В. А. Сенченко, С. А. Карауш Технические решения против соскальзывания лестниц, обеспечивающие безопасность при работе на опоре (№ 2, 2020)

Скачать выпуск "Безопасность и охрана труда" №2, 2020

УДК 69.331.438

Технические решения, против соскальзывания лестниц,

обеспечивающие безопасность при работе на опоре

В.А. Сенченко,

ведущий специалист по охране труда

Волгоградского филиала ПАО «Ростелеком»

E-mail: vladimir.senchenko1973@gmail.com

С.А. Карауш,

доктор технических наук,

профессор кафедры охраны труда и окружающей среды

 Томского государственного архитектурно-строительного университета

E-mail: karaush@tsuab.ru

Аннотация

Работы на высоте часто проводятся с использованием лестниц. Падения с лестниц являются типичной причиной несчастных случаев на производстве. Травматизм от падения с высоты, в том числе с переносных лестниц и лестниц-удлинителей, как правило, тяжелый.

В статье рассмотрены технические решения, которые могут предотвратить сдвиг лестницы с последующим падением работника. Представлены инженерные решения в виде насадок на лестницу, которые предотвращают сдвиг верхней части лестницы в процессе работы строителей на опоре. Проведена оценка инженерных решений при различных вариантах их использования на опоре. Насадки на лестницу модифицированы по способу сцепления с опорой. Предложена модель оценки эффективности обеспечения безопасности при выполнении работ с использованием насадок на лестницу против сдвига верхней части лестницы.

Ключевые слова: работа с лестницы, сдвиг лестницы, соскальзывание лестницы, падение с лестницы, безопасность.

 

Anti-slip solutions for ladder safety when working on a pole

V.A. Senchenko,

Leading specialist in labor protection of the Volgograd branch of Rostelecom PJSC

S.A. Karaush,

Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of Labor and Environment Protection, Tomsk State University of Architecture and Civil Engineering. 

Annotation

Work at heights is often carried out using stairs. Falls from stairs are a typical cause of industrial accidents. Injuries from falling from a height, including from portable ladders and extension ladders, are usually severe.

The article discusses technical solutions that can prevent a ladder from moving along with a subsequent employee fall. Engineering solutions are presented in the form of nozzles on the stairs, which prevent the upper part of the stairs from shifting during the work of builders on the support. An assessment of engineering solutions for various options for their use on the support. Nozzles on the stairs are modified by the method of coupling with the support. A model is proposed for assessing the effectiveness of safety during work using nozzles on the stairs against the shift of the upper part of the stairs.

Key words: work from a ladder, shift of a ladder, sliding of a ladder, fall from a ladder, safety.

Введение

Работы на высоте являются работами повышенной опасности. Наиболее распространенные в строительстве работы на высоте проводятся с лестниц.  Статистика травматизма в Российской Федерации говорит о том, что доля травматизма при работе на высоте составляет около 25 процентов травм от общего их  количества [1]. Велика доля травм и в быту от падения с высоты. Падения с лестницы являются второй по значимости причиной несчастных случаев на производстве в строительной отрасли. Значительная часть этих инцидентов происходит на строительных площадках и в процессе эксплуатации при использовании лестниц-удлинителей [2,3,4]. Травматизм от падения с высоты, в том числе с лестницы как правило тяжелый и смертельный [3,4,5]. Около 70% серьезных аварий на лестницах происходят с переносными лестницами, и наиболее частой причиной падения является то, что лестницы скользят под пользователем [5,6,7].

Постановка проблемы

Лестница наиболее доступна с экономической точки зрения, очень мобильна, имеет малый вес и проста в эксплуатации. Следует отметить, что при падении с лестниц высока доля человеческого фактора. Поэтому технические меры безопасности при выполнении работ на высоте с лестниц являются по своей сути объектом повышенного внимания в рамках системы управления профессиональными рисками. Меры безопасности, которые исключают человеческий фактор, являются приоритетными.

