Қоршаулар мен қауіпсіздік қоршаулары: түрлері мен қолданылуы

Кіріспе

Жаяу жүргіштер мен көлік құралдарының қауіпсіздігін арттыруға арналған, дербес тұрған құрылғы.

Қоршаулар, қоршау рельстері, қоршаулар немесе жалпы қорғаушы жақтаулар – бұл шекаралық элементтер болып табылады және қауіпті немесе кіруге тыйым салынған аймақтарға қол жеткізуді болдырмауға немесе тоқтатуға мүмкіндік береді, сонымен бірге қоршауға қарағанда жарық пен көрінуді жақсартады. Көлденең қоршауларда кең таралған пішіндері – жалпақ, дөңгеленген жиек және түтікше пішіндері, ал тік қоршауларда, әсіресе үйлер маңында, тетраформалы найза тәрізді немесе шарлы ұштар жиі кездеседі. Парктер мен бақтардағы қоршаулар металл өңдеуде жиі спиральдар, жапырақтар, металл пластиналар және/немесе әсіресе қақпалардың жанындағы әртүрлі мотивтермен безендіріледі. Жоғары қауіпсіздікті қоршаулар (әсіресе жалпақ металдан жасалған болса, олар палисада түріне жатады) тік бұрышты ұштармен жабдылуы мүмкін, ал көптеген металдар сырғып түсуге қарсы бояуға жақсы жарайды. Қол тіреуіш өздігінен қоршауға қарағанда кем шектеуші болып табылады және қолдау көрсетеді. Сақтық рельстері технология саласында да қолданылады.

Қоғамдық қауіпсіздік

Көптеген қоғамдық кеңістіктерде кездейсоқ құлаудан қорғану үшін қоршаулар орнатылған. Егер жоғарырақ бөлігіне қол жеткізуге боладыysa, кез келген күрт биіктік өзгерісі құлау қаупін тудырады. Осы жауапкершілік пен құқықтық міндеттемелерге байланысты, ғимаратты пайдаланатын адамдарды қорғау үшін рельстер орнатылады. АҚШ-та қоршаулар әдетте құрылыс нормаларында кемінде 30 дюйм (76 см) құлдырау болған жағдайларда талап етіледі. Мұның архитектуралық және орталық екі мысалы бар. Орталық қоршаулар тік беткейлі жақын жерлердегі жаяу жолдары бойына орналастырылады. Рейлингтер көрікті жерлерде де орналасуы мүмкін. Ғимараттардағы қоршаулар көп болуы мүмкін және көптеген жағдайларда құрылыс кодекстерімен талап етіледі. Баспалдақтардағы тұтқалар балустрадалармен сүйеніп тұруы мүмкін, бұл балустраданы құрайды, ал жаяу өткелдер (бір типтегі көпір) және балкондар да олармен жиектелген. Әдеттегі тұрғын үй қоршауының (АҚШ) мысалы – декке немесе террасаға орнатылған ағаш рельстер (Ұлыбританияда қол тұтқасы). АҚШ-та мұндай рельстер әдетте қысыммен өңделген ағаштан салынады, сондықтан тік балустрадалармен жай дизайнға ие, олар құрылыс кодекстеріне (стандарттарға) сәйкес келеді. Трос рельстері әдетте көлденең тартылған тот баспайтын болат тростарды пайдаланады. Гранд-Каньон Skywalk-тегідей, шыны балустрадалар мен шыны панельдер қауіпсіздікті қамтамасыз ете отырып, көріністі ашады. Композиттік ағаштан жасалған дектердің танымалдылығы артып келе жатқандықтан, TimberTech сияқты өндірушілер композиттік рельстердің элементтерін ұсынады. Темірден жасалған рельстер де дәстүрлі және берік нұсқа болып табылады. Декоративтік үлгілер темір өнер туындылары болып саналады. Құрылыс кодекстері сондай-ақ қоршаудағы ешбір тесіктің 4 дюйм (10 см) диаметріндегі шардан өте алмайтынын талап етеді. 2003 жылғы Халықаралық құрылыс кодексінің 1012.3 бөліміне сәйкес үш ерекшелік бар, олар ашық кеңістіктердің мөлшерін белгілі бір жағдайларда шектеуге рұқсат береді. Әлеуметтік тұрақтылықты бейнелейтін рельстерді тапқыр пайдаланған көрнекті сәулетші – Алвар Аалто. Space Needle немесе Эйфель мұнарасы сияқты бақылау мұнараларының қоршаулары қоршауға немесе камераға айналатын деңгейге дейін үлкейтіледі. Бұл көпірлерде және эстакадаларда да жасалады, апаттар мен өзіне зиян келтірудің алдын алу үшін.

