隨著建築業的發展,建築施工機械化程度在逐年提高。塔式起重機(簡稱塔機),在建築施工中已經得到了廣泛的應用,成為目前建築安裝施工中不可缺少的建築機械,仍是今後建築業的起重、運輸、吊裝作業的主導機械。
雖然,各級設備管理人員在塔機的使用管理中做了大量的有成效的工作,但在使用和操作的許多環節尚存在著較大的安全隱患,因塔機超載引發的安全事故時有發生,造成較嚴重的人員傷亡和財產損失,dantongshiyeyingrenshidaotajizhezhongdiaozhuangjishubenshenshianquande,buanquandeshishiyongzhongdeduogehuanjie,weixiandeshiduozhongbuanquanyinsu。yincitongguowomendenuli,shinenggoujianshaocileishigudefasheng。
塔機按安裝方式(工作方法)可分為運行式塔機和固定式塔機,按變幅方式分為動臂變幅和小車運行變幅。
下(xia)麵(mian)就(jiu)塔(ta)機(ji)使(shi)用(yong)中(zhong)因(yin)超(chao)載(zai)引(yin)發(fa)的(de)塔(ta)機(ji)傾(qing)翻(fan)的(de)安(an)全(quan)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)定(ding)性(xing)分(fen)析(xi),找(zhao)出(chu)事(shi)故(gu)成(cheng)因(yin)之(zhi)所(suo)在(zai),減(jian)少(shao)因(yin)此(ci)而(er)發(fa)生(sheng)的(de)安(an)全(quan)事(shi)故(gu),提(ti)供(gong)正(zheng)確(que)的(de)操(cao)作(zuo)和(he)使(shi)用(yong)方(fang)法(fa)。
一、塔機的主要參數
為了便於對超載現象的深入分析先介紹與此相關的塔機的主要參數
1、公稱起重力矩:是指起重臂為基本臂長時,最大幅度與相應額定起重量的乘積。
2、額定起重量:是以起重吊鉤上所懸掛的索具與重物的重量之和計算,它包含兩層含義,其一是最大工作幅度時的起重量,其二是最大額定起重量。
例:FO/23B塔機,起升鋼絲繩倍率為二時50米臂處的額定起重量為2.6噸,最大額定起重量為5噸,倍率為四時50米臂處的額定起重量為2.3噸,最大額定起重量為10噸。
3、工作幅度(也稱回轉半徑):是起重吊鉤中心到塔機回轉中心線之間的水平距離。
4、起重機技術性能:起重機技術性能一般包括起重能力、工作機構速度等。起重能力是用起重機的特性曲線來表示的,特性曲線是根據起重量、工作幅度繪製的。由於起重力矩是衡量塔機的起重能力的主要參數,要正確使用塔機了解起重機特性曲線是十分必要的。
5、固定式塔機獨立高度:塔機在不作附著處理的情況下,塔機基礎上表麵至吊鉤中心的距離。
例:FO/23B塔機獨立高度的影響因素和條件
條件塔機高度塔機基礎尺寸地耐力
最大獨立安裝高度59.8米6.45×6.45×1.70不小於285KN/M2
最大獨立安裝高度41.8米5.00×5.00×1.35不小於239KN/M2
最大獨立安裝高度8.8米5.00×5.00×1.35不小於124KN/M2
從上表中可以看出,滿足塔機在某一高度狀態下運行的基本條件是:塔機基礎和地耐力大小,在不能滿足規定獨立高度狀態下運行的現象也是一種超載行為。
二、塔機載荷的種類:
1、基本載荷:它是始終和經常作用在塔機上的載荷,如:自重載荷,起升載荷,傳動機構在啟動、製動時或加(減)速引起的運動衝擊等動載荷及離心力。
2、附加載荷:它包括風載荷、溫度載荷和雪載荷。
三、塔機的穩定性問題
穩定性是指細長杆件在壓力作用下,長杆在軸線發生彎曲而不能支承失去穩定,這種現象就是杆件的穩定問題。
塔機的工作穩定性之一:
即塔機自身穩定性也稱塔機結構穩定性(非工作狀態時的穩定),它是指塔機鋼結構在全部外荷載作用下,抵抗失穩的特性。
塔機的工作穩定性之二:
即載重穩定性也稱塔機整機穩定性(工作狀態時額定載荷下的穩定性),它是指塔機抵抗外荷載作用,保持塔機總體穩定不致傾翻,並能繼續工作的特性。
塔機穩定性係數:是用來衡量評價塔機抵抗外界傾翻作用,並保持塔機整體工作能力的一種指標。
可用“穩定性安全係數”來表示即公式:
K=
式中、∑M穩定——代表起重機保持塔機穩定的諸力矩之和
∑M傾覆——代表起重機導致塔機傾翻的諸力矩之和
四、為了防止超載而設計的幾種限位裝置
安全裝置屬非工作裝置,專門用來防止因操作失誤、違章操作引起的嚴重後果,其中之一是防止超載現象的發生。它可分為兩類,即行程限位器類(有:起升、回轉、幅度、行走限位器)和載荷限製器類(有:力矩限製器、重量限製器)。
