岩土施工履带式起重机的选型

沈 海 姣

(宁波易通建设有限公司，浙江 宁波 315800)



·机械与设备·

岩土施工履带式起重机的选型

沈 海 姣

(宁波易通建设有限公司，浙江 宁波 315800)

介绍了起重机选型时需遵循的原则，分析了护筒吊装及碰臂的验算方法，阐述了起重机选型的步骤及重点，从而选择出安全性、经济性兼顾的履带式起重机，以提高岩土施工的工效。

履带式起重机，吊臂长度，护筒，施工成本

0 引言

履带式起重机是岩土施工实践中最常见的施工机械设备之一。在实践中，如果合理选择起重机的型号，则可以最大限度地发挥该设备的作用，从而提高工作效率，节约施工成本。如果起重机型号不合理，不仅会降低工作效率，增加施工成本，甚至会引起起重机倾覆等安全事故。

作者以中华人民共和国行业标准JGJ 33—2012建筑机械使用安全技术规程作为履带式起重机的选型原则，详细介绍了选型的步骤和重点，供广大岩工领域同行借鉴。

1 选型原则

中华人民共和国行业标准JGJ 33—2012建筑机械使用安全技术规程中的4.1，4.2规定了履带式起重机安全使用的基本要求。

1)钢丝绳与扁担的夹角α=45°～60°。2)主吊臂架最大仰角不得超过78°。3)当负荷超过某种工况(行走、起升、回转和变幅)额定负荷的90%及以上时，应慢速升降重物，严禁超过两种动作的复合操作和下降起重臂。4)双机抬吊作业时，单机的起吊载荷不得超过允许载荷的80%。5)起重机械负载时应缓慢行驶，起重量不得超过允许起重量的70%。

在履带式起重机吊装方案中，由于编写者对JGJ 33—2012建筑机械使用安全技术规程理解不透彻，发生一些明显的错误。

1)只验算单机的起吊载荷不得超过允许载荷的80%，而没有进行负载行驶安全验算。事实上，不得超过允许载荷的80%是静止验算。而在作业现场，履带式起重机负载行驶是肯定的，因此，没有进行70%的负载行驶验算是不对的。

2)用最大仰角78°进行了80%的静止验算，假设减少回转半径，则允许起重量增加来达到70%的负载行驶安全要求。事实上，这样的验算是错误的。用最大仰角78°进行静止验算后，如减少回转半径，只能减少臂长，这样会加大被吊物碰地的可能性，或该种起重机本身就没有负载行驶所要求的臂长。

2 实际应用

2.1 应用出发点

根据JGJ 33—2012建筑机械使用安全技术规程，针对履带式起重机吊装方案中的典型错误，作者在进行履带式起重机选型时的出发点如下：1)在保证安全的前提下，选择型号最小的起重机，以降低施工成本。2)在施工作业现场，由于负载行驶是不可避免的，统一以70%的负载行驶进行安全验算。3)钢丝绳与扁担的夹角α=45°～60°。4)被吊物吊起后能旋转180°，即被吊物在吊装时不能碰撞臂架。

2.2 计算条件

为了保证某桥梁桩孔壁的稳定性，保证顺利钻进，在钻进前需要埋设护筒，桥梁桩外径与护筒内壁之间距离0.3 m。护筒参数如下：长度h5=10 m，外壁直径2.8 m，壁厚0.04 m，护筒重量27.21 t。

在吊装时，各种构件之间距离关系如图1所示：起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离h1=1.5 m；钢丝绳与扁担的夹角60°，则吊钩中心到扁担距离h2=1.4×tan60°=2.4 m；扁担高度h3=0.2 m；扁担底到护筒顶距离h4=2 m；护筒底至吊车转盘顶的距离h6=0.5 m。

2.3 起重机选型

1)碰臂验算。在吊装过程中，为了让护筒旋转180°，则BC必须大于护筒外壁半径。在实践中，一般取大于护筒外壁半径为0.2 m。因为护筒外壁半径为1.4 m，所以取BC=1.6 m。