Many public spaces are fitted with guard rails as a means of protection against accidental falls. Any abrupt change in elevation where the higher portion is accessible makes a fall possible. Due to this responsibility and liability, rails are placed to protect people using the premises. Guardrails in the US are generally required by code where there is a drop of or more. Examples of this are both architectural and environmental. Environmental guard rails are placed along hiking trails where adjacent terrain is steep. Railings may also be located at scenic overlooks. Guard rails in buildings can be numerous, and are required by building codes in many circumstances. Handrails along stairways may be supported by balusters forming a balustrade, and catwalks (a type of footbridge) and balconies are also lined with them. An example of a common residential guard rail (US) handrail (Brit.) is a wood railing around a deck or patio. In the US this is typically built on site from pressure treated lumber thus featuring a simplistic design of vertical baluster spaced every demonstrating compliance with Building Codes (Standards). Cable railings typically use stainless steel cables strung horizontally. Glass balusters and glass panels open the view while still providing safety, as at the Grand Canyon Skywalk. With the increasing popularity of composite lumber for decking, manufacturers, like TimberTech are providing composite railing components. Wrought iron is another choice that is traditional and sturdy. Decorative examples are considered ironwork. Building codes also require that no opening in a guard be of a size such that a sphere may pass. There are three exceptions according to the 2003 International Building Code Section 1012.3 which allow openings to not exceed depending on occupancy groups or special areas. A major architect imaginatively used handrails representing social stability, Alvar Aalto. The guard rails of an observation tower such as the Space Needle or Eiffel Tower become exaggerated to the point of becoming a fence or cage. This is also done on bridges and overpasses to prevent accidents and suicides.

