防墜落水平安全繩的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

1、防墜落水平安全繩的設(shè)計(jì)與實(shí)踐廣東火電工程總公司1成果主要用途、技術(shù)原理1.1 主要用途電建施工是安全生產(chǎn)高危行業(yè)之一。在電力建筑、安裝 作業(yè)中，大量存在高處作業(yè)和臨邊作業(yè)，高處作業(yè)施工人員 在平面內(nèi)的移動(dòng)防護(hù)，若沒(méi)有可靠的安全保護(hù)，極容易發(fā)生 墜落事故。在結(jié)構(gòu)尚不完善并不便于搭設(shè)走道平臺(tái)的情況 下，高處作業(yè)人員在水平面移動(dòng)時(shí)所佩戴的安全帶需要一個(gè) 活動(dòng)的勾桂點(diǎn)，防墜落水平安全繩就是為安全帶可靠扣桂而 設(shè)。安全帶通過(guò)卡環(huán)扣在水平安全繩上可以水平移動(dòng)，又可 以防止垂直墜落，為作業(yè)人員提供可靠的安全保護(hù)，防止發(fā) 生墜落傷害事故。1.2 技術(shù)原理基本假設(shè)：從工程安全性和精度需要，防墜落水平安全 繩的張

2、力計(jì)算可以采用拋物線理論推導(dǎo)張力計(jì)算公式，這種 狀況通常采用以下的假設(shè)。1.2.1 符合可變形固體的連續(xù)性假設(shè)和均勻性假設(shè)；雖然是 軟梁，可視作簡(jiǎn)支梁。并且主要受軸向張力。1.2.2 實(shí)用中水平鋼絲繩的最大工作垂度f(wàn)max是弦長(zhǎng)的(1/15 -1/2 0),弧長(zhǎng)與弦長(zhǎng)相差較小，可以假設(shè)自重延弦長(zhǎng)均勻分布；1.2.3 確定安全帶高桂低用，并且安全帶的保護(hù)繩長(zhǎng)僅1.2米，實(shí)際沖擊高度較?。?米以內(nèi)），所以沖擊力相對(duì)張力較 小，因此僅對(duì)水平安全繩進(jìn)行靜力計(jì)算，不考慮沖擊影響；1.2.4 采用U型卡環(huán)在防墜落水平安全繩上滑動(dòng)，防墜落水 平安全繩受力接觸點(diǎn)為圓柱體，局部彎曲較小。1.2.5 防墜落水平安

3、全繩的受力分析與計(jì)算及選用防墜落水平安全繩是在兩支柱或二個(gè)固定點(diǎn)之間，架設(shè) 鋼絲繩作為軟梁，并保持一定的小垂度，施工作業(yè)人員在這 條軟梁上通過(guò) U型卡環(huán)扣桂安全帶，以防止發(fā)生高處墜落的 惡性事故。防墜落水平安全繩除自身的重量外，受力時(shí)承受 集中載荷。1.2.6 力學(xué)模型受集中載荷后，內(nèi)部產(chǎn)生較大的張力。防墜落水平安全 繩直徑的大小，與跨度、垂度和集中載荷有直接的關(guān)系。防 墜落水平安全繩張力計(jì)算如果采用懸鏈曲線理論，假定負(fù)荷 在曲線上均勻分布，這種計(jì)算較為精確，但計(jì)算過(guò)程復(fù)雜。 實(shí)際運(yùn)用中采用拋物線理論，假定負(fù)荷在弦長(zhǎng)上均勻分布， 這種轉(zhuǎn)換精度實(shí)際上已滿足工程的需要。因此，我們計(jì)算防墜落水平安全

4、繩張力的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：L計(jì)算由防墜落水平安全繩最大張力Tmax的大小，結(jié)合安全 系數(shù)、跨距等參數(shù)來(lái)選用鋼絲繩 q:鋼絲繩的自身的重量；L:防墜落水平安全繩的跨距;Q：集中載荷；fmax:鋼絲繩的垂度；按照拋物線理論推導(dǎo)由最大的水平張力Hmax保持垂度f(wàn)amx為(1/151/20) L, L為鉤桂安全帶水平鋼絲繩的跨距。計(jì) 算公式如下。水平張力垂直力最大的張力2_qL QLH max =8 f max 4 fmaxV =Va=Vb =qL +22T = . H 2+V 2maxmaxqL28 fmaxQL 2) 4 fmax安全系數(shù)取14(按電力建設(shè)安全工作規(guī)程)鋼絲繩選用條件：Tmax(N)

