自组装式安装技术取得进展

自升式塔式起重机凭借其强大的起重能力、远距离作业范围和在狭小空间内快速安装的特性，正迅速在美国建筑市场获得青睐。尽管其紧凑的设计和自动化安装流程似乎使其与传统移动式起重机区别开来，但一项关键要求却完全相同：安装自升式塔式起重机时必须采用合适的支撑结构。

自升式起重机的支腿支撑取决于对角载荷的理解，角载荷相当于最大支腿反作用力。然而，自升式起重机和移动式起重机之间存在一个关键区别。

与移动式起重机类似，自升式起重机通过其四个支腿将大量荷载传递到地面。这些反作用力（称为角荷载）可能相当大，尤其是在像波坦IGO T99这样的大型机型上。随着自升式起重机在框架结构、轻型商用车、工业和租赁车队等领域的广泛应用，许多承包商都面临着评估此类设备的地面条件、承载力和地基尺寸的需求。

不断上涨的市场

在美国，自升式起重机的使用量稳步增长，这得益于这些起重机在重复性起重作业环境中带来的优势。

“美国市场对自升式塔式起重机的需求持续增长，涵盖了广泛的应用领域，”东北地区马尼托瓦克经销商斯蒂芬森设备公司的塔式起重机专家查德·雅各布斯表示。像波坦IGO T99这样的大型机型是目前最常用的机型之一，而美国也是全球此类大型起重机的主要市场之一。

这些起重机尤其受到框架结构承包商的青睐，他们经常在空间狭小、材料密集的环境中作业，一台起重机就能替代叉车、伸缩臂叉车或小型移动式起重机。它们也非常适合轻型钢结构工程、小型工业项目和仓库建设。

“大多数自升式起重机都是通过租赁渠道进入施工现场的，租赁公司通常负责运输和安装，”雅各布斯说。“根据项目的不同，操作员可能由租赁公司或承包商提供。但无论谁在驾驶室里，有一项责任始终不变：确保起重机从架设完成的那一刻起就得到妥善支撑。”

了解角荷载

自升式起重机的支腿支撑取决于对角载荷的理解，角载荷相当于最大支腿反作用力。这些载荷决定了支腿垫或起重机垫的强度、刚度和表面积要求。

“起重机由四个支腿支撑，总角载荷主要受起吊载荷和风力或吊臂索力的共同影响，”雅各布斯说。“这些因素共同决定了载荷在每个支腿上的分布情况。”

然而，自升式起重机和移动式起重机之间存在一个关键区别。移动式起重机的支腿受力可以根据吊臂位置、负载和配置进行计算。

“对于像 IGO T99 这样的自升式火箭，制造商只提供了一个确定的‘最坏情况’值，”雅各布斯说。

此外，自升式起重机在不使用时必须能够随风自由旋转。如果起重机没有完全水平，配重自然会向低侧下沉，从而对结构造成过大的压力，危及安全。

方法始终如一。必须了解并确定反作用力（角载荷）、支腿浮筒的尺寸和形状以及允许的地面承载力，才能确保选择合适的支撑材料。支撑材料必须足够坚固以承受载荷和压力，足够刚硬以有效分散载荷和压力，并且面积足够大以保持设备水平。

自组装装置建模

位于德克萨斯州克罗斯比的国际操作工程师联盟培训中心最近用更大的IGO T99自升式起重机替换了原有的波坦IGO T70起重机。此次升级促使人们需要重新评估地基、支撑材料和起重机底座。

训练及设备助理约翰·卡拉汉解释说，他们首先请了一家工程公司对土壤进行评估。该公司建议进行改良，包括添加碎石灰石以加固支撑层。

“我们还计划按照以往的做法，在支腿垫下方放置钢板，就像我们在利勃海尔自升式钻机上所做的那样，”卡拉汉说。

为了完成安装，卡拉汉从马尼托瓦克公司收集了起重机规格，并咨询了DICA公司以获取垫层建议。

“说到支腿垫，DICA公司是最佳咨询对象，”他说道。“他们掌握着最准确、最新的信息。”根据起重机数据和地面条件，DICA公司推荐其24平方英尺的EcoMax起重机垫，额定承重能力为16万磅，用于新型IGO T99起重机。

DICA 的 FIT 评估依赖于诸如最大支腿反力（或本例中的角载荷）、支腿浮动尺寸和允许的地面承载力等信息来确定合适的垫层尺寸和材料。

卡拉汉重视复合钢混合系统的可见性和耐用性。

“我喜欢钢材和复合材料的组合，而且能够看到起重机底座的制造过程。我觉得这样更容易检查，”他说道。他还称赞了产品的长期耐用性：“DICA的产品能够经受住德克萨斯州的高温和阳光照射，甚至比我们的一些起重机还要好。”

不断增长的需求

卡拉汉总结了该行业向工程化外伸支架垫的转变。

“业内人士现在都期望使用专业设计的支腿垫。这比在施工现场使用手头现有的材料更安全，因为你知道这套支腿垫是专为特定起重机设计的，并且能够承受相应的载荷。”

在美国建筑业，自升式塔式起重机的应用持续增长，业内专家认为这一趋势将会加速。Jacobs公司指出，IGO T99代表了领先的技术。

他说：“这些机器运行极其稳定安全，而合适的支腿垫对于保持这种稳定性、保护起重机的完整性以及地面状况至关重要。”

雅各布斯预测，美国“才刚刚开始挖掘未来发展的全部潜力”。

随着这类起重机的日益普及，对其支撑结构的需求也日益增长。根据精确的起重机数据和可靠的地质评估选择合适的工程支腿垫，对于维持自升式塔式起重机的稳定性、性能和长期安全运行至关重要。

作者简介

克里斯·科伯格是DICA的总裁兼首席执行官，DICA是一家家族企业，主要生产和销售支撑材料、地面保护材料、工地通道垫及相关产品。他是美国机械工程师协会（ASME）P30委员会的成员，也是北美垫材协会（NAMA）技术委员会的成员，并曾担任专业运输和索具协会（SC&RA）工作组主席，负责编写一份仅供会员使用的文档，题为《支腿垫材料、选择和使用指南》。