建筑工程施工物料提升机安全技术培训讲座

物料提升机安全技术讲座第一节

物料提升机的类型、特点及安全要求一、概述物料提升机是一种在多层或高层建筑施工中采用卷扬机或曳引机为提升机构，以型钢导轨架支撑和导引吊笼运行，专门载运物料，禁止载运人员的垂直运输机械。为了适应和保证建筑施工安全作业，物料提升机从自诞生后长期作为施工企业可自制的简易机具设备发展成为完全意义上的建筑起重机械设备。2003年6月17日，国家质检总局依据国务院373号令颁布的《特种设备安全监察条例》将物料提升机纳入特种设备目录中的施工升降机实行制造许可证管理。在施工升降机的分类中，物料提升机属钢絲绳式（SS型）货用施工升降机。2005年，国家质检总局和国家标准化管理委员会于6月8日发布《施工升降机》（BG/T10054-2005）参考《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》（JGJ88-92）行业标准，对钢丝绳式货用施工升降机（即物料提升机）的各项安全技术要求作出了规定，并于2005年12月1日开始实施，2006年，由湖北省建设工程质量安全总站提出，湖北省质量技术监督局于8月30日发布《钢丝绳式货用施工升降机安全技术规范》地方标准，于2006年10月1日起开始实施，因此，我们湖北省各建筑工地安装使用的物料提升机应符合上述国家标准及地方标准规定的各项安全技术要求。二、物料提升机的类型、特点物料提升机的类型很多，按导轨架的结构特点可分为龙门架（双立柱）与井架（单柱）两种，常见的产品机型有双柱单笼，单柱单笼及单柱双笼三种；按提升机构的特点可分为卷扬机驱动（无对重）和曳引机驱动（有对重）两种；按导轨架架设方法的特点可分为自升式（有自升平台）和非自升式（无自升平台）两种。我们湖北省建筑施工现场常用的物料提升机产品综合上述不同特点形成了卷扬机驱动的自升式龙门架物料提升机和曳引机驱动的井架单笼物料提升机或双笼物料提升机两类三种机型。（一）卷扬机驱动的自升式龙门架物料提升机的特点1、导轨架由组焊件标准节通过高强螺栓连接组装成双立柱，并以组焊件自升平台套装连接在两悬立的立柱顶部，形成稳定的门式结构（俗称龙门架）。由于结构部件均是焊接钢结构且两立柱位于吊笼两侧中心轴线上，可以全截面与建筑结构锚固连接；加上自升平台可自行上、下运行成为导轨架高处拆装作业平台，并限制了悬立的单柱任意摆动，因此适应高层建筑施工需要，具有快速、稳定、安全地跟随建筑结构的增高而自行增高，以及吊笼的提升高度较大的优点。最大架设高度的设计与实现主要受卷扬机驱动卷筒容绳量的限制，产品目前设计的最大架设高度可达120m。2、提升机构是单筒卷扬机，简单经济，并可安装在物料提升机的基础底架上，适应狭窄的施工现场，消除了提升钢丝绳沿施工现场地面的运行段，并可选择免遭坠物打击，操作视野好，无水的地点安装电气操作控制柜，从而改变了传统的将卷扬机与基础底架相分离的安装方式，提高了物料提升机在建筑工地安全文明施工作业的水平。3、提升钢絲绳是独立的单根，通过动滑轮以双绳提升吊笼，从而保证钢絲绳的安全系数不小于标准规定的8。