Ограждения , ограждения , перила или защитные ограждения [ 1] в целом являются граничной чертой и могут быть средством предотвращения или сдерживания доступа к опасным или закрытым зонам, при этом обеспечивая свет и видимость в большей степени, чем забор . Обычные формы — плоские, с закругленными краями и трубчатые в горизонтальных перилах, тогда как тетраформные с наконечником в виде копья или шара наиболее распространены в вертикальных перилах вокруг домов. Парковые и садовые перила, как правило, в металлообработке имеют завитки, листья, области из листового металла и/или мотивы, особенно на воротах и рядом с ними .
Перила с высокой степенью защиты (особенно если они сделаны из плоского металла, то это своего рода частокол ) могут иметь зазубренные концы, а большинство металлов хорошо подходят для нанесения краски, препятствующей перелезанию .
Поручень сам по себе менее ограничителен , чем ограждение, и обеспечивает поддержку.
Ограждения также применяются в технологическом контексте.
Многие общественные места оборудованы перилами в качестве средства защиты от случайных падений. Любое резкое изменение высоты, где более высокая часть доступна, делает падение возможным. В связи с этой ответственностью и обязательствами перила устанавливаются для защиты людей, использующих помещения. Перила в США, как правило, требуются по кодексу, где есть перепад высот 30 дюймов (0,76 м) или более.
Примерами этого являются как архитектурные, так и экологические . Экологические ограждения устанавливаются вдоль туристических троп , где прилегающая местность крутая. Перила также могут быть расположены на живописных смотровых площадках.
Ограждения в зданиях могут быть многочисленными и требуются строительными нормами во многих случаях. Поручни вдоль лестниц могут поддерживаться балясинами, образующими балюстраду, и мостики (тип пешеходного моста) и балконы также облицованы ими. Примером обычного жилого ограждения (США) поручня (Брит.) является деревянное ограждение вокруг террасы или патио. В США его обычно строят на месте из обработанной под давлением древесины, таким образом, представляя собой упрощенную конструкцию вертикальных балясин, расположенных каждые 3,5 дюйма (8,9 см), что демонстрирует соответствие строительным нормам (стандартам).
В качестве тросовых перил обычно используются тросы из нержавеющей стали, натянутые горизонтально. Стеклянные балясины и стеклянные панели открывают вид, обеспечивая при этом безопасность, как на Grand Canyon Skywalk . С ростом популярности композитной древесины для настила, производители, такие как TimberTech, поставляют композитные компоненты для перил. Кованое железо — еще один традиционный и прочный вариант. Декоративные примеры считаются изделиями из железа .
Строительные нормы также требуют, чтобы ни одно отверстие в ограждении не имело размера, позволяющего пропустить сферу диаметром 4 дюйма (10 см). Согласно разделу 1012.3 Международного строительного кодекса 2003 года, есть три исключения , которые позволяют отверстиям не превышать 8 или 21 дюйм (20 или 53 см) в зависимости от групп размещения или особых зон.
Крупный архитектор изобретательно использовал поручни, олицетворяющие социальную стабильность, Алвар Аалто . [2] [3] Ограждения смотровой башни, такой как Спейс-Нидл или Эйфелева башня, становятся преувеличенными до такой степени, что становятся забором или клеткой . Это также делается на мостах и путепроводах, чтобы предотвратить несчастные случаи и самоубийства .
Большинство защитных ограждений, используемых на промышленных рабочих местах, изготавливаются из сборной стали. Стальное ограждение было первоначально разработано Armco (The American Rolling Mill Company) в 1933 году в качестве дорожного ограждения, но часто используется на заводах и складах промышленного сектора, несмотря на то, что не предназначено для этого применения. [4] Одновременно с этим еще одна версия стального ограждения была разработана Kee Clamp Steel для ограничения передвижения крупного рогатого скота в сельскохозяйственной отрасли, она была выпущена в 1934 году и, как и ограждение Armco, до сих пор часто используется в промышленных условиях. [5] Стальные балки коробчатого сечения и стальные двутавровые балки являются другими примерами сборной стали, обычно используемой для изготовления защитных ограждений.
