基于全站儀的塔式起重機檢測技術研究

【摘 要】本文解讀了GB/T5031-2008塔式起重機的檢驗規則，剖析了測量塔式起重機的垂直度及靜剛度的方法和技巧，總結出以往測量方法的弊端，結合全站儀的新增折邊測量功能，利用UG的三維建模技術分析出測量方法可能存在的誤差因素及其原理，總結精確測量的簡便方法，研究的內容為塔式起重機的檢驗檢測人員探究全站儀的測量方法和原理，全站儀在塔式起重機檢測技術應用及更深層次的研究提供理論依據。

【關鍵詞】塔式起重機；全站儀；起重力矩；靜剛度

0.引言

塔式起重機常用于設施建設的高層結構，確保其安全性是非常重要的分析。全站儀技術作為現代測繪技術之一，在測量工程中的各個領域應用十分廣泛，改變了傳統的檢測方式，使檢測工作更加精準方便。近年來，隨著特種設備事業的發展，全站儀測量在起重機械檢測中的應用越來越廣泛。本文通過分析橋門式起重機械檢驗的方法，探究了全站儀（全稱全站型電子速測儀）在起重機現代檢驗技術中的應用和傳統檢驗方法進行比較。

1.塔機鋼結構檢測要求

塔式起重機在施工過程中，出現的事故較多，其危險性非常大，這主要是由于塔式起重機需要在高空中操作作業的特點所致。其構件主要是桁架結構形式，維持起重機的主要原理是力矩平衡原理。這種設備在安裝檢測過程中對平衡系統安裝、制造的直線度、幾何尺寸以及起重臂架系統的要求較高。

1.1塔機垂直度檢測

從平衡力學角度來講，其起重力矩一定時，力臂越大，起重量越小。根據勾股定理計算，垂直聳立的塔式起重機偏差1°，對于30m的獨立高度塔機而言，其起重力臂偏差0.525m。因此塔式起重機的垂直度至關重要。

塔式起重機的配重較大臂要重，為了避免因一側較重而引起塔式起重機彈性變形的誤差，在檢測時，需駕駛員將大臂回轉至全站儀測量方向。GB/T5031-2008塔式起重機規定：空載，風速在不大于3m/s的狀態下，獨立狀態塔身（或附著狀態下最高附著點以上塔身）軸心線的側向垂直度允差為4/1000，最高附著點以下塔身軸心線的垂直度允差為2/1000。

1.2塔機靜剛度檢測

對于頻繁吊運物料的塔式起重機來說，其臂架的剛性要求是至關重要的，因此檢測人員需按照國家檢驗規則，在相應的載荷下對塔機的靜剛度進行校驗，GB/T5031-2008塔式起重機規定：在額定載荷作用下，塔機臂根鉸點的水平靜位移應不大于1.34H/100。H為臂根鉸點至塔機基準面（無附著時的最大獨立高度）或最高附著點（有附著時的最大懸臂高度）的垂直距離。

2.全站儀的工作原理及應用

全站型電子沿路儀（簡稱全站儀）能夠實現距離、垂直角、水平角以及高差測量等功能。這種準氣泡與任意兩個調平儀器只要安裝一次就能完成全部測量工作，這是全站儀的典型特征，在起重機械的檢驗中使用全站儀將有助于提高檢驗質量和工作效率，提高測量精度和測量能力的同時，也降低了工作強度和人員數量，全站儀能夠實現經緯儀和水平儀的各種功能，應用全站儀能夠取得精確測量，一機多能的效果。

2.1全站儀的使用方法

（1）旋轉對照部，調整水平制動旋鈕，直到水腳螺栓平行為止。

（2）調整水平腳螺旋B和C高度，使氣泡移動到中心。

（3）旋轉對照準部至90°，調節平腳螺旋A使氣泡移動到中心。

（4）重復第一步至第三步，直到照準部在任何位置，氣泡均位于中心，則說明儀器已經整平，然后作業人員根據現場需求選擇不同的測量功能。

2.2 全站儀在塔機測量的原理及應用

精確測量才能保證設備的穩定性和安全性，對于塔式起重機的測量，我們必須要引起高度重視。利用傳統的測量方法很難達到目的，在這樣的背景下就需要創新測量方式，新的測量方式，全站儀測量方式來進行專業性測量。全站儀設備本身具有紅外測距系統，在實際測量中應用紅外測距系統能夠有效精確地測量出幾何尺寸，對于同一光照下的反射補償強度基本上是可以忽略不計的。

利用全站儀的折邊測量功能，激光測量點定位至塔機基礎角鋼位置，點擊OK系統默認該點為參考坐標（0，0，0），然后將激光測量點移至同側大臂的臂根鉸點位置測量，系統自動顯示出直角三角形的三條邊的長度。根據GB/T 5031-2008塔式起重機的相關規定，可知鉸點偏移量d與塔機高度的關系：

3.總結

隨著高新技術開始在塔機上的應用，測量的技術也在不斷的提高，髙效的檢驗檢測成為了保障塔機安全運行的一大重要課題。全站儀測量在起重機械檢測中的應用越來越廣泛，改變了傳統的檢測方式，使檢測工作更加精準方便。本文通過分析橋門式起重機械檢驗的方法，探究了全站儀（全稱全站型電子速測儀）在起重機現代檢驗技術中的應用和傳統檢驗方法進行比較。

4.展望

我國現階段的塔式起重機研發設計、生產制造技術及理念尚不成熟，國外塔機的制造商注重開發經濟型城市塔機并擴展成系列，輕、中型折疊式快速安裝塔機已經開始向國內蔓延。為滿足有關規定，防止塔機距離近臂架運行易發生碰撞，或碰撞鄰近的建筑物，動臂式自升塔式起重機在城市高層建筑密集地區已得到較大推廣。塔機經較長時間的研發之后，履帶式水平臂架塔機也作為一種新型產品正式問世，且現代的新型塔機都十分重視人機工程學考慮舒適駕駛室的操作環境設計。隨著高新技術開始在塔機上的應用，測量的技術也在不斷的提高，髙效的檢驗檢測成為了保障塔機安全運行的一大重要課題。

【參考文獻】

[1]王志友，馬薇.全站儀在橋門式起重機檢驗中的應用[J].

[2]張士杰.淺談全站儀在起重機制造過程中的應用方式[J].信息與電腦（理論版），2010，（9）：15.

[3]中華人民共和國國家質量監督檢疫總局.起重機械定期檢驗規則（GB/T 5031-2008）[S].北京：新華出版社，2010.

[4]李鋈春.全站儀在檢驗大跨度起重機糾偏裝置的應用[J].機電工程技術，2013.