但是驱动卷筒固有的强制性卷绕钢丝绳提升吊笼的方式，加上必须反复、多层卷绕，经过动滑轮增加180°的不断弯折，钢丝绳正常工作的工况恶劣，成为易损件，易断件，而且是单根悬挂吊笼，钢丝绳沿卷筒长度的工作位置不断变化，各层卷绕的直径不一样，传动平稳性不够好，因此：（1）额定提升速度受到安全运行要求的限制，国家标准规定不允许大于37.8m/min，且不允许配置对重，产品实际设计的额定提升速度，目前均小于30m/min且无对重；（2）断绳及因断绳导致的吊笼坠落成为最危险多发性工况，因此对断绳保护装置的性能及可靠度要求最高。产品目前对预防断绳后吊笼的坠落保护很重视，设有断绳防坠安全器，停靠防坠安全器，分别控制吊笼运行和停层两种工况；对于预防断绳的松绳或跳出卷筒、滑轮的保护重视不够，常见缺失或可靠度不够的现象，且多与防坠安全器可靠度不高相伴，应予完善。（二）曳引机驱动的井架物料提升机的特点1、提升机构，产品已普遍淘汰了卷扬机而采用了曳引机，以多根钢丝绳悬挂吊笼与对重，以钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力驱动吊笼与对重同时反向运行，因此：（1）额定提升速度较高，主要受结构稳定性及防坠安全器型式的限制，产品目前设计的额定提升速度普遍大于30m/min，小于37.8m/min，相应配置瞬时式防坠安全器。（2）由于多绳悬挂吊笼与对重，单根松弛或断绳不易导致吊笼与对重坠落，因此钢丝绳在曳引轮绳槽内打滑，悬挂装置断裂以及由此导致的吊笼超速下降或坠落成为最危险工况。（3）有对重平衡吊笼，省电能，降低使用成本。（4）产品目前未采用变频调速，因此，起动或制动过程，特别是下降制动过程有明显冲击现象。2、导轨架是单立柱式的井架结构（谷称井架），目前，在我省建筑工地常见的井架是由型钢标准杆件组成的完全螺栓连接结构，加工简单，其强度和刚度不如以组焊部件标准节组装而成的立柱，与附墙架的连接方式也通常不能贯穿立柱全截面，加上无自升平台，安装劳动强度大，危险性大，因此宜近距离附墙，架设高度不宜太高，产品目前设计的最大架设高度是80m左右。（1）单柱单笼型产品，吊笼被井架包容，井架截面大，但登机立面不能贯穿斜撑杆件，必须在每层矩形立面四角采取加固措施。对重通常悬挂在井架外侧，避开吊笼的进出通道。（2）单柱双笼型产品，两吊笼悬挂在井架两外侧，井架截面减小，对重通常悬挂在井架内，避开吊笼的进出通道。此种机型的井架若改成进组焊部件标准节组装的立柱，并使附墙杆贯穿立柱截面，将大大增强井架的稳定性和架设高度，这种改进产品过去与现在均有，只是成本会增加。（3）单柱双笼，双笼各自独立运行，共用井架，提高了物料提升机生产能力和效率，节省了施工用地。三、物料提升机与人货两用提升机的区别近几年，曳引机驱动的物料提升机通过消化室内电梯技术和齿轮齿条式施工升降机技术，演变推出了允许载运人员和物料两用的钢丝绳式提升机，《施工升降机》（GB/T1005-2005）对这两种提升机应具有的安全性能规定了不同的要求。列表如下：提升钢丝绳卷筒或曳引轮滑轮节径与钢丝绳直径的比值防坠安全器的功能钢丝绳在卷筒的绕层允许值钢丝绳供加节增高部分的处置要求根数安全系数物料提升机≥1≥8≥20允许防坠单功能可多层缠绕无强制性规定人货两用提升机≥2≥12≥30或31必须限速、防坠双功能1层或有自动绕绳系统时2层不得采用绳夹等有伤钢丝的绳固定方式人货两用提提升机在施施工升降机机分类中属属钢丝绳式式人货两用用施工升降降机第二节物物料料提升机基基础、附墙墙及主要部部件一、基础与与附墙物料提升机机应安装在在钢筋砼固固定基础上上，当安装装高度超过过产品设计计的最大独独立高度（（即导轨架架不需要任任何辅助稳稳固措施可可保证吊笼笼正常安全全运作作业业的安装高高度）必须须附墙。