结构安装为辅。例如采用现浇混凝土结构的工程，塔吊以承担钢筋、模板、混凝土和砂浆等材料的垂直运输为主，可采用式（5-99）确定其生产率是否能满足施工的需要。当不能满足时，应选择供应能力适合的塔吊或考虑增加其他垂直运输设施。（3）综合考虑、择优选用当塔机主要参数和生产率指标均可满足施工要求时，还应综合考虑、择优选用性能好、工效高和费用低的塔机。 在一般情况下，13层以下建筑工程可选用轨道式上回转或下回转式塔机，如TQ60/80或QTG60，且以采用快速安装的下回转式塔机为最佳；13层以上建筑工程可选用轨道式或附着式上回转塔机如QTZ120、QT80、QT80A、280；而30层以上的高层建筑应优先采用内爬式塔机，如QTP60等。外墙附着式自升塔机的适应性强、装拆方便、且不影响内部施工，但塔身接高和附墙装置随高度增加、台班费用较高；而内爬式塔适合于小施工现场、装设成本低、台班费用亦低，但装拆麻烦、爬升洞的结构需适当加固。因此，应综合比较其利弊后择优选用。5-5-1-3垂直运输设施的设置要求1．垂直运输设施的一般设置要求（1）覆盖面和供应面塔吊的覆盖面是指以塔吊的起重幅度为半径的圆形吊运覆盖面积；垂直运输设施的供应面是指借助于水平运输手段（手推车等）所能达到的供应范围。其水平运输距离一般不宜超过80m。建筑工程的全部的作业面应处于垂直运输设施的覆盖面和供应面的范围之内。（2）供应能力塔吊的供应能力等于吊次乘以吊量（每次吊运材料的体积、重量或件数）；其他垂直运输设施的供应能力等于运次乘以运量，运次应取垂直运输设施和与其配合的水平运输机具中的低值。另外，还需乘以一个数值为0.5~0.75的折减系数，以考虑由于难以避免的因素对供应能力的影响（如机械设备故障和人为的耽搁等）。垂直运输设备的供应能力应能满足高峰工作量的需要。（3）提升高度设备的提升高度能力应比实际需要的升运高度高出不少于3m，以确保安全。（4）水平运输手段在考虑垂直运输设施时，必须同时考虑与其配合的水平运输手段。当使用塔式起重机作垂直和水平运输时，要解决好料笼和料斗等材料容器的问题。由于外脚手架（包括桥式脚手架和吊篮）承受集中荷载的能力有限，因此一般不使用塔吊直接向外脚手架供料；当必须用其供料时，则需视具体条件分别采取以下措施：1） 在脚手架外增设受料台，受料台则悬挂在结构上（准备2~3层用量，用塔吊安装）；2）使用组联小容器，整体起吊，分别卸至各作业地点；3）在脚手架上设置小受料斗（需加设适当的拉撑），将砂浆分别卸注于小料斗中。当使用其他垂直运输设施时，一般使用手推车（单轮车、双轮车和各种专用手推车）作水平运输。其运载量取决于可同时装入几部车子以及单位时间内的提升次数。（5）装设条件垂直设施装设的位置应具有相适应的装设条件，如具有可靠的基础、与结构拉结和水平运输通道条件等。（6）设备效能的发挥必须同时考虑满足施工需要和充分发挥设备效能的问题。当各施工阶段的垂直运输量相差悬殊时，应分阶段设置和调整垂直运输设备，及时拆除已不需要的设备。（7）设备的充分利用问题充分利用现有设备，必要时添置或加工新的设备。在添置或加工新的设备时应考虑今后利用的前景。一次使用的设备应考虑在用毕以后可拆改它用。（8）安全保障安全保障是使用垂直运输设施中的首要问题，必须按以下方面严格作好：1）首次试制加工的垂直运输设备，需经过严格的荷载和安全装置性能试验，确保达到设计要求（包括安全要求）后才能投入使用。2）设备应装设在可靠的基础和轨道上。基础应具有足够的承载力和稳定性，并设有良好的排水措施。3）设备在使用以前必须进行全面的检查和维修保养，确保设备完好。未经检修保养的设备不能使用。4）严格遵照设备的安装程序和规定进行设备的安装（搭设）和接高工作。初次使用的设备，工程条件不能完全符合安装要求的，以及在较为复杂和困难的条件下，应制定详细的安装措施，并按措施的规定进行安装。5）确保架设过程中的安全，注意事项为：①高空作业人员必须佩戴安全带；②按规定及时设置临时支撑、缆绳或附墙拉结装置；③在统一指挥下作业；④在安装区域内停止进行有碍确保架设安全的其他作业。 6）设备安装完毕后，应全面检查安装（搭设）的质量是否符合要求，并及时解决存在的问题。随后进行空载和负载试运行，判断试运行情况是否正常，吊索、吊具、吊盘、安全保险以及刹车装置等是否可靠。都无问题时才能交付使用。7）进出料口之间的安全设施：垂直运输设施的出料口与建筑结构的进料口之间，根据其距离的大小设置铺板或栈桥通道，通道两侧设护栏。建筑物入料口设栏杆门。小车通过之后应及时关上。8）设备应由专门的人员操纵和管理。严禁违章作业和超载使用。设备出现故障或运转不正常时应立即停止使用，并及时予以解决。9）位于机外的卷扬机应设置安全作业棚。操作人员的视线不得受到遮挡。当作业层较高，观测和对话困难时，应采取可靠的解决方法，如增加卷扬定位装置、对讲设备或多级联络办法等。