Поскольку правительства по всему миру добивались права голоса трудящихся и профсоюзов в 1980-х годах, права на охрану здоровья и безопасность работников стали приобретать все большее значение. Это привело в действие правительственные процедуры, которые привели к введению в действие потока правил и законов о безопасности на рабочем месте в промышленно развитых странах в 1990-х годах. [6] В США и Великобритании эти введения в сочетании с очевидным успехом Закона о безопасности и гигиене труда 1970 года (США) и Закона о безопасности и гигиене труда 1974 года (Великобритания) привели к тому, что безопасность на рабочем месте стала восприниматься более серьезно на промышленных предприятиях. Предприятия по всему миру начали видеть ценность эффективной безопасности на рабочем месте, как в прямом коммерческом смысле защиты активов, так и в повышении уровня производительности защищенной рабочей силы. Частью этого увеличения желания защиты на промышленных рабочих местах был рост спроса на защитные ограждения.
В США, согласно стандарту OSHA 1910.28(b)(15), сотрудники, работающие на поверхностях, находящихся на высоте 4 футов (1,2 м) или выше от земли, должны иметь индивидуальные системы защиты от падения, такие как поручни или ограждения. [7] Хотя стандарт OSHA требует использования ограждений или системы ограждений для защиты работников на возвышенных рабочих площадках, современная отраслевая терминология будет называть этот тип системы безопасности системой поручней или системой защитных ограждений.
Термин «ограждение», используемый в промышленности и распределительных предприятиях, относится к напольным системам, состоящим из горизонтальных рельсов, прикрепленных к вертикальным стойкам, которые напоминают наружные ограждения шоссе. Защитные ограждения на объектах контролируют движение транспортных средств на предприятии и защищают области, где случайный контакт с транспортным средством может нанести вред имуществу или персоналу. [8] Обычным применением систем ограждений может быть вдоль прохода или стены здания. Часто ограждения устанавливаются вокруг установок оборудования для предотвращения непреднамеренного контакта с погрузчиками. Ограждение обеспечивает защитный барьер, предотвращая въезд погрузчиков или других транспортных средств на предприятие в оборудование, стены здания или персонал.
Существуют различные типы систем ограждений «промышленной» или «объектовой безопасности», каждая из которых имеет свои преимущества.
Наиболее распространенные системы ограждений для промышленных или производственных объектов изготавливаются из стали, где вертикальные стойки изготавливаются из толстостенных стальных труб — круглых или квадратных, с ребристыми стальными рельсами большого калибра, механически прикрепленными к стойкам болтами или другими крепежными элементами. Стойки могут быть приварены к опорным плитам и закреплены на полу или установлены и забетонированы в пол. На промышленных и распределительных объектах системы стальных ограждений обеспечивают надежную защиту имущества и персонала, ограничивая и контролируя места, где может осуществляться движение транспортных средств на территории предприятия. Эти системы ограждений также служат предупреждением для людей об опасном движении транспортных средств на территории предприятия. Некоторые системы стальных ограждений для безопасности объектов используют один горизонтальный рельс, тогда как другие используют два или три рельса. Хотя одинарное защитное ограждение, расположенное на высоте около 15 дюймов (38 см) над уровнем пола, может быть достаточным для регулирования движения транспортных средств, оно может представлять опасность для пешеходов, поскольку не так заметно, как система с двойными или тройными ограждениями, где верхняя перекладина находится на высоте около 40 дюймов (100 см) над уровнем пола.
Производители выпускают несколько марок стальных защитных ограждений. Каждая марка подходит для различных применений, которые могут определяться размером и типом транспортных средств, используемых на объекте, объемом контролируемого трафика или ценностью/риском, связанными с охраняемыми территориями.
В 1992 году компания из Детройта представила желтый полимерный защитный рукав для стальных ограждений [9], который улучшил видимость стальных защитных ограждений в промышленных условиях и устранил необходимость постоянной перекраски. [ требуется ссылка ] Это полимерное покрытие стало началом полимерных ограждений в промышленной среде. На рубеже 21-го века несколько компаний разработали защитные изделия, изготовленные из полимера, специально предназначенного для промышленных сред, а в 2001 году британская компания изобрела специализированную промышленную альтернативу стальным ограждениям, и таким образом на рынке появилось первое фиксированное гибкое полимерное защитное ограждение. [10] [11] В начале 2000-х годов итальянская компания добавила версию полимерного бампера [12], предлагая небольшие бамперы для стен и оборудования в пищевой промышленности. Бельгийская компания также представила гибкий барьер в 2010 году [13] , а в 2014 году американская компания представила гибридное полимерно-стальное ограждение для промышленных сред. [14]
Существует много типов полимеров, используемых при производстве защитных ограждений. Полимерные зерна могут смешиваться в процессе производства для улучшения природных свойств полимера различными способами. Наиболее распространенными типами используемых полимеров являются: полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид (ПВХ). При использовании этих типов полимеров существуют три основные философии проектирования полимерных ограждений:
Конструкция защитного ограждения с рассеиванием ударной энергии из полимера имеет преимущество перед стальными ограждениями. Стальные ограждения при ударе с достаточной энергией деформируются навсегда и требуют ремонта или замены транспортного средства, на которое наносится удар, самого ограждения и даже напольного покрытия. [15] Конструкция защитного ограждения с рассеиванием ударной энергии позволяет ограждению сгибаться при ударе, рассеивать энергию и возвращаться к своей первоначальной форме. В результате ограждение или транспортное средство, на которое наносится удар, не повреждаются.
