垂直运输装置

垂直运输装置（精选八篇）

垂直运输装置 篇1

建筑施工使用的垂直运输设备只有塔吊、井字架或龙门架、建筑施工电梯等。这些垂直运输设备价格有的昂贵, 且由于施工现场面积或空间等各种因素所限, 使得塔吊、井字架或龙门架和建筑施工电梯不能多配备。施工中垂直运力不足使得各工种和工序之间产生矛盾, 直接影响施工进度。常用垂直运输能力也各有缺欠, 如耗电量大, 大风等恶劣天气不能施工作业等。这三种垂直运输设备制作 (购置) 、安装、拆除费用高, 在施工作业中也经常出现人身安全事故 (每年都有塔吊倾覆等恶性事故发生) 和机械故障等。

国内高层建筑施工比重已普遍加大, 在高层建筑施工这个复杂的系统工程中, 因地制宜、简单可靠、经济适用的解决大量的建筑材料、工具、器械、半成品和成品等垂直运输问题, 是各建筑施工单位渴之所求。

2 设计方案

由于井道垂直施工装置制造成本低, 价格便宜, 改善了施工对环境污染, 施工单位可在多个井道内安装, 因此, 塔机完成主体工程后即可拆除, 剩下的工作由井道施工升降机来完成。利用电梯井安装的高层建筑施工垂直运输装置的发明和应用完全改变了以往的施工模式, 大幅度提高了施工的安全性和施工进度, 因此它更适合现代施工企业的需要, 具有广阔的市场前景。

2.1 工作参数的确定

该设备主要是在建筑工程主体完工之后, 利用电梯井运输人员以及物料的装置, 在理论上属于起重运输设备, 因此在设计过程主要参照起重机的设计要求进行设计计算。考虑到其实际应用的环境, 应参照电梯井的设计参数进行设计。

电梯井规格:3000×3000 (单位m m) ;

吊笼尺寸:2200×2200×2500长×宽×高 (单位m m) ;

最大载重能力:5 t (包括物料, 吊笼等) ;

最大起升高度:2 0 0 m;

起升速度:0.5m/s, (由所选卷扬机决定) 。

2.2 工作级别的确定

确定了利用等级、载荷状态和机构工作级别之后, 确定整机工作级别为A 4。整机的工作级别确定了整机的工作性能, 为今后的计算工作提供了重要的依据。

3 吊笼的设计计算

3.1 吊笼的作用与设计

在高层建筑主体施工完成后, 垂直运输量会加大, 用吊笼进行垂直运输, 操作简单, 效率高。吊笼的牵引设备为市售电动卷扬机。

根据电梯井设计规格3000×3000 (单位mm) 设计吊笼的尺寸为2200×2200×2 5 0 0 (长×宽×高, 单位m m) , 质量根据所选的材料而定。

3.1.1 吊笼的组成及其材料的选择

吊笼的主体主要有支撑钢架, 顶部, 底座, 侧壁以及门杆机构组成。材料的选择采用类比设计, 用槽钢作顶部和底部的承载材料。选定截面型式后, 截面尺寸可按静刚度条件下进行, 初选主梁跨中的静刚度按简反梁计算。

3.1.2 吊笼卸料口的设计

卸料口的重要作用是方便物料的运输并起到保护工作人员的作用, 因此它的设计要求要一定合理性与安全性, 该设计中主要是通过一四杆机构实现的开启与关闭, 其主要结构原理见图1。

3.2 安全装置

3.2.1 高度限制装置

冒顶限制是在计划不能超过的高度位置处悬挂两个重锤开关, 高度互相错开, 高差500mm, 电路串联, 开关受重锤牵引处于闭合状态。吊笼上升时一旦到达该处, 上部顶起重锤开关将切断电源, 也就阻止了吊笼继续上升, 实现高度限制。设置两个重锤开关的目的是增加保险系数。层内卸 (上) 料平台, 可以用梳状钢管插入吊笼底部, 防止断绳跌落。

3.2.2 落地防蹲装置

在吊笼落下的正下方放置两根方木, 使吊笼在落地时得到一定缓冲, 对吊笼及物料安全提供一定的保证。

3.2.3 层间通信装置

在地面和层间配置直线式电话, 使用直流干电池作电话电源进行信息沟通, 另外还有配备对讲机和手机, 建立专人管理和使用, 以及启运前的信号回应制度, 杜绝无信号回应的启动。实践中, 吊笼在到达各层间指定工作位置后, 操作人员可在卷扬机钢丝绳上作相应标记。

4 结束语

本设计是根据一座高层建筑电梯井安装垂直运输装置的总体布局以及各个部分开展的, 兼顾装置整体的安全保障措施。这对于这种运输量大, 安全性能要求高的装置十分重要。整个设计工作是由参数的确定开始的, 考虑到装置制造成本低, 价格便宜, 使用方便快捷, 能够改善施工垂直运输工况。利用电梯井安装的高层建筑施工垂直运输装置的发明和应用大幅度提高了施工的安全性和施工进度, 在项目施工中节省了资金, 提高了生产效率和经济效益, 该技术成熟, 可供施工企业借鉴。

注:1联接轴;2连杆;3卸料门

参考文献

[1]张质文, 虞和谦, 王金诺, 包起帆.起重机设计手册[S].北京.中国铁道出版社.2002.

[2]虞莲莲.常用材料速查速算手册[S].北京.机械工业出版社.2003.

[3]徐克晋.金属结构[M].北京.机械工业出版社.2001.

[4]杨长睽.起重机械[M].北京.机械工业出版社.2001.

[5]孙永兴, 王五星.垂直运输吊笼安全装置浅谈[J].中州建设10 (31) .2005.

