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超高复杂构筑物登高作业专用装置的研制及应用

发布时间: 2019-05-08

来源: 科创中国_资源共享平台

基本信息

合作方式: 合作开发
成果类型: 新技术
行业领域:
高端产业
成果介绍
根据广州新电视塔和莲城大桥的结构特征,以计算机三维动画技术、计算机软件计算分析进行登高作业设备的方案设计、比选和专家评审,在此基础上制作样机进行现场低空试验、改进和完善,制定适合构件作业条件的实施方法与工艺。登高设备经过质量、安全等相关部门检验和评审获得认可后,由厂家批量生产,并形成登高设备操作规程,在工程实践应用中不断改进。主要技术内容有:***专用电动吊篮技术广州新电视塔外筒钢结构涂装施工包括立柱、斜撑、环梁等。细腰以下部位外筒钢结构分内外两侧进行施工,利用吊篮从外侧对钢管立柱和斜撑进行涂装施工。专用电动吊篮主要研究以下内容: (1)钢管立柱及斜撑吊篮作业工艺技术,以两根相邻的钢管立柱为一工作面,在钢管立柱侧边设置可通过斜撑的专用抱臂,使吊篮可沿着钢管立柱上下升降;(2)一种适用于本专用吊篮提升的专用平衡装置;(3)全塔外筒钢管立柱设置的专用吊篮数量及安全作业关键技术;(4)专用吊篮供电及控制技术;(5)工作绳、安全绳在空间上的安全组合及安装技术;(6)吊篮受力计算模型(手算法和电算法)及各种作用条件(人员、设备工具、风等)。*** 专用电动登高吊椅技术广州新电视塔外筒钢结构涂装施工除了细腰部位以下的立柱和斜撑采用专用吊篮外,部位的钢结构如环梁、天线桅杆、立柱和斜撑内侧等部位,根据现场构件的条件,只能采用灵活小巧的电动吊椅进行涂装施工,主要研究内容有:(1)电动吊椅在环梁、天线桅杆、立柱和斜撑等部位的运行、人机友好作业功能、安全到达作业面等的工艺技术;(2)外筒钢结构各个构件上电动吊椅组合使用数量、方式等工艺;(3)电动吊椅专用电缆及供电及控制技术;(4)工作绳、安全绳在空间上的安全组合及安装技术;(5)超高空条件下电动吊椅的安全作业控制技术。***移动式轻型管桁架挂篮技术针对高空作业部位上部无合适悬挂点的各类复杂钢结构,如广州新视塔空中漫步楼梯、腰部支撑连接梁等高空涂装登高作业设施,主要研究以下内容。(1)挂篮的形状、材料和重量的设计;(2)滑动防坠支架的形状、材料的设计;(3)挂篮受力计算模型(手算法和电算法)及各种作用条件;(4)根据楼梯的工况条件研究挂篮吊点,安全绳配备,防挂篮坠落和失稳;(5)挂篮合理的安全作业技术及工艺。***高空安全通道技术高达454m的外筒钢结构,必须分成多个工作面按顺序进行作业,各工作面上设有空中安全通道,用于人员上下吊篮、安装工作绳、安全绳及固定吊篮等。但在高空复杂结构的条件下,如何设计、安装的拆除空中安全通道是需要亟等解决的问题。主要研究内容有:(1)包箍支架、扶手支架、扶手栏杆和平台的设计;(2)抱箍与环梁或立柱的固定效果,探讨合适固定材料如帆布或橡胶皮等;(3)计算和测试支架、通道爬梯的稳定性能;(4)安全网的选型及布置,测试防坠物效果;(5)安装防坠器、安全绳、自锁器、安全带、防滑保护装置的设计和使用。*** 可通过障碍物吊篮组技术莲城大桥的斜拉拱,由拱肋、K字形横撑、米字形横撑组成,空间跨度大,高度较高,高空作业设备需要可以纵横向移动才能施工全部构件。但纵横向移动吊篮将会遇到很多障碍物,普通吊篮难以通过,需要设计可以拆分、组合的吊篮组以满足通过障碍的工况要求。***高空涂装技术钢结构长寿命涂层系统能否达到设计年限取决于涂装质量。在超高空作业条件下钢结构所处环境工况如风速、温度、湿度和露点等与地面都有很大的差异,特别是聚硅氧烷面漆对环境条件要求更加苛刻,本项目主要研究高空涂装的表面处理技术、高空喷涂技术、防油漆气雾污染技术等。***高空安全通道技术广州新电视塔外筒钢结构高度达454m,需分成多个施工段作业,各施工段环梁上设置提供作业人员进出登高设备的安全通道;腰部支撑连接梁顶面空间窄,也需要可靠的安全通道与水平移动挂篮组合使用。针对高空作业风大、构件空间复杂、安装起重条件限制的条件下,研究高空安全通道的研制、安装和拆移技术。***高空作业安全技术高空涂装作业给作业人员的安全提出了极大的挑战,特别是钢结构具有双曲面变化造型等复杂结构。因此,针对所有登高作业设施,包括吊篮、吊椅、挂篮、空中平台、安全通道、工作绳、安全绳,以及表面处理、喷涂等,研究设备防坠、人员防坠、工具和材料防坠技术等,实现在各种条件下的作业安全。 根据上述研究形成的电动登高吊椅、专用电动吊篮、管桁架挂篮、安全通道等高空作业设备和设施,攻克了广州新电视塔超高空复杂结构的施工难点,施工作业使用的84台电动登高吊椅、24台专用电动吊篮、20台管桁架吊篮,使高空作业人员可到达塔体各个作业面,保证了工程顺利完工,同时高空使用高压无气喷涂技术,涂层系统平均附着力达到***,满足了设计规定值不小于***的要求,涂层外观质量达优良等级,解决了长寿命涂层系统高空涂装施工质量不稳定的技术难题,并在亚运会前按期完成了11万m2涂装任务。 莲城大桥造型独特,为世界上首次采用的斜拉拱结构,其造型复杂杆件多,一般高空作业设备无法完成此类高空防腐项目,专门设计的专用吊篮可以在遇到障碍物时拆分为几个小吊篮通过障碍物,该施工技术保证了项目的安全顺利完工,涂装面积达5万m2。
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