До 2017 года не существовало общепринятых стандартов для проведения испытаний защитных ограждений или для передачи результатов. В 2017 году BSI (Британский институт стандартов) опубликовал общедоступную спецификацию PAS 13:2017 Code of Practice для защитных ограждений, используемых при управлении движением в рабочих средах с методами испытаний на ударопрочность защитных ограждений (обычно называемых PAS13). В ней изложены руководящие принципы метода испытаний для сравнения подобных защитных ограждений, а также текущие передовые процедуры управления движением на рабочих местах и стандарт для защитных ограждений в них. [16]
В США нет стандарта ANSI (Американский национальный институт стандартов) [17] для тестирования ограждений. Производители систем стальных ограждений испытывают свои системы на удары груза весом 10 000 фунтов (4500 кг), движущегося со скоростью четыре мили в час (6,4 км/ч), [18] [19] [20] [21] , тогда как производители систем полимерных защитных ограждений [22] [23] оценивают и испытывают свою продукцию при различных уровнях удара из-за различий в предлагаемых ими системах ограждений, которые могут варьироваться от простых систем пешеходных ограждений с низкой энергией удара до систем промышленных ограждений для дорожного движения с высокой энергией удара. Чтобы стандартизировать испытания как стальных, так и полимерных ограждений, отраслевая группа Ассоциации производителей защитных ограждений (ProGMA) [24] торговой ассоциации Material Handling Industry (MHI) в настоящее время работает с ANSI над разработкой одобренного отраслью стандарта тестирования и отчетности.
В дорожном строительстве дорожное ограждение может предотвратить столкновение транспортного средства с обочинами дороги, которые могут быть как искусственными (сооружения для знаков, водопропускные трубы, столбы электропередач), так и естественными (деревья, скальные обрывы), съезд с дороги и спуск по крутому склону или выезд с проезжей части на встречную полосу (обычно называемую разделительным барьером). Придорожные препятствия обычно называют фиксированными объектами. Второстепенной целью является удержание транспортного средства в вертикальном положении при отклонении вдоль ограждения. Такие переменные, как скорость водителя и ориентация транспортного средства при столкновении с ограждением, являются решающими факторами эффективности работы ограждения. [25]
Наиболее распространенным типом ограждения, используемым сегодня, является W-образная балка с блокировкой (крепкий столб). [26] Ограждение с W-образной балкой с блокировкой состоит из деревянных столбов и деревянных блоков или стальных столбов с деревянными или пластиковыми блоками. Деревянные или пластиковые блоки уменьшают или минимизируют зацепление транспортного средства за столбы при ударе. Кроме того, блок может использоваться для увеличения смещения ограждения с препятствием, таким как бордюр. Основная цель столбов — поддерживать высоту ограждения на начальных этапах прогиба столба. [26] Поддержание высоты ограждения также снижает вероятность перепрыгивания транспортного средства через ограждение при первоначальном ударе.
Столбы также играют роль в величине сопротивления и прогиба, которые ограждение может испытывать во время удара. Сопротивление в прочной системе столбов является результатом сочетания жесткости рельса на растяжение и изгиб и сопротивления столбов изгибу и сдвигу. [26]
Одной из основных проблем с ограждением W-образной балки с прочными столбами была способность системы сдерживать и перенаправлять современные транспортные средства с более высоким центром тяжести вместе с увеличенным весом этих транспортных средств. Проблема в том, что ограждение оптимальной высоты для автомобиля может не удержать грузовик от опрокидывания, в то время как мотоцикл может проскользнуть под более высоким ограждением. Для решения этих проблем были разработаны и успешно испытаны на столкновение (как контролируемые, так и имитируемые) значительные исследования и разработки системы, которая могла бы сдерживать и перенаправлять транспортные средства разного веса и высоты. В результате была разработана и успешно прошла испытания на столкновение система ограждения Midwest Guardrail System (MGS) в соответствии с критериями отчета NCHRP 350 TL-3. [26] MGS имеет более высокую высоту крепления, использует более крупные столбы и блоки по сравнению с ограждением W-образной балки с прочными столбами. Еще одним существенным отличием является то, что стыки рельсов MGS происходят в середине пролета по сравнению со столбами, как у ограждения W-образной балки с прочными столбами.