Конструкция приставных лестниц и стремянок должна исключать возможность сдвига и опрокидывания их при работе. На нижних концах приставных лестниц и стремянок должны быть оковки с острыми наконечниками для установки на земле. При использовании лестниц и стремянок на гладких опорных поверхностях (паркет, металл, плитка, бетон) на нижних концах должны быть надеты башмаки из резины или другого нескользкого материала. При установке приставной лестницы в условиях, когда возможно смещение ее верхнего конца, последний необходимо надежно закрепить за устойчивые конструкции.

При выполнении работ с лестниц на опорах воздушных линий связи и воздушных линий электропередач (далее ВЛС и ВЛЭ) верхняя часть лестницы – тетива упирается в опору.  Так как опора ВЛС и ВЛЭ имеет либо круглое сечение, либо трапецеидальное, то при установке лестницы площадь сцепления и степень устойчивости невелики.

Технические средства, обеспечивающие безопасность работ, устанавливаемые на нижние концы лестницы (металлические оковки и башмаки из нескользкого материала), достаточно широко представлены. А вот насадка на верхнюю часть лестницы для выполнения работ на опоре в серийном производстве встречается крайне редко.

Основная часть

ГОСТ Р 58752-2019 «Средства подмащивания. Общие технические условия» дает определение лестницы  - конструкция, предназначенная для доступа рабочих в зону выполнения работ на высоте и создания кратковременных рабочих мест.

Приставная лестница состоит из тетивы 1 и ступеней 2 (рис. 1).

Деревянные опоры ВЛС и ВЛЭ имеют диаметр в вершине (верхнем отрубе) от 12 до 25 см. Железобетонные опоры имеют трапецеидальную форму. Металлические опоры имеют круглую или многогранную форму (далее по тексту опора).

При установке лестницы к опоре она нижней частью упирается в землю или пол концами тетивы, верхней частью ступенькой к опоре. Для того, чтобы лестница была устойчива, внизу применяются различные средства против сдвига: металлические наконечники, если лестница устанавливается на землю; резиновые противоскользящие насадки для керамических и бетонных оснований (рис. 1 п.3). Вверху применяются насадки против сдвигания лестницы. Все эти средства направлены против бокового смещения и скольжения лестницы, которые являются наиболее частой причиной падения работника с лестницы [5].

Так как поверхность опор круглая или трапецеидальная, то плоскость сцепления опоры с лестницей в большинстве случаев - это точка соприкосновения со ступенью (рис. 1 п.4). При установке лестницы к опоре имеется малая площадь сцепления. Соприкосновение происходит в месте касания. При подъеме человека нагрузка на опору будет N (рис. 1).  В случае перераспределении нагрузки в одну из сторон F1 или F2 больше силы Fсц., то лестница потеряет равновесие. Чтобы равновесие не потерялось необходимо, чтобы при подъеме по лестнице нагрузка распределялась в направлении N.

Чтобы увеличить устойчивость верхней части лестницы, необходимо применять насадку на верхней край лестницы.

Существуют различные типы насадок в зависимости от способа сцепления с опорой, возможности регулировки площади сцепления, а также наличия встроенных систем безопасности при выполнении работ на высоте.  

В Российской Федерации, Германии и в многих других странах в коммерческом плане наиболее распространена насадка для опоры на столб / мачту KRAUSE (рис.2). На (рис. 3) изображена насадка в рабочем положении.

* (см. Интернет-магазин лестниц KRAUSE в разделе «Принадлежности, наконечники на опоры и запасные части» по адресу http://krause-shop.ru/product/nasadka-dlja-opory-na-stolbmachtu-krause-122452). Насадка для опоры на столб / мачту KRAUSE предназначена для крепления лестниц с перекладинами к столбам диаметром 100–250 мм, может быть использована на лестницах с внутренней шириной 300–400 мм.

