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        高層建筑施工中內(nèi)置垂直升降方式的優(yōu)勢(shì)分析

        2021-08-27 07:38:08馮露超李永卓
        河南建材 2021年9期
        關(guān)鍵詞:吊籠外立面升降機(jī)

        馮露超 李永卓

        中國(guó)建筑第七工程局有限公司(450016)

        0 前言

        外掛式垂直升降機(jī)是當(dāng)前高層建筑施工過程中最常應(yīng)用的垂直升降機(jī),在使用的過程中存在著一定的缺陷,如無(wú)法抵御外部天氣的影響,存在傾覆的風(fēng)險(xiǎn),容易影響建筑外立面美觀。因此,越來(lái)越多的施工單位開始關(guān)注內(nèi)置垂直升降機(jī),從而達(dá)到縮短工期、節(jié)約施工成本的目的。

        1 內(nèi)置垂直升降機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀

        外掛式垂直升降機(jī)在使用的過程中存在著一系列的問題,如在雨雪等復(fù)雜天氣條件下,無(wú)法保證運(yùn)輸物料的狀態(tài)穩(wěn)定。在建筑外立面安裝需要投入大量的成本,對(duì)外立面的美觀產(chǎn)生影響,還容易導(dǎo)致垂直升降機(jī)所附著的外墻出現(xiàn)滲漏等。外掛式垂直升降機(jī)還可能存在傾覆風(fēng)險(xiǎn),從而對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的人員安全造成極大的影響。

        面對(duì)外掛式垂直升降機(jī)在使用時(shí)的諸多問題,內(nèi)置式施工升降機(jī)開始逐步應(yīng)用在高層建筑施工中。但由于內(nèi)置式施工升降機(jī)應(yīng)用時(shí)間較短,在升降機(jī)的設(shè)計(jì)上仍然存在不足。如內(nèi)置施工升降機(jī)的安全防護(hù)體系不夠完善,對(duì)應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)備和管理流程一直沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),升降機(jī)的安全逃生裝置設(shè)置存在一定的缺陷。就當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)上所使用的內(nèi)置式升降機(jī)而言,其在型號(hào)設(shè)置上不夠靈活,許多升降機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境不匹配,無(wú)法應(yīng)用于施工,急需設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化,以便不同尺寸的電梯井都通用[1]。

        2 內(nèi)置垂直升降機(jī)發(fā)展前景

        我國(guó)在1973年首次成功研發(fā)出第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)齒式施工升降機(jī),經(jīng)過近50年的不斷設(shè)計(jì)升級(jí)和創(chuàng)新,當(dāng)前市面上所應(yīng)用的垂直升降機(jī)類型不斷豐富,可以滿足不同高層建筑施工的各類要求。但就當(dāng)前的施工升降機(jī)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀而言,大部分的施工升降機(jī)仍然使用機(jī)電機(jī)械傳動(dòng)的方式運(yùn)行,機(jī)電機(jī)械傳動(dòng)的升降機(jī)不僅速度單一、緩慢,在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的沖擊較大,容易造成建材損壞,驅(qū)動(dòng)功率也極高,并且在使用過程中難以避免地產(chǎn)生巨大噪聲。因此,傳統(tǒng)的機(jī)電機(jī)械式升降機(jī)不僅無(wú)法滿足現(xiàn)代高層建筑施工的速度要求,也和當(dāng)前我國(guó)政府所提倡的節(jié)能、綠色建筑需求相違背。

