起重

2022一建机电起重技术，按新教材，补充知识等，起重机知识点总结，包括分类与选用，吊具与选用，吊装方法与方案，吊装稳定性的内容点。

起重机

• 分类与选用
  • 分类
    • 分为轻小型起重设备、起重机、工作平台、机械式停车设备。
    • l 轻小型起重设备分类
      • ( 1 )干斤顶.可分为机械千斤顶(包括鲸旋千斤顶、齿条千斤顶) 、涮压千斤顶等。
      • ( 2 ) 滑车(或称起重滑车、滑轮组) ， 可分为吊钩型滑车、链环型滑车、吊环型滑车。
      • (3 )起重葫芦:可分为手拉葫芦、手扳葫芦、电动葫芦、气动葫芦、液动葫芦等。
      • (4 )卷扬机: 可分为卷绕式卷扬机(包括单卷筒、双卷筒、多卷筒卷扬机)、摩擦式卷扬机。
    • 2. 起重机的分类
      • 起重机可分为·桥架型起重机、臂架型起重机、缆索型起重机三大类。
      • (1)桥架型起重机：梁式起重机、桥式起重机、门式起重机、半门式起重机等。
      • (2)臂架型起重机：
        • 门座起重机和半门座起重机、铁路起重机、悬臂起重机
        • 流动式起重机
          • 履带起重机、汽车起重机、轮胎起重机、全地面起重机和随车起重机。
          • 特点：适用范围广， 机动性好，方便转移场地，对场地要求较高，台班费较高。
          • 适用范围适用于单件重量大的大、中型设备、构件的吊装， 作业周期短。
        • 塔式起重机
          • 特点:吊装速度快，台班费低。但起重量一般不大，需要安装和拆卸。
          • 适用范围：某一范围内数量多，而单件重量较小设备、构件吊装，作业周期长。
        • 桅杆起重机
          • 特点：非标准起重机，其结构简单，起重量大，对场地要求不高，使用成本低、效率底。
          • 适用范围：主要适用于某些特重、特高和场地受到特殊限制的吊装作业。
      • (3)缆索型起重机：缆索起重机、门式缆索起重机。
    • 特种设备---起重机械
      • 范围
        • 额定起重量大于或者等于0.5t 的升降机，
        • 额定起重量≥3t(或
        • 额定起重力矩≥40t • m 的塔式起重机，
        • 或生产率≥300t/h 的装卸桥)，
        • 且起升高度≥2m
      • 分级
        • 桥式、门式起重机
          • 层数大于或者等于2 层的机械式停车设备。
          • A
            • 200t以上
              • A 覆盖B ，岸边集装箱起重机、
              • 装卸桥纳入A 级许可
          • B
            • 200t及以下
        • 流动式起重机
          • A
            • 100t以上
              • A 覆盖B
          • B
            • 100t及以下
        • 门座式起重机
          • A
            • 40t以上
              • A 覆盖B
          • B
            • 40t及以下
        • 机械式停车设备、塔式起重机、升降机、缆索式起重机、桅杆式起重机
          • 不分级
      • 首检
        • 桥式起重机、流动式起重机、缆索式起重机、桅杆式起重机、门式起重机
      • 周期检验
        • 塔式起重机、升降机、流动式起重机每年1 次
        • 吊运熔融金属和炽热金属的起重机每年1 次。
        • 轻小型起重设备、桥式起重机、门式起重机、
        • 门座起重机、缆索起重机、桅杆式起重机、
        • 铁路起重机、旋臂式起重机、机械式停车设备
        • 每2年1次
      • 监督检查
        • 在施工前将安装、改造、修理情况书面告知市级特种设备安全监督管理部门。
        • 施工单位告知后，
          • 填写《起重机械安装改造重大修理监督检验申请表》.
