Страховочные системы и лестницы на опорах и мачтах: что предусмотреть в проекте

Лестница и страховка: два разных вопроса

Лестница лишь даёт опору для рук и ног. От падения она не защищает, даже когда есть ограждение: кольца снижают риск отклониться назад, но срыв не останавливают. Страховочную систему образуют анкерная линия (рельс или трос) и подвижное устройство на ней, к которому работник пристёгивает полную страховочную привязь. Устройство — отдельное изделие, его подбирают под линию.

Украинские правила охраны труда при работах на высоте требуют, чтобы лестницы, ведущие на высоту более 5 м, имели приспособления для крепления стропа предохранительного пояса, а каждая лестница была прочной, надёжно закреплённой и достаточной длины. Для опоры это означает простое: если подъём выше пяти метров предусмотрен, проект должен указать, за что работник пристёгивается на всём пути.

Мы поставляем лестницы и системы страховки вместе с опорами и мачтами, когда они предусмотрены проектом. Лестницы изготавливаем сами. На многогранные опоры ставим наружные лестницы с ограждением и без ограждения. Опоры ЛЭП и порталы ВРУ бывают и совсем без лестниц: это решение проекта. Опоры освещения лестниц не имеют. Прожекторные мачты тоже бывают без лестниц: их обслуживают с вышки. Для любой серии мачт наличие лестницы согласовывают с заказчиком при оформлении заказа. Тип, крепление, нагрузки и количество определяет проект, а не каталог: это согласовывают до разработки КМД, потому что от решения зависят стойка, площадки и люк. В комплект поставки входит подвижное страховочное устройство, перемещающееся по рельсу или тросу. Способы подъёма, которые не нужно закладывать в конструкцию (съёмные скобы, съёмные лестницы, ремни), разобраны в статье Монтаж многогранных опор и мачт; здесь речь о стационарных решениях, которые становятся частью опоры.

Способы доступа на опоре и мачте

В таблице шесть решений, которые встречаются на многогранных опорах, башнях связи и прожекторных мачтах. Выбор зависит от высоты, числа подъёмов в год, того, кто поднимается, и от того, что нужно нести наверх.

Ступени, тетивы, концевые упоры и кронштейны системы страховки поставляют как комплект; смешивать части разных систем нельзя, потому что система испытана целиком.

Жёсткий рельс или гибкий трос

Обе линии дают одинаковый результат: подвижное устройство идёт за человеком вверх и вниз и блокируется при резком рывке. Но для стойки они значат разное. Рельс передаёт усилие падения на много кронштейнов, трос стягивает его на два концевых анкера.

Значения ниже взяты из прочитанных инструкций на конкретные системы и даны для сравнения порядка величин. Для своей системы их берут из её паспорта.

Что должен предусмотреть проект

Ниже перечень решений, которые закладывают в чертёж до того, как решают, какую именно систему поставлять.

• Нижний участок. Первые метры опасны тем, что устройство не всегда успевает остановить падение до земли; в одной из инструкций это место указано отдельно. Если лестница начинается не от земли, на ней ставят упоры, которые не дают неправильно навесить устройство и упасть при спуске.
• Доступ посторонних. Вход на лестницу запирают: люк на замке, защитный кожух или устройство против залезания. Это уже входит в комплектацию башен связи, где есть антивандальный люк.
• Площадки отдыха. На лестнице с ограждением их предусматривают не реже чем через 10 м, как в комплектации башен связи и прожекторных мачт.
• Верхний выход. Рельс или лестница выступает над краем площадки не менее чем на 1000 мм (так в прочитанных инструкциях), верхняя ступень не выше поверхности, на которую человек выходит, а концевой упор наверху не даёт устройству выпасть из рельса. Выступ рельса над последним кронштейном без усиления в одной из инструкций ограничен 380 мм.
• Свободное пространство под ногами. Для остановки падения нужна высота под пользователем, в одной из инструкций для худшего случая падения она не менее 2 м. На площадке над перекрытием или кровлей это проверяют отдельно.
• Табличка у входа. Она указывает тип системы, изготовителя, год выпуска и требование пользоваться полной страховочной привязью и соответствующим устройством.
• Спасение. Перед запуском системы решают, как снять человека, повисшего на линии. Без плана спасения страховочная система защищает лишь наполовину.
• Документация. Инструкцию на систему передают владельцу опоры, а не оставляют в цехе; там же журнал проверок.

Как крепить систему к стойке

В этом разделе больше всего ошибок, потому что кронштейн выглядит мелочью рядом со стойкой, а нагрузка на него — усилие падения человека.

