книги из ГПНТБ / Коротеев Д.В. Предупреждение характерных аварий и несчастных случаев в строительстве

іПри подъеме мелких грузов па поддонах (кирп-ич, санитарио-техническая арматура, звенья заготовок и др.) возможны падения мелких грузов с высот. Если груз обладает скоростью ѵ в момент его передвижения, то отклонение траектории падения груза от вертикали опре­

где /і — высота падения груза.

Так, при скорости передвижения поддона, равной ско­ рости передвижения груза на стреле вылетом 22 м (уг­ ловая скорость крана со = 0Д сб/сек) и высоте падения 30 м, отклонение траектории падения от вертикали соста­

При расследовании и экспортировании несчастных случаев, произошедших вследствие падения мелких гру­ зов с высоты, формула (61) как дающая точные резуль­ таты может использоваться в решении обратной зада­ чи—была ли грузу сообщена горизонтальная начальная скорость, если известны высота падения h и отлет в сто­ рону груза на S^P Тогда зависимость (51), решенная от­ носительно и, будет иметь вид

141

Правильная организация п проектирование склад­ ского хозяйства .предусматривают в первую очередь пол­ ную безопасность выполнения погрузочно-разгрузочных работ, рациональное использование складских площа­ дей, выбор безопасных пешеходных іпутей и .мест пребы­ вания работающих.

Проектирование технологических разрывов между пу­ тями железнодорожного и автомобильного транспорта, привязка мест отдыха, а также площадок и помещений для хранения легко воспламеняющихся веществ и бал­ лонов со сжатым газом, компоновка транспортных зон и зон возможных перегрузок материалов п изделий из од­ ного вида транспорта в другой и т. д. должны выполнять­ ся также с учетом габаритов опасных зон, связанных с возможным падением мелкоштучных грузов. Использо­ вание на практике рекомендуемых зависимостей (51) и (53) на стадии проектирования центральных баз мате­ риально-технического снабжения, организации прирель­ совых складских хозяйств и при выполнении погрузочноразгрузочных работ на объектах будет способствовать предупреждению производственного травматизма, при­ чиной которого являются случаи падения мелких грузов с высоты. Однако из этогоне следует, что можно не при­ нимать мер предосторожности, в соответствии с которы­ ми по правилам безопасности должны крепиться грузы стропами, ограждаться поддоны п т. д.

2. О С О Б Е Н Н О С Т И М О Н Т А Ж А С Т Р О И Т Е Л Ь Н Ы Х К О Н С Т Р У К Ц И И С П А Р Е Н Н Ы М И К Р А Н А М И

Случаи аварий грузоподъемных кранов, осуществля­ ющих спаренный подъем строительных конструкций и оборудования, свидетельствуют о необходимости деталь­ ного рассмотрения особенностей применения спаренных монтажных кранов.

Монтажные организации республиканских мини­ стерств и Мин'монтажспецстроя СССР помимо башенных и специальных кранов различной грузоподъемности в настоящее время оснащены самоходными стреловыми кранами грузоподъемностью 25—40 г. Их рациональное использование на монтажных работах привело к широко­ му распространению и развитию способов монтажа спа­ ренными кранами, которые позволяют монтировать зна­

142

чительную часть технологического оборудования и кон­ струкций строящихся промышленных предприятий.

На основе результатов исследований ВНИИМонтажспецстроя в «Правила устройства и безопасной эксплуа­ тации грузоподъемных кранов» быливнесены дополне­ ния, разрешающие использование одновременно не­ скольких кранов, что значительно расширило область их применения. Так, например, трест № 7 совместно с ВНИИМонтажспецстроем впервые в отечественной прак­ тике осуществил подъем технологического оборудования с одновременным использованием трех монтажных кра­ нов, причем масса поднимаемого оборудования превы­ шала их суммарную грузоподъемность.