5、< T (N)Tmax -鋼絲繩的最大張力。單位N。T-鋼絲繩的許用張力，單位 Nofmax-鋼絲繩的垂度，單位 mtQ-鋼絲繩上的負(fù)荷。1個(gè)人的重力按1000N計(jì)算，包括 服裝及物品等。2關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)根據(jù)以上鋼絲繩的選用計(jì)算步驟，選擇幾種跨距和集中 載荷的實(shí)例（鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度 1400Mpa）,可以列由選用表, 供現(xiàn)場(chǎng)人員查閱。2.1 水平安全繩的使用條件2.1.1 扣桂安全帶的方式扣桂安全帶時(shí)，不能直接用安全帶的金屬鉤直接扣桂在 水平繩上，防止金屬鉤與水平繩沖擊造成鋼絲繩局部受尖角 接觸，受力過(guò)大的破壞，必須采用U型卡環(huán)，作為安全帶金屬鉤與水平鋼絲繩的過(guò)渡。同理，也不能用安全帶

6、繩子部分 與水平安全繩相扣，防止繩股中的細(xì)絲相互彎曲過(guò)大套接后 受力斷裂。2.2 兩端固定的方式2.2.1 水平安全繩兩端采用繩卡固定時(shí)，繩卡的數(shù)量必須按 電力建設(shè)安全規(guī)程中表10.5.1-2 的要求設(shè)置。繩卡間距不得小于鋼絲繩直徑的6倍。表10.5.1-2鋼絲繩端部固定用繩卡的數(shù)量鋼絲繩直徑mm71819 2728 3738 45繩卡的數(shù)量（個(gè)）34562.2.2兩端以鋼架立柱作為固定點(diǎn)時(shí)，繩與立柱之間要墊物,以防繩的磨損。如果以鋼架連接孔連接時(shí)，應(yīng)采用足夠強(qiáng)度 的卡環(huán)或連接銷(xiāo)連接。2.2.3 每一條水平安全繩要獨(dú)立設(shè)置。不得因?yàn)殚L(zhǎng)度不夠采 用繩卡搭接，或相互套桂連接。2.2.4 水平安全繩

7、一端與卡環(huán)連接固定時(shí)，繩端環(huán)眼要有套 環(huán)。以防鋼絲繩過(guò)度彎曲和磨損。2.2.5 如果某一條水平安全繩（簡(jiǎn)稱A繩）的一端需要固定在另一條水平安全繩（簡(jiǎn)稱 B繩）。那么B繩承受的負(fù)荷要 加上A繩的最大張力，核算 B繩的最大張力是否符合許用張 力。如果在許用范圍內(nèi)，A B繩連接時(shí)必須采用 U型卡環(huán)。A繩的端頭與U型卡環(huán)連接應(yīng)有繩眼。2.2.6 每一條鉤桂安全帶水平鋼絲繩應(yīng)有標(biāo)識(shí)。根據(jù)計(jì)算荷 載，必須明顯標(biāo)識(shí)允許同時(shí)吊桂幾個(gè)人作業(yè)。嚴(yán)禁超荷載使 用。2.2.7 卡環(huán)的選用可按卡環(huán)的許用負(fù)荷及結(jié)構(gòu)選用。即首先 考慮許用拉力，然后要考慮卡環(huán)的直環(huán)內(nèi)部尺寸，可以放進(jìn) 水平安全繩。推薦的鋼絲繩上個(gè)人扣桂安全帶

