上海南京東路一新開業商場內,兩組共十部自動扶梯均采用螺旋形自動扶梯。從高處俯瞰,弧線運行的自動扶梯,層層疊疊好似一只“海螺”,視覺效果頗為炫酷。據悉,這種螺旋形自動扶梯造型優美,對建筑室內環境有較好的裝飾效果,其輸送量與普通直線形自動扶梯基本維持一致。但其構造復雜,制造難度大,價格也相對昂貴,主要用于大型高檔商場或高級公共建筑物。
螺旋形自動扶梯定義:梯級按一定的螺旋角運動的自動扶梯。適用于大型高檔商場或高級公共建筑物內。
螺旋電梯扶梯特點:這種自動扶梯造型優美,對某些建筑物有極好的裝飾效果,同時又具有直線形自動扶梯輸送量大的優點,但其結構復雜,制造難度大,價高,主要用于大型高檔商場或高級公共建筑物。
上海新世界大丸百貨商場
螺旋式自動扶梯的梯級沿螺旋形導軌作“三維立體軌跡”運行,較直線型自動扶梯各技術要求難度更高更嚴格,外形曲線不是一條簡單的整體圓弧,而是由上部、中部、下部三段圓弧組成。因此在運輸階段無法像普通自動扶梯般整體出廠、整體起吊就位,其桁架部件在出廠時須分段起吊,同時在安裝階段,采用了高端激光投線設備輔助整體施工,多點位精確調整,多套起吊裝置減少擺動等手段,以確保鋼托架、分段式桁架及螺旋式梯級導軌的定位、吊裝和拼接過程的精度,展現扶梯的優美弧線。總而言之,在設計、制造、施工各個階段都需要高難度的技術配合。
螺旋扶梯原理:大多數弧形自動扶梯的設計均是基于向心運動的方法。但這些設計均無成品面市。即使做半圓形運動時水平方向的運動速度恒定,使其可以進行向心運動,但也存在結構問題,即在斜面上水平方向的運動會減緩垂直方向運動的分量。三菱電機MITBISHI開發的“集中式運動法”克服了這一難題,其中心點會根據傾斜角階段性移動。
需要獨特的技術支持以實現螺旋形自動扶梯復雜的三維(3D)運動。例如,引入了能夠支持螺旋軌道的多角度特殊鏈條以移動梯級。在鏈條外側安裝水平滾輪,使其結構可以應對弧形配置產生的向心力。這種設計讓自動扶梯的梯級可沿固定的軌道平面進行高精度的移動。如下圖所示:
八十年代第一臺螺旋扶挮,在日本大坂,因為螺旋,定位尺寸非常復雜,地面上很多定位標,制作承載扶梯的鋼龍骨,像蛇一樣螺旋爬起來,用來支撐高層結構的壓力。
分段的扶梯桁(héng)架拼裝成螺旋形狀(桁架:一種由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結構。桁架由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結構,桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力,從而能充分利用材料的強度,在跨度較大時可比實腹梁節省材料,減輕自重和增大剛度。優點是桿件主要承受拉力或壓力,可以充分發揮材料的作用,節約材料,減輕結構重量。常用的有鋼桁架、鋼筋混凝土桁架、預應力混凝土桁架、木桁架、鋼與木組合桁架、鋼與混凝土組合桁架),梯級肯定也是一頭大一頭小。