Весьма интересными и перспективными научно-ис­ следовательскими работами следует считать работы, проводимыё ВНИИМонтажспецстроем для улучшения грузо-высотных характеристик существующих стреловых кранов для обеспечения монтажа конструкций и крупно­ габаритного оборудования. Основными разработанными и исследованными методами временного повышения гру­ зовых и высотных характеристик стреловых кранов яв­ ляются: расчаливание стрелы крана временной расчал­ кой; соединение оголовков стрел двух кранов специаль­ ным ригелем; временное опирание оголовка стрелы на опору. Исследуется возможность применения устройств, позволяющих выносить основание стрелы на некоторое расстояние за пределы поворотной платформы крана. Применение этих устройств (опорно-поворотного кольца) на крапе ОКГ-ЗО со стрелой 30 м позволяет увеличить грузоподъемность его на минимальном вылете стрелы в 2,6—3 раза.

Внедрение рациональных методов увеличения грузо­ высотных характеристик самоходных стреловых кранов позволяет улучшить их использование, а также во мно­ гих, случаях отказаться от применения специальных та­ келажных средств, сократить трудозатраты, ускорить сроки ввода объектов в эксплуатацию при уменьшении себестоимости монтажа до 30% по сравнению с исполь­ зованием кранов большой грузоподъемности.

В связи с этим вопросы обеспечения безаварийности монтажных работ, выполняемых новыми методами, при­ обретают исключительно важное значение. Частично специальные требования по безопасному ведению работ отражены в нормативной документации, разработанной

143

ВНИИМонтажспецстроем: «Указания по применению кранов с расчальной стрелой» (МСН 176-68 ММСС

СССР), «Рекомендации по применению спаренных кра­ нов СКГ-30 со стрелами, соединенными ригелем», «Ука­ зания по применению для монтажа оборудования крана СК‘Г-30 со стрелой, опирающейся на наклонный А-об- разный шевр» и др. Экспериментальные исследования новых методов монтажа привели к выводу о необходи­ мости конструктивного совершенствования отдельных уз­ лов и конструкций кранов, организациями, которые за­ нимаются их проектированием. Изменение конструкции оголовка стрелы для быстрого закрепления ригеля, уни­ фикация конструкции ригелей и отдельно стоящих опор, оснащение некоторых серий кранов опорно-поворотным кольцом (или только учет возможности такого оснаще­ ния в крановых конструкциях), дифференциация скоро­ стей подъема и опускания, увеличение канатоемкости барабанов грузовых лебедок, а также кратности грузо­ вого полиспаста, несомненно, повысят безопасность мон­ тажных работ, выполняемых кранами с временно увели­ ченной грузоподъемностью.

Применение спаренных кранов характерно в следую­ щих случаях: отсутствие кранов необходимой грузоподъ­ емности, сложность доставки тяжелых кранов на объект и высокая стоимость их эксплуатации, значительные гео­ метрические размеры строительных конструкций и обо­ рудования, вследствие чего последние не вписываются в горизонтальные и вертикальные полезные площади под­ стреловых пространств кранов, и т. д. Чаще применяются спаренные краны при монтаже тяжеловесного оборудо­ вания горизонтального типа (мельниц, барабанов, цис­ терн, редукторов и т. п.).

Недостатками использования спаренных кранов в практике монтажа являются усложнение сигнализации (требуется большее количество сигнальщиков я кранов-

,щиков), неизбежное отклонение крановых полиспастов от вертикали, что вызывает дополнительный опрокидыва­ ющий момент, более сложное маневрирование стрелой, возникновение' опасного перераспределения нагрузок между кранами.

Разработанные ВНИИМонтажспецстроем соответст­ вующие указания (МСН 124-66, «Указания по подъему и установке технологического оборудования стреловыми самоходными кранами») касаются применения спарен-

144

ных кранов в случаях монтажа оборудования вертикаль­ ного типа, места строповки которого располагаются, как правило, симметрично относительно центра тяжести гру­ за.