垂直运输装置 篇2

在考虑垂直运输设施时，必须同时考虑与其配合的水平运输手段，

当使用塔式起重机作垂直和水平运输时，要解决好料笼和料斗等材料容器的问题。由于外脚手架(包括桥式脚手架和吊篮)承受集中荷载的能力有限，因此一般不使用塔吊直接向外脚手架供料;当必须用其供料时，则需视具体条件分别采取以下措施：1)在脚手架外增设受料台，受料台则悬挂在结构上(准备2~3层用量，用塔吊安装);2)使用组联小容器，整体起吊，分别卸至各作业地点;3)在脚手架上设置小受料斗(需加设适当的拉撑)，将砂浆分别卸注于小料斗中，

当使用其他垂直运输设施时，一般使用手推车(单轮车、双轮车和各种专用手推车)作水平运输。其运载量取决于可同时装入几部车子以及单位时间内的提升次数。

(5)装设条件

垂直设施装设的位置应具有相适应的装设条件，如具有可靠的基础、与结构拉结和水平运输通道条件等。

(6)设备效能的发挥

必须同时考虑满足施工需要和充分发挥设备效能的问题。当各施工阶段的垂直运输量相差悬殊时，应分阶段设置和调整垂直运输设备，及时拆除已不需要的设备。

(7)设备的充分利用问题

垂直运输装置 篇3

垂直运输机械设备,是指担负垂直运输建筑材料和供施工人员上下的机械设备。

建筑工程施工时,建筑材料、半成品、成品的垂直运输和施工人员的上下,需要依靠垂直运输机械设备,正确选择和有效使用垂直运输机械设备非常重要。建筑施工速度在很大程度上取决于所选用机械设备的垂直运输能力,在高层建筑施工中更为重要。

目前国内在建筑施工中使用的垂直运输机械设备主要有:塔式或其他型式起重机、施工升降机(施工外用电梯)、井架提升机、龙门架提升机、建筑货用升降机、高处作业吊篮以及各种桅杆式起重机多种等。

1 垂直机械运输设备的主要特点

1.1 可以提供全面适应性,它可以充分满足民用的多层、高层超

高层等建筑的施工运输要求,也适用于建设多层大跨度工业厂房、塔等建筑物及烟囱、筒仓建造等滑模技术,也适用在港口装卸作业或货运场。

1.2 安装及拆卸方便,可提高工程的施工效率。

2 垂直运输机械的设置原则上应符合以下要求

2.1 覆盖面和供应面

垂直运输机械设备的供应面是指借助于水平运输手段(手推车等)所能达到的供应范围,其水平运输距离一般不宜超过80m。建筑工程的全部作业面应处于垂直运输设施的覆盖面和供应面的范围之内。

2.2 供应能力

垂直运输机械设备的供应能力等于运次乘以运量,运次应取垂直运输机械设备和与其配合的水平运输机具中的低值。另外,还需乘以一个数值为0.5~0.75的折减系数,以考虑由于难以避免的因素对供应能力的影响(如机械设备故障和人为的耽搁等)。

垂直运输机械设备的供应能力应能满足高峰工作量的需要。

2.3 提升高度

垂直提升机械设备的提升高度能力应比实际需要的升运高度高出一个限位安全高度,一般不少于3m,以确保安全。

2.4 水平运输手段

在考虑垂直运输机械设备时,必须同时考虑与其配合的水平运输手段。

当使用施工升降机、龙门架提升机等垂直运输机械设备时,一般使用手推车(单轮车、双轮车和各种专用手推车)作水平运输,其运载量取决于可同时装入车子的数量以及单位时间内的提升次数。

2.5 装设位置与条件

垂直提升机械设备装设位置必须对覆盖面、供应面、提升高度等与运输手段等予以通盘考虑。且装设位置应具有相适应的装设条件,如具有可靠的基础、与结构拉结和水平运输通道条件等。

2.6 设备效能的发挥

必须同时考虑满足施工需要和充分发挥机械设备效能的问题,当各施工阶段的垂直运输量相差悬殊时,应分阶段设置和调整垂直运输机械设备,及时拆除不需要的设备。

2.7 设备拥有的条件和今后利用的问题

要充分利用现有的机械设备,必须添置时或对机械设备进行改造时应考虑今后利用的前景,一次使用的机械设备应考虑在用完以后可改作他用。

3 建筑垂直运输机械设备的安全保障

安全保障是使用建筑垂直运输机械设备中的首要问题,必须按以下方面严格做好。

3.1 建筑垂直运输机械设备的购置、出租

必须满足下列规定要求:

(1)经国务院特种设备安全监督管理部门许可单位制造的并在省建设行政主管部门办理了产品登记备案手续的合格产品。

(2)未纳入特种设备制造许可规范的建筑工地起重机械产品,必须通过省级建设行政主管部门组织的安全技术鉴定。

(3)进口建筑起重机械设备的购置,应当按照国家有关规定办理有关手续。

(4)新购置的建筑起重机械设备应具备下列技术资料:

(1)起重机械设备安装(拆卸)及调试等详细说明书:

(2)各安全保险装置、限位装置及调试等详细说明书;

(3)维修保养及运输说明书;

(4)安全操作规程;

(5)生产许可证、产品鉴定证书、产品合格证书;

(6)配件及配套工具目录等。

(5)出租单位应当对出租的机械设备及配件的安全性能进行检测,在签订机械设备使用合同(租赁协议)时,应当出具检测合格证明。

3.2 建筑提升机械设备的自制和改造

必须符合以下规定要求:

(1)自制和改造单位应事先提出设计方案、图纸、计算卡,所依据的标准和质量保证措施报主管部门审批,同级劳动部门备案后,方可投入制造或改造。

(2)自制和改造单位应对垂直提升机械设备的金属结构、零部件、外购件、安全防护装置的质量全面负责。

(3)垂直提升机械设备制造和改造后需经过严格的荷载和安全装置性能试验,确保达到设计要求(包括安全要求)后才能投入使用。

3.3 建筑提升机械设备的安装(包括现场移位、顶升、附着、拆卸等)

应由具有省级劳动部门颁发的《起重机械安装(修理)安全认可证》的专业队伍在资质证书等级许可的范围内进行。有能力自行安装企业内部的建筑提升机械设备的单位,应经当地市级劳动部门审批,无证单位或未经审批不得施工。机械设备的安装除满足上述规定外,还要符合以下要求:

