塔吊的原理是什么 塔吊是如何長(zhǎng)高的
生活中我們經(jīng)常能看見許多建筑施工中使用塔吊,隨著建筑物越來越高,塔吊似乎也隨之“長(zhǎng)高”,那么塔吊是怎么組成的?又是怎么“長(zhǎng)高”的呢?細(xì)長(zhǎng)的塔吊又是如何固定的呢?
01 塔吊的起源
塔吊的全稱是塔式起重機(jī),同時(shí)也是塔式吊車的簡(jiǎn)稱,本質(zhì)上它是一種吊車。吊車的歷史久遠(yuǎn),早在古埃及時(shí)期,人們就已經(jīng)會(huì)使用吊車來搬運(yùn)巨大的石塊修建金字塔。
說到吊車就不得不提一個(gè)人,阿基米德。
塔吊也好,吊車也好,采用的都是阿基米德的杠桿原理。即兩端的力與力臂乘積相等,力臂越長(zhǎng)所需要的力就越小。有了這個(gè)知識(shí),即便是10噸重的大象,人們也有辦法將它吊起來。阿基米德甚至放出豪言,給他一個(gè)支點(diǎn),就能撬動(dòng)地球。
02 塔吊是怎么工作的?
那么,現(xiàn)代塔吊的結(jié)構(gòu)是什么,如何“長(zhǎng)高”以適應(yīng)建筑物的高度需求呢?
塔吊有點(diǎn)像一個(gè)常見的玩具:樂高。是一節(jié)一節(jié)拼裝起來的,其中涉及到非常重要的3個(gè)部分:普通節(jié)、爬升節(jié)、和液壓千斤頂。
普通節(jié):很好理解,就是塔吊一節(jié)一節(jié)的金屬支架。
塔吊普通節(jié)
其次是“爬升節(jié)”,塔吊的升高就是靠這個(gè)部分。“爬升節(jié)”是一個(gè)爬升套架,安裝在塔身最上面。爬升節(jié)的高度、尺寸都大于普通節(jié),所以“爬升節(jié)”就像戴帽子一樣,套在普通節(jié)上,從而為向上移動(dòng)騰出了空間。
塔吊爬升節(jié)
最后,就是液壓千斤頂。在爬升節(jié)的里面,安裝了一個(gè)液壓千斤頂。
液壓千斤頂
這個(gè)液壓千斤頂?shù)淖饔弥陵P(guān)重要,塔吊的升高就是靠液壓千斤頂完成的。它的作用就是代替標(biāo)準(zhǔn)節(jié)暫時(shí)行使支撐工作。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間都是通過螺栓連接的,因此只要將其中一節(jié)拆開,就可以往里面填充N個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。開始可以利用吊車將最基本的結(jié)構(gòu)完成,之后的升高就全部交給頂升液壓框架。
03 塔吊怎么就這么穩(wěn)?
塔吊佇立云端,在建筑工地上屹立不倒。面對(duì)如此高大的機(jī)械設(shè)備,不禁思考:如此細(xì)長(zhǎng)的塔吊是怎么保持穩(wěn)固的?
其實(shí)塔吊如此的穩(wěn)固需要有穩(wěn)固的塔吊地基,這個(gè)是很關(guān)鍵的。與塔吊的穩(wěn)定性相關(guān)的因素是一塊很大的混凝土臺(tái),塔吊運(yùn)抵之前,施工隊(duì)會(huì)花上幾周的時(shí)間來澆注這個(gè)臺(tái)子,這就是塔吊基礎(chǔ)。
這個(gè)混凝土臺(tái)通常會(huì)有對(duì)應(yīng)的尺寸,以起重重量為10噸的塔吊為例,需要澆注的混凝土臺(tái)大概是10x10x1.3米,重182,000千克,混凝土臺(tái)里面是深嵌入的大錨固螺栓,這種深嵌入混凝土板內(nèi)的大錨固螺栓能支撐塔吊的底部,因此塔吊實(shí)際上是由螺栓和地相連來確保它穩(wěn)定性的。
當(dāng)然,在設(shè)計(jì)混凝土臺(tái)的時(shí)候,就需要把地質(zhì)環(huán)境、工程設(shè)計(jì)等因素綜合考慮,做好塔吊基礎(chǔ)受力與荷載分析、塔吊基礎(chǔ)強(qiáng)度計(jì)算、抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算、基礎(chǔ)受沖切承載力計(jì)算等,綜合確定塔吊的選擇和施工要求。
04 想看塔吊,可要注意安全
塔吊是建筑施工中的重要起重設(shè)備,在作業(yè)的過程中容易發(fā)生設(shè)備垮塌、高處墜落、物體打擊、起重傷害等事故,其作業(yè)危險(xiǎn)性大,存在著極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)現(xiàn)行的《塔式起重機(jī)安全規(guī)程》(GB5144-2006)規(guī)定“在有建筑物的場(chǎng)所,應(yīng)注意起重機(jī)的尾部與建筑物及建筑物外圍施工設(shè)施之間的距離不小于0.5m”。但是對(duì)于行人靠近塔吊安全等沒有規(guī)范性的標(biāo)準(zhǔn)。
所以,如果想駐足觀察一下塔吊的“長(zhǎng)高”過程,切記選擇天氣好風(fēng)力小的時(shí)候,遠(yuǎn)距離的觀察即可,千萬不要靠近更不要隨意進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。