Помимо насадки для опоры на столб / мачту KRAUSE имеются и другие, которые не распространены в коммерческом плане, но в определенных случаях имеют преимущества.

Ниже мы рассмотрим имеющиеся насадки на лестницу. Их сущность, преимущества и недостатки при выполнении работ на опоре.

 На (рис.4) изображена насадка на лестницу с анкерной точкой [8].

Устройство работает следующим образом. Насадка на лестницу с анкерной точкой устанавливается на верхний край лестницы. С помощью Г – образного винта 3 и гайки-барашка 4 насадка крепится за боковины лестницы. Лестницу с насадкой подносят к опоре, на которую планируется подъем. Насадка упирается в опору на уровне груди человека. Вокруг опоры через проушины одевается анкерная петля. За коуши анкерной петли через карабин крепится гибкая анкерная линия с захватом ползункового типа. Лестница с насадкой и анкерной петлей поднимается на необходимую высоту. Устанавливается в устойчивое положение. Вручную натягивается гибкая анкерная линия. Тем самым анкерная петля фиксируется за опору и создает на верхней части лестницы анкерную точку. Насадка притягивается к опоре неподвижно, тем самым дополнительно предотвращается сдвигание верхней части лестницы в процессе ее использования. Нижний конец анкерной линии завязывается за нижнюю ступеньку лестницы.  Перед подъемом по лестнице человек одевает страховочную привязь и крепится через карабин за захват ползункового типа. Во время подъема захват перемещается по гибкой анкерной линии вместе с человеком, которая соединена с анкерной точкой на насадке. В случае падения с лестницы человека под воздействием его силы тяжести анкерная петля через гибкую анкерную линию и захват удерживает его от падения с лестницы. Тем самым во время подъема по всей длине лестницы человек в каждую единицу времени постоянно застрахован от падения с высоты.  Таким образом обеспечивается безопасность работ на высоте при подъеме и работе на лестнице.

Основное преимущество насадки на лестницу с анкерной точкой по сравнению с насадкой для опоры на столб / мачту KRAUSE заключается в наличии анкерной петли.

На (рис. 5) изображена универсальная насадка для верхней части лестницы против соскальзывания для любых типов и размеров опор, столбов, деревьев и плоских поверхностей, не требующая регулировки [9].

Насадка состоит из металлического прямоугольного профиля 1, по краям которого имеются регулируемые зажимы для крепления насадки за лестницу, состоящие из кронштейна 5 с прорезью для регулировки зажима 6, винта Г-образной формы 7 и гайки-барашка 8. На прямоугольном профиле неподвижно закреплена U-образная металлическая пластина 2 с отводами по краям 3, на внутренней части которой имеются шипы 4, расположенные по всей поверхности пластины.

Устройство работает следующим образом. Перед использованием лестницы насадка устанавливается на верхний край лестницы. С помощью Г-образных винтов 7 и гаек-барашков 8 насадка крепится за боковины лестницы. Лестница приставляется в необходимом месте, насадка упирается. Под воздействием прилагаемой нагрузки шипы на внутренней части конструкции входят в зацепление с поверхностью и не дают соскальзывать насадке вместе с лестницей. Таким образом, насадка не дает соскальзывать лестнице с необходимой поверхности, тем самым обеспечивается безопасность работ при подъеме и работе на лестнице.

Основные отличия. Чтобы насадка KRAUSE надлежащим образом работала, необходимо ее отрегулировать под конкретный столб / опору. В практическом плане это делается опытным путем: регулировка – приставление лестницы с насадкой – проба на сдвиг. Процесс регулировки может составить несколько циклов, что занимает определенное время.  Также насадка для опоры на столб / мачту KRAUSE работает надлежащим образом, если опора / столб правильной круглой или трапецеидальной формы (приставлена к основанию трапеции). Если же деревянная опора в процессе эксплуатации изогнулась или деформировалась, если железобетонный столб в верхней части начал крошиться, если насадка крепится к боковым сторонам трапеции, а также если нам необходимо приставить лестницу на дерево овальной и неправильной формы или оно будет более 250 мм в диаметре, то данная насадка не сможет выполнить свою функцию вообще или выполнит ее не надлежащим образом (верхняя часть лестницы будет неустойчива). Отводы по краям расположены параллельно основанию и задействуются при установке насадки к плоским поверхностям. Таким образом конструкция насадки позволяет приставлять лестницу к любым поверхностям. Насадка KRAUSE не предназначена для плоских поверхностей.

