高塔組立安全施工解決方案

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摘要：本文通過研究高塔組立安全施工綜合解決方案，在高塔組立過程中，通過研究應用垂直攀登及水平移動保護系統、安全帶懸掛裝置、循環型高處墜落防護網技術、高塔組立監控系統、高空應急快速救援裝置，形成集全方位安全防護及高空應急救援綜合解決方案，有效解決了高塔組立安全施工面臨的難點問題，大大提高了高塔組立安全施工管控水平。

關鍵詞：高塔；安全施工；解決方案

目前，我國常見的高塔組立施工方法雖然應用廣泛，但以下幾個問題仍是影響施工安全管控的難題，有待進一步研究解決:①施工人員上下塔過程及水平移動過程中，因處于動態無法使用安全帶進行防護，容易引發高處墜落安全事故；②鐵塔組立施工分片吊裝鐵塔時，常常因上方的塔片尚未安裝導致出現安全帶低掛高用現象，存在安全隱患；③塔件安裝過程中容易發生螺栓、墊片、扳手等物體掉落，引發物體打擊事故；④高塔組立現場缺乏有效的監控手段，如發生超重起吊、違章作業，嚴重時可能造成機具事故和人員傷亡；⑤當高空作業人員突發意外發生高處墜落時，懸掛高空的人員如得不到及時有效的救援，將會造成二次傷害，甚至發生休克，威脅生命安全。因此，有效解決上述問題，是確保高塔組立安全施工的關鍵。

1高塔組立安全施工綜合解決方案制定

我公司針對影響高塔組立安全施工問題開展深入分析研究，制定了開發應用垂直攀登及水平移動保護系統技術，實現垂直上下攀爬、水平移動全過程安全防護；研究開發安全帶懸掛裝置技術，有效解決安全帶低掛高用問題；在高塔組立過程中安裝循環型高處墜落防護網技術，有效杜絕了萬一發生高處墜物引發物體打擊事故；安裝高塔組立監控系統技術，實現全過程全方位對施工機具、施工人員的實時安全監控，杜絕了超重起吊、違章作業問題；研發高空應急快速救援裝置，有效解決了高空人員突發意外時的高空應急快速救援，為施工人員生命安全贏取寶貴的“黃金”救援時間。形成了集全方位安全防護及應急救援的綜合解決方案，有效解決了高塔組立安全施工面臨的難題。