Құрылыс қауіпсіздігі

Өнеркәсіптік жұмыс орындарында қолданылатын қауіпсіздік қоршауларының көпшілігі жасалған болаттан тұрады. Болаттан жасалған қоршауды бастапқыда 1933 жылы Armco (The American Rolling Mill Company) компаниясы тас жолдарға арналған қоршау ретінде әзірледі, бірақ бұл мақсатқа арналмағанына қарамастан, өнеркәсіптік сектордағы зауыттар мен қоймаларда жиі қолданылады. Сонымен қатар, Kee Clamp Steel компаниясы 1934 жылы ауыл шаруашылығында мал ұстауға арналған болаттан жасалған қоршаудың тағы бір нұсқасын жасады, және Armco қоршауы сияқты, ол да өнеркәсіптік ортада жиі қолданылады. Яй түйреуіш болат және I-түйреуіш болат – қауіпсіздік қоршауларын жасау үшін жиі қолданылатын жасалған болаттың басқа мысалдары. 1980-ші жылдары әлемдік үкіметтер жұмыс істейтін халықтың және кәсіподақтардың сайлау құқығын қолдаған кезде, жұмысшылардың денсаулығы мен қауіпсіздігіне қатысты құқықтар маңыздырақ атанды. Бұл, өнеркәсіптік дамыған елдерде жұмыс орындарындағы қауіпсіздікке қатысты көптеген ережелер мен заңнамалардың 1990-шы жылдары енгізілуіне әкелді. АҚШ және Ұлыбританияда 1970 жылғы Еңбек қауіпсіздігі және денсаулық сақтау туралы заң (АҚШ) және 1974 жылғы Еңбек қауіпсіздігі және денсаулық сақтау туралы заң (Ұлыбритания) нәтижелерімен бірге, бұл енгізілімдер өндірістік объектілерде жұмыс орындарындағы қауіпсіздікке көбірек мән беруге ықпал етті. Әлемдегі кәсіпорындар жұмыс орындарындағы қауіпсіздіктің тиімділігін түсіне бастады, оның ішінде активтерді қорғаудың тікелей коммерциялық мәні де, қорғалған жұмыс күшінің өнімділігінің артуы да осының ішінде болды. Өнеркәсіптік жұмыс орындарында қорғанысқа деген сұраныстың өсуі қауіпсіздік қоршауларына деген сұраныстың артуына себеп болды. АҚШ-та OSHA стандарты 1910.28(b)(15) бойынша, жерден 4 фут (1 метр) немесе одан жоғары биіктікте жұмыс істейтін қызметкерлерде қолданбалар немесе қоршаулар сияқты жеке құлаудан қорғау жүйелері болуы керек. OSHA стандарты жоғары жұмыс орындарында жұмысшыларды қорғау үшін қоршау немесе қоршау жүйесін талап етеді, бірақ қазіргі өнеркәсіптік терминологияда осындай қауіпсіздік жүйесі қолданба жүйесі немесе қауіпсіздік рельс жүйесі деп аталады. Өнеркәсіптік және тарату объектілерінде қолданылатын "қоршау" термині, ашық ауадағы тас жол қоршауына ұқсайтын тік тіреулерге бекітілген көлденең рельстерден тұратын еденге орнатылған жүйелерді білдіреді. Объектінің қауіпсіздік қоршаулары зауыттың көлік қозғалысын бақылайды және көлік құралының қате соқтығысуы мүлікке немесе адамдарға зиян келтіруі мүмкін аумақтарды қорғайды. Қоршау жүйелерін көбінесе дәліздер немесе ғимарат қабырғалары бойында қолдануға болады. Көбінесе лифттердің кездейсоқ соқтығысуына жол бермеу үшін жабдықтардың айналасына қоршаулар орнатылады. Қоршау лифттердің немесе зауыттағы басқа көлік құралдарының жабдыққа, ғимарат қабырғаларына немесе қызметкерлерге кіруіне жол бермейтін қауіпсіздік кедергісін қамтамасыз етеді. "Өнеркәсіптік" немесе "объектінің қауіпсіздігі" қоршау жүйелерінің әрқайсысының өзіне тән артықшылықтары бар.

The majority of safety guardrails used in industrial workplaces are made from fabricated steel. Steel guardrail was originally developed by Armco (The American Rolling Mill Company) in 1933 as highway guardrail but is often used in the factories and warehouses of the industrial sector, despite not being intended for this application. Simultaneously, another version of steel guardrail was developed by Kee Clamp Steel for restraining cattle in the agriculture industry, this was released in 1934 and, like Armco guardrail, is still often used in industrial environments. Box beam steel and I beam steel are other examples of fabricated steel commonly used to make safety guardrails. As governments around the world courted the voting power of working people and trade unions in the 1980s, the health and safety rights of workers became of greater importance. This set the governmental procedures in motion that would see a flurry of regulations and legislation around workplace safety being introduced in industrialized countries in the 1990s. In the US and UK, these introductions, combined with the demonstrable success of the Occupational Safety and Health Act 1970 (US), and Health and Safety at Work Act 1974 (UK), led to workplace safety being taken more seriously at industrial facilities. Businesses worldwide began to see the value of effective workplace safety, in both the direct commercial sense of protecting assets, but also in the improved productivity levels of a protected workforce. Part of this increase in desire for industrial workplace protection, was a growth in demand for safety guardrails. In the US, under OSHA Standard 1910.28(b)(15), employees who work on surfaces that are 4 feet (1 m) or higher off of the ground must have personal fall protection systems in place, such as handrails or guardrails. Although the OSHA standard calls for a guardrail or guardrail system to protect workers on elevated work areas, current industry terminology would refer to that type of safety system as a handrail system or safety rail system. The term "guardrail" as used in industry and distribution facilities refers to floor mounted systems consisting of horizontal rails attached to upright posts that resemble outdoor highway guardrail. The facility safety guardrails control in plant vehicular traffic and protect areas where errant vehicle contact may cause harm to property or personnel. Common uses for guardrail systems may be along an aisle or building wall. Often guardrails are placed around equipment installations to prevent inadvertent contact from lift trucks. The guardrail provides a safety barrier preventing lift trucks or other in plant vehicles from traveling into equipment, building walls, or personnel. There are different types of "industrial" or "facility safety" guardrail systems, each with its own advantages.

