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新式起重机的保护使用的措施探究

2011-07-28 04:54:21中国起重机招标网

  为了确保安全施工,每种工程机械都要进行安全管理,但各种工程机械因结构不同,作业工况、作业环境各不相同,所以其安全管理各有特点。上回转自升式塔式起重机(以下简称塔机)是在中高层建筑和超高层建筑中使用广泛但事故多发的机种。分析其安全管理的特点,针对性地采取措施,可以提高塔机的安全性,收到事半功倍的效果。

  1塔机安全管理的特点

  1.1影响塔机安全性的使用因素与自行式起重运输机械、土方机械、混凝土机械、桩工机械等工程机械的使用状况相比,影响塔机安全性的使用因素如下。

  1)高空作业塔机作业高度从20m到400多m,司机、安装人员、维修人员均在高空作业,臂架活动区域往往延伸到非施工区域,安装、维修比在地面作业的工程机械困难。一旦发生倒塔事故,不仅易造成司机、安装人员、维修人员伤亡,而且危及周围非施工区域的建(构)筑物、设备、人员的安全,塔机自身也会损坏,严重的倒塔事故会造成“机毁人亡”的惨剧。

  2)与作业对象互相拉结在中、高层建筑物施工的塔机,每隔16~20m用系杆(附墙架)将塔身与建筑物的结构用锚固装置连接起来,锚固装置和建筑物(特别是锚固装置安装部位)的可靠性互为安全因素。一些倒塔事故就是由于装置不牢或墙体结构质量差使锚固装置不牢引起的,发生倒塔后,塔机、建筑物都会受到损坏。

  3)协同作业的工种多与多数由司机单独作业的工程机械不同,塔机作业需司机、起重工、指挥人员(信号工)等多种特种作业人员协同作业,他们的技术素质和协同配合状况也成为影响塔机安全的因素。一些塔机事故就是由于他们中的一种或多种作业人员技术素质差或配合不好(如起重挂钩不牢、指挥信号失误)造成的。

  4)触电的机率大与大多数内燃式工程机械不同,塔机以电力为动力源,有的塔机作业区还有架空电力(电力变压器的有载调压改造方法)线路跨过,因此塔机的内外环境都有触电的隐患存在,安全用电和避开架空电力线是塔机安全管理重要的一环。

  5)与租赁双方的安全管理关系密切我国目前在用的20多万台塔机中有10多万台是租赁,不少塔机事故就是因为租赁一方或双方安全管理不到位造成。

  6)群塔作业时存在干扰的安全隐患大型建筑或建筑群施工时,会有多台塔机同时同区域作业,存在指挥信号、无线通讯和起重臂相互干扰的安全隐患,若处理不当,会造成安全事故。在地面作业的工程机械也有群机作业,但相互间的作业关联不大。

  7)施工期间塔机主体结构改变多数工程机械在整个施工期间,一般不需拆、装等改变主体结构的工作(少数机种装、拆附属作业装置只是改变局部结构),而塔机在整个高层建筑施工期间,要进行装、拆多次顶升、改型(如由附着分析影响上回转自升式塔式起重机安全性的使用因素、环境因素,提出综合治理、以人为本、创式改为内爬式等)等改变结构的工作,事故隐患多。

  1.2影响塔机安全性的环境因素环境是影响塔机安全性的重要因素之一,影响的多样性和严重性远远超过环境因素对其它工程机械安全性的影响。

  1)多样性影响塔机安全性的环境因素有:①地形(顺向坡等),地貌(与建筑物间距,与地下建筑物、防空洞等开挖区间距等),地质(土质、土壤含水量等)的参数,直接影响塔机基础的稳固性,进而影响塔机的安全性;②地震、台风、强风(>4级)、暴雪、暴雨、雷击等地质和气象因素直接影响塔机安全性。

  2)严重性如上述多种的环境因素因防范失控或失误,就会造成折臂、倒塔等严重事故。

  2塔机安全管理对策

  针对塔机安全管理的特点,为了提高塔机的安全性,本文综合国内外关于这方面的资料归纳成以下针对性的对策(限于篇幅,本文只提出原则,具体措施不赘)。

  2.1综合治理原则众所周知,影响塔机安全性的因素很多,包括设计、制造、使用、政策、政府监管、企业管理、维修、租赁、环境等,要确保塔机安全性,必须采取综合治理原则,运用系统工程学原理,对上述各种影响因素(子系统)进行以预防为主的有效管理(如六西格玛管理等)。

