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

  • 全球人工智能伦理论坛探讨伦理原则落地实施

  • 一箭9星 引力一号遥三运载火箭发射成功

独家策划

推荐阅读
据了解,该隧道盾构段长约2.9公里,采用双洞双层结构设计。如此“大块头”的装备,推进系统配置了液压浮动支撑装置,同时还配备了高精度导向系统与管片选型系统,共同保障盾构机轻巧拐弯。
2026-09-16 10:38
当前,一场以可再生能源替代化石能源、以电动汽车替代燃油车为核心的能源革命正席卷全球。车网互动的本质,是将电动汽车从单纯的“负荷”转化为兼具“负荷”与“电源”双重属性的移动储能单元。
2026-09-16 10:38
从持续性看,这些劣质、虚假或错误的信息,不只占据当下受众的注意力,还会变成AI训练的语料,形成自我循环。使清朗网络空间成为可感可及的常态,还要立足于人机协同,同步提升全社会的信息素养和核查效率。
2026-09-16 10:37
近日,南方科技大学地球与空间科学系副教授范斯腾与合作者在火星大气环流及物质输运研究方面取得重要进展。火星上的物质输运通常主要沿着平均环流进行,这与地球根本不同,后者的大气输运主要受涡流主导。
2026-09-16 10:39
艺术家描绘了星团潮汐尾上的脉冲星和接力观测的三组望远镜。此后,随着星团内部动力学演化和银河系潮汐作用持续改变成员轨道,一部分中子星会逐渐进入潮汐尾,最终脱离星团。近一个世纪后,星团潮汐尾上的这颗脉冲星,使巴德开启的两条科学线索在一个具体天体上交汇。
2026-09-16 10:39
今年入夏以来,西北太平洋与南海海域的台风仿佛开启了“流水线”模式,接连生成、登陆,引发社会广泛关注。
2026-09-15 09:35
气候变化可能进一步改变全球极端降雨、洪水和季风过程,短期水文事件对陆地塑料向河流和海洋输送的影响也可能随之变化。厘清这种“脉冲式”污染输送机制,有助于提高全球海洋塑料污染预测的准确性,并为更具针对性的塑料污染治理提供科学依据。
2026-09-15 09:27
错坚河冰崩发生点和下游传输侵蚀通道。研究指出,气候变暖背景下,喜马拉雅山地区的冰冻圈灾害正呈现频次增加与链式放大的复合态势。研究指出,此次冰崩与气候变暖影响下冰裂隙扩张、从冰面向冰内和冰床排水加剧直接相关。
2026-09-15 09:26
记者从国家药监局了解到,我国第三个脑机接口医疗器械标准于14日被批准发布。据悉,为了支持我国脑机接口医疗器械重大创新、满足产业发展急需,国家药监局采用快速程序立项和批准。
2026-09-15 09:23
工科学习与研究强调实践牵引、逻辑思维和科学方法,解决问题更是落脚点——学生可以借助AI,但不能被AI替代。工科学习,不仅是吸收知识的过程,更是应用理论、方法和工具提升学生解决工程实践问题的能力的过程。
2026-09-15 09:25
拍卖会是全国优质种公牛资源展示的舞台。与华西牛同台竞争的,不乏安格斯、西门塔尔等国内外优质牛,可近4届“标王”无一例外都花落华西牛。
2026-09-14 09:26
甲烷的“存在感”远不及二氧化碳,但增温效应不容小觑。有研究认为湖泊贡献了全球自然甲烷排放的75%,也有测算认为占比不足两成。但实际排放多少、国际模型是否适用于我国,长期缺乏本土实测验证。
2026-09-14 09:25
位于今青海省海西州格尔木市南部的布尔汗布达山山体,是当代地质学界、地理学界公认的东昆仑主干,也是青藏公路、青藏铁路的关键地标——昆仑山口所在地。
2026-09-14 09:14
近日,记者从吉林大学获悉,该校生物考古实验室在全球首次完成已灭绝古生物奥氏马的完整形态复原。
2026-09-14 09:15
2026年国家网络安全宣传周期间,光明网联合科普中国推出AI科技伦理系列科普视频,引导公众理性认知技术逻辑,秉持算法向善理念,共建网络安全生态。
2026-09-14 09:15
实现人的自由全面发展,是人工智能伦理治理的逻辑起点与价值原点。
2026-09-11 08:42
2019年,一场生态修复让一个古人类遗址——云南蝙蝠洞遗址浮出水面。之后,多支科研团队开展跨学科综合研究,让丹尼索瓦人在中国西南腹地缺失的关键地理拼图得以补充。
2026-09-11 08:51
在位于内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔新区的人才创新谷,工作人员操作和林格尔数据中心集群多云算力资源监测与调度平台,实时监测、动态调度算力资源。
2026-09-11 09:10
人类全基因组约30亿个碱基对中,仅1%—2%编码蛋白质,其余包含不编码的“垃圾DNA”及控制基因表达时间、位置和强度的调控序列。
2026-09-11 09:07
8月也是非极地海域有记录以来最温暖的一个月。海表温度峰值达21.1℃,是有观测以来最高的海表温度。
2026-09-11 08:51
加载更多