基基础与附墙墙是保证物物料提升机机在拆装工工况、工作作工况及非非工作工况况始终保持持稳定的基基本条件，，必须满足足以下安全全技术要求求：1、基础的制制作与附墙墙必须依据据物料提升升制造厂家家的随机技技术资料提提供的基础础图及各项项技术要求求，结合施施工现场实实际情况编编制专项施施工方案，，并严格按按方案实施施。2、基础应有有承受各种种规定载荷荷而不倾翻翻的稳定性性，因此必必须有排水水措施保证证基础不因因积水产生生不均匀沉沉降。当发发现基础有有失稳隐患患时，应及及时采取稳稳固基础及及导轨架的的措施。3、基础的砼砼强度不应应低于c20，且在砼强强度达到设设计要求后后才能安装装使用。4、导轨架的的附墙必须须保证导轨轨架的安装装垂直度偏偏差值不大大于安装高高度的1.5%，而且附墙墙架的安装装水平倾角角不大于±8°。5、附墙架的的安装间隔隔距离和导导轨架在附附墙架以上上的自由段段高度均不不得大于物物料提升机机安装使用用说明书规规定的最大大设计值。。6、附墙架必必须直接和和建筑结构构锚固连接接。连接方方式可参考考图4.2-1所例举的实实例（即JGJ88-92附录三附图图3.2、附图3.3\及附图3.4三种）结结合建筑筑结构实实际情况况选择或或设计。。7、当导轨轨架首次次安装因因建筑结结构施工工尚不具具备锚固固连接条条件时，，可采用用打地锚锚用缆风风绳对导导轨架进进行临时时稳固。。地锚及及缆风绳绳均应符符合JGJ88-92行业标准准，各项项规定。。一旦建建筑结构构具备条条件，应应及时采采用附墙墙架稳固固导轨架架。8、附墙架架的材质质应与导导轨架的的材质相相同，其其杆件应应按压杆杆设计，，长细比比不得大大于150，并形成成稳定结结构。二、主要要部件及及附属设设备物料提升升机产品品主要由由基础底底架与地地面防护护围栏、、导轨架架、天梁梁、吊笼笼、卷扬扬机或曳曳引机及及电气操操作控制制柜等主主要部件件组成，，并应有有安装吊吊杆、随随行电缆缆小车及及坠落试试验按钮钮盒等附附属设备备。这些部件件及附属属设备应应符合以以下技术术要求，，其中所所有承重重的结构构部件或或杆件应应采用经经检测符符合国家家标准规规定的各各项质量量指标，，有材质质证明书书的Q235碳素结构构钢制作作。1、导轨架架标准节节（1）标准节节是组成成导轨架架的标准准部件，，必须具具有互换换性，标标准节截截面内，，两对角角线长度度的偏差差不应大大于最长长边的3%，导轨接接点截面面相互错错位形成成的阶差差不应大大于1.5mm。（2）标准节节之间的的连接螺螺栓，其其直径不不得小于于12mm，强度等等级不得得小于8.8级，其长长度应保保证拧紧紧后，螺螺杆可露露出螺母母3个螺距。。（3）标准节节各杆件件若是螺螺栓连接接，每一一杆件的的节点以以及接头头的一边边，螺栓栓数不得得少于2个。2、天梁天梁是安安装在导导轨架顶顶部的承承重结构构件，用用于安装装定滑轮轮，并通通过钢丝丝绳悬挂挂吊笼或或对重。。因此，，天梁应应有足够够的强度度才能承承受各种种规定的的载荷而而不会永永久变形形，且挠挠度不应应大于计计算长度度的1/700。当自升升平台同同时承担担天梁的的功能时时，也必必须满足足这一要要求。3、底架与与防护围围栏（1）底架是是安装在在导轨架架底部及及固定基基础顶面面的承重重结构件件，应能能承受物物料提升升机作用用其上的的所有载载荷，并并能有效效地将载载荷传递递到基础础上。