塔式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)塔機(jī)）作為常用建筑機(jī)械，在建筑工程施工中發(fā)揮著非常重要的作用。塔機(jī)在實(shí)際使用和拆卸過(guò)程中，時(shí)常受到施工環(huán)境因素的影響(如塔機(jī)投影尺寸與周?chē)ㄖ镄螤畛叽绺缮?導(dǎo)致起重臂架鋼結(jié)構(gòu)部分不能正常伴隨塔身自行降節(jié)拆卸，同時(shí)還受到施工場(chǎng)地限制或塔機(jī)起升高度過(guò)高等因素影響，無(wú)法借助其他起重設(shè)備進(jìn)行配合拆卸等問(wèn)題，使得整個(gè)拆卸過(guò)程不僅施工難度大、工作效率低，而且拆卸周期長(zhǎng)，拆卸成本高，拆卸安全性也大大降低，阻礙工地正常施工進(jìn)程。

1 采用扒桿裝置高空拆起重臂的問(wèn)題

某火電站冷卻塔項(xiàng)目使用的TCT7030型塔機(jī)，起升高度達(dá)到181.8m，如圖1所示。其起重臂架鋼結(jié)構(gòu)部分與冷卻塔自身外形的投影出現(xiàn)重疊干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致起重臂架無(wú)法自行降塔拆卸，同時(shí)受限于起升高度過(guò)高和施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，無(wú)法借助其他起重設(shè)備進(jìn)行配合拆卸。

圖1 火電站冷卻塔及TCT7030型塔機(jī)示意圖

現(xiàn)場(chǎng)采用扒桿裝置對(duì)塔機(jī)起重臂架進(jìn)行拆除，如圖2所示。具體拆卸起重臂架程序：先將起重吊鉤整體拆下，利用起升機(jī)構(gòu)將起升鋼絲繩全部卷回卷筒，接著由操作人員在塔機(jī)起重臂架上依次安裝扒桿裝置壓桿和扒桿裝置拉桿，并將定滑輪安裝在扒桿裝置的頭部，將起升鋼絲繩繞過(guò)扒桿裝置的定滑輪，安裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)吊鉤，再將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)吊鉤與待拆起重臂架的吊點(diǎn)連接，隨后拆開(kāi)待拆臂架下弦桿連接螺栓，點(diǎn)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，在扒桿裝置頭部起升鋼絲繩繃緊且確保已承受臂架重量后停止點(diǎn)動(dòng)，然后拆開(kāi)上弦桿連接銷(xiāo)軸，將拆開(kāi)的臂架推出定位銷(xiāo)孔后，緩慢下降吊鉤，從而把已拆開(kāi)的起重臂架下降到合適的地面位置。

圖2 扒桿裝置拆起重臂示意圖

在拆卸起重臂架的過(guò)程中，為保證塔機(jī)回轉(zhuǎn)支承以上部分的力矩平衡，還需要利用人字架拆除平衡重，如圖3所示。具體拆卸平衡重程序：先將起重吊鉤整體拆下，利用起升機(jī)構(gòu)將起升鋼絲繩全部卷回卷筒，把標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)吊鉤固定在起升鋼絲繩端頭，再在將要拆卸的平衡重塊所在位置架設(shè)好人字架，將其固定在平衡臂上，將起升鋼絲繩依次繞過(guò)平衡臂上的排繩滑輪和人字架上的定滑輪，并用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)吊鉤連接平衡重塊吊耳，點(diǎn)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)將平衡重塊吊起一小段距離，拆除平衡重塊的卡軸，然后用起升機(jī)構(gòu)將平衡重塊吊到地面上。

圖3 人字架拆平衡重示意圖

在施工現(xiàn)場(chǎng)利用上述扒桿裝置和人字架分別進(jìn)行拆臂和拆平衡重的過(guò)程中，存在以下問(wèn)題。

1）扒桿裝置安裝過(guò)程繁瑣，安全性低。

2）扒桿裝置最大起重量小，通用性弱。

3）扒桿裝置固定方式不可靠，起升鋼絲繩受力大。

4）拆平衡重過(guò)程不穩(wěn)定，操作不靈活。

5）拆平衡重的人字架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝工作繁瑣。

2 改進(jìn)思路

本文設(shè)計(jì)一種功能完整、力學(xué)結(jié)構(gòu)及性能優(yōu)良，固定方式可靠的拆臂裝置結(jié)構(gòu)。可直接在地面完成拆臂裝置的裝配工作，減輕操作人員高空作業(yè)強(qiáng)度；拆臂裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)受力情況得到優(yōu)化，利用鋼絲繩將桿件由受壓變?yōu)槭芾?，減少桿件受壓失穩(wěn)工況；合理通過(guò)變幅小車(chē)輔助拆臂裝置的緊固，增加拆臂過(guò)程的穩(wěn)定性；利用塔機(jī)自身起升機(jī)構(gòu)，并使用雙繩方式將臂架吊拆至地面，減小起升鋼絲繩受力。

