ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОХРАНЫ ТРУДА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БАШЕННЫХ КРАНОВ

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена вопросам обеспечения охраны труда на производстве. Особое внимание уделено законодательной базе по данному вопросу. Освящены основные типовые документы, регламентирующие безопасное проведение работ на строительной площадке. Выделяются и описываются характерные особенности расчета устойчивости башенных кранов. Описаны самые частые причины возникновения аварийных ситуаций и даны рекомендации по их устранению.

Ключевые слова: строительное производство; башенный кран; устойчивость; безопасность строительных работ.

Сегодня труд является основой благополучия и устойчивого развития всего человечества. Однако поскольку труд очень часто является занятием тяжелым и опасным, поскольку многие хотят жить, не занимаясь трудом, то роль и значение труда часто принижают, делая его даже постыдным. История уже убедительно доказала, что те государства и общества, где на каком-то этапе развития труд перестал считаться почетным и необходимым занятием, относительно быстро развалились, а затем и исчезли, поглощенные более «трудолюбивыми» соседями. Эта же судьба сейчас грозит и нашей стране, где дух наживы взял верх над суровой рациональностью бытия – повседневной необходимостью плодотворно трудиться [1].

Цель работы: рассмотреть особенности охраны труда на строительной площадке при использовании башенных кранов и выявить наиболее рациональный подход к расчёту их устойчивости.

Правовой основой законодательства по охране труда является Конституция Российской Федерации (далее — Конституция), где изложены права граждан на труд, отдых и здоровье. В нашем государстве каждый имеет право на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены. А вопросы обеспечения охраны труда при использовании башенных кранов регламентируется Техническим регламентом о безопасности зданий и сооружений N384-ФЗ от 30.12.2009; Правилами по охране труда при строительстве, реконструкции и ремонте, утверж. приказом Минтруда России от 11.12.2020 N883н. Конституцией гарантировано и право людей на отдых. Работающему по трудовому договору гарантируются установленные федеральным законом продолжительность рабочего времени, выходные и праздничные дни, оплачиваемый ежегодный отпуск. В случае болезни, инвалидности, потери кормильца для воспитания детей, а также по возрасту гарантировано социальное обеспечение. Сейчас в отраслях строительства и промышленности строительных материалов на тяжелых работах и работах с вредными условиями труда занято около 30% от списочного состава работающих. Из них больше 9 % работают в условиях, не отвечающих требованиям санитарно- гигиенических нормативов (высокая запыленность и загазованность воздушной среды, повышенные уровни шума и вибрации, недостаточная освещенность рабочих мест и т.п.).

Под условиями труда понимают совокупность факторов трудового процесса и производственной среды, в которой осуществляется деятельность человека. (Заметим, что в «Руководстве по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» Р 2.2.2006-05 Термин «производственная среда» заменен термином «рабочая среда» при неизменности содержания понятия – его смысла. Под факторами трудового процесса (безотносительно окружающей среды) понимают основные его характеристики: тяжесть труда и напряженность труда.

В решении вопросов охраны труда все большую роль играют на предприятиях инженеры по охране труда, которых по полной программе не готовит ни один вуз в стране. Поэтому необходимо поднять на более высокий уровень систему обучения будущих инженеров-строителей по дисциплине «Охрана труда». Комфортные и безопасные условия труда — один из основных факторов, влияющих на производительность и безопасность труда, здоровье работников. Охрана труда регламентируется и регулируется нормативно-правовой документацией, в состав которой входят государственные и другие межотраслевые нормативные акты, нормативные документы, действующие в рамках одной отрасли [2].

Исследованиям в области прочности, устойчивости и влияния на устойчивость внешнего динамического нагружения посвящены работы А.А. Вайнсона, В.А. Подобеда, М.Ф. Барштейна, А.Н. Орлова, А.А. Зарецкого, Л.А. Невзорова, В.А. Обыденова, П.А. Сорокина, А.В. Редькина и др. Так, на основе теоретических исследований и проведенного математического моделирования разработан метод стабилизации устойчивости стационарного башенного крана в условиях высоких ветровых нагрузок с использованием системы управления положением стрелы, позволяющей обеспечить его устойчивость в условиях ветровых нагрузок [3].

Безопасность проведения строительных работ базируется на качественной разработке вопросов охраны труда в проекте организации строительства (ПОС), проекте производства работ (ППР), технологических картах (ТК) и картах трудовых процессов (КТП). Предлагаемые проектные решения определяются положениями СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования» и СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство». В развитие требований этих СНиПов разработан Свод правил по проектированию и строительству СП 12-136-2002 «Безопасность труда в строительстве. Решения по охране труда и промышленной безопасности в проектах организации строительства и проектах производства работ».

