摘要：随着城市建筑业的发展，高层建筑日益增多，作为建筑起重设备的塔式起重机（以下简称“塔机”），在工程施工过程中不断的加节升高，在升高过程中，需要搭设必要的塔机司机通道，传统的司机通道采用定尺钢架杆和扣件搭设，需要根据塔机与建筑物之间的距离采用合适长度的架杆进行搭设，传统的司机通道在二次使用时，需要全部拆解后重新搭设，周转率低。同时，建筑师对建筑物立面的凸凹变化也为塔机司机通道的搭设带来新的难题。
关键词：塔式起重机，司机通道，研制
一、研究背景
1、现阶段市场使用的塔机司机通道采用钢架杆和扣件进行搭设。工作人员需要提前准备好合适长度的架杆，在建筑物一端的工作人员需要把架杆递给塔机端的工作人员，根据要求用扣件和架杆搭设底部走道，然后在底部走道上铺设方木和模板，最后加装栏杆和密目网。这种传统的司机通道需高空作业、长度无法调节，二次使用时需要拆解后重新搭设且需要随着塔机的升高而不重复搭设，增加了安装人员的高空作业风险。
2、经过对我公司2016年全年定位的631台次塔机标准节到建筑物外檐的距离进行统计汇总，发现我公司全年安装的塔机标准节到建筑物外檐的距离主要分布在3.0~5.0米之间，因此需要创新一种简单、易于搭设、长度能够在3-5米内可调的塔机司机通道。
二、查新和目标设定
1、通过查新后，查新结果中未发现有针对于塔机司机通道的设备信息。但所查阅的资料中有一些长度可调设备可供借鉴，如可伸缩塔机附着杆、伸缩云梯等。依照提出塔机附着杆的借鉴思路，因为塔机附着杆起着连接建筑物和塔机的作用，附着杆能够在一定范围内能进行伸缩调节，伸缩式附着杆由固定杆和伸缩杆组成，固定杆采用槽钢对向组合并用钢板隔段焊接组成，滑动杆采用整根方管进行打孔制作而成，使用时将滑动杆嵌入固定杆内，通过滑动杆的收缩实现附着杆长度调节。
2、受到以上查新启发，决定确立研发一种可伸缩的司机通道，因而确定课题为“塔式起重机司机通道的研制”； 目标是研制一种长度可调节的司机通道；目标值是司机通道能够在建筑物距离塔机3～5米范围内长度可调节。
三、提出方案和选择最佳方案
1、借鉴的塔机伸缩式附着杆，滑动杆完全缩进时附着杆长度为3m，滑动杆完全拉伸时附着杆长度为4.7mm，满足3m-4.7m的覆盖范围；而目标是研制一种适用于建筑物距离塔机3～5m范围内长度可调节的塔机司机通道，如果采纳伸缩式附着杆的思路，只需要将塔机司机通道收缩后的长度做到3.3m以上，既可满足其伸缩范围为3～5m的要求。
2、通道组合方式选择，拟定了三种连接方式可供选择，方案一：槽钢与槽钢组合；方案二：槽钢与矩形管组合；方案三：矩形管与矩形管组合；通过对比筛选，方案一结构自重较大，不利于搭设；方案二通道A矩形管需要割开开口，矩形管强度受到影响，安全隐患加大；方案三两种材料结合，自重相对较轻，且利于连接，因此选用方案三。
3、槽钢与矩形管型号的选择，通过对两种矩形管的受力计算及综合分析，我们最终选用的是60*40*3的矩形管；对槽钢选用8#槽钢。
4、通道连接方式选择，拟定了三种连接方式可供选择，方案一：开口向上侧；方案二：开口向外侧；方案三：开口向内侧；通过对比发现第一种连接方式安全性方面在受集中作用力时可能出现滑脱现象，第二种连接方式需要每隔一段距离加设钢板块垫高连接处理，第三种连接方式简单，易于安装，受力合理，最终选择方案三。
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5、搭接固定端的选择，拟定了三种连接方式可供选择，方案一：两端固定；方案二：塔机端固定；方案三：建筑物端固定；考虑到塔机会在现实工作中有一定幅度摆动，因此抛弃第一种方式。方案二中，每次挪移通道就需要在建筑物上进行一次预埋，耗费工时。方案三为塔机标准节端固定，安装操作简单，最终选择方案三。
6、塔机标准节端固定方式的选择，因U型丝在进行固定时对孔较难，且需要进行螺丝紧固，存在一定安全风险，最终选择易于安装固定卡固定。
经过对子方案的细化筛选，选择出最佳方案，并运用系统图进行归纳梳理。
四、制定对策
1、对策实施一，选用8#槽钢；首先对钢材市场考察并购买8#槽钢，进行送检有资质的第三方检测，检测是否合格；其次，根据图纸对通道A各部件进行下料；在进行加工制作前，运用PDPC法对可能在加工过程中出现的各种问题进行预控，保证在实施过程中的顺利进行；效果检查：经检测部门检测购买材料均合格；下料长度偏差均小于2mm；通道A焊接完成后表面弯曲偏差均小于2mm。
2、对策实施二，选用40*60*3矩形管；同理按照对策实施一的步骤进行实施；效果检查：材料经检测部门检测均合格；下料长度偏差均小于2mm；通道B焊接完成后表面弯曲偏差均小于2mm。
3、对策实施三，采取开口向内侧连接方式；根据设计要求进行通道A与通道B组装；通道A和通道B组装完成后做最不利载荷试验；效果检查：通过上述检查表可以看出，最不利荷载试验后，挠度值满足《钢结构设计规范》(GB50017-2003)要求。
4、对策实施四，选择固定卡固定；对制作班组下达技术交底；根据图纸要求用焊接的方法进行固定卡安装；并检查焊接质量；效果检查：通过对固定卡焊接质量的检查，未出现漏焊、夹渣、气孔等，所有焊缝焊脚尺寸均符合设计要求。
五、效果检查
1、目标检查：对研制的伸缩式司机通道安装使用，并进行了跟踪调查，调查结果如下表所示：通过水平通道B的自由伸缩，适用于建筑物与塔机3～5m之间的距离，达到目标要求。
2、经济效益检查：本次研制活动开展成本为950元，如果只对本年进行对比，则研制司机通道的成本大于钢管扣件搭设的司机通道成本。但伸缩式塔机司机通道可重复使用，属于“一次投入永久收益”的类型，在以后的使用中会比钢管扣件搭设的司机通道节省很多经济成本。
3、社会效益检查：为建筑施工现场创造了良好的工作环境，杜绝了因攀爬塔机造成的人员坠落事故的发生，提升了建筑工地的良好形象，在同行业树立了新的标杆。
六、巩固及标准化
通过多次实验，调整图纸数据，将材料尺寸统一化，形成固定模式，同时编制《塔式起重机伸缩式司机通道作业指导书》。并对成果及时申报并获得《国家实用新型专利证书》，专利编号为：ZL 2017 2 0603928.8。
参考文献：
[1]《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
[2]《起重机设计规范》（GB/T3811-2008）
[3]《塔式起重机安全规程》（GB5144-2006）
[4]《塔式起重机》（GB/T5031-2008）
论文作者:李春龙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：通道论文; 塔机论文; 司机论文; 方案论文; 槽钢论文; 建筑物论文; 长度论文; 《电力设备》2019年第16期论文;