В большинстве случаев ограждение не сможет выдержать удар транспортного средства только за счет прочности отдельных столбов в зоне удара транспортного средства. Ограждение функционирует как система с ограждением, столбами, соединением рельса со столбами и друг с другом, а также концевыми анкерами (или терминалами), которые играют неотъемлемую роль в том, как ограждение будет функционировать при ударе. Состояние почвы, высота ограждения, наличие бордюра или дамбы, вес ударяющегося транспортного средства, расстояние от задней части столба до точки шарнира и глубина столба в почве могут определить, насколько хорошо система будет функционировать при ударе.
Ограждение фактически представляет собой одну прочную полосу, которая передает усилие транспортного средства на элементы рельса, столбы и концевые терминалы или анкеры. Прогон ограждения должен быть закреплен на каждом конечном конце либо путем перехода рельса в фиксированный анкер, такой как мостовой рельс, либо с помощью концевого терминала или концевого анкера, размещенного в земле или в насыпи. Более новые бетонные ограждения, хотя обычно достаточно прочны, чтобы выдерживать прямые удары автомобилей, все еще работают по аналогичному принципу, отклоняя более тяжелые транспортные средства, такие как грузовики.
Хотя они обычно предотвращают гораздо более серьезные аварии, ограждения также считаются придорожными препятствиями, и инженеры-транспортники должны взвесить, уменьшит ли размещение ограждения тяжесть удара по сравнению с тем, что может быть затронуто, если ограждение не установлено. В целом, минимальная длина ограждения с концевым анкером на заднем конце и конечным терминалом на подъездном конце будет составлять от 62,5 до 75 футов (от 19,1 до 22,9 м) в длину. Примером может служить случай, когда конструкция надземного дорожного знака размещается в пределах того, что считается зоной чистого восстановления — инженеру необходимо определить, что конструкция может быть подвержена удару, и удар транспортного средства с такой конструкцией будет намного сильнее, чем удар об ограждение.
Ограждения предназначены для прогиба. Величина прогиба зависит от ряда факторов, некоторые из которых включают тип и вес ударяющегося транспортного средства, высоту размещения ограждения, тип почвы, в которую могут быть встроены столбы, длину заглубления столбов и расстояние от точки шарнира до поверхности ограждения — вот лишь некоторые из них. Ограждение, которое значительно прогибается, может привести к образованию карманов, что может зацепить транспортное средство, что может привести к его переворачиванию, переворачиванию или полному выходу ограждения из строя, что позволит транспортному средству проникнуть в ограждение.
Современные установки ограждений спроектированы так, чтобы направляющая деформировалась под нагрузкой при столкновении и безопасно возвращала транспортное средство на дорогу под небольшим углом. Важно, чтобы уклоны подъезда к системе ограждений были очень плоскими (обычно 10:1 или более плоскими), а уклоны и неподвижные объекты за ограждением располагались на таком расстоянии, чтобы это не повлияло на работу ограждения при ударе и прогибе.
Поглощение происходит, когда сила удара напрямую передается между транспортным средством и ограждением, что может привести к проколу транспортного средства концом. Это наиболее распространено там, где есть обработка «китового хвоста» или тупого конца. Чтобы смягчить это, существует ряд обработок концов направляющих рельсов, таких как «обработка концов экструдера», «эксцентриковые загрузчики» и «обработка обертывания подъездных путей», которые приводят к тому, что тупые концы редко остаются открытыми в современных установках.
Наконец, транспортное средство может подняться в воздух при ударе об ограждение с заглубленной концевой обработкой, если уклон, в который заглублен концевой анкер, относительно плоский (3:1 или более плоский), что может свести на нет цель ограждения, если транспортное средство продолжит движение за ограждение и ударится об объект, который ограждение защищало. Кроме того, транспортное средство, находящееся в воздухе, может столкнуться таким образом, на который оно не рассчитано, что увеличивает риск отказа систем безопасности столкновения транспортного средства. Ограждение будет иметь некоторую прогибаемость и прогиб при ударе. Величина прогиба зависит от многих факторов, среди которых скорость и вес транспортного средства, тип установленного ограждения, высота ограждения, длина столбов, состояние почвы и ряд других факторов, которые могут играть свою роль. Ограждение должно быть установлено таким образом, чтобы оно не было настолько жестким, чтобы ограждение не сломалось при ударе или столбы не сломались в точке, где они встроены в землю.
