天線塔桅高空作業防墜落系統設計與應用

李文志

摘 要：近年來在我們天饋線維護隊伍中，由于頻繁登高作業，不斷的發生高空墜落人身傷害事件，為了保證天線工在高空作業過程中的安全。文章從工作實際出發設計了防墜落系統，并在實際工作中得以應用。

關鍵詞：滑道；防墜器；登高作業

中圖分類號：TN820.8 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）32-0129-02

引言

廣播電視安全傳輸發射工作離不開天饋線系統，而天饋線系統的維護和大修又是保證該系統正常運行的必要手段。在現有的技術條件下，對天饋線系統進行維護和大修的過程中，必須依靠經過專業培訓的天線工進行作業。天線工在高空維護天饋線系統時，上下塔無安全裝置保護天線工的人身安全，容易發生高空墜落人身傷害事件。我們根據實際工作中的安全隱患，設計并安裝了防墜落系統。

1 防墜落系統的設計

防墜落系統有鋼絞線式和滑軌式兩種。我們采用滑軌式防墜落裝置，它適用于各類拉線式塔桅、自立式鐵塔及各種垂直爬梯形式的鋼結構。主要是用于保護高空作業人員上下塔桅工作過程中的人身安全，有效防止高空作業人員在發生意外或疲勞時高空墜落，是高空作業人員專用防墜落系統，防墜落系統結構形式安全可靠、使用方便、操作簡單、適用性強。

防墜落系統由固定組件、截止閥、U型抱箍、墜落器、緩沖包、滑軌等組合而成。每一個部分都發揮著重要作用。

防墜落系統結構簡單緊湊，設計合理，安全可靠；在滑軌中上下滑動輕便自如，如發生意外墜落，則防墜器迅速自動止鎖反應靈敏，止鎖距離較短，減小墜落沖擊距離，人體受到沖擊力較小。

墜落器止鎖，利用棘輪原理，當一個很小的向下力作用于墜落器止鎖頭或墜落器向下自由滑動時，止鎖頭在內部彈簧的作用下迅速卡入滑軌鎖孔，從而起到制動作用。

防墜落系統設有滑軌固定組件，當墜落器發生意外下滑，滑軌固定組件阻止其下滑，防止意外。防墜落系統使用人員上下鐵塔時實施全過程安全保護；操作方便，墜落器卡入滑軌無需特殊操作，上下塔桅自如。防墜落系統安裝簡便，不用改變塔桅結構，只需用專用固定組件在塔桅爬梯上固定本裝置。

2 防墜落系統設計技術標準

（1）依據《生產設備安全衛生設計總則》、《高處作業吊籃安全規則》等標準和技術規范；力學、機械設計、材料、天氣等因素綜合考慮抗拉性、耐腐性、安全性，選用最合適的C304不銹鋼作為整個系統器件的加工材料。（2）防墜落系統可承受靜荷載15kN，導軌不變形墜器牢固鎖死時不會變形和損壞。（3）防墜落系統與鐵塔安裝固定安全可靠，靜荷載不小于15kN，連接固定構件不變形和被破壞。（4）墜落器可承受4kN沖擊荷載，并保證止鎖可靠安全完好無損。（5）墜落器自鎖頭鎖定時，作業人員墜落距離小于1.6米。（6）止鎖滑動距離，小于0.08米。（7）安全帶、緩沖包及連接繩應符合GB6095標準；防墜落系統承受的最大沖擊力不得超過6kN。

3 防墜落系統工作原理

在防墜落系統中起核心作用的是墜落器，這是防墜落系統的關鍵，在滑軌中防墜器內機構，時時處于保護狀態，天線工作人員在上下塔時行動自如。當天線工作人員在工作中意外發生失手、失足、滑落、墜落等意外事故時，安全繩瞬間受重力作用速度加快，器內鎖止器即迅速自動啟動鎖止功能。

墜落器在東北零下40℃的惡劣條件下，人員一旦發生墜落保護距離不超過1.6米，墜落器與滑軌鎖承載重量不小于15kN。滑軌應與塔桅緊密連接，保證最大承載重量22kN滑軌與塔桅不受損壞。滑軌末端3米處設置截止閥，避免誤操作導致防墜器滑出滑軌，起到二次保護作用。塔桅拉線連接凹凸處設置“凸”型轉向器，使墜落器在滑軌上能順暢通過接頭或凹凸連接處。

4 防墜落系統安裝操作規范及安裝情況

（1）滑軌安裝高度距塔基1米至1.5米之間。（2）在塔桅安裝滑軌固定組件密度在2米至3米之間。（3）滑軌起始點預留空間在0.3米至0.5米之間。（4）截止閥安裝距離起始位置距地3米，每10米安裝一個，滑軌斷開的始末個安裝一個。（5）滑軌直線性要求：上下落差20米時，水平偏移不大于0.1米，整塔高度時，水平位移不大于0.3米。（6）兩截滑軌鏈接間隙為：不大于0.05米。（7）我單位為了保護高空作業人身安全，根據塔桅高度安裝了1400米墜落器滑軌，有效提高高空作業人身安全和工作效率。

5 防墜落系統試驗

（1）靜負荷試驗：在鎖止狀態采用100kg沙袋懸掛2小時。（2）沖擊試驗：從5米高度采用100kg沙袋，瞬間拋下墜落器鎖死緩沖之所起包打開，達到預期效果。（3）使用試驗：攀爬60米塔桅桿配戴墜落器，上下通暢、無卡頓不暢現象。

6 防墜落系統在工作中的應用

（1）作業人員正常攀爬時。作業人員在進行檢修維護攀爬時，所配戴的安全帶和墜落器能不斷跟隨作業人員上下滑動，受到向下的瞬間力就會自動解鎖后，向上時防墜器能恢復正常工作。（2）作業人員發生意外跌落時。只要墜落器在垂直方向上不受力或下行時速度過快或突然有個向下的沖擊力，墜落器自動卡在滑軌的卡槽處鎖死。一旦作業人員發生意外跌落時，墜落器卡在卡槽，緩沖包打開，使作業人員安全懸掛在滑軌上，保護攀爬者不墜落。

7 技術創新點

（1）采用C304不銹鋼。C304不銹鋼具抗拉性強、耐高溫、抗腐蝕等特點。（2）安全性。在塔桅內攀爬可靠、易操作、安全可靠性強等特點。（3）緩沖性。墜落器與緩沖包配合，在墜落過程中墜落器鎖死，緩沖包打開增加緩沖時間，防止使用受到直接沖擊。

8 結束語

高空作業防墜落系統，本著“以人為本，預防為主”，能夠保護廣播電視天饋線系統維護和大修的施工人員在上下高空過程中的人身安全。滑軌式防墜落系統可以為天線作業人員在登高、高空作業、返回地面等全過程提供保護，做到全過程不脫離保護，滿足安全規則的要求， 保障廣播電視安全傳輸發射工作的順利進行。

參考文獻：

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[2]高處作業分級.GB/T 3608-2008.國家標準[S].

[3]吳承建.金屬材料學（第2版）[M].冶金工業出版社.

[4]希伯萊（Hibbeler，R.C.）（美）.材料力學（原書第六版）[M].重慶大學出版社.endprint