10）作业区域内的高压线一般应予拆除或改线，不能拆除时，应与其保持安全作业距离。11）使用完毕，按规定程序和要求进行拆除工作。2．高层建筑垂直运输设施的合理配套在高层、超高层建筑施工中，合理配套是解决垂直运输设施时应当充分注意的间题。一般情况下，建筑高度超高15层或40m时，应设施工电梯以解决施工人员的上下问题，同时，施工电梯又可承担相当数量的施工材料的垂直运输任务。但大宗的、集中使用性强的材料，如钢筋、模板、混凝土等，特别是混凝土的用量最大和使用最集中，能否保证及时地输送上去，直接影响到工程的进度和质量要求。因此，必须解决好垂直运输设施的合理配套设置问题。高层建筑垂直运输设施常用配套方案及其优缺点和应用范围列于表5-110中。高层建筑垂直运输设施配套方案表5-110序次配套方案功能配合优缺点适用情况1施工电梯＋塔机料斗塔机承担吊装和运送模板、钢筋、混凝土、电梯运送人员和零散材料优点：直供范围大，综合服务能力强，易调节安排缺点：集中运送混凝土的效率不高，受大风影响限制吊装量较大、现浇混凝土量适应塔吊能力2 施工电梯＋塔机＋混凝土泵、布料杆泵和布料杆输送混凝土，塔机承担吊装和大件材料运输，电梯运送人员和零散材料优点：直供范围大、综合服务能力强、供应能力大，易调节安排缺点：投资大、费用高工期紧，工程量大的超高层工程的结构施工阶段3施工电梯＋带臂杆高层井架电梯运送人员零散材料，井架可带吊笼和吊斗，臂杆吊运钢筋模板优点：垂直输送能力较强，费用低缺点：直供范围小，无吊装能力，增加水平运输设施无大件吊装的、以现浇为主，工程量不太大和集中的工程4施工电梯＋高层井架＋塔机、料斗电梯运送人员、零散材料、井架运送大宗材料、塔机吊装和运送大件材料优点：直供范围大、综合服务能力强、供应能力大，易调节安排，结构完成后可拆除塔机缺点：可能出现设备能力利用不足情况吊装和现浇量较大的工程5施工电梯＋塔机、料斗＋塔架以塔架取代井架，功能配合同4同4，但塔架为可带混凝土斗的物料专用电梯，性能优于高层井架，费用也较高吊装和现浇量较大的工程6塔机、料斗＋普通井架人员上下使用室内楼梯，其他同4优点：吊装和垂直运输要求均可适应、费用低缺点：供应能力不够强，人员上下不方便适用于50m以下建筑工程在选择配套方案时，应多从以下方面进行比较：（1）短期集中性供应和长期经常性供应的要求，从专供、联分供和分时段供的三种方式的比较中选定。所谓联分共方式，即“联供以满足集中性供应要求，分供以满足流水性供应要求”；（2）使设备的利用率和生产率达到较高值，使利用成本达到较低值；（3）在充分利用企业已有设备、租用设备或购进先进的设备方面作出正确的抉择。在抉择时，一要可靠，二要先进，三要适应日后发展。在技术要求高的超高层建筑施工中，选用、引进先进的设备是十分必要的，因为企业利用这些现代化设备不但可以出色地完成施工任务，而且也使企业的技术水平获得显著地提高与发展。5-5-2井字架和龙门架5-5-2-1扣件式钢管井架井式垂直运输架，通称井架或井字架（图5-144），是施工中最常用的、也是最为简便的垂直运输设施。它的稳定性好、运输量大，除用型钢或钢管加工的定型井架之外、还 可采用许多种脚手架材料搭设起来，而且可以搭设较高的高度（达50m以上）。图5-144井架一般的井架多为单孔井架，但也可构成两孔或多孔井架。井架内设吊盘（也可在吊盘下加设混凝土料斗）；两孔或三孔井架可以分别设置吊盘或料斗，以满足同时运输多种材料的需要。井架上可视需要设置拔杆，其起重量一般为0.5~1.5t，回转半径可达10m。在使用井架中应特别注意以下两个方面：确保井架的承载性能和结构稳定性；确保料盘或料斗升降的安全。随着高层和超高层建筑的发展、搭设高度超过100m的附着式高层井架应运而生，已越来越多地得到应用并已取得很好的效果。1．30m以下井架 30m以内扣件式钢管井架有八柱、六柱和四柱三种，其主要杆件和用料要求与扣件式钢管脚手架基本相同。主要技术参数和搭设要点见表5-111，主要材料用量见表5-112。扣件式钢管井架的技术参数和搭设要点表5-111项目八柱井架六柱井架四柱井架平面示意构造说明横杆间距1.2~1.4m；四面均设剪刀撑，每3~4步设一道，上下连续设置；天轮梁支承处设八字撑杆同八柱井架天轮梁对角设置或在支承处设八字撑杆其余同八柱井架井孔尺寸4.2m×2.4m4m×2m1.9m×1.9m吊盘尺寸3.8m×1.7m3.6m×1.3m1.5m×1.2m起重量1000kg1000kg500kg附设拔杆起重量≤300kg≤300kg≤300kg搭设高度常用20~30m常用20~25m常用20~30m缆风设置高度在15m以下时设一道，15m以上每增高10m增设一道。