1、力矩限製器:塔ta機ji是shi按an恒heng定ding的de最zui大da載zai荷he力li矩ju設she計ji計ji算suan的de。使shi用yong中zhong不bu允yun許xu超chao過guo最zui大da的de載zai荷he力li矩ju,力li矩ju限xian製zhi器qi的de用yong途tu就jiu是shi檢jian查zha起qi升sheng和he變bian幅fu的de的de額e定ding載zai荷he,以yi防fang止zhi超chao載zai。力li矩ju限xian製zhi器qi可ke通tong過guo起qi升sheng力li矩ju限xian製zhi開kai關guan、變幅力矩限製開關來控製。
2、載荷限製器:tajijiegoujiqishengjigoushianzuidazaiheshejijisuande。gongzuozaihebunengchaoguozuidazaihe。zaihexianzhiqijiushiyongyufangzhichaozaideyizhonganquanzhuangzhi。tatongshiyingjuyouzuidahezaichaozaixianzhiqijigaosudangchaozaixianzhiqiliangzhonggongneng。
3、變幅小車斷繩保險器:為了防止由於小車牽引繩斷裂導致小車失控而產生的撞擊和超載,發生意外事故。在小車適當部位裝設斷繩保險器.較簡單和通用的一種是重錘偏心檔杆式斷繩保險器。
五、超載現象分析
什shen麼me是shi超chao載zai,一yi般ban講jiang是shi工gong作zuo負fu荷he超chao過guo起qi重zhong機ji本ben身shen的de額e定ding荷he載zai。一yi般ban認ren為wei超chao載zai是shi在zai起qi吊diao時shi發fa生sheng,但dan更geng多duo的de超chao載zai是shi塔ta機ji在zai運yun行xing過guo程cheng中zhong發fa生sheng。下xia麵mian就jiu對dui超chao載zai現xian象xiang進jin行xing分fen析xi。如ru果guo塔ta機ji發fa生sheng超chao載zai,在加上其他不利於穩定的因素的綜合影響,就可能造成塔機傾翻事故.實踐表明,絕大多數塔機的傾翻事故都是強行超載所造成的。
1、吊裝時隨意增加吊臂幅度引起的超載
現象分析:當在某一幅度吊起一定重量的物體,此時塔機的工作狀態是在額定起重能力範圍內,當隨變幅小車向遠端運行,幅度增加,當達到該重量的幅度極限,超出起重能力時即出現超力矩現象,由此可發生塔機的整體不穩定,乃至發生塔機傾覆事故。
防範措施:熟悉塔機起重性能曲線,正確操作。準確調試,經常檢查力矩限製器確保靈敏可靠。
2、變幅小車鋼絲繩斷裂引起的超載
現象分析:zaizhengchangdiaozhuangguochengzhong,youyuduibianfuxiaochegangsishengbaoyangbushan,xiushiyanzhongdadaobaofeibiaozhunrengzaijixushiyonghuoshoudaoturanchongji,fashenggangsishengduanlie,youyudiaozhongshiqizhongbiqianqingdezuoyong,xiaochexiangqizhongbiyuanduanzuoshikongzhuangtaixiadeyunxing,fuduxunsuzengjia,suiranlijuxianzhiqidongzuoshibianfuxiaocheduandiantingzhiyunxing,danxiaochedezhidonglibuzuyikongzhixiaochejixuxiangyuanduanyunxing,wufaduiqiyunxingzhuangkuangjinxingkongzhi,超力矩現象發生,因此可能造成塔機傾覆。在許多廠家的產品沒有設置斷繩保護裝置,因次不可避免地會發生塔機傾覆事故。
防範措施:裝設斷繩保護裝置,並保證動作靈敏可靠。經常檢查鋼絲繩,做好潤滑保養工作,保證鋼絲繩運行自如,沒有發卡現象。
3、塔機附加載荷引起的超載