(1)设备应装设在可靠的基础和轨道上。基础应具有足够的承载力和稳定性,并设有良好的排水设施。

(2)严格按照设备的安装程序和规定进行设备的安装(搭设)和接高工作。初次使用的设备,或者工程条件不能完全符合安装要求的以及在较为复杂和困难的条件下,应制定详细的技术措施,并按技术措施的规定进行安装。

(3)在安装过程中要加强对安装质量的控制,应按有关标准和设计要求进行自检和有关试验(使用单位派员参加),并作记录备查。

(4)设备安装完毕后,应进行全面自检,检查安装(搭架)的质量是否符合要求,并及时解决存在的问题。

(5)自检合格后,由安装单位和使用单位向当地劳动部门申报监检,并进行荷载及安全装置性能试验。判断试运行情况是否正常,吊索、吊具、吊盘、安全保险以及刹车装置等是否可靠,在确保都无问题时才能交付使用。

(6)设备在使用以前必须进行全面的检查和维修保养,确保设备完好,未经检修保养的设备不能使用。

(7)进出料口之间的安全措施:垂直运输设施的出料口与建筑结构的进料口之间,根据其距离大小设置铺板或栈桥通道,通道两侧设护栏。建筑物入料口设栏杆门,小车通过之后应及时关上。

(8)设备应由专门的人员操纵和管理,严禁违章作业和超载使用。同时,在使用过程中,应按规定做好对机械设备的检查和维修保养工作。设备出现故障或运转不正常时应立即停止使用,并及时予以解决。

(9)位于机外的卷扬机应设置安全作业棚,操作人员的视线不得受到遮挡,当作业层较高、观测和对话困难时,应采取可靠的解决办法,如增加卷扬定位装置、对讲装置和多级联络办法等。

(10)作业区域内的高压线一般应拆除或改线;当不能拆除时,应与其保持规定的安全作业距离。

(11)使用完毕,按规定程序和要求进行拆除工作。在平时的管理工作中,要规范设备装拆作业,检查监控促进方案的实施,加强管理,严格把关,在预防上下功夫,有利于及时发现问题,消除隐患,保证垂直机械设备安装和拆卸的安全,有利于投入使用的设备安全生产,发挥应有作用。

当然,作为安装和使用企业来说,应加强人员培训,持证上岗;要取得安装维修保养的资格;企业自检人员要经培训持证上岗;加强过程控制和管理制度的建立和健全工作;要加强班组管理和监控,施工现场应配置专业指挥人员,与垂直运输机械操作人员在工作上达成默契,指挥信号统一、规范。

4 高层建筑垂直运输设备的合理配套

在高层、超高层建筑施工中,合理配套是解决垂直运输设施时应当充分注意的问题。

一般情况下,建筑高度超高15层或40m时,应设施工电梯以解决施工人员的上下问题,同时,施工电梯又可承担相当数量的施工材料的垂直运输任务。但大宗的、集中使用性强的材料,如钢筋、模板、混凝土等,特别是混凝土的用量最大和使用最集中,能否保证及时地输送上去,直接影响到工程的进度和质量要求。因此,必须解决好垂直运输设施的合理配套设置问题。

在选择配套方案时,应多从以下方面进行比较:

(1)短期集中性供应和长期经常性供应的要求,从专供、联分供和分时段供的三种方式的比较中选定。所谓联分供方式,即“联供以满足集中性供应要求,分供以满足流水性供应要求”;

(2)使设备的利用率和生产率达到较高值,使利用成本达到较低值;

(3)在充分利用企业已有设备、租用设备或购进先进的设备方面作出正确的抉择。在抉择时,一要可靠,二要先进,三要适应日后发展。在技术要求高的超高层建筑施工中,选用、引进先进的设备是十分必要的,因为企业利用这些现代化设备不但可以出色地完成施工任务,而且也使企业的技术水平获得显著地提高与发展。

摘要：加强建筑垂直机械运输设备的安全与管理,通过安全生产管理,提高垂直机械设备的利用程度,降低垂直机械设备安全事故,确保安全生产。

关键词：机械设备,安全管理

参考文献

[1]《建筑施工手册》(第四版)编写组.建筑施工手册[M],中国建筑工业出版社,2006.

[2]江正荣主编.建筑施工工程师手册[M].中国建筑工业出版社,1992.

垂直运输机械有哪些？ 篇4

在施工现场用于垂直运输的机械主要有3种：塔式起重机、龙门架(井字架)物料提升机和外用电梯，

1.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相互垂直的外形，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越于履带、轮胎式起重机，其工作高度可达100—160m。塔吊优于其他起重机械，再加上其操作方便、变幅简单等特点，是今后建筑业的起重、运输、吊装作业的主导机械。

按工作方法分类，塔吊可分为固定式塔吊和运行式塔吊。按旋转方式分类，塔吊可分为上旋式和下旋式。按变幅方法分类，塔吊可分为动臂变幅和小车运行变幅。按起重性能分类，塔吊可分为轻型塔吊、中型塔吊和重型塔吊。

起重机的基本参数有6项：即起重力矩、起重量、最大起重量、工作幅度、起升高度和轨距，其中起重力矩确定为衡量塔吊起重能力的主要参数。

使用塔吊的安全操作注意事项有：

塔吊司机和信号人员，必须经专门培训持证上岗;

实行专人专机管理，机长负责制，严格交接班制度;

新安装的或经大修后的塔吊，必须按说明书要求进行整机试运转;

塔吊距架空输电线路应保持安全距离;

司机室内应配备适用的灭火器材;

提升重物前，要确认重物的真实重量，要做到不超过规定的荷载，不得超载作业;

两台塔吊在同一条轨道作业时，应保持安全距离;

沿轨道行走的塔吊，处于90°弯道上，禁止起吊重物;

操作中遇大风(六级以上)等恶劣气候，应停止作业，将吊钩升起，夹好轨钳，

当风力达十级以上时，吊钩落下钩住轨道，并在塔身结构架上拉四根钢丝绳，固定在附近的建筑物上。

2.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，提升货物的吊篮在架体中间上下运行。

龙门架、井字架物料升降机的安全防护装置有：停靠装置、断绳保护装置、吊篮安全门、楼层口停靠栏杆、上料口防护棚、超高限位装置、下极限限位装置、超载限位器和通讯装置。龙门架、井字架物料提升机的安装与拆除必须编制专项施工方案。并应由有资质的队伍施工。