缆风最好用7~9mm的钢丝绳（或φ8钢筋代用），与地面成45度夹角搭设要点（1）杆件要做到方正平直，立杆垂直度偏差不得超过总高度的1/400；（2）剪刀撑和斜撑应用整根钢管，不宜用短管，最底层的剪刀撑应落地；（3）进料口和出料口的净空高度应不小于1.7m，出料口处的小横杆可拆下移到与出料口平台的横杆一致；（4）导轨垂直度及间距尺寸的偏差，不得大于±10mm适用范围民用及工业建筑施工中预制构件及砌筑、装修材料的垂直运输扣件式钢管井架材料用量参考表表5-112材料名称规格单位八柱井架六柱井架四柱井架搭设高度：20m搭设高度：20m搭设高度：20m井孔4.2m×2.4m横杆间距1.3m井孔4m×2m横杆间距1.3m井孔1.9m×1.9m横杆间距1.3m钢管（φ48×3.5）m620560340kg238121501306扣件个396316220其中：直角扣件个224192160回转扣件个14010044对接扣件个241812底座个864 扣件重量kg585431294钢材重量kg296625811600注：表列指标中不包括吊盘、天轮梁、导轨等附件用料。2．30m以上井架30m以上扣件式钢管井架应采用四角和天轮梁下双杆的12柱（50m以下）或16柱结构（50m以上），见图5-145。平面尺寸为宽2.0~2.4m，长3.6~4.0m，起重量1000kg。图5-145高层扣件式钢管井架平面（a）50m以内井架；（b）50m以上井架搭设高层井架的注意事项为：（1）专为屋面和装修工程使用的井架，可在主体结构完成以后一次搭起，架高应超过屋面不少于5.5m。在主体结构施工阶段使用的井架要分段搭设。第一层高度不超过30m，按低层井架的要求设置缆风。随着结构主体的升高，每隔1~2层（不超过6m）设一道附墙拉结，并可将靠里侧的缆风随后拆除。在主体结构升至与井架相差6m以内时，可以继续连接上一段井架，并把天轮梁翻到新接的井架段的顶端；（2）井架与结构的附墙拉结的作法见图5-146。当井架宽度方向平行于墙面时，采用简单拉结，或加强拉结；当井架宽度方向垂直于墙面时，采用展宽拉结； 图5-146高层扣件钢管井架的附墙拉结作法（a）简单拉结；（b）加强拉结；（c）展宽拉结（3）脚手架的悬空长度（位于拉结点之上）不得大于10m；（4）在未经可靠设计复核情况下，不宜在高层井架之上加设拔杆或其他附加装置；（5）进楼栈桥的立杆不得利用井架的立杆，应分开架设（图5-147），缩小间距并采用双杆搭设。每层栈桥与井架之间应用不承受垂直力的横杆进行拉结。栈桥架的铺板层应根据设计荷载加以限制；需要每层都铺板时，应采用重量轻的脚手板； 图5-147井架栈桥（6）井架的侧面除进出料口外，均应自下而上连续设置剪刀撑；（7）支撑天轮梁的横杆应采用双杆，与井架中立柱采用双扣件连接，并加设斜支杆与井架角柱相连（图5-148）。 图5-148天轮梁支座构造5-5-2-2型钢井架和无缆风高层井架1．普通型钢井架型钢井架由立柱、平撑、斜撑等杆件组成。在房屋建筑中一般都采用单孔四柱角钢井架，有两种构造方法：一种是用单根角钢由螺栓连接而成，通常是把连接板焊在立柱上，仅平撑、斜撑和立柱的连接以及立柱的接高用螺栓连接。在杆件重、井架大的情况下多采用这种方法；另一种方法是在工厂组焊成一定长度的节段，然后运至工地安装，一般轻型小井架多采用这种方法。型钢普通井架和自升式外吊盘小井架的构造和主要技术参数分别示于图5-149、图5-150及表5-113。型钢井架的技术参数和搭设要点表5-113项目普通型钢井架自升式外吊盘小井架III构造说明立柱∟75×8平撑∟63×6斜撑∟63×6连接板δ＝8螺栓M16节间尺寸1500mm底节尺寸1800mm导轨［5单根杆件螺栓连接立柱∟63×6平撑∟50×5斜撑∟50×5连接板δ＝6螺栓M14节间尺寸1500mm底节尺寸1800mm导轨∟50x5单根杆件螺栓连接立柱［5平撑∟30×4斜撑∟25×3螺栓M12节间尺寸900mm利用立柱作导轨分节段焊接整体安装，示准节2.7m，底部节4.5m井孔尺寸（m）1.8×1.81.6×1.61.7×1.71.5×1.51.6×1.61.5×1.51.0×1.0吊盘尺寸宽×长（m）1.46×1.61.26×1.41.36×1.51.16×1.31.5×1.51.4×1.41.0×1.6（1.8）起重量1000~1500kg800~1000kg500~800kg附设拔杆：附设拔杆为安装井架使用，起重量150kg长度7~10m5~6m回转半径3.5~5m2.5~3m起重量800~1000kg500kg搭设高度常用40m常用30m18m缆风设置高度15m以下时设一道，15m以上时，每增高10m增设一道，缆风宜用9mm的钢丝绳，与地面夹高45°附着于建筑物可不设缆风搭设安装要点单根杆件，螺栓连接，要求尺寸准确，结合牢固（1）分节段制作，用附设拔杆安装； （2）附设拔杆提升方法另详适用范围（1）适用于高层民用建筑砌筑和装修材料的垂直运输；（2）除去拔杆可以装上1~2个外吊盘同时运行图5-149普通型钢井架 图5-150自升式外吊盘小井架2．