AC=BC×tan78°=1.6×4.70=7.52 m>h1+h2=1.5+2.4=3.9 m，即扁担顶必须下放到7.52 m处才能保证护筒不碰到吊臂。

2)起重机型号选择。参考图1，起重臂长度L=(AC+h3+h4+h5+h6)/sin78°=(7.52+0.2+2+10+0.5)/sin78°=20.67 m。说明在吊装该桥梁桩所用的护筒时，臂长至少为20.67 m。

根据表1，取臂长22 m、回转半径取14 m，则臂长22 m大于计算所得臂长L=20.67 m，满足要求；允许起重量44.6 t，则实际起重量44.6×0.7=31.22 t>27.21 t，满足起重机起吊安全要求。

计算说明可以选择150 t起重机。起吊时，选择臂长22 m、回转半径14 m，但安全富余大，即在臂长纵栏里，回转半径偏下。为了节约施工成本，取100 t起重机进行验算。

根据表2，取臂长22 m、回转半径取10.0 m。则臂长22 m大于计算所得臂长L=20.67 m，满足要求；允许起重量48.2 t，实际起重量48.2×0.7=33.74 t>27.21 t，满足起重机起吊安全要求。

表1 QUY150 t履带式起重机性能表(部分) m

表2 100 t履带式起重机性能表(部分) m

计算说明可以选择100 t起重机。起吊时，选择臂长22 m、回转半径10.0 m，但仍有安全富余。为了节约施工成本，选择80 t起重机是否可以，还需验证。

表3为KH300-80 t履带式起重机性能表。根据表3，臂长取22 m、回转半径取6.0 m。则臂长22 m大于计算所得臂长L=20.67 m，满足要求；允许起重量36.7 t，实际起重量36.7×0.7=25.69 t<27.21 t，不满足起重机起吊安全要求。

表3 KH300-80 t履带式起重机性能表(部分) m

综上所述，选择100 t起重机。起吊时，选择臂长22 m、回转半径10.0 m，既满足起吊安全要求，又能达到节约施工成本的目的。以上计算方法同样可以应用于钻孔灌注桩、地下连续墙钢筋笼等其他重物吊装时的起重机选型。

3 结语

1)起重机选型实质上就是一个“凑”的过程，“凑”出一个安全性、经济性最好的起重机，具体过程如下：选择最大长度、最大重量的被吊物；根据被吊物的最大长度计算出吊臂长度；在起重机性能表上找到大于吊臂长度的最小臂长；在最小臂长纵栏里，根据回转半径选择允许起吊重量；允许起吊重量的70%大于被吊物的最大重量。

2)在臂长纵栏里，回转半径以中间偏上为佳。

3)在计算中，应充分考虑施工现场实际可用的回转半径。例如，按10 m回转半径进行安全验算，但施工现场实际可用的回转半径只有12 m，则吊车的起吊重量降低，不满足起重机起吊安全要求，此时，重新进行起重机的选型。

[1] 张 松,张富有,惠子华.围堤施工工序对桥梁桩基工作性状的影响研究[J].河南科学，2015，33(11):1949-1954.

[2] JGJ 33—2012，建筑机械使用安全技术规程[S].

[3] 陆泽峰.散粒体路堤包边技术稳定性研究[J].河南科学，2015，33(5):758-761.

[4] JGJ 276—2012，建筑施工起重吊装安全技术规范[S].

Selection of craweler crane for civil engineering

Shen Haijiao

(NingboYitongConstructionCo.,Ltd,Ningbo315800,China)

The paper introduces the principles for the type selection of cranes, analyzes the calculation methods for the pile casing hoisting and collisions of arms, and illustrates the steps and key points in the crane type selection, so as to select the safe and money-saving craweler crane, in order to improve work efficiency in construction of geotechnical.

craweler crane, length of lazy arm, casing, construction cost

1009-6825(2016)13-0223-02

2016-02-23

沈海姣(1987- )，女，助理工程师

TH211

A