吊车为什么总爱倒?起重机的支腿,工地路上的碎石,有什么作用

在大多数时候, 起重机都是危险的,它的作用就是将重物高高抬起,从一个地方运送到另一个地方。

那么曾经发生过哪些起重机倒塌事故?它们又是如何发生的呢?

起重机是工程建筑的主力机械,而物料的运输和移动又是建筑的重中之重,这就需要重型起重机大显身手了。

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这种机械虽然好用,但也十分危险,如果捆绑不牢,货物会从高空中掉落下来,如果使用不当 ,还可能造成车毁人亡的惨剧。

我们先来看看造成这些事故的原因有哪些?

造成起重机事故的首要原因,就是安装或拆卸不当。

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大部分起重机,都是在施工现场进行固定的,当施工完成后 ,一些移动式起重机可以自行离开,而一些固定式起重机,就要用卡车运走。而拆卸的过程可能需要几天,甚至是几周的时间,这取决于机器的大小。

这个过程 也是最危险的时候,因为这时所有的部件,都没有被螺栓完全固定。

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在西雅图曾发生过一次倒塌事故,拆卸团队为了加快速度,过早地拆除了用于固定的销轴。在大风的作用下,起重机的主要部件完全断开,松动的部件承受不住这么大的重量,起重机完全倒塌。

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在出厂的时候,制造商都会为起重机配备安装手册,可是 为了省事,一些组装人员并不会完全遵循手册上的内容。

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2008年 ,美国纽约发生了一场严重的起重机倒塌事故,当时, 人们正在建一座塔式起重机

连接到一座建筑物上。

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一个主要负责连接的重型钢环突然坠落,在这个过程中 ,它又撞到了下面的连接点,最终 整个起重机发生了倒塌。

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这起事故的原因很简单,组装人员并没有按照手册要求的,用吊环连接,而采用了螺栓连接。最终 造成了7人死亡。

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2006年 英格兰也发生了一次起重机事故,原因竟然是组装人员拿8吨的安装手册,来组装12吨的起重机。最终, 用来固定旋转装置的螺栓断裂,整个吊杆被折断,这起事故导致了一名操作员和一名路人死亡。

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除了安装和拆卸,超载也是导致事故的原因之一,这里的超载要比汽车或桥梁的超载

复杂得多,不同的起重机结构也各不相同。比如 ,不同的配重的臂架长度和臂架尺寸。我们还可以根据不同的工作内容,选择不同的形式,比如旋转 ,伸缩 ,平移或上下运动,而负载的多少 ,则取决于这些动作。

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每一条起重机,都有一条倾翻线,也就是起重机在过载时,发生倾翻的那条线。

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在倾翻线外,任何重量的增加,都会破坏起重机的稳定性,距离倾翻线距离越远,作用在起重机上的力矩或扭矩越大,就越容易发生倾翻。

根据扭矩的公式我们知道,扭矩是长度和力的乘积,因此距离越远,可以使起重机倾覆的力就越小。

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一些工具 ,可以让起重机的负载保持平衡,比如配重,它们安装在吊臂的另一侧,来平衡对面产生的一部分扭矩。

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另一个工具是支腿,当空间足够时,支腿可以延长倾翻线的位置,让它更接近负载,从而减少杠杆长度。在使用支腿的情况下,起重机可以承受更多的重量,但是如果没有支腿,在相同的负载下,就会发生倾翻。

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随着科学的进步,大多数的现代起重机,都配备有传感器和电子设备,它们可以有效地保障安全,力矩指示器不仅可以告诉操作员,这台起重机所能承受的最大扭矩,甚至可以在接近最大扭矩时,立即锁止一切动作,避免悲剧的发生。不过 即便这样 也无法保证绝对的安全。

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2016年,曼哈顿的一台履带起重机,因为大风而倾覆。虽然这种特殊起重机的吊臂,是可以放在地面上的,但是为了保证安全,即便是在空载状态下,吊臂位置也不能低于75度,而操作员却将吊臂移动到了水平以下的位置,导致起重机发生了倾覆,造成了一人死亡 ,多人受伤。

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在搬运重物时 ,除了吊臂,它的底座同样也在受力,地面可能会发生垂直变形。其中一种表现形式是沉降,也就是说,在外力的作用下,土壤颗粒会被压缩到一起。

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通常这是一个十分缓慢的过程,但也会带来危害,解决沉降通常有两个方案,第一个就是压实,以保证地面不会随着时间的推移,产生进一步的压缩。对于难以压实的地面,最好是用碎石铺在上面。

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另一种垂直变形,被称为承载力失效。在这种情况下,土壤颗粒实际上是在剪切运动中相互滑动的。如果垂直载荷大到无法承受,底座下方的土壤颗粒会一直向下,而周围的土壤则向侧面堆积。

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假如这个位于吊臂末端的吊钩,可以承载150克的重量,在坚硬的地面上

并不会发生倾斜,但当把它放置在松软的沙土上时,结果就不一样了。因为松软的土壤无法承受底座所带来的压力。

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2012年,越南的一台起重机在作业时,因为地面不够坚固,无法承受那么大的载荷而发生了倾覆,造成了5人死亡。

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解决这个问题的方案比较简单,就是将载荷分布到更大的区域,通常使用的是钢板或是木板。

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水也会影响承载力,土壤的强度取决于土壤颗粒之间的摩擦力,而水则会减少摩擦。

2013年,一台巨型起重机在巴西世界杯体育场施工时,发生了倾覆。同时屋顶部分也被拉倒。

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事故的原因是起重机下方,土壤的承载力失效,外加连续几天的降雨造成的,所以保证施工场地的排水性能,也是至关重要的,在条件允许的情况下,在表面铺一层碎石更为保险。

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导致起重机倒塌另一个因素是风,我们千万不要低估了风的力量。

2019年,一场暴风雨导致达拉斯的一座起重机倒塌,造成一人死亡多人受伤,这起事故引出了一件让很多人都始料未及的事情。

大多数塔式起重机的设计,都有一定的抗风能力。当风很大时,操作员需要松开固定器。在大风中 ,塔吊并不会自由旋转,而会指向风吹来的方向。

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如果塔吊被锁定,那就要承受飓风带来的强大力量。

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这是一张2019年起重机倒塌的视频截图,两台起重机指向了不同的方向,其中一台就发生了事故,所以大风天气 ,千万要记得解锁塔式起重机。

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2017年9月,三台起重机分别位于佛罗里达州不同的施工现场,由于飓风伊尔马的影响,它们在同一天倒下,三台起重机的品牌和型号完全相同,也都松开了离合器,为什么还是发生了倒塌事故呢?

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原来一些飓风的风速可以达到200km/h,这远远超出了起重机的抗风能力,普通起重机能抵御的最大风速只有150km/h,所以想要对抗飓风,只能建造防风等级更高的起重机。

1999年,世界上最大的起重机之一,在密尔沃基米勒公园球场的建设过程中倒塌,当时它正在吊起500吨重的屋顶钢结构部分。

虽然没有超重,但这个重量也达到了额定重量的97%,可是在风的作用下,事情就变得复杂了,风会增加挂钩上物体的负载,所有的重量加在一起,就超过了这台起重机的额定重量,而现场的操作员只意识到垂直向下的力,却忽略了风增加的那部分载荷。

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三名工人在事故中丧生,为了纪念他们,三人的雕像仍矗立在体育场中。

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这样看来 起重机事故有自然原因,也有人为原因。所以在施工之前,一定要做好详细的计划,除了货物的重量,风力, 降水, 土壤湿度,甚至是地质结构,也都要考虑在内。

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页面更新:2024-03-16

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