塔式起重機(jī)安全性研究與展望

李達(dá)+李正堅(jiān)

摘 要：塔式起重機(jī)由于其施工的高效率逐漸成為現(xiàn)代建筑施工的必備機(jī)械，具有施工強(qiáng)度大，操作方便、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活等特點(diǎn)，但是其在高空中調(diào)運(yùn)貨物，因此具有很大的危險(xiǎn)性，為了避免安全事故的發(fā)生，我們對塔式起重機(jī)的安全性研究就顯得十分必要。本文首先對塔式起重機(jī)的發(fā)展歷程做了簡要介紹，然后對塔式起重機(jī)的安全性進(jìn)行了全面分析，并且對未來塔式起重機(jī)的安全技術(shù)的發(fā)展做了展望。

關(guān)鍵詞：塔式起重機(jī)；安全性；展望

中圖分類號：TH213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑業(yè)也得到了很大的發(fā)展，建筑施工向著現(xiàn)代化發(fā)展，塔式起重機(jī)作為現(xiàn)代建筑施工重要的機(jī)械設(shè)備，它對施工起著非常重要的作用。但是由于其屬于高空危險(xiǎn)作業(yè)，因此近年來，塔式起重機(jī)發(fā)生安全事故非常多，如何解決塔式起重機(jī)的安全性問題是整個(gè)建筑行業(yè)急需解決的問題。

對塔式起重機(jī)的安全性研究就是要在保證其施工效率的基礎(chǔ)上最大程度地降低其發(fā)生安全事故的可能性。對塔式起重機(jī)的安全性分析主要可考慮以下兩個(gè)方面：塔式起重機(jī)自身的設(shè)計(jì)和操作人員的操作技術(shù)。

1.塔式起重機(jī)的發(fā)展歷程

我國的塔式起重機(jī)有40多年的發(fā)展歷史，從20世紀(jì)50年代從國外引進(jìn)的塔式起重機(jī)進(jìn)行仿制到20世紀(jì)60年代我國自主設(shè)計(jì)了第一臺塔式起重機(jī)——紅旗二號，這其中付出了的努力是非常大的。從此以后，我國的塔機(jī)制造設(shè)計(jì)開始進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期，80年代，我國從法國、德國引進(jìn)塔機(jī)制造技術(shù)，經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和研究，90年代，我國對引進(jìn)的技術(shù)完成國產(chǎn)化改造，整個(gè)90年代，我國的塔機(jī)制造技術(shù)得到了一個(gè)質(zhì)的提升，塔機(jī)行業(yè)進(jìn)入蓬勃發(fā)展的階段，出現(xiàn)了一大批塔機(jī)制造廠家，如四川建機(jī)廠、沈陽建機(jī)廠、哈爾濱工程機(jī)械廠等等。不僅這些大廠制造塔機(jī)，甚至一些小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)也開始跟隨潮流制造一些小型化的塔機(jī)。就是在這種背景下，我國的塔機(jī)制造技術(shù)開始逐漸跟上世界的水平，但是我國的塔機(jī)制造技術(shù)和世界上其他發(fā)達(dá)國家的制造技術(shù)相比還是有差距的，在故障率、質(zhì)量、安全性等方面還需要提高。

2.塔式起重機(jī)安全性分析

2.1塔機(jī)設(shè)計(jì)制造安全性

塔機(jī)由于設(shè)計(jì)制造上的不足導(dǎo)致的事故比例是很大的，由設(shè)計(jì)因素導(dǎo)致的事故約占10%，制造因素導(dǎo)致的事故約占20%，因此對塔機(jī)的設(shè)計(jì)制造應(yīng)該給予足夠的重視。塔機(jī)設(shè)計(jì)制造安全性需要從塔機(jī)的各個(gè)方面考慮，包括塔機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、操作、維修、保養(yǎng)等，如果塔機(jī)這些方面自身的設(shè)計(jì)制造存在缺陷，那么從它出廠之日起，它就已經(jīng)帶著安全隱患，就像帶著一顆隨時(shí)都會爆炸的定時(shí)炸彈。

塔機(jī)的設(shè)計(jì)制造安全性應(yīng)該從以下這幾個(gè)方面著手考慮：用材、防腐、鋼結(jié)構(gòu)的焊接與連接、機(jī)構(gòu)與安全裝置、附著裝置、變幅小車結(jié)構(gòu)。塔機(jī)制造對所用的鋼材要求是比較高的，塔機(jī)工作時(shí)承受的力是很大的，如果選用不達(dá)標(biāo)的鋼材，那么很可能造成塔機(jī)構(gòu)件的損壞，危及整個(gè)塔機(jī)以及操作人員的安全。由于塔機(jī)都是露天作業(yè)，塔機(jī)自身的防腐要求就比較高，而塔機(jī)在制造是必然會破壞鋼材已有的防腐材料，因此還需要對塔機(jī)再一次進(jìn)行防腐處理，防止塔機(jī)在長時(shí)間被侵蝕后塔身鋼結(jié)構(gòu)被破壞出現(xiàn)安全事故。在鋼結(jié)構(gòu)的焊接與連接方面，需要做到精準(zhǔn)、牢固、合理，保證塔機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)在長期的荷載作用下不會出現(xiàn)較大變形和結(jié)構(gòu)松散。對機(jī)構(gòu)與安全裝置而言，要做到機(jī)構(gòu)與平衡臂、起重臂的連接，平衡臂、起重臂與塔帽的連接既方便組裝，又要確保操作者的安全，對限制器要采取嚴(yán)格的防護(hù)措施，防止它在雨水的侵蝕下生銹而不能工作，造成塔機(jī)性能的不穩(wěn)定、不可控。附著裝置在實(shí)際工程中的受力狀態(tài)是各不相同的，從市場上買的標(biāo)準(zhǔn)附著裝置往往不能起到很好的作用，甚至完全無用，這就需要在塔機(jī)出廠時(shí)配套一組組合式的附著裝置，以應(yīng)對各種情況下的施工要求，保證塔機(jī)的安全。塔機(jī)的小車大多數(shù)都是結(jié)構(gòu)固定的，不能應(yīng)付小車的變形問題，同時(shí)給小車的維修也帶來許多麻煩，如果能將小車設(shè)計(jì)制造成幅度可變的變幅小車，不僅增加了小車的靈活性，同時(shí)也增加了小車應(yīng)對變形的能力，保證了小車在使用過程中的安全性。