Монтаж тяжеловесного оборудования и конструкций промежуточного и горизонтального типа имеет свои осо­ бенности, так как нагрузка на краны может быть различ­ ной ввиду несимметричной строповки относительно цент­ ра тяжести оборудования и конструкций. При монтаже конструкций и оборудования вертикального типа имеется возможность принятия различных мер по обеспечению равномерного распределения нагрузки на краны в про­ цессе подъема и опускания, в том числе строповки кон­ струкций и оборудования через систему блоков.

При монтаже горизонтального тяжеловесного обору­ дования в наклонном положении, что нередко случается при его заводке в проемы, вообще невозможно избежать перераспределения нагрузки па монтажные краны. При этом дополнительно усложняется процесс монтажа, так как крановщики часто не видят монтируемого оборудо­ вания и руководствуются сигналами, подаваемыми сиг­ нальщиками, число которых в зависимости от специфики монтажа может достигать трех и более человек. Такая система сигнализации задерживает выполнение команды, что значительно увеличивает вероятность ошибок кра­ новщика.

Все вышеизложенное приводит к тому, что совмест­ ная работа кранов может вызывать опасную перегрузку одного из них со всеми вытекающими отсюда последст­ виями. Рекомендуемое снижение расчетной грузоподъ­ емности спаренных кранов на 10% зачастую не гаранти­ рует безопасности монтажных работ. Поэтому для каж­ дого конкретного случая монтажа конструкций и обору­ дования-следует выполнять проверочный расчет возмож­ ного изменения нагрузки на спаренные краны в про­ цессе их совместной работы.

На рис. 36 показана расчетная схема строповки, когда места строповки располагаются несимметрично относи­ тельно центра тяжести груза. Назовем плоскостью стро­ повки плоскость, проходящую через точки" зацепления стропами, перпендикулярную плоскости рисунка, а пре­ вышением строповки—перпендикуляр из точки центра тяжести к плоскости строповки. Плечами строповки бу­ дут расстояния по горизонтали от точки центра тяжести

145

до соответствующих мест зацепления стропами, базой строповки—расстояния по горизонтали между точками зацепления стропами. Отношение величины превышения строповки к ее базе назовем относительным превышени­ ем строповки.

Перераспределение нагрузки на спаренные краны бу­ дет иметь место всегда, если h^=0, и при изменении угла

наклона плоскости строповки а, при подъеме и опускании конструкций и оборудования, причем, чем больше угол а и относительное превышение строповки h, тем измене­ ние нагрузки на спаренные краны больше (рис. 37).

Рис. 37. Расчетная схема монтажа кон­ струкций в случае с перераспределением

краны; а — меньшее пле­ чо строповки; а т — боль­

Запас грузоподъемности удобнее назначать в процен­ тах от номинальной грузоподъемности кранов, а измене­

ние нагрузок (Р\ и Р 21 ) на краны—в процентах от первоначальной нагрузки Р\ и Р2 .

Для кранов 1 и 2, работающих соответственно на пле­

146

где in — отношение плеч строповки, равное —;

а

z — относительное превышение строповки, равное-.

Весьма важным моментом расчета является правиль­ ный выбор знака, который можно определить по следую­ щему правилу: нагрузка иа опережающий кран увели­ чивается при изменении угла наклона строповки, если центр тяжести оборудования, конструкций расположен ниже плоскости строповки; нагрузка на отстающий кран увеличивается, если центр тяжести оборудования, конст­ рукций расположен выше плоскости строповки.

Критические углы наклона плоскости строповки при заданном запасе грузоподъемности кранов можно опре­

авариям конструкций кранов и несчастным случаям на монтажных работах. При таком выборе плеч строповки запас грузоподъемности более легкого крана исчерпы­ вается при значительно меньшем угле а, чем запас гру­ зоподъемности более тяжелого крана. Сравнение зави­ симостей (56) и (57) подтверждает это положение. Так, критический угол ак р .2 меньше для крана, работающего на большем плече.