        為了更好地滿足現(xiàn)代高層建筑施工的各類新需求,曳引式(井道內(nèi)專用)升降機(jī)逐步投入施工中。這類升降機(jī)的最主要優(yōu)勢(shì)在于升降速度快,可以60~150 m/min,起停過程中的波動(dòng)沖擊較小。內(nèi)部設(shè)置的特點(diǎn)也使得內(nèi)置垂直升降機(jī)不會(huì)對(duì)建筑的外立面造成破壞,在節(jié)約電能方面也有很大進(jìn)步。在大型高層建筑施工的過程中,內(nèi)置垂直升降機(jī)由于在建筑內(nèi)部設(shè)置,無(wú)需在建筑外部占用施工土地,對(duì)外部施工的影響大大降低。除此之外,內(nèi)置垂直升降機(jī)由于工作原理和正式的電梯更加接近,在施工完成后還可以改造為正式電梯,更好地節(jié)約了施工成本。內(nèi)置垂直升降機(jī)的諸多優(yōu)勢(shì)使得其具備良好的發(fā)展前景[2]。

        3 內(nèi)置垂直升降機(jī)主要結(jié)構(gòu)

        圖1 展示了內(nèi)置垂直升降機(jī)的基本結(jié)構(gòu),其大致由曳引機(jī)、吊籠、對(duì)重裝置、吊籠門、導(dǎo)軌、安全保護(hù)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。

        圖1 內(nèi)置垂直升降機(jī)效果圖

        曳引機(jī)是內(nèi)置垂直升降機(jī)的核心部件,為升降機(jī)的上下運(yùn)行提供動(dòng)力支持。常用的曳引機(jī)類型包括蝸輪蝸桿減速器、星型齒輪減速器等。為了滿足現(xiàn)代建筑施工的噪聲控制要求,通常會(huì)采用蝸輪副作減速傳動(dòng)裝置[3]。

        吊籠是承載建筑施工的物料及工人的容器,主要由吊籠架和圍壁兩部分構(gòu)成。為了方便不同建筑施工的要求,吊籠構(gòu)建的尺寸可以調(diào)節(jié),從而方便其在不同尺寸的井道中運(yùn)行。為確保內(nèi)置垂直升降機(jī)在運(yùn)行的過程中內(nèi)容物不會(huì)意外墜落,吊籠外還會(huì)設(shè)置吊籠門,由門機(jī)帶動(dòng)自動(dòng)開合。

        對(duì)重裝置是實(shí)現(xiàn)內(nèi)置垂直升降機(jī)自動(dòng)升降的必要裝置,其基于杠桿原理,利用對(duì)重導(dǎo)靴在對(duì)重軌道上滑行,和吊籠內(nèi)的重量形成平衡,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)吊籠上下運(yùn)行。

        導(dǎo)軌在內(nèi)置垂直升降機(jī)中需要設(shè)置兩根,分別支持吊籠和對(duì)重裝置。導(dǎo)軌設(shè)置完成后,吊籠和對(duì)重裝置就會(huì)在設(shè)置好的軌道上運(yùn)行,因此導(dǎo)軌安裝是否合格將會(huì)直接關(guān)系到內(nèi)置垂直升降機(jī)運(yùn)行的效果。和正式電梯一樣,內(nèi)置垂直升降機(jī)也需要配置安全保護(hù)系統(tǒng),用于在緊急情況下制動(dòng)升降機(jī)。在實(shí)際運(yùn)行的過程中,安全保護(hù)系統(tǒng)中的限速器裝置會(huì)在吊籠運(yùn)行速度超過限制速度時(shí)夾住安全鉗連動(dòng)繩,從而讓吊籠避免墜落。吊籠如果發(fā)生墜落狀況時(shí),安全保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的緩沖器裝置還能夠提供雙重保險(xiǎn),在吊籠猛烈撞擊井到底部時(shí)提供緩沖。除此之外,安全保護(hù)系統(tǒng)還包含頂安全窗等部件,從而方便使用升降機(jī)的施工人員在遇到緊急情況時(shí)可以脫困。

        控制系統(tǒng)則承載著整個(gè)內(nèi)置垂直升降機(jī)的控制工作,使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的操作軟件,由專人進(jìn)行控制后即可實(shí)現(xiàn)內(nèi)置垂直升降機(jī)的運(yùn)行[4]。

        4 內(nèi)置垂直升降機(jī)使用優(yōu)勢(shì)