На (рис. 6) изображена универсальная насадка для верхней части лестницы против соскальзывания для любых типов и размеров опор, столбов, деревьев и плоских поверхностей с возможностью регулировки [10]. В данной насадке реализована возможность за счет регулировки увеличения площади сцепления насадки с опорой, тем самым увеличивается устойчивость лестницы с насадкой против соскальзывания.

Насадка на лестницу состоит из металлического прямоугольного профиля 1, по краям которого имеются регулируемые зажимы для крепления насадки за лестницу, состоящие из кронштейна 2 с прорезью для регулировки зажима 3, винта Г-образной формы 4 и гайки-барашка 5. На прямоугольном профиле 1 неподвижно (при помощи сварки, склейки и т.д.) закреплены кронштейны 6, к которым крепятся на петлях 7 дуги 8 с отводами 9 по краям. На внутренней части дуг 8 с отводами 9 имеются шипы 10 против проскальзывания. При смыкании дуги 8 составляют U – образный профиль, который имеет радиус более 50 см. В нижней части дуги 8 соединяются через пластины 11 при помощи регулируемого винта 12. В пластинах 11 нарезана резьба, по которой может вращаться винт 12. Пластины 11 закреплены к дугам 8 при помощи петель 13. При вращении винт 12 может развести или сомкнуть дуги 8. При вращении винта 12 дуги 8 изменяют свое положение относительно петель 7, изменяется угол наклона между дуг 8. Соответственно в зависимости от диаметра опоры можно произвести регулировку прилегания рабочих поверхностей насадки (дуг) с поверхностью опоры, при увеличении площади сцепления рабочих поверхностей насадки с опорой уменьшается проскальзывание. Отводы по краям расположены параллельно основанию и задействуются при установке насадки к плоским поверхностям. При приставлении насадки к плоским поверхностям дуги 8 находятся в сомкнутом положении.  

Устройство работает следующим образом. Перед использованием лестницы насадка устанавливается на верхний край лестницы. С помощью Г-образных винтов 4 и гаек-барашков 5 насадка крепится за боковины лестницы. Оценивается место установки лестницы. Если поверхность ровная, то регулируемым винтом 12 дуги 8 смыкаются и в зацепление с поверхностью входят отводы 9. Если же это опора или столб, то визуально оценивается площадь прилегания рабочих поверхностей насадки, при необходимости производится регулировка дуг 8 при помощи винта 12 с целью увеличения площади прилегания к опоре или столбу. Лестница приставляется в необходимом месте, насадка упирается. Под воздействием прилагаемой нагрузки шипы 10 на внутренней части конструкции входят в зацепление с поверхностью и не дают соскальзывать насадке вместе с лестницей. Таким образом, конструкция насадки позволяет увеличивать площадь сцепления насадки с опорой и приставлять лестницу с данной насадкой к любым поверхностям, не дает соскальзывать лестнице с необходимой поверхности, тем самым обеспечивается безопасность работ при подъеме и работе на лестнице.

На рис. 7 изображена универсальная насадка для верхней части лестницы против соскальзывания для любых типов и размеров опор, столбов, деревьев с анкерной точкой [11].  В данной насадке реализована возможность обеспечения безопасности работы на высоте, которая достигается за счет включения в конструкцию насадки анкерной петли, служащей анкерной точкой для крепления  страховочной системы, включающей, например, кроме анкерной петли гибкую анкерную линию, средство защиты (захват) ползункового типа и страховочную привязь.