（2）防护围围栏是安安装在基基础四周周，防止止人员进进入到吊吊笼、对对重下方方及驱动动主机旁旁发生人人员伤亡亡之事故故或设备备事故的的设施，，因此：：a）围栏四四周应是是全封闭闭的，高高度不小小于１.5m。b）围栏的的登机门门应有机机械锁紧紧装置和和电气安安全开关关，使吊吊笼只有有位于底底笼规定定位置时时，门才才能开启启，而在在门开启启后吊笼笼不能起起动。4、吊笼吊笼是装装载运输输物料的的笼形承承重结构构件，因因此：（1）吊笼底底板应防防滑，能能排水，，其强度度应能满满足使用用要求；；（2）吊笼顶顶部应封封板，其其强度应应能满足足安装检检修的使使用要求求，且在在笼顶四四周设有有高度不不小于1.1m的防护栏栏杆；笼笼内净高高不应小小于2m。（3）吊笼两两侧立面面应全高高封闭，，应能防防止物料料伸出笼笼外；（4）吊笼门门的高度度不小于于1.5m，开启后后的门洞洞高度不不小于1.8m，能有效效防止物物料伸出出笼外和和方便装装卸工人人的进出出。（5）吊笼门门应有机机械锁紧紧和电气气安全开开关，使使门不能能自动开开启，一一旦开启启后吊笼笼停止运运行不能能起动。。5、卷筒、、滑轮与与曳引轮轮卷筒与曳曳引轮是是驱动主主机上直直接驱动动钢丝绳绳运行的的机械旋旋转部件件；滑轮轮则是导导引或改改变钢丝丝绳运行行方向的的机械旋旋转部件件，因此此：（1）卷筒、、滑轮与与曳引轮轮均应装装配良好好，运转转灵活，，且有防防止钢丝丝绳脱出出的防护护措施；；（2）多层缠缠绕的卷卷筒应有有排绳措措施，且且卷筒两两端外缘缘与最外外层钢丝丝绳之间间的距离离不应小小于钢丝丝绳直径径的2倍；（3）卷筒节节径、曳曳引轮节节径、滑滑轮直径径与钢丝丝绳直径径之比不不应小于于20；6、电气操操作控制制柜电气操作作控制柜柜是物料料提升机机司机直直接操作作控制吊吊笼安全全运行作作业的电电气设备备，因此此应具有有：a）行程控控制、报报警显示示；b）楼层自自动停靠靠控制和和楼层停停靠显示示；c）超载控控制、报报警显示示；d）楼层联联络信号号；e）急停开开关。7、电缆小小车电缆小车车是防止止吊笼随随行电缆缆因风力力影响意意外挂拉拉损坏，，沿导轨轨运行导导引电缆缆保持相相对稳定定位置的的机械部部件，因因此应装装配良好好，运转转灵活并并有适当当的重量量牵直电电缆和防防止电缆缆脱出的的措施。。8、安装吊吊杆安装吊杆杆是用来来拆装导导轨架标标准节的的专用设设备，通通常安装装在自升升平台高高空作业业，因此此：（1）安装吊吊杆钢丝丝绳直径径不应小小于6mm，安全系系数不应应小于8；（2）安装吊吊杆的额额定起重重量不应应小于标标准节自自重的1.25倍；额定定提升速速度不宜宜大于10m/min；（3）应采用用按钮开开关操作作，上升升和下降降按钮应应互锁且且是自动动复位型型；停止止按钮开开关则是是非自动动复位型型，随时时可切断断总电源源。（4）安装吊吊杆应有有回转锁锁定措施施，可定定位吊装装标准节节。（5）安装吊吊杆应采采用有自自锁性能能的蜗轮轮蜗杆减减速器或或保证标标准节悬悬吊停止止在任一一高度不不会因自自重自行行下滑的的措施。。9、坠落试试验按钮钮盒坠落试验验按钮盒盒是在安安装使用用过程对对断绳防防坠器的的性能及及有效性性、可靠靠性进行行吊笼模模拟断绳绳坠落试试验时专专用的便便携式操操作按钮钮盒，应应符合国国家有关关电气标标准的规规定和试试验时的的安全要要求。