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垂直运输机械安全技术
当前，在施工现场用于垂直运输的机械主要有4种：塔式起重机、龙门架〔井字架〕物料提升机、外用电梯、卷扬机。
一、塔式起重机
塔式起重机〔简称塔吊〕，在建筑施工中已经得到广泛的应用，成为建筑安装施工中不可缺少的建筑机械。
由于塔吊的起重臂与塔身可成互相垂直的外形，故可把起重机靠近施工的建筑物安装，塔吊的有效工作幅度优于履带、轮胎式起重机，其工作高度可达100～160m。塔吊有操作方便、变幅简单等特点，是建筑业运输、吊装作业的主要设备。
1．塔吊分类
〔1〕按支承方式分类
1〕固定式塔吊。塔身不移动，工作范围由塔臂的转动和小车变幅完成，多用于高层建筑、构筑物、高炉安装工程。
2〕移动式塔吊。可由一个工作地点移到另一工作地点，包括轨道式塔吊、轮胎式塔吊、汽车式塔吊、履带式塔吊。
〔2〕按回转方式分类
1〕上回转式：回转支承设置在塔身上部的塔式起重机。又可分为塔帽回转式、塔顶回转式、上回转平台式、转柱式等形式。
2〕下回转式：塔身与起重臂共同旋转。这种塔吊的起重臂与塔顶固定，平衡配重和旋转支承装置布置在塔身下部。
〔3〕按变幅方法分类
1〕小车变幅塔式起重机：起重小车沿起重臂运行进行变幅的塔式起重机。
2〕动臂变幅塔式起重机：臂架作俯仰运动进行变幅的塔式起重机。
3〕折臂式塔式起重机：依据起重作业的必需要，臂架可以弯折的塔式起重机。它可以同时具备动臂变幅和小车变幅的性能。
2．塔式起重机的主要机构
塔式起重机是一种塔身直立、起重臂回转的起重机械，是由包括底架、塔帽、塔身、起重臂、平衡臂、转台等部分组成。
塔机一般设置有起升机构，变幅机构、回转机构和行走机构。这四个机构是塔机最基本的工作机构。
3．安全装置
〔1〕起重量限制器
塔机应安装起重量限制器。如设有起重量显示装置，则其数值误差不应大于实际值的±5％。当起重量大于相应挡位的额定值并小于该额定值的110％时，应切断上升方向的电源，但机构可作下降方向的运动。
〔2〕起重力矩限制器
1〕塔机应安装起重力矩限制器。如设有起重力矩显示装置，则其数值误差不应大于实际值的±5％。当起重力矩大于相应工况下的额定值并小于该额定值的110％时，应切断上升和幅度增大方向的电源，但机构可作下降和减小幅度方向的运动。
2〕力矩限制器控制定码变幅的触点和控制定幅变码的触点应分别设置，且能分别调整。
3〕对小车变幅的塔机，其最大变幅速度超过40 m／min，在小车向外运行，且起重力矩达到额定值的80％时，变幅速度应自动转换为不大于40 m／min的速度运行。
〔3〕行程限位装置
1〕行走限位装置
轨道式塔机行走机构应在每个运行方向设置行程限位开关。在轨道上应安装限位开关碰铁，其安装位置应充分合计塔机的制动行程，确保塔机在与止挡装置或与同一轨道上其他塔机相距大于1 m处能完全停住，此时电缆还应有足够的富余长度。
2〕幅度限位装置
小车变幅的塔机，应设置小车行程限位开关。动臂变幅的塔机应设置臂架低位置和臂架高位置的幅度限位开关，以及防止臂架反弹后翻的装置。
3〕起升高度限位器
塔机应安装吊钩上极限位置的起升高度限位器。吊钩下极限位置的限位器，可依据用户要求设置。
4〕回转限位器
