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

  • 我国第一艘电磁弹射型航空母舰入列

独家策划

推荐阅读
ASC26报名链接:https://www.asc-events.net/StudentChallenge/ASC26/Register.php
2025-11-07 15:58
北京时间2025年11月6日11:00—14:00,地磁发生强烈扰动,达到大地磁暴水平(Kp=7),为橙色警报级别。
2025-11-07 13:39
阿特拉斯的成功观测是天问一号的一次重要拓展任务,利用探测器观测暗弱天体为天问二号开展小行星探测进行了技术试验,积累了经验
2025-11-07 09:37
天问一号环绕器利用高分辨率相机近日成功观测到星际天体——阿特拉斯。”据介绍,天问一号探测器于2021年2月进入火星环绕轨道,迄今已稳定运行4年8个月,目前状态良好。
2025-11-07 09:31
与会嘉宾围绕“人工智能+”深度融入产业创新发展等话题进行深入探讨,凝聚产业国际合作发展共识,推动构建开放包容的人工智能产业创新生态。
2025-11-07 09:29
谈及人形机器人何时能从“炫技”转向应用落地,优必选科技副总裁焦继超提出了分阶段的发展预期。中国电子学会机器人分会青年副主任委员、乐聚智能(深圳)股份有限公司董事长冷晓琨表示,预计明年人形机器人在工业领域会出现采购交付数量过万台的企业。
2025-11-07 09:28
“十四五”时期,我们将目光投向脑疾病领域,通过脑机接口技术,实现了“诊断—监测—治疗—预测”一体的大脑实时“观景”。一方面,脑机接口技术可以让神经系统“说话”,通过高精度解码神经信号实现对大脑的“意念读取”和精准诊断。
2025-11-07 09:18
遥远恒星大气爆发活动的起源区域有哪些特征,人类至今知之甚少。但科学家们正在通过分析太阳爆发活动,探究恒星大气爆发活动的奥秘。
2025-11-06 10:35
这几年,子午工程已经有不少应用场景。例如在航天员出舱时,提前进行空间天气预报,避免在太阳风暴来临、空间有高能粒子时出舱,保护航天员健康安全。
2025-11-06 10:34
智能穿戴设备产品形态从手环、手表延伸至耳机、眼镜、戒指等形式,新供给创造新需求,改变了消费者生活方式,推动着健康管理、时尚消费与技术创新的深度融合。
2025-11-06 10:32
电动车充电慢、冬天“趴窝”、安全隐患大……这些困扰电动出行的难题,迎来了突破性解决方案。
2025-11-06 10:19
目前,我国约70%的待发现油气资源蕴藏在深层超深层、复杂构造及非常规等新领域。如何找到这些宝贵的油气资源,精准绘制“藏宝图”?
2025-11-06 10:17
天问一号环绕器利用高分辨率相机于近日成功观测到星际天体——阿特拉斯(3I/ATLAS)。其间,天问一号环绕器距离目标天体约3000万千米,是目前观测该天体距离最近的探测器之一。
2025-11-06 09:56
为确保航天员生命健康安全和任务圆满成功,经研究决定,原计划11月5日实施的神舟二十号返回任务将推迟进行。
2025-11-05 10:59
4日,国务院安委会办公室、应急管理部、国家消防救援局在京举行2025年全国消防宣传月活动启动仪式。
2025-11-05 04:20
当前,人工智能作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,深刻改变人类生产生活方式。
2025-11-05 03:50
近日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射任务取得圆满成功。
2025-11-05 04:20
科技论文是衡量科技创新水平的重要指标。
2025-11-05 04:20
近年来,中国审定推出了一批高产稳产、绿色节水、优质专用小麦新品种。2021年,这一情况出现了转变:“圣泽901”“广明2号”“沃德188”等3个国产白羽肉鸡品种通过审定,中国白羽肉鸡育种攻关实现从0到1的实质性突破。
2025-11-04 09:06
党的二十届四中全会提出,“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”“加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国”。
2025-11-04 04:25
加载更多