无缆风高层井架无缆风高层，井架截面为2m×2m，其主肢选用∟75×8角钢、交叉和水平缀板采用∟50×5角钢，水平缀板间距为1.5m。井架内装有自翻提料斗，配置3t快速卷扬机提升，升速达40m/min，斗容为0.5m3，每台班可运输40~60m3。井架的主肢上装有9m长吊杆，一个台班可提升60次，用于吊运钢筋和模板。井架基础采用现浇钢筋混凝土箱型结构，箱体内有1.6m×1.5m×1.5m空间，以适应料斗装料的需要。井架附墙，逐步接高，架设高度可达100m，上部的自由高度限定12m。施工实践表明，采用无缆风高层井架加悬臂杆吊进行60m以下现浇结构工程是比较经济的。高层井架的提升速度也在提高，几种高速井架的主要技术参数列于表5-114中。高速井架的主要技术参数表5-114机型型号高度（m）额定牵引力（kN）最大升速（m/min）单笼JGWB-1.51501575 单笼JGWB-21502061双、三笼JGWB-1.5120/2001575双、三笼JGWB-2120/2002061采用自升技术、架设高、升速快和能力强的液压自升式高速井架亦已面世。其井架体由立柱、横杆和斜杆组成，套架上装有导向轮，以立柱内角面为导向轨。套架上有天滑轮总成、把杆；下有液压顶升系统。安装标准节时，液压活塞向上顶起，用把杆将地面拼装好的标准节吊至建筑物顶面，再用把杆进行安装。安装至现定高度后固定与内套架相连的封顶槽钢。结构合理、整体稳定性好。5-5-2-3龙门架龙门架是由二根立杆及天轮梁（横梁）构成的门式架。在龙门架上装设滑轮（天轮及地轮）、导轨、吊盘（上料平台）、安全装置以及起重索、缆风绳等即构成一个完整的垂直运输体系，普通龙门架的基本构造形式示于图5-151中。图5-151龙门架的基本构造形式 近年来为适应高层建筑施工的需要，采用附着方式的龙门架技术得到较快发展：图5-152所示为高层管柱龙门架的附墙装置，于每层楼面设置。该龙门架用于29层（高96.3m）施工，管柱标准节长6m，用法兰连接。图5-152高层管柱龙门架的附墙装置图5-153所示为MSS-100型龙门架的基本构造情况，架设高度为100m，各种措施比较齐全，除扶墙架、主安全装置和辅安全装置（参看5-5-2-4节）外，还有手动安全装置（适应辅安全装置失灵时，扳动手把可使卡块伸出）和机电联锁装置（上、下限位，以防出现“冒顶”和“墩笼”）。图5-153MSS-100型龙门架 1-提升钢丝绳；2-地轮；3-底盘；4-立柱节；5-扶墙架；6-吊笼；7-承重架；8-安全装置；9-天轮；10-导向轮；11-横梁；12-缆风绳图5-154所示为SSE100型门式升降机的基本构造情况：单吊笼（mm）：3000×1500×2690（长×宽×高），前后均装翻板门并设开门自锁装置；平台架为自升式，套在导轨立柱架的顶部，在套架内侧装有16只滑轮，可沿导轨架垂直升降。在架顶装有摇头拔杆，用手动葫芦控制套架升降，套架外设有操作平台；附壁撑由直撑和斜撑构成，每隔15m设置；底座架为整体结构（3000mm×4660mm）。该机设有断绳保护、吊笼平层定位保护、防钢丝绳假断保护、超高限位保护以及吊笼操作传呼信号等系统，其主要技术参数为：最大提升高度80m；额定载重量1000kg；吊笼提升速度24m/min；断绳防坠保护动作时间≤0.2s；断绳后吊笼最大坠落高度≤0.5m。该机投资少、工效高，每台班可吊运50~60t。图5-154SSE100型门式升降机 1-吊笼；2-主架；3-平台架；4-摇头拔杆；5-壁撑；6-卷扬机各种常用龙门架的构造形式和主要参数见表5-115。各种龙门架的构造和常用参数表表5-115 5-5-2-4吊盘安全装置井架和龙门架的吊盘应有可靠的安全装置，以防止吊盘在运行中和停车装、卸料时发生坠落等严重事故。1．吊盘停车安全装置吊盘停车安全装置是防止吊盘在装、卸料时卷扬机制动失灵而产生跌落事故的一种装置，有安全支杠和安全挂钩两种形式。安全挂钩需要人工操作，使用比较麻烦，目前很少使用，普遍使用的是安全支杠装置。安全支杠装置由安全杠和安全卡两部分组成。各地加工时，工作原理虽同，但具体构造上有各种不同的作法，特别是安全卡的构造有多种形式，现介绍几种如下：（1）用活动三角架作安全卡的安全支杠装置这种装置的安全杠为两根钢管，设置在吊盘底部，两根安全杠之间系以拉伸弹簧，使两杠间的距离可在一定范围内变动（图5-155）。安全卡由活动铁三角架构成（图5-156a），装在井架或龙门架的卸料平台部位。当吊盘上升时，安全杠沿着滑铁1向上滑，当滑到I的位置时，把小三角架掀起，安全杠在弹簧的作用下坐落在安全卡的两肩上，当卸完物料需要吊盘下降时，先将吊盘往上升一段，使安全杠翻过三角架尖部II到滑铁2的上边，然后再下降吊盘，安全杠就可沿着滑铁2、1下滑。 图5-155吊盘停车安全杠为了安装和拆卸的方便，通常把安全卡做成两个半部，安装使用时用螺栓紧固在一起。但紧固螺栓要有足够的强度和数量，否则会因冲击而剪断。