塔式起重機(jī)的發(fā)展及其應(yīng)用在國內(nèi)雖然還不到半個(gè)世紀(jì),但在國外已有近百年的歷史。半個(gè)多世紀(jì)以來,
以法國波坦(Potain)和德國利勃海爾(Liebherr)公司為代表的歐洲幾大塔機(jī)制造商一直是世界塔機(jī)技
術(shù)的領(lǐng)跑者,在塔機(jī)的機(jī)構(gòu)性能、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)用領(lǐng)域等各方面都取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。就結(jié)構(gòu)形式而
言,動(dòng)臂變幅式、水平臂架小車變幅式塔機(jī)等都曾經(jīng)在很長的時(shí)期內(nèi)各領(lǐng)風(fēng)騷,在最近幾十年水平臂架小
車變幅式的自升塔機(jī)無論在國內(nèi)還是國外的市場上一直占據(jù)主導(dǎo)地位。
近幾年國外塔機(jī)市場上,一種結(jié)構(gòu)新穎的平頭式塔機(jī)發(fā)展很快,大有流行之勢;在國內(nèi)市場雖然也有廠家
推出平頭塔機(jī),但用戶對(duì)其了解不多,有的用戶還沒有平頭塔機(jī)的概念,所以發(fā)展較慢。為此,本文就其
在國內(nèi)外的發(fā)展及應(yīng)用做一介紹,使廣大用戶對(duì)平頭塔機(jī)有個(gè)全面、深入的了解,希望塔機(jī)制造廠和用戶
都能從中得到啟發(fā)。
1 平頭塔機(jī)的起源
平頭塔機(jī)起源于歐洲,叫法源于flat-top tower crane的譯名, 也有叫無塔頭式塔機(jī)(topless tower
crane)的。平頭塔機(jī)的設(shè)計(jì)思想及雛形最早可追溯到20世紀(jì)60年代,當(dāng)時(shí)法國Richier公司研制的塔機(jī)外
形已接近于現(xiàn)在的平頭塔機(jī),例如其X1290和GT系列塔機(jī)塔頭較矮,通常不超過4m,只稍稍高于吊臂和平
衡臂。但嚴(yán)格來講,這些塔機(jī)又不同于現(xiàn)在的平頭塔機(jī),盡管塔頭較矮,但還是能區(qū)分出塔頭、平衡臂、
拉桿等。
真正的平頭塔機(jī)誕生于1975年, 瑞典Linden 公司首次提出平頭塔機(jī)的概念,并率先推出了Linden 8000
平頭塔機(jī)模數(shù)系統(tǒng),不同型號(hào)平頭塔機(jī)的吊臂可以互換。Linden 平頭塔機(jī)沒有傳統(tǒng)意義上的塔頭,而且
取消了拉桿,上部結(jié)構(gòu)形狀呈水平且均為剛性結(jié)構(gòu),沒有傳統(tǒng)塔機(jī)那種塔頭、平衡臂、吊臂及拉桿之間的
鉸接連接方式。可以說,Linden 平頭塔機(jī)的出現(xiàn)揭開了平頭塔機(jī)發(fā)展的序幕。
2 平頭塔機(jī)在國外的發(fā)展
自從 Linden 公司推出平頭塔機(jī)以來在相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)沒有被用戶普遍接受,因?yàn)槿藗冊(cè)趦?nèi)心深處已
經(jīng)習(xí)慣了帶塔頭的塔機(jī),認(rèn)為塔機(jī)帶塔頭是天經(jīng)地義的事,有的甚至認(rèn)為塔機(jī)上沒有塔頭、拉桿, 結(jié)構(gòu)不
合理、不安全。一直領(lǐng)導(dǎo)世界塔機(jī)發(fā)展潮流的波坦和利勃海爾等大公司對(duì)平頭塔機(jī)最初都不推崇,所以其
發(fā)展一直較緩慢。
隨著平頭塔機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被越來越多的用戶所認(rèn)可,于是一些制造廠家紛紛涉足
平頭塔機(jī)的研制,以至于波坦和利勃海爾等大公司也以各種方式推出平頭塔機(jī),由此極大地推動(dòng)了平頭塔
機(jī)的發(fā)展。近5年是國外各大塔機(jī)制造商相繼推出平頭塔機(jī)最集中的時(shí)期,也是發(fā)展最快的時(shí)期。下面從
幾個(gè)主要塔機(jī)制造公司的情況就可以看出平頭塔機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及態(tài)勢。
2.1 Linden-Comansa 公司
