Nghiên cứu làm nổi bật giới hạn nghiêng an toàn cho cần cẩu bánh xích

Cần cẩu bánh xích đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động nâng hạ trong các lĩnh vực xây dựng, xây cầu và năng lượng. Khả năng di chuyển vượt trội và khả năng nâng ấn tượng của chúng cho phép chúng hoạt động trên nhiều địa hình đầy thách thức khác nhau. Tuy nhiên, độ ổn định của cần cẩu bánh xích phụ thuộc rất nhiều vào độ dốc của bề mặt làm việc. Việc vượt quá góc nghiêng an toàn làm tăng đáng kể rủi ro lật và giảm khả năng nâng. Việc hiểu rõ các góc nghiêng cho phép tối đa và tuân thủ nghiêm ngặt các hướng dẫn vận hành là điều cần thiết để xây dựng an toàn và hiệu quả.

Độ ổn định của cần cẩu bánh xích phụ thuộc vào mối quan hệ giữa trọng tâm của nó và đế đỡ. Khi hoạt động trên mặt đất bằng phẳng, trọng tâm của cần cẩu vẫn gần trung tâm của đế đỡ (khu vực mà bánh xích tiếp xúc với mặt đất), mang lại độ ổn định tối ưu cho tải trọng nặng.

Trên các bề mặt dốc, trọng tâm dịch chuyển về phía dốc xuống. Nếu sự dịch chuyển này vượt ra ngoài đế đỡ, cần cẩu sẽ mất thăng bằng và có thể bị lật. Góc nghiêng cho phép tối đa thể hiện độ dốc nhất mà cần cẩu có thể hoạt động an toàn trong khi vẫn duy trì vị trí trọng tâm thích hợp.

Góc nghiêng cho phép tối đa khác nhau tùy thuộc vào một số yếu tố:

Các kiểu cần cẩu khác nhau có các biến thể về chiều cao trọng tâm, chiều rộng bánh xích và cấu hình đối trọng, tất cả đều ảnh hưởng đến độ ổn định. Nói chung, cần cẩu có trọng tâm thấp hơn, bánh xích rộng hơn và đối trọng nặng hơn thể hiện độ ổn định tốt hơn và có thể hoạt động trên các sườn dốc hơn.

Trọng lượng và vị trí tải trọng ảnh hưởng đáng kể đến độ ổn định. Tải trọng nặng hơn tạo ra sự dịch chuyển trọng tâm lớn hơn, đòi hỏi các góc nghiêng nông hơn. Vị trí tải trọng (đặc biệt là ở các đầu cần) ảnh hưởng thêm đến các phép tính độ ổn định.

Độ chắc chắn của bề mặt và hệ số ma sát ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định. Mặt đất mềm dễ bị lún làm tăng góc nghiêng trong quá trình vận hành, làm giảm độ ổn định. Các điều kiện như vậy đòi hỏi các biện pháp gia cố như thảm bánh xích hoặc tấm nền.

Lực gió ngang làm dịch chuyển trọng tâm, làm giảm độ ổn định. Trong điều kiện gió lớn, người vận hành phải giảm khả năng nâng và chiều dài cần để giảm thiểu ảnh hưởng của gió.

Kỹ năng và kinh nghiệm của người vận hành vẫn là những yếu tố an toàn quan trọng. Những người vận hành có kinh nghiệm đánh giá chính xác cách các điều kiện mặt đất, tải trọng và thời tiết ảnh hưởng đến độ ổn định và thực hiện các biện pháp phòng ngừa thích hợp.

Các tiêu chuẩn quốc tế thiết lập các hướng dẫn an toàn cho hoạt động của cần cẩu bánh xích, bao gồm các giới hạn về góc nghiêng:

• GB/T 3811-2008 (Trung Quốc): Quy định các yêu cầu về thiết kế, sản xuất, lắp đặt và sử dụng, bao gồm các phép tính độ ổn định chi tiết và các phương pháp xác định góc nghiêng.
• ASME B30.5 (Hoa Kỳ): Bao gồm các yêu cầu về cần cẩu di động và đầu máy, bao gồm các tiêu chuẩn về độ ổn định và các phép tính góc nghiêng.
• EN 13000 (Châu Âu): Cung cấp các tiêu chuẩn toàn diện về cần cẩu di động, bao gồm các quy định về độ ổn định và phương pháp luận về góc nghiêng.

Các tiêu chuẩn này thường khuyến nghị vận hành trên mặt đất bằng phẳng để có độ ổn định tối ưu. Khi công việc trên dốc trở nên cần thiết, người vận hành phải tuân theo các khuyến nghị của nhà sản xuất và các yêu cầu theo quy định, tiến hành đánh giá rủi ro kỹ lưỡng và thực hiện các biện pháp an toàn thích hợp.

Các nhà sản xuất cần cẩu cung cấp các hướng dẫn vận hành chi tiết, trong đó chỉ định các góc nghiêng cho phép tối đa dựa trên dữ liệu thử nghiệm cụ thể của kiểu máy. Người vận hành phải tham khảo các hướng dẫn này trước khi làm việc trên dốc và liên hệ với bộ phận hỗ trợ kỹ thuật của nhà sản xuất khi không có hướng dẫn góc cụ thể.

Các hoạt động trên dốc đòi hỏi quản lý rủi ro toàn diện:

• Đánh giá tình trạng mặt đất (độ chắc chắn, độ bằng phẳng, hệ thống thoát nước)
• Đo độ dốc chính xác bằng cách sử dụng máy đo độ nghiêng
• Phân tích trọng lượng và cấu hình tải
• Đánh giá tốc độ và hướng gió
• Xác minh năng lực của người vận hành

• Lựa chọn cần cẩu dựa trên địa hình và yêu cầu tải
• Gia cố mặt đất cho các bề mặt mềm
• Giảm khả năng tải trọng tỷ lệ với độ dốc
• Giảm chiều dài cần trong điều kiện gió
• Triển khai thiết bị ổn định (chân chống, đối trọng bổ sung)
• Giám sát liên tục các góc nghiêng, tải trọng và thời tiết
• Các chương trình đào tạo người vận hành toàn diện

Bất chấp các biện pháp phòng ngừa, người vận hành phải chuẩn bị cho các trường hợp khẩn cấp với:

• Đào tạo nhận biết rủi ro lật (âm thanh bất thường, trượt bánh xích)
• Quy trình tắt máy khẩn cấp
• Quy trình sơ tán
• Hệ thống báo cáo sự cố

Việc xác định các góc nghiêng an toàn cho cần cẩu bánh xích liên quan đến các cân nhắc phức tạp. Các hoạt động trên dốc đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn, hướng dẫn của nhà sản xuất, đánh giá rủi ro kỹ lưỡng và các quy trình an toàn mạnh mẽ. An toàn phải luôn được ưu tiên hơn áp lực về lịch trình.

Các công nghệ mới nổi hứa hẹn sẽ tăng cường an toàn cho cần cẩu bánh xích:

• Hệ thống giám sát thông minh tích hợp cảm biến và AI
• Nền tảng đào tạo người vận hành dựa trên VR
• Khả năng vận hành điều khiển từ xa

Những cải tiến liên tục về công nghệ và quy trình sẽ thúc đẩy hơn nữa sự an toàn của cần cẩu bánh xích, hỗ trợ sự phát triển của ngành xây dựng.