淺談一種新型塔式起重機垂直度測量用標尺的設計

徐超，徐羅軍，張叢敏，徐皓宇

（湖北特種設備檢驗檢測研究院宜昌分院，湖北 宜昌 443000）

塔式起重機又簡稱塔吊，廣泛用于建筑工地、重點工程等施工過程中物料的輸送。由于塔式起重機的起升高度高、工作幅度大、工作頻次高，為了保證塔式起重機在使用過程中的安全性，所以在塔式起重機的相關標準和安全規(guī)程里均對其垂直度有要求。塔式起重機的垂直度受到現場制作的基礎質量、現場安裝工藝等因素的影響，在使用過程中，塔式起重機受到外力的作用，其結構或標準節(jié)連接螺栓的松動，以及塔式起重機基礎附近地勢的沉降和塔式起重機附墻的質量等也對其垂直度有重要影響，在塔式起重機安裝驗收時、維護保養(yǎng)時和定期檢驗時，都應該對其垂直度進行測量，確保垂直度在規(guī)范允許范圍內。

1 塔機垂直度要求

根據JGJ 305-2013《建筑施工升降設備設施檢驗標準》規(guī)定，塔式起重機安裝后，在空載、風速不大于3m/s狀態(tài)下，獨立狀態(tài)塔身(或附著狀態(tài)下最高附著點以上塔身)軸心線的側向垂直度允許偏差不應大于4/1000，最高附著點以下塔身軸心線的垂直度允許偏差不應大于2/1000。

2 塔機垂直度檢測方法

塔式起重機的垂直度檢測是將標尺貼靠在塔身結構中心的最高處和最底處，利用經緯儀讀出兩標尺之間的刻度差，然后經過計算得到相應的垂直度（見圖1）。目前，傳統(tǒng)的做法有兩種，一種是利用卷尺測量標準節(jié)兩主弦桿之間的距離，找到中心做標記，然后貼標尺；另一種方法是在基礎節(jié)主弦桿外側貼標尺，從最上面標準節(jié)主弦桿外側邊緣做基準引線至最下面的基礎節(jié)弦桿外側的標尺，讀出最下面基礎節(jié)主弦桿外側邊沿至引線在標尺上位置之間的刻度。

圖1 塔機垂直度測量方向示意圖

上述兩種方法在實際測量過程中，主要存在以下問題：一是找出塔身結構中心位置麻煩且不準確；二是標尺在粘貼過程中很難達到水平；三是不符合標準規(guī)定測量塔身中軸線的偏差。這些問題都將導致塔身垂直度測量結果的不準確。

3 標尺設計方案及原理

為解決以上技術問題，本文介紹了一種新型塔式起重機垂直度測量用標尺的設計（見圖1）。設計思路是在檢測現場能夠快速安裝調整。在檢測人員進行檢測前，通過固定裝置和伸縮裝置快速的將標尺安裝在塔機的標準節(jié)上，同時，利用調平裝置精準的調平標尺，使塔機的垂直度檢測更加精準。

3.1 固定裝置

固定裝置的作業(yè)是將整個標尺利用磁力座固定在標準節(jié)兩個主弦桿上。磁力座通過鉸接耳座與標尺尺身連接，檢測人員達到現場后，可將其中兩個磁力底座靠貼在標準節(jié)上后，旋轉磁力座控制開關，將標尺吸附在標準節(jié)的兩弦桿之間。

3.2 調節(jié)裝置

調節(jié)裝置的主要作用是通過升降調節(jié)機構對標尺的水平度進行調整。升降調節(jié)機構包括固定在第二磁力底座底部端面的螺母座，螺母座上通過螺紋傳動配合有升降螺桿，升降螺桿的頂端與升降座的底部端面相接觸配合。通過升降螺桿與螺母座之間的螺紋傳動配合，進而使得升降螺桿實現頂升，進而頂起升降座，通過升降座帶動伸縮刻度尺沿著滑槽升降，進而實現水平位置的調節(jié)。

在進行調平過程中，利用伸縮刻度尺的頂部兩端分別設置兩個水平泡確定標尺是否達到水平狀態(tài)。

3.3 伸縮裝置

伸縮裝置主要作用是改變標尺的長度以適應不同型號的塔吊的檢查，并且伸縮裝置上設置伸縮刻度，以便檢測人員現場讀取數據進行記錄。伸縮刻度尺包括主刻度尺和副刻度尺，主刻度尺的內部通過滑動套裝有多節(jié)副刻度尺，主刻度尺和副刻度尺的底端兩側都分別設置對稱布置的刻度線（圖2）。

圖2 一種新型塔式起重機垂直度測量用標尺

4 使用方法

在使用過程中，檢測在假設經緯儀前或者后，通過固定裝置將標尺固定在塔式起重機標準節(jié)的主弦桿的側壁上，然后，拉動伸縮刻度尺，將另一磁力底座通過磁力配合安裝在另一側弦桿上，通過水平泡觀察伸縮刻度尺的水平狀態(tài)，并利用升降螺桿實現水平位置的調節(jié)，最終再進行后續(xù)的測量。

5 結語

本文設計的一種塔式起重機垂直度測量用標尺，結構簡單，固定、安裝、拆卸方便，主要有以下幾個優(yōu)點。

（1）很好地解決了現有塔式起重機垂直度測量過程標尺粘貼位置不準確及粘貼不規(guī)范導致測量不準確的問題。

（2）標尺可以根據塔吊標準節(jié)主弦桿的間距進行調整，能夠適應不同間距的塔式起重機的標準節(jié)間距，具有很強的使用靈和性和適應性。

（3）利用調整裝置可以實現標尺的快速調平，通過采用兩個對稱布置的水平泡，可以方便地觀察伸縮刻度尺的水平狀態(tài)，提高了其使用的便捷性，可以大大提高現場檢測人員的工作效率以及檢測數據的精準性。

塔式起重機的垂直度是塔吊安全作業(yè)的基本保障，無論是在安全檢驗檢測還是使用單位的定期檢查中都需要對塔吊的垂直度進行測量，以防相應的指標超過標準規(guī)定，給安全生產帶來隱患。希望這款簡單實用的新標尺能對相關行業(yè)和人員有所幫助。