点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:塔吊是如何“长高”的?
首页> 光明科普云> 图文 > 正文

塔吊是如何“长高”的?

来源:蝌蚪五线谱2023-04-12 19:54

  生活中我们经常能看见许多建筑施工中使用塔吊,随着建筑物越来越高,塔吊似乎也随之“长高”,那么塔吊是怎么组成的?又是怎么“长高”的呢?细长的塔吊又是如何固定的呢?

  四月春暖,北京向南100多公里,白洋淀碧波荡漾,“千年秀林”绿意盎然,启动区建设热火朝天……一座现代化新城雏形显现。

  如今,每天有14对城际列车往返北京和雄安。随着对外骨干交通路网加快构建,千年古都和未来之城,日渐紧密联系、相融一体。雄安站往西约30公里,雄安新区启动区核心地段塔吊林立,建设者在这片热土上挥洒汗水,不断刷新“中国质量”“中国速度”。

  雄安新区塔吊林立 图片来源:长城网

  01塔吊的起源

  塔吊的全称是塔式起重机,同时也是塔式吊车的简称,本质上它是一种吊车。吊车的历史久远,早在古埃及时期,人们就已经会使用吊车来搬运巨大的石块修建金字塔。

  说到吊车就不得不提一个人,阿基米德。

  阿基米德 图源:搜狐网

  塔吊也好,吊车也好,采用的都是阿基米德的杠杆原理。即两端的力与力臂乘积相等,力臂越长所需要的力就越小。有了这个知识,即便是10吨重的大象,人们也有办法将它吊起来。阿基米德甚至放出豪言,给他一个支点,就能撬动地球。

  杠杆原理

  02塔吊是怎么工作的?

  那么,现代塔吊的结构是什么,如何“长高”以适应建筑物的高度需求呢?

  塔吊 图源:搜狐网

  塔吊有点像一个常见的玩具:乐高。是一节一节拼装起来的,其中涉及到非常重要的3个部分:普通节、爬升节、和液压千斤顶。

  普通节:很好理解,就是塔吊一节一节的金属支架。

  塔吊普通节 图源:中联重科

  其次是“爬升节”,塔吊的升高就是靠这个部分。“爬升节”是一个爬升套架,安装在塔身最上面。爬升节的高度、尺寸都大于普通节,所以“爬升节”就像戴帽子一样,套在普通节上,从而为向上移动腾出了空间。

  塔吊爬升节 图源:中联重科

  最后,就是液压千斤顶。在爬升节的里面,安装了一个液压千斤顶。

  液压千斤顶 图源:百度百科

  这个液压千斤顶的作用至关重要,塔吊的升高就是靠液压千斤顶完成的。它的作用就是代替标准节暂时行使支撑工作。标准节之间都是通过螺栓连接的,因此只要将其中一节拆开,就可以往里面填充N个标准节。开始可以利用吊车将最基本的结构完成,之后的升高就全部交给顶升液压框架。

  塔吊“长高” 图源:搜狐网

  03塔吊怎么就这么稳?

  塔吊伫立云端,在建筑工地上屹立不倒。面对如此高大的机械设备,不禁思考:如此细长的塔吊是怎么保持稳固的?

  其实塔吊如此的稳固需要有稳固的塔吊地基,这个是很关键的。与塔吊的稳定性相关的因素是一块很大的 混凝土台,塔吊运抵之前,施工队会花上几周的时间来浇注这个台子,这就是塔吊基础。

  这个混凝土台通常会有对应的尺寸,以起重重量为10吨的塔吊为例,需要浇注的混凝土台大概是10x10x1.3米,重182,000千克,混凝土台里面是深嵌入的大锚固螺栓,这种深嵌入混凝土板内的大锚固螺栓能支撑塔吊的底部,因此塔吊实际上是由螺栓和地相连来确保它稳定性的。

  塔吊基础示意 图源:新浪网

  当然,在设计混凝土台的时候,就需要把地质环境、工程设计等因素综合考虑,做好塔吊基础受力与荷载分析、塔吊基础强度计算、抗倾覆稳定性计算、基础受冲切承载力计算等,综合确定塔吊的选择和施工要求。

  塔吊基础稳定性计算示意图 图源:参考文献1

  04想看塔吊,可要注意安全

  塔吊是建筑施工中的重要起重设备,在作业的过程中容易发生设备垮塌、高处坠落、物体打击、起重伤害等事故,其作业危险性大,存在着极大的安全风险。

  根据现行的《塔式起重机安全规程》(GB5144-2006)规定“在有建筑物的场所,应注意起重机的尾部与建筑物及建筑物外围施工设施之间的距离不小于0.5m”。但是对于行人靠近塔吊安全等没有规范性的标准。

  施工提示标识 图源:《建筑工程施工现场标志设置技术规程JGJ348-2014》

  所以,如果想驻足观察一下塔吊的“长高”过程,切记选择天气好风力小的时候,远距离的观察即可,千万不要靠近更不要随意进入施工现场。

  资料来源:人民日报、直观学机械

  参考文献:

  [1]梅斌.强风地区独立式塔吊方案设计与塔吊基础计算分析[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2021,20(03):26-31.

  [2]刘智胜,尹海波.浅谈塔吊的使用与安全管理[J].黑龙江科技信息,2009(28):302.

  [3]王怡山.建筑施工塔吊安全事故分析与防护措施研究[J].工程技术研究,2022,7(21):139-141.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2022.21.047.

  [4]杨姗.安全距离切莫只靠目测[J].农村电工,2011,19(04):39.

  [5]JGJ 196-2010, 建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程[S].

