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1、防坠落水平安全绳的设计与实践广东火电工程总公司1 成果主要用途、技术原理1.1 主要用途电建施工是安全生产高危行业之一。在电力建筑、安装 作业中，大量存在高处作业和临边作业，高处作业施工人员 在平面内的移动防护，若没有可靠的安全保护，极容易发生 坠落事故。在结构尚不完善并不便于搭设走道平台的情况 下，高处作业人员在水平面移动时所佩戴的安全带需要一个 活动的勾挂点，防坠落水平安全绳就是为安全带可靠扣挂而 设。安全带通过卡环扣在水平安全绳上可以水平移动，又可 以防止垂直坠落，为作业人员提供可靠的安全保护，防止发 生坠落伤害事故。1.2 技术原理基本假设：从工程安全性和精度需要，防坠落水平安全 绳的
2、张力计算可以采用抛物线理论推导张力计算公式，这种 状况通常采用以下的假设。1.2.1 符合可变形固体的连续性假设和均匀性假设；虽然是 软梁，可视作简支梁。并且主要受轴向张力。1.2.2 实用中水平钢丝绳的最大工作垂度 fmax 是弦长的 (1/15 -1/20),弧长与弦长相差较小，可以假设自重延 弦长均匀分布；1.2.3 确定安全带高挂低用，并且安全带的保护绳长仅 1.2 米,实际冲击高度较小（1 米以内），所以冲击力相对张力较 小,因此仅对水平安全绳进行静力计算，不考虑冲击影响；1.2.4 采用 U 型卡环在防坠落水平安全绳上滑动，防坠落水 平安全绳受力接触点为圆柱体，局部弯曲较小。1.2
3、.5 防坠落水平安全绳的受力分析与计算及选用 防坠落水平安全绳是在两支柱或二个固定点之间，架设 钢丝绳作为软梁，并保持一定的小垂度，施工作业人员在这 条软梁上通过U型卡环扣挂安全带，以防止发生高处坠落的 恶性事故。防坠落水平安全绳除自身的重量外，受力时承受 集中载荷。1.2.6 力学模型受集中载荷后，内部产生较大的张力。防坠落水平安全 绳直径的大小，与跨度、垂度和集中载荷有直接的关系。防 坠落水平安全绳张力计算如果采用悬链曲线理论，假定负荷 在曲线上均匀分布，这种计算较为精确，但计算过程复杂。 实际运用中采用抛物线理论，假定负荷在弦长上均匀分布， 这种转换精度实际上已满足工程的需要。因此，我们
4、计算防坠落水平安全绳张力的计算简图如下：TBHBL计算出防坠落水平安全绳最大张力Tmax的大小，结合安全 系数、跨距等参数来选用钢丝绳。q：钢丝绳的自身的重量；L:防坠落水平安全绳的跨距；Q:集中载荷；fmax： 钢丝绳的垂度;按照抛物线理论推导出最大的水平张力Hmax，保持垂度 famx为(1/151/20 )L,L为钩挂安全带水平钢丝绳的跨 距。计算公式(1)如下。水平张力 H = JLL + QLmax 8 f4 fmax max垂直力v = V = V 二 qk + QAB 2 2最大的张力T = H 2 + V 2 = -(qL + Q )2 + -Q )2maxmax48 f4 f
5、maxmax安全系数取14(按电力建设安全工作规程)钢丝绳选用条件：Tmax(N)：；098L!J JO1,7%：；. 5922000怖59兜.腮L28370.驼:： 65143.72000M:.:.T5.翊10(：X589. S539801E+05631866.23579522. 02翊151.432000140.135. 6982201)011.79623- 5920001011330. 786&65E2251. 637EE95143T2DOO14电脑专项软件截图:Qi 1 McnnuH Wad30.7 .ao-曲41空刁1JMili BtF-Jii ji i 01* I 純| i：恫 |
6、 4*i ijfi - i “； in 1眄 s kOkN旧出口二画巨囂SF紊M中却皿冷甲磯岗贞曰&b119 G -3.1-3.381.i.rwBMQVf7i1156r-題廉超範机设计W 北幕i机械工业岀版ttam艮玄全工注换程了 DL5O09. 1-2002-I 肿 I | 匙【咖h：C2.4综上所述,本成果的关键技术和创新点如下：2.4.1在于通过分析选用了一个合理的计算模型，通过科学 计算,确定防坠落水平安全绳的许用负荷。2.4.2 规范了防坠落水平安全绳的使用规则。2.4.3 将成果编制成 Excel 计算表格，可以很方便地计算出 安全结果。同时还编制成电脑专项软件，为水平安全绳的设
7、计、布置规范了具体的管理程序。使用电脑专项软件，只要输入需要的跨度和承载的人数，就可以输出计算结果和方案 申报表。3 与国内外已有同类先进技术的对比情况本项目通过分析选用合理的计算模型，确定防坠落水平安全绳的许用负荷，规范防坠落水平安全绳的使用规则，形 成表格化、软件化的防坠落水平安全绳设计计算方法，简化 了管理人员的计算工作量，并经实践检验，使用便捷、可靠 经科技查新，具有新颖性。4 已应用、推广情况及推广前景该成果于 2009 年 2 月起在广东惠州平海发电厂一期#1、#2机组(2x1000MW )工程建设过程中应用，之后在广东火电工程总公司属下的施工项目中推广应用，有效地保证了高处作业水
8、平移动的安全。2010年2月在广东电力 杂志公开发表该成果的论文， 2011 年 5 月在互联网发布报 道高处作业水平安全绳的设计与研究。2011 年12 月8日无 锡强辉建筑有限公司在其公司网站上引用论文及成果，以“高处作业水平安全绳基本假设与力学模型介绍”为题介绍了本课题成果。本成果填补了高处作业水平移动的安全措施。适合电力建设、建筑行业高处作业人员在高处水平移动时应用。5经济及社会效益情况高处坠落伤害事故是电力建设施工中第一杀手，采用该成果后施工企业的事故损失率可以大幅下降。安全施工诚信度增加有利于企业的营销和企业的安全发展。广东火电公司施工项目2009年因工伤事故损失费用占公司全年利润总额的比例为2.25%，应用本创新成果技术后，2010年该数值下降为1.8%，同比下降20%。采取本成果后，高处作业水平移动人身安全得到本质性保证，未发生死亡事故。社会效益和经济效益比较明显。6相关图片及照片
防坠落水平安全绳的设计与实践