20多年前,瑞典Linden公司以Linden 8000模數(shù)系列平頭塔機(jī)為先導(dǎo),將平頭塔機(jī)這一新概念引入到塔機(jī)
世界,其意義不僅在于引入了一種新概念,還在于引入了塔機(jī)模數(shù)化設(shè)計(jì)、應(yīng)用的新思維,使不同級(jí)別與
型號(hào)的塔機(jī)能夠共用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系統(tǒng),從而極大地提高了塔機(jī)的適應(yīng)性和靈活性。西班牙Comansa公
司在買下Linden 8000模數(shù)系列技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)平頭塔機(jī)進(jìn)行了全面的研究、改進(jìn),使其在性能、規(guī)格、
型號(hào)和系列等方面都有了很大的發(fā)展、完善和提高,從此使Linden-Comansa的名字享譽(yù)海外。
Linden-Comansa平頭塔機(jī)的發(fā)展并不一帆風(fēng)順,由當(dāng)初的不被認(rèn)可到現(xiàn)在的流行經(jīng)歷了一個(gè)漫長的發(fā)展過
程。在最初的10多年里,Linden 8000模數(shù)系列平頭塔機(jī)只在世界的某些局部地區(qū)打開了局面,而在其它
地區(qū)并沒有得到發(fā)展和推廣。盡管如此,Linden-Comansa人堅(jiān)信自己的眼光,執(zhí)著地走自己的路。 他們
不斷地對(duì)平頭系列塔機(jī)的技術(shù)進(jìn)行探索和完善,將它發(fā)展成一個(gè)多系列的完整系統(tǒng),如Linden 8000、
1000、2100系列。
2.2 波坦(BKT)公司
德國BKT公司也是較早推出平頭塔機(jī)的制造商。該公司自1990年就開始制造具有自己特色的平頭塔機(jī),和
Linden-Comansa 相比BKT平頭塔機(jī)的上部結(jié)構(gòu)顯得更輕便,尤其是平衡臂更簡潔。BKT在平頭塔機(jī)上突飛
猛進(jìn)的發(fā)展使該公司在同行中的名聲大振,市場占有率逐漸提高,從1995年8月到1997年短短的兩年間僅
在馬來西亞地區(qū)就銷售出56臺(tái)平頭塔機(jī),這一動(dòng)向引起了世界塔機(jī)巨頭波坦公司的注意。
此前,波坦公司生產(chǎn)的帶塔頭式的塔機(jī)一直在世界上絕大多數(shù)國家和地區(qū)占有主導(dǎo)地位,平頭塔機(jī)剛出現(xiàn)
時(shí)波坦公司一直對(duì)此不予考慮,可后來Linden-Comansa和BKT公司的平頭塔機(jī)取得成功后,波坦公司不但
改變了看法,而且在1998年9月收購了BKT公司。BKT的平頭塔機(jī)填補(bǔ)了波坦公司在塔機(jī)系列上的一個(gè)空白
,使波坦公司有了新的賣點(diǎn)。
波坦公司收購了BKT公司以后,對(duì)平頭塔機(jī)系列進(jìn)行了改造和發(fā)展。首先,將平頭塔機(jī)重新命名為MDT系列
,將其作為本公司一個(gè)新的塔機(jī)系列;其次,除上部結(jié)構(gòu)和電器部分外其它部分采用波坦的部件,如標(biāo)準(zhǔn)
節(jié)、頂升系統(tǒng)、固定支腳、行走機(jī)構(gòu)等,以取得和波坦系列塔機(jī)的通用性。這一舉措更加促進(jìn)了平頭塔機(jī)
的銷售,因?yàn)樗胁ㄌ构镜挠脩舳伎梢允褂盟麄冊(cè)械牟ㄌ共考?,尤其是?biāo)準(zhǔn)節(jié)。從2001年起又有了進(jìn)
一步的發(fā)展,MDT系列平頭塔機(jī)的用戶又多了一種選擇,即該公司新推出了LVF變頻起升機(jī)構(gòu),據(jù)稱該機(jī)構(gòu)
的起升、下降速度比以前快70%,這標(biāo)志著BKT的平頭塔更進(jìn)一步融入到了波坦的塔機(jī)系列中。
現(xiàn)在,波坦MDT系列平頭塔機(jī)已有50~412tm共計(jì)13種型號(hào),在2001年Bauma博覽會(huì)上展出了MDT222平頭塔
機(jī)。值得一提的是該平頭塔機(jī)在德國市場取得了比其它國家更大的成功,這對(duì)于德國的塔機(jī)巨頭利勃海爾
公司來說是個(gè)不大不小的刺激。
2.3 利勃海爾公司
作為世界兩大塔機(jī)巨頭之一的德國利勃海爾公司一直與法國波坦公司并駕齊驅(qū),主導(dǎo)著世界塔機(jī)發(fā)展的潮
