Безопасность основных строительных процессов

1.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра безопасности жизнедеятельности
Дисциплина «ОХРАНА ТРУДА»
Лекция 8
Тема: БЕЗОПАСНОСТЬ ОСНОВНЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
доцент кафедры
кандидат военных наук, доцент
ПАНОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

2.

Учебные вопросы:
1. Безопасное производство земляных работ.
2. Безопасность монтажных работ.
3. Безопасная эксплуатация строительных
кранов.
Литература:
1. Безопасность жизнедеятельности (раздел «Охрана
труда в строительстве») : учебное пособие / Е.Б.
Сугак ; М-во образования и науки Росс. Федерации,
Моск. гос. строит. ун-т. — Москва : МГСУ, 2014. 112 с.

3.

Вопрос 1. Безопасное производство земляных работ.
Земляные работы (разработка траншей, котлованов, подготовка ям
для опор) следует выполнять
только по утвержденным
чертежам, в которых должны
быть указаны все подземные
сооружения, расположенные
вдоль трассы линии связи или
пересекающие ее в пределах
рабочей зоны. При приближении к линиям
подземных коммуникаций земляные работы
должны выполняться под наблюдением
производителя работ или мастера, а в охранной
зоне действующих подземных коммуникаций —
под наблюдением представителей организаций,
эксплуатирующих эти сооружения. Все
организации, имеющие в районе
прокладываемой линии связи подземные
сооружения, должны быть не позднее чем за
пять суток до начала земляных работ письменно
уведомлены о предстоящих работах и за сутки
вызваны их представители к месту работ для
уточнения местоположения принадлежащих им
сооружений и согласования мер, исключающих
повреждения сооружений.

4.

Причины травматизма при земляных работах
При устройстве котлованов и траншей возможно обрушение грунтовых
масс на человека. И хотя такие случаи не так часты, их тяжесть
превосходит инциденты при других строительных работах. Так, по статистике
10 % всех несчастных случаев в строительстве с тяжелым исходом происходят именно при
разработке грунта. Последствия: у человека, попавшего в земляной завал, серьезно травмируется
опорно-двигательный аппарат, а отсутствие воздуха более 3 мин вызывает необратимые изм. в крови.
(при
проведении
земляных работ
по прокладке
ливневой
канализации
произошло
обрушение
грунта в
траншею
(глубина 3 м,
ширина 1 м), в
результате чего
под завалом
оказались
слесари
аварийновосстановитель
ных работ)

5.

Причинами обрушения грунта являются:
1) разработка грунта с недостаточно устойчивыми откосами. Потеря
устойчивости стенки котлована вызвана превышением угла откоса, внешней нагрузкой на бровку
котлована или траншеи и другими причинами;
2) разработка грунта без крепления с превышением критической высоты
вертикального откоса Нкрит. У каждого вида грунта своя Нкрит, она зависит от силы
сцепления между его частичками;
3) неправильное устройство конструкций крепления вертикальной стенки.
Несущая способность крепления должна выдерживать давление земляного откоса;
4) нарушение правил разборки крепления. Для каждого типа крепления существует
последовательность его разборки. и др.
Откосы образуются при отсыпках различных насыпей
(дороги, дамбы, плотины) и устройстве выемок
(дороги, канавы, траншеи, котлованы, каналы,
карьеры) или при перепрофилировании
территорий. Природный откос, ограничивающий
массив грунта естественного сложения, называется
склоном.
Откос – постоянно встречающийся в
инженерной практике элемент
искусственного сооружения из грунта.
Потеря устойчивости с обрушением откоса или его
части может привести к катастрофам с тяжелыми
последствиями, особенно для высоких дорожных
насыпей, плотин, глубоких карьеров.
(подошва откоса точка А, бровка откоса т. В,
высота откоса - Н. Крутизна откоса
характеризуется углом наклона

6.