Насадка состоит из металлического прямоугольного профиля 1, по краям которого имеются регулируемые зажимы для крепления насадки за лестницу, состоящие их кронштейна 5 с прорезью для регулировки зажима 6, винта Г-образной формы 7 и гайки-барашка 8. На прямоугольном профиле неподвижно закреплена U-образная металлическая пластина 2 с отводами по краям 3. На внутренней части U-образной металлической пластины имеются шипы 4 против проскальзывания. Отводы по краям расположены параллельно основанию. Посредине отводов имеются отверстия 9, через которые проходит анкерная петля 10. На обоих концах анкерной петли имеются коуши 11. Анкерная петля работает по принципу «удавки» – при нагружении она затягивается. Свободный конец анкерной петли крепится за страховочную систему, включающую, например, кроме анкерной петли гибкую анкерную линию, средство защиты (захват) ползункового типа и страховочную привязь.

Устройство работает следующим образом. Насадка на лестницу с анкерной точкой устанавливается на верхний край лестницы. С помощью Г-образного винта 7 и гайки-барашка 8 насадка крепится за боковины лестницы. Лестницу с насадкой подносят к опоре, на которую планируется подъем. Насадка упирается в опору на уровне груди человека. Вокруг опоры, через отверстия одевается анкерная петля 10. Анкерная петля продевается через один коуш и работает по принципу «удавки» – при нагружении она затягивается. Свободный конец анкерной петли крепится за гибкую анкерную линию и средство защиты (захват) ползункового типа. Лестница с насадкой и анкерной петлей  поднимается на необходимую высоту. Лестница приставляется в необходимом месте, насадка упирается. Под воздействием прилагаемой нагрузки шипы на внутренней части на U-образной металлической пластины входят в зацепление с поверхностью и не дают соскальзывать насадке вместе с лестницей. Вручную натягивается гибкая анкерная линия. Анкерная петля 10 фиксируется за опору и создает на верхней части лестницы анкерную точку. Насадка притягивается к опоре неподвижно, тем самым дополнительно предотвращается сдвигание верхней части лестницы в процессе ее использования. Нижний конец анкерной линии завязывается за нижнюю ступеньку лестницы. Перед подъемом по лестнице человек одевает страховочную привязь и крепится через карабин за средство защиты (захват) ползункового типа. Во время подъема захват перемещается вместе с человеком по гибкой анкерной линии, которая соединена с анкерной точкой на насадке. В случае падения человека с лестницы страховочная система (анкерная петля – анкерная линия – средство защиты (захват) ползункового типа – страховочная привязь) удерживает его от падения с лестницы. Тем самым по всей длине лестницы человек в каждую единицу времени всегда застрахован от падения с высоты. Таким образом обеспечивается безопасность работ на высоте при подъеме и работе на лестнице.

На рис. 8 изображена насадка на лестницу с кольцевой цепью [12]. В данной насадке кольцевая цепь по своей сути является устройством против сдвигания.

Насадка состоит из металлического  основания прямоугольного профиля 1, по краям которого имеются регулируемые зажимы для крепления насадки за лестницу, состоящие из кронштейна 5 с прорезью для регулировки зажима 6, винта Г–образной формы 7 и гайки-барашка 8. На прямоугольном профиле неподвижно закреплена U–образная металлическая пластина 2 с отводами по краям 3. На внутренней части U–образной металлической пластины имеются шипы 4 против проскальзывания. Отводы 3 по краям расположены параллельно основанию 1. Отводы 3 выполняют параллельно основанию 1, если опора для лестницы имеет плоскую поверхность. В зависимости от формы опоры отводы 3 металлической пластины 2 могут быть выполнены под разным углом. Посредине отводов 3 неподвижно присоединены полукольца 11 для крепления цепи 10 через карабины 9 с двух сторон с помощью полуколец 11. Возможно крепление цепи 10 неразъемно с одной из сторон через полукольцо 11, и разъемно - с другой стороны через карабин 9.

