移動(dòng)式高空作業(yè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)

德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 原偉鵬 王志坤

背景

隨著當(dāng)今社會(huì)的迅速發(fā)展，高層建筑和超高層建筑已經(jīng)成為了人們的需求，然而隨著樓層的不斷增加，樓層外表裝飾的施工難度也不斷增加，尤其是整體外表采用玻璃幕墻的高層建筑，不論是玻璃幕墻的安裝還是玻璃幕墻的清潔，都成為了問題。

現(xiàn)有的普通的高空作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是并不能滿足各種情況下的施工需要。高空墜物、不良天氣、人員恐高和工作不便是亟待解決的問題，因此如何設(shè)計(jì)一種能同時(shí)改善以上需要的工程設(shè)備已是當(dāng)務(wù)之急。

1 設(shè)計(jì)方案

新型移動(dòng)式高空作業(yè)平臺(tái)能夠滿足以上提出的所有需求，并且能更加合理地利用現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)備，既解決了出現(xiàn)的問題又節(jié)省了工程機(jī)械的成本，同樣也給投資人員減少了大量的經(jīng)濟(jì)支出，可見其優(yōu)點(diǎn)是以前設(shè)備所不能替代的。新型移動(dòng)式高空作業(yè)平臺(tái)是在原有的塔吊基礎(chǔ)上，對(duì)塔吊的主機(jī)架進(jìn)行了專門的改進(jìn)。將主機(jī)架的四根立柱改為鋸齒形軌道，并在其兩側(cè)安裝有兩個(gè)完全相同的移動(dòng)式作業(yè)平臺(tái)，移動(dòng)式作業(yè)平臺(tái)可以根據(jù)需要在橫向和豎直方向上自由的移動(dòng)，滿足更大范圍上的高空作業(yè)要求。并且也同時(shí)解決了由于天氣原因，高空墜物和恐高帶給施工人員作業(yè)上的困難。

2 結(jié)構(gòu)組成及其功能

新型的移動(dòng)式高空作業(yè)平臺(tái)是由①履帶式底座、②主機(jī)架、③升降架、④起重機(jī)和⑤移動(dòng)式作業(yè)平臺(tái)組成的。其結(jié)構(gòu)利用了現(xiàn)有建筑工程機(jī)械中的塔吊的組成及升高方式來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)的加高。但是塔吊的底部不再是采用以前固定式的結(jié)構(gòu)，而是在其底部加裝了履帶結(jié)構(gòu)，這樣既能滿足自由移動(dòng)又能使塔吊比較穩(wěn)固，保證了施工機(jī)械的功能需求和設(shè)備安全。主機(jī)架則是在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，在主機(jī)架的四個(gè)邊上設(shè)計(jì)了八條鋸齒形軌道，使作業(yè)平臺(tái)能夠在主機(jī)架上自由的升降。工作時(shí)只有四條齒軌來支撐作業(yè)平臺(tái)，另外四條齒軌則是作為備用，一旦有軌道發(fā)生損壞時(shí)，其能夠起到備用的作用，不影響正常的施工，維修可以隨施工一起進(jìn)行，也可以是等到施工完成后再對(duì)其進(jìn)行維修。這樣就能為施工節(jié)省大量的時(shí)間，提高了施工的效率。移動(dòng)式的作業(yè)平臺(tái)則是采用了背對(duì)背的兩個(gè)完全相同的結(jié)構(gòu)形式，這樣即使是兩幢樓房之間較窄的空間能同時(shí)進(jìn)行工作，既提高了施工效率也減少了不必要的麻煩。移動(dòng)式的作業(yè)平臺(tái)采用了五面封閉的結(jié)構(gòu)，這樣既能防止不良天氣給施工人員帶來的影響，也能使施工人員不在產(chǎn)生恐高反應(yīng)。其側(cè)面留有一個(gè)小平臺(tái)和小門，方便材料的調(diào)運(yùn)和施工人員的上下。背面則是兩條并行的軌道，使施工平臺(tái)能夠橫向移動(dòng)，這樣可以增大施工的范圍。正面的下部有擋板，防止建筑材料從移動(dòng)平臺(tái)墜落，保護(hù)地面行人和建筑物的安全。而正面中間的護(hù)欄則是起到支撐和保護(hù)施工人員安全的作用。

3 工作原理

這種新型移動(dòng)式高空作業(yè)平臺(tái)用底部的履帶結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)各種方向上的移動(dòng)，利用了原來塔吊的主機(jī)架結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)不同高度的自我爬升以應(yīng)對(duì)不同高度的樓層。移動(dòng)式作業(yè)平臺(tái)通過齒軌與主機(jī)架連接，既可以在豎直方向上自由移動(dòng)，又可以在垂直方向上自由移動(dòng)，以滿足大范圍的施工面積。在施工過程中的材料可以通過塔吊來吊升到移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)，方便快捷。不需要像以前的設(shè)備那樣必須一次性攜帶大量的裝飾材料，而且更換和加裝極為麻煩。該設(shè)備采用了塔吊和移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的結(jié)合既能滿足高層建筑的需要，又可以同時(shí)裝飾樓體表面或者在建設(shè)完成后，統(tǒng)一進(jìn)行樓體表面的裝飾和玻璃幕墻的安裝，真正實(shí)現(xiàn)了一機(jī)兩用，不僅節(jié)省了建設(shè)成本，在很大程度上還提高了施工效率。

4 發(fā)展前景

隨著城市的不斷擴(kuò)展，各種高層建筑和玻璃幕墻結(jié)構(gòu)日益增加，提供一種高效可靠的安裝建設(shè)設(shè)備是工程建筑的需求。該移動(dòng)式高空作業(yè)平臺(tái)在原有工程建設(shè)的塔吊的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了其底座、主機(jī)架以及添加的移動(dòng)式作業(yè)平臺(tái)，使原有的高空作業(yè)環(huán)境有了極大的改善，如大風(fēng)、雨雪等環(huán)境不再成為限制工程建設(shè)的因素，還解決了施工人員的恐高問題，使高空作業(yè)人員在一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境中進(jìn)行，也同時(shí)保護(hù)了施工人員的安全。而且移動(dòng)式作業(yè)平臺(tái)底部的擋板設(shè)計(jì)還可以防止建筑材料從高空墜落，不僅保護(hù)了地面行人的安全，還保護(hù)了建筑的表面和玻璃幕墻不被高空墜物所損壞。在表面裝飾的過程中，建設(shè)材料的吊升也變得極為方便，加上其獨(dú)特的齒軌連接方式，使移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)可以在大范圍內(nèi)任意移動(dòng)，更大程度上提高了施工的方便和施工的效率。而該設(shè)備也可以以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在未來的建筑行列中發(fā)揮更大的作用。

[1]濮良貴,陳國(guó)定,吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].

[2]蔡柳鶴,馬國(guó)良,馬潔烽,邢遵勝.高層建筑施工塔吊設(shè)計(jì)及其對(duì)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響[J].

[3]李金昌.高空作業(yè)平臺(tái)[M].