制作一套固定在平衡重塊上方的平衡重拆卸裝置，減輕操作人員在平衡臂安裝拆卸機(jī)構(gòu)的工作強(qiáng)度；同時(shí)，設(shè)計(jì)一種可以在平衡重塊上方移動(dòng)和固定的定滑輪安裝座，提高需要拆除多塊平衡重時(shí)的工作效率。

3 三角形拆臂裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用

根據(jù)以上思路和工作中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，設(shè)計(jì)了改進(jìn)后的塔機(jī)高空拆臂裝置，如圖4所示，該裝置由3個(gè)片式結(jié)構(gòu)通過(guò)鋼絲繩和角鋼相連，命名為三角形拆臂裝置，可利用塔機(jī)自身的起升機(jī)構(gòu)和變幅小車(chē)完成相應(yīng)動(dòng)作。拆臂裝置前端起吊臂架，后端預(yù)裝拆平衡重裝置。

圖4 改進(jìn)后的三角形拆臂裝置示意圖

三角形拆臂裝置工作程序?yàn)椋合仍诘孛胬闷?chē)起重機(jī)組裝好三角形拆臂裝置，將三角形拆臂裝置吊至臂架正下方，將變幅小車(chē)固定在臂架下弦桿下方，將待拆卸的臂架節(jié)用鋼絲繩掛在拆臂架體Ⅲ的端部圓管中間，拆開(kāi)待拆臂架下弦桿連接螺栓，再點(diǎn)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，直到拆臂架體Ⅰ的頭部頂?shù)奖奂芟孪覘U，繼續(xù)點(diǎn)動(dòng)吊鉤上升，在拆臂架體Ⅲ頭部鋼絲繩繃緊且確保已承受臂架重量后停止點(diǎn)動(dòng)，然后拆開(kāi)上弦桿連接銷(xiāo)軸，將拆開(kāi)的臂架推出定位銷(xiāo)孔后，緩慢下降吊鉤，待支架在臂架節(jié)重量的作用下自動(dòng)平衡后，裝上臨時(shí)臂架端頭節(jié)，連接變幅小車(chē)向前的變幅鋼絲繩，拆除固定鐵絲后，即可移動(dòng)小車(chē)將臂架下降到合適的地面位置。

改進(jìn)后的拆平衡重裝置如圖5所示，為整體式框架焊接結(jié)構(gòu)，在塔機(jī)初期安裝時(shí)，直接由汽車(chē)起重機(jī)或其他輔助吊裝工具吊裝完成，并通過(guò)銷(xiāo)軸與平衡臂連接，在拆除平衡重塊時(shí)，只需要先把定滑輪移動(dòng)到需要拆卸的平衡重塊上方，并用銷(xiāo)軸固定，再按圖5所示繞好起升鋼絲繩，并借助動(dòng)滑輪吊鉤與平衡重吊耳連接，即可通過(guò)點(diǎn)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)將平衡重塊吊起一小段距離，拆除平衡重塊的卡軸，然后用起升機(jī)構(gòu)將平衡重塊吊到地面上。

圖5 改進(jìn)后拆平衡重裝置示意圖

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)有高空拆起重臂架和拆平衡重裝置，存在拆卸過(guò)程繁瑣、安全性不高、操作性不強(qiáng)等問(wèn)題。經(jīng)改進(jìn)使用三角形拆臂裝置拆起重臂架和拆平衡重，拆卸效率高，充分利用起升機(jī)構(gòu)作為拆卸動(dòng)力，拆卸過(guò)程穩(wěn)定性好，拆平衡重裝置整體安裝，可操作性強(qiáng)。該裝置提高了塔機(jī)高空拆起重臂架和平衡重的穩(wěn)定性、安全性和靈活性，對(duì)塔機(jī)高空拆起重臂和拆平衡重的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新具有重要的意義。

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