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GB/T 43746.1—2024《钻孔和基础施工设备安全要求 第 1部分:通用要求》标准解读

作者

陈大伟

徐州徐工能源装备有限公司 江苏徐州 221000

1引言

国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会于2024年4月25日发布了GB/T 43746.1—2024《钻孔和基础施工设备安全要求第1部分:通用要求》。该文件由中国机械工业联合会提出,并由全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会(SAC/TC 328)归口。该文件由北京建筑机械化研究院有限公司、徐州徐工基础工程机械有限公司、北京三一智造科技有限公司、温州永安重工科技有限公司、山河智能装备股份有限公司、江苏泰信机械科技有限公司、大连理工大学、山东大学、中铁第六勘察设计院集团有限公司、沈阳建筑大学、廊坊凯博建设机械科技有限公司、沈阳工业大学、建研防火科技有限公司、中交基础设施养护集团有限公司、龙德建设有限公司。

2标准编制原则

该文件全文转化自欧盟标准EN 16228-1:2014+A1:2021 Drilling and foundation equipment-Safety-Part1:common requirements。该文件属于GB/T 15706 《机械安全 设计通则 风险评估与风险减小》(等同于国际标准:ISO 12100:2010 Safety of machinery-General principles for design-Risk assessment and risk reduction)中规定的C类标准。该文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第一部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

该文件等同转化自欧盟CE标准,为钻孔和基础施工设备的研发及产品符合性实施有着重要的指导意义。同时对制造商成产的产品能够合规进入欧盟市场有着重要的指导意义。

3标准主要内容

3.1标准适用范围

该文件规定了钻孔和基础施工设备的通用安全要求,包括重大危险列表、安全要求和/或防护措施、安全要求和/或防护措施的验证以及使用信息等。

该文件涉及了钻孔和基础施工设备在预定使用和制造商可合理预见的误用条件下使用时与其整个使用寿命期(运输/行驶、组装、拆卸、机器处于工作和非工作状态、维护、在工地移动、贮存、报废和废弃处置)相关的通用重大危险。

该文件适用于钻孔和基础施工设备的设计、制造、使用等。

该文件不适用于下列机器:隧道掘进机械、岩层用无杆轴钻机;天井钻机;石油和天然气工业用钻机;水平定向钻机;露天采矿专用采矿机械和设备;用于开采固体矿物质的所有地下采矿机械和设备以及地下矿山开发专用机械和设备;立式岩芯钻机;手持式机器。的设计、制造、使用等。

同时需注意该文件不包括海上应用的特定要求。该文件包括了喷射、灌浆和注浆设备的补充安全要求和可互换附属设备的补充安全要求。该文件涉及了但未全面包括地下连续墙设备的安全要求。

3.2术语和定义

GB/T 15706界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.2.1钻孔和基础施工设备

为下列一种或多种应用而设计的一体式机器、可互换附属设备和配有可互换附属设备的机器:为建设、勘探、建水井、地质勘察而在土壤和岩石中制备孔;对地基、挡土墙、水泥土墙、土质改良所用的纵向构件进行制备、设置和回收;对地下挡土墙和止水墙用连续墙槽进行制备和设置;对地层改良(如排水或注浆)所用的构件进行设置;对土钉或岩钉支护所用的构件进行设置。

3.2.2钻机

利用冲击、旋转、振动原理(或这些原理的组合)在地层中钻孔的机器。特别的,钻机可能涉及钻孔延伸时钻杆、套管或螺旋钻杆等(通常带螺纹)的加接。

3.2.3底盘

为钻孔和基础施工设备、附件的重量和载荷(例如桩、挖掘的土)提供移动性和支撑的设备。特别的,在一体式机器中,底盘是钻孔和基础施工设备的一部分。底盘也可安装必要的动力源以及钻孔和基础施工设备的控制装置。除固定式底盘外,还有轮式、履带式、步履式、轨道式、走管式以及固定的或可移动的浮动式底盘。

3.2.4桩架

底盘装有立柱和立柱附件但不带桩的设置和其他工作装置的设备。

3.2.5打桩设备

打桩设备分为:打桩机和桩机。用于设置或拔出桩的机器和部件组合。

3.2.6地下连续墙设备

底盘装有地下连续墙切削工具用于切削地下连续墙墙槽的设备。

3.2.7喷射、灌浆和注浆设备

用于搅拌、泵送或灌注泥浆、水泥浆、混凝土和钻液的机器。

3.2.8可互换附属设备

可装在底盘或桩架上,用于钻孔和基础施工的独立设备。

3.2.9伸缩式钻杆(凯氏杆)

