Строительные леса , также называемые лесами или подмостками , [2] — это временная конструкция, используемая для поддержки рабочей бригады и материалов, помогающих в строительстве, обслуживании и ремонте зданий , мостов и всех других искусственных сооружений. Строительные леса широко используются на стройплощадке для доступа к высотам и областям, которые в противном случае было бы труднодоступными. [3] Небезопасные леса могут привести к смерти или серьезным травмам. Строительные леса также используются в адаптированных формах для опалубки и подпорок, трибун, концертных сцен, смотровых башен, выставочных стендов, лыжных трамплинов, хаф-пайпов и арт-проектов.
Сегодня в мире используются шесть основных типов лесов. Это компоненты труб и муфт (фитингов), сборные модульные системные компоненты лесов, Н-образные/фасадные модульные системы лесов, подвесные леса, деревянные леса и бамбуковые леса (особенно в Китае, Индии и Гонконге). Каждый тип состоит из нескольких компонентов, которые часто включают:
Специализированные компоненты, используемые для использования в качестве временных конструкций, часто включают в себя прочные несущие ригели, лестницы или лестничные конструкции для входа и выхода из лесов, балочные типы лестниц/установок, используемые для преодоления препятствий, и мусоропроводы, используемые для удаления нежелательных материалов с лесов или строительного объекта.
Гнезда в стенах вокруг палеолитических пещерных рисунков в Ласко позволяют предположить, что для росписи потолка более 17 000 лет назад использовалась система лесов. [4] [5]
На берлинской литейной чаше изображены леса в Древней Греции (начало V века до н. э.). Египтяне, нубийцы и китайцы также упоминаются как использовавшие конструкции, похожие на леса, для строительства высоких зданий. Ранние леса были сделаны из дерева и закреплены веревочными узлами.
Строительные леса возводились отдельными фирмами с сильно различающимися стандартами и размерами. Процесс был революционизирован Дэниелом Палмером Джонсом и Дэвидом Генри Джонсом. Современные стандарты, методы и процессы возведения лесов можно отнести к этим людям и их компаниям: Rapid Scaffold Tie Company Ltd, Tubular Scaffolding Company и Scaffolding Great Britain Ltd (SGB). [6]
Дэвид Генри Джонс и Дэниел Палмер Джонс запатентовали «Scaffixer» в 1907 или 1910 году, соединительное устройство, гораздо более прочное, чем веревка, которое произвело революцию в строительстве лесов. [7] В 1913 году его компания получила заказ на реконструкцию Букингемского дворца , во время которой его Scaffixer получил большую известность. [8] Палмер-Джонс продолжил это с улучшенным «Universal Coupler» в 1919 году — это вскоре стало стандартным соединением в отрасли и остается таковым по сей день. [9]
Достижения в металлургии в начале 20-го века привели к внедрению трубчатых стальных водопроводных труб (вместо деревянных столбов) со стандартизированными размерами, что позволило обеспечить промышленную взаимозаменяемость деталей и улучшить структурную устойчивость лесов. Использование диагональных связей также помогло улучшить устойчивость, особенно на высоких зданиях. Первая каркасная система была представлена на рынке SGB в 1944 году и широко использовалась для послевоенной реконструкции . [10]
Европейский стандарт BS EN 12811-1 определяет эксплуатационные требования и методы структурного и общего проектирования для подмостей и рабочих лесов. Приведенные требования относятся к конструкциям лесов, которые опираются на смежные конструкции для устойчивости. В целом эти требования также применяются к другим типам рабочих лесов.
Целью рабочих лесов является обеспечение безопасной рабочей платформы и доступа, подходящего для рабочих бригад для выполнения их работы. Европейский стандарт устанавливает эксплуатационные требования к рабочим лесам. Они в значительной степени независимы от материалов, из которых сделаны леса. Стандарт предназначен для использования в качестве основы для исследования и проектирования. [11]
Основными элементами строительных лесов являются трубы, хомуты и доски.