Устойчивое состояние стенки откоса
.
Для составления уравнения равновесия выделим разнонаправленные силы.
Обрушение грунта происходит под действием массы грунта Р в призме
обрушения АВС, которую раскладываем на касательную Т и нормальную N к
плоскости скольжения АС призмы обрушения АВС. Устойчивость стенки откоса
обеспечивается силой сцепления грунта с, распределенной по плоскости АС, а
также силой трения между частичками грунта.
Из уравнения равновесия
рассчитываются параметры
устойчивого откоса. В
частности, критическая
высота вертикального откоса
составляет
Нкрит = 2с/γ, м,
где γ — объемная масса
данного грунта, т/м3.
силовые и геометрические
параметры уступа выемки
котлована Н — высота откоса, м; α
— угол откоса, град.; γ — угол
обрушения, град.

7.

Выбор элементов уступа
Основными элементами уступа открытой разработки грунта
являются высота уступа, угол откоса или крутизна, а также
форма уступа — плоская (а), ступенчатая (б) и криволинейная
(в). Комбинация из основных элементов может обеспечить
устойчивость откоса в нескольких сочетаниях.

8.

Выбор элементов устойчивого уступа осуществляется в зависимости от
категории грунта — несвязные, связные и лессовые.
Несвязные представлены грунтами, в которых отсутствуют силы
сцепления между частичками — чистые пески, гравийные и галечные
композиции. В насыпном состоянии такой грунт принимает форму
конуса с углом основания, равным углу естественного откоса. Крутизну
несвязного грунта принимают по углу естественного откоса.

9.

Связные грунты и
лессовые.
СНиП 12-04-2002
«Безопасность труда
в строительстве»
устанавливает
нормы безопасной
крутизны откосов
глубиной до 5 м
где Н - высота откоса, А - заложение откоса

10.

Обеспечение безопасности земляных работ
Безопасность проведения земляных работ обеспечивается устранением
причин, из-за которых происходит обрушение грунта. Основными
мероприятиями по реализации устойчивости стенки откоса являются:
1. Производство работ с образованием откосов по СНиП 12-04-2002 либо
принятых по расчету рассмотренному ранее.
2. Исключение внешней нагрузки
на призму обрушения уступа.
Вдоль бровки уступа
размещаются землеройные
машины и краны, складируются
конструкции и пр. Это создает
дополнительную нагрузку на уступ котлована,
что может вызвать потерю его устойчивости.
Нормы определяют наименьшее допустимое
расстояние от подошвы откоса глубиной до 5 м
до ближайшей опоры — шпалы рельса,
гусеницы крана и т.д. Это расстояние зависит
от вида грунта и высоты уступа. Например, для
песка lН составляет 1,3…6,0 м, для глины —
1,0…3,5 м.
3. Разработка грунта с устройством крепления. При повышении критической высоты
вертикального откоса Нкрит необходимо устраивать крепление уступа. Повышать устойчивость откоса
следует и при снижении сцепления грунта, например, из-за увлажнения грунтовыми водами,
вибрационного воздействия, а также из-за наличия внешней нагрузки на призму обрушения.

11.

По конструкции крепления бывают
консольные (а), распорные (б), подкосные (в) и анкерные (г)

12.

По конструкции крепления бывают
консольные (а), распорные (б), подкосные (в) и анкерные (г)

13.

Вопрос 2. Безопасность монтажных работ
Анализ причин травматизма
В строительстве самым травмоопасным и по количеству и по тяжести
несчастных случаев является монтаж строительных конструкций.
Работа на высоте с тяжелыми и длинномерными элементами,
использование
грузоподъемных
механизмов создают
дополнительные
риски таким
процессам. В
отличие от земляных
работ, где основная
причина инцидента
— обрушение грунта,
при монтаже
выделяют большой
перечень основных
причин, которые
можно разделить на
5 групп.

14.