          • 向检验机构申请检验，并且提交以下资料:
            • 1 )特种设备制造许可证、安装改造维修许可证或者许可受理决定书等许可证明。
            • 2 ) 安全保护装置和电动葫芦型式试验证明。
            • 3 )整机型式试验证明或者样机型式试验申请表。
            • 4 )特种设备安装改造修理告知书。
            • 5 ) 施工合同和施工方案。
            • 要求的资料为复印件的， 应当加盖施工单位的公章。
            • 提交的资料如有变更，施工单位应当及时通知检验机构。
        • 实施监督检验的起重机械目录
          • 桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、门座式起重机、升降机、机械式停车设备
          • 无流动式
  • 起重机选用基本参数
    • 选用参数：吊装载荷，额定起重量，最大幅度，最大起重高度
    • 计算载荷
      • 动载荷系数
        • 一般取k1=1.1
      • 不均衡载荷系数
        • 一般k2=1.1-1.25
      • 吊装计算载荷
        • 计算载荷Qj=k1×k2×Q（吊装载荷）
      • 吊装载荷：设备，吊钩组建，吊索(吊钩以上滑轮组间钢丝绳质量)，吊具及其他附件(吊钩与吊耳之间的吊索，平衡梁，卡环等)质量总和
      • 单台起重机，计算载荷：需要动载荷系数，没有不均衡载荷系数
      • 多台起重机，计算载荷：动载荷系数，不应均衡载荷系数
    • 额定起重量:＞起重量＞＞计算载荷＞吊装载荷＞设备重量，两台起重机，每台吊装载荷≤80%额定起重量
    • 最大幅度:额定起重量条件下吊装最大回转半径
    • 吊装最大起重高度H：≥h1设备高度+h2索具高度(钢丝绳，平衡梁，卸扣)+h3设备吊装到位后底部高出地脚螺栓高的高度()+h4基础和地脚螺栓高度
  • 流动式起重机
    • 特性曲线
      • 反映流动式起重机的起重能力随臂长、幅度的变化而变化的规律和
      • 反映流动式起重机的最大起重高度随臂长、幅度变化而变化的规律
    • 选用步骤
      • 确定站车位置，幅度
        • 根据就位位置、现场情况、
      • 确定臂长
        • 根据设备尺寸、就位高度、吊索高度、站车位置（幅度）、起重机特性曲线，
      • 确定额定起重量
        • 根据幅度（作业半径或称回转半径）、臂长、起重机性能参数表，
      • 额定起重量＞计算载荷，合格，否则，重选
      • 计算吊臂与设备(平衡梁)之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离
      • 站 臂 定 比 全
    • 站位的地基要求
      • 吊车的工作位置(包括吊装站位置和行走路线)的地基应进行处理
      • 水平坚硬地面+基础地耐力检测
      • 吊装前必须进行基础验收，并做好记录。
      • 耐压力测试：压重块检测
        • 对地压强最大位置，叠放压重块，确定两个基准点，均布4个位置
        • 静置24h，4个位置沉降量≤50mm，合格
      • 地基处理
        • 计算地基承载力＜对地压力
          • 采用开挖回填夯实的地基处置方法
          • 处理后做地耐力测试
• 吊具与选用
  • 钢丝绳
    • （一）钢丝绳钢丝的强度极限
      • 1570MPa (相当于1570N/mm2)、1670MPa、1770MPa、1870MPa、1960MPa
    • （二）钢丝绳的规格
      • 钢丝绳是由高碳钢丝制成。
      • 规格：
        • 6X 19 + FC (IWR)、
          • 钢丝直径较大， 强度较高， 但柔性差， 常用作缆风绳
        • 6X37+FC (IWR)、
          • 介于上述二者之间，常用做滑轮组跑绳和吊索。
        • 6X61+FC (IWR)
          • 钢丝最细， 柔性好， 但强度较低， 常用来做吊索，跑绳。
        • 其中6代表钢丝绳的股数，19 (37、61)代表每股中的钢丝数，