Нагрузка на кронштейн и анкерную точку

Украинские правила требуют, чтобы точки крепления надёжно выдерживали усилие, возникающее при падении, но чисел не дают. Числа есть в инструкциях на системы. В прочитанных документах расчётная нагрузка падения равна 6 кН вдоль оси рельса, её допускается распределять не более чем на четыре кронштейна. К ней добавляют эксплуатационную: 1,5 кН на расстоянии 30 см перед осью лестницы и горизонтальную составляющую 0,3 кН в самом неблагоприятном месте.

Шаг, с которым прикладывают эксплуатационную нагрузку, в двух инструкциях разный: 2 м в одной, 5 м в другой. Поэтому значения берут из документации той системы, которую выбрали. Для нескольких пользователей одна из инструкций добавляет 1,5 кН на каждого следующего при условии, что люди находятся на расстоянии не менее 3 м друг от друга.

Проверяют не только кронштейн: стенку стойки в месте крепления, сварные швы седла, болты и их стопорение. Минимальный болт в прочитанной инструкции М12. Класс болтов и стопорение подбирают по статьям Классы прочности крепежа и Болтовые соединения стальных конструкций.

Тонкая стенка многогранной стойки

Стенка многогранной стойки тонкая по сравнению с её диаметром. Болт от кронштейна, который тянет стенку силой падения, продавливает её или отгибает, а отверстие ослабляет сечение там, где изгибающий момент ещё велик. Рельс не крепят к стенке «как есть»: вокруг кронштейна ставят накладку-дублёр, приварное седло, ребро или диафрагму, которые передают усилие в толщу стойки.

Другой путь — хомут вокруг стойки без отверстий в стенке. Изготовители систем предлагают хомуты на диаметры примерно от 200 до 1000 мм. Хомут на конусной стенке имеет упоры, иначе он сползёт, а его затяжку рассчитывают, чтобы не смять стенку.

Есть и практическое обстоятельство: внутри стойки гайку на болте достать нечем, доступ есть только через люк. Поэтому там, где доступа нет, ставят приваренные шпильки или закладные гайки.

Стыки секций, люк и конусность

Кронштейн не ставят на телескопический стык и рядом с люком: там стенка удвоена или ослаблена. Об этих узлах — в статье Узлы многогранных опор. Концы секций рельса соединяют с зазором на температуру, а кронштейны ставят по обе стороны от стыка.

Стенка конусной стойки не вертикальна, а рельс должен идти по вертикали, поэтому кронштейны получаются разной длины. В прочитанной инструкции линия вбок вертикальна, а вперёд может отклоняться от вертикали в пределах 0–15°; для стойки это проверяют на чертеже, а не на месте.

Цинкование, отверстия и приварка

Стойку цинкуют целиком, поэтому всё, что приварено к ней, попадает в ванну вместе с ней. Седла кронштейнов, шпильки и накладки приваривают до цинкования, а не после. Накладка-дублёр создаёт перекрытую зону, куда может попасть жидкость из ванн подготовки; поэтому количество вентиляционных отверстий или перерывов в шве зависит от площади накладки. Правила разобраны в статье Проектирование конструкций под горячее цинкование.

Отверстия под болты кронштейнов и вентиляционные отверстия сверлят до цинкования: резка по готовому покрытию повреждает цинк. Коробчатые кронштейны из трубного профиля имеют отверстия на обоих концах, иначе воздух и цинк не пройдут.

Сам рельс или лестница — отдельное изделие: горячеоцинкованная сталь, нержавейка или алюминий. Алюминий рядом с цинком в сырой среде создаёт пару, ведущую к контактной коррозии, поэтому узел согласовывают с изготовителем системы и при необходимости изолируют прокладкой. Алюминиевый рельс ещё и расширяется почти вдвое больше стали, что видно по зазорам на стыках.

Рабочую поверхность рельса, по которой скользит устройство, держат чистой: раствор, цемент, наплыв цинка, краска и грязь мешают. После резки на месте края зачищают. Если стойку красят поверх цинка (дуплекс-система), вопрос, что красить, а что нет, решают до подачи на цинкование. Крепёж — горячеоцинкованный или нержавеющий; о резьбе под цинк см. Классы прочности крепежа.

Ветер, лёд, вес и молниезащита

ДБН В.2.6-198:2014 требует (п. 5.1.2) предусматривать возможность осмотра, обследования и ремонта, а для этого, при необходимости, ходовые лестницы, площадки и приспособления для крепления временных и постоянных устройств. Для антенных сооружений норма добавляет, что кронштейны и подвески технологических площадок располагают в узлах основных конструкций ствола (п. 20.22), а прогибы элементов площадок не превышают 1/250 пролёта (п. 20.16).

Лестница с ограждением, площадки и рельс добавляют стойке массу и ветровую площадь, гололёд увеличивает обе. Их вводят в расчёт так же, как антенны и прожекторы, как сказано в статье о высоких прожекторных мачтах. На мачтах ПМК с мобильной короной лестницы нет, потому что приборы обслуживают на земле: Мачты с мобильной короной.