Базовые легкие трубчатые леса, которые стали стандартом и произвели революцию в строительстве лесов, став основой на десятилетия, были изобретены и поступили в продажу в середине 1950-х годов. С одним базовым 24-фунтовым блоком леса различных размеров и высот могли быть легко собраны парой рабочих без гаек или болтов, которые были необходимы ранее. [12]
Трубы обычно изготавливаются из стали или алюминия . Композитные леса используют намотанные стекловолокном трубки в нейлоновой или полиэфирной матрице . Из-за высокой стоимости композитных трубок их обычно используют только тогда, когда есть риск от воздушных электрических кабелей, которые невозможно изолировать. Стальные трубы бывают «черными» или оцинкованными. Трубки бывают разной длины и стандартного внешнего диаметра 48,3 мм. ( труба 1,5 NPS ). Главное различие между двумя типами металлических трубок заключается в меньшем весе алюминиевых трубок (1,7 кг/м по сравнению с 4,4 кг/м). Алюминиевая трубка более гибкая и имеет меньшую устойчивость к нагрузкам. Трубки обычно покупаются длиной 6,3 м, а затем их можно разрезать до определенных типичных размеров. Большинство крупных компаний маркируют свои трубки своим названием и адресом, чтобы предотвратить кражу.
Доски обеспечивают рабочую поверхность для пользователей лесов. Они сделаны из выдержанной древесины и бывают трех толщин (38 мм (обычная), 50 мм и 63 мм), имеют стандартную ширину (225 мм) и максимальную длину 3,9 м. Концы досок защищены либо металлическими пластинами, называемыми обручами, либо иногда гвоздевыми пластинами, на которых часто выштамповано название компании. Деревянные доски для лесов в Великобритании должны соответствовать требованиям BS 2482. Помимо деревянных, используются стальные или алюминиевые настилы, а также ламинированные доски. Помимо досок для рабочей платформы, существуют подкладные доски, которые размещаются под лесами, если поверхность мягкая или иным образом подозрительная, хотя можно использовать и обычные доски. Другое решение, называемое подмостной площадкой, изготавливается из резиновой основы с отформованной внутри опорной пластиной; они желательны для использования на неровной поверхности, поскольку они адаптируются, тогда как подкладные доски могут расколоться и их придется заменить.
Муфты — это фитинги, которые удерживают трубы вместе. Наиболее распространенные из них называются лесными муфтами, и существуют три основных типа: прямоугольные муфты , путлоговые муфты и поворотные муфты . Для соединения труб используются штифты стыкового соединения (также называемые втулками) или муфты-втулки . Только прямоугольные муфты и поворотные муфты могут использоваться для фиксации трубы в «несущем соединении». Одиночные муфты не являются несущими муфтами и не имеют проектной мощности.
Другие распространенные компоненты лесов включают в себя опорные плиты, лестницы , канаты , анкерные стяжки, стяжки, колеса джина, листы и т. д. Большинство компаний выбирают определенный цвет для покраски лесов, чтобы можно было быстро визуально идентифицировать в случае кражи. Все компоненты, сделанные из металла, можно красить, но деревянные элементы никогда не следует красить, так как это может скрыть дефекты. Несмотря на приведенные метрические измерения, многие строители лесов измеряют трубы и доски в имперских единицах, с трубами от 21 фута и досками от 13 футов.
Бамбуковые леса широко используются в Гонконге и Макао [13] , где в качестве стяжек используются нейлоновые ремни, завязанные в узлы. [14] В Индии также в основном используются бамбуковые или другие деревянные леса, при этом столбы связываются вместе с помощью веревок, изготовленных из кокосового волокна ( койра ).
Ключевыми элементами лесов являются стойки , ригели и поперечные балки . Стойки, также называемые стойками, представляют собой вертикальные трубы, которые передают весь вес конструкции на землю, где они опираются на квадратную опорную плиту для распределения нагрузки. Опорная плита имеет стержень в центре для удержания трубы и иногда прикрепляется к подошве . Прогоны представляют собой горизонтальные трубы, которые соединяются между стойками. Поперечины опираются на поперечные балки под прямым углом. Основные поперечины размещаются рядом со стойками, они удерживают стойки на месте и обеспечивают поддержку досок; промежуточные поперечины размещаются между основными поперечинами для обеспечения дополнительной поддержки досок. В Канаде этот стиль называют «английским». «Американский» стиль подразумевает прикрепление поперечин к стойкам и используется реже, но имеет определенные преимущества в некоторых ситуациях.