        • “十” 后面为绳股中间的绳芯，其中FC为纤维芯、IWR为钢芯。
    • （四）吊索（俗称千斤绳或绳扣）
      • 用于连接起重机吊钩和被吊装设备。
      • 6X 37S+ FC (IWR)钢丝绳为点线接触型，
        • 绳股为1+6+1s+1s结构，
        • 直径范围为20-60mm,
        • 性能较好， 大型吊装使用普遍。
      • 若采用2个以上吊点起吊时， 每点的吊索与水平线的夹角≥60° 。
    • 安全系数
      • (1)拖拉绳 ≥3.5;(2)卷扬机走绳≥5;(4)系挂绳扣≥5;(3)捆绑绳扣≥6;(5)载人吊篮≥14。
  • 滑轮组
    • 常用的是H 系列滑轮组。
    • 跑绳拉力计算
      • 最小固定端，最大拉出端
    • 滑轮组穿绕方法
      • 3顺，4-6花，7双跑头
    • 滑轮组选用步骤
      • 根据受力分析与计算确定载荷，选择额定载荷和门数
      • 计算跑绳拉力，选择跑绳直径
      • 跑绳直径与滑轮组匹配
      • 根据跑绳最大拉力和导向角度计算导向轮载荷，选择导向轮
      • 动、静滑轮之间的最小距离≥1.5m。跑绳进入滑轮组的偏角≤5°
  • 卷扬机
    • 参数
      • 1 ) 额定牵引拉力，从0.5t 到50t 。
      • 2) 工作速度，卷筒卷入钢丝绳的速度。
      • 3) 容绳量，卷扬机的卷筒允许容纳的钢丝绳工作长度的最大值
      • 工额容
    • 实际使用的钢丝绳直径与铭牌上标明的直径不同，必须进行容绳量校核。
    • (1) 按动力方式：手动卷扬机、电动卷扬机、液压卷扬机。常用电动卷扬机。
    • (2)按传动形式：电动可逆式(闸瓦制动式)卷扬机和电动摩擦式(摩擦离合器式)卷扬机。
    • ( 3 ) 按卷筒个数：单筒卷扬机和双筒卷扬机。常用单筒卷扬机。
    • ( 4 ) 按转动速度：慢速卷扬机和快速卷扬机。一般采用慢速卷扬机。
  • 平衡梁
    • 作用
      • 1. 保持被吊设备的平衡， 避免吊索损坏设备。
      • 2. 缩短吊索的高度， 减小动滑轮的起吊高度。
      • 3. 减少设备起吊时所承受的水平压力， 避免损坏设备。
      • 4. 多机抬吊时， 合理分配或平衡各吊点的荷载。
      • 高平合水-保平索高减压平分
    • 选用依据
      • 根据设备的重量、规格尺寸、结构特点及现场环境要求等条件来选择平衡梁的形式
        • 贵重环结-规重环结
      • 并经过设计计算来确定平衡梁的具体尺寸。
    • 分类
      • 1 管式平衡梁：
        • 一般可用来吊装排管、钢结构构件及中、小型设备。
      • 2. 钢板平衡梁
      • 3 槽钢型平衡梁：
        • 根据设备重量、长度来选择吊点，使用方便、安全、可靠。
      • 4. 桁架式平衡梁：
      • 5. 其他平衡梁：如滑轮式平衡梁、支撑式平衡梁等。
  • 液压提升装置
    • 组成：液压泵站、穿心式液压提升器（液压千斤顶）、钢绞线、控制器
    • 液压提升器
      • l. 液压提升器
        • 关键设备----组成：上锚具、下锚具、地锚、主油缸----具有自锁功能；
        • 单台提升器额定载荷为49 0 ~ 4900kN, 主油缸行程为200 ~ 250mm 。
      • 选用
        • 根据
          • 提升设备的重量及现场、
          • 装备的实际需要
          • 来确定：
            • 规格，
            • 、数量
            • 组合情况
        • 多个液压千斤顶通过控制系统实现自动、同步提升。
    • （二）液压泵站
      • 1 液压泵站
        • 是动力设备---由油泵、油箱、控制阀、电机、仪表、提把组成
        • 分单油路和双油路两种，
        • 调速方式有：
          • 使用电液比例阀的液压系统
          • 采用变频器的变频调速液压系统。
        • 液压泵额定工作压力为20~ 60MPa, 额定提升速度为6 ~ 10m /h 。
      • 选用
        • 根据