同时安全卡要尽可能固定在井架或龙门架的立杆节点上，保持不松动、不摇摆。图5-156（b）和（c）所示是装在龙门架上的另外两种活动三角架安全卡装置。 图5-156活动三角架安全卡（2）用耳形铁肩作安全卡的安全支杠装置这种安全装置是用角钢作成安全杠滑道，在角钢上焊有耳形铁肩，以搁置吊盘上升到卸料平台时的安全杠（图5-157）。吊盘上升时，安全杠沿着滑道升到1处，接着便顶开铁盖板坐落在耳形铁肩上。物料卸完吊盘要下降时，先向上提升一段，此时铁盖板被正在上升的安全杠带到3的位置，因碰到角钢滑道上的挡头被弹回仍然盖住铁肩。吊盘再往下降时，安全杠就可沿着铁盖板和滑道而下。这种安全装置与垂直运输架的连接一般采用螺栓，也可在角钢滑道上焊短钢管，用扣件与钢管井架或龙门架的杆件固定。 图5-157耳形铁肩安全卡图5-158所示是装在钢龙门架上的金鱼状盖板安全卡，其工作原理与上述相同。图5-158金鱼状盖板安全卡2．吊盘钢丝绳断后的安全装置这种装置（图5-159）是用55cm长的φ42×3.5无缝钢管1，内装直径32mm圆钢制成的可伸缩的“舌头”2，通过管内弹簧4的作用，可在吊盘钢丝绳断后的瞬间将“舌头”2弹出管外，搁在井架或龙门架的横杆上。其工作原理是：“舌头”2的里端焊有一小环3，拴着一根钢丝绳6，并通过弹簧拉住“舌头”2，再通过导向滑轮与吊盘钢丝绳紧扎在一起，当吊盘钢丝绳受力收紧时，“舌头”钢丝绳便拉紧“舌头”压缩弹簧，使“舌头”缩入钢管内，当吊盘钢丝绳拉断时，“舌头”钢丝绳也立即松掉，这时弹簧便将“舌头”弹出，搁在井架或龙门架横杆上，以保证吊盘不致往下跌落。 图5-159吊盘断绳安全装置1-φ42×3.5无缝钢管；2-活舌（φ32圆钢）；3-穿钢丝绳环；4-弹簧；5-封口铁圈；6-活舌钢丝绳3．新型安全装置（1）压挂型断绳保护装置示于图5-160中。当设备正常运行时，支承槽钢9在钢丝绳拉力作用下，克服片式弹簧4的弹力作用而绕轴销16转动，将钢丝绳拉力作用于支座8上，此时安全挂钩12与顶块11脱离且在自重作用下收于挂钩盒14内，使吊架沿导轨正常上下运行。若吊架升降时钢丝绳突然拉断，支承槽钢9在弹簧4作用下、压迫槽钢9绕支承轴销16向下转动，顶块11迅速作用于安全挂钩12，使挂钩伸出挂钩盒14，钩住固定于两侧导轨上连续相距400mm的安全制动板上，使吊架处于安全制动状态。该断绳安全保护装置与自动翻斗和工作平台的吊架装置结合在一起，结构简单、动作灵敏、安全可靠。图5-160断绳保护装置1-吊环；2-吊杆；3-支座；4-弹簧；5-止挡块；6-吊耳； 7-吊耳销；8-支承座；9-支承槽钢；10-挡块；11-顶块；12-安全挂钩；13-轴销；14-挂钩盒；15-吊环横梁；16-支承轴销；A-正常运行状态；B-安全制动状况在施工使用中，曾发生过钢丝绳被拉断，在吊架下降300mm后即被制动住。（2）钳闸型断绳保护装置设于MSS-100型龙门架的该断绳保护装置由主安全装置和辅助安全装置组成，安装在吊笼的承重架上（图5-161），提升钢丝绳1连接大滑轮2,依其拉力的存在与消失，使大滑轮在滑轮架中上、下移动。和大滑轮连接的连动钢丝绳3分别向两侧并经小滑轮架4拉动杠杆联动轴7。而杠杆联动轴的两端连接主安全装置，又向下连接辅安全装置。图5-161吊笼和承重架结构1-提升钢丝绳；2-大滑轮；3-联动钢丝绳；4-小滑轮架；5-承重架；6-安全装置；7-杠杆联动轴图5-162为主安全装置的结构原理示意。它是由一套杠杆增力摩擦制动式安全钳和拉簧等组成简单的力控激发型安全装置。它利用钢丝绳拉力的存在与消失控制安全钳松闸及 上闸。发生断绳时，由于拉力消失，受拉的弹簧首先激发安全钳上闸，再利用吊笼的强大压力来增加安全钳的上闸力，使吊笼停止下降。从图中可以看出：传力轴4通过安全钳5的长孔，将安全钳安装在承重架的槽钢上，传力轴径向和孔的两平面有很大的间隙，足以使杠杆8能推动安全销向前移动上闸。和安全钳焊成一体的楔块6，使安全钳具有倾斜的平面，当安全钳锁紧立柱后，吊笼依靠传力轴压在这个斜面上。传力轴传递吊笼的压力，增大安全钳的上闸力，使吊笼不能下降。发生断绳时，提升钢丝绳的拉力消失，弹簧10立即收缩经杠杆推动安全钳上闸，但此时仅仅是安全钳销紧并停留在立柱管上，而吊笼仍在下降，传力轴向下运动但还没有压到安全轴的斜面上，这就使得安全钳处于承受垂直压力极小的情况下，能够敏捷、可靠地锁紧立柱管，使随后吊笼下降并通过传力轴压到安全钳的斜面上，强大的上闸力使安全钳牢固地锁紧在立柱上，使吊笼停止下降。图5-162主安全装置工作原理图1-联动钢丝绳；2-承重架槽钢；3-立柱节柱管；4-传力轴；5-安全钳；6-楔块；7-杠杆轴；8-杠杆；9-杠杆连动轴；10-拉簧辅助安全装置是一套卡块，由小弹簧牵引。当断绳后，拉力消失，小弹簧立即拉动卡块伸出而被立柱节的角钢横杆阻挡，使吊笼不能下降，以便一旦在主安全装置失灵的情况下，仍能确保安全制动。