【摘 要】 針對(duì)一起由于基礎(chǔ)傾斜引起的塔式起重機(jī)傾翻事故,通過計(jì)算分析基礎(chǔ)傾斜對(duì)塔式起重機(jī)安全的影響,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),避免類似事故發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】 塔式起重機(jī) 基礎(chǔ) 傾翻
1 事故概況
2010年10月20日7時(shí)10分左右,撫順市新賓滿族自治縣某工地發(fā)生一起塔式起重機(jī)(以下簡(jiǎn)稱塔機(jī))傾翻,造成一人死亡塔機(jī)報(bào)廢的嚴(yán)重事故。
2 現(xiàn)場(chǎng)勘查情況
(1)塔機(jī)基本概況。制造單位:鞍山市宏力建筑塔機(jī)有限公司;安裝單位、使用單位:鞍山市環(huán)宇建設(shè)工程有限公司;塔機(jī)型號(hào):QTZ315;生產(chǎn)日期:2003年7月;最大獨(dú)立安裝高度:30m。
(2)該塔式起重機(jī)發(fā)生事故前工況:載荷0.75t(實(shí)際稱量),幅度33m。
(3)基礎(chǔ)坑內(nèi)水深1.5米左右。
(4)基礎(chǔ)節(jié)測(cè)量值分別為(如圖):
(5)塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)第一節(jié)接觸面有摩擦痕跡,聯(lián)接處高強(qiáng)螺栓彎曲、折斷(如圖)。
3 事故原因分析
(1)該塔機(jī)安裝高度符合使用說明書要求(實(shí)際24.1m小于30m),各運(yùn)行機(jī)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象??膳懦捎诎惭b高度、運(yùn)行機(jī)構(gòu)原因引發(fā)的該起事故。
(2)該塔機(jī)發(fā)生事故前:幅度33m,載荷750kg。
依據(jù)該塔機(jī)《自升塔式起重機(jī)使用說明書》載荷特性表中查得:幅度33m處允許額定載荷為959kg。基本可以排除該塔機(jī)因超載傾覆引發(fā)該起事故。
(3)該塔機(jī)主要金屬結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)疲勞破壞痕跡,可排除因金屬結(jié)構(gòu)疲勞破壞引發(fā)事故的可能性。
(4)由該塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)各點(diǎn)測(cè)量值可得出:
(1)該塔機(jī)基礎(chǔ):①南高北低,水平偏差最大值15mm;南北軸心線側(cè)向垂直度:11.54‰。②西高東低,水平偏差最大值12mm;東西軸心線側(cè)向垂直度:9.23‰
“依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《塔式起重機(jī)》GB/T5031-2008第5.2.3中i條規(guī)定:空載,風(fēng)速不大于3m/s狀態(tài)下,獨(dú)立狀態(tài)塔身軸心線側(cè)向垂直度允許差為4/1000?!痹撍C(jī)軸心線側(cè)向垂直度在南北方向、東西方向均大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。
(2)該塔機(jī)安裝24.1m高度處偏移量:[Δ]=0.354m。
該塔機(jī)全部載荷作用對(duì)o點(diǎn)彎矩Mo的計(jì)算如下:
圖1 塔身垂直狀態(tài)時(shí)載荷圖 圖2 塔身傾斜狀態(tài)時(shí)載荷圖
由該塔機(jī)使用說明書可查:
平衡重(1566kg)、平衡臂重(2400kg)、起重臂重(2800kg)、塔身自重4560kg)、塔尖及回轉(zhuǎn)重(7430kg)、-小車及吊鉤質(zhì)量(g)(90kg)。
由圖1可得:[M+(G3+L3)-(G1?L1)-(G2?L2)] (1)
由圖2可得:
[M’+(G3+L3’)+(G4+L4’)+(G5+L5’)-(G1+L1’)-(G2+L2’)=M0] (2)
其中:[L5’=Δ];[L4’=Δ/2];[L3’=L3+Δ];[L2’=L2-Δ];[L1’=L1-Δ]
由(1)式-(2)式整理后得:(塔身傾斜產(chǎn)生的彎矩)
[M-M’=Δ(G1+G2+G3+G4/2+G5)] (3)
[L(m+g)-(L+Δ)(m’+g)][=Δ(G1+G2+G3+G4/2+G5)]
把數(shù)據(jù)代入整理后得:[L(m-750)=7404.624] (4)
使用說明書載荷特性表中計(jì)算查得:32.5m幅度、額定起重量977.8kg,使等式(4)成立。
該塔機(jī)發(fā)生事故前吊運(yùn)載荷的位置為33m,大于平衡臨界點(diǎn)的32.5m,且該塔機(jī)在南北方向上軸心線側(cè)向垂直度11.54‰遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值4‰。致使塔機(jī)失穩(wěn)向北傾覆,發(fā)生倒塔事故。
4 事故結(jié)論
根據(jù)上述事實(shí)事故原因分析:事故發(fā)生的直接原因是基礎(chǔ)嚴(yán)重傾斜;事故發(fā)生的間接原因是基礎(chǔ)節(jié)與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)聯(lián)接處高強(qiáng)螺栓松動(dòng)。