這裏主要分析風載荷引起的超載現象分析:由於施工方法的需要,塔機在吊裝大模板時,因風向、風(feng)力(li)和(he)起(qi)重(zhong)臂(bi)迎(ying)風(feng)麵(mian)的(de)突(tu)然(ran)變(bian)化(hua),使(shi)塔(ta)機(ji)受(shou)力(li)狀(zhuang)態(tai)在(zai)瞬(shun)間(jian)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。當(dang)大(da)模(mo)板(ban)迎(ying)風(feng)麵(mian)較(jiao)大(da)時(shi)風(feng)載(zai)荷(he)急(ji)劇(ju)增(zeng)加(jia)甚(shen)至(zhi)造(zao)成(cheng)變(bian)幅(fu)小(xiao)車(che)向(xiang)起(qi)重(zhong)臂(bi)遠(yuan)端(duan)運(yun)行(xing),使(shi)載(zai)荷(he)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)出(chu)起(qi)重(zhong)力(li)矩(ju)極(ji)限(xian)和(he)回(hui)轉(zhuan)失(shi)控(kong)撞(zhuang)向(xiang)建(jian)築(zhu)物(wu)等(deng)事(shi)故(gu)。因(yin)風(feng)載(zai)荷(he)的(de)大(da)小(xiao)是(shi)與(yu)風(feng)速(su)成(cheng)正(zheng)比(bi)的(de)風(feng)載(zai)荷(he)過(guo)大(da)必(bi)然(ran)增(zeng)加(jia)塔(ta)機(ji)傾(qing)倒(dao)的(de)危(wei)險(xian)。
防範措施:工作前應了解當天的天氣情況,在大風天氣(當風速超過六級以上)應停止吊裝作業。如采用大模板施工,建議大風在四級以上應停止吊裝作業。同時在設計大模板時重量不能超過塔機最大幅度時的起重量。
4、突然增加的慣性力引起的超載
現象分析:塔機的額定起重量隻能在規定的起升速度的前提條件下才能實現,當起升速度超過該速度時規定的起重量時,起升慣性力增加,高速檔超載限製器會動作,當重物快速下降時,如果越級減擋或迅速製動,重物產生相象向下的慣性力。當塔機回轉時越級增(減)擋,或突然製動或反擋會產生很大的衝出力,對塔身形成一個過大扭轉矩,其破壞作用是難以估量的,對起重機的穩定性有著極為不利的影響.
防範措施:保證最大荷載超載限製器及高速檔超載限製器的可靠性。在提升、下降、回轉操作中不允許突然刹車。根據吊物的重量選擇正確的工作速度。調速時應逐級增(減)擋位,禁止越級調速。重物提升和降落速度要均勻,嚴禁忽快忽慢和突然製動。左右回轉的動作要平穩,不得作反向動作。
5、斜拉吊物引起的超載
現象分析:施shi工gong中zhong的de歪wai拉la斜xie吊diao問wen題ti較jiao為wei普pu遍bian。歪wai拉la斜xie吊diao不bu但dan加jia大da了le塔ta機ji垂chui直zhi起qi升sheng荷he載zai,同tong時shi還hai會hui使shi塔ta機ji產chan生sheng一yi水shui平ping分fen力li,不bu但dan對dui起qi重zhong臂bi增zeng大da了le側ce向xiang變bian形xing,同tong時shi對dui塔ta身shen產chan生sheng一yi種zhong附fu加jia的de傾qing覆fu力li矩ju,易yi造zao成cheng失shi穩wen倒dao塔ta。無wu疑yi加jia大da了le塔ta機ji的de不bu穩wen定ding性xing。,
防範措施:杜絕歪拉斜吊現象。
6、起吊構件重量不明物、被埋住、凍沾的物件引起的超載。
現象分析:不明起吊構件重量、起吊被埋住、凍沾的物體不能確定在吊裝時對塔機產生的實際拉力,容易造成超載。
防範措施:不準起吊重量不明構件、被埋住、凍沾的物件。
如果必須起吊重量不明構件應采取以下措施:
1)、估算構件重量
2)、當估算的重量與相應幅度下的額定起重量接近時可進行試吊
3)、開始試吊時先起重物離地約10cm,稍作停頓,如無異常現象,再提升50cm左右,然後落下重物並製動。如無異常可進行正式吊裝。
7、塔機使用時間過長,腐蝕嚴重,機構變形,承載能力下降。而在使用中不能合理的降低起重機能力,也會引起超載。
綜合以上分析,筆者認為,塔機的設計有一定的安全係數,除在整機試運轉
shijinxingzaiheshiyanwai,shijishigongzhongbuzhunshiyong。tajishiyongzhongchaozaishiduofangmiande,jiyouguanlifangmiandewenti,youyoucaozuofangmiandewenti,yincixuyaoconggegegefangmianjiaqiangguanli,kongzhichaozaixianxiangheyinchaozaiyinfadeshigufasheng。
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