巖土施工履帶式起重機的選型

沈 海 姣

(寧波易通建設有限公司，浙江 寧波 315800)

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·機械與設備·

巖土施工履帶式起重機的選型

沈 海 姣

(寧波易通建設有限公司，浙江 寧波 315800)

介紹了起重機選型時需遵循的原則，分析了護筒吊裝及碰臂的驗算方法，闡述了起重機選型的步驟及重點，從而選擇出安全性、經濟性兼顧的履帶式起重機，以提高巖土施工的工效。

履帶式起重機，吊臂長度，護筒，施工成本

0 引言

履帶式起重機是巖土施工實踐中最常見的施工機械設備之一。在實踐中，如果合理選擇起重機的型號，則可以最大限度地發(fā)揮該設備的作用，從而提高工作效率，節(jié)約施工成本。如果起重機型號不合理，不僅會降低工作效率，增加施工成本，甚至會引起起重機傾覆等安全事故。

作者以中華人民共和國行業(yè)標準JGJ 33—2012建筑機械使用安全技術規(guī)程作為履帶式起重機的選型原則，詳細介紹了選型的步驟和重點，供廣大巖工領域同行借鑒。

1 選型原則

中華人民共和國行業(yè)標準JGJ 33—2012建筑機械使用安全技術規(guī)程中的4.1，4.2規(guī)定了履帶式起重機安全使用的基本要求。

1)鋼絲繩與扁擔的夾角α=45°～60°。2)主吊臂架最大仰角不得超過78°。3)當負荷超過某種工況(行走、起升、回轉和變幅)額定負荷的90%及以上時，應慢速升降重物，嚴禁超過兩種動作的復合操作和下降起重臂。4)雙機抬吊作業(yè)時，單機的起吊載荷不得超過允許載荷的80%。5)起重機械負載時應緩慢行駛，起重量不得超過允許起重量的70%。

在履帶式起重機吊裝方案中，由于編寫者對JGJ 33—2012建筑機械使用安全技術規(guī)程理解不透徹，發(fā)生一些明顯的錯誤。

1)只驗算單機的起吊載荷不得超過允許載荷的80%，而沒有進行負載行駛安全驗算。事實上，不得超過允許載荷的80%是靜止驗算。而在作業(yè)現(xiàn)場，履帶式起重機負載行駛是肯定的，因此，沒有進行70%的負載行駛驗算是不對的。

2)用最大仰角78°進行了80%的靜止驗算，假設減少回轉半徑，則允許起重量增加來達到70%的負載行駛安全要求。事實上，這樣的驗算是錯誤的。用最大仰角78°進行靜止驗算后，如減少回轉半徑，只能減少臂長，這樣會加大被吊物碰地的可能性，或該種起重機本身就沒有負載行駛所要求的臂長。

2 實際應用

2.1 應用出發(fā)點

根據(jù)JGJ 33—2012建筑機械使用安全技術規(guī)程，針對履帶式起重機吊裝方案中的典型錯誤，作者在進行履帶式起重機選型時的出發(fā)點如下：1)在保證安全的前提下，選擇型號最小的起重機，以降低施工成本。2)在施工作業(yè)現(xiàn)場，由于負載行駛是不可避免的，統(tǒng)一以70%的負載行駛進行安全驗算。3)鋼絲繩與扁擔的夾角α=45°～60°。4)被吊物吊起后能旋轉180°，即被吊物在吊裝時不能碰撞臂架。

2.2 計算條件

為了保證某橋梁樁孔壁的穩(wěn)定性，保證順利鉆進，在鉆進前需要埋設護筒，橋梁樁外徑與護筒內壁之間距離0.3 m。護筒參數(shù)如下：長度h5=10 m，外壁直徑2.8 m，壁厚0.04 m，護筒重量27.21 t。

在吊裝時，各種構件之間距離關系如圖1所示：起重滑輪組定滑輪到吊鉤中心距離h1=1.5 m；鋼絲繩與扁擔的夾角60°，則吊鉤中心到扁擔距離h2=1.4×tan60°=2.4 m；扁擔高度h3=0.2 m；扁擔底到護筒頂距離h4=2 m；護筒底至吊車轉盤頂?shù)木嚯xh6=0.5 m。

