傾斜式施工升降機附著方法的研究

摘 要：研發出一種電塔施工用的傾斜式施工升降機附墻附著技術，可以快速解決傾斜曲面附著定位難題，還能方便調整導軌架垂直度，同時提高導軌架整體穩定性能。

關鍵詞：電塔；傾斜式施工升降機；附墻

中圖分類號：TU61 " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2096-6903（2022）10-0001-03

1 背景技術

施工升降機導軌架由標準節拼接而成，是施工升降機的運行軌道，通常由長度為1 508 mm的標準節通過M24高強度螺栓連接組成，螺栓擰緊力不小于700 N·m。標準節由鋼管、角鋼、鋼管等焊接而成，其上裝有齒條，齒條通過3個內六角螺釘緊固，齒條可拆換，方便維修時更換齒條。標準節表面可做噴漆處理或熱鍍鋅處理，具有較高的防腐性能。標準節四根主弦桿下端焊有錐套，齒條下端設有定位銷，以便標準節安裝時準確定位。另外導軌架的頂部和底部裝有行程限位碰塊，其與吊籠上的上下限位開關相碰時，會使吊籠自動停車，一旦吊籠上極限限位開關碰觸上下極限限位碰塊，三相極限開關就會切斷總電源使吊籠停車[1]。

附著裝置是導軌架與建筑物之間的聯接部件，附墻架的一端與標準節的框架角鋼用U或V型螺栓或六角螺栓相連接；另一端與嵌入構筑物內的預埋件或其他連接件用螺栓連接，用以保持施工升降機導軌架及整體結構的穩定。另外，附著裝置也為電纜導架提供了安裝位置。附墻架長度可在一定范圍內適當調節，安裝時附墻架的仰、俯角度≤8°。導軌架通過附墻架與構筑物固定，附墻是施工升降機的重要組成部件，主要由聯接座、支撐管、聯接桿、大支架、小支架和連桿等組成（見圖1），用來連接施工升降機的導軌架和建筑物，從而保證導軌架的穩定性。導軌架穩定性是施工升降機吊籠上下運行平順的重要影響因素之一。

這種片式附墻結構的附著點基本固定，尤其是兩支撐管2-1之間的開檔尺寸B，其導軌架中心到附著點處的尺寸L也是固定不變或呈單向維度有限范圍內變化，適用于垂直式導軌架或傾斜式導軌架但其附著面是平面的施工環境[2]。對于附著構筑物平面不斷變化的工況是不適用的，因其調整的范圍有限，不利于變截面附著。

在輸電線路的電塔施工環境中，其導軌架附著的電塔主管是傾斜的圓柱曲面，并且整個主管的橫截面呈下粗上細的變化，意味著每道附墻附著點開檔尺寸B發生了變化。同時由于電塔主管的主軸是傾斜的，加上附墻附著面為曲面，對附著點位置的精準度要求很高。顯然，片式結構的附墻已經不能滿足使用需求。

若針對每道附墻的實際安裝工況進行專項設計，則需要采集現場數據，每道附著可能都不一樣，將會造成設計、制造上人力、物力資源浪費，也不便管理。

除此外，施工升降機還面臨一種窘狀，即在有限元優化分析下，在滿足強度和剛度性能要求上，主體鋼結構尤其是導軌架結構為達到精簡目標，其橫截面呈小型化趨勢發展[3]。但因為空間需求，吊籠尺寸仍保持不變，因此吊籠相對導軌架的尺寸比值增大。在運行過程中，相比大截面導軌架的施工升降機，小截面的施工升降機的吊籠對導軌架的扭動幅度會大一些，從而降低了乘坐時的舒適感。因此在使用過程中對導軌架的穩定性有了更高的要求。

公司曾在2018年5月研發了一種具有上、中、下3層空間結構且拆卸輕便，可萬向調節式的M型附墻裝置（專利編號為ZL 2018 2 0784665.X），該附墻結構由4根兩端可調的撐桿組成，每根撐桿兩頭分別設置了正反牙螺絲，撐桿中間設置有方便安裝的工藝孔，工藝孔處的鋼管表面還增加貼板進行了強度加強，方便撐桿在安裝時進行長短的調節，安裝拆卸方便，同時由于該附墻與標準節方框通過連桿連接，而連桿與標準節方框通過螺絲固定，此種結構的附墻對導軌架垂直度的調整是極為便利的，現場的使用也證明，該附墻結構對于導軌架垂直度的調整是不可或缺的。

該附墻結構可實現前后上下左右三維空間無極調整，便于導軌架垂直度調整，解決了曲面的附墻附著難題。M型附墻裝置見圖2 。

該結構主要原理：連接耳板1-2，連接座2-2，可調撐桿3-2，連桿4-2，連接耳板1-2與連接座2-2之間、連接座2-2與可調撐桿3-2之間、連接座2-2與連桿4-2之間均采用銷軸鉸接。

但是由于附墻兩根連桿之間的B1距離尺寸小，在穩定導軌架方面，相對弱了一些。同時四件可調撐桿3-2，導致安裝時比較繁瑣，影響安裝效率。

為此亟需開發一種既輕便裝拆，解決電塔施工主管附墻的安裝難題、導軌架垂直度方便調節，又能提高導軌架穩定性能的附墻附著方法。

2 新型附墻附著技術

為此，針對以上附墻結構的特點，綜合電力鐵塔的結構特點，研發了一種新的附墻布置方法，既能快速解決傾斜曲面施工升降機附墻附著定位難題，方便導軌架垂直度調節，同時又提高導軌架穩定性的新型附墻系統。