8、選用卡環(huán)如下 表：水平安全繩直徑13 19.5 21.524卡環(huán)銷(xiāo)子直徑d10161620卜環(huán)宜環(huán)內(nèi)尺寸B162424322.3 該成果編制成Excel計(jì)算表格，可以很方便地計(jì)算由安全結(jié)果。同時(shí)還編制成電腦專(zhuān)項(xiàng)軟件，為水平安全繩的設(shè)計(jì)、布置規(guī)范了具體的管理程序。使用電腦專(zhuān)項(xiàng)軟件，只要輸入 需要的跨度和承重的人數(shù)，就可以輸由計(jì)算結(jié)果和方案申報(bào)Excel計(jì)算表格:以6 乂算+1鋼生算-由1 %抗拉強(qiáng)度1.如酬陽(yáng)為例,一人裝1式口計(jì)算fnax1/L5+LL(m)QqLoL!0L1/4*CqL+Q)!制二上+皿網(wǎng)f*“產(chǎn)Ti(N)Lt(N)P®糧控力CM)友全系 娜0, 1 3335. 89

9、32L00011.9623, 5922000255932,評(píng)網(wǎng)1228370,33806&L4372000146.675. 893LOO1000&89.S589(80LE+05631866. 0123579522,024921BL 4372000140.135. S982200011.723. 5 弦40001011S30.7S6565S22S1.6B7FS95L43T200014電腦專(zhuān)項(xiàng)軟件截圖:存可破題力苴：也)，16190.0.量JW(艇w)-木，#)1I5G-R浜松篁爪以計(jì)M，it京.帆攤工業(yè)出版社"的3一 支安全工作概程:DL5OO9.1-2002.TtTW

10、t 舊收).叮T；工果；i；： ?.2.4 綜上所述，本成果的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)如下：2.4.1 在于通過(guò)分析選用了一個(gè)合理的計(jì)算模型，通過(guò)科學(xué)計(jì)算，確定防墜落水平安全繩的許用負(fù)荷。2.4.2 規(guī)范了防墜落水平安全繩的使用規(guī)則。2.4.3 將成果編制成Excel計(jì)算表格，可以很方便地計(jì)算由 安全結(jié)果。同時(shí)還編制成電腦專(zhuān)項(xiàng)軟件，為水平安全繩的設(shè) 計(jì)、布置規(guī)范了具體的管理程序。使用電腦專(zhuān)項(xiàng)軟件，只要 輸入需要的跨度和承載的人數(shù)，就可以輸由計(jì)算結(jié)果和方案 申報(bào)表。3與國(guó)內(nèi)外已有同類(lèi)先進(jìn)技術(shù)的對(duì)比情況本項(xiàng)目通過(guò)分析選用合理的計(jì)算模型，確定防墜落水平 安全繩的許用負(fù)荷，規(guī)范防墜落水平安全繩的使用規(guī)則，形

11、成表格化、軟件化的防墜落水平安全繩設(shè)計(jì)計(jì)算方法，簡(jiǎn)化 了管理人員的計(jì)算工作量，并經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，使用便捷、可靠。經(jīng)科技查新，具有新穎性。4已應(yīng)用、推廣情況及推廣前景該成果于2009年2月起在廣東惠州平海發(fā)電廠一期#1、#2機(jī)組（2X 1000MW工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用，之后在廣東火 電工程總公司屬下的施工項(xiàng)目中推廣應(yīng)用，有效地保證了高 處作業(yè)水平移動(dòng)的安全。2010年2月在廣東電力雜志公 開(kāi)發(fā)表該成果的論文，2011年5月在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布報(bào)道高處作 業(yè)水平安全繩的設(shè)計(jì)與研究。2011年12月8日無(wú)錫強(qiáng)輝建筑有限公司在其公司網(wǎng)站上引用論文及成果，以“高處作業(yè) 水平安全繩基本假設(shè)與力學(xué)模型介紹”為題介紹了本課題成 果。本成果填補(bǔ)了高處作業(yè)水平移動(dòng)的安全措施。適合電力 建設(shè)、建筑行業(yè)高處作業(yè)人員在高處水平移動(dòng)時(shí)應(yīng)用。5經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益情況高處墜落傷害事故是電力建設(shè)施工中第一殺手，采用該 成果后施工企業(yè)的事故損失率可以大幅下降。安全施工誠(chéng)信 度增加有利于