Оптимальное соотношение плеч строповки, когда

где Qi и Q2 — грузоподъемность кранов;

G — масса монтируемого обо-рудовання и кон­ струкций.

147

Пример. Необходимо смонтировать барабан массой G = 40 т двумя спаренными кранами, имеющимися в наличии. Грузоподъем­ ность каждого крана при заданном вылете и длине стрелы соответ­ ственно равна 30 и 15 тс. Барабан должен быть смонтирован в про­ ектное положение под углом 18°, меньшее плечо строповки а=6,3ж, отношение плеч строповки лг— 1,75, относительное превышение стро­

Так как центр тяжести барабана расположен ниже плоскости строповки (Л = 1,73 ж), то нагрузка при изменении угла а увеличи­ вается на опережающий кран.

Определим это увеличение нагрузки:

для крана, работающего на меньшем плече,— по формуле (54):

для крана, работающего на большем плече, — по формуле (55):

ÄPj’ - O . l (1 + 1,75) tg 18°. 100% = 8,9%.

Запас грузоподъемности кранов составляет: первого

Таким образом, второй кран не удовлетворяет условиям без­ опасности спаренного монтажа барабана вследствие его перегрузки

на 8,9%—3,1 % =5,8%- Если по условиям задачи угол наклона плоскости строповки

не регламентируется, а отношение плеч строповки может изменяться за счет имеющейся возможности зацепления барабана в произволь­ ных точках, то можно получить такое соотношение плеч строповки, которое обеспечит возможность монтажа барабана. По формуле (58) определим m:

30 — 15 + 40

m

15 — 30 + 40

148

При этом соотношения плеч строповки напрузки на первый и второй краны .гари z = 0 будут:

Запас грузоподъемности кранов в этом случае соответственно составит:

,30 — 27,5

АЯ‘ = -----— ----- 100% =9,1%;

,,15— 12,5

В этом случае углы наклона плоскости строповки для обоих кранов должны быть равны между собой.

Выполняем проверку по формулам (56) и (57):

■Приведенными в примере расчетами иллюстрируется большое значение выбора отношений плеч строповки при применении спаренных монтажных кранов.

Однако в практике монтажа часто встречаются слу­ чаи, когда места строповки (плечи строповки) заданы за­ ранее конструкцией монтируемого элемента или оборудо­ вания. Для повышения безопасности монтажа в таких случаях необходимо подбирать монтажные краны с оди­ наковыми или близкими абсолютными запасами грузо­ подъемности и организовывать процесс подъема строи­ тельных конструкций и оборудования так, чтобы увели­ чение нагрузки происходило на кран с большим запасом грузоподъемности, если невозможно выполнить первое условие.

Монтаж строительных конструкций и оборудования спаренными (рис. 38) кранами требует определенных профессиональных навыков и высокого технического уровн'я всех лиц, принимающих участие в монтаже: инженерно-технических работников, бригадира, монтаж­ ников, сигнальщиков и крановщиков.

Анализ случаев аварий конструкций и кранов сви­ детельствует о повторении ошибок, которые допускают­

149

ся при монтаже спаренными кранами. К числу наибо­ лее распространенных ошибок следует отнести:

1)выбор кранов с большой разностью скоростей подъема и опускания крюков;

2)использование длинной цепи сигнальщиков, состо­

ящей из двух, трех и более человек;

Рис. 38. Монтаж строительных конструкций спаренными кранами

3) назначение величины угла наклона грузовых по­ лиспастов кранов к горизонтальной плоскости стропов­ ки более 90°.

Чем больше скорость подъема и опускания крюков кранов У, время исполнения команды «стоп» t (оно ко­ леблется приближенно от 2 до б сек) и меньше база строповки I, тем больше вероятность «проскочить» кри­ тическую величину угла наклона плоскости строповки к горизонтали .аКр, что приведет к опасной перегрузке од­ ного из кранов.

150