流。當(dāng)初德國BKT推出平頭塔機(jī)時(shí)并沒引起利勃海爾的注意,可隨著BKT平頭塔機(jī)市場份額的不斷加大并在
多個(gè)國家取得節(jié)節(jié)勝利,利勃海爾再也不能坐視不理了。他們也看到了平頭塔機(jī)的潛在市場,并于1996年
開始提供平頭塔機(jī)。
利勃海爾推出的EC-B系列平頭塔機(jī)是在傳統(tǒng)的EC-H塔機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。EC-B回轉(zhuǎn)以下的部分與傳統(tǒng)的
EC-H塔機(jī)完全通用,但回轉(zhuǎn)以上采用平頭塔機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。EC-B系列平頭塔機(jī)有80 EC-B6、112EC-B8、
180EC-B10 3種型號(hào), 最大起重量為6t、8t、10t。
2.4 Terex Lifting公司
Terex Lifting (Peiner 和Comedil) 公司是美國起重機(jī)行業(yè)的一家大公司,以往沒有涉足塔式起重機(jī)行
業(yè)。他們看到塔機(jī)在美國的潛力后于1998年11月一舉收購了德國Peiner和意大利Gru Comedil兩家塔機(jī)制
造公司,從而一躍成為世界上繼波坦和利勃海爾之后的第三大塔機(jī)制造商(就塔機(jī)的規(guī)模而言)。
意大利Comedil公司在Bauma 〖DK〗’98博覽會(huì)上推出他們自己的平頭塔機(jī),從而拉開了該公司生產(chǎn)平頭
塔機(jī)的序幕,在不到1年時(shí)間里就取得了不錯(cuò)的業(yè)績,受到用戶的歡迎。在Bauma 2001博覽會(huì)上Comedil
又展出了CTT141-8 和CTT161-8兩種型號(hào)平頭塔機(jī)。現(xiàn)在Comedil CTT平頭塔機(jī)系列已有8種型號(hào)。
自從Peiner和Comedil同歸Terex門下之后兩個(gè)公司的資源得以共享,Peiner公司又將Comedil平頭塔機(jī)加
入到他們的塔機(jī)系列,形成了Peiner CTT平頭系列。該系列平頭塔機(jī)集兩家公司之所長,采用Peiner的卷
揚(yáng)機(jī)構(gòu)、電氣系統(tǒng)和塔身節(jié),上部采用Comedil的平頭結(jié)構(gòu)及司機(jī)室,截至2002年3月已有3種型號(hào), 包括
CTT331(額定起重量為12t或16t,最大臂長75m)、CTT431、CTT561(額定起重量32t,最大臂長85m,屬
于600 tm級(jí)),其起升機(jī)構(gòu)普遍采用無級(jí)調(diào)速變頻機(jī)構(gòu)。
2.5 Jost公司
提到平頭塔機(jī)不能不提到Jost先生——世界塔機(jī)界的傳奇人物。他可以稱得上當(dāng)今德國乃至世界最著名的
塔機(jī)設(shè)計(jì)師之一,已有39年的塔機(jī)設(shè)計(jì)職業(yè)生涯,曾先后為多家公司設(shè)計(jì)過45種型號(hào)塔機(jī),其中尤以平頭
塔機(jī)最為著名,平頭塔機(jī)之所以有今天方興未艾的發(fā)展局面和他有直接的關(guān)系。他曾先后設(shè)計(jì)過包括波坦
(BKT)的MDT系列(MDT50~MDT302)、Terex -Peiner 的CTT和TT系列(CTT141~TT561), Terex-
Comedil的CTT系列(CTT141~TT561)、 Noell和其它公司的平頭塔機(jī)等。
Jost先生為別人設(shè)計(jì)了37年塔機(jī)后,2000年7月建立了以Jost為品牌的公司,專門設(shè)計(jì)并生產(chǎn)塔機(jī),其王
牌是平頭系列塔機(jī)。Jost先生注意到建筑工程上越來越多地采用砼預(yù)制件,其尺寸和質(zhì)量也越來越大,對(duì)
75~80m臂長、400~600tm的塔機(jī)有很大需求,所以其重點(diǎn)放在300tm以上級(jí)別的平頭塔機(jī)上。和以前的相
比他最新設(shè)計(jì)的平頭塔機(jī)有了新的改進(jìn)和發(fā)展,如設(shè)計(jì)更加簡潔,安裝更加方便、安全,而且便于維修;