3.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。

垂直运输装置 篇5

1 高层建筑施工垂直运输机械重要性

随着我国经济水平的提高, 高层建筑建设数量也在不断增加。高层建筑可以带来明显的社会经济效益。首先, 使人口集中, 可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离, 从而提高效率;其次能使大面积建筑的用地大幅度缩小, 有可能在城市中心地段选址;再是, 可以减少市政建设投资和缩短建筑工期。由于高层建筑的楼层数较多, 伴随着高层建筑楼层的上升, 施工难度也越来越大。楼层的上升, 材料的搬运以及人员的上下都需要浪费一定的时间, 进而影响到高层建筑施工进度。而垂直运输机械作为高层建筑施工中不可或缺的一部分, 垂直运输机械的使用可以对施工材料进行吊运, 降低施工劳动强度, 提高生产效益, 同时还可以节约施工作业人员的上下时间, 缩短施工工期, 进而为建筑施工企业带来更好的经济效益[1]。

2 高层建筑施工垂直运输机械的应用

2.1 升降机的应用

升降机也叫施工电梯, 它是在垂直上下通道上载运人或货物升降的平台或半封闭平台的提升机械设备或装置。是由平台以及操纵它们用的设备、马达、电缆和其它辅助设备构成的一个整体, 在高层建筑施工有着不可替代的作用。在高层建筑施工中, 升降平台装有平衡阀、自动保压等安全装置, 平台安全可靠耐用。升降机可以进行人员以及一些施工材料的运送。升降机具有移动灵活, 升降平稳, 载重量大, 拆装运输方便、其中速度快等特点。在升降机的使用过程中, 为了确保施工效率, 必须加强升降机的安全管理以及升降机操作系统的管理, 升降机的操作必须有由专业的技术人员来执行[2]。另外, 施工电梯主要为满足砌体及装饰装修施工阶段的垂直运输需要, 其拆除通常安排在工程正式电梯能够使用后进行。由于施工电梯占用的楼体面积较大, 施工时应考虑在条件允许的情况下尽量提前拆除, 以便能尽早进行施工电梯占用部位的内外装修及安装施工, 同样需要根据工程自身的特点综合考虑拆除时间及施工方案, 以获得最佳的经济效益并保证安全生产。

2.2 起重机

起重机主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构, 大多是由吊挂系统和绞车组成, 也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置, 一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。在建筑工程施工中, 主要用于安装、吊运建筑构件和建筑材料, 进行中午的追至运输。随着高层建筑楼层的增加, 施工危险系数也在不断上升。而升降机很难完成大件的材料运输, 而利用起重机可以降低施工危险系数以及施工劳动强度, 满足工程施工需要[3]。在起重机械使用工程中, 施工企业必须加强起重机设备的管理, 在使用前, 对设备进行性能检测, 确保设备在运行过程中不会出现故障;在运行过程中要加强监控, 确保运输安全;同时还要加强起重机的日常管理, 确保起重机每个重要零部件性能过关。最后, 塔式起重机的拆除时间一般安排在主体结构施工结束后进行, 砌体工程及装饰装修工程的垂直运输利用施工电梯或正式电梯予以代替, 以降低租赁费用。但应遵循当地建设主管部门的规定, 同时根据工程本身的特点来综合考虑拆除时间及详细的拆除方案, 以达到最佳的经济效果并保证安全生产[4]。

2.3 物料提升机

物料提升机是一种固定装置的机械输送设备。在高层建筑施工中, 利用物料提升机可以进行物料的垂直运输。物料提升机是以卷禅机为动力, 以低价、立柱为架体, 通过钢丝绳来转动。卷扬机应安装在平整、坚实的位置, 远离危险作业区, 视线良好, 如位置较近时, 其操作棚的顶部应加安全可靠的防护棚。就物料提升机这种设备来说, 它采用的板链有较高的剪切强度、疲劳强度及耐磨性能, 运转故障率低, 使用寿命长[5]。在安装架体时, 两边立柱应交替进行, 架体的每个接点的螺栓必须坚固, 螺栓应符合架体的孔径要求, 严禁扩孔和开孔, 更不得漏装或用铁丝代替。物料提升机构造简单, 用料品种和数量少, 制作容易。在物料提升机使用过程中, 操作人员必须经过专业的培训, 物料在吊篮内应均匀分布, 不得超出吊篮。在运作过程中, 要加强操作系统的控制, 确保提升机运输安全。当长料在吊篮中立放时, 应采取访滚落措施;落料应装箱或装笼, 严禁提升机超载使用。在无聊提升机拆除时, 应先设置临时缆风绳或支撑以确保架体的自由高度, 该高度不应超过8 米, 拆除作业中, 严禁从高处向下抛掷物件[6]。

3 结束语

在这个经济快速发展的社会里, 高层建筑越来越多。由于高层建筑楼层较高, 进而增加了施工难度。而垂直运输机械的应用大大地降低了工程施工的劳动强度, 保证工程施工进度, 提高工程质量, 进而为工程建设企业带来更好的经济效益。

参考文献

[1]王磊, 商圣月, 孙贵柱.垂直运输机械在高层建筑施工中的综合应用[J].青岛理工大学学报, 2013, (03) :112-116+120.

[2]赵建国.高层建筑施工中使用垂直运输机械的可行性及合理建议[J].福建质量管理, 2015, (08) :198.

[3]沈金霞.高层建筑施工中垂直起重运输机械的合理选用及组合[J].建设机械技术与管理, 2001, (07) :33-34.

[4]曹芳铭.高层建筑施工中垂直起重运输机械的合理选用及组合[J].城市建筑, 2013, (20) :216.

[5]宋登武.基于层次分析法的高层建筑垂直运输机械优化配置方法研究[D].湘潭:湘潭大学, 2014.

