塔吊作業安全科技匯總,全面提升危險防控能力!
隨著城市建筑施工項目越來越多,一些臨街的工地一旦發生危險,將對附近的城市秩序造成嚴重影響。日前,綿陽經開區“鳳溪幸福南庭”項目1號樓發生塔吊倒塌,造成1人死亡,2人輕傷。如何才能讓工地安全管理落到實處?
工地現場作為工程項目的前端主場,現場的進度、人員、設備、物料、成本、質量安全等的管理問題能否得到更好的解決,各方面數據是否及時收集并進行加工,漏洞與碰撞有沒有及時發現,這些都會在智慧工地的建設過程中找到答案。
方案1:大數據監測塔吊安全
日前,上海寶冶吳淞口國際郵輪碼頭“智慧塔吊”遠程數據監控平臺開始試運行。據報道,該平臺屬于“智慧塔吊”的一部分,通過此平臺模擬塔吊三維動態模型,實現塔吊實時運行狀態、實時數據統計、日常工作量統計、使用頻率統計,操作違章情況等數據的遠程監控。
智慧塔吊是什么級別的智慧?是否和所謂的智慧工地類似?在工人們眼中,智慧工地的好處在于實名制登記,方便進場工作。一些工地管理人員認為,智慧工地是全方位的監控,能夠把現場的各種信息“盡收眼底”,所有違法行為都會被記錄。實際上,智慧工地還能做更多。
有人說,現在是“智慧建造4.0”時代,它結合現在的人工智能、云計算、大數據、移動互聯等新技術,構建了一個產業鏈級的信息化應用。
智慧塔吊的案例中,監控平臺的使用有利于積累塔吊的運行數據,并通過數據分析有助于指導分析今后項目施工前期的塔吊布置選型,同時也為項目日常施工過程中合理使用塔吊以及維修保養提供數據支撐。
運行數據不同于簡單的音頻影像數據,它可以幫助智能系統學習,以防出現事故。“智慧塔吊”研發項目由安全監控、吊鉤視頻、起落鉤報警、激光定位四個子系統組成,目的用于提高塔吊日常作業的安全性。
“智慧建造4.0”將在企業級項目管理與數字工地一體融合、企業級項目管理與BIM融合、移動化管理及智能化感知、信息云共享和大數據分析四方面實現突破,幫助廣大建筑企業全面實現數字管理建設。
方案2:遙控塔吊
施工人員在地面拿著遙控器指揮塔吊小車開始或暫停滑動,小車相應作出反應,在無人駕駛塔吊的情況下,也可以順利完成塔吊操控,這一技術可以避免塔吊司機與地面信號指揮人員之間存在的信息阻塞,確保吊運工作順利完成。
方案3:可移動塔吊
德國利勃海爾公司的吊車產品已經突破了吊車的定義范圍——視頻中大家可以看到,吊車在到達指定位置后,通過機械變化而形成一個“塔吊”,塔吊司機可以進入駕駛艙后直升頂端進行作業,這大大提高了塔吊的布置靈活性。
塔吊在運行過程中,除了要不斷引進科技去提升吊運安全性,還要內外兼修,在使用與保養過程中及時發現危險信號,以判斷塔吊狀態是否安全時。以下8個信號需要密切觀察。

信號1:基礎安裝平面是否不平
塔機基礎由混凝土澆筑而成,其安裝平面的平面度誤差遠大于塔機底架4個法蘭盤的平面度誤差,而基礎的剛性大于塔機底架的剛性。所以,在用地腳螺栓將混凝土基礎與塔機底架法蘭盤拉緊后,由于基礎不平,4個法蘭盤不可能在同一平面上。要使連接面貼緊(連接面不貼緊螺栓易松動),就必須加大連接螺栓的預緊力。過大的預緊力會使螺栓在塔機未承載負荷時就已處于受拉狀態,螺栓疲勞強度降低,從而引發螺栓疲勞斷裂。
信號2:螺栓受力是否狀況不良
底架與基礎節連接的螺栓直徑較大,而基礎節與標準節連接的螺栓直徑較小。2種螺栓在載荷相同的情況下,所受應力大小懸殊。在拉應力和壓應力的交替作用下,強度相對較低的螺栓會先產生裂紋,進而發生疲勞斷裂。這正是螺栓斷裂多發生在塔機標準節螺栓,而不出現在基礎節連接螺栓的主要原因。
信號3:螺栓加工是否存在缺陷
目前,塔機連接螺栓一般采用45號鋼或40Cr鋼,制成后再進行調質處理。40Cr鋼經調質處理后,雖然有較高的強度和硬度(強度等級達10.9級),但韌性較低,即通常所說的“回火脆性”現象。