回转部分不设集电器的塔机，应安装回转限位器。塔机回转部分在非工作状态下应能自由旋转；对有自锁作用的回转机构，应安装安全极限力矩联轴器。
〔4〕小车断绳保护装置
小车变幅的塔机，变幅的双向均应设置断绳保护装置。
〔5〕小车断轴确保装置
小车变幅的塔机，应设置变幅小车断轴保护装置，即使轮轴断裂，小车也不会掉落。
〔6〕钢丝绳防脱装置
滑轮、起升卷筒及动臂变幅卷筒均应设有钢丝绳防脱装置，该装置与滑轮或卷筒侧板最外缘的间隙不应超过钢丝绳直径的20％。吊钩应设防钢丝绳脱钩的装置。
〔7〕风速仪
起重臂根部铰点高度大于50m的塔机，应配备风速仪。当风速大于工作极限风速时，应能发出停止作业的警报。风速仪应设在塔机顶部的不挡风处。
〔8〕夹轨器
轨道式塔机应安装夹轨器，使塔机在非工作状态下不能在轨道上移动。
〔9〕缓冲器、止挡装置
塔机行走和小车变幅的轨道行程末端均必需设置止挡装置。缓冲器安装在止挡装置或塔机(变幅小车)上，当塔机(变幅小车)与止挡装置撞击时，缓冲器应使塔机〔变幅小车)较平稳地停车而不产生猛烈的冲击。
〔10〕清轨板
轨道式塔机的台车架上应安装排障清轨板，清轨板与轨道之间的间隙不应大于5 mm。
〔11〕顶升横梁防脱功能
自升式塔机应具有防止塔身在正常加节、降节作业时，顶升横梁从塔身支承中自行脱出的功能。
4．塔式起重机的安装拆卸
〔1〕塔机安装、拆卸及塔身加节或降节作业时，应按使用说明书中有关规定及注意事项进行。
〔2〕架设前应对塔机自身的架设机构进行检查，确保机构处于正常状态。
塔机在安装、增加塔身标准节之前应对结构件和高强度螺栓进行检查，假设发现以下问题应修复或改换后方可进行安装:
1〕目视可见的结构件裂痕及焊缝裂痕;
2〕连接件的轴、孔严重磨损，
3〕结构件母材严重锈蚀;
4〕结构件整体或局部塑性变形，销孔塑性变形。
〔3〕小车变幅的塔机在起重臂组装完毕准备吊装之前，应检查起重臂的连接销轴、安装定位板等是否连接牢固、可靠。当起重臂的连接销轴轴端采纳焊接挡板时，则在锤击安装销轴后，应检查轴端挡板的焊缝是否正常。
〔4〕安装、拆卸、加节或降节作业时，塔机的最大安装高度处的风速不应大于13m/s，当有特别要求时，按用户和制造厂的协议执行。
〔5〕塔机的尾部与四周建筑物及其外围施工设施之间的安全距离不小于0.6m。
〔6〕两台塔机之间的最小架设距离应确保处于低位塔机的起重臂端部与另一台塔机的塔身之间至少有2m的距离，处于高位塔机的最低位置的部件〔吊钩升至最高点或平衡重的最低部位)与低位塔机中处于最高位置部件之间的垂直距离不应小于2m。
5．安全操作注意事项
〔1〕塔式起重机作业前，应检查轨道及清理障碍物；检查金属结构、连接螺栓及钢丝绳磨损状况；送电前，各控制器手柄应在零位，空载运转，试验各机构及安全装置并确认正常。
〔2〕塔式起重机作业时严禁超载、斜拉和起吊埋在地下等不明重量的物件。
〔3〕吊运散装物件时，应制作专用吊笼或容器，并应确保在吊运过程中物料不会脱落。吊笼或容器在使用前应按可承载能力的两倍荷载进行试验，使用中应定期进行检查。
〔4〕吊运多根钢管、钢筋等细长材料时，必必需确认吊索绑扎牢靠，防止吊运中吊索滑移物料散落。
〔5〕两台及两台以上塔式起重机之间的任何部位〔包括吊物〕的距离不应小于2m；当不能满足要求时，应采纳调整相临塔式起重机的工作高度、加设行程限位、回转限位装置等措施，并制定交叉作业的操作规程。