垂直运输装置 篇6

1 定义

危险源是可能导致事故发生的潜在的不安全因素。施工生产过程中的不安全因素种类繁多, 非常复杂, 它们在导致事故发生、造成人员伤害和财产损失方面所起作用各不相同, 尽管危险源表现形式不同, 但从事故发生的本质讲, 均可归结为能量的意外释放或有毒物质侵入人体。

风险是指某一特定危险情况发生的可能性与后果的组合。风险是对某种可预见的危险情况的可能性和后果严重程度两项指标的综合描述, 主要用于对危险源的评价。如果其中一个特性不存在或降低, 则这风险不存在或降低。危险源是产生风险的根源, 风险是危险源性质的表现方式。

风险评价, 是指评价风险大小及确定风险是否可容许的全过程。包括评价风险的大小程度, 明确风险对于企业的影响水平和是否可以接受。

2 垂直运输设备重点关注的活动和风险

1) 垂直运输设备重点关注的活动。垂直运输设备包括特大型塔吊、塔吊、各种电梯的安装和拆除活动所涉及的设备本身的状况、设备运输、设备安装、设备使用、设备拆除过程。

2) 垂直运输设备重点关注的风险。上述过程中可能的群塔倾翻、吊运设备损坏等群死群伤、高处坠落等伤害、设备报废等风险。

3 目前建筑施工行业在危险源辨识、风险评价工作上的主要问题

1) 对危险源辨识和风险评价的认识还相当落后。受传统思维和旧有习惯的影响, 大部分工程建设企业从管理人员到操作人员, 对风险管理都处于经验型的粗放型控制, 依赖于感观印象和主观判断, 对危险源辨识、风险评价应运用的科学方法重视不够。

2) 危险源辨识和风险评价在内容和方法上还存在缺陷。我国施工企业对危险源辨识和风险评价还处于自发阶段, 在可靠性、充分性方面存在明显不足, 一些从国外引进的方法在中国出现“水土不服”、不好应用等问题。由于经验法简单可行, 而科学方法复杂得无从下手, 导致目前大部分企业应用的多种辨识、评价方法在经验和科学之间的错位。往往最后妥协于经验方法决定辨识和评价结果。

4 施工阶段垂直运输机械危险源辨识及风险评价

4.1 观察法

在垂直运输机械的安装施工阶段, 采用观察法辨识现场作业活动中的危险源, 作为对策划阶段危险源辨识的补充和验证。

1) 观察现场使用作业人员是否与策划安排一致, 后进场的是否也及时的进行了补充登记、安全教育、安全交底等。

2) 观察现场所用材料是否与策划设计一致, 现场采用的安全防护件、工具器是否与设计一致, 注重查看新的器具是否满足原策划的工作能力, 现场测量设备是否按规定到国家制定的机构进行偶尔检定和校准。

3) 观察现场所采用电梯、塔吊、卷扬机、龙门架以及安装使用的辅助设备是否与策划要求一致。

4) 观察现场作业条件与策划要求是否一致。a.主要查看外运电梯、塔吊、井架系统的安装位置是否与策划阶段一致, 新的位置是否有新的计算书和审批条件。b.观察现场气象条件是否满足策划要求。c.观察现场作业位置、施工高度、临时支撑系统搭设的方法等现场情况与策划方案是否有变化, 专项方案是否需要重新设计、验算、审批。

4.2 安全检查表

如表1所示安全检查表主要适用于对已经安装完毕的设备及其使用过程进行检查, 从而辨识危险源, 并采取措施予以消除或降低风险。

4.3“LEC”风险评价法

“LEC”法又称作业条件风险性评价法, 它是评价人在具有潜在风险环境中对作业条件风险采用半定量评价的方法, 是定量计算每一种危险源所带来的风险的方法。它利用与系统风险有关的三种因素指标值之积来评价系统人员伤亡风险的大小。

1) 垂直运输机械以及电梯施工中风险评价。a.在风险评价时, 应考虑引起吊装以及支撑系统局部失稳造成整体失稳方面所涉及的施工荷载, 拆除时上部结构对下部支撑的冲击荷载, 支撑系统整体稳定性设计及验算, 架子基础、关键部位材料的材质, 作业中变形失稳监测, 高空作业防护, 操作人员行为等方面的风险。b.垂直运输机械以及电梯施工事故风险评价中, 应重点关注引发吊装系统整体倒塌的较大以上事故、高空坠落事故的可能性、频次, 按危险源评价原则逐项进行打分评价, 根据评价结果确定不可容许风险、控制不可容许风险的优先序。c.应根据打分评价结果形成可容许风险清单、不可容许风险清单、控制不可容许风险的优先序目录。

2) 采用“LEC”法进行风险评价的局限性。采用“LEC”法进行风险评价时, 其参数“L”“E”“C”的取值受评价人经历、经验、能力、素质影响, 造成评价结果的差异, 导致风险评价局部失误。

3) 采用“LEC”法进行风险评价的验证。a.发生架子和垂直运输机械倒塌事故、高空坠落死亡事故的原因应直接作为不可容许风险。b.法律法规对各类垂直运输机械以及电梯安装系统中的注意事项或违反强制要求的事项, 直接作为不可容许风险。

5 结语

在施工过程中, 因素可能发生变化, 将导致项目策划阶段所辨识的结果与实际不一致。因此, 在正式施工过程中, 应进行危险源再辨识, 即对项目策划阶段辨识的结果进行补充和验证。风险等级的划分应结合现场具体情况予以修正, 对可能造成三个人以上死亡的较大事故, 宜采用社会风险评估机构进行评估。风险评价后, 如作业设备、施工方法、作业人员、防护手段、周边环境、气候等情况发生变化后, 应及时对变化的内容重新进行风险评价。

摘要：结合危险源和风险评价的定义, 介绍了施工阶段垂直运输设备重点关注的活动及风险, 主要对观察法、安全检查法、“LEC”风险评价法在施工阶段垂直运输机械危险源辨识及风险评价中的应用作了阐述, 以提高施工企业的管理水平, 降低安全事故的发生。

