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摘要：目前门式起重机受台风以及突发性阵风影响，事故频出。针对目前门式起重机的防风安全能力以及防风措施进行分析，提出了门式起重机防风目前存在的问题和解决问题的措施。

关键词：门式起重机；防风能力；台风；防风措施

1 简介

门式起重机应用于中国基础建设市场以来，其倾覆的案例时有发生，其中导致事故发生的主要原因为突发性阵风以及台风。对此，相关技术人 员对露天工作的门式起重机防风安全能力和防风措施进行了多年的研究和 试验，也产生了很多提升门式起重机防风能力的装置和相关管理办法。

2 常见的门式起重机防风装置

2.1 夹轨器

夹轨器目前是门式起重机运用最为广泛的防风装置，主要分为手动式和电动 式两种，工作原理是通过夹轨器与门式起重机底部结构连接，并用夹钳夹住轨道 头部的两个侧面，防止因风力过大使设备产生滑动。

手动式夹轨器主要采用螺杆式，具有构造简单，结构紧凑，成本低等优点，但夹紧力有限，反应动作慢，仅适用于没有突发性大风环境下的小型设备。

电动式夹轨器主要采用重锤杠杆或弹簧力夹紧轨道，通过液压油缸松开轨道，具有安全性能强，动作快，操作方便等优点，但使用成本高，维修不方便，损坏难更换等缺点。

2.2 铁鞋

铁鞋目前普遍采用门式起重机原厂生产的普通配套铁鞋，主要采用的原理就是将铁鞋放在钢轨与轮毂的夹缝中，当车轮要滚动时，轮轨之间的滚动摩擦将会转变为铁鞋与钢轨的滑动摩擦，这样能够增大摩擦阻力，从而起到制动的作用。

但铁鞋在实际使用的过程中也存在着各种各样的问题，其中最常见的问题就是不配套使用，铁鞋无法起到制动的作用。在施工现场，铁鞋由于长期使用经常更换，很多设备管理人员为了节省成本，自己制作铁鞋或者购买不配套的铁鞋，这样就会导致铁鞋的舌尖几何尺寸没有办法与车轮的弧面保持一致，无法起到制动效果，也可能造成设备跳道等问题，存在一定的安全隐患。

2.3 锚定装置

目前采用较多的锚定装置为钢丝绳连接地锚的形式，通过钢丝绳与地锚的连接来起到固定设备的作用。采用这种连接方式需要注意的是不能采用柔性连接的方式，因为设备本身具有较大的重量，设备在移动的一瞬间会有较大的动能，存在侧翻或者倾覆的风险。需要采用刚性连接，在钢丝绳与地锚之间加入双头螺杆将两头拧紧，使两头受力，起到固定的作用。

地锚和钢丝绳的选用也有相应的规程和计算方法。

钢丝破断总拉力总和=公称抗拉强度（Mpa）×钢丝总断面积 （mm2 ）

钢丝破断拉力=钢丝破断总拉力总和×换算系数

钢丝绳安全载重力=钢丝绳破断拉力÷安全载重系数

通过公式反算可以计算得到钢丝总断面积，再通过查询钢丝绳总断面附表就可以得到选用什么型号的钢丝绳是安全的。

地锚也需要选用合适厚度的钢板以及膨胀螺栓固定，提前根据设备停放位置设计好地锚位置，在设备停止运行时要停放在原定位置拉好锚定装置。

3 门式起重机防风受力计算

3.1 风阻力计算

以 50T 门式起重机为例进行计算，首先计算出门式起重机在作业中的正常风 阻力以及最大风阻力值：

P1=q1·（Czl·zlm+Czt·ztm+Cma·mam+C·（XDS+hwm+dqm+sjm））P1为作业中正常风阻力；

q1=150N/㎡为一般风压值；Czl=1.4为主梁风力系数；zlm=77 ㎡为主梁迎风面积；Czt=1.4 为支腿风力系数；ztm=29.286 ㎡为支腿迎风面积；Cma=1.3为马鞍风力系数；mam=8.03㎡马鞍迎风系数；C=1.1 为风力系数；XDS=7.91㎡为小车迎风面积；hwm=25 ㎡为货物迎风面积；dqm=4 ㎡为电气室迎风面积；sjm=4㎡为司机室迎风面积。

通过计算可以得出设备在正常作业过程中受到的风阻力值为 30636.15N。

设备在工作过程中受到的最大风阻力按照 q1=250N/㎡计算可以得出最大阻力值 P2 为 51060.26N。

3.2 门式起重机摩擦力计算

以 50T 门式起重机为例，制动时的摩擦阻力为：

P=fai/kq ·djm ·VAJMIN·g

P 为制动时的摩擦粘着力；

fai=0.12 为车轮粘着系数；

kq=1.0 为其中安全粘着系数；

djm=4.0 为驱动电机个数；

VAJMIN=17409N 为一个车轮正常工作最小静轮压；

g=9.8m/s²；

通过计算可以得出摩擦阻力为 81891N，这样可得出：

P＞P2＞P1；

通过上述计算可以得出，设备在正常运行的过程中所受正常风阻力为30636.15N，最大风阻力为51060.26N，而设备在工作状态下制动或静止状态时所受摩擦力为81891N，符合设备一般防风的要求。

