جدول المحتويات
تتأثر الرافعات الجسرية في المشاريع البلدية بشكل كبير بالرياح، حيث تقع حوادث انحراف الرافعات عن مسارها وانقلابها بسبب الرياح من حين لآخر. تُحلل هذه المقالة أسباب حوادث انحراف الرافعات الجسرية عن مسارها بسبب قوة الرياح المعتادة، وتُلخص بعض سوء الفهم وظواهر التشغيل غير القانونية الشائعة بين المُشغلين أثناء استخدام أجهزة مقاومة الرياح والانزلاق في الرافعات الجسرية، وتقترح تدابير السلامة المناسبة للرجوع إليها ومناقشتها.
كانت رافعة جسرية (طراز MHE10+10t-31m A3، امتدادها 31 مترًا، ارتفاعها 9 أمتار، وزن معداتها 33 طنًا) تُصنع عادةً في موقع بناء مشروع مترو أنفاق. أثناء العمل حوالي الساعة الثامنة مساءً، تلقى مسؤول السلامة في المشروع إشعارًا تحذيريًا أصفر اللون بسبب رياح عاتية (هبات رياح تبلغ سرعتها حوالي 9 أميال في الساعة)، فأبلغ الموقع بإيقاف جميع العمليات، ورتب لسائق الرافعة الجسرية استخدام مشبك السكة لتثبيتها، وتم إخلاء جميع الموظفين.
في حوالي الساعة العاشرة من صباح الحادي والعشرين، هبت رياح عاتية، فسارع مسؤول سلامة المشروع إلى معاينة موقع البناء لمنع وقوع الحوادث. وخلال المعاينة، اكتشف مسؤولو السلامة الهندسية حادثًا في رافعة جسرية - حيث كانت الرافعة مائلة بشكل ملحوظ، وخرج أحد جانبي ذراعها عن مساره (الشكل 1)، وانكسر أحد جانبي المسار (الشكل 2).
أبلغ فريق السلامة الهندسية المسؤول عن المشروع فورًا، ثم رتّبوا التثبيت المؤقت للرافعة الجسرية تحسبًا لتداعيات حادثها. بعد رفع التحذير الأصفر من الرياح العاتية، اتُّخذت إجراءات طارئة للحد من خطورة الحادث.
يسلط حادث الرافعة الجسرية الضوء على الأهمية القصوى لاتباع بروتوكولات تحذير الرياح وتأمين المعدات الثقيلة بشكل صحيح في بيئات البناء المفتوحة.
وبما أن الحادث لم يتسبب في أي إصابات أو خسائر اقتصادية كبيرة، قامت وحدة المستخدم، من أجل تجنب المزيد من التصعيد، برفع الحالة الخطيرة لحادث الرافعة الجسرية دون إعداد الحماية المناسبة في الموقع، مما قد يؤدي إلى فشل هيكلي.
بعض المعلومات الواردة من موقع حادثة الرافعة الجسرية ناقصة أو متضررة. فيما يلي نتائج التحقيق في موقع الحادث والإفادات التي أدلى بها العاملون في الموقع بعد الحادث.
تم تحديد مبدئيًا أن المشبك السككي يلبي متطلبات الاستخدام.
قبل الحادث، كانت الرافعة متوقفة عن العمل. تم إنزال مشبك السكة الشمالي ولكن لم يكن مُثبّتًا (خطأ تشغيلي، دون إجراء فحص سلامة)، بينما لم يُنزّل مشبك السكة الجنوبي إطلاقًا. وبسبب رياح قوية لحظية، بدأت الرافعة تتحرك من الغرب إلى الشرق تحت وطأة الرياح، مما يُشير إلى بداية تطور حادث الرافعة الجسرية.
مع تحرك الرافعة شرقًا، علق مشبك السكة الشمالية والمسار، مما تسبب في تحرك الجزء الجنوبي منها أسرع من الجزء الشمالي. أدى هذا الاختلاف في السرعة إلى دوران الرافعة أثناء حركتها شرقًا. ازداد الاحتكاك بين مشبك السكة الشمالية والمسار، مما تسبب في توقف حركة الجزء الشمالي منها. أدى هذا الخلل الميكانيكي إلى تفاقم حادث الرافعة الجسرية.