1. Недостатки архитектурно-конструктивного проектирования:
а) недостаточная устойчивость каркаса здания;
б) недостаточная технологичность конструкции, т.е. неудобство её монтажа;
в) потеря прочности конструкции при её транспортировке или при подъеме краном.
2. Недостатки в ПОС, ППР и ТК по последовательности проведения
монтажа, временному закреплению конструкций, выбору такелажных
приспособлений, обустройству рабочего
места на высоте, определению размеров
опасных зон, освещению рабочих участков пр.
3. Недостатки при изготовлении
конструкций на заводах. Нарушение
технологического процесса приводит, например, к занижению
проектной прочности бетона, плохой заделке монтажных петель,
недостаточному преднапряжению арматуры, дефектам
сварочного шва и пр.
4. Недостатки при проведении монтажа на
строительной площадке. Основной недостаток —
отклонение смонтированных конструкций от проектного
положения: невертикальности колонн, нарушения соосности,
небрежный монтажный стык и пр. В проектах следует указывать
допустимые значения этих отклонений.
5. Недостатки, связанные с эксплуатацией
установленных конструкций. Чаще всего
это повышенные нагрузки на конструкцию или другой
вид нагружения элементов.

15.

Обеспечение устойчивости конструкций на монтаже
По данным НИИМосстроя основными причинами несчастных случаев
являются недостатки конструктивнопланировочного и технологического
проектирования (от 50 % и более от
остальных факторов) Поэтому тщательная
проработка проектных решений...
Между установкой конструкции в
проектное положение и её
фиксацией постоянными связями
проходит непродолжительный
отрезок времени, в течение которого
следует обеспечить элементу
временную или монтажную
устойчивость. Для временного
крепления используют
приспособления удерживающего
типа — подкосы, расчалки,
распорки; ограничители в виде
упоров и фиксаторов, а также
устройства универсального типа —
кондукторы и связи

16.

Безопасность такелажных работ
Такелажные работы включают в себя подъём конструкции и установку её в
проектное положение. От правильного выбора типа такелажного приспособления и его
должной несущей способности зависит безопасность монтажных операций. Для такелажных
работ используют следующие приспособления:
а) канаты разного типа, в основном стальные;
б) грузозахватные устройства — стропы, траверсы, такелажные скобы;
в) грузоподъемные устройства — монтажные мачты и стрелы.
Наибольшее распространение имеют грузозахватные приспособления —
гибкие стропы и траверсы.

17.

1. Гибкие стропы. В зависимости от массы и габаритов груза используют
1…6 ветвей. Безопасность обеспечивается расчетом необходимого
диаметра стропа, воспринимающего усилие S в одной ветви стропа:
S = Q / m · сos α, кН,
где Q — масса
поднимаемого груза, т;
m — число ветвей
стропа. С увеличением
угла α снижается сos α, а
следовательно, усилие S
возрастает, что может
привести к обрыву ветви
или вырыву монтажной
петли.
Поэтому нормы
ограничивают угол
α ≤ 45°, угол β ≤ 90°.
Разрывное усилие в ветви стропа R = κз · S, кН,
где κз — коэффициент запаса, κз = 5…6.
По разрывному усилию в стропе из сортамента подбирают тип и диаметр
каната. Срок службы гибких строп обычно составляет 2—3 месяца.

18.

19.

2. Траверсы или жесткие стропы. При подъеме длинномерных и крупногабаритных
элементов гибкими стропами могут возникать опасные напряжения, вызванные собственной массой
конструкции и чреватые ее деформацией и потерей прочности. Использование
траверс
позволяет применить множество точек строповки конструкции,
благодаря чему уменьшаются напряжения в узлах и сечениях, а
следовательно, повышается безопасность технологической операции
Траверсы бывают сквозного сечения и балочного типа. Балочные траверсы
разнообразны по сечению: двутавр, швеллер, труба или составное сечение.
Оптимально, если конструкция траверс приближена к конфигурации
поднимаемого груза — плоской форме или пространственной

20.

Организация рабочего места на высоте
Если рабочее место имеет отметку выше 1,3 м от любого основания или
ближе 2 м по горизонтали до перепада высот, то оно квалифицируется
как рабочее место на высоте. Верхолазные работы начинаются с
отметки 5,0 м. Примерно 50 % всех несчастных случаев при монтажных работах происходят изза падения людей с высоты. Как правило, это вызвано недостатками в обустройстве рабочего места.

21.