Болаттан жасалған бүйірлі рельс

Ең көп таралған өнеркәсіптік немесе объектілердегі қауіпсіздік қоршаулары жүйелері болаттан жасалған, онда тік тіреулер ауыр қабырғалы болат құбырлардан – дөңгелек немесе шаршы пішіндес – жасалады. Ал ауыр калибрлі қабырғалы болат рельстер бұрандалар немесе басқа бекіткіштер арқылы тік тіреулерге механикалық түрде бекітіледі. Тіреулер негіз тақталарына дәнекерленіп, еденге бекітілуі немесе еденге орнатылып, бетонмен құйылуы мүмкін. Өнеркәсіптік және дистрибуциялық объектілерде болаттан жасалған қоршаулар жүйелері, зауыт ішіндегі көлік құралдарының қозғалысын шектеу және бақылау арқылы мүлік пен персоналды қорғауды қамтамасыз етеді. Бұл қоршау жүйелері сондай-ақ объекті ішіндегі қауіпті көлік қозғалысы туралы адамдарды ескертуге қызмет етеді. Кейбір объектілердегі қауіпсіздік болат қоршаулары бір көлденең рельспен, ал басқалары екі немесе үш рельспен жабдықталады. Еден деңгейінен біршама биік орналасқан бір ғана рельсті қауіпсіздік қоршауы көлік қозғалысын бақылауға жеткілікті болғанымен, ол екі немесе үш рельсті жүйеге қарағанда нашар көрінетіндіктен, жаяу жүргіншілерге жолдан тайып кету қаупін тудыруы мүмкін, мұнда жоғарғы рельс еден деңгейінен жоғары орналасқан. Өндірушілер болаттан жасалған қауіпсіздік қоршауларының әртүрлі сапаларын шығарады. Әрбір сапа нысанда қолданылатын көлік құралдарының мөлшері мен түріне, бақыланатын қозғалыстың көлеміне немесе күзетілетін аймақтармен байланысты құндылыққа/қауіп-қатерге байланысты әртүрлі қолдануға арналған.

Полимерлік қоршау

1992 жылы Детройттегі компания болаттан жасалған қоршауларға сары полимерлік қаптаманы енгізді, бұл өнеркәсіптік ортада болаттан жасалған қауіпсіздік қоршауларының көрінуін жақсартты және оларды үнемі қайта бояу қажеттілігінен құтқартты. Осы полимерлік қаптама өнеркәсіптік ортада полимерлік қоршаулардың пайда болуына бастама берді. 21-ші ғасырдың басында бірнеше компания өнеркәсіптік ортаға арналған полимерден жасалған қауіпсіздік өнімдерін әзірледі, ал 2001 жылы британдық компания болаттан жасалған қоршаудың арнайы өнеркәсіптік баламасын ойлап тапты, соның арқасында нарыққа алғашқы тұрақты, икемді полимерлік қауіпсіздік қоршауы енгізілді. 2000-шы жылдардың басында итальяндық компания азық-түлік өнеркәсібіндегі қабырғалар мен жабдықтарға арналған кішкентай бамперлерді ұсынатын полимерлік бампердің нұсқасын қосты. Бельгиялық компания 2010 жылы икемді кедергіні, ал 2014 жылы АҚШ-тағы компания өнеркәсіптік ортаға арналған гибридтік полимер-болат қоршауын ұсынды. Қауіпсіздік қоршауларын өндіруде қолданылатын полимерлердің көптеген түрлері бар. Полимердің табиғи қасиеттерін жақсарту үшін полимер гранулаларын өндіріс процесінде араластыруға болады. Ең көп қолданылатын полимер түрлері: полиэтилен, полипропилен және поливинилхлорид (ПВХ). Осы полимер түрлерін пайдалану арқасында полимерлік қоршаулар үшін үш негізгі дизайн философиясы қалыптасқан: Соққыны тарату, бұл көп компонентті инженерияны қолдану арқылы қоршаулардың соққы кезінде иіліп, энергияны сіңіріп, таратып, бастапқы пішініне оралуын қамтамасыз етеді. Гибридтік, ол полимермен қапталған болаттан жасалған өзегі бар. Орталық бекіту, ол цемент және болаттан жасалған жер асты бекіткіштерімен жерге бекітілген қатты полимерлік тіреуді пайдаланады. Полимерлік соққыны тарату қауіпсіздік қоршауының дизайны болаттан жасалған қоршауларға қарағанда артықшылықтар ұсынады. Болаттан жасалған қоршаулар, егер жеткілікті энергиямен соқтығысса, қайтымсыз деформацияланады және соқтығысқан көлікке, қоршаудың өзіне және тіпті еденге жөндеу немесе ауыстыру қажет болады. Ал Соққыны тарату қауіпсіздік қоршауының дизайны қоршаудың соққы кезінде иіліп, энергияны таратып, бастапқы пішініне оралуына мүмкіндік береді. Нәтижесінде қоршау немесе соқтығысқан көлік зақымдалмайды.

