高塔组立安全施工解决方案

摘要：本文通过研究高塔组立安全施工综合解决方案，在高塔组立过程中，通过研究应用垂直攀登及水平移动保护系统、安全带悬挂装置、循环型高处坠落防护网技术、高塔组立监控系统、高空应急快速救援装置，形成集全方位安全防护及高空应急救援综合解决方案，有效解决了高塔组立安全施工面临的难点问题，大大提高了高塔组立安全施工管控水平。

关键词：高塔；安全施工；解决方案

目前，我国常见的高塔组立施工方法虽然应用广泛，但以下几个问题仍是影响施工安全管控的难题，有待进一步研究解决:①施工人员上下塔过程及水平移动过程中，因处于动态无法使用安全带进行防护，容易引发高处坠落安全事故；②铁塔组立施工分片吊装铁塔时，常常因上方的塔片尚未安装导致出现安全带低挂高用现象，存在安全隐患；③塔件安装过程中容易发生螺栓、垫片、扳手等物体掉落，引发物体打击事故；④高塔组立现场缺乏有效的监控手段，如发生超重起吊、违章作业，严重时可能造成机具事故和人员伤亡；⑤当高空作业人员突发意外发生高处坠落时，悬挂高空的人员如得不到及时有效的救援，将会造成二次伤害，甚至发生休克，威胁生命安全。因此，有效解决上述问题，是确保高塔组立安全施工的关键。

1高塔组立安全施工综合解决方案制定

我公司针对影响高塔组立安全施工问题开展深入分析研究，制定了开发应用垂直攀登及水平移动保护系统技术，实现垂直上下攀爬、水平移动全过程安全防护；研究开发安全带悬挂装置技术，有效解决安全带低挂高用问题；在高塔组立过程中安装循环型高处坠落防护网技术，有效杜绝了万一发生高处坠物引发物体打击事故；安装高塔组立监控系统技术，实现全过程全方位对施工机具、施工人员的实时安全监控，杜绝了超重起吊、违章作业问题；研发高空应急快速救援装置，有效解决了高空人员突发意外时的高空应急快速救援，为施工人员生命安全赢取宝贵的“黄金”救援时间。形成了集全方位安全防护及应急救援的综合解决方案，有效解决了高塔组立安全施工面临的难题。