Устройство работает следующим образом. Перед использованием лестницы насадка устанавливается на верхний край лестницы. С помощью Г–образных винтов 7 и гаек-барашков 8 насадка крепится за боковины лестницы. Лестница приставляется к опоре в необходимом месте, насадка упирается в опору. Под воздействием прилагаемой нагрузки шипы 4 на внутренней части металлической пластины 2 входят в зацепление с поверхностью опоры и не дают соскальзывать насадке вместе с лестницей. После подъема на опору она опоясывается цепью 10 и закрепляется за отвод 3 через полукольцо 11 и карабин 9. Таким образом, насадка входит в неподвижное надежное сцепление с опорой за счет шипов 4 на  U–образной металлической пластине 2, а металлическая цепь 10, опоясанная за опору, не дает сдвинуться насадке относительно опоры. Таким образом, верхний край лестницы имеет две степени защиты против сдвигания: шипы на U–образной металлической пластине, которые предотвращают проскальзывание, и металлическая цепь, надежно фиксирующая насадку с лестницей на опоре.

Рассмотренные выше насадки на лестницы систематизируем и квалифицируем. Во-первых, насадки можно квалифицировать по способу сцепления с опорой, так как чем лучше сцепление, тем меньше возможность лестницы с насадкой соскользнуть с опоры. Регулировка насадки дает возможность увеличить площадь сцепления. Анкерная петля, цепь против сдвигания - это те инженерные решения, которые обеспечивают надежное сцепление лестницы с насадкой и опоры. Наличие в составе насадки анкерной петли позволяет обеспечить страховку при подъеме на высоту.

В таблице 1 Классифицированы способы крепления лестницы к опоре по функциональному исполнению и степени безопасности использования.

Таблица 1

Способ крепления  лестницу к опоре по функциональному исполнению

Надежность и функциональность сцепления с опорой

Наличие устройства по сцеплению верхнего края лестницы против сдвигания

Крепление верхнего края лестницы к опоре через насадку на лестницу

Обеспечение безопасности работ на высоте

Лестница без насадки

-

-

-

Лестница с насадкой против сдвигания

+

-

-

Лестница с насадкой и кольцевой цепью

+

+

-

Лестница с насадкой и анкерной точкой

+

+

+

Надежность сцепления с опорой обеспечивается следующим факторами:

  1. При креплении верхнего края лестницы через насадку надежность сцепления будет обеспечиваться надежностью отдельных элементов насадки. А именно: надежность крепления насадки с лестницей, прочность самой насадки, надежность крепления насадки к опоре.

Условием работоспособности конструкции, подверженной силовому нагружению, в общем случае является то, что выраженная в единицах прочность конструкции R должна быть больше нагрузки N, воспринимаемой этой конструкцией. Обозначив их разность как запас прочности Z, запишем это условие как:

  (1)

Так как наша конструкция состоит из нескольких элементов, то в нашем случае эта формула будет выглядеть как:

  (2)

где n – число элементов конструкции.

  1. При установке лестницы с насадкой к опоре сила сцепления насадки с опорой будет зависеть от степени свободного хода между насадкой и опорой (площади сцепления насадки с опорой), от силы трения сцепляющихся поверхностей.

В таблице 2 насадки квалифицированы по способу надежности сцепления с опорой.