（3）SSE100型门式升降机的保护系统见图5-163所示，其主要组成部分的情况为： 图5-163SSE100型门式升降机的保护系统1-吊笼；2-断绳保护挂钩；3-平层保护装置；4-连杆1）断绳保护系统：由吊笼滑轮、安全挂钩、连杆和拉力弹簧组成。当绳断时，吊笼动滑轮在拉力弹簧的作用下，迅速向吊笼外侧伸出，挂在主架标准节的水平腹杆上以防坠落。2）吊笼平层定位保护系统：由平层定位装置、门上钢丝绳、导向滑轮和拉力弹簧组成。当吊笼到达指定楼层、打开吊笼门时，连在门上的钢丝绳通过导向轮拉动吊笼顶部的平层定位装置插入主架水平腹杆上，可防吊笼坠落。关上吊笼门时，定位装置在弹簧力的作用下收人吊笼内；3）防钢丝绳假断保护系统：当升降机运行过程中出现故障而使钢丝绳松动、吊笼迅速下坠时，钢丝绳超速锁能立即制动、锁住钢丝绳。（4）ZLC2型自升式龙门升降机的断绳保护装置示于图5-164。当绳断时，吊笼滑轮座3在弹簧2的张力作用下沿承力杆1迅速向下滑动，推动连杆4和挂钩5向外旋转，挂钩5立即勾住导轨架6的横杆而避免吊笼下坠；吊笼停搁装置示于图5-165：当吊笼上升时，搁架管4沿停搁架6的斜面向外滚动，提起活动铰支杆3至图示“位置2”，搁架管自动向内滚动，卷扬机停止并反转，吊笼即搁在停层搁架6的水平杆上后，卷扬机停运转。当吊笼继续上升时，搁架管4继续提起铰支杆3至“位置3”，随着吊笼向上提升，铰支杆回到了“位置1”。当吊笼下降时，铰支杆3的上斜而向外滚动，绕过停层搁架6 的外端，吊笼顺利下降；限位装置示于图5-166：当吊笼顶部碰到限位撞杆1并使其顺时针旋转时，联锁钢丝4拉动活动杠杆11也顺时针旋转，按压限位开关6的撞针而切断电源，使卷扬机停止。图5-164断绳保护装置1-承力杆；2-弹簧；3-吊笼滑轮座；4-连杆；5-挂钩；6-导轨架图5-165吊笼停搁装置1-导轨架；2-吊笼滚道；3-活动铰支杆；4-搁架管；5-铰支座管；6-停层搁架 图5-166高度限位装置与过载保护装置1-限位撞杆；2-撞杆铰支；3-吊笼；4-联锁钢丝；5-导轨架；6-限位开关；7-过载弹簧；8-卷扬机底座；9-卷扬机铰支座；10-固定杠杆；11-活动杠杆；12-铰销；13-重锤5-5-3施工升降机（建筑施工电梯）施工升降机（亦称：建筑施工电梯、外用电梯）是高层建筑施工中主要的垂直运输设备。它附着在外墙或其他结构部位上，随建筑物升高，架设高度可达200m以上（国外施工升降机的最高提升高度已达645m）。5-5-3-1施工升降机的分类、性能和架设高度施工升降机按其传动型式分为：齿轮齿条式、钢丝绳式和混合式三种，其一般特点列于表5-116中，施工升降机的型号由类、组、型、特性、主参数和变型代号组成，见图示：标记示例： 三类电梯的一般特点比较表5-116项目SC系列SS系列SH系列传动型式齿轮齿条式钢丝绳牵引式混合式驱动方式双电机驱动或三电机驱动卷扬驱动梯笼电机驱动货笼卷扬驱动安全装置锥鼓限速器，过载、短路、断绳保护，限位和急停开关等主安全装置（杠杆增力摩擦制动式安全钳）和辅助安全装置（电磁卡块、手动卡块）梯笼安全装置与SC系列相同；货笼设断绳保护和安全门等提升速度一般40m/min以内，最高可达90m/min一般40m/min内架设高度一般200m内，先进者可达300m以上一般100m内注：此外，国外还有带装卸臂的施工升降机。目前，我国各施工升降机厂家以生产SC系列居多（见表5-117），SS系列（表5-118）和SH系列较少（表5-119所列为其中一种）。但多数产品的架设高度在150m以内。 SC系列施工升降机的型号、规格和性能表5-117 SS型施工升降机技术性能参数表5-118型号参数RHS-1SFD100SS100额定载重量（kg）100010001000乘员人数（人/笼）711最大提升高度（m）8010040额定提升速度（m/min）3030~3638吊笼数目111尺寸（长×宽×高）（m）2.5×1.3×2.12.5×1.3×1.903.0×l.5导轨架断面尺寸（m）△0.6×0.6△0.6×0.6△0.65×0.65标准节长度（m）1.51.52标准节重量（kg）6365100电动机型号YZR200L-8功率（kW）161516转速（r/min）712传动型式钢丝绳钢丝绳钢丝绳小吊杆吊重（kg）120额定安装载重量（kg）500标准节中心距建筑物距离（m）33整机重量（kg）45008000（高100m）4000生产厂辽宁省建筑机械厂北京市房管局建筑机械修造厂内蒙古建筑机械厂JTN-1型施工电梯主要技术参数表5-119序号项目数据1架设高度（m）1002梯笼额定载重量（kg）10003梯笼额定乘员（人）124货笼额定载重量（kg）10005梯笼升降速度（m/min）3~376限速器准定速度（m/min）457货笼升降速度（m/min）328自由高度（m）7.59最大附着间距（m）910自重（kg）250011外形尺寸（长×宽×高）（m）梯笼3×1.3×2.6底笼5.13×3.55×2导轨架（每节）0.8×0.8×1.50812功率（kW）26.5 施工升降机的架设高度取决于导轨架自重和偏心荷载、风荷载等不利工况所产生的高应力区的情况。