采用新式底架和更加寬大、舒適的司機(jī)室;另外在塔身的連接上有所創(chuàng)新。Jost平頭塔機(jī)可以有多種塔身
及吊臂的組合,為了簡化不同部件的組合Jost 先生發(fā)明了一種平頭塔機(jī)模數(shù)計(jì)算表用來幫助確定所選的
部件,如根據(jù)用戶需求選定塔機(jī)的臂長、最大起重量和端部吊重等。
Jost塔機(jī)公司的成立并得以發(fā)展僅靠Jost的品牌是不夠的,關(guān)鍵還要靠資金的支持。馬來西亞的一位投資
商看出了平頭塔機(jī)的廣闊發(fā)展前景,毅然斥資4 000萬美元,使Jost公司得到強(qiáng)大的資金支持。在2001年
的Bauma博覽會(huì)上Jost公司展出了最新研制的1臺(tái) 300tm平頭塔機(jī),這標(biāo)志著Jost 塔機(jī)在國際塔機(jī)舞臺(tái)上
正式登場。
2.6 其它廠家
除了上述廠家之外還有一些廠家也不甘落后,如制造出世界最大塔機(jī)K10000(10000tm)的丹麥Kroll公司
也于2001年8月隆重推出了自己的平頭塔機(jī), 以保持與其它國際著名塔機(jī)廠同步發(fā)展,現(xiàn)已推出起重能力
200~500tm的3種型號(hào)的平頭塔機(jī)包括K222、K333和K555。
3 平頭塔機(jī)在國外的應(yīng)用
平頭塔機(jī)問世之初人們對(duì)它還不太認(rèn)可和重視,隨著在各類工程中的實(shí)際應(yīng)用人們逐漸發(fā)現(xiàn)了它的一些不
可替代的優(yōu)點(diǎn)。下面介紹幾個(gè)比較典型的平頭塔機(jī)應(yīng)用實(shí)例。
1)1999年在德國多特蒙德機(jī)場擴(kuò)建工程施工中使用了9臺(tái)利勃海爾塔機(jī),用來修建帶有3層地下停車場的新
航站樓及其它附屬設(shè)施。塔機(jī)要用來吊運(yùn)2300t的鋼結(jié)構(gòu)及4萬m3的砼,施工時(shí)要求考慮塔機(jī)對(duì)旁邊機(jī)場雷
達(dá)系統(tǒng)的干擾問題。如果全部采用帶塔頭的塔機(jī),密布的9臺(tái)塔機(jī)就會(huì)產(chǎn)生空間障礙問題,每兩臺(tái)交叉作
業(yè)的塔機(jī)吊臂上下距離要保持10m以上,這樣累積起來塔頭將占用很高的空間,勢必影響和干擾旁邊機(jī)場
飛機(jī)的正常起降。施工單位在關(guān)鍵位置采用了5臺(tái)EC-B平頭塔機(jī),由于每臺(tái)平頭塔機(jī)吊臂間上下距離可成
倍降低,大大降低了塔機(jī)機(jī)群所占用的上部空間,發(fā)揮了優(yōu)勢和威力,有效地解決了空間障礙問題。
2)在德國漢堡市內(nèi)的施工工地已經(jīng)有一群波坦MD235、MD265、MD175和H30/30等帶塔頭的水平臂小車變幅式塔機(jī),但在施工過程中原有的塔機(jī)無法滿足施工要求,還需要額外的塔機(jī)參與施工。這時(shí)各塔機(jī)間的距
離很近,再加一臺(tái)同樣形式的帶塔頭塔機(jī)則很難解決相互交叉作業(yè)時(shí)的干涉問題,而通過增加1臺(tái)MDT162
平頭塔機(jī)就很容易解決這一難題。
3)在德國大規(guī)模建造高速鐵路期間法蘭克福-亞琛段的施工條件非常特殊,要建許多隧道,而且還面臨低
空高壓線的考驗(yàn)。帶塔頭的塔機(jī)在低空高壓線下施工的危險(xiǎn)性是可想而知的,而人們更想不到塔機(jī)還能在
隧道內(nèi)工作,正是由于有了平頭塔機(jī)才使得在上述特殊情況下的施工成為可能。利勃海爾在當(dāng)?shù)氐拇頌?
總承包商提供了兩臺(tái)改造的180EC-B型平頭塔機(jī)以適用于隧道內(nèi)的抓斗作業(yè)。電纜卷筒安在特制的變幅小
車平臺(tái)上,可使電纜在整個(gè)吊臂上移動(dòng),以便為液壓操縱的抓斗供電;在大起重量條件下工作時(shí)需要按預(yù)
定的比率降低起重量,若需轉(zhuǎn)為通常的起重作業(yè)工況則可很方便地將抓斗從吊鉤上卸下。在德國波恩附近
一個(gè)鐵路隧道工程中,1臺(tái)改造的180EC-B平頭塔機(jī)就能頻繁工作于抓斗作業(yè)和起重作業(yè)兩種工況下;這種
改造的平頭塔機(jī)還要工作在隧道工程旁的低空高壓線下,其40m長的吊臂還可跨越旁邊的一條高速公路。
平頭塔機(jī)這種既能在隧道中、又能在低空高壓線下工作的一機(jī)多用性是普通帶塔頭的塔機(jī)所無法比擬的。