  作者:陈洋平 湖南科学技术馆

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 南通:光储行业跑出“中国速度”

  • 叙利亚两辆巴士相撞致35人死亡

独家策划

推荐阅读
国家药监局近日批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。该药为原创靶点、新机制罕见病治疗药物,在中国、美国、日本、欧盟同步申报,我国率先完成审批,实现全球“首报首发”的历史性突破。
2026-07-24 08:55
记者从市场监管总局了解到,国际电工委员会智能制造系统委员会近日发布IEC SRD 63459:2026《智能制造用例模板》国际标准。为此,国际电工委员会智能制造系统委员会于2019年成立首个工作组,组织各国专家制定国际统一的智能制造用例模板,以统一的方式描述、存储和使用用例。
2026-07-24 08:51
23日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将天链二号06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-07-24 08:50
王虹、邓煜与其他两位数学家共同获得菲尔兹奖,这是令国人振奋的消息,也是中国数学家感到自豪的时刻。邓煜的另一项研究,是与合作者成功建立了三维波动方程吉布斯测度的不变性,将概率论方法系统性地引入波动方程研究。
2026-07-24 08:49
记者从北京大学获悉,2026年国际数学家大会23日在美国费城开幕。王虹,本科就读于北京大学数学科学学院,获理学学士学位;2014年相继取得巴黎综合理工学院工程师学位与巴黎-萨克雷大学硕士学位;后于麻省理工学院完成博士学位。
2026-07-24 08:48
7月22日,美国佛蒙特大学研究团队在《自然》杂志发表论文称,他们在北美鲶鱼体内发现一种可传染的黑色素瘤。换言之,肿瘤细胞本身就是“感染因子”,如同寄生虫一般,从一条鱼传到另一条鱼。这些带病的鲶鱼,正为科学界提供一个观察癌症演化的难得机会。
2026-07-23 09:57
《自然》杂志22日发表了一项天文学研究,可能揭示了人类对首个已知的系外卫星(exosatellite)的观测。在三层等级系统中,一颗恒星周围有一颗伴星,如行星或褐矮星,而第三个天体围绕伴星,这第三个天体可称为系外卫星。
2026-07-23 09:57
生物腐烂是生态系统养分循环的关键过程,但腐烂区域同时也是病原微生物高度活跃、可能对活体植物造成侵害的“危险区”。
2026-07-23 09:49
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上的讲话中指出,“科学的未来在青年”,强调“要把青年科技人才队伍建设作为一项战略工程,全方位做好培养、引进、使用工作”。
2026-07-23 09:49
黄瓜是受到全球广泛喜爱的蔬菜,它源自喜马拉雅山脉南麓,由其野生祖先驯化而来,历经2000余年的传播扩散,遍布世界。中国科学院院士、崖州湾国家实验室副主任钱前评价,该研究为黄瓜分子设计育种提供了坚实支撑,兼具重要基础科学价值与育种应用前景。
2026-07-23 09:48
中国水稻研究所研究员王克剑团队近日在杂交水稻育种领域取得重要进展——成功研发出克隆效率稳定超过99%、结实完全正常的一系法杂交水稻,团队将其命名为“一系1号”。图为团队创制的无融合生殖株系在试验田大群体种植下表现出的克隆效率与结实率情况。
2026-07-22 09:35
今年新增农业机器人、盐碱地科学与工程、智慧渔业三大新农科专业,分别由江苏大学、山东农业大学、宁波大学首批开设,为涉农人才培养开辟了新跑道。
2026-07-22 09:31
这场举世瞩目的盛会,凝聚共识,密集发布国际合作倡议与行动计划,为促进全球人工智能朝着向上向善、造福人类的方向发展注入了更多新动能。
2026-07-22 09:29
虽然现阶段机器人能做的事还很有限,但这种“人机搭档”的新模式,让我们的生活服务向高品质、多样化和便利化发展。我想,这就是科技落地的意义吧。
2026-07-22 09:28
重离子加速器是探索基本相互作用、物质结构和宇宙演化的重要工具,研究中产生的新知识、技术和方法被广泛应用于航天、医疗、农业等多个领域。
2026-07-22 09:26
无法驶出的化肥运输船,迟迟不散的热浪,突然生效的出口禁令……近期,一系列事件叠加,或许正给全球粮食安全带来显著不确定性。
2026-07-21 03:40
拔尖创新人才作为国家战略科技力量的核心支撑,其培育成效直接关系到高水平科技自立自强的进程。科学教育是拔尖创新人才培养的基础工程,必须把握青少年成长的关键期,构建全链条、一体化的科学教育新生态,推动教育、科技、人才深度融合,为强国建设筑牢人才根基。
2026-07-21 03:40
以人工智能为代表的新一轮科技革命和产业变革,正深刻重塑产业形态与劳动方式,职业教育作为对接产业最紧密的教育类型,面临的根本性问题已不再是如何培养标准化、重复性的熟练操作者,而是要回答人机协同时代究竟需要什么样的高技能人才。
2026-07-21 03:40
暑假已至,以中小学生为主力的研学游市场持续升温。外出研学已成为不少中小学生家庭的假期常规安排。家长往往将研学活动视作教育由家庭、学校向社会课堂的延伸,是学校教育的重要补充。
2026-07-21 03:40
毕业论文AI率检测,已成为无数大学毕业生关心的热点话题。AI工具引发的学术不端如何界定?为规避高AI率而拆解论文、打乱表达的无奈如何化解?AI检测产品缺少国家标准、质量参差不齐的困局如何突破?这些追问,热度居高不下,答案却远未清晰。
2026-07-21 03:40
加载更多