陳成輝

摘 要 本文主要從成本、安裝時間（工期限制）、安全性、操作便捷性等幾個方面探討了移動刷漆環(huán)保裝置在特殊環(huán)境下大型拉線式塔桅桿刷漆維護過程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 移動刷漆環(huán)保裝置；特殊環(huán)境；大型拉線塔桅桿；刷漆；應(yīng)用

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0148-02

在中短波天線維護大修過程中對拉線式塔桅桿進行防腐刷漆是一項常規(guī)工作。在對維護區(qū)內(nèi)某大型中波臺天饋線系統(tǒng)維護大修施工調(diào)查中我們遇到了一個難題——某大型臺站天線區(qū)位于閩江口自然保護區(qū)。天線大修過程中對塔桅桿防腐刷漆時滴落的油漆會隨風(fēng)飄落在保護區(qū)里造成污染，損失較為嚴重。因此對處于特殊環(huán)境下的大型拉線式塔桅桿防腐刷漆如何進行就成了擺在工程人員面前的難題。

在建筑工地上為了阻止塵土飛揚，人們通常會采取在建筑腳手架外懸掛防護網(wǎng)的方法。按照這個思路，特殊環(huán)境下的大型拉線式塔桅桿環(huán)保刷漆是否可以在桅桿外側(cè)安裝腳手架懸掛防護網(wǎng)這種方法解決呢？如果不考慮其它因素：如經(jīng)濟性，工期等，答案是肯定的。但是在考慮以上這些因素后是否還有更好的解決方法，答案是使用移動刷漆環(huán)保裝置。下面我們從成本、安裝時間（工期限制）、安全性、操作便捷性等幾個方面來探討一下移動刷漆環(huán)保裝置的應(yīng)用。

1 移動刷漆環(huán)保裝置成本低、安裝時間短

首先通過兩張圖了解一下兩種方法的模型。搭建固定建筑腳手架懸掛防護網(wǎng)（圖1）是一種將物體整體與外界隔離的方法。移動刷漆環(huán)保裝置（圖2）是采用分段隔離的原理，通過制作一個與塔節(jié)尺寸相當?shù)牡撞靠擅芊獾娜庵慰梢苿咏M裝裝置，將桅桿分段與外界隔離的方法。

下面我們將兩種方法從搭建及拆除成本，搭建時間兩方面進行一個綜合性的比較，來說明移動刷漆環(huán)保裝置更經(jīng)濟、更節(jié)省時間。

1.1 搭建成本

1）固定建筑腳手架懸掛防護網(wǎng)搭建及拆除成本：經(jīng)過市場調(diào)查，專業(yè)公司測算，一顆1.5m邊寬，高度為139m的重型塔桅桿若在其外側(cè)搭建固定建筑腳手架整體隔離，考慮到內(nèi)部的操作空間腳手架的寬度應(yīng)至少2.1m。故所需的成本為：（這里只進行初略估算）

每棵桅桿搭建成本=單價×實際面積=18元/平方米（當時的市場價）×139m×2.1m×3面=15 762.6元。則：8顆鐵塔所需費用為：15 762.6元×8=126 100.8元。

2）移動刷漆環(huán)保裝置搭建及拆除成本：制作一個與塔節(jié)尺寸相當?shù)囊苿铀⑵岘h(huán)保裝置所需的成本為：5 000元左右。（實際制作的費用）由于移動刷漆環(huán)保裝置可反復(fù)使用故總成本并未增加，但為了加快施工進度需制作兩套。故：所需的成本為：成本=5 000元×2套=10 000元。

1.2 搭建時間

1）固定建筑腳手架懸掛防護網(wǎng)搭建時間：經(jīng)過市場調(diào)查，專業(yè)公司測算，一顆1.5m邊寬，高度為139m的桅桿若搭建固定建筑腳手架所需的時間為搭建2天，拆除1天。

2）移動刷漆環(huán)保裝置搭建時間：安裝只需半天時間，由于移動刷漆環(huán)保裝置是隨著工程的進程從上往下移動，因此，工程結(jié)束，移動刷漆環(huán)保裝置也就移動到地面。

通過以上對比我們發(fā)現(xiàn)采用移動刷漆環(huán)保裝置制作成本低，安裝拆除時間短更方便。

2 移動刷漆環(huán)保裝置的安全性

移動刷漆環(huán)保裝置的結(jié)構(gòu)及組件，主要是由以下5個部分組成：1）一個“丫”字型支撐架；2）三片油漆防護隔離罩；3）三個一噸滑輪；4）三條300m長直徑為16的呢絨繩；5）一片油漆收集底篷布。