一项有关这方面的研究成果，使得在不加大标准节杆件截面的情况下，通过采取新结构，即将底部标准节齿条加长，支于基础上，限制齿条节点的位移，以此设计制作了最大架设高度已达325m的SC40型超高升降机，并已在施工中使用。该研究成果还提供了几个机种最大架设高度的参考值（表5-120）。几种升降机的最大架设高度参考值表5-120机型最大架设高度（m）单笼有对重225单笼无对重250双笼有对重200双笼无对重2505-5-3-2施工升降机的安全装置1．限速制动装置有重锤离心式摩擦捕捉器和双向离心摩擦锥鼓限速装置两种。前者在起作用时产生的动荷载较大，对电梯结构和机构可能产生不利的影响。双向离心摩擦锥鼓式限速装置（图5-167）的优点在于减少了中间传力路线，在齿条上实现柔性直接制动，安全可靠性大，冲击性小，且其制动行程也可以预调。当梯笼超速30%时，其电器部分即自行切断主回路；超速40%时，机械部分即开始动作，在预调行程内实现制动。可有效地防止上升时“冒顶”和下降时出现“自由落体”坠落现象。图5-167离心摩擦锥鼓式限速器（a）不介入；（b）介入降速；（c）介入制动2．制动装置除上述限速制动装置外，还有以下几种制动装置：（1） 限位装置：由限位碰铁和限位开关构成。设在梯架顶部的为最高限位装置，可防止冒顶；设在楼层的为分层停车限位装置，可实现准确停层。SCD100，SCD100/100，SCD100A，SCD100/100A和SCD200，SCD200/200I~II型升降机的各个限位装置的位置见图5-168所示，而SC120I~II型升降机的各限位开关的安装位置示于图5-169中。图5-168SCD100，SCD100/100，SCD100/100A，SCD200,SCD200/200I~II型升降机的限位开关安装位置2SL-断绳保护开关；3SL-活板门安全开关；4SL-双开门限位开关；5SL、8SL-单开门限位开关；6SL-上终端限位开关；7SL-下终端站开门联锁开关；9SL-下终端站限位开关；11SL-安装作业下终端站限位开关（仅SCD100、SCD100/100用SE一极限开关）注：1SL—限速保护开关（位于限速器尾端）。 图5-169SC120I~II型各限位开关安装位置SQH-平层限位开关；SQR、SQL-1个限位开关；SQU、SQD一上、下行限位开关；SQV-限速保护开关（位于限速器尾端）；QF-冒顶开关；HA-音响器（2）电机制动器：有内抱制动器和外抱电磁制动器等。（3）紧急制动器：有手动楔块制动器和脚踏液压紧急刹车等，在限速和传动机构都发生故障时，可紧急实现安全制动。3．断绳保护开关梯笼在运行过程中因某种原因使钢丝绳断开或放松时，该开关可立即控制梯笼停止运行。4．塔形缓冲弹簧装在基座下面，使梯笼降落时免受冲击，不致使乘员受震。5-5-3-3施工升降机的使用注意事项（1）电梯司机必须身体健康（无心脏病和高血压病），并经训练合格，严禁非司机开车。（2）司机必须熟悉电梯的结构、原理、性能、运行特点和操作规程。（3）严禁超载，防止偏重。（4） 班前、满载和架设时均应作电动机制动效果的检查（点动1m高度，停2min，里笼无下滑现象）。（5）坚持执行定期进行技术检查和润滑的制度；（6）对于斗梯笼，严禁混凝土和人混装（即乘人时不载混凝土；载混凝土时不乘人）。（7）司机开车时应思想集中，随时注意信号，遇事故和危险时立即停车。（8）在下述情况下严禁使用：1）电机制动系统不灵活可靠；2）控制元件失灵和控制系统不全；3）导轨架和管架的连接松动；4）视野很差（大雾及雷雨天气）、滑杆结冰以及其他恶劣作业条件；5）齿轮与齿条的啮合不正常；6）站台和安全栏杆不合格；7）钢丝绳卡得不牢或有锈蚀断裂现象；8）限速或手动刹车器不灵；9）润滑不良；10）司机身体不正常；11）风速超过12m/s（六级风）；12）导轨架垂直度不合要求；13）减速器声音不正常；14）齿条与齿轮齿厚磨损量＞1.0mm；15）刹车楔块齿尖变钝，其平台宽＞0.2mm；16）限速器未按时检查与重新标定；17）导轨架管壁厚度磨损过大（100m梯超过1.0mm；75m梯超过1.2mm；50m梯超过1.4mm）。（9）记好当班记录，发现问题及时报告并查明解决。（10）按规定及时进行维修和保养，一般定为：一级保养160h；二级保养480h；中修1440h；大修5760h。 主要参考文献1杜荣军主编，建筑施工脚手架实用手册，北京：中国建筑工业出版，第一版，19942吴启鹤，杜靖．高层建筑施工机械化的探讨．江苏建筑，1994（4）3吴启鹤．国内外塔机的发展及产品开发．