防坠落水平安全绳的设计与实践.doc

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 12 0),弧长与弦长相差较小，可以假设自重延弦长均匀分布；123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； 124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。

125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126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⑴因此，我们计算防坠落水平安全绳张力的计算简图如下：L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(1/15〜1/20 ) 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2qL QLH max =8 f max 4 fmax垂直力V =Va=Vb 二吐 +Q2 2最大的张力/ 2 2 1 2 qL QL 2Tmax = . Hmax V = 、 (qL Q) ' ' ),4 8 f max 4 f max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) < [T] (N)Tmax----钢丝绳的最大张力。

单位 No[T]---- 钢丝绳的许用张力，单位 Nofmax----钢丝绳的垂度，单位 mQ----钢丝绳上的负荷1个人的重力按1000N计算，包括 服装及物品等2关键技术和创新点根据以上钢丝绳的选用计算步骤，选择几种跨距和集中 载荷的实例（钢丝绳的抗拉强度 1400Mpa），可以列出选用表， 供现场人员查阅2.1水平安全绳的使用条件2.1.1扣挂安全带的方式扣挂安全带时，不能直接用安全带的金属钩直接扣挂在 水平绳上，防止金属钩与水平绳冲击造成钢丝绳局部受尖角 接触，受力过大的破坏，必须采用 U型卡环，作为安全带金属钩与水平钢丝绳的过渡同理，也不能用安全带绳子部分 与水平安全绳相扣，防止绳股中的细丝相互弯曲过大套接后 受力断裂2.2两端固定的方式221水平安全绳两端采用绳卡固定时，绳卡的数量必须按《电力建设安全规程》中表 10.5.1 -2 的要求设置绳卡间距不得小于钢丝绳直径的 6倍表10.5.1-2钢丝绳端部固定用绳卡的数量钢丝绳直径mm7〜1819 〜2728 〜3738 〜45绳卡的数量（个）34562.2.2两端以钢架立柱作为固定点时， 绳与立柱之间要垫物，以防绳的磨损如果以钢架连接孔连接时，应采用足够强度 的卡环或连接销连接。

223每一条水平安全绳要独立设置不得因为长度不够采 用绳卡搭接，或相互套挂连接2.2.4水平安全绳一端与卡环连接固定时，绳端环眼要有套环以防钢丝绳过度弯曲和磨损2.2.5如果某一条水平安全绳（简称 A绳）的一端需要固定 在另一条水平安全绳（简称 B绳）那么B绳承受的负荷要加上A绳的最大张力，核算 B绳的最大张力是否符合许用张 力如果在许用范围内， A、B绳连接时必须采用 U型卡环A绳的端头与U型卡环连接应有绳眼2.2.6每一条钩挂安全带水平钢丝绳应有标识根据计算荷 载，必须明显标识允许同时吊挂几个人作业严禁超荷载使 用2.2.7卡环的选用可按卡环的许用负荷及结构选用即首先 考虑许用拉力，然后要考虑卡环的直环内部尺寸，可以放进 水平安全绳推荐的钢丝绳上个人扣挂安全带选用卡环如下 表：水平安全绳直径①13① 19.5① 21.5①24卡环销子直径d10161620卡环直环内尺寸B16242432T...FF \■H MH HIj* n㈣曲USEI«性国破1»力P（炬*鬻中猷卿吐iJBb-16190.0-1156-6«eMmt2计WL a. fl械工业岀版社.IMS-・ 殳安全工作眠程：DL5OO9.1-2002.2.3该成果编制成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 需要的跨度和承重的人数，就可以输出计算结果和方案申报 表Excel计算表格：以毎乂娜+1钢坐境-©1缶抗拉强It 140011 Paj^例* 一人按10Q0N计算fun(01)1/L5+LL(m)Q(M)qLqL!

同时还编制成电脑专项软件，为水平安全绳的设 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（2X 1000MW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专用软件截图防坠落水平安全绳现场使用情况。