          • 泵站配置提升油缸的
            • 数量、
            • 载荷
            • 提升速度
            • 来确定
              • 液压泵站
                • 工作压力
                • 流量
        • 一般，一台液压泵站可供4 台左右小载荷提升油缸工作，供2台大载荷提升油缸工作。
• 吊装方法与方案
  • 常用吊装方法
    • 按起重机械分类
      • 1. 塔式起重机吊装
      • 2. 桥式起重机吊装
      • 3.汽车式起重机吊装
      • 4.履带式起重机吊装
      • 5.直升机吊装
      • 6. 桅杆吊装系统
        • 由桅杆、缆风系统、提升系统、托排滚杠系统、牵引溜尾系统等组成
        • 桅杆有单桅杆、双桅杆、人字桅杆、门字桅杆、井字桅杆；
        • 提升系统有卷扬机滑轮系统、液压提升系统，液压顶升系统；有单桅杆和双桅杆滑移提升法、扳转（单转、双转）法、无锚点推举法等吊装工艺。
      • 7. 缆索系统吊装
        • 用在其他吊装方法不便或不经济的场合，重量不大，跨度、高度较大的场合，
        • 如桥梁建造、电视塔顶设备吊装。
      • 8. 液压提升
        • 多采用
          • 钢绞线悬挂承重
          • 液压提升千斤顶集群
          • 智能化监视与控制
          • 方法整体提升（滑移）大型设备与构件
        • 有上拔式、爬升式、集群液压千斤顶整体提升（滑移）大型设备与构件技术
      • 3 流动起重机吊装
        • (1) 可采用直接提升法、单主机抬吊递送法、双主机抬吊递送法、扳转法等工艺方法。
        • (2) 两台主吊车旋转中心线宜与设备基础中心在一条直线上；两台吊车操作同步、缓慢提升。
        • (3) 两台以上起重机作主吊抬吊时，吊臂长度、工作半径、提升滑轮组提升速度及吊索长度相匹配。
      • 9.利用构筑物吊装
        • ①编制专门吊装方案，②校核承载结构的强度和稳定性
        • ③选择的受力点和方案应征得设计人员同意
        • ④通过锚固点或直接捆绑的承载部位：局部补强措施
          • 大块钢板，枕木局部补强，
          • 角钢或方木保护梁柱角
        • ⑤施工时，专人对受力点的结构进行监视
      • 10.坡道法提升
    • 按工程分
      • 钢筋混凝土结构吊装
        • 装配式大板结构,：从中间向两端，先横后纵，先内后外，最后隔断墙
      • 钢结构
        • 一般钢结构
        • 特钟钢结构
          • 动力系数
            • 验算载荷应包括吊装阶段结构自重和各种施工载荷，并乘以动力系数
            • 网架提升或顶升，动力系数1.1
            • 拔杆，动力系数1.2
            • 履带起重机或汽车起重机，动力系数1.3
          • 大跨度屋盖整体提升前
            • 矫正所有吊索铅直线垂直度，
            • 进行载重调试，
            • 各吊点水平高差不超过2mm,
            • 进行试提升。
      • 设备吊装
        • 建筑机电设备
          • 优选流动式，回转半径禁止有人停留
          • 拔杆吊装，各吊点受力均匀
          • 滚杠装卸，滚杠粗细一致，滚道搭设平整，坚实，接头错开
        • 工业设备
          • 卧吊，吊点间距＞设备长度的1/3, 宜用吊梁吊装
          • 捆绑吊，索具与设备边缘棱角接触部位保护，设备保护
      • 管道吊装
  • 吊装方案选择步骤:技术可行性论证，安全分析，进度分析，成本分析，综合选择---技安进成综
  • 吊装方案主要内容
    • 工程概况
      • 工程特点，施工平面布置
      • 设备参数表：设备名称，数量，设备位号，主体材质
      • 吊装前状态：到货时间，形式，设计单位，制造单位名称，设备基础及安装就位周边环境等
    • 编制说明及依据