Металлическая лестница и рельс проводят ток, поэтому их присоединение к заземлению рассматривают в разделе молниезащиты: см. Молниезащита башен связи. В одной из инструкций допускается использовать рельсы как часть системы молниезащиты, но это решение проекта, а не следствие самого рельса.

Обслуживание и проверка

Систему проверяют перед использованием и по графику. Владелец опоры назначает ответственного и компетентное лицо: то, которое знает действующие правила, стандарты и устройство системы. Кто выполняет осмотровые работы, зависит от организации владельца.

В одной из инструкций на систему с жёстким рельсом проверку самой линии проводят по необходимости, тогда как подвижное устройство проверяют не реже раза в год и после каждого падения. Сроки берут из документации выбранной системы и регламента владельца.

Осмотр всей стойки (коррозия, стыки, сварные швы) описан в статье Оценка технического состояния стальных конструкций.

Типичные ошибки

• кронштейн на болтах через тонкую стенку без накладки и без проверки на усилие падения: продавливается стенка, а не ломается болт;
• рельс заканчивается на уровне площадки, а не выше неё, и человеку при выходе не за что держаться;
• нет концевого упора наверху или внизу, и устройство можно навесить неверно или выпустить из рельса;
• линия страховки проходит через запирающийся люк и разрывается на несколько метров, на которых человек не пристёгнут;
• кронштейн встал на стык секций стойки или возле люка, где стенка удвоена или ослаблена;
• алюминиевый рельс без зазоров на температурное расширение и вплотную к оцинкованной стойке;
• рельс или его рабочую поверхность залили цинком или краской уже в цехе, и устройство по нему не ходит;
• лестница рассчитана только на вес человека, без падения: расчётное усилие падения на кронштейн кратно больше веса человека;
• система собрана на «похожих» деталях, потому что оригинальных не было: система испытана как комплект, другая деталь это испытание отменяет;
• табличку у входа забыли, а инструкция осталась в цехе.

Что указать в КМ, КМД и запросе

В чертежах и запросе указывают то, что нужно для выбора системы и расчёта стойки:

• высоту опоры и места, куда нужно подняться (площадка, люк, антенны, прожекторы);
• тип доступа: скобы, лестница, ограждение, рельс или трос, внутренняя или наружная;
• количество людей, которые могут быть на линии одновременно;
• высоту площадок отдыха, направление и способ выхода наверху;
• диаметр и толщину стенки стойки в местах крепления и расположение люка;
• цинкуют ли опору и красят ли поверх цинка;
• требования к табличке, документации и спасению.

Металлоконструкции изготавливаем по чертежам заказчика, чертежи КМ и КМД тоже разрабатываем: проектирование КМ и КМД, изготовление металлоконструкций. Лестницы и системы страховки поставляем вместе с опорами и мачтами, если они предусмотрены проектом. Монтаж выполняет партнёрская строительная компания. Общую картину о башнях связи смотрите в статьях Проектирование башен связи и Типы башен связи.

Нормативы и действительность

Подвижные страховочные устройства на жёсткой анкерной линии описывает EN 353-1:2014+A1:2017 (действующая редакция, заменила издание 2002 года), на гибкой — EN 353-2:2002. Анкерные устройства рассматривает EN 795:2012: в Европе готовят его новую редакцию, но до её утверждения действующим остаётся издание 2012 года. Требования к инструкциям по эксплуатации, обслуживанию и периодическим проверкам изложены в EN 365:2004. Стационарные лестницы описывает EN ISO 14122-4:2016; он распространяется на машины и оборудование, поэтому к опорам и башням его применяют по аналогии.

В Украине действуют Правила охраны труда при выполнении работ на высоте, НПАОП 0.00-1.15-07 (приказ Государственного комитета по промышленной безопасности, охране труда и горному надзору от 27.03.2007 № 62, зарегистрирован в Минюсте 04.06.2007 за № 573/13840). Из них в статье использованы требования к лестницам (п. 3.6 и 3.7), к точкам крепления (п. 4.1.14) и к испытанию предохранительных поясов (п. 4.2.10). Проектирование стальных конструкций ведут по ДБН В.2.6-198:2014 «Стальные конструкции. Нормы проектирования» (п. 5.1.2, 20.16, 20.22).

Какой действующий ДСТУ воспроизводит EN 353-1, EN 353-2, EN 795, EN 365 и EN ISO 14122-4, сверяют в реестре нормативных документов перед ссылкой в проектной документации. Числа из инструкций на системы приведены для ориентировки; в проекте пользуются документацией выбранной системы и действующим текстом норм.