2.2塔機(jī)基礎(chǔ)安全性

塔機(jī)的基礎(chǔ)是塔機(jī)的主要受力部位之一，它的穩(wěn)定性和牢固性對塔機(jī)工作時(shí)的安全性影響很大，很多塔機(jī)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)都存在著許多缺陷，設(shè)計(jì)單一，不能應(yīng)付各種地形、地質(zhì)，造成許多施工單位由于不能采取有效的措施解決這一問題而造成安全事故，因此塔機(jī)制造時(shí)應(yīng)該充分考慮各種情況，并且對各種情況下塔機(jī)基礎(chǔ)安全性問題要做出詳細(xì)的說明，防止安全事故的發(fā)生。

由于地形地質(zhì)條件的影響，塔機(jī)施工之前需要對塔機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，或者做相?yīng)的施工處理，而一旦用戶沒有完全解決掉這些問題，就會發(fā)生重大安全事故。這就要求塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)者根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，從各個(gè)方面對塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的問題進(jìn)行考慮，充分解決這些問題給塔機(jī)帶來的安全隱患。

2.3塔機(jī)維修安全性

塔機(jī)在使用過程中難免會出現(xiàn)各種各樣的問題需要進(jìn)行及時(shí)維修，不管是起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、拉升機(jī)構(gòu)等在維修時(shí)都具有一定的危險(xiǎn)性，在維修過程中鋼材、鐵絲、螺絲等都可能對維修人員造成傷害，這是需要塔機(jī)設(shè)計(jì)制造者考慮的問題，如何對容易傷人的部件做很好的處理，如何減輕維修人員的維修難度等等。

2.4塔機(jī)使用安全性

塔機(jī)的使用安全性主要考慮操作人員的技術(shù)水平，一個(gè)高水平的操作人員能最大程度地保證塔機(jī)運(yùn)行的安全性，除此之外，要有一個(gè)科學(xué)的使用管理體制和監(jiān)督體制。

在施工過程中，塌方、吊物沖擊等可能會對塔身造成沖擊，導(dǎo)致塔身破壞，這種情況一般采用給塔機(jī)砌維護(hù)墻來解決，維護(hù)能有效地保護(hù)塔身免受這些外部沖擊，但維護(hù)墻在使用過程中也會出現(xiàn)倒塌的情況，因此，在對塔身的保護(hù)上，要采取更為有效的方法來解決這些問題。除此之外，塔機(jī)的布局也很重要，幾臺塔機(jī)之間的距離如何控制，塔機(jī)群各塔機(jī)之間如何配合，這需要塔機(jī)研究人員研究出一種“智能防碰撞系統(tǒng)”，這樣能有效地解決塔機(jī)之間發(fā)生碰撞的安全性問題。

2.5塔機(jī)運(yùn)輸安全性

塔機(jī)進(jìn)行的是高空調(diào)運(yùn)工作，在運(yùn)輸貨物過程中，塔機(jī)的相關(guān)構(gòu)件時(shí)常發(fā)生損壞，這可能由多種原因造成，如調(diào)運(yùn)工程中不小心，吊臂結(jié)構(gòu)承載力不足，操作失誤等等。因此，在制造塔機(jī)時(shí)，不僅要考慮塔機(jī)的承載能力，充分拓寬塔機(jī)操作人員的觀察視野，對塔機(jī)關(guān)鍵部位進(jìn)行標(biāo)識，以利于操作人員觀察等等。

結(jié)論與展望

塔機(jī)的安全性受到多方面因素的影響，除了設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平外，還與操作者技術(shù)、周圍環(huán)境、管理技術(shù)等有關(guān)，因此塔機(jī)安全性需要從多方面來保障，需要我們設(shè)計(jì)制造人員、操作人員、技術(shù)維修人員的不斷努力來實(shí)現(xiàn)。未來的塔式起重機(jī)將會朝著更先進(jìn)的水平發(fā)展，不管是設(shè)計(jì)、制造還是運(yùn)行和管理都會上一個(gè)臺階，未來的塔機(jī)安全性將會得到巨大的提升，未來的塔機(jī)行業(yè)將會更加蓬勃的發(fā)展。

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