      • 相关法律法规，规范性文件，标准，规范
      • 设计文件，施工合同，施工组织设计
    • 吊装工艺设计
      • 施工工艺，
        • 设备吊装工艺方法概述(如双梳轩滑移法、吊车滑移法)与吊装工艺要求
      • 吊装参数表：设备规格尺寸，金属总重量，吊装总重量，重心标高，吊点方位及标高
        • 备总重点
      • 分段吊装参数表：吊装参数表+应注明设备分段尺寸，分段重量
      • 吊装作业区域地基处理措施，地下工程和架空电缆施工规定
      • 机具，
        • 机具选用、机具安装拆除工艺要求;吊装机具、材料汇总表。
      • 吊点及加固，
        • 设备支、吊点位置及结构设H 图， 设备局部或整体加固阁。
      • 工艺图，
        • ( 1 )吊装平、立面布置图。包括:设备运输路线及摆放位置; 设备组装、吊装位置，
        • 吊装过程中吊装机械、设备、吊索、吊具及障碍物之间的相对距离;桅杆安装(竖立、拆
        • 除) 位置及其拖拉绳、主后背绳、夺绳的平面分布;起重机械的组车、拆车、吊装站立位
        • 置及移动路线; 滑移尾排及牵引和后溜滑车的设置位置; 吊装工程所用的卷扬机摆放位置
        • 及主跑绳的走向，吊装工程所用的各个地错位置或平面坐标，
        • 需要做特殊处理的吊装场地范围，吊装警戒区。
        • ( 2 )地锚施工图。
        • (3 ) 吊装作业区域地基处理措施。
      • 吊装进度计划
      • 懒公鸡进图书店区
    • 吊装组织体系
      • 劳动组织，人力资源计划，岗位职责
    • 吊装计算校核书
      • 主辅起重机受力分配计算，吊装安全距离核算，吊耳强度核算，吊索吊具安全系数核算
      • 安全距离
        • 与1KV以下输电线路间距最小2m
        • 提升的最小高度使设备底部与基础或地脚螺栓顶部最少200mm安全距离
        • 起重机吊臂与工件间的距离应大于500mm;
        • 吊装过程中，工件与周围设施的距离应＞200mm 。
        • 起重机吊钩滑车与吊臂顶部滑车安全距离应符合吊车说明书规定；
    • 吊装应急处置方案
    • 安全保证体系及措施
    • 质量保证体系及措施
  • 吊装方案管理
    • 管理要点
      • 编制专项施工方案，超过一定规模的危大工程-专项施工方案专家论证
      • 编制或技术负责人向管理人方案交底，管理人向作业人安全技术交底，双方+专职安全管理，签字
      • 作业人登记，项目负责人现场履职，专职安全管理人现场监督
    • 应急处置演练
      • 目的:检验方案，提高处置，提高协作，完善处置技术水平，完善装备物质
  • 危大工程
    • 非常规，1t/10KN吊装；用起重机安装；装卸起重机
    • 非常规：
      • 采用自制起重设各、设施进行起重作业;2台(或以上)起重设各联合作业;
      • 流动式起重机带载行走;人力起重工程；桅杆式起重机
      • 采用滑轨、滑排、滚杠ヽ地牛等措施进行设各水平位移;
      • 采用绞磨、卷扬机、葫芦、液压千斤顶等进行提升;。
      • 自制2台起重机滚地牛
  • 超危大
    • 非常规，10t/100KN吊装
    • 起重机械自身安装拆卸
      • 30t/300KN或，总高200m或，基础标高200m
    • 跨度≥36m钢结构；跨度≥60m网架和索膜结构安装；
    • 重量≥100t/1000KN大型结构整体顶升、平移、转体
    • 三五跨×12钢索架，百吨滑
• 吊装稳定性
  • 机械稳定性
    • 稳定性内容
      • 额定工作参数下，起重机的稳定性或桅杆自身结构稳定；
      • 起重机稳定性：抗倾覆力矩的能力；
      • 工作状态稳定性：抵抗有起升载荷，抵抗风载荷，抵抗其他因素的抗倾覆力矩能力
    • 原因
      • 超载，机械故障，支腿不稳，起重机臂杆仰角超限
    • 措施：
      • 打好支腿并用道木和钢板垫实和加固，确保支腿稳定；
      • 严禁超载，严格机械检查，起重机臂杆仰角45°-78°
  • 吊装系统稳定性
    • 内容:
      • 多机吊装的同步，协调；
