淺談一種新型塔式起重機垂直度測量用標(biāo)尺的設(shè)計

徐超，徐羅軍，張叢敏，徐皓宇

（湖北特種設(shè)備檢驗檢測研究院宜昌分院，湖北 宜昌 443000）

塔式起重機又簡稱塔吊，廣泛用于建筑工地、重點工程等施工過程中物料的輸送。由于塔式起重機的起升高度高、工作幅度大、工作頻次高，為了保證塔式起重機在使用過程中的安全性，所以在塔式起重機的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)程里均對其垂直度有要求。塔式起重機的垂直度受到現(xiàn)場制作的基礎(chǔ)質(zhì)量、現(xiàn)場安裝工藝等因素的影響，在使用過程中，塔式起重機受到外力的作用，其結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓的松動，以及塔式起重機基礎(chǔ)附近地勢的沉降和塔式起重機附墻的質(zhì)量等也對其垂直度有重要影響，在塔式起重機安裝驗收時、維護保養(yǎng)時和定期檢驗時，都應(yīng)該對其垂直度進行測量，確保垂直度在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

1 塔機垂直度要求

根據(jù)JGJ 305-2013《建筑施工升降設(shè)備設(shè)施檢驗標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，塔式起重機安裝后，在空載、風(fēng)速不大于3m/s狀態(tài)下，獨立狀態(tài)塔身(或附著狀態(tài)下最高附著點以上塔身)軸心線的側(cè)向垂直度允許偏差不應(yīng)大于4/1000，最高附著點以下塔身軸心線的垂直度允許偏差不應(yīng)大于2/1000。

2 塔機垂直度檢測方法

塔式起重機的垂直度檢測是將標(biāo)尺貼靠在塔身結(jié)構(gòu)中心的最高處和最底處，利用經(jīng)緯儀讀出兩標(biāo)尺之間的刻度差，然后經(jīng)過計算得到相應(yīng)的垂直度（見圖1）。目前，傳統(tǒng)的做法有兩種，一種是利用卷尺測量標(biāo)準(zhǔn)節(jié)兩主弦桿之間的距離，找到中心做標(biāo)記，然后貼標(biāo)尺；另一種方法是在基礎(chǔ)節(jié)主弦桿外側(cè)貼標(biāo)尺，從最上面標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿外側(cè)邊緣做基準(zhǔn)引線至最下面的基礎(chǔ)節(jié)弦桿外側(cè)的標(biāo)尺，讀出最下面基礎(chǔ)節(jié)主弦桿外側(cè)邊沿至引線在標(biāo)尺上位置之間的刻度。

圖1 塔機垂直度測量方向示意圖

上述兩種方法在實際測量過程中，主要存在以下問題：一是找出塔身結(jié)構(gòu)中心位置麻煩且不準(zhǔn)確；二是標(biāo)尺在粘貼過程中很難達到水平；三是不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測量塔身中軸線的偏差。這些問題都將導(dǎo)致塔身垂直度測量結(jié)果的不準(zhǔn)確。

3 標(biāo)尺設(shè)計方案及原理

為解決以上技術(shù)問題，本文介紹了一種新型塔式起重機垂直度測量用標(biāo)尺的設(shè)計（見圖1）。設(shè)計思路是在檢測現(xiàn)場能夠快速安裝調(diào)整。在檢測人員進行檢測前，通過固定裝置和伸縮裝置快速的將標(biāo)尺安裝在塔機的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上，同時，利用調(diào)平裝置精準(zhǔn)的調(diào)平標(biāo)尺，使塔機的垂直度檢測更加精準(zhǔn)。

3.1 固定裝置

固定裝置的作業(yè)是將整個標(biāo)尺利用磁力座固定在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)兩個主弦桿上。磁力座通過鉸接耳座與標(biāo)尺尺身連接，檢測人員達到現(xiàn)場后，可將其中兩個磁力底座靠貼在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上后，旋轉(zhuǎn)磁力座控制開關(guān)，將標(biāo)尺吸附在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的兩弦桿之間。

3.2 調(diào)節(jié)裝置

調(diào)節(jié)裝置的主要作用是通過升降調(diào)節(jié)機構(gòu)對標(biāo)尺的水平度進行調(diào)整。升降調(diào)節(jié)機構(gòu)包括固定在第二磁力底座底部端面的螺母座，螺母座上通過螺紋傳動配合有升降螺桿，升降螺桿的頂端與升降座的底部端面相接觸配合。通過升降螺桿與螺母座之間的螺紋傳動配合，進而使得升降螺桿實現(xiàn)頂升，進而頂起升降座，通過升降座帶動伸縮刻度尺沿著滑槽升降，進而實現(xiàn)水平位置的調(diào)節(jié)。

在進行調(diào)平過程中，利用伸縮刻度尺的頂部兩端分別設(shè)置兩個水平泡確定標(biāo)尺是否達到水平狀態(tài)。

3.3 伸縮裝置

伸縮裝置主要作用是改變標(biāo)尺的長度以適應(yīng)不同型號的塔吊的檢查，并且伸縮裝置上設(shè)置伸縮刻度，以便檢測人員現(xiàn)場讀取數(shù)據(jù)進行記錄。伸縮刻度尺包括主刻度尺和副刻度尺，主刻度尺的內(nèi)部通過滑動套裝有多節(jié)副刻度尺，主刻度尺和副刻度尺的底端兩側(cè)都分別設(shè)置對稱布置的刻度線（圖2）。

圖2 一種新型塔式起重機垂直度測量用標(biāo)尺

4 使用方法

在使用過程中，檢測在假設(shè)經(jīng)緯儀前或者后，通過固定裝置將標(biāo)尺固定在塔式起重機標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的主弦桿的側(cè)壁上，然后，拉動伸縮刻度尺，將另一磁力底座通過磁力配合安裝在另一側(cè)弦桿上，通過水平泡觀察伸縮刻度尺的水平狀態(tài)，并利用升降螺桿實現(xiàn)水平位置的調(diào)節(jié)，最終再進行后續(xù)的測量。

5 結(jié)語

本文設(shè)計的一種塔式起重機垂直度測量用標(biāo)尺，結(jié)構(gòu)簡單，固定、安裝、拆卸方便，主要有以下幾個優(yōu)點。

（1）很好地解決了現(xiàn)有塔式起重機垂直度測量過程標(biāo)尺粘貼位置不準(zhǔn)確及粘貼不規(guī)范導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確的問題。

（2）標(biāo)尺可以根據(jù)塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿的間距進行調(diào)整，能夠適應(yīng)不同間距的塔式起重機的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間距，具有很強的使用靈和性和適應(yīng)性。

（3）利用調(diào)整裝置可以實現(xiàn)標(biāo)尺的快速調(diào)平，通過采用兩個對稱布置的水平泡，可以方便地觀察伸縮刻度尺的水平狀態(tài)，提高了其使用的便捷性，可以大大提高現(xiàn)場檢測人員的工作效率以及檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

塔式起重機的垂直度是塔吊安全作業(yè)的基本保障，無論是在安全檢驗檢測還是使用單位的定期檢查中都需要對塔吊的垂直度進行測量，以防相應(yīng)的指標(biāo)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，給安全生產(chǎn)帶來隱患。希望這款簡單實用的新標(biāo)尺能對相關(guān)行業(yè)和人員有所幫助。