In 1992 a yellow polymer cover sleeve for steel guardrails was introduced by a Detroit based company which enhanced the visibility of steel safety guardrails in industrial environments and removed the need for continual repainting. This polymer cover was the beginning of polymer guardrail in the industrial environment. At the turn of the 21st century, several companies developed safety products constructed with polymer designed specifically for industrial environments and in 2001 a dedicated industrial alternative to steel guardrail was invented by a British based company, and thus the first fixed flexible polymer safety guardrail was introduced to the market. In the early 2000s, an Italian company added a version of a polymer bumper providing small bumpers for walls and equipment in the food industry. A Belgian company also introduced a flexible barrier in 2010 and in 2014 a US based company introduced a hybrid polymer steel guardrail for industrial environments. There are many types of polymer used in manufacturing safety guardrail. Polymer grains may be blended as part of the production process in order to enhance the natural properties of polymer in different ways. The most common types of polymer used are: polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride (PVC). Using these types of polymer, there are three basic design philosophies for polymer guardrails:

Impact Dispersal, which applies multi component engineering to enable guardrails to bend on impact, absorbing and dispersing energy, before returning to their original shape. Hybrid, which features a steel core encased in polymer. Central Fix, which utilizes a solid polymer post fixed into the ground with cement and steel subterranean fixings. The Polymer Impact Dispersal Safety Guardrail design offers an advantage over steel guardrails. Steel guardrails, if impacted with sufficient energy, will permanently deform and require repair or replacement to the impacting vehicle, the guardrail itself, and even the floor substrate. Where the Impact Dispersal Safety Guardrail design allows the guardrail to bend on impact, disperse the energy, and return to its original shape. Resulting in no damage to the guardrail or the impacting vehicle.

Өнеркәсіптік немесе нысандық қауіпсіздікке арналған қорғаушы жақтаулар үшін сынау стандарттары

2017 жылға дейін қауіпсіздік қоршауларын қалай сынау керектігіне және нәтижелерді қалай жеткізуге қатысты қабылданған стандарттар болған жоқ. 2017 жылы BSI (Британдық стандарттар институты) PAS 13:2017 «Жұмыс орындарындағы көлік қозғалысын басқаруда қолданылатын қауіпсіздік кедергілеріне арналған әдеп кодексі» (әдетте PAS13 деп аталады) атты жалпыға қолжетімді спецификацияны жариялады, онда қауіпсіздік кедергілерінің соққыға төзімділігін сынау әдістері де қарастырылған. Бұл ұқсас қоршау өнімдерін салыстыруға арналған сынақ әдісінің нұсқауларын қамтиды, сондай-ақ жұмыс орнындағы қазіргі ең жақсы тәжірибелік жол қозғалысын басқару процедураларын және олар ішіндегі қауіпсіздік қоршауларына стандарттарды белгілейді. АҚШ-та қоршауларды сынау үшін ANSI (Америкалық Ұлттық Стандарттар Институты) стандарты жоқ. Болаттан жасалған қоршау жүйелерін өндірушілер өз жүйелерінің , жылдамдықпен қозғалатын жүктемеден соққыға төтеп беруін сынап тексереді, ал полимерлі қауіпсіздік қоршау жүйелерін өндірушілер өнімдерін әртүрлі соққы деңгейлерінде бағалайды және тексереді, себебі олар ұсынатын қоршау өнімдерінің жүйелері әртүрлі болуы мүмкін – қарапайым, төмен энергиялы жаяу жүргіншілерге арналған қоршаулардан бастап, жоғары энергиялы өнеркәсіптік қозғалысқа арналған қоршауларға дейін. Болаттан және полимерден жасалған қоршауларды сынауды стандарттау үшін Материалдарды өңдеу өнеркәсібі (MHI) сауда қауымдастығының құрамындағы Қорғаныш қоршауларын өндірушілер қауымдастығы (ProGMA) өнеркәсіптік тобы қазіргі уақытта ANSI-мен бірлесіп, өнеркәсіптік мақұлдаумен сынау және есеп беру стандартын әзірлеуде.