〔6〕塔式起重机在弯道上不应进行吊装作业或吊物行走。
〔7〕轨道式塔式起重机的供电电缆不应拖地行走；沿塔身垂直悬挂的电缆，应使用不被电缆自重拉伤和磨损的可靠装置悬挂。
〔8〕作业完毕，塔式起重机应停放在轨道中间位置，起重臂应转到顺风方向，并应松开回转制动器，起重小车及平衡重应置于非工作状态。
二、龙门架〔井字架〕物料提升机
龙门架、井字架都是用做施工中的物料垂直运输。龙门架、井字架是因架体的外形结构而得名。
龙门架由天梁及两根立柱组成，形如门框；井架由四边的杆件组成，形如“井〞字的截面架体，提升货物的吊笼在架体中间上下运行。
龙门架〔井字架〕物料升降机在现场使用，也应编制专项施工方案。
1．构造
升降机架体的主要构件有立柱、天梁、上料吊篮、导轨及底盘。架体的固定方法可采纳在架体上拴缆风绳，其另一端固定在地锚处；或沿架体每隔一定高度，设一道附墙杆件，与建筑物的结构部位连接牢固，从而保持架体的稳定。提升机宜选用可逆式卷扬机，高架提升机不得选用摩擦式卷扬机。
2．安全防护装置
〔1〕停靠装置。吊篮到位停靠后，当工人进入吊篮内作业时，由于卷扬机抱闸失灵或钢丝绳突然断裂，吊篮不会坠落以保人员安全。
〔2〕断绳保护装置。当钢丝绳突然断开时，此装置即弹出，两端将吊篮卡在架体上，阻止吊篮坠落。
〔3〕吊篮安全门。即当吊篮落地时，安全门自动开启，吊篮上升时，安全门自行关闭。
〔4〕楼层口停靠栏杆。升降机与各层进料口的结合处搭设了运料通道，通道处应设防护栏杆。
〔5〕上料口防护棚。升降机地面进料口搭设的防护棚。
〔6〕超高限位装置。防止吊篮失控上升与天梁碰撞的装置。
〔7〕下极限限位装置。主要用于高架升降机，为防止吊笼下行时不停机，压迫缓冲装置造成事故。
〔8〕超载限位器。为防止装料过多而设置。
〔9〕通信装置。升降时联系信号。
3．基础、附墙架、缆风绳及地锚
〔l〕基础。依据升降机的类型及土质状况确定基础的作法。
〔2〕附墙架。每间隔一定高度必必需设一道附墙杆件与建筑结构部分进行连接，从而确保架体的自身稳定。
〔3〕缆风绳。当升降机无条件设置附墙架时，应采纳缆风绳固定架体。
第一道缆风绳的位置可以设置在距地面20m高处，架体高度超过20m以上，每增高10 m就要增加一组缆风绳；每组〔或每道〕缆风绳不应少于4根，沿架体平面360°范围内布局；按照缆风绳的受力状况应采纳直径不小于9.3mm的钢丝绳。
〔4〕地锚。要视其土质状况，决定地锚的形式和作法。
4. 物料提升机的操作和使用要求
〔l〕每班作业前，应对物料提升机架体、缆风绳、附墙架及各安全防护装置进行检查，并经空载运行试验，确认符合要求后，方可投入使用。
〔2〕物料提升机运行时，物料在吊篮内应均匀分配，不应超载运行和物料超出吊篮外运行。
〔3〕物料提升机作业时，应设置统一信号指挥，当无可靠联系措施时，司机不应开机；高架提升机应使用通信装置联系，或设置摄像显示装置。
〔4〕不应随意拆掉物料提升机安全装置，发现安全装置失灵时，应马上停机修复。
〔5〕严禁人员攀登物料提升机或乘其吊篮上下。
〔6〕物料提升机司机下班或司机暂时离机，必必需将吊篮降至地面，并切断电源，锁好电箱。
5．安装与拆掉
龙门架〔井字架〕物料提升机的安装与拆掉必必需编制专项施工方案。并应由有资质的队伍施工。