垂直运输装置 篇7

1 资料与方法

1.1 一般资料

2008年5月至2010年12月,共收治垂直不稳定型骨盆骨折11例,男7例,女4例;年龄20～48岁,平均34岁。受伤原因:高处坠落伤7例,车祸伤3例,挤压伤1例。本组9例合并复合伤,颅脑损伤3例,多发肋骨骨折2例,肾挫伤1例,尿道损伤2例,肠道损伤1例,腰椎骨折3例,四肢多发骨折5例,骶丛神经损伤4例,均出现鞍区感觉减退,肛周括约肌松弛,大小便障碍。受伤至入院时间1.5～26 h,平均8.7 h。入院后建立静脉通道,抗休克治疗,初步稳定骨盆,监测生命体征,积极完善CT,X线片检查,依据Tile骨盆骨折分型,11例均属于Tile C型。

1.2 治疗方法

入院后抗休克治疗,包括输液、输血治疗,局麻下骨盆外固定架临时固定;处理、稳定其他多发骨折及处理复合伤。病情稳定后,术前多学科评估病人能否耐受麻醉及手术,情况允许的情况下,尽早行骨盆稳定手术治疗。

手术于全麻下俯卧位,以L3、S1棘突为中心纵行切开,显露L4～5椎板、横突以及骨折的骶骨、双侧髂后上棘。L4～5椎弓根各安装2枚椎弓根螺钉;左右髂骨分别于髂后上棘下缘0.5 cm处.1.5～2.1 cm处各安装2枚万向椎弓根螺钉。同侧髂骨上的两枚椎弓根螺钉尽可能是一定角度安置;直径选择6.5 mm椎弓根螺钉,长度选择55～60mm椎弓根螺钉。根据椎弓根螺钉布置及骶髂部骨折移位方向、移位程度,预弯连接棒。将连接棒安装,8枚椎弓根螺钉的尾帽全部安装,L4～5椎弓根螺钉的螺帽锁紧,而髂骨的4枚万向椎弓根螺钉的尾帽不锁紧预留一定的活动度。用两把大力持棒钳分别夹持L4～5椎弓根螺钉间的连接棒,进行上下、前后、左右旋转移位的复位。直视下复位满意后,依次锁紧4枚万向椎弓根螺钉尾帽;锁紧时尽可能将螺帽推向骶骨。冲洗伤口,放置负压引流管,逐层缝合伤口。

术后预防感染等常规支持、对症治疗,加强床上功能锻炼。未合并四肢骨折的患者,术后2～3周部分负重功能锻炼;术后1、3、6、12个月定期门诊随访,观察患者下肢功能情况及X线片骨折愈合情况。

2 结果

手术均由同一组主刀医师完成;手术时间80～130 min,平均110 min。术中出血量300～650 mL,未出现术中大血管损伤及神经损伤并发症。1例患者伤口感染,伤口延迟愈合,10例一期愈合。11例患者术后10例获得随访,随访时间6～20个月,平均12.7个月。4例骶丛损伤患者,3例术后神经压迫症状逐渐消失,1例部分缓解。无死亡病例。

术后按照Matta骨盆骨折复位评定标准[2],进行X线片评价。术后骨折移位小于4 mm为优,4～10 mm为良,10～20 mm为良,大于20 mm为差。8例患者评价为优,2例为良。分别于术后1、3、6、12个月复查X线片,与术后对照,未发现骨折复位丢失征象。3～6个月时骨折全部愈合,可以完全负重行走,无下肢短缩,无跛行,生活自理满意。典型病例为一22岁女性患者,高处坠落伤致骨盆C型骨折,术前术后影像学资料见图1～3。

3 讨论

骨盆的稳定性60%来自后方结构[3],骨盆骨折的晚期并发症也主要与骨盆后环的复位不良有关[4],对于垂直不稳定型骨盆骨折,尽可能复位并进行可靠内固定。随着对骨盆骨折研究的深入,内固定技术的改进,20世纪90年代中期应用L4～5椎弓根螺钉与髂后上棘螺钉治疗Tile C型骨盆损伤技术,被称为髂腰固定技术。但其仅连接支撑中轴的腰椎骨与骨盆的髂骨,缺乏横向的稳定加压作用及防旋转功能,因此不能达到力学稳定性及强度,患者不能过早负重。Schild hauer等[5,6]将髂腰固定支撑技术与骶骨横向装置联合应用,设计了一种类似三角形的骨折固定技术(triangufar osteo s ynthesis,TOS),TOS装置包括垂直方向的L4～5椎弓根螺钉。从而使患者早期下床负重,减少并发症,促进骨愈合。同时通过循环载荷下的生物力学测试,TOS因其垂直横向多平面抗应力作用,也具钉,髂后上棘螺钉,连接棒及横向连接装置,装配后该装置具有多平面矫形稳定性,从而能抵抗垂直应力及旋转应力,稳定骨盆后环的稳定有非常理想的生物力学性能[7],苏汝堃等[8]研究也认为,髂骨钉与腰骶椎椎弓根钉连接技术具有维持腰骶骨盆间稳定的生物力学优势。