Помимо труб под прямым углом, для повышения жесткости имеются поперечные распорки , которые устанавливаются по диагонали от ригеля к ригелю, рядом со стандартами, к которым они крепятся. Если распорки крепятся к ригелям, их называют распорками ригеля. Для ограничения раскачивания фасадная распорка крепится к поверхности лесов примерно каждые 30 метров под углом 35°-55°, идущая прямо от основания до верха лесов и закрепленная на каждом уровне.
Из ранее упомянутых муфт, прямоугольные муфты соединяют ригели или ригели со стандартами, путлоговые или одинарные муфты соединяют ригели с опорными досками с прогонами - ригели без опорных досок должны быть закреплены с помощью прямоугольной муфты. Поворотные муфты должны соединять трубы под любым другим углом. Фактические соединения смещены, чтобы избежать нахождения на одном уровне в соседних стойках.
Расстояние между основными элементами в лесах довольно стандартное. Для лесов общего назначения максимальная длина пролета составляет 2,1 м, для более тяжелых работ размер пролета уменьшается до 2 или даже 1,8 м, а для осмотра допускается ширина пролета до 2,7 м.
Ширина лесов определяется шириной досок, минимально допустимая ширина [ где? ] составляет 600 мм, но более типичные леса с четырьмя досками будут иметь ширину 870 мм от стандарта до стандарта. Более тяжелые леса могут потребовать 5, 6 или даже до 8 досок шириной. Часто добавляют внутреннюю доску , чтобы уменьшить зазор между внутренней стойкой и конструкцией.
Высота подъема, расстояние между балками, составляет 2 м, хотя базовый подъем может достигать 2,7 м. На схеме выше также показан подъем кикера, который находится всего в 150 мм над землей.
Расстояние между ригелями определяется толщиной поддерживаемых досок: для досок толщиной 38 мм расстояние между ригелями должно быть не более 1,2 м, в то время как для доски толщиной 50 мм расстояние между ригелями должно быть не более 2,6 м, а для досок толщиной 63 мм максимальный пролет может составлять 3,25 м. Минимальный выступ для всех досок составляет 50 мм, а максимальный выступ не должен превышать 4 толщины доски.
Необходимы хорошие фундаменты. Часто каркасы лесов требуют чего-то большего, чем простые опорные плиты, чтобы безопасно переносить и распределять нагрузку. Леса можно использовать без опорных плит на бетоне или подобных твердых поверхностях, хотя опорные плиты всегда рекомендуются. Для поверхностей, таких как тротуары или асфальт, необходимы опорные плиты. Для более мягких или более сомнительных поверхностей необходимо использовать подкладки, под одним стандартом подкладка должна быть не менее 1000 квадратных сантиметров (160 дюймов 2 ) с размером не менее 220 миллиметров (8,7 дюйма), толщина должна быть не менее 35 миллиметров (1,4 дюйма). Для более тяжелых лесов могут потребоваться гораздо более прочные балки, установленные в бетоне. На неровной поверхности необходимо вырезать ступени для опорных плит, минимальный размер шага должен составлять около 450 миллиметров (18 дюймов). Рабочая платформа требует некоторых других элементов для обеспечения безопасности. Они должны быть закрыты досками, иметь двойные перила, а также подножки и упорные доски. Также необходимо обеспечить безопасный и надежный доступ.
Леса редко бывают независимыми конструкциями. Для обеспечения устойчивости лесов (слева) каркасные связи обычно крепятся к соседнему зданию/ткани/металлоконструкции.
Общей практикой является прикрепление стяжки через каждые 4 м на чередующихся подъемах (традиционные леса). Сборные леса системы требуют структурных соединений на всех рамах - т. е. 2-3 м центров (шаблоны стяжек должны быть предоставлены производителем/поставщиком системы). Стяжки соединяются с лесами как можно ближе к стыку стойки и ригеля (узловой точке). В связи с недавними изменениями в правилах стяжки лесов должны выдерживать нагрузки +/- (стяжки/стыковые нагрузки) и боковые (сдвиговые) нагрузки.