        4.1 改善施工環(huán)境

        內(nèi)置垂直升降機(jī)使用的最大優(yōu)勢(shì)就在于可以極大地改善施工環(huán)境,室內(nèi)作業(yè)環(huán)境要顯著優(yōu)于露天料臺(tái),可以極大地提升施工人員的施工效率,在遭遇雨雪等惡劣天氣時(shí)也可以保證施工人員不受影響,運(yùn)輸物料也不會(huì)遭到損壞。由于高層建筑內(nèi)部可以設(shè)置多個(gè)內(nèi)置垂直升降機(jī),故施工人員可以更為迅捷地進(jìn)行行動(dòng),進(jìn)而就有利于加快施工人員的傳輸速度,縮短工期。內(nèi)置垂直升降機(jī)在運(yùn)行時(shí)由于轉(zhuǎn)移到了室內(nèi),可以極大地減輕建筑噪聲和減少建筑揚(yáng)塵,這對(duì)于城市內(nèi)部的高層建筑建設(shè)意義重大,可以最大限度地減少施工對(duì)于周邊人們生活的影響[5]。

        4.2 創(chuàng)新傳統(tǒng)工藝

        傳統(tǒng)的外掛式垂直升降機(jī)在配置時(shí)需要在建筑的外立面上預(yù)留施工洞,等到施工完成進(jìn)行拆卸時(shí)再對(duì)其進(jìn)行填補(bǔ),這樣的配置方式將直接導(dǎo)致外立面墻體美觀受到影響。在南方地區(qū)設(shè)置外掛式垂直升降機(jī)時(shí)預(yù)留的施工洞容易造成墻體滲水,北方則容易出現(xiàn)掛霜現(xiàn)象,從而對(duì)施工質(zhì)量造成影響。在最終完工拆除后,再對(duì)預(yù)留施工洞進(jìn)行填補(bǔ)、粉刷,必然會(huì)和之前的外立面裝飾產(chǎn)生差距,從而造成建筑外觀美觀度受到影響。內(nèi)置式垂直升降機(jī)則不需要預(yù)留這些施工孔洞,從而避免了上述問題,而且不需要搭建料臺(tái),從而省去外部腳手架等施工成本。

        4.3 增強(qiáng)施工安全性

        傳統(tǒng)的外掛式垂直升降機(jī)著力點(diǎn)位于建筑外立面,僅有單一一側(cè)的力量支持,故比較容易出現(xiàn)垂直升降機(jī)傾覆問題,進(jìn)而造成施工安全事故。內(nèi)置垂直升降機(jī)設(shè)置在正式電梯所預(yù)留的電梯井道內(nèi),其運(yùn)行原理也和正式電梯基本一致。相比較于外掛式垂直升降機(jī),內(nèi)置垂直升降機(jī)安全系數(shù)要更高。除此之外,因?yàn)閮?nèi)置垂直升降機(jī)是使用正式電梯的井道建設(shè)的,因此就有充分的空間配置安全防護(hù)系統(tǒng),包括限速器裝置和緩沖器裝置等,可以在發(fā)生意外時(shí)及時(shí)進(jìn)行保護(hù),有效控制施工安全問題的產(chǎn)生[6]。

        5 結(jié)語(yǔ)

        內(nèi)置垂直升降是高層建筑建設(shè)過程中的必要設(shè)備之一。而傳統(tǒng)的外掛式垂直升降機(jī)已經(jīng)逐步暴露出影響建筑外立面美觀、不夠綠色環(huán)保、安全性不足等一系列問題。內(nèi)置垂直升降機(jī)不僅可以有效控制施工揚(yáng)塵、噪聲問題,其運(yùn)行速度和運(yùn)行安全性也均優(yōu)于外掛式垂直升降機(jī),并且可以對(duì)原本的升降機(jī)配件進(jìn)行替換,將其作為正式電梯使用,故內(nèi)置垂直升降機(jī)將會(huì)成為未來(lái)高層建筑施工的垂直升降選擇的主流。

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