当一块空地上竖起一座座塔吊,我们就知道又要有一座高楼拔地而起了,要盖楼,塔吊是必不可少的,一座30米的塔吊,是不可能盖出40米的高楼的,那么问题来了,盖高楼需要塔吊,那塔吊又是靠什么建起来的呢?
会不会是在地面上制造好,然后再立起来的呢?当然不会,因为这样做也太过笨拙了,而且想要竖起如此庞然大物,难度是可想而知的,要在平地上制造这么大的东西,必然需要一块面积极大的专用场地,就算真的能够竖起来,也无法把它运到工地去。所以塔吊的建造地点只可能是盖楼的施工现场。只要注意观察,我们就会发现,施工现场的塔吊并不是从一开始就那么高的,它的高度似乎在随着大楼的增高而逐步增高,也就是说塔吊的建造过程伴随着整个施工进程。
要在施工现场建造塔吊,首先必须要打造一个牢固的地基,也就是先挖坑,再打桩,最后浇筑钢筋混凝土,有了牢固的地基之后,便可以在上面拼装塔吊了。
塔吊其实是一种构造非常简单的施工设备,从侧面看上去就是一个十字,这个十字下面的一竖就被称之为塔身,上面的一竖则被称之为塔尖,左右两横,一个是吊臂,另一个则是平衡臂,在十字的中心位置安装有一个转台,依靠转台,塔吊便可以实现360度旋转,而塔吊的驾驶舱也位于转台上。要组装塔吊,首先就要组装塔身,塔吊的塔身其实并不是一个整体,而是由一个个桁架构件拼装而成的,每一个桁架构件就被称之为一个“标准节”,这个标准节就类似于竹子上的一段段竹节,当它们摞在一起,塔身就组装完成了。
组装塔吊通常都是使用移动式吊车,而移动式吊车的高度我们都是有目共睹的,跟塔吊是没法比的,所以最初组装而成的塔身高度非常有限。
有了矮锉版的塔身之后,就可以在上面安装转台了,之后再在转台之上安装塔尖,再把平衡臂和吊臂安装在转台的左右两端,为了降低平衡臂和吊臂所受的压力,还会通过拉杆将它们悬挂在塔尖上,如此,一个塔吊就建造完成了。此时的塔吊和在工地上忙碌的塔吊已经一模一样了,唯一的区别就是“又矮又挫”,那么这个矮锉版的塔吊是如何长高的呢?这就需要用到一个装置了,这个装置叫做“爬升架”。所谓爬升架就是一个开放的标准节,它的长度和一个标准节相等,刚好可以套在标准节的外围,类似于给水杯套了一个水杯套。
爬升架并非四面封闭的,而是有一面呈现开放式,所以爬升架可以从塔身底部套在第一段标准节上,之后便从塔身底部向上滑动至转台底部,此时它就可以接替最高一段标准节的工作,拖住转台。
关键的地方到了,爬升架会通过液压杆向上托举转台,直至顶出一个标准节的空位,此时一段新的标准节会通过爬升架开放的一面滑入,安装固定之后,塔吊便长高了一个标准节,如此反复操作,塔吊就会越来越高了。塔吊建好之后就可以开始建造大楼了,此后只需要根据大楼的施工进度,再逐步加高塔身就可以了。知道了塔吊是如何建造起来的,还有另外一个问题等待着我们,那就是塔吊为什么不会倒呢?因为塔吊有平衡臂吗?只有平衡臂是不够的。
塔吊有一条吊臂和一条平衡臂,二者一长一短,在平衡臂的尾部有着几块巨大的混凝土配重,目的就是使塔吊保持平衡,但问题是平衡臂的长度是固定的,混凝土配重的重量也是固定的,但塔吊所吊的货物重量却不同,怎么能够始终保持平衡呢?
我们知道像塔吊这种结构的物体想要保持平衡,就必须使左右两侧的力矩保持相等,而力矩就等于力臂的长度乘以物体的重量,平衡臂这边的力臂长度和重量都是不可变的,也就是说力矩是一定的,而吊臂那边的物体重量是变动的,所以要保持平衡,就必须让力臂的长度也变起来,所以塔吊上负责起吊物体的载重小车是可以在吊臂上前后移动的。根据所吊物体的重量不同,载重小车会调整力臂的长度,以保持吊臂这边的力矩和平衡臂那边是相等的,因此塔吊才能够屹立不倒。