2.3 起重機選型

1)碰臂驗算。在吊裝過程中，為了讓護筒旋轉180°，則BC必須大于護筒外壁半徑。在實踐中，一般取大于護筒外壁半徑為0.2 m。因為護筒外壁半徑為1.4 m，所以取BC=1.6 m。

AC=BC×tan78°=1.6×4.70=7.52 m>h1+h2=1.5+2.4=3.9 m，即扁擔頂必須下放到7.52 m處才能保證護筒不碰到吊臂。

2)起重機型號選擇。參考圖1，起重臂長度L=(AC+h3+h4+h5+h6)/sin78°=(7.52+0.2+2+10+0.5)/sin78°=20.67 m。說明在吊裝該橋梁樁所用的護筒時，臂長至少為20.67 m。

根據(jù)表1，取臂長22 m、回轉半徑取14 m，則臂長22 m大于計算所得臂長L=20.67 m，滿足要求；允許起重量44.6 t，則實際起重量44.6×0.7=31.22 t>27.21 t，滿足起重機起吊安全要求。

計算說明可以選擇150 t起重機。起吊時，選擇臂長22 m、回轉半徑14 m，但安全富余大，即在臂長縱欄里，回轉半徑偏下。為了節(jié)約施工成本，取100 t起重機進行驗算。

根據(jù)表2，取臂長22 m、回轉半徑取10.0 m。則臂長22 m大于計算所得臂長L=20.67 m，滿足要求；允許起重量48.2 t，實際起重量48.2×0.7=33.74 t>27.21 t，滿足起重機起吊安全要求。

表1 QUY150 t履帶式起重機性能表(部分) m

表2 100 t履帶式起重機性能表(部分) m

計算說明可以選擇100 t起重機。起吊時，選擇臂長22 m、回轉半徑10.0 m，但仍有安全富余。為了節(jié)約施工成本，選擇80 t起重機是否可以，還需驗證。

表3為KH300-80 t履帶式起重機性能表。根據(jù)表3，臂長取22 m、回轉半徑取6.0 m。則臂長22 m大于計算所得臂長L=20.67 m，滿足要求；允許起重量36.7 t，實際起重量36.7×0.7=25.69 t<27.21 t，不滿足起重機起吊安全要求。

表3 KH300-80 t履帶式起重機性能表(部分) m

綜上所述，選擇100 t起重機。起吊時，選擇臂長22 m、回轉半徑10.0 m，既滿足起吊安全要求，又能達到節(jié)約施工成本的目的。以上計算方法同樣可以應用于鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻鋼筋籠等其他重物吊裝時的起重機選型。

3 結語

1)起重機選型實質上就是一個“湊”的過程，“湊”出一個安全性、經濟性最好的起重機，具體過程如下：選擇最大長度、最大重量的被吊物；根據(jù)被吊物的最大長度計算出吊臂長度；在起重機性能表上找到大于吊臂長度的最小臂長；在最小臂長縱欄里，根據(jù)回轉半徑選擇允許起吊重量；允許起吊重量的70%大于被吊物的最大重量。

2)在臂長縱欄里，回轉半徑以中間偏上為佳。

3)在計算中，應充分考慮施工現(xiàn)場實際可用的回轉半徑。例如，按10 m回轉半徑進行安全驗算，但施工現(xiàn)場實際可用的回轉半徑只有12 m，則吊車的起吊重量降低，不滿足起重機起吊安全要求，此時，重新進行起重機的選型。

[1] 張 松,張富有,惠子華.圍堤施工工序對橋梁樁基工作性狀的影響研究[J].河南科學，2015，33(11):1949-1954.

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[3] 陸澤峰.散粒體路堤包邊技術穩(wěn)定性研究[J].河南科學，2015，33(5):758-761.

[4] JGJ 276—2012，建筑施工起重吊裝安全技術規(guī)范[S].

Selection of craweler crane for civil engineering

Shen Haijiao

(NingboYitongConstructionCo.,Ltd,Ningbo315800,China)

The paper introduces the principles for the type selection of cranes, analyzes the calculation methods for the pile casing hoisting and collisions of arms, and illustrates the steps and key points in the crane type selection, so as to select the safe and money-saving craweler crane, in order to improve work efficiency in construction of geotechnical.

craweler crane, length of lazy arm, casing, construction cost

1009-6825(2016)13-0223-02

2016-02-23

沈海姣(1987- )，女，助理工程師

TH211

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