Для безопасного проведения монтажных работ используют следующие
приспособления:
1. Ограждения. Разнообразные конструкции ограждения должны
удовлетворять двум требованиям:
– удерживать горизонтальную нагрузку в 40 кгс/м2, приложенную к
поручню;
– иметь высоту не менее 1,1 м, т.е. быть выше центра тяжести человека.
Конструкции, которые не удовлетворяют этим требованиям, не могут считаться защитными монтажными
ограждениями и обеспечивать безопасность работ. Кроме того, данные приспособления должны
обладать удобством монтажа и демонтажа.

22.

2. Монтажные подмости. Разделяются на:
– приставные лестницы с рабочими площадками, применяемые на
высотах до 8…10 м;
– подвесные подмости, которые крепятся к конструкции гибкими
подвесками;
– навесные подмости, представляющие собой неподвижно
прикрепляемую к конструкции площадку с ограждением;
– самоходные подмости с перемещением по вертикали.

23.

3. Страховочный канат.
Натягивается на конструкции и
служит для закрепления
карабина пояса монтажника.
Канат позволяет монтажнику на высоте
переходить с одного рабочего места на
другое. Канат и его крепление
рассчитываются на одновременное падение
двух человек по 100 кг каждый.
4. Предохранительный пояс с
ловителем. Относится к
индивидуальным средствам,
изготавливается из прочной
ткани и несгораемого фала,
чтобы исключить его пережог
при сварочных работах. Пояса
могут снабжаться амортизаторами,
защищающими позвоночник при
динамической нагрузке в результате
случайного падения. Предохранительный
пояс ухудшает удобство работы и
производительность труда, поэтому его
использование обоснованно для
кратковременных и индивидуальных
процессов. В остальных случаях следует
применять коллективные средства защиты

24.

25.

Вопрос 3. Безопасная эксплуатация строительных кранов
Анализ причин травматизма
Аварии при работе со строительными кранами обычно сопровождаются
случаями тяжелого травматизма с серьезными экономическими
последствиями. Поэтому за эксплуатацией машин и механизмов
грузоподъемностью более 1 т ведет надзор государственный орган в
лице Ростехнадзора.
Причинами травматизма
являются:
а) конструктивные недоработки
строительных кранов;
б) неисправное состояние
машин, самопроизвольное
перемещение элементов,
разрыв тросов;
в) потеря грузовой или
собственной устойчивости
кранов;
г) недостатки в определении
границ опасной зоны,
нарушения в реализации
режима опасной зоны. и др.

26.

Обеспечение устойчивости строительных кранов
Устойчивость строительных кранов характеризуется отношением
суммарных моментов сил удерживающих к моментам сил
опрокидывающих относительно ребра опрокидывания:
Σ Муд/ Σ Мопр = коэффициент устойчивости.
Удерживающий момент башенных кранов включает действие сил от
массы машины и противовеса.
Опрокидывающий момент
складывается из:
а) основной нагрузки — массы
поднимаемого груза;
б) динамической нагрузки, которая
появляется в начале и при
окончании любого движения —
тележки, стрелы, подъема или
опускания груза;
в) дополнительных нагрузок —
воздействие ветра, уклон
рельсового пути, инерции груза и
т.п. Нагрузки могут изменяться в
большом диапазоне, что создает
опасную неопределенность в их
оценке.

27.

Прочность и надежность строительных кранов
Для безаварийной работы крана важным фактором является конструктивная прочность всех его
элементов, включая тросы, а также надежность систем управления и контроля. В процессе
эксплуатации крана уровень его прочности и надежности объективно снижается.
Регламентами Ростехнадзора установлены процедуры технического
освидетельствования и регистрации строительных кранов. До пуска в
работу и периодически примерно раз в три года все краны проходят эти
процедуры, которые включают в том числе статические и динамические
испытания
Опасные зоны строительных кранов
Вокруг строительных машин при эксплуатации возникают опасные зоны
постоянного или периодического действия. Для кранов характерна
периодическая опасная зона с переменной опасностью.
Ошибки в определении границы опасных зон создают условия для
несчастных случаев.
Для стрелового крана граница опасной зоны зависит от величины
предполагаемого отлета груза при обрыве стропа, вырыве петли или
падении стрелы. Из-за ветреной погоды и большой парусности груза
отлет его возрастает.
Опасная зона кранов, как правило, не ограждается, но оформляется
знаками с предупредительными надписями.

28.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