في الوقت نفسه، تسبب حمل الرياح وقصور الرافعة الذاتي في استمرار تحرك الجزء الجنوبي شرقًا، مما زاد من الدوران الكلي. نتج عن هذا الدوران انزلاق الجانب الشرقي من ساق الرافعة الجنوبية إلى الداخل باتجاه المسار، وانزلاق الجانب الغربي إلى الخارج. أدى هذا النزوح إلى ثني المسار، وتحت تأثير الضغط المشترك لمجموعتي العجلات، انكسر المسار في النهاية، مما زاد من حدة حادث الرافعة الجسرية.
وفقًا للتحقيقات في موقع الحادث، تأكد أن الرافعة تحركت من الغرب إلى الشرق بسبب الرياح. أثناء الحركة، احتك مشبك السكة الشمالي بالمسار، مما أدى إلى مقاومة لمسافة لا تقل عن 15 مترًا. أما القسم الجنوبي، فقد كان أسرع، مما تسبب في دوران الرافعة، وهي نقطة عطل ميكانيكي رئيسية في حادث الرافعة الجسرية.
مع دوران الرافعة، دار معها مشبك السكة الشمالي، مما زاد من الاحتكاك ومقاومة الالتصاق حتى توقفت حركة الرافعة شرقًا فجأة. عند هذه النقطة، تحول الاحتكاك الانزلاقي إلى احتكاك ساكن. في الوقت نفسه، استمر الجزء الجنوبي، مدفوعًا بالرياح والقصور الذاتي، شرقًا. تسبب هذا الدوران والحركة التفاضلية في إحداث عزم انحناء للعجلة الخلفية على السكة المكسورة، مما أدى إلى خروجها عن مسارها، والذي انتهى في النهاية بحادث خطير للرافعة الجسرية (الشكل 7).
بعد حسابات احترافية أجراها مهندسون، تبيّن أن مقاومة الرياح الكلية وقوة منع الانزلاق للرافعة في حالة الثبات تعادل 1.23 ضعف حمل الرياح في حالة الرياح العاتية من الفئة 9. وبشكل عام، الرافعة آمنة.
ومع ذلك، مع الأخذ في الاعتبار أن مقاومة الرياح وقوة منع الانزلاق لأرجل المشبك السكك الحديدية غير المستخدمة أقل من 1/2 من الحمل العالي للرياح على 9 مستويات، سيتم إزاحة هذه الساق (القوة الأحادية الجانب الناتجة عن الحمل الرياحي 38 394.6 نيوتن أكبر بكثير من مقاومة الرياح وقوة منع الانزلاق 1980 نيوتن تنتج الظروف التالية: تعمل أرجل المشبك السكك الحديدية غير المستخدمة على تخفيف مقاومة الاحتكاك لعملية الرافعة مؤقتًا، مع الأخذ في الاعتبار أن حركة ساق واحدة ستتسبب في أن تنتج الرافعة تشوهًا مرنًا كبيرًا، إلى جانب اهتزاز الرياح الخاص بها، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في قوة الانزلاق.
في هذه اللحظة، تنزلق الرافعة (القوة المولدة من حمل الرياح 76789.2 نيوتن، وهي أكبر بقليل من مقاومة الرياح وقوة منع الانزلاق البالغة 75000 نيوتن)، مما يقلل مقاومة احتكاك الرافعة من أقصى احتكاك ساكن إلى احتكاك انزلاقي، وتستمر مقاومة الرياح وقوة منع الانزلاق الكلية في الانخفاض، مما يؤدي إلى تحرك الرافعة مع اتجاه الرياح وزيادة سرعة التشغيل. في حالة عدم ثبات الاحتكاك بين الدعامات الجانبية على كلا الجانبين، ستنحرف الرافعة في النهاية حتى تخرج عن مسارها أو تنكسر السكة.
خلال أعمال التفتيش والمعاينة وفحص السلامة، وُجد في كثير من الأحيان أن الرافعة الجسرية لم تُثبّت جميع كماشة مشابك السكة وفقًا للوائح. يعتقد العديد من المديرين أنه من الممكن تثبيت كماشة مشابك السكة من جانب واحد فقط، لكن حمل الرياح للرافعة في الحادث بلغ ما يقرب من ثلاثة أضعاف وزنها في ظل ظروف الرياح ذات الـ 9 مستويات، وهو أمر لا يمكن تصوره بالنسبة للعديد من المديرين والمشغلين. يجب تدريب المديرين والمشغلين جيدًا لفهم تحليل أسباب بعض الحوادث، وتحسين وعي الموظفين، وإدراك أهمية مقاومة الرياح ومنع الانزلاق في الرافعة.
