Введение

Временная конструкция, используемая для поддержки рабочей бригады и материалов. Временный каркас.

Строительные леса, также называемые лесами или подмостями, – это временная конструкция, используемая для поддержки рабочей бригады и материалов при строительстве, обслуживании и ремонте зданий, мостов и любых других сооружений, созданных человеком. Леса широко используются на строительных площадках для обеспечения доступа к высотам и участкам, которые в противном случае были бы труднодоступны. Небезопасные леса могут привести к смерти или серьезным травмам. Леса также используются в адаптированных формах для опалубки и подпорных конструкций, трибун, концертных площадок, выставочных стендов, лыжных трамплинов, хаф-пайпов и арт-проектов. Сегодня во всем мире используется шесть основных типов лесов: трубчатые леса с муфтами, сборные модульные системы лесов, модульные системы лесов H-образной рамы/фасада, подвесные леса, деревянные леса и бамбуковые леса (особенно в Китае, Индии и Гонконге). Каждый тип состоит из нескольких компонентов, которые обычно включают: опорную плиту или основание, являющуюся несущей основой для лесов; стойку – вертикальный элемент с соединительными узлами; ригель – горизонтальную распорку; поперечину – горизонтальный несущий элемент, поддерживающий настил, доски или палубу; диагональные и/или крестообразные распорки; настил из досок или штыков, используемый для создания рабочей платформы; муфту – соединительный элемент для соединения компонентов; анкерную связь – для крепления лесов к сооружениям; кронштейны – для расширения ширины рабочей платформы. Специализированные компоненты, используемые для повышения функциональности лесов как временной конструкции, часто включают в себя усиленные поперечины, лестницы или лестничные марши для входа и выхода на леса, балки-лестницы для перекрытия препятствий и мусоропроводы для удаления отходов с лесов или строительной площадки.

Античность

Розетки в стенах вокруг палеолитических наскальных рисунков в Ласко указывают на то, что для росписи потолка более 17 000 лет назад использовалась система строительных лесов. На кубке Берлинской литейной мастерской изображены леса в Древней Греции (начало V века до н.э.). Египтяне, нубийцы и китайцы также использовали конструкции, подобные лесам, для строительства высоких зданий. Первые леса изготавливались из дерева и крепились веревочными узлами.

Современная эпоха

Строительные леса возводились разными фирмами, придерживающимися существенно отличающихся стандартов и использующими разные размеры. Революцию в этой области совершили Дэниел Палмер Джонс и Дэвид Генри Джонс. Современные стандарты, технологии и процессы возведения лесов обязаны своим появлением этим людям и их компаниям: Rapid Scaffold Tie Company Ltd, Tubular Scaffolding Company и Scaffolding Great Britain Ltd (SGB). Дэвид Генри Джонс и Дэниел Палмер Джонс запатентовали "Scaffixer" в 1907 или 1910 году – соединительное устройство, значительно более прочное, чем веревка, которое коренным образом изменило строительство лесов. В 1913 году компания Джонса получила заказ на реконструкцию Букингемского дворца, в ходе которой "Scaffixer" получил широкую известность. В 1919 году Палмер Джонс представил улучшенную модель "Универсальный соединитель", которая вскоре стала отраслевым стандартом и остается им по сей день. Достижения в металлургии в начале XX века привели к внедрению трубчатых стальных водопроводных труб (вместо деревянных стоек) со стандартизированными размерами, что обеспечило промышленную взаимозаменяемость деталей и повысило структурную устойчивость лесов. Использование диагональных распорок также способствовало повышению устойчивости, особенно при строительстве высоких зданий. Первая рамочная система была выпущена на рынок компанией SGB в 1944 году и широко использовалась при послевоенном восстановлении.

Сегодня

Европейский стандарт BS EN 12811-1 устанавливает требования к характеристикам и методы проектирования – как конструктивного, так и общего – для строительных и рабочих лесов. Приведенные требования относятся к лесным конструкциям, опирающимся на прилегающие сооружения для обеспечения устойчивости. В общем случае эти требования также применимы и к другим типам рабочих лесов. Назначение рабочих лесов – обеспечение безопасной рабочей площадки и доступа, пригодного для выполнения работ рабочими. Европейский стандарт определяет требования к рабочим лесам, которые в значительной степени не зависят от материалов, из которых они изготовлены. Стандарт предназначен для использования в качестве основы при проведении запросов и проектировании.