2高塔组立安全施工综合解决方案介绍

2.1垂直攀登及水平移动防护系统技术原理。2.1.1垂直攀登防护系统原理。稳定的悬浮抱杆为塔片提升提供了可靠的支撑点，同时也为作业人员设置可靠的保护系统提供了牢固的悬挂点，采用安全保护绳固定于抱杆顶的抱杆帽上，安全防护绳与抱杆顶之间连接缓冲器，安全防护绳取长度根据铁塔根开与塔段高度进行选择，确保抱杆提升后，安全防护绳能覆盖两段铁塔高度，为提升抱杆后连接上段塔材的人员提供保护做好准备工作，称之为垂直攀登防护系统1。塔片组装完成后，每根主材上端设置一条安全防护绳，通过缓冲器固定在主材上，下端设置卷盘，便于收紧安全防护绳；为了确保安全防护绳不发生缠绕，与主材保持相对合适的距离，在铁塔的适当位置安装安全防护绳定位器，安全防护绳通过定位器挂环，至塔脚位置收紧，在有效防止防护绳缠绕、晃动的同时，方便作业人员的携带的绳式自锁器向上滑动，称之为垂直攀登防护系统2。作业人员身上系好的安全带通过绳式自锁器，与塔身上布置好的安全防护绳连成一体，形成有效的防护系统。铁塔组立过程中，随着塔身升高系统1和系统2循环使用，有效解决作业人员垂直攀登防护问题。2.1.2水平移动保护系统原理。水平移动安全防护在左右两个塔片安装完成后，需要在前后位置完成塔片的组装连接时使用。具体设置方法是：横向保护绳的一端用主锁铁塔的主材相连，另一端用绳式单向锁止器与相同侧对向铁塔主材相连，使横向保护绳的长度可调节、可收紧，能适用于两主材之间的不同宽度，实现横向保护绳的通用性、兼容性，为水平移动得到保护。设置水平防护层数，可根据实际作业需求布局，循环往复使用。作业人员作业前佩戴全身式安全带连接绳式自锁器，作业人员需垂直攀登时，绳式自锁器与安全防护绳配合使用；因施工作业需要水平移动时，绳式自锁器与横向保护绳配合使用；因此水平移动得到了安全防护系统的有效保护。2.2安全带悬挂装置的技术原理。安全带悬挂装置是为了解决施工人员在安装作业时安全带低挂高用的问题。每个铁塔组立施工班队配备两套（每套4个）角钢专用腰带悬挂器，见图2所示。图2安全带悬挂器示意图塔片地面组装完成后，在塔片顶端水平角铁上靠近两边主材处，各预先安装两个角钢专用腰带悬挂器，人为提高安全带悬挂点，就位上段塔材的作业人员将安全带系在腰带悬挂器上，消除安全带低挂高用的安全风险。另一套安装在下一次起吊塔片的主材上段水平角铁上，有效解决安全带低挂高用的问题。2.3循环型高处坠落防护网技术原理。在高塔组立过程中，下段塔材组立完成后，在该塔段中间设置第一道密目安全网和500×500mm2的跨越架大网组成的安全网；待上段塔材组立完成后，再设置第二道安全网；第三段塔材组立完成并设置第三道安全网后，再拆除第一道安全网，确保始终保持两道安全网的防护，循环使用，确保高空坠落安全防护。技术关键点：①安全网采用密目安全网平网，考虑到高空风力较大，为加强安全网的强度，在密目网下加目边长为500mm×500mm的跨越架大网。四角固定，固定于铁塔四个腿的主材上。在跨距较大时，网四边每隔8米左右加1处固定点。网中心留有2m×2m的空位，以避让座地抱杆基座。中心处固定于座地抱杆基座上。设置安全网的位置尽量选择有水平材的位置。②密目网及跨越大网都采用回型拼装，以适应安全网的提升使用。随着立塔高度的上升，水平断面边长逐渐减小，在安装安全网时，将安全网的外边部分拆除，确保安全网适应塔身截面逐渐变小的要求。具体布置见图3所示。2.4高塔组立监控系统技术原理。高塔组立监控系统包括起吊系统受力状态监控系统和组塔视频监控系统。①组塔起吊系统受力状态监控系统是通过在座地抱杆、主要受力系统的绳索上安装受力状态传感器，使输出模块控制座地抱杆上各种电机的运行与停止，从而使座地抱杆吊臂、吊钩和小车能够及时动作后者及时停止，并及时预警，防止由于操作手的误操作造成超重、超力矩起吊的事故。②组塔视频监控系统是进一步加强组塔过程的监督，全程可视化监控作业区域，以降低违章事故的发生概率。2.4.1组塔起吊系统受力状态监控系统技术原理。受力状态监控系统主要包含以下方面：起重设备过载报警系统、起重设备运行状态监控及展示系统。各系统协调工作并将实时运行的信息传输到后台数据端，主要通过在座地抱杆上安装各类传感器与地面接收网桥实现信息之间的传递。受力监控系统通过安装重量传感器、回转传感器、高度传感器、幅度传感器。各传感器控制各项需要监测的安全控参数并实时传输于后台数据接收端口，当数据值超过预设定的最大或者最小限值，座地抱杆操作间内信息接收仪器、地面数据接收平台将产生预警信息，此时，首先座地抱杆操作间会出现报警蜂鸣声，提醒操作人员注意是否可能出现的违规操作。原理图如图4所示。当重量传感器感应吊重，再通过计算机编程的力矩计算公式自动计算出起重力矩，生成折线图，当超过设定报警阀值时，座地抱杆操作室内蜂鸣报警，给接收数据端同时产生报警数据，实时告知安全管理人员，直至座地抱杆操作员采取改正措施后，座地抱杆操作室内蜂鸣报警方可解除，有效确保起吊安全。2.4.2组塔视频监控系统。视频监控系统主要通过“摄像设备+无线发射器+无线接收器+视频监控主机+网络传输模块+远程控制软件+AI识别分析”软硬件结合的方式，由安装于座地抱杆吊臂、塔身的摄像设备、无线通讯模块以及在远程服务器部署的可视化系统组成。系统可实时视频监控画面，以实现视频监控的功能，实现对施工区域的多角度摄像，及时发现违章现象；对未佩戴安全帽等危险行为实时预警，并将预警截图和视频保存到数据库形成报表，同时将预警信息推送给相关管理人员，有效提升了安全管理水平。2.5高空应急快速救援装置技术原理救援系统主要有全身安全带、右手上升器、绳索防坠器、滑轮提升器、主锁、快挂、双钩、下降器、静力绳、二次防护绳等组成。双钩和绳索防坠器用于攀登铁塔式防护使用；右手上升器同滑轮提升器配合使用，在绳子上进行锁止防坠；滑轮提升器用于提升被困人员，使被困人员脱离自身所带的伸缩；快挂用来转移被困人员，使被困人员转移到救援绳上，下降器可以使救援人员和被困人员沿救援绳垂直缓慢的下降。施救人员在铁塔的任何位置利用机械摩擦原理沿救援索下降，施救人员系好安全带后并带齐装备（滑轮提升器、下降器、快挂、右手上升器、绳索防坠器、二次保险绳、静力绳等），开始实施救援，在攀爬过程中施救者应利用绳索防坠器来保护自身安全。

3结束语

通过研究应用高塔组立安全施工综合解决方案，形成集全方位安全防护及高空应急救援综合解决方案，有效解决了高塔组立施工人员移动过程中得不到有效保护问题、塔片就位时安全带低挂高用问题、塔件安装过程中细小物体掉落引发物体打击事故问题、高塔组立过程机具和作业人员缺乏实时监控问题、高空应急救援速度缓慢五大问题，大大提高了高塔组立安全施工管理水平，为今后高塔组立施工提供借鉴，也为送变电公司打造本质安全型企业提供有力的技术支撑。

参考文献

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作者:黄云辉 单位:广东电网能源发展有限公司