В связи с различной природой структур существуют различные способы использования возможностей.
Сквозные стяжки прокладываются через проемы конструкции, такие как окна. Вертикальная внутренняя труба, пересекающая проем, крепится к лесам с помощью ригеля, а пересекающая горизонтальная труба снаружи называется трубой-уздечкой. Зазоры между трубами и поверхностями конструкции заполняются или заклиниваются деревянными секциями для обеспечения прочного соединения.
Коробчатые стяжки используются для крепления лесов к подходящим столбам или сопоставимым элементам. Два дополнительных ригеля устанавливаются напротив подъемника с каждой стороны элемента и соединяются с обеих сторон более короткими трубами, называемыми трубчатыми стяжками. Когда полная коробчатая стяжка невозможна, можно использовать Г-образную губчатую стяжку для крепления лесов к конструкции, чтобы ограничить внутреннее движение, дополнительный ригель, торцевой ригель , жестко прижимается к внешней поверхности конструкции.
Иногда можно использовать анкерные стяжки (также называемые болтовыми стяжками ), это стяжки, вставленные в отверстия, просверленные в конструкции. Распространенным типом является кольцевой болт с расширяющимся клином, который затем привязывается к узловой точке.
Наименее «инвазивная» стяжка — это стяжка с проемом . Они используют отверстие в конструкции, но используют трубку, заклиненную горизонтально в отверстии. Стяжка с проемом обычно удерживается на месте с помощью винтового штифта проема (регулируемого резьбового стержня) и защитной прокладки на обоих концах. Стяжка с траверсой соединяет стяжку с проемом с лесами. Стяжки с проемом не пользуются популярностью, они полагаются исключительно на трение и требуют регулярной проверки, поэтому не рекомендуется, чтобы более половины всех стяжек были стяжками с проемом.
Если невозможно использовать безопасное количество стяжек, можно использовать распорки . Это отдельные трубы, прикрепленные к ригелю, выступающему из лесов под углом менее 75° и надежно закрепленному. Затем ригель у основания завершает треугольник, ведущий к основанию основных лесов.
Бамбуковые леса — это тип лесов, изготовленных из бамбука и широко используемых в строительных работах на протяжении столетий. Многие известные достопримечательности , в частности Великая Китайская стена , были построены с использованием бамбуковых лесов, [15] и их использование продолжается и сегодня в некоторых частях мира.
Бамбуковые леса были впервые введены в строительную индустрию Гонконга сразу после колонизации в 1800-х годах. [16] [17] Они широко использовались при строительстве домов и многоэтажных зданий (до четырех этажей) до появления металлических лесов. [18] [19] Они также были полезны для краткосрочных строительных проектов, таких как каркас для временных навесов для представлений Кантонской оперы . [20] В Гонконге существует три типа лесов:
В 2013 году в Гонконге было зарегистрировано 1751 бамбуковых лесов и около 200 компаний по установке лесов. [21] Использование бамбуковых лесов сокращается из-за нехватки рабочей силы и материалов. Несмотря на нехватку рабочей силы и материалов, в последнее время вопросы безопасности стали еще одной серьезной проблемой. [22]
Нехватка рабочей силы может быть вызвана нежеланием молодого поколения становиться строителями лесов. «Они даже думают, что это грязная и опасная работа. Они не будут делать такую работу», — сказал Ю Ханг Флорд, который проработал строителем лесов 30 лет, а позже стал директором Wui Fai Holdings, члена Ассоциации торговцев лесами Гонконга и Коулуна. «Они отказываются вмешиваться, хотя мы даем им высокую зарплату. Они ее боятся. Молодое поколение не любит работу, которая требует тяжелого труда». Еще одна причина, по которой все меньше людей становятся строителями лесов, заключается в том, что новичкам необходимо проходить обучение в Совете строительной промышленности Гонконга, чтобы получить лицензию. Строители лесов постарше, как правило, обучались на ученичестве и, возможно, смогли получить больше практического опыта. [23]
Нехватка материалов также является фактором, способствующим снижению. Материал для бамбуковых лесов импортировался из материкового Китая . Бамбук, который созревает за три года до широкого диаметра и толстой кожи, идеально подходящей для лесов, поставлялся из района Шаосин в Гуандуне . За последние два десятилетия фирмам пришлось обратиться к Гуанси . Отрасль опасается, что однажды поставки будут заблокированы из-за экспортных эмбарго и экологических проблем. Попытки импортировать бамбук из Таиланда или перейти на синтетический или пластиковый бамбук до сих пор не увенчались успехом.