可将扭矩和力传递到钻具的伸缩杆式传动件。

3.2.10桅杆(立柱)

安装于底盘用于支撑并引导设置和拔出装置的结构件。

3.2.11臂架

用于桅杆、立柱、进给梁或工作平台定位,或者直接支撑挖掘工具的结构件。

3.2.12载人升降工作平台

为进行操作工作或维护而用来升降人员和材料的、由桅杆/立柱独立导向的平台。

3.2.13移动式平台

为进行操作工作或维护而使用的、连接于钻孔和基础施工设备中由立柱导向的部件(例如钻孔动力头)的平台。

3.2.14助手

协助进行钻孔或基础施工作业,但不负责操作钻孔或基础施工设备控制装置的人员。

3.2.15驾驶者

作业时操控并移动钻孔和基础施工设备的人员。

3.2.16操作者

作业时操控钻孔和基础施工设备的人员。

3.2.17用户

为应用钻孔和基础施工技术而使钻孔和基础施工设备进行作业的个人或单位。

3.2.18作业区

机器附近为进行作业而移动其作业工具的区域。

3.2.19危险区

对暴露人员的健康有伤害或损害风险的钻孔和基础施工设备内部和/或周围的任何区域。

3.2.20桩

设置在土层中的由混凝土(预制或现浇)、钢材(管、梁或板)、木材或塑料制成的地基构件。

3.2.21要求的稳定角

稳定角的最小要求值。

3.2.22钢丝绳安全系数/链条安全系数

有保证的最小破断力与最大拉力之比,即最小破断载荷与最大静载荷之比。

3.2.23回转

钻孔和基础施工设备上部结构相对于地面固定参考系的旋转。

3.2.24稳定角

与载荷情况和位置范围内的所有倾翻线相应的倾翻角之中的最小倾翻角。

3.2.25倾翻角

机器承受载荷(自重、风、加速度、工作载荷)期间,在失稳前可倾斜的角度。

3.2.26倾翻线

在各种底架上的钻孔和基础施工设备可能绕其倾翻和用于计算稳定性的线。

履带式和轮胎式钻孔和基础施工设备的倾翻线按照如下方法确定:

a)在行驶方向,为两侧履带引导轮、支重轮或驱动轮或轮式机器前、后轮的最低支撑接触点的连线;

b)在侧向(垂直于行驶方向),为底盘每侧最低支撑接触区域的中心线;

c)支腿支撑时,为底盘每侧最低支撑接触区域外边缘的连线。

3.2.27移位行走

处于作业工况的钻孔和基础施工设备在工地的移动。

3.2.28行驶

钻机和基础施工设备在制造商规定的非作业工况下的移动。

3.2.29振动钻孔(谐振或声波钻进)

利用高频连续压力波经过旋转或不旋转钻杆的传递使紧邻钻头的上层液化而成孔的方法。

3.2.30冲击式钻孔

用钻具敲击来破碎孔底部的土层或岩石,并将钻屑从孔中排出而成孔的方法。

3.2.31旋转式钻孔

钻具在孔底部旋转同时通过进给系统或加重钻杆给钻具施加进给力的钻孔方法。

3.2.32旋转冲击式钻孔

用活塞直接敲击钻头(潜孔锤钻进)或通过钻杆柱将冲击能量传递到可连续或间歇性旋转的钻头的成孔方法。

3.2.33稳定器(支腿)

支撑和/或调平整个结构以稳定机器的装置和系统。例如:千斤顶、悬挂式锁定装置、加长轴。

3.2.34钢丝绳拉力

卷扬机卷筒外径处的钢丝绳/外层钢丝绳的拉力。

3.2.35几何保护区

当设备发生翻滚或倾翻时,使操作室不遭受重大变形的安全空间。

3.2.36附加触发装置

预定检测人或人体部位接触的敏感保护设备(机械式或电敏激发动作)。也可用作阻止装置。

3.2.37夹具

机械式夹紧装置。

3.2.38灌浆

向所钻的孔中灌注混凝土等浆液填充其空隙的施工方法。

3.2.39注浆

将液体混合物或树脂注入空隙/微孔或注入地层锚固孔或微型桩孔的施工方法。

3.2.40喷射(喷射灌浆)

在土层中形成混凝土固结体的方法。

3.2.41旋转冲击式动力头(旋转冲击锤)

旋转驱动装置有附加冲击锤的对地层进行钻孔的设备。

3.2.42潜孔锤(DTH锤)