  2.2以人为本原则本文所指的“以人为本”有两个含义,一是“安全*一,保护人的生命*一”;二是“安全*一,依靠人的因素*一”。关于*一个含义,不言自明,不再赘言。关于第二个含义,是因为塔机的安全规程,要靠人去制定;塔机的安全装置,要靠人去开发和制造;塔机的安全管理,要靠人去遵守;塔机的安全使用和维护,要靠人去进行。高素质、严纪律、强责任是人的因素的三基石,很多塔机的安全事故,都是“人祸”所为。为了提高塔机有关人员(包括领导和员工)的素质、纪律性和责任心,可以采取思想教育、心理教育、技术培训、奖罚制度、岗位责任制、监督检查等多种方式。有人往往为完成工作抱着碰运气的心理,违反规程,因而造成事故。没有参与塔机运行人员的高素质、严纪律,强责任,真正的安全是不可能实现的。

  2.3创新观念原则提高塔机的安全性是个老大难问题,必须创新观念,探索提高塔机安全性的新途径。

  1)中国建筑科学研究院建筑机械化分院李守林院长在《建筑机械化》2010(2)期提出“必须采取行政管理与科技管理相结合的方式取代目前单一的行政管理,是彻底解决此问题的关键。”

  德国、美国、日本、俄罗斯等国推广先进的全参数监控管理系统,使塔机事故率下降了88%.

  2)奥鲍连斯基在俄罗斯《建筑机械化》2009(11)期提出“以创新观念”开发运用先进的技术保证塔机提升物料安全性的监控系统。监控系统包括:机械传感器分布式监控系统、卫星定位监控系统(是GPS系统在塔机监控系统中的应用)、机械视觉监控系统。他特别推荐采用机械视觉(原文将此称为“机械眼”)技术结合传感器系统用于塔机的状态监控,认为是“**创新性”的新技术。机械视觉技术系统主要元件是视觉传感器(CCD摄像机)、图像采集卡、随机计算机、控制执行模块、辅助设备(如光源等),机械视觉就是用机器代替人眼的视觉功能从塔机作业现场提取信息并加以处理,用于塔机的安全状态监测。其工作过程是:CCD摄像机实时对塔机吊钩、钢丝绳、吊重等物体状态以及塔机作业区人员往来进行监测,获得原始图像,图像采集卡将摄像机获取的模拟视频信号转换为文字图像信号并传给计算机处理,完成图像分割、提取特征要素等工作,并配合传感器系统根据预设安全限定值进行分析判断(起重量、幅度、起重高度、起重力矩是否超限以及有无人员进入作业禁区等),通过液晶显示屏和声光等将信息传给司机,自动监控塔机安全作业。如有人员接近禁区或起重参数接近限定值的90%,系统会发出预警信号,一旦人员进入禁区或起重参数达到限定值,纳入起重机械管理范围。《特种设备安全监察条例》对特种设备的定义其中一项是:提升高度大于15m,吊篮已满足进入特种设备的条件。按现行起重机械管理要求来管理吊篮有法律依据,使吊篮的制造、安装纳入资质管理范围。

  塔机会自动减速直至停止作业,实现实时、主动、可靠的塔机安全管理,改变传统的力矩限制器等被动式监控系统的落后方式。

  2.4降高为矮原则上回转自升式塔机的安全隐患较多,原因之一是塔身高度太高,一旦发生倒塔事故,驾驶人员从数十米甚至数百米高空坠落,伤亡几率也很高。资料表明,欧洲的塔机事故很少,重要原因之一是10-14层以下的中层建筑多采用下回转拼装式塔机,塔身矮(安全隐患相应减少)、重心低、稳定性好,称为安全型塔机。在日本,塔机事故也很小,未列入伤亡事故zui多的机种,主要原因之一是日本在高层建筑施工中多采用内爬式塔机,塔身高度矮,在32m以下,可随楼层升高而升高,不需随楼层升高而增加塔身标准节,塔机底座和部分塔节位于建筑物的内部空间(电梯井道或楼梯间等特设开间),能抗风速55m/s的强风,抗震能力强,所以整机的安全性比上回转自升式塔机好。另外,在合适的建筑物施工时,上述两机型的经济性和技术性也很好。

  目前,在我国高层建筑和中层建筑施工中,几乎都采用上回转自升式塔机,这与其施工性能的万能性和施工单位的习惯性有关。综合考虑上回转自升式塔机、下回转拼装式塔机、内爬式塔机的施工性能、安全性、经济性,建议对高层建筑施工应合理配置相适合的塔机,不一定非采用上回转自升式塔机,也可采用降高为矮的原则,优选zui合适的机型塔机。另外,现已开发出四用型新式上回转自升式塔机,即一台模块式塔机可按施工需要改为下回转式、固定式、上回转自升式和内爬式中的任何一种,便于在高层建筑施工中适时改变塔机型式,降高为矮,实现安全、经济、高效施工。

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