Во многих африканских странах, особенно в Нигерии , бамбуковые леса по-прежнему используются для мелкомасштабного строительства в городских районах. В сельской местности бамбуковые леса используются для строительства. Фактически, бамбук является основным строительным товаром в Нигерии; бамбуковые материалы перевозятся на тяжелых грузовиках и прицепах из сельских районов (особенно из тропических лесов) в города и северную часть Нигерии.
Некоторые из структур в центрах отдыха и развлечений, как в городских, так и в сельских районах Нигерии, возводятся с использованием бамбуковых материалов. Это не из-за бедности (особенно в городах), а для придания большей эстетики этим центрам. Бамбуковые материалы по-прежнему используются при строительстве некоторых букас (местных ресторанов) в сельской местности. [24]
Формы бамбуковых лесов включают в себя: [25]
Для работ на высоте разрешается использовать только двухрядные бамбуковые леса.
Периметр бамбуковых лесов должен быть покрыт нейлоновой сеткой от падающих предметов. Нахлест нейлоновой сетки должен быть шириной не менее 100 мм.
Необходимо предусмотреть подходящие средства доступа к лесам со стороны здания или с уровня земли, такие как мостки, лестницы и стремянки и т. д.
Наклонные улавливающие вентиляторы должны быть установлены на уровне, близком к первому этажу, и на расстоянии не более 15 метров, вертикальные интервалы должны обеспечивать минимальное горизонтальное защитное покрытие 1500 мм. Большие улавливающие вентиляторы должны быть установлены в определенных местах для защиты населения и/или рабочих внизу.
Внутри каждого вентилятора-уловителя должен быть предусмотрен подходящий контейнер, покрытый оцинкованным цинковым листом, для улавливания падающих предметов.
Стальные кронштейны должны быть предусмотрены для поддержки стандарта лесов с интервалом около шести этажей. Горизонтальное расстояние между стальными кронштейнами составляет около 3 метров.
Для связывания любой конструкции, чтобы удерживать бамбуковые леса на своем месте на каждом этаже, требуются мягкие стальные прутья или аналогичные материалы. Расстояние между соседними путлогами составляет около 3–4 метров.
Каждая рабочая платформа должна быть шириной не менее 400 мм и плотно обшита досками. Края рабочих платформ должны быть защищены не менее чем 2 горизонтальными бамбуковыми элементами лесов, с интервалом от 750 мм до 900 мм и подходящими бортовыми досками высотой не менее 200 мм.
Все леса высотой более 15 метров должны быть спроектированы инженером.
Они должны пройти официальное обучение по работе с бамбуковыми лесами или иметь сертификат о прохождении профессионального теста по работе с бамбуковыми лесами и иметь не менее 10 лет соответствующего опыта.
Они должны пройти официальное обучение по работе с бамбуковыми лесами или иметь сертификат о прохождении профессионального теста по работе с бамбуковыми лесами и иметь не менее 3 лет соответствующего опыта.
Бамбуковые леса — это временная конструкция для поддержки людей и материалов при строительстве или ремонте внешних и внутренних поверхностей зданий. [26] В бамбуковых лесах пластиковые волокнистые ремни и бамбуковые побеги связаны вместе, образуя прочную и надежную конструкцию лесов без винтов. [27] Бамбуковым лесам не обязательно иметь фундамент на земле, если у лесов есть точка опоры для структурной поддержки. [14]
Бамбуковые леса в основном можно увидеть в развивающихся странах Азии, таких как Индия , Бангладеш , Шри-Ланка и Индонезия . [ необходима ссылка ]
Китайская опера является одним из "нематериальных культурных наследий" мира. Одно из основных альтернативных применений бамбуковых лесов - в драматических театрах. Гибкость и удобство этого типа лесов подходит для сцен, установленных для временного использования, а также отделяет зрителей от исполнителей.