      • 大设备多吊点，多机种的指挥及协调；
      • 桅杆的稳定系统(缆风绳，地锚)
    • 原因
      • 多机吊装的不同步
      • 不同起重能力的多机吊装荷载分配不均
      • 多动作、多岗位指挥协调失误
      • 桅杆系统缆风绳、地锚失稳
    • 措施
      • 多机吊装时尽量采用同机型、吊装能力相同或相近的吊车，并通过主副指挥来实现多机吊装的同步
      • 集群千斤顶或卷扬机通过计算机控制来实现多吊点的同步
      • 制定周密指挥和操作程序并进行演练，达到指挥协调一致
      • 缆风绳和地描严格按吊装方案和工艺计算设置，设置完成后进行检查并做好记录。
  • 吊装设备构件稳定性
    • 内容：
      • 整体稳定性(细长塔类设备，薄壁设备，屋盖，网架)，
      • 吊装部件或单元稳定性
    • 原因
      • 由于设计与吊装时受力不一致、设备或构件的刚度偏小。
    • 措施
      • 对于细长、大面积设备或构件采用多吊点吊装；
      • 对型钢结构、网架结构的薄弱部位或杆件进行加固或加大截面，提高刚度。
      • 薄壁设备进行加固加强；
  • 桅杆稳定性
    • 缆风绳设置要求
      • l 直立单桅杆顶部缆风绳的设置宜为6 根至8 根，
      • 对倾斜吊装的桅杆应加设后背主缆风绳，后背主缆风绳的设置数量不应少于2 根。
      • 2. 缆风绳与地面的夹角宜为30°-45° 。
      • 3. 直立单桅杆各相邻缆风绳之间的水平夹角≤60° 。
      • 4. 缆风绳应设置防止滑车受力后产生扭转的设施。
      • 5. 需要移动的桅杆应设置备用缆风绳。
    • 地锚的种类及要求
      • 常用地锚种类
        • (1) 全埋式地锚。或称埋入式地锚，适合于重型吊装。
        • (2) 活动式地锚。
          • 在钢质托排上压放块状重物如钢锭、条石等组成，钢丝绳拴接于托排上
          • 承受的力不大，重复利用率高，适合于改、扩建工程。
        • (3) 利用巳有建筑物作为地锚。
          • 在利用巳有建筑物前，必须获得建筑物设计单位书面认可。
          • 使用时应对基础、柱子的棱角进行保护。
          • 编制专项吊装施工方案，进行 强度核算
          • 施工时，专人对受力点进行监视
      • 地锚设置和使用要求
        • 地锚结构形式应根据受力条件和施工地区的地质条件设计和选用。
        • 地锚的制作和设置应按吊装专项施工方案的规定计算校核。
        • 埋入式地锚：
          • 基坑前方，缆风绳受力方向坑深2.5 倍范围内不应有地沟、线缆、地下管道等。
          • 回填时，用净土分层夯实或压实，回填高度应高于基坑周围地面400mm 以上，且不浸水
          • 地锚设置完成后应做好隐蔽工程记录。
          • 设置完成后，受力绳扣应进行预拉紧。
    • 桅杆使用要求
      • l 桅杆的使用应执行桅杆使用说明书的规定，不得超载使用；
      • 2. 桅杆组装
        • 应执行使用说明书的规定，
        • 直线度＜其长度的1/1000,且总偏差≤20mm ;
      • 3. 桅杆基础应根据桅杆载荷及桅杆竖立位置的地质条件及周围地下情况设计；
      • 4. 采用倾斜桅杆吊装设备时，其倾斜度不得超过15°;
      • 5. 当两套起吊索、吊具共同作用于一个吊点时，应加平衡装置并进行平衡监测；
      • 6 吊装过程中，应对桅杆结构的直线度进行监测。
    • 桅杆稳定性校核
      • 需要稳定性校核的情况：
        • 超桅杆使用说明书规定的性能参数反内味使用的特定情况下
        • 桅杆接长高度超过推荐工况的高度
        • 主吊滑轮组的吊装张角（主吊滑轮组与桅杆轴线之间的夹角）超过规定角度
      • 稳定性校核的依据
        • 按照桅杆设计计算书采用的计算公式、参数和方法进行
      • 桅杆稳定性校核的基本步骤
        • 受力分析与内力计算
        • 查算桅杆的截面特性数据
        • 计算桅杆长细比
        • 查得轴心受压稳定系数，进行稳定性计算