圖3是移動刷漆環(huán)保裝置在塔桅桿上安裝示意圖，從圖中可知三條呢絨繩通過懸掛在組件“丫”字型支撐架（懸臂梁）上的3個一噸滑輪將三片油漆防護隔離罩懸掛在空中。在整體裝置的使用過程中油漆防護隔離罩是用來起隔離鐵塔作用的，在施工過程中并未受外力作用，其力學(xué)分析可忽略。支撐架（懸臂梁）與呢絨繩承受著較大的拉力。因此，我們就對以上兩部分進行受力分析。

懸臂梁受力分析：

首先對移動刷漆環(huán)保裝置組件中的“丫”字型支撐架（懸臂梁）的制作尺寸及制作材料做個簡要介紹，見圖（4）。

根據(jù)圖（3）（4）對“丫”字型支撐架進行力學(xué)分析：

畫出受力分析圖：（圖5）從圖中可看出支撐架懸臂梁主要受拉力G作用。在力G的作用下，相對于支點會產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。因此我們對懸臂梁進行支點處正應(yīng)力校核。

根據(jù)制作裝置的材料，可以推算出懸掛在懸臂梁滑車點上的最大重量m=（單片防護罩重量+139米呢絨繩重量）×2+單個1噸滑輪重量

m = 3 0 k g×2 + 1 k g + 1 5 k g×2 = 9 1 k g G=mg=91kg×0=910N

根據(jù)安裝后的懸臂梁尺寸，可知支點到滑車點的距離為300mm，懸臂梁采用10號槽鋼制作。其許用應(yīng)力為【∑】=170MP，因此發(fā)生在支點處的彎矩：M=GL=910N×0.3m=273N·m

由型鋼規(guī)格表中查得10號槽鋼的W=39.7cm^3

M：為彎矩；

W：彎曲截面系數(shù)；

∑：為彎曲應(yīng)力；

∑=M/W=273N·m/39.7cm^3=6.9MP<【∑】=170MP滿足條件要求。

呢絨繩的受力分析：

已知呢絨繩直徑16，查呢絨繩的規(guī)格表可知呢絨繩的抗拉系數(shù)K=10kg/mm^2

根據(jù)公式P=S.K=3.14×8mm×8mm×10kg/ mm^2=2009.6kg

考慮到施工過程中的10倍安全系數(shù)：2009kg/10=200.9kg>負重物91kg。滿足條件要求。

P為呢絨繩的破斷拉力；

S為呢絨繩的橫截面積；

K為抗拉系數(shù)。

通過對移動刷漆環(huán)保裝置受力部分的力學(xué)分析，我們可知這套裝置的安全性符合要求。

3 移動刷漆環(huán)保裝置在工程施工中的操作便捷性

下面我將移動刷漆環(huán)保裝置在工程中的應(yīng)用過程做個簡要介紹。

1）在工程施工中運用卷揚機，吊斗等吊裝設(shè)備將“丫”字型支撐架吊送到塔頂，同時安排2到3個工程施工人員上塔安裝；

2）將滑輪呢絨繩等組件吊送到塔頂，組裝在“丫”字型支撐架上；

3）用吊裝設(shè)備將防護罩運送到塔頂，通過呢絨繩及固定在“丫”字型支撐架上的滑輪將防護罩吊裝在支撐架下。

4）將安裝好的三片防護罩用連接件連接成一個整體的裝置，如圖6；

5）在桅桿防腐刷漆過程中，設(shè)置一個人負責油漆收集底篷布的收放，并指揮地面的工作人員通過松緊呢絨繩對裝置進行升降工作；

6）由于拉線式鐵塔存在拉線節(jié)，移動刷漆環(huán)保裝置無法整體通過，故通過鐵塔拉線節(jié)時需將整體裝置拆分成三片獨立的防護罩通過拉線處，然后，再通過附件將三片防護罩組裝起來。完成后，重復(fù)之前的工作繼續(xù)刷漆；

7）當一顆天線桅桿防腐刷漆結(jié)束后，移動刷漆環(huán)保裝置也隨之降落到地面，組織地面上的施工人員將裝置拆除即可。同時組織2個高空作業(yè)人員，將塔頂?shù)闹渭?，呢絨繩等組件拆除，放至地面。

從上面對移動刷漆環(huán)保裝置實際操作介紹可知，這套裝置操作起來是相當?shù)谋憬荨?/p>

4 結(jié)論

移動刷漆環(huán)保裝置在特殊地理環(huán)境下桅桿防腐刷漆中的應(yīng)用，有效的解決了刷漆施工過程中油漆飄落的問題。做到了安全、經(jīng)濟、省時、操作方便，同時又解決環(huán)保問題。

參考文獻

[1]沈韶華.工程力學(xué)[M].經(jīng)濟科學(xué)出版社，2010，7.