第三节物物料提提升机安安全装置置一、断绳绳防坠安安全器与与停层防防坠安全全器标准规定定，物料料提升机机的每一一个吊笼笼必须安安装断绳绳防坠安安全器与与停层防防坠安全全器这两两种断绳绳防护装装置。前前者是在在吊笼提提升钢丝丝绳松驰驰后或断断绳时起起作用，，能够将将装有额额定载重重量，以以额定速速度下降降的吊笼笼制停；；后者是是在吊笼笼停层后后，人员员进入吊吊笼前起起作用，，能够使使吊笼操操作失效效不能启启动而且且断绳也也不会坠坠落。两两者的制制动装置置在近几几年的物物料提升升机产品品中均采采用了夹夹持导轨轨依靠纯纯机械自自锁夹紧紧力制动动的安全全钳。1、安全钳钳是关键键的安全全部件，，必须符符合以下下安全技技术要求求；（1）必须经经型式试试验检验验合格，，取得有有资质的的检测机机构出据据的有效效检测报报告和样样品合格格证。安安装使用用的安全全钳还应应有出厂厂检验报报告和质质量合格格证、安安装使用用说明书书及标明明使用有有效期的的产品铭铭牌。有有效期应应为两年年。有效效期结束束后，应应经有资资质的检检测机构构重新检检测和重重新标定定使用有有效期、、禁止超超期安装装使用。。（2）安全钳钳应能适适应建筑筑施工的的环境条条件且便便于在安安装使用用中维护护和实施施坠落试试验。（3）安全钳钳不应影影响吊笼笼正常运运行；动动作后应应制动可可靠，不不损坏结结构，而而且只要要吊笼提提起便能能复位，，不影响响吊笼继继续正常常运行。。（4）安全钳钳对于额额定速度度大于37.8m/min的物料提提升机，，必须是是非瞬时时式的。。（5）安全钳钳的安装装、检修修均应由由专业人人员进行行。2、安全钳钳的制动动元件有有多种型型式，常常用的有有双面偏偏心块式式和双面面楔块式式偏心块或或楔块均均是钢件件，与导导轨的接接触面加加工有齿齿或花纹纹，以增增加与导导轨的摩摩擦力，，偏心块块或楔块块只要与与导轨接接触便随随着吊笼笼继续下下降而自自行夹紧紧，不需需要任何何其它的的外力帮帮助将吊吊笼制停停在导轨轨上。因因此安全全钳具有有较好安安全性能能。由于于双面楔楔块式安安全钳对对导轨的的损伤较较小，而而且容易易复位，，因此得得到广泛泛应用。。二、制动动装置物料提升升机卷扬扬机或曳曳引机的的制动装装置在安安装使用用说书中中一般未未作为安安全装置置介绍，，但仍是是保证吊吊笼安全全正常作作业的重重要装置置。标准准规定，，禁止采采用带式式制动器器，而且且每个吊吊笼必须须设置独独立的提提升机构构和独立立的制动动装置并并满足如如下安全全技术要要求：1、制动器器应是摩摩擦型的的，并经经型式试试验检验验合格，，有产品品铭牌和和出厂合合格证。。2、在主电电源断电电或电控控失压时时均能自自动运作作。3、制动器器应能使使装有1.25倍额定载载重量，，以额定定提升速速度运行行的吊笼笼停止运运动。4、制动器器的额定定制动力力距不应应小于物物料提升升机额定定力距的的1.5倍。三、超载载保护装装置物料提升升机应安安装吊笼笼超载保保护装置置，并应应符合如如下安全全技术要要求：1、超载保护装装置应对吊笼笼内载荷，吊吊笼自重载荷荷、吊笼顶顶部载荷均有有效。2、当载荷达到到额定载重量量的90%时，应能发出出警示信号；；载荷达到额额定载重量的的110%前，应能使吊吊笼无法启动动。