螺栓在截面突變位置存在應力集中,而應力集中區往往就是裂紋源。微裂紋的傳播是不連續的,它在拉伸應力作用下張開,在壓縮應力作用下閉合,每經過一個應力循環,裂紋就延長一些,久之就會導致螺栓斷裂。
信號4:零件組焊后是否產生誤差
各節塔身組焊過程中,由于機加工與組裝精度低以及焊接變形等因素,常造成各節連接耳上的螺栓孔不同心、不垂直。這使螺栓在承受預緊力和工作載荷作用的同時,還要承受附加彎矩的作用。若附加彎矩產生的應力過大,螺栓便會斷裂。
塔機標準節的主弦桿、水平腹桿和斜腹桿的分布是不對稱的。在有斜腹桿的對角上,焊接變形會使對角線尺寸減小,加之主弦桿外側無焊縫,內側焊后局部發生收縮,將導致主弦桿彎曲及其端面不平。當標準節互相連接時,兩相鄰主弦桿的內側便會出現1~2mm間隙。在塔機交變載荷的作用下,其連接螺栓可能松動。松動量較小的螺栓受力較大,若其超載便會發生斷裂。
信號5:力矩限制器是否失效
(1)在對塔式起重機的運輸以及安拆的過程中必須按照規定要求進行運輸、裝卸,要做到定機、定人、定職責,即使在人員不夠的情況下也須按要求進行運輸、裝卸。此外,在進行拆卸前須對力矩限制器進行標記,從而保證在拆卸的過程中進行有效保護,防止力矩限制器被擠壓、碰撞。一般情況下,因正常的工作力矩限制器會出現一定的磨損,因此須在一定時間內進行修護,如果出現問題須及時進行解決,這對塔式起重機安全工作尤為重要。
(2)塔式起重機的行程開關同樣也是極其重要的,因此,對行程開關進行合理的調試,可以在塔式起重機出現非正常工作時及時的進行保護。
(3)一般情況下力矩限制器的開關位置的防水性能非常差,因此,在正常的安裝完成后要對開關進行合理的防水保護,從而保證開關在干燥、清潔的環境中工作,從而增加塔式起重機的安全性。
信號6:起重量限制器是否失效
嚴格按照使用說明書的要求進行調整,分別對輕、中、重載進行試驗,對應三個行程開關進行控制。當鋼絲繩倍率變化,如2倍率變為4倍率時,相應起升擋位的起重量增大一倍,吊鉤起升速度降低一倍,鋼絲繩的受力不變,起重量限制器不需要重新調整;起重臂長度變化時,也不需要重新調整。
信號7:變幅機構幅度限位是否失效
幅度限位器設在變幅卷揚機卷筒端部,根據記錄的卷筒轉動圈數得知小車的運行位置,工作原理與起升高度限位器相同。在起重臂端部和跟部的運行終端位置應設置緩沖器和止擋裝置,當幅度限位器發生動作時,須保證小車停車時其端部與緩沖裝置的距離不小于0.2m,緩沖器和止擋裝置與起重臂端部或跟部的距離不小于1m。
信號8:起升高度限位器是否失效
起升高度限位器也稱超高限位器,用于控制吊鉤的起升高度,防止吊鉤碰撞小車及起重臂。當吊鉤裝置頂部與小車架下端一定距離(2倍率不小于1m,4倍率不小于0.7m)時,自動切斷起升電源,吊鉤只能下降,不能上升。
起升高度限位器設在起升卷揚機卷筒端部,通過小齒輪和減速裝置與卷筒相連一起轉動,根據記錄的卷筒轉動圈數得知卷出的鋼絲繩長度,即吊鉤的起升高度位置。當吊鉤運行至最高位置時,限位器內凸塊接觸行程開關觸頭發生斷電動作。
當起升高度變化時,起升卷揚機卷筒放出和收回的鋼絲繩長度相等,吊鉤最高位置與卷筒之間所需要的鋼絲繩長度不變,起升高度限位器不需要重新調整;起重臂長度變化和鋼絲繩倍率變化時,需要重新調整超高限位器。
小結

塔吊在施工中尤其是結構施工過程中起著關鍵的作用,通過強化塔機作業的指揮、管理和協調,才能確保塔吊在施工中安全、合理使用、提高效率、發揮最大效能,滿足生產進度的要求。為確保塔吊安全、高效運行,不僅要嚴格遵守現有的各項規章制度,確保塔吊作業符合標準要求,還要努力向智慧建造靠攏,讓大數據發現施工人員忽略的死角,讓工地安全更上一層樓。
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