江苏建筑，1994（2）4刘导澜．高层建筑混凝土浇筑工艺的改进．建筑技术开发，1996（3）5刘佩衡．国外建筑用塔吊发展近况．建筑技术，1995〔8）6张明勤，王连印．也谈小型起重机械的开发．建筑机械化7陈若彦，张千程．塔式起重机挑爬技术的研究．建筑施工、1996（3）8宋树忠，王国英．电梯井提升架．建筑机械，1994（10）9杨敏，杜真才．高层井架的断绳保护器．建筑机械化，1994（2）10张蓉生．MSS-100型龙门架及安全装置．建筑机械，1994（10）11彭良顺，刘震阳，杨静．SSE100型门式升降机．建筑机械1995（5）12俞启颧，黄永铸施工升降机结构与最大架设高度建筑机械1995（4）13章崇仁．施工升降机综述．建筑机械，1994（8）14原少林，张新国，宋顺玉．博士楼工程整体提升脚手架使用效果及其经济效益分析．大连建工，1994（6）15潘家伦．北京建材经贸大厦大型外挑脚手架的设计．住宅建设，1994（3）16李树雷．拱顶油缸维修用旋转式工作架．石油工程建设，1996（1）17钟骏．自锚式钢管脚手架．建筑技术，1984（9）18宣锦荣．高层建筑的机械设备—悬空吊篮．建筑技术情报，1983（5）19北京三建三工区一队．外装修吊篮架子在前三门工程中的应用．建筑技术，1979（2）20刘兰生．电动吊篮结构介绍、建筑科技情报，1984（5）21北京市第二住宅建筑公司．高层建筑施工用电动吊篮．建筑技术，1982（9）22 鲁玉新．悬挑式钢管架和电动升降作业台在高层建筑施工中的应用．大连建工，1984（4）23余宗明．悬挂式吊篮架的应用．施工技术，1985（2）24戴务进译．移动自升式吊篮．建筑技术，1980（9）25李忠祷．日本钢框架组合式脚手架．建筑技术，1984（9）26王士澄．挑梁式脚手架在高层建筑施工中的应用．建筑技术，1983（3）27王士澄．推广使用扣件式脚手架的探讨．建筑科技情报，1983（5）28蔡体发．多功能脚手架．四川建筑科学研究，1985（1）29梁受华，李国强．白天鹅宾馆工程挑出式外脚手架．广西建筑，1983（4）30王夭庆．高层建筑施工室外作业台，（大连建筑》，1983年第1期。31秦寿根，王桐生．上海宾馆工程施工．建筑技术，1983（2）32倪少勤．桥式脚手架的作业与应用．建筑技术，1980（9）33董庸生．关于扣件式钢管脚手架搭设高度和之支模间题的探讨．施工技术，1986（3）34侯桂泉，陈建铭．高层建筑外脚手一次性搭设的探讨．建筑科技情报，1984（4）35赵广荣．法国"Etem"塔式脚手架．施工技术，1984（1）361981-1985年科技成果简介选编．中国建筑科学研究院建筑机械化研究所37彭振祥，金陵饭店塔楼施工外脚手架的选用，《建筑技术》，1983年第2期。38王琦祥编译．移动式脚手架．建筑技术，1984（9）39北京市建筑工程局．桥式架子制作安装使用和管理暂行规定．建筑技术，1980（9）40马国林高层内爬塔吊快速拆除法．建筑技术，1987（9）41施伟．中国银行金融大楼施工．建筑技术，1986（7）42刘同和，西苑饭店工程施工．建筑技术，1985（7）43张镇平西苑饭店工程12.6米悬挑脚手平台设计．建筑技术1985（7）44青振洲，尹儒熙．中央彩色电视中心筒体结构施工，《建筑技术》，1985年第7期 45王善庆，孙金旭．长城饭店工程飞模施工．建筑技术，1985（7）46周伯莲，深圳湖心花园大厦施工．建筑技术，1985（11）47刘宏德．海丰苑高层外架施工．建筑科技，1985（1）48吴仁友．用碗扣式脚手架搭设高层建筑物料提升架．铁道标准设计通讯，1989（4）49杜荣军．我国附着升降脚手架技术与管理工作的进展．施工技术，1999（3）50石连祥．国力牌液压爬架的研究与应用．施工技术，1999（3）51杨友根，刘钊，孙允英．DMCL整体电动升降脚手架．施工技术，1999（3）52杜荣军．附着升降脚手架的安全设计．建筑技术，2000（8）（9）53杜荣军．脚手架结构的稳定承载能力．施工技术，2001（4）54杜荣军．扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全．施工技术，2002（3）55北京市建筑工程研究院．电控附着升降脚手架与模板一体化．成套技术研究工作报告，2002.656易明主编．建筑施工用电动装修吊篮（培训教材），2000.1257中华人民共和国行业标准．建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ128-2000）．北京：中国建筑工业出版社，200058中华人民共和国行业标准．建筑施工扣件式钢管脚手架、安全技术规范（JGJ130-2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001'