〔1〕升降机应有专职机构和专职人员管理。司机应经专业培训，持证上岗。
〔2〕组装后应进行验收，并进行空载、动载和超载试验。
〔3〕严禁载人升降和禁止攀登架体及从架体下面穿越。
三、外用电梯
建筑施工外用电梯又称附壁式升降机，是一种垂直井架〔立柱〕导轨式外用笼式电梯。主要用于工业、民用高层建筑的施工，桥梁、矿井、水塔的高层物料和人员的垂直运输。
升降机的构造原理是将运载梯笼和平衡重之间用钢丝绳悬挂在立柱顶端的定滑轮上，立柱与建筑结构进行刚性连接。梯笼内以电力驱动齿轮，凭借立柱上固定齿条的反作用力，梯笼沿立柱导轨作垂直运动。
外用电梯由于结构牢固，拆装方便，不用另设机房，应用广泛。其立柱制成一定长度的标准节，上下各节可以互换，依据必需要的高度到施工现场进行组装，一般架设高度可达100 m，用于超高层建筑施工时可达200 m。电梯可借助本身安装在顶部的电动吊杆组装，也可利用施工现场的塔吊等起重设备组装。另外梯笼和平衡重的对称布置，故倾覆力矩很小，立柱又通过附壁架与建筑结构牢固连接〔不必需缆风绳〕，所以受力合理可靠。为确保使用安全，外用电梯本身设置了必要的安全装置，这些装置应该保持合格状态，防止意外事故。
四、卷扬机
卷扬机必需遵守以下规定：
〔1〕卷扬机应安装在牢固的基础上，安装地点应使工人能清楚地看见重物的起吊位置，否则应使用自动信号或设多级指挥。
〔2〕钢构件或重大设备起吊时，应使用齿轮传动的卷扬机，禁止使用摩擦式或皮带式卷扬机。
〔3〕作业前，应检查：卷扬系统中的钢丝绳两端固定接头连接牢固；制动装置、离合器、保险轮和滑轮、限位装置、转向滑轮、地锚等应灵活可靠；钢丝绳损伤、保养状况。
〔4〕操作时，司机应集中精力，注意指挥人员所发出的信号，不应与他人交谈。
〔5〕严禁卷扬机超过额定功率进行作业，卷扬机起动或停止时，速度应逐渐增大或减小。
〔6〕钢丝绳在卷筒上应排列整齐，作业中卷出时不应全部放完，在卷筒上至少应保留3圈。收绕钢丝绳时严禁用手引导。
〔7〕钢丝绳应经常观察检查，不应有结节、扭拱现象。
〔8〕电动卷扬机在工作中应经常注意电动机的温度，如发现超过60℃，应停车检修。
〔9〕严禁任何人跨越正在工作的卷扬钢丝绳，施工现场运送人员的卷扬设备和装置应符合《水电水利工程施工安全防护设施技术规范》的规定。
〔10〕制动带不应受潮和沾染油污，如因打滑制动失灵时，应马上停止工作，进行清洗和调整。
〔11〕卷扬机在运转时不应进行任何修理、调整或保养清洁工作。
〔12〕作业时司机不应擅自离开卷扬机，如必需离开时应经现场施工主管人员同意，并指派有操作资质证书的人员现场接替后方可离开。
〔13〕卷扬机、卷扬塔四周，应用围栏围住，严禁无关人员进入工作区域内。
〔14〕电动卷扬机在工作中，如遇停电或检查保养时，应将操作手柄置于停止位置上，并马上将电源开关切断。
〔15〕在吊运零碎散件物品时，应使用吊筐，不应使用无栏杆的平板散装。
〔16〕司机应按指挥人员的信号进行操作，如指挥人员所发信号不够清楚或察觉有安全隐患时，司机可拒绝执行，并通知指挥人员。
〔17〕司机对任何人发出的危险信号均应听从。
〔18〕重物提升过程中，必需在空中停留时，除制动器制动外，应使用棘轮保险。
〔19〕卷扬机工作结束时，要切断电源，控制器放到零位，用保险闸制动刹紧，跑绳应放松。工作完毕或中间休息时，重物应停放在地面，不应悬在空中。