手术体会:L4～5各置入一组椎弓根钉;而每侧髂后上棘各置入2枚6.5 mm×50 mm的万向椎弓根螺钉,间隔1.5～2.0 cm,呈一定角度置入,避免平行置入。用尽可能粗、尽可能长的椎弓根钉,并呈一定角度置入髂后上棘周围,是为了增加椎弓根螺钉在髂骨上的把持力,根据置钉的角度,预弯钛棒。并在钛棒远端即髂骨侧预弯要留有余地,尽可能向骶骨侧靠近.这样可以减少钉尾对局部皮肤刺激,减少伤口、皮肤并发症的发生。每侧安装一根预弯好的钛棒,再依次安装尾帽,L4～5椎弓根螺钉的四枚尾帽锁紧,而髂后上棘周围的4枚尾帽不锁紧,这样有利于骨折复位。在L4～5间的钛棒上,助手各安装一把大力持棒钳,固定后利用持棒钳进行骶髂部骨折复位。握持大力持棒钳先纠正腰骶椎纵向移位,再纠正其前后移位,位置满意后在通过挤压双侧骼骨纠正骨盆后环的分离移位。通过六个方向依次复位,最终均较容易达到骨折的解剖复位,锁紧所有尾帽。术中、术后影像学证实骨折复位满意。若骨折移位分离较大,骼骨上椎弓根螺钉可在复位的过程中依次将钛棒远端置入钉尾槽内,安装尾帽、锁紧。最后在髂骨间靠近L5椎弓根钉处的钛棒间置入横向连接器,并用加压钳适当使两钛棒远端向中线靠拢后,锁紧横向连接器,这样加固内固定装置的主体稳定性,避免了因骨折的移位趋势造成内固定松动。此种内固定方式简单,就是通用的后路钉棒系统,尽可能选择低切迹的椎弓根螺钉,安装也相对熟悉,在安装髂后上棘椎弓根螺钉时,根据髂骨内外侧骨板的走势,多能比较容易将椎弓根螺钉置入骨板间的松质骨内。此种复位方法,由于有了强有力的复位点(L4～5椎弓根螺钉间的钛棒,大力持棒钳),比较容易复位,使骨折尽可能达到解剖复位。由于解剖复位,稳定的固定,可以使病人尽早下床功能锻炼,使垂直方向通过腰椎钉棒内固定系统、髂后上棘,传导至骨盆弓状线,大大减少了直接作用于骶骨、骶髂关节骨折处的垂直应力,减少骨折移位的可能性。本组病例无骨折再移位,无内固定松动、断裂。

从临床结果观察,该内固定装置及复位方式,较好地解决了骨折的解剖复位及局部生物力学性能的重建。术后第一天病人就能够感受到局部疼痛较术前明显缓解。病人可以较早地部分负重进行功能锻炼,减少了长期卧床引起的一系列并发症,也减轻了临床护理工作。在既往的“TOS术式”的文献中,有报道出现切口压疮,皮肤坏死等并发症。在本组手术中,髂骨椎弓根钉使用低切迹的万向钉,安装时尽可能靠近内侧骨板,锁紧尾帽时也尽可能向骶椎靠拢,就很好地避免了髂骨钉尾压迫皮肤所造成的上述并发症。本组病例有1例伤口感染,原因考虑为在术后第2天灌肠护理中,由于观察不及时,粪便污染伤口造成,后经拆线、换药、负压引流、抗炎治疗,伤口延迟愈合,骨折愈合未受影响。

随着对骨盆影像学、解剖学、生物力学特性及其骨折机制研究的深入,内固定材料和技术的进步,新技术不断出现,骨盆后环重建应根据不同的骨折类型、合并伤情况、神经损伤程度、术前复位效果和医生的经验选择不同的复位和固定方式。但是,使用脊柱钉棒系统TOS装置固定术治疗垂直不稳定型骨盆骨折疗效满意,器械操作相对简单熟悉,并发症少,有着较广泛的应用前景。

参考文献

[1]Tile M.Pelvic ring fractures:Should they be fixed ? [J].J Bone Joint Surg(Br),1988,70(1):1-2.

[2]Matta JM,Saucedo T.Internal fixation of pelvic ring fractures[J].Clin Orthop Relat Res,1989(242):83- 97.

[3]Vaccaro AR,Kim DH.Brodke DS,et al.Diagnosis and management of sacral spine fracture[J].Instr Course Lect,2004(53):375-385.

[4]Pohlemann T.Gansslen A.Schellwald O,et al.Outcome after pelvic ring injuries[J].Injury,1996,27 (Suppl 2):31-38.

[5]Schildhauer TA,Wilber JH,Patterson BM.Posterion locked lateral compression injury of the pejvis:Report of 40 cases[J].J Orthop Trauma,2000,14(2): 107-111.

[6]Schildhauer TA.Josten C,Muhr G.Triangular osteosynthesis of vertically unstable sacrum fractures: A new concept allowing early weight-bearing[J].J Orthop Trauma,1998,12(5):307-314.

[7]Schildhauer TA,Ledoux WR,Chapman JR,et al. Ttiangular osteosynthesis and iliosacral screw fixation for unstable sacral fractures:A cadaveric and biomechanical evaluation under cyclic loads[J].J Orthop Trauma,2003,17(1):22-31.

垂直运输装置 篇8

垂直升船机是牵涉机械、电气、水动力学、结构、自动化控制、液压以及枢纽布置等方面的系统工程, 如何保证其安全运转, 是设计、建设与管理人员最为担心的关键问题, 任何一点差错都直接涉及到人民生命安危和国家财产的损失。对涉及升船机安全运转的关键技术问题进行攻关研究也势在必行。

目前垂直升船机的行程测量均是采用的相对测量方式, 测量精度受多种因素的影响, 行程越大, 精度越低。采用CCD条码技术测量大行程的方式国内尚无先例, 将其用于垂直升船机的行程检测世界上也没有先例。

2 CCD测量升船机大行程的工作机理

图1为整机系统工作原理框图。

照度控制系统依据周围环境的照度, 控制辅助光源的电压, 为系统提供合适的照度。条码板反射回来的光线, 经光学系统后投射到CCD中, CCD在驱动脉冲的作用下, 输出被检测对象的视频信号, 经二值处理、采样保持、纠错判断后, 送给计数器进行计数, 由计算机读取计算器中的值, 经数据处理、修正补偿后进行显示, 同时通过RS422串口输出承船厢的实际高程位置值给上位计算机, 从而实现垂直升船机承船厢大行程在线动态检测与控制的目的。

图2为测量方式示意图。

条形码组固定在塔柱上, CCD行程检测装置固定在承船厢上, 随承船厢上下运动 (上下行程为100多米) , 由于承船厢采用卷扬式钢丝绳提升系统, 在承船厢上下运动过程中会出现晃动 (水流方向100mm, 物距方向40mm) , 物距方向的变化, 对测量精度影响比较大, 所以必须对实际测量结果进行修正和补偿。

3 条形码与自适应辅助照明

3.1 条形码的设计与制作

经过整体设计, 依据CCD的分辨率、安装位置、成像距离等, 系统可分辨的条码组间距为1.2m。考虑到条形码自身的宽度及两组条形码之间相互纠错功能, 确定条形码组的间距为1m, 依据设计要求, 检测距离为128m, 以二进制的方式编码, 需要七级数据码, 对应0～127m的绝对位置。