Инженеры по транспорту ограничивают количество установленных ограждений, поскольку ограждения следует устанавливать только тогда, когда условия на обочине представляют большую угрозу, чем само ограждение. Фактически, в иерархии [ необходимо разъяснение ] пяти мер по обеспечению безопасности на обочине ограждение ограждениями занимает четвертое место. Поэтому, хотя ограждения часто добавляются в качестве модернизации существующих дорог, новые дороги проектируются так, чтобы минимизировать препятствия на обочине, будь то выравнивание дороги по более плавной кривой или засыпка оврага, что полностью исключит необходимость в ограждении. В дополнение к новым исследованиям в области обработки концов, осведомленность общественности как среди водителей, так и среди инженеров постепенно снижает количество травм и смертей из-за ограждений.
Существует четыре основных типа ограждений, от самых слабых и недорогих до самых прочных и дорогих: тросовые и деревянные столбы, стальные и деревянные/металлические столбы, стальные коробчатые балки и бетонные ограждения. Хотя более дешевое ограждение является самым слабым, часто разрушаясь от удара легкового автомобиля, оно недорогое и быстро ремонтируется, поэтому его часто используют в сельской местности с низкой интенсивностью движения. С другой стороны, бетонные ограждения обычно выдерживают прямые удары от большего количества различных типов транспортных средств, что делает их хорошо подходящими для использования на маршрутах с высокой интенсивностью движения, таких как автострады. Хотя они редко повреждаются, их ремонт будет значительно более дорогим и трудоемким. Бетонные ограждения часто устанавливаются на разделительной полосе, как ожидается, они будут выдерживать частые удары с обеих сторон, в то время как обочины дороги часто имеют более дешевые ограждения. Хотя использование бетонных ограждений на правой стороне шоссе становится гораздо более частым явлением в районах, где ограждение может подвергаться частым ударам, а возможность проведения технического обслуживания может быть ограничена общей площадью или рабочими окнами из-за большого объема движения в течение большей части дня.
В городах иногда пешеходные ограждения (и барьеры) устанавливаются непосредственно на обочине дороги. Однако велосипедисты погибали, когда их раздавливали автомобили. [27] [28] Было обнаружено, что близкое расположение «барьеров безопасности» к дорогам увеличивает вероятность травмирования пешеходов по ряду причин, включая растущую невнимательность водителей и пешеходов. [29] По этим причинам некоторые советы в Соединенном Королевстве сняли свои пешеходные ограждения. [29] Это произошло после того, как лондонский королевский округ Кенсингтон и Челси сделал это и обнаружил, что уровень травматизма пешеходов снизился в три раза быстрее, чем в других местах города. [29]
Устранение барьеров, разделяющих колесный транспорт и пешеходов, является неотъемлемой частью парадигмы и философии общего пространства в городском дизайне . На ряде крупнейших мостов мира и вокруг ключевых мест скопления людей были введены защитные барьеры.
Железнодорожные пути имеют защитные рельсы (также известные как контрольные рельсы) для направления колес через возможные точки зацепления на стрелочных переводах или ромбах. Аналогично, защитные рельсы могут быть установлены внутри самых внутренних ходовых рельсов на очень крутых поворотах. Другое наиболее распространенное применение — предотвращение повреждения других конструкций, особенно мостов, при сходе с рельсов.
В технологическом контексте ограждение — это артефакт , определяющий границы, в которых технологические изменения могут быть реализованы таким образом, чтобы это соответствовало организационной стратегии, рискам, архитектуре, эксплуатационным требованиям и требованиям кибербезопасности. [ необходима цитата ]
Примерами технологических ограждений являются:
Каждое из этих ограждений ограничивает то, что технологические группы могут делать в рамках утвержденных границ (область действия ограждения). Например, технологический стандарт может определять определенную базу данных как стандарт для использования в организации. Утвержденный стандарт будет иметь коммерческое соглашение, установленные эксплуатационные и доставочные возможности, проведенные оценки функционального и нефункционального соответствия назначению и завершенную оценку кибербезопасности. Группы по доставке технологий ограничены Guardrail в использовании этой конкретной технологии базы данных, но могут делать это уверенно для сценариев, в которых использование было определено и одобрено. Если группа по доставке технологий выберет другую технологию базы данных, которая не определена в технологических стандартах, она может внести коммерческий, организационный или операционный риск, поскольку не была проведена предварительная комплексная проверка.