في العديد من المشاريع البلدية، تمتد ساقا الرافعات الجسرية عبر حفر أساسات طويلة وعميقة، مما يجعل من الصعب على المشغلين الوصول إلى الساقين المقابلتين أو لا يستطيعون الوصول إليهما. من تصميم الرافعة، لا يُؤخذ في الاعتبار كيف يقوم عامل واحد بربط جميع كماشة مشابك السكك الحديدية. الوضع. عند تصميم وضع المعدات، يُنصح بضبط موضع توقف الرافعة عند ممر حفرة الأساس الصالحة للعبور؛ يمكن ضبط ممر سائق الرافعة على نفس المسار على جانبي حفرة الأساس، ويمكن ترتيب السائق فقط لتشغيل أجهزة مقاومة الرياح ومضادة للانزلاق للرافعة في حفرة الأساس على جانب واحد؛ يمكن ضبط ممر سائق الرافعة على الجانب الآخر من منطقة المواد الرئيسية، ويقوم عامل الإشارة والسائق على التوالي بتشغيل أجهزة مقاومة الرياح ومضادة للانزلاق للآلات الثقيلة.
١. غالبًا ما تواجه رافعات القنطرية المتحركة غير المعدلة، التي تتميز بمقاومة الرياح ومقاومة الانزلاق، حالات لا يصل فيها التأثير الفعلي إلى القيمة التصميمية. على سبيل المثال، يُشير دليل استخدام رافعة القنطرية المتحركة إلى أن قيمة تصنيع الأجزاء الهيكلية هي ±١٠١TP١T من القيمة التصميمية. ولتوفير التكاليف، يُقارب المصنعون الحد الأدنى، مما يُؤدي إلى انخفاض في مقاومة الرياح ومقاومة الانزلاق الكلية لرافعة القنطرية المتحركة.
٢. قوة كبح كماشة سكة المشبك لا تصل إلى الحد الأقصى المذكور في الدليل. أحدها أن طريقة تشغيل المُشغّل قد لا تُلبي هذا الشرط، والآخر أن سطح كماشة سكة المشبك مُتشقق ومتآكل.
٣. بسبب تقلبات الطقس، قد تتجاوز سرعة الرياح التوقعات. خلال أعمال الفحص والاختبار وفحص السلامة، وُجد أن أجهزة مقاومة الرياح والانزلاق في الرافعات الجسرية قد حُدِّثت، مثل إضافة حبال رياح (أجهزة أمان داخلية للسلسلة، إلخ)، وأجهزة مقاومة الرياح والانزلاق الأصلية ذات الأحذية الحديدية، وإضافة كماشة تثبيت السكك الحديدية، إلخ، مما يُحقق في كثير من الأحيان تأثيرات جيدة في مقاومة الرياح والانزلاق.
في هذا الحادث، رتّب المسؤول عن سلامة المشروع على الفور فريقًا من العمال لتفقد موقع البناء بعد هبوب رياح قوية لمنع وقوع الحوادث ومنع تفاقم الوضع. في حال عدم وجود إجراءات تعزيز مؤقتة بعد خروج الرافعة عن مسارها في الحادث، فمن المرجح جدًا أن تسقط الرافعة في حفرة الأساس بعد هبوب رياح قوية أخرى في نفس اليوم، مما يتسبب في تلف دعامات حفرة الأساس والرافعة. ويمكن ملاحظة أن التفتيش بعد هبوب رياح قوية يمكن أن يمنع تفاقم بعض الحوادث.
الوقاية من الحوادث جزءٌ أساسيٌّ من الإشراف اليومي على سلامة الإنتاج. يُعدّ تعزيز الوعي بالسلامة، واكتساب عادات تشغيل جيدة، وتحسين أداء سلامة المعدات من أكثر الضمانات فعاليةً لضمان سلامة الرافعات الجسرية ومنع الحوادث. ولأنّ الرافعات الجسرية تُعدّ من المعدات الأكثر خطورةً في الهندسة البلدية، ينبغي أن يكون مديرو المعدات ومشغلوها أكثر درايةً بالجوانب التقنية، ووعيًا بالمخاطر، وقادرين على التشغيل بكفاءة. وفي الوقت نفسه، ينبغي على المستخدمين تعزيز إدارة السلامة، وتعزيز التثقيف والتدريب، وإجراء عمليات تفتيش دورية للمعدات، وإيقاف مخالفات المشغلين وتصحيحها في الوقت المناسب لضمان سلامة البناء.