В России при строительстве более 98 % всех подъемно-транспортных работ осуществляется с использованием башенных кранов [4].

Вместе с тем прочность и устойчивость башенных кранов при внешних воздействиях все еще остается предметом исследования. Башенные краны, в отличие от других видов грузоподъемных машин, из-за особенностей конструкции — большой высоты при незначительных колее и базе (как правило, не более 6 м) — имеют повышенную чувствительность к условиям эксплуатации, в частности к перегрузу, разнице в высоте ниток кранового рельсового пути и резкому изменению внешней нагрузки. Аварии башенных кранов составляют 40 % общего количества аварий стреловых грузоподъемных кранов. Наиболее часто (30 % случаев) причиной аварий башенных кранов являются нарушения условий безопасной эксплуатации, связанные с неисправностью ограничителей грузоподъемности и перегрузкой башенного крана, неудовлетворительным состоянием крановых путей и проведением работ при скорости ветра, превышающей предельные значения. Устойчивость башенных кранов проверяют по тем же формулам, что и для самоходных кранов. Расчетная схема устойчивости башенных кранов приведена на рисунке 1.

а - с грузом, б - без груза.

Рисунок 1. Расчетная схема устойчивости башенного крана

Числовые значения коэффициентов грузовой и собственной устойчивости определяют при направлении стрелы, перпендикулярном линии опрокидывания, без учета действия рельсовых захватов. Коэффициент собственной устойчивости крана определяют при наименьшем вылете крюка.

При ураганном ветре кран расчаливают или крепят грузовым полиспастом к якорю (рисунок 2).

Рисунок 2. Расчетная схема усилий в растяжках крана

При расчаливании крана уравнение устойчивости имеет вид:

k₂M_Q ≤ Му + S ∙ r,                                                                                            (1)

где k₂- коэффициент собственной устойчивости, принимаемый равным 1,15; M_о - момент, создаваемый ветровой нагрузкой. Н м; М_у - момент, создаваемый весом всех частей крана относительно ребра опрокидывания А с учетом уклона пути в сторону опрокидывания, Н∙м; S - усилие в расчалках, Н; r - плечо усилия, м.

Расчетное давление ветра принимают по СП 20.13330.2016 Cвод правил Нагрузки и воздействия. По установленным параметрам можно найти усилие в расчалках по формуле

S = (k₂M_Q - Му) / r = (k₂M_Q- Му) / (В sin α)                                                                    (2)

Для расчета устойчивости башенного крана на основании анализа реакции в опорах предлагается использовать следующую формулу для расчета коэффициента устойчивости [5]:

                                                                                      (3)

где  ,  — соответственно реакции, возникающие в опорах на ребре опрокидывания и опорах противоположных ребру опрокидывания. Расчет реакций в опорах может быть осуществлен как с использованием традиционных методов строительной механики, так и метода конечных элементов.

Исходя из анализа аналитических и эмпирических методов расчета устойчивости, а тем самым и безопасности башенных кранов, с использованием формулы (3), по мнению авторов, проще методики РД 22-166-86 и позволяет проводить исследования устойчивости башенных кранов для различных эксплуатационных положений, а также учитывать пиковые нагрузки, возникающие при динамических процессах в момент подъема груза, повороте стрелы, а также пульсации ветра. В случае дооборудования башенного крана датчиками давления в узлах ходовых колес вычисления по могут быть реализованы на базе программно-аппаратного устройства и использоваться как устройство безопасности для контроля динамической устойчивости башенного крана.

Список литературы:

1. Афонина, А. В. Охрана труда в строительстве / А. В. Афонина. — Саратов : Ай Пи Эр Медиа, 2009. — 287 c.
2. Безопасность жизнедеятельности. Организационно-правовые основы охраны труда : учебное пособие / С. Л. Пушенко, С. Г. Демченко, А. В. Нихаева [и др.]. — Ростов-на-Дону : Донской государственный технический университет, 2020. — 95 c.
3. Редькин А.В., Сорокин П.А. Модернизация системы управления приводами башенного крана с учетом ветрового нагружения // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 12. Ч. 1. С. 238–244.
4. Синельщиков А.В., Джалмухамбетов А.И. Прочность башенного крана КБМ-401П при ветровом воздействии // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2017. № 3 (21). С. 30–35.
5. Булатов Б.Л., Синельщиков А.В. Устойчивость башенных кранов при переменных эксплуатационных нагрузках // Вестник АГТУ. Сер.: Технические науки. 2012. № 2 (54). С. 41–44.