Автомобиль қауіпсіздігі

Жол қозғалысы инженериясында тас жолдың қоршауы, бақырылмайтын көліктің жол жиегіндегі кедергілерге – олар қолдан жасалған (көрсеткіш құрылымдар, су өткізгіштер, электр бағаналары) немесе табиғи (ағаштар, тасты беткейлер) – соғылуынан сақтайды, жолдан шығып тік жардан құлауынан немесе қарсы бағыттан келе жатқан көлікке (әдетте орталық бөлігіш деп аталады) шығуынан алдын алады. Жол жиегіндегі кедергілер әдетте тұрақты нысандар деп аталады. Екінші мақсат – қоршау бойы бұрылғанда көлікті тік күйде ұстап тұру. Көліктің жылдамдығы және қоршауға соққан кездегі бағыты сияқты факторлар қоршаудың тиімділігіне әсер ететін маңызды шарттар болып табылады. Бүгінде ең көп қолданылатын қоршау түрі – Blocked Out W (Strong Post) нұсқасы. Қатты тіректі W нұсқалы қоршау ағаш тіректер мен ағаш блоктарынан немесе ағаш немесе пластик блоктары бар болат тіректерден тұрады. Ағаш немесе пластик блоктар соқтығыс кезінде көліктің тіректерге ілігіп қалуын азайтады немесе болдырмайды. Бұған қоса, блоктар қоршауды кедергіге (мысалы, тротуарға) қатысты арақашықтықты арттыру үшін қолданылуы мүмкін. Тіректердің басты міндеті – тірек бұрыла бастағанда қоршаудың биіктігін сақтау. Алайда, жолға жақын орнатылған "қауіпсіздік кедергілері" бірнеше себептерге байланысты, соның ішінде жүргізушілер мен жаяу жүргіншілердің назарының ауысуына байланысты, жаяу жүргіншілердің жарақат алу ықтималдығын арттырады. Осы себептерге байланысты Ұлыбританиядағы бірқатар кеңестер жаяу жүргіншілерге арналған қоршауларын алып тастады. Бұл Лондонның Кенсингтон және Челси корольдік округі осыны жасағаннан кейін болды, нәтижесінде жаяу жүргіншілерге келген жарақаттардың көрсеткіші қаланың басқа аймақтарына қарағанда үш есе жылдам төмендеді. Дөңгелекті көліктерді жаяу жүргіншілерден бөлетін кедергілерді жою – қалалық дизайндағы ортақ кеңістік тұжырымы мен философиясының маңызды бөлігі. Әлемдегі бірқатар маңызды көпірлерде және көпшілік жиналатын негізгі аймақтарда қауіпсіздік кедергілері орнатылды.

Темір жолдар

Темір жолдың рельстерінде дөңгелектерді бұрылыстардағы не алмаздағы қауіпті тұстардан өткізу үшін күзет рельстері (немесе тексеру рельстері) орнатылады. Сонымен қатар, өте тік бұрылыстардағы ең ішкі жүріс рельстерінің ішкі жағына да күзет рельстері қойылуы мүмкін. Көбінесе күзет рельстері поездан шығып кеткен жағдайда, әсіресе көпірлер сияқты басқа құрылымдардың зақымдануын болдырмау үшін қолданылады.