Материалы

Основными компонентами лесов являются трубы, муфты и настилы. Легкие трубчатые леса, ставшие стандартом и совершившие революцию в строительстве лесов, заложив основу на десятилетия вперед, были изобретены и представлены в середине 1950-х годов. С помощью одного базового комплекта весом 24 фунта несколько рабочих могли легко собрать леса различных размеров и высоты без гаек и болтов, которые требовались ранее. Трубы обычно изготавливаются из стали или алюминия. Композитные леса используют трубы, намотанные стекловолокном в нейлоновой или полиэфирной матрице. Из-за высокой стоимости композитных труб они обычно используются только в случаях риска нахождения над головой электрических кабелей, которые невозможно обесточить. Стальные трубы бывают «черными» или оцинкованными. Трубы выпускаются различных длин и имеют стандартный наружный диаметр 48,3 мм (1,5 NPS). Основное различие между двумя типами металлических труб заключается в меньшем весе алюминиевых труб (1,7 кг/м против 4,4 кг/м). Алюминиевые трубы более гибкие и обладают меньшей устойчивостью к нагрузкам. Трубы обычно закупаются длиной 6,3 м, после чего их можно обрезать до определенных стандартных размеров. Большинство крупных компаний маркируют свои трубы своим названием и адресом для предотвращения кражи. Настилы обеспечивают рабочую поверхность для пользователей лесов. Они изготавливаются из выдержанной древесины и выпускаются трех толщин (38 мм (обычно), 50 мм и 63 мм), стандартной ширины (225 мм) и максимальной длины 3,9 м. Концы настилов защищены металлическими пластинами, называемыми обжимными кольцами, или иногда гвоздевыми пластинами, на которых часто выштамповано название компании. Деревянные настилы для лесов в Великобритании должны соответствовать требованиям стандарта BS 2482. Помимо дерева, используются стальные или алюминиевые настилы, а также ламинированные доски. В дополнение к настилам для рабочей платформы существуют опорные доски, которые укладываются под леса, если поверхность мягкая или вызывает сомнения, хотя можно использовать и обычные доски. Другое решение, называемое подкладкой, изготавливается из резиновой основы с отлитой внутри опорной пластиной; они предпочтительны для использования на неровной поверхности, поскольку адаптируются к ней, в то время как опорные доски могут расколоться и их придется заменять. Муфты – это соединительные элементы, которые удерживают трубы вместе. Наиболее распространенные называются лесочными муфтами, и существует три основных типа: угловые муфты, муфты с подкосами и поворотные муфты. Для соединения труб конец к концу используются соединительные штифты (также называемые втулками) или гильзовые муфты. Только угловые и поворотные муфты можно использовать для фиксации труб в «несущем соединении». Одиночные муфты не являются несущими и не имеют расчетной нагрузки. Другие распространенные компоненты лесов включают опорные плиты, лестницы, веревки, анкерные хомуты, распорные хомуты, лебедки, настил и т. д. Большинство компаний выбирают определенный цвет для окраски лесов, чтобы обеспечить быструю визуальную идентификацию в случае кражи. Все компоненты, изготовленные из металла, можно окрашивать, но деревянные изделия никогда не следует окрашивать, так как это может скрыть дефекты. Несмотря на указанные метрические измерения, многие строители лесов измеряют трубы и настилы в имперских единицах, при этом трубы – от 21 фута и более, а настилы – от 13 футов и более. В Гонконге и Макао широко используются бамбуковые леса, где нейлоновые ремни завязываются в узлы в качестве муфт. В Индии также в основном используются бамбуковые или другие деревянные леса, при этом столбы связываются веревками из кокосового волокна (койры).