2.1 撐桿扣件式附墻

該方法在原調節撐桿式的M型附墻裝置基礎上，間隔布置一種撐桿扣件形式的附墻，撐桿扣件式附墻見圖3。該附墻的結構主要有撐桿3-3、轉向連接座2-3、雙管扣件4-3組成。

在被附著的建筑物上設有連接耳板1-3；在撐桿3-3和連接耳板1-3之間安裝轉向連接座2-3，該轉向連接座確保了撐桿在各角度方向上的調整；在撐桿3-3與導軌架5-3之間采用雙管扣件4-3連接，雙管扣件具有360度角度旋向功能可滿足連接撐桿3-3和導軌架5-3立管之間不同角度的連接。

在此四撐桿的約束作用下，可確保前述兩連桿B1尺寸過小而造成導軌架扭晃的穩定性得到很大的提升。此種四撐桿扣件型式的附墻系統直接附著在標準節的主管上，增大了與標準節方框的附著開檔尺寸，對于提高整個導軌架的穩定性起到了決定性的作用。

2.2 附墻安裝布置方案

具體安裝方案如下，在導軌架基礎底座調平后（確保正面的垂直度），將基礎底座調到電塔施工所需的角度安裝導軌架，在導軌架升高至第一道附墻位置，采用萬向調節式的M型附墻裝置，安裝時只先安裝2根側可調撐桿3-2，M型附墻裝置初裝示意圖見圖4。

利用可調撐桿3-2可調長度的屬性將導軌架調整到滿足要求的垂直度和角度，暫不鎖定可調撐桿3-2的長度。加高導軌架至第3道附墻高度，同理，只先安裝2根側可調撐桿3-2，同時調整導軌架所需的垂直度和角度。按此方法依次安裝奇數道附墻，待所需高度滿足后，整體微調導軌架至所需垂直度和角度，并鎖定各可調撐桿3-2的長度。再安裝每道附墻剩余的兩根可調撐桿并鎖定各長度，M型附墻裝置圖的可調撐桿見圖2。

M型附墻裝置安裝完成后，在間隔位置即偶數道附墻位置處，安裝撐桿扣件形式附墻，撐桿扣件式附墻見圖3。其安裝方案如下：先進行兩側撐桿的連接固定，撐桿扣件式附墻的安裝步驟圖見圖5，再交叉安裝內部兩根撐桿。安裝時，根據實際需要可調節撐桿與導軌架立管的相對位置，以避開可能存在干涉的部件。旋轉座2-3的應用可確保撐桿進行上下角度調整，避開各桿件相互之間的干涉。

依此方案安裝所有偶數道撐桿扣件式附墻。該附墻的設置，通過增大附墻與導軌架固定點之間的開檔距離，提高了導軌架的抗扭性，增強了導軌架的整體穩定性，約束了導軌架兩側的扭晃空間，對提高導軌架的穩定性有著決定性的幫助。通過項目安裝后的實際使用效果驗證，由于導軌架整體穩定性得到了徹底的提高，吊籠運行時導軌架因受吊籠風載或偏載而導致的晃扭現象幾乎沒有，導軌架穩則吊籠穩。吊籠在運行過程中的扭晃得到了徹底的解決，整體運行時乘員的乘員體驗得到了明顯提高。

2.3 附墻安裝效率的提高

根據鐵塔組立實際工況，項目組通過優化施工方案，將導軌架的加節與附墻系統的安裝準備工作同步進行，所有零部件以能地面安裝絕不高空安裝為原則，改變傳統的安裝方式，為了提高附墻的安裝效率，在地面加節時，在導軌架上定位好附墻安裝位置，并安裝每種附墻形式所需連接的部件，如M型附墻裝置，可預先安裝好連桿4-2、旋轉座2-2、可調撐桿3-2等；撐桿扣件式附墻，可預先安裝上鋼管扣件。通過高空與地面配合的安裝方式，很大程度上避免了高空操作的不便和危險性，消除高空墜物發生概率，也極大程度地提高了附墻安裝效率[4]，從而提高整機的安裝效率。

3 結語

此次新型的附墻布置方案，利用調節撐桿式M型附墻快速解決電塔施工傾斜曲面附著定位難題，方便調節導軌架垂直度和角度，同時利用撐桿扣件式附墻約束導軌架兩側的扭晃空間，增高了導軌架的整體穩定性，對探索類似電塔施工時對傾斜曲面的附著技術有著重要的意義[5]。

參考文獻

[1] 何懿翔，李世紹，黃俊鳴.可調角度傾斜式施工升降機研究[J].建筑機械，2022（4）：45-47.

[2] 隰桂吉.可調角度的傾斜施工升降機[J].建筑機械化，2017，38 （8）：39-40.

[3] 郭本信.關于施工升降機安裝（維修）時的調整[J].低碳世界， 2020，10（4）：196-197.

[4] 李樹強.淺析施工升降機技術發展方向[J].中國新技術新產品， 2020（9）：118-119.

[5] 戴小松，劉開揚，羅義生，等.懸掛式施工升降機在超深豎井中的應用[J].施工技術，2019，48（16）：98-101.