Уважая и продвигая традиционную культуру китайской оперы, с 2012 года на набережной Западного Коулуна ежегодно проводится масштабное мероприятие под названием «Бамбуковый театр Западного Коулуна» .
Сцены построены из бамбуковых лесов для живых китайских опер и драм в стиле Чиу Чоу, которые исполняются во время каждого фестиваля духов Юй Лань, чтобы поклониться духовным предкам.
Бамбуковая башня, используемая в знаменитом соревновании по перетаскиванию булочек во время фестиваля булочек Cheung Chau на острове Cheung Chau , построена из бамбуковых лесов. [28] Девять тысяч булочек, символизирующих удачу и благословение, поддерживаются на четырнадцатиметровой бамбуковой башне перед храмом Пак Тай . Для парада Пиу Сик бамбуковые подставки и стойки используются для того, чтобы удерживать молодых костюмированных артистов над толпой.
Типы лесов, охватываемые Управлением по охране труда и технике безопасности в Соединенных Штатах, включают следующие категории: столбы; трубы и муфты; сборные рамы (трубчатые сварные рамные леса); леса штукатуров, декораторов и леса большой площади; каменщиков (трубы); конные; опалубочные леса и плотницкие кронштейны; кровельные кронштейны; выносные опоры; насосные домкраты; домкраты для лестниц; оконные домкраты; ползунковые лестницы (куриные лестницы); ступенчатые, платформенные и козловые леса; одноточечная регулируемая подвеска; двухточечная регулируемая подвеска (подмости); многоточечная регулируемая подвеска; многоточечные регулируемые подвесные леса для каменщиков и многоточечные регулируемые подвесные леса для каменщиков; цепная линия; плавающая (судно); внутренняя подвеска; игольчатая балка; многоуровневая подвеска; передвижная; ремонтные кронштейны; и ходули . [29]
.png/1280px-Scaffold_(PSF).png)
В дополнение к путлоговым муфтам (описанным выше) существуют также путлоговые трубки. Они имеют сплющенный конец или снабжены лезвием. Эта особенность позволяет вставлять конец трубки в кирпичную кладку конструкции или опираться на нее.
Леса putlog также можно назвать лесами каменщика. Как таковые, леса состоят только из одного ряда стоек с одним ригелем. Путлоги — это ригели, прикрепленные к ригелю одним концом, но интегрированные в кирпичи другим.
Расстояние между лесами putlog такое же, как и на лесах общего назначения, и стяжки все еще требуются. В последние годы ряд новых инноваций означал более широкий спектр использования лесов, таких как лестничные балки для перекрытия пространств, которые не могут вместить стандарты, и более широкое использование листов и конструкций для создания временных крыш.
Трубы Putlog также можно использовать вертикально, когда они вбиты под давлением вниз в землю, чаще всего на лужайках и полях, где около 1/4 трубы Putlog остается открытой над землей. Цель этого альтернативного метода — создать хорошую точку крепления для дополнительных вертикальных лесов, к которым можно прикрепить зажимы, чаще всего используется на живых мероприятиях и фестивалях со столбами лесов высотой до 21 фута, на которых можно безопасно подвешивать гирлянды, кабели и гирлянды.
Pump-jack — это тип переносной системы лесов. Леса опираются на опоры, прикрепленные к двум или более вертикальным столбам. Пользователь поднимает леса, нажимая на педали на опорах, как автомобильный домкрат . [30]
Baker staging — это металлические леса, которые легко собрать. Передвижные платформы обычно имеют ширину 740 миллиметров (29 дюймов), длину 1,8 метра (6 футов) и высоту 1,8 метра (6 футов), которые можно складывать в штабель до трех штук с помощью дополнительных выносных опор. Высота рабочей платформы регулируется.
Низкоуровневые леса, регулируемые по высоте. Это гибридная рабочая платформа с лестничными лесами.
Широкое использование систем лесов, а также их глубокая значимость в современных приложениях, таких как проекты гражданского строительства и временные сооружения, привели к определению ряда стандартов, охватывающих огромное количество конкретных вопросов, связанных со лесами. Среди стандартов есть:
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на апрель 2024 г. ( ссылка )