冲击机构由压缩空气驱动直接击打钻头的装置。

3.2.43冲击锤

由立柱导向或自由地装在桩顶、通过强力击打将桩体打入地层的设备。

3.2.44静力压拔桩装置

利用通常由液压驱动的静态压力或拉力将桩(主要是板桩)压人或拔出地面的设备。

3.2.45套管摆转/回转装置(搓(摆)管机/全套管全回转钻机)

通过低速旋转和压力/拉力将大直径套管旋转压入/拔出地层的设备。

3.2.46旋转钻孔动力头

通常安装在立柱或桅杆上驱动钻杠旋转的设备。

3.2.47振冲器

利用垂直进入地层的由其底部的偏心质量驱动的棒体使土壤密实的设备。

3.2.48振动锤

利用振动设置或拔出桩体的设备。

3.3重大风险列表

该部分包含了该文件所涉及的、通过风险评估确定为对该类机器是重大的、需要采取措施消除或减小其风险的危险(危险情况和事件)。以及与危险相对应的条款规定了减小其风险需要采取的行动。

危险通常在下列情况下发生:在往返工地的运输/行驶中;在工地安装和拆卸时;在工地处于工作状态时;在工地移动时;在工地处于非工作状态时;在仓库或工地存放时;设备维护期间。

重大风险详见标准中《重大危险和相关要求列表》。

3.4安全要求和/或防护措施

钻孔和基础施工设备应遵从该文件中的安全要求和/或防护措施。另外,对于该文件未涉及的相关但非重大危险,钻孔和基础施工设备的设计应符合GB/T 15706《机械安全设计通则风险评估与风险减小》的原则。

该部分从标准中的强度和稳定性,电气系统,液压和气动系统,动力中断,失控运动,底盘制动,卷扬机、滑轮、钢丝绳以及链轮和链条,桅杆、钻塔和进给梁,倾斜指示/限位装置,人类工效学,通往操作位置、调整和维护位置的通道,桅杆和立柱上的平台,操作位置,控制系统,控制装置,遥控及自动式钻孔和基础施工设备,无人自动运行的钻孔和基础施工设备,钻孔和基础施工设备及其部件的拖拽、运输/行驶、起吊和牵引,钻杆的搬运和拆装,能源隔离,冷热表面和尖锐边角,运动件防护,坠落或喷射的物体,照明,防火,噪声和振动,废气和粉尘,维护,警示装置等方面对设备、部件进行分析,便于标准使用者进行风险分析。。

3.5安全要求和/或防护措施的验证

上述的安全要求和/或防护措施和及下文中所述的使用信息应按《安全要求和/或防护措施的验证》表进行验证。验证包括下列方式:设计核查、计算、目测验证、测量、功能试验、特别验证。

3.6使用信息

使用信息包含:标志、指示装置、钻孔和基础施工设备使用说明书。

3.7附录

附录A给出了不同钻孔和基础施工设备的名称、描述和图示。附录B规定了在标准化条件下有效进行钻孔和基础施工设备噪声发射特性的测定和声明所必需的所有信息。附录C规定了钻孔和基础施工设备全身及手臂振动试验相关要求。附录D给出了有利于钻孔和基础施工设备安全使用和安全操作的符号汇总。附录D规定了自由落体装置用钢丝绳夹的选择和设置。附录E规定了自由落体装置用钢丝绳夹的选择和设置要求。附录F规定了履带式钻孔与基础施工设备接地比压计算。附录G规定了钻孔动力头旋转停止性能试验条件。附录H规定了喷射、灌浆和注浆设备补充安全要求。附录I规定了喷射、灌浆和注浆设备的噪声试验规则。附录J规定了可互换附属设备补充安全要求。附录K规定了可互换附属设备噪声试验规则。附录L规定了喷浆、灌浆和注浆用液体泵和泵机组安全要求。

4对行业的发展作用

GB/T43746.1—2024《钻孔和基础施工设备安全要求第1部分:通用要求》对钻孔和基础施工设备的研发、符合性确认、设备可能存在的危险源及如何通过安全风险评估规避风险进行了详细的指导。该文件同等转化自欧盟CE标准,对旋挖钻机、水平定向钻机、潜孔钻机等产品的欧盟符合性认证实施有着较好的指导意义。同时对后续产品的设计中的安全性方面有较强的指导意义。有利于提升国内制造商生产的钻孔和基础施工设备的国际认可度及产品的安全性能。

参考文献:

[1]国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会.钻孔和基础施工设备安全要求:第1部分非书资料:GB/T43746.1—2024[S].北京:中国标准出版社,2024:4.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会.机械安全设计通则:风险评估与风险减小非书资料:GB/T15706—2012[S].北京:中国标准出版社,2013:3.