3.3 特殊天气下的防风隐患和措施

上述风力计算主要针对大部分地区的一般风压值进行计算，并未考虑某些特殊的天气条件，主要包括沿海城市及高海拔地区。在这些地区经常会出现 9 级及以上的狂风天气，根据不同地区的气候参数表可以看出当风力超过 9 级时，其最小风压可达到300N/㎡，当风阻力超过设备本身摩擦力时，设备将无法制动，存在倾覆的安全隐患。

这样就需要夹轨器、铁鞋以及锚定装置的固定，增大设备摩擦力，防止设备被风吹动或者倾覆。

4 日常设备防风工作存在的不足

4.1 人员防风意识不强

在许多施工现场都存在人员安全意识不强的情况，尤其是对自然灾害天气没有起到足够的重视。在不同的地区要根据当地恶劣天气情况做好人员上岗前安全文明培训，提高工人和设备管理人员安全意识，在突发灾害性天气来临前做好防范准备。在人员日常检查的过程中没有过多注意设备防风检查，忽略了设备停止 运行后的防风措施，没有按照安全操作规程对设备进行防风处理。这些都为设备 防风安全工作留下了隐患。

4.2 设备管理规章制度不完善

很多单位在对设备安全管理、设备规章制度、设备操作规程等方面沿用以前的“老模版”和“旧制度”，没有根据实际情况优化管理制度和安全规范。这样一方面造成人员缺乏安全意识，另一方面造成突发情况来临时无法及时采取相应措施，避免事故发生。根据《特种设备安全监察条例》明文规定设备使用单位必须建立特种设备安全管理制度，确保特种设备的安全使用。

应对各种突发情况，也需要制定相应的防风安全紧急预案，在台风或突发性阵风来临时采取紧急制动，现场施工人员及时采取防风措施，及时避险，避免造成人员经济财产损失。利用气象台消息和现场风速仪测量值提前判断天气情况，做好防风准备。

4.3 防风设备配置不足

防风设备配置不足主要体现在两个方面，第一个方面是防风设备缺乏，没有按照规定配置足够数量的防风设备，第二个方面是防风设备老化损坏，没有及时进行维修与更换。防风设备包括上述所提到的夹轨器、铁鞋、地锚装置和风速仪等，正常情况下设备出厂时会自带夹轨器、铁鞋等相关安全防护设备，通过出厂设备安全测试后才允许使用。但在使用过程中难免出现损坏更换的情况，许多单位为了节省成本放弃维修或更换，导致设备存在安全隐患。这也反映了在施工现场人员的安全意识不足，特种设备的安全管理制度不规范等问题。

5 关于防风的建议和措施

5.1 提高人员安全意识

落实岗前培训制度，不做表面功夫，切实的针对突发情况对人员进行培训，不定时的举行安全应急演练，提高施工现场所有人员的安全意识和遇到突发情况的处理能力。组织现场施工人员学习相关企业安全制度及政府文件，观看过往安全事故现场视频，充分了解安全事故的灾害性，提高防范意识。

5.2 完善规章制度

学习公司新出台的安全管理文件，再根据各地区的气候条件完善安全管理制度，编写有针对性的安全管理手册和安全应急预案，做到未雨绸缪。

完善设备管理制度，对特种设备做到日检、周检、月检，确保设备安全防护装置完好有效。对于存在安全隐患的设备，要立即采取措施暂停使用，待设备恢复后才能运行，严令禁止设备带病工作。

5.3 完善设备防风装置

起重设备在日常检查和维护保养的过程中，需要全面的检查防风装置，及时对装置进行除锈、防锈和润滑工作，防止装置失效。夹轨器在每班轮换前必须进行调试，铁鞋必须采用设备原厂生产的配套铁鞋，锚定装置必须检查地锚的牢固情况和钢丝绳是否存在断股情况，设备其他机械构件是否存在缺损、变形、裂纹等损坏情况。严格按照设备防风制度实施才能有效预防风力灾害。

6 结束语

针对门式起重机的防风安全能力提升和防风措施的制定我们已经进行了多年的优化和试验，通过防风装置的有效制动以及制定合理的规章制度双管齐下，共同防范自然灾害。不断地改进设备防风装置，不断的优化安全规章制度，减少并杜绝灾难性事故的发生。

参考文献：

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[2]龚徐科.起重机防风措施的探讨[J].科技创新与应用，2013（17）：27-28.

[3]莫辉.大型门式起重机防风抗滑系统的原理与实现[J].装备制造技术，2017（03）：124-152.