移動(dòng)刷漆環(huán)保裝置在特殊環(huán)境下大型拉線式塔桅桿刷漆中的應(yīng)用

陳成輝

摘 要 本文主要從成本、安裝時(shí)間（工期限制）、安全性、操作便捷性等幾個(gè)方面探討了移動(dòng)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(hù)過(guò)程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 移動(dòng)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(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）161-0148-02

在中短波天線維護(hù)大修過(guò)程中對(duì)拉線式塔桅桿進(jìn)行防腐刷漆是一項(xiàng)常規(guī)工作。在對(duì)維護(hù)區(qū)內(nèi)某大型中波臺(tái)天饋線系統(tǒng)維護(hù)大修施工調(diào)查中我們遇到了一個(gè)難題——某大型臺(tái)站天線區(qū)位于閩江口自然保護(hù)區(qū)。天線大修過(guò)程中對(duì)塔桅桿防腐刷漆時(shí)滴落的油漆會(huì)隨風(fēng)飄落在保護(hù)區(qū)里造成污染，損失較為嚴(yán)重。因此對(duì)處于特殊環(huán)境下的大型拉線式塔桅桿防腐刷漆如何進(jìn)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(yáng)，人們通常會(huì)采取在建筑腳手架外懸掛防護(hù)網(wǎng)的方法。按照這個(gè)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(hù)網(wǎng)這種方法解決呢？如果不考慮其它因素：如經(jīng)濟(jì)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(dòng)刷漆環(huán)保裝置。下面我們從成本、安裝時(shí)間（工期限制）、安全性、操作便捷性等幾個(gè)方面來(lái)探討一下移動(dòng)刷漆環(huán)保裝置的應(yīng)用。

1 移動(dòng)刷漆環(huán)保裝置成本低、安裝時(shí)間短

首先通過(guò)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(hù)網(wǎng)（圖1）是一種將物體整體與外界隔離的方法。移動(dòng)刷漆環(huán)保裝置（圖2）是采用分段隔離的原理，通過(guò)制作一個(gè)與塔節(jié)尺寸相當(dāng)?shù)牡撞靠擅芊獾娜庵慰梢苿?dòng)組裝裝置，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(shí)間兩方面進(jìn)行一個(gè)綜合性的比較，來(lái)說(shuō)明移動(dòng)刷漆環(huán)保裝置更經(jīng)濟(jì)、更節(jié)省時(shí)間。

1.1 搭建成本

1）固定建筑腳手架懸掛防護(hù)網(wǎng)搭建及拆除成本：經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，專業(yè)公司測(cè)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(jìn)行初略估算）

每棵桅桿搭建成本=單價(jià)×實(shí)際面積=18元/平方米（當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)價(jià)）×139m×2.1m×3面=15 762.6元。則：8顆鐵塔所需費(fèi)用為：15 762.6元×8=126 100.8元。

2）移動(dòng)刷漆環(huán)保裝置搭建及拆除成本：制作一個(gè)與塔節(jié)尺寸相當(dāng)?shù)囊苿?dòng)刷漆環(huán)保裝置所需的成本為：5 000元左右。（實(shí)際制作的費(fèi)用）由于移動(dòng)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(jìn)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(shí)間

1）固定建筑腳手架懸掛防護(hù)網(wǎng)搭建時(shí)間：經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，專業(yè)公司測(cè)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(shí)間為搭建2天，拆除1天。

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

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

2 移動(dòng)刷漆環(huán)保裝置的安全性

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

圖3是移動(dòng)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(guò)懸掛在組件“丫”字型支撐架（懸臂梁）上的3個(gè)一噸滑輪將三片油漆防護(hù)隔離罩懸掛在空中。在整體裝置的使用過(guò)程中油漆防護(hù)隔離罩是用來(lái)起隔離鐵塔作用的，在施工過(guò)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(duì)以上兩部分進(jìn)行受力分析。

懸臂梁受力分析：

首先對(duì)移動(dòng)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(gè)簡(jiǎn)要介紹，見圖（4）。

根據(jù)圖（3）（4）對(duì)“丫”字型支撐架進(jìn)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(duì)于支點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。因此我們對(duì)懸臂梁進(jìn)行支點(diǎn)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(diǎn)上的最大重量m=（單片防護(hù)罩重量+139米呢絨繩重量）×2+單個(gè)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(diǎn)到滑車點(diǎn)的距離為300mm，懸臂梁采用10號(hào)槽鋼制作。其許用應(yīng)力為【∑】=170MP，因此發(fā)生在支點(diǎn)處的彎矩：M=GL=910N×0.3m=273N·m

由型鋼規(guī)格表中查得10號(hào)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(guò)程中的10倍安全系數(shù)：2009kg/10=200.9kg>負(fù)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(guò)對(duì)移動(dòng)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(dòng)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(dòng)刷漆環(huán)保裝置在工程中的應(yīng)用過(guò)程做個(gè)簡(jiǎn)要介紹。

1）在工程施工中運(yùn)用卷?yè)P(yáng)機(jī)，吊斗等吊裝設(shè)備將“丫”字型支撐架吊送到塔頂，同時(shí)安排2到3個(gè)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(hù)罩運(yùn)送到塔頂，通過(guò)呢絨繩及固定在“丫”字型支撐架上的滑輪將防護(hù)罩吊裝在支撐架下。

4）將安裝好的三片防護(hù)罩用連接件連接成一個(gè)整體的裝置，如圖6；

5）在桅桿防腐刷漆過(guò)程中，設(shè)置一個(gè)人負(fù)責(zé)油漆收集底篷布的收放，并指揮地面的工作人員通過(guò)松緊呢絨繩對(duì)裝置進(jìn)行升降工作；

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

7）當(dāng)一顆天線桅桿防腐刷漆結(jié)束后，移動(dòng)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(shí)組織2個(gè)高空作業(yè)人員，將塔頂?shù)闹渭埽亟q繩等組件拆除，放至地面。

從上面對(duì)移動(dòng)刷漆環(huán)保裝置實(shí)際操作介紹可知，這套裝置操作起來(lái)是相當(dāng)?shù)谋憬荨?/p>

4 結(jié)論

移動(dòng)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(guò)程中油漆飄落的問(wèn)題。做到了安全、經(jīng)濟(jì)、省時(shí)、操作方便，同時(shí)又解決環(huán)保問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

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