Таблица 2

Наименование насадок

Регулировка по обхвату опоры

Регулировка по площади сцепления с опорой

Фиксация за опору

Насадка на столб/опору KRAUSE

+

-

-

Насадка на лестницу с анкерной точкой

+

-

+

Насадка на лестницу U – образной формы универсальная не регулируемая

-

-

-

Насадка на лестницу U – образной формы универсальная регулируемая

+

+

-

Насадка на лестницу U – образной формы не регулируемая с анкерной точкой

-

-

+

Насадка на лестницу с кольцевой цепью

-

-

+

Обсуждение результатов

Наиболее безопасной насадкой на верхней край лестницы в работе будет та конструкция, которая фиксируется за опору. Сдвигание верхнего конца лестницы в данном случае возможно только при нарушении целостности самой конструкции. Насадка с наличием в своем составе анкерной точки обеспечит безопасность работ на высоте. Но насадка с анкерной точкой по своей сути может подойти не во всех случаях. К примеру, если на опоре имеется крепление линий связи (линий электропередач) в нескольких местах, расположенных на различных расстояниях по высоте. В таком случае анкерную петлю снизу не поднять – будет мешать подвес.

Остальные конструкции насадок, которые жестко не фиксируются за опору, будут иметь ту или иную степень безопасности, которая будет зависеть от модуля сцепления насадки, зависящей от ее конструкции.  

Модуль силы сцепления и ее направление определяются из уравнений движения тела, в частности, из уравнений равновесия тела при его покое. Однако, как показывает опыт, сила сцепления Fсц не может превосходить некоторого своего предельного значения Fmax . В нашем случае предельное значении силы сцепления будет зависеть от:

1) степени свободы перемещения насадки с лестницей относительно опоры;

2) силы трения между насадкой и опорой.

Система «насадка – опора» может иметь в целом такое количество степеней свободы, которое является суммой степеней свободы составляющих нашу систему, за вычетом тех степеней свободы, которые ограничиваются внутренними связями [13].

В общем виде для пространственной модели степень свободы определяется по формуле:

 (3)

где m - количество степеней свободы; n - количество звеньев системы; j - общее количество подвижных частей; –сумма всех степеней свободы системы.

Сила трения скольжения действует в тех случаях, когда тело движется или его пытаются сдвинуть с места [14]. Сила трения равна произведению коэффициента трения скольжения на силу реакции опоры. Сила реакции опоры равна произведению массы на силу тяжести.

Формула силы трения будет иметь вид:  

  (6)

где µ- коэффициент трения; m – масса тела (в нашем случае масса насадки с лестницей и поднимающимся человеком); g- сила тяжести.

При увеличении веса тела и коэффициента трения увеличивается сила трения. Сила трения не зависит от площади соприкасаемых поверхностей.

Таким образом сила сцепления насадки с опорой будет равняться:

  (7)

Выводы

Эмпирически можно сделать вывод, что устойчивость насадки с лестницей будет тем выше, чем больше коэффициент трения насадки, который зависит от материала насадки и чем меньше степеней свободы движения в связке «насадка – опора», которые зависят от конструкции самой насадки. Данные эмпирические законы в основном подтверждаются инженерной практикой.

В настоящее время в обеспечении охраны труда преимущественным является риск – ориентированный подход. Для оценки риска применяются математические модели, которые могут сопоставить и оценить риск [15,16].

Существуют различные инженерные решения, которые могут обеспечить безопасность работ на высоте с использованием лестниц. Нет универсального эффективного инженерного решения для обеспечения безопасности работ на высоте с лестницы. В различных ситуациях наиболее эффективные инженерные решения различны.

Предложенная математическая модель дает нам понимание развития наиболее эффективных инженерных решений в разработке насадок на лестницы против сдвигания верхней ее части и может использоваться в оценке риска при выполнении работ на высоте с использованием лестниц.