四、限位装置置物料提升机安安装时必须设设置吊笼运行行的上、下行行程限位开关关，防止吊笼笼超出最大工工作位置或最最小工作位置置发生“冲顶顶”或墩底事事故，并符合合以下安全要要求：1、上限位开关关应采用非自自动复位型，，动作后应切切断总电源中中止吊笼运行行；其安装位位置应保证吊吊笼在导轨架架上部的越程程安全距离不不小于2m。2、下限位开关关可采用自动动复位型，动动作后可切断断控制电源中中止吊笼下行行，其安装位位置应保证吊吊笼在接触到到底架缓冲器器前完全止停停。3、上、下限位位开关均禁止止用于停层。。五、缓冲器物料提升机的的基础底架应应安装吊笼及及对重使用的的缓冲器，防防止吊笼及对对重直接冲击击底架并吸收收或减轻冲击击力。缓冲器器不应被对重重或装有1.25倍额定载荷的的吊笼完全压压缩，物料提提升机的缓冲冲器常用弹簧簧型，禁止使使用废旧轮胎胎、木方等物物取代。六、使用防护护设施物料提升机使使用时必须有有以下防护设设施：1、层站防护门门（或栏杆））及联络装置置建筑物各层站站均应有防护护门或防护栏栏杆，保证吊吊笼停层后才才能开启，且且任何情况下下不能向站外外开启阻挡吊吊笼运行通通道。对于双双吊笼物料提提升机，应有有各自的登机机防护门。各层站还应有有与物料提升升机司机的联联络装置，至至少应能向司司机发出本层层站要求停靠靠或启动的清清晰指令。2、上料口防护护棚在物料提升机机地面防护围围栏登机口上上方必须搭设设防护棚，防防止高处坠物物伤人。其宽宽度应大于地地面防护围栏栏宽度；长度度至少大于3m，当物料提升升机高度超过过30m时应大于5m，其材料强度度应能承受10Kpa的均匀静载荷荷，也可采用用50mm厚木板架设或或采用两层竹竹笆，是下竹竹笆间距应不不小于600mm。3、操作棚（1）操作棚应满满足安装电气气操作控制柜柜、卷扬机等等设备的安装装操作维护的的要求，并具具有良好的操操作视野和充充足的照明，，棚顶强度应应不小于上料料口防护棚的的要求，并不不得漏雨。（2）操作棚内还还应在明显位位置挂有物料料提升机的安安全操作规程程和维护保养养规程。4、地面钢丝绳绳防护措施吊笼提升钢丝丝绳在地面部部份应架起，，使之不拖地地面或被水浸浸泡。必须穿穿越道路时，，应挖沟槽并并加以保护措措施，严禁在在钢丝绳穿行行区域内堆放放物料。第四节物物料提提升机常见事事故分析物料提升机事事故是指物料料提升机在拆拆、装作业及及施工作业中中发生的严重重设备损坏和和人身伤亡事事件。这些事事故是可以预预防、杜绝或或减少损害程程度的。一、设备事故故分析（一）常见事事故及原因1、提升钢丝绳绳断绳。原因因：（1）钢丝绳已过过度磨损、断断絲或已锈蚀蚀、弯折、压压扁等，到达达报废标准仍仍继续使用，，在工作中被被拉断；（2）钢丝绳在运运行中脱出卷卷筒被迅速绞绞结拉断，或或脱出滑轮被被结构件严重重挤压剪断或或严重磨损后后拉断，防脱脱出的措施缺缺失或失效是是重要原因；；（3）吊笼无超载载保护，钢丝丝绳严重超载载补拉断。2、吊笼坠落损损坏。原因：：（1）提升钢丝绳绳断绳，防坠坠安全器失效效；（2）提升钢丝绳绳未断绳，吊吊笼超速下降降未停止。其其中吊笼超速速的原因：a）卷扬机断轴轴；b）钢丝绳在曳曳引轮绳槽内内打滑，吊笼笼超载。其中中吊笼超速下下降未能制停停的原因：a）无限速保护护装置，b）制动器失灵灵。3、吊笼“冲顶顶”，结构损损坏，原因：：（1）上限位开关关失效，操作作失误，（2）对重安装定定位错误，使使对重落底前前，吊笼可以以上行撞击导导轨架