2高塔組立安全施工綜合解決方案介紹

2.1垂直攀登及水平移動防護系統技術原理。2.1.1垂直攀登防護系統原理。穩定的懸浮抱桿為塔片提升提供了可靠的支撐點，同時也為作業人員設置可靠的保護系統提供了牢固的懸掛點，采用安全保護繩固定于抱桿頂的抱桿帽上，安全防護繩與抱桿頂之間連接緩沖器，安全防護繩取長度根據鐵塔根開與塔段高度進行選擇，確保抱桿提升后，安全防護繩能覆蓋兩段鐵塔高度，為提升抱桿后連接上段塔材的人員提供保護做好準備工作，稱之為垂直攀登防護系統1。塔片組裝完成后，每根主材上端設置一條安全防護繩，通過緩沖器固定在主材上，下端設置卷盤，便于收緊安全防護繩；為了確保安全防護繩不發生纏繞，與主材保持相對合適的距離，在鐵塔的適當位置安裝安全防護繩定位器，安全防護繩通過定位器掛環，至塔腳位置收緊，在有效防止防護繩纏繞、晃動的同時，方便作業人員的攜帶的繩式自鎖器向上滑動，稱之為垂直攀登防護系統2。作業人員身上系好的安全帶通過繩式自鎖器，與塔身上布置好的安全防護繩連成一體，形成有效的防護系統。鐵塔組立過程中，隨著塔身升高系統1和系統2循環使用，有效解決作業人員垂直攀登防護問題。2.1.2水平移動保護系統原理。水平移動安全防護在左右兩個塔片安裝完成后，需要在前后位置完成塔片的組裝連接時使用。具體設置方法是：橫向保護繩的一端用主鎖鐵塔的主材相連，另一端用繩式單向鎖止器與相同側對向鐵塔主材相連，使橫向保護繩的長度可調節、可收緊，能適用于兩主材之間的不同寬度，實現橫向保護繩的通用性、兼容性，為水平移動得到保護。設置水平防護層數，可根據實際作業需求布局，循環往復使用。作業人員作業前佩戴全身式安全帶連接繩式自鎖器，作業人員需垂直攀登時，繩式自鎖器與安全防護繩配合使用；因施工作業需要水平移動時，繩式自鎖器與橫向保護繩配合使用；因此水平移動得到了安全防護系統的有效保護。2.2安全帶懸掛裝置的技術原理。安全帶懸掛裝置是為了解決施工人員在安裝作業時安全帶低掛高用的問題。每個鐵塔組立施工班隊配備兩套（每套4個）角鋼專用腰帶懸掛器，見圖2所示。圖2安全帶懸掛器示意圖塔片地面組裝完成后，在塔片頂端水平角鐵上靠近兩邊主材處，各預先安裝兩個角鋼專用腰帶懸掛器，人為提高安全帶懸掛點，就位上段塔材的作業人員將安全帶系在腰帶懸掛器上，消除安全帶低掛高用的安全風險。另一套安裝在下一次起吊塔片的主材上段水平角鐵上，有效解決安全帶低掛高用的問題。2.3循環型高處墜落防護網技術原理。在高塔組立過程中，下段塔材組立完成后，在該塔段中間設置第一道密目安全網和500×500mm2的跨越架大網組成的安全網；待上段塔材組立完成后，再設置第二道安全網；第三段塔材組立完成并設置第三道安全網后，再拆除第一道安全網，確保始終保持兩道安全網的防護，循環使用，確保高空墜落安全防護。技術關鍵點：①安全網采用密目安全網平網，考慮到高空風力較大，為加強安全網的強度，在密目網下加目邊長為500mm×500mm的跨越架大網。四角固定，固定于鐵塔四個腿的主材上。在跨距較大時，網四邊每隔8米左右加1處固定點。網中心留有2m×2m的空位，以避讓座地抱桿基座。中心處固定于座地抱桿基座上。設置安全網的位置盡量選擇有水平材的位置。②密目網及跨越大網都采用回型拼裝，以適應安全網的提升使用。隨著立塔高度的上升，水平斷面邊長逐漸減小，在安裝安全網時，將安全網的外邊部分拆除，確保安全網適應塔身截面逐漸變小的要求。具體布置見圖3所示。2.4高塔組立監控系統技術原理。高塔組立監控系統包括起吊系統受力狀態監控系統和組塔視頻監控系統。①組塔起吊系統受力狀態監控系統是通過在座地抱桿、主要受力系統的繩索上安裝受力狀態傳感器，使輸出模塊控制座地抱桿上各種電機的運行與停止，從而使座地抱桿吊臂、吊鉤和小車能夠及時動作后者及時停止，并及時預警，防止由于操作手的誤操作造成超重、超力矩起吊的事故。②組塔視頻監控系統是進一步加強組塔過程的監督，全程可視化監控作業區域，以降低違章事故的發生概率。2.4.1組塔起吊系統受力狀態監控系統技術原理。受力狀態監控系統主要包含以下方面：起重設備過載報警系統、起重設備運行狀態監控及展示系統。各系統協調工作并將實時運行的信息傳輸到后臺數據端，主要通過在座地抱桿上安裝各類傳感器與地面接收網橋實現信息之間的傳遞。受力監控系統通過安裝重量傳感器、回轉傳感器、高度傳感器、幅度傳感器。各傳感器控制各項需要監測的安全控參數并實時傳輸于后臺數據接收端口，當數據值超過預設定的最大或者最小限值，座地抱桿操作間內信息接收儀器、地面數據接收平臺將產生預警信息，此時，首先座地抱桿操作間會出現報警蜂鳴聲，提醒操作人員注意是否可能出現的違規操作。原理圖如圖4所示。當重量傳感器感應吊重，再通過計算機編程的力矩計算公式自動計算出起重力矩，生成折線圖，當超過設定報警閥值時，座地抱桿操作室內蜂鳴報警，給接收數據端同時產生報警數據，實時告知安全管理人員，直至座地抱桿操作員采取改正措施后，座地抱桿操作室內蜂鳴報警方可解除，有效確保起吊安全。2.4.2組塔視頻監控系統。視頻監控系統主要通過“攝像設備+無線發射器+無線接收器+視頻監控主機+網絡傳輸模塊+遠程控制軟件+AI識別分析”軟硬件結合的方式，由安裝于座地抱桿吊臂、塔身的攝像設備、無線通訊模塊以及在遠程服務器部署的可視化系統組成。系統可實時視頻監控畫面，以實現視頻監控的功能，實現對施工區域的多角度攝像，及時發現違章現象；對未佩戴安全帽等危險行為實時預警，并將預警截圖和視頻保存到數據庫形成報表，同時將預警信息推送給相關管理人員，有效提升了安全管理水平。2.5高空應急快速救援裝置技術原理救援系統主要有全身安全帶、右手上升器、繩索防墜器、滑輪提升器、主鎖、快掛、雙鉤、下降器、靜力繩、二次防護繩等組成。雙鉤和繩索防墜器用于攀登鐵塔式防護使用；右手上升器同滑輪提升器配合使用，在繩子上進行鎖止防墜；滑輪提升器用于提升被困人員，使被困人員脫離自身所帶的伸縮；快掛用來轉移被困人員，使被困人員轉移到救援繩上，下降器可以使救援人員和被困人員沿救援繩垂直緩慢的下降。施救人員在鐵塔的任何位置利用機械摩擦原理沿救援索下降，施救人員系好安全帶后并帶齊裝備（滑輪提升器、下降器、快掛、右手上升器、繩索防墜器、二次保險繩、靜力繩等），開始實施救援，在攀爬過程中施救者應利用繩索防墜器來保護自身安全。

3結束語

通過研究應用高塔組立安全施工綜合解決方案，形成集全方位安全防護及高空應急救援綜合解決方案，有效解決了高塔組立施工人員移動過程中得不到有效保護問題、塔片就位時安全帶低掛高用問題、塔件安裝過程中細小物體掉落引發物體打擊事故問題、高塔組立過程機具和作業人員缺乏實時監控問題、高空應急救援速度緩慢五大問題，大大提高了高塔組立安全施工管理水平，為今后高塔組立施工提供借鑒，也為送變電公司打造本質安全型企業提供有力的技術支撐。

參考文獻

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作者:黃云輝 單位:廣東電網能源發展有限公司