 

Литература:

  1. Сенченко В.А., Карауш С.А., Каверзнева Т.Т. Меры безопасности при производстве работ на двускатных крышах //Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. –2017. – Т. 8, № 2. – С. 5–14. DOI: 10.15593/2224-9826/2017.2.01
  2. H. Hsiao, P. Simeonov, T. Pizatella, N. Stout, ... J. Weeks, Extension-ladder safety: Solutions and knowledge gaps, International Journal of Industrial Ergonomics, Volume 38, Issues 11–12, Pages 959-965, Publication Year 2008, https://doi.org/10.1016/j.ergon.2008.01.011
  3. Erika M. Plinera, Na JinSeo, Kurt E.Beschorner, Factors affecting fall severity from a ladder: Impact of climbing direction, gloves, gender and adaptation, Applied Ergonomics, Volume 60, April 2017, Pages 163-170, https://doi.org/10.1016/j.apergo.2016.11.011
  4. Helen M.Ackland, David V.Pilcher, Owen S.Roodenburg, Susan A.McLellan, Peter A.Cameron, D. JamesCooperab, Danger at every rung: Epidemiology and outcomes of ICU-admitted ladder-related trauma, Injury Volume 47, Issue 5, May 2016, Pages 1109-1117, https://doi.org/10.1016/j.injury.2015.12.016
  5. Kari K. Häkkinen, Jussi Pesonen, Erkki Rajamäki, Experiments on safety in the use of portable ladders, Journal of Occupational Accidents Volume 10, Issue 1, June 1988, Pages 1-19, https://doi.org/10.1016/0376-6349(88)90002-8
  6. Socias CM, Chaumont Menéndez CK, Collins JW, Simeonov P; Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Occupational ladder fall injuries - United States, 2011. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2014 Apr 25;63(16):341-6. Erratum in: MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2014 May 9;63(18):416. PMID: 24759655; PMCID: PMC4584774.
  7. Chien-Chi Chang, Wen-Ruey Chang, Simon Matz, The effects of straight ladder setup and usage on ground reaction forces and friction requirements during ascending and descending,Safety Science, Volume 43, Issue 7, August 2005, Pages 469-48, https://doi.org/10.1016/j.ssci.2005.08.002
  8. Патент на полезную модель «Насадка на лестницу с анкерной точкой»  Номер патента: 185193.  Страна: Россия  Год: 2018. Дата регистрации: 29.09.2018 . Номер заявки: 2018131525, Патентообладатель: ФГБОУВО Донской государственный технический университет, МПК: E06С 7/46.
  9. Патент на полезную модель «Насадка на лестницу»  Номер патента: 184480.  Страна: Россия  Год: 2018. Дата регистрации: 26.11.2018 . Номер заявки: 2018132217, Патентообладатель: ФГБОУВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», МПК: E06С 7/46.
  10. Патент на полезную модель «Насадка на лестницу»  Номер патента: 193480.  Страна: Россия  Год: 2019. Дата регистрации: 30.10.2019 . Номер заявки: 2019129116, Патентообладатель: ФГБОУВО «Донской государственный технический университет», МПК: E06С 7/46.
  11. Патент на полезную модель «Насадка на лестницу с анкерным устройством»  Номер патента: 196601.  Страна: Россия  Год: 2019. Дата регистрации: 06.03.2020 . Номер заявки: 2019127419, Патентообладатель: ФГБОУВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», МПК: E06С 7/46.
  12. Патент на полезную модель «Насадка на лестницу»  Номер патента: 189558.  Страна: Россия  Год: 2019. Дата регистрации: 28.05.2019 . Номер заявки: 2019100332, Патентообладатель: ФГБОУВО «Томский государственный архитектурно – строительный университет», МПК: E06С 7/46.
  13. Шатина А.В. Эволюция движения механических систем с бесконечным числом степеней свободы // автореферат дис.... докт. физ.-мат. наук. М. 2007.
  14. Каган М.Л., Антонов В.И., Белов В.А. Особенности сухого трения // Вестник МГСУ. 2012. № 11. С. 183—190.
  15. Минько, В. М. Математическое моделирование в охране труда / В. М. Минько // Калининград: изд-во ФГОУ ВПО «КГТУ», 2008. – 248 с.
  16. Минько, В. М. Методы научных исследований в техносферной безопасности: учебное пособие [Текст] / В.М. Минько // Калининград: Изд-во ФГБОУ ВО «КГТУ», 2014. – 97 с.