摘要：闡述日本內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的發(fā)展歷程，介紹當(dāng)日內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)是輕量化、智能化、提高安全性、舒適化，采用先進(jìn)的調(diào)速裝置和開發(fā)新型驅(qū)動(dòng)裝置。提出要立足于我國國情，立足于創(chuàng)新發(fā)展國產(chǎn)內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的建議。
1.日本內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的開發(fā)歷程
1953年，日本清水建設(shè)株式會(huì)西德引進(jìn)了第一臺(tái)水平式自升塔式起重機(jī)（20t/m級(jí)），1961年，日本開發(fā)了國產(chǎn)20t/m級(jí)水平式塔式起重機(jī)，由于日本城市建筑密度大，水平式塔式起重機(jī)的其中臂跨越街區(qū)，易與相近的建筑物、高壓線相碰撞，起重物料易危及行人安全，所以日本根據(jù)國情，改為采用起重臂跨度小，對(duì)相近建筑物、高壓線和行人危及度小的起伏式塔式起重機(jī)為常用機(jī)型。1962年開發(fā)了45t/m和120t/m級(jí)起伏式自升塔式起重機(jī)，1964年開發(fā)了180t/m級(jí)起伏式自升塔式起重機(jī)。1966年日本首座高層建筑“霞光大樓”興建，采用樓層頂升工法施工，相應(yīng)開發(fā)可內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)（200t/m級(jí)）。自此以后，內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)（動(dòng)臂起伏式）成為日本塔式起重機(jī)的代表機(jī)型。1971年開發(fā)了為中、小型建筑施工用的80t/m級(jí)和為高層建筑施工用的400t/m級(jí)內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)，1987年開發(fā)了900t/m級(jí)內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)，1990年開發(fā)可當(dāng)時(shí)世界最大的1500t/m級(jí)內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)。今后，還準(zhǔn)備開發(fā)特大型的內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)，為興建特大型高層建筑（高800～1200m）施工服務(wù)。當(dāng)今，在東京、神戶等大城市，油漆成紅、白相間起伏吊臂的內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)林立市區(qū)建筑工地，成為一道亮麗的風(fēng)景線。
2.日本內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1以內(nèi)爬式塔式起重機(jī)為主機(jī)型
日本的實(shí)踐表明，與附著式自升式塔式起重機(jī)相比，內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）有效施工能力大內(nèi)爬式塔式起重機(jī)安裝在建筑物內(nèi)部（電梯井道或樓梯間等特設(shè)開間）。施工面為整圓，有效作業(yè)能力在80%以上。附著式塔式起重機(jī)安裝在建筑物一側(cè)，施工面為半圓，所以，可以運(yùn)用小型號(hào)的內(nèi)爬式塔式起重機(jī)代替大型號(hào)的附著式塔式起重機(jī)使用，減少塔機(jī)的數(shù)量和臺(tái)數(shù)。
?。?）制作成本低塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度在32m以下，不需隨樓層升高而增加塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，所以整臺(tái)塔吊所耗鋼材少，總的制作成本（售價(jià)）低，比同樣施工能力的附著式塔式起重機(jī)低20%～30%。
（3）使用費(fèi)用低附著式塔機(jī)需構(gòu)筑塔機(jī)基礎(chǔ)和附墻預(yù)埋件，有效施工能力小，相應(yīng)吊裝量也小。內(nèi)爬式塔吊安裝在建筑物內(nèi)部的特設(shè)開間結(jié)構(gòu)上，無需另構(gòu)筑塔機(jī)基礎(chǔ)和架設(shè)水平支撐構(gòu)件。且有效施工能力大，每小時(shí)的吊次比附著式塔機(jī)多20%～30%，相應(yīng)的作業(yè)臺(tái)班吊裝量比同樣施工高度的附著式塔機(jī)高30%以上，所以總的使用費(fèi)用比同樣施工能力的附著式塔式起重機(jī)的使用費(fèi)用低。
?。?）安全性好如前所述，在狹窄工地起伏式起重臂作業(yè)的安全性比水平式起重臂作業(yè)的安全性好。而日本的內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)采用起伏式起重臂。另外由于內(nèi)爬式自升塔式起重機(jī)塔身不高，塔式起重機(jī)底座和部分塔節(jié)位于建筑的內(nèi)部空間，所以整座塔式起重機(jī)的受風(fēng)面積小，抗風(fēng)（特別是強(qiáng)風(fēng)和臺(tái)風(fēng)）能力強(qiáng)，能抗55m/s風(fēng)速的強(qiáng)風(fēng)，抗震能力亦強(qiáng)。這對(duì)多臺(tái)風(fēng)和地震的日本而言，此優(yōu)點(diǎn)十分突出。
?。?）由于塔節(jié)少并且無水平支撐桿等附件，所以塔機(jī)組件材料庫占地面積較小，塔身在建筑物內(nèi)部也不占地，所以能適應(yīng)狹窄工地的施工。
但是，內(nèi)爬式塔式起重機(jī)基座位于建筑物軀體上，此處軀體需補(bǔ)強(qiáng)，這是其不足之處。
根據(jù)日本國情和內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的特點(diǎn)，日本選擇了起重臂為起伏式的內(nèi)爬式塔式起重機(jī)為日本塔式起重機(jī)的主要機(jī)型。為了適應(yīng)不同級(jí)別建筑物的施工需要，日本開發(fā)了內(nèi)爬式塔式起重機(jī)系列產(chǎn)品，主要機(jī)型有：80t•m級(jí)、150t•m級(jí)、400t•m級(jí)、450t•m級(jí)、500t•m級(jí)、600t•m級(jí)、900t•m級(jí)、1500t•m級(jí)等。另外，還開發(fā)了利用鋼結(jié)構(gòu)大樓鋼立柱為塔身的鋼柱塔身內(nèi)爬式塔式起重機(jī)，可在鋼結(jié)構(gòu)大樓施工時(shí)使用，使塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)更為簡化，也增加了內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的新機(jī)種。
2.2輕量化
減輕內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的自重，不僅可以節(jié)約制作材料，而且可以減輕對(duì)塔式起重機(jī)支撐軀體補(bǔ)強(qiáng)的費(fèi)用。其輕量化的方法是：
?。?）塔式起重機(jī)的起重臂、塔節(jié)采用高強(qiáng)鋼材（屈服強(qiáng)度500Mpa）。
?。?）采用高強(qiáng)鋼絲編織的（吊重）鋼絲繩（小直徑鋼絲繩），從而減小鋼絲繩重量和卷筒尺寸，使整機(jī)質(zhì)量和體積減小。
2.3高速化
在吊裝中，特別是高揚(yáng)程的吊裝中，塔式起重機(jī)的卷揚(yáng)速度是影響施工效率的重要因素之一（另一重要因素是吊重），現(xiàn)在日本的高揚(yáng)程（250m以上）的乃怕是塔式起重機(jī)的最高提升速度為121～160m/min，但并非速度越快越好高速化還受到因高速而需相應(yīng)增大電機(jī)容量和使速度控制裝置復(fù)雜造成增大成本的制約，權(quán)衡利弊生產(chǎn)廠商認(rèn)定為高速化以200～300m/min為宜。同時(shí)，為了使吊裝物準(zhǔn)確到位，在高速化的同時(shí)，還要求定位微速化（0.25～0.4m/s）。
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