Основные леса

Ключевыми элементами строительных лесов являются стойки, настилы и поперечины. Стойки, также называемые вертикальными элементами, представляют собой вертикальные трубы, которые передают весь вес конструкции на землю, где они опираются на квадратную опорную плиту для распределения нагрузки. Опорная плита имеет центральный штырь для удержания трубы и иногда крепится к подошве. Настилы – это горизонтальные трубы, соединяющие стойки. Поперечины опираются на настилы под прямым углом. Основные поперечины располагаются рядом со стойками, они удерживают стойки на месте и обеспечивают поддержку для настилов; промежуточные поперечины располагаются между основными поперечинами для обеспечения дополнительной поддержки настилов. В Канаде эту конструкцию называют "английской". В "американской" конструкции поперечины крепятся к стойкам, она используется реже, но имеет определенные преимущества в некоторых ситуациях. Помимо труб, расположенных под прямым углом, для повышения жесткости используются диагональные связи, которые располагаются по диагонали от настила к настилу, рядом со стойками, к которым они крепятся. Если связи крепятся к настилам, они называются настильными связями. Для ограничения раскачивания фасадная связь устанавливается на лицевую сторону лесов примерно каждые 30 метров под углом 35°–55°, проходя от основания до вершины лесов и закрепляясь на каждом уровне. Из ранее упомянутых соединителей, угловые соединители соединяют настилы или поперечины со стойками, а соединители типа "putlog" или одинарные соединители соединяют поперечины, несущие настил, с настилами. Поперечины, не несущие настил, следует фиксировать с помощью углового соединителя. Поворотные соединители предназначены для соединения труб под любым другим углом. Фактические соединения смещены, чтобы избежать их расположения на одном уровне на соседних стойках. Расстояния между основными элементами лесов в целом стандартны. 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 инспекции допускается ширина пролета до 2,7 м. Ширина лесов определяется шириной настилов, минимальная допустимая ширина составляет 600 мм, но более типичные леса из четырех настилов имеют ширину 870 мм от стойки до стойки. Для более тяжелых лесов может потребоваться 5, 6 или даже до 8 настилов в ширину. Часто добавляется внутренний настил, чтобы уменьшить зазор между внутренней стойкой и конструкцией. Высота яруса, расстояние между настилами, составляет 2 м, хотя базовый ярус может быть до 2,7 м. На схеме выше также показан стартовый ярус, который находится всего в 150 мм над землей. Расстояние между поперечинами определяется толщиной поддерживаемых настилов: для настилов толщиной 38 мм требуется расстояние между поперечинами не более 1,2 м, в то время как настил толщиной 50 мм может выдерживать расстояние между поперечинами 2,6 м, а настилы толщиной 63 мм могут иметь максимальный пролет 3,25 м. Минимальный вынос для всех настилов составляет 50 мм, а максимальный вынос не должен превышать 4 толщины настила.

Фундации

Хорошие основания необходимы. Часто каркасы лесов требуют больше, чем просто опорные плиты, чтобы безопасно выдерживать и распределять нагрузку. Леса могут использоваться без опорных плит на бетонных или аналогичных твердых поверхностях, хотя опорные плиты всегда рекомендуются. Для поверхностей, таких как тротуары или асфальтовое покрытие, опорные плиты необходимы. Для более мягких или вызывающих сомнения поверхностей необходимо использовать подошвенные доски; под одной стойкой подошвенная доска должна быть не менее чем с размерами не менее , а толщина – не менее . Для более тяжелых лесов могут потребоваться значительно более массивные брусья, установленные в бетон. На неровной поверхности необходимо выровнять площадку под опорные плиты, рекомендуется минимальный размер выравнивания около . Для безопасной рабочей платформы необходимы и другие элементы: она должна быть сплошной, иметь двойные ограждения и бортовые доски. Также необходимо обеспечить безопасный и надежный доступ.

Связки

Строительные леса редко представляют собой самостоятельные конструкции. Для обеспечения устойчивости леса (на изображении слева) обычно к прилегающему зданию, конструкции или металлическому каркасу крепятся связки. В обычной практике на традиционных лесах связка устанавливается каждые 4 м на смежных ярусах. Для сборных системных лесов требуются структурные соединения на всех рамах, то есть с шагом 2–3 м (схемы расположения связок должны быть предоставлены производителем/поставщиком системы). Связки крепятся к лесам как можно ближе к узлу соединения стоек и ригелей. В связи с недавними изменениями в нормативных документах, связки лесов должны выдерживать вертикальные (растягивающие/сжимающие) и поперечные (сдвиговые) нагрузки. Ввиду разнообразия конструкций существует множество различных типов связок, позволяющих максимально эффективно использовать возможности крепления. Сквозные связки проходят через проемы в конструкции, например, окна. Вертикальная внутренняя труба, пересекающая проем, крепится к лесам посредством трансома и горизонтальной трубы снаружи, называемой подкосной трубой. Зазоры между трубами и поверхностью конструкции заполняются или подклиниваются деревянными клиньями для обеспечения плотного прилегания. Коробчатые связки используются для крепления лесов к подходящим столбам или аналогичным элементам. Два дополнительных трансома устанавливаются поперек яруса с каждой стороны элемента и соединяются с обеих сторон более короткими трубами, называемыми связочными трубами. Если установка полноценной коробчатой связки невозможна, можно использовать угловую связку в форме буквы L для крепления лесов к конструкции. Для ограничения смещения внутрь дополнительный трансом, контр-трансом, устанавливается вплотную к внешней поверхности конструкции. Иногда можно использовать анкерные связки (также называемые болтовыми связками) – это связки, устанавливаемые в отверстия, просверленные в конструкции. Распространенный тип – кольцевой болт с расширяющимся клином, который затем крепится к узлу. Наименее «инвазивной» связкой является раскрывная связка. Она использует существующий проем в конструкции, в который вставляется горизонтально заклиненная труба. Раскрывная труба обычно фиксируется раскрывным винтовым штифтом (регулируемым резьбовым стержнем) и защитной прокладкой с обоих концов. Трансомная труба соединяет раскрывную трубу с лесами. Раскрывные связки не считаются надежными, поскольку полагаются исключительно на трение и требуют регулярной проверки, поэтому не рекомендуется использовать более половины всех связок в качестве раскрывных. Если невозможно использовать безопасное количество связок, можно использовать оттяжки. Это отдельные трубы, прикрепленные к ригелю, выходящие из лесов под углом менее 75° и надежно закрепленные в основании. Трансом в основании завершает треугольник, соединяющий его с основанием основных лесов.