依据条形码的编码原则, 结合实际应用情况, 我们设计了图3所示的条形码板。条形码板由耐腐蚀的深色金属基板和反差较大的条形码 (黑白条纹) 构成。条形码由起始码、终止码和七位数据码组成, 其中七位数据码以二进制方式无间隔排列, 起始码、终止码、七位数据码宽度相等, 起始码与数据码中间的间隔、终止码与数据码中间的间隔宽度相等且为起始码的一半, 起始码、终止码和数据码的“1”用白色表示, 其余部分用黑色表示。

为满足远距离成像的分辨率要求, 每一条码宽度不应小于5mm, 为保证船厢晃动的数据稳定和施工工艺的可操作性, 确定每一道条码宽度为10mm, 长度为300mm, 整组条码的宽度为100mm。

条形码基板采用3mm厚的钢板, 尺寸为300×200mm2, 在200mm的方向上一边预留50mm的宽度, 并按要求打上安装孔;中间100mm为条形码区, 按照每组条形码的数据码要求, 将起式码、终止码和数据码的“1”的位置用铣床铣成0.5mm深的槽, 并将钢板发黑和防锈处理, 再在有槽的地方用油漆做成白色, 其余地方做成黑色。

每增加1m有一组确定的条码相对应, 反映0～127m的绝对位置值, 以达到全程绝对位置编码的目的。

3.2 自适应辅助照明

本设备应用在垂直升船机中, 其工作状态为全天候连续工作方式, 条码与承船厢外侧的间隔大约在0.5m左右, 测量设备安装在承船厢的底部, 在正常测量状态下, 自然光照在被测条码上的最大照度为10000lx (无直射的太阳光) 左右, 最小照度几乎为零 (阴天无星光的状态) , 远远超出CCD器件响应的范围。因此选择合适的辅助照明光源给被测目标提供合适的照度, 使CCD器件光敏面的照度匹配, 是本系统能否适应工作环境要求的关键。

自适应辅助照明系统依据测光元件测量周围环境的光照, 将光信号转换为电信号, 经放大后送入电压调节电路, 电压调节电路依据检测到的光照强度电压信号, 自动调节输出电压, 控制卤钨灯的发光强度 (光通量) 。从而保证被测目标的光照强度的恒定。

4 视频信号的处理与单片机采集

在CCD作为光电传感器的应用系统中, 被检测对象的光信息通过光学成像系统成像于CCD的光敏面上, CCD的光敏像元将其上的光强度转换成电荷量。CCD在一定频率的时钟脉冲的驱动下, 在CCD的输出端可以获得被测对象的视频信号。视频信号中的每一个离散的电压信号的大小对应于光敏像元上图像的光强, 信号输出的时序对应于该光敏像元在CCD上的空间位置, 从而CCD用自身的电子扫描方式完成信息从空间域到时间域的变换。

依据对CCD传感器视频信号应用的差异, 对CCD视频信号有两种处理方法:一是对CCD视频信号进行二值化处理后, 再进行数据采集;二是对CCD视频信号采样、量化编码后再采集到计算机系统。本设备采用的是二值化处理方式。

4.1 CCD视频信号的二值化处理

许多检测对象在本质上就表现为二值情况, 如图纸、文件的输入, 物体尺寸、位置的检测等。二值化处理是把图像和背景作为分离的二值 (0, 1) 对待。

4.2 二值化数据采集与单片机接口

CCD用于尺寸测量系统时采用二值化数据采集。在这类采集系统中, 常采用在二值化方波脉冲中填入与CCD像元有关的高频时钟脉冲。计数所填脉冲数, 再与脉冲当量相乘, 便可获得被测尺寸的大小。本文采用计数器通过数据总线直接与单片机接口, 来达到本系统数据采集的要求。

由CCD的同步脉冲控制同步控制器产生控制脉冲, 由CCD视频信号经二值处理产生的二值化信号控制与门的开关, 由计数器计数二值化方波内所通过的标准时钟脉冲数, 形成二进制数据。并且同步控制器产生与单片机的取数标志信号, 并通过中断 (或查询) 方式通知单片机, 单片机通过数据总线得到计数器所计得的数据。图4中可以看出, 窗口信号的宽度一般为线阵CCD输出有效像素单元的时间。TCD1206UD (二相线阵CCD) 的有效像素单元为2160个, 它的窗口宽度为2160T1, T1为一个有效像元的周期。CCD视频信号的二值化信号在窗口信号内, 窗口信号的后沿产生取数标志信号。

本设备中使用了两组计数器, 其中一组计数器用于记录条形码自身的数值 (即条形码所含的绝对位置数据) , 称为粗码 (精确位置值) ;另一组计数器用于记录条形码处在CCD中的位置 (以起始码的外边沿为准) , 称为精码 (1米以内的数据) , 单片机系统读取两组计数器的数据后进行组合, 便可确定承船厢当前所处的位置。

5 结论

本设备利用塔柱作为船厢行程的测量基础, 采用成熟的条形码技术实现大行程的全程绝对编码, 依据CCD成像和自动扫描原理, 结合单片机技术, 实现垂直升船机大行程高精度在线测量。该设备测量精度高、稳定性好、数据准确可靠、抗干扰能力强、体积小, 安装方便。由于采用的是全程绝对编码, 系统不怕掉电, 现已安装在清江隔河岩第一级升船机工程中。

摘要：垂直升船机是解决大型水利水电枢纽工程通航问题的大型关键设备, 升船机的安全、可靠和高效运行直接关系到航运的通畅和人民生命、财产的安全;本设备已经通过了工程化的施工设计, 现已应用在清江隔河岩第一级升船机工程中。

关键词：条形码,CCD,测量,照明,单片机

参考文献

[1]王庆有.CCD应用技术[M].天津大学出版社, 2000.

[2]刘恒坤, 佘龙华, 尹力明.CCD线阵在姿态检测中的应用[J].传感器技术, 2000, (5) .

[3]董文武.一种使用线阵CCD实现高精度二维位置测量的方法[J].光学技术, 1998, (5) .