Строительные леса из бамбука

Бамбуковые леса — это вид строительных лесов, изготовленных из бамбука, который на протяжении веков широко применялся в строительных работах. Многие известные достопримечательности, в том числе Великая Китайская стена, были возведены с использованием бамбуковых лесов, и их применение сохраняется до сих пор в некоторых регионах мира.

Постепенное снижение

В 2013 году в Гонконге было зарегистрировано 1751 бамбукового лесостроителя и около 200 компаний, занимающихся установкой лесов. Использование бамбуковых лесов сокращается из-за нехватки рабочей силы и материалов. Несмотря на дефицит рабочей силы и материалов, в последнее время вопросы безопасности стали вызывать серьезную озабоченность. Нехватка рабочей силы может быть связана с нежеланием молодых поколений становиться лесостроителями. "Они даже считают это грязной и опасной работой. Они не хотят этим заниматься", – сказал Ю Ханг Флорд, который 30 лет работал лесостроителем, а затем стал директором Wui Fai Holdings, члена Ассоциации генеральных торговцев лесостроителями Гонконга и Коулуна. "Они отказываются браться за работу, даже если мы предлагаем им высокую зарплату. Они боятся этого. Молодому поколению не нравятся работы, требующие больших усилий". Еще одна причина, по которой все меньше людей становятся лесостроителями, заключается в том, что новым сотрудникам необходимо пройти обучение в Гонконгском совете строительной индустрии для получения лицензии. Более опытные лесостроители обычно обучались по системе ученичества и могли получить больше практического опыта. Нехватка материалов также способствует сокращению использования бамбуковых лесов. Материал для бамбуковых лесов импортировался из материкового Китая. Бамбук, который созревает через три года, достигая широкого диаметра и толстой коры, идеально подходит для строительства лесов, и он поступал из района Шаосин провинции Гуандун. За последние два десятилетия компании были вынуждены искать поставщиков в 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 пока не увенчались успехом. Во многих африканских странах, особенно в Нигерии, бамбуковые леса все еще используются для небольших строительных проектов в городских районах. В сельской местности использование бамбуковых лесов в строительстве является обычным явлением. Фактически, бамбук является важным строительным материалом в Нигерии; бамбуковые материалы транспортируются на грузовиках и прицепах из сельских районов (особенно из тропических дождевых лесов) в города и северную часть Нигерии. Некоторые сооружения в центрах отдыха и развлечений, как в городских, так и в сельских районах Нигерии, возводятся с использованием бамбуковых материалов. Это делается не из-за бедности (особенно в городах), а для придания этим центрам большей эстетической привлекательности. Бамбуковые материалы все еще используются в строительстве некоторых бука (местных ресторанов) в сельской местности.

Использование в строительстве

Бамбуковые леса — это временная конструкция для поддержки людей и материалов при строительстве или ремонте зданий снаружи и внутри. В бамбуковых лесах пластиковые ленты и бамбуковые стебли связываются вместе, образуя прочную и надежную структуру без использования винтов. Бамбуковым лесам не требуется фундамент, если только конструкция имеет точку опоры для обеспечения устойчивости. Девять тысяч булочек, символизирующих удачу и благословение, установлены на четырнадцатиметровой бамбуковой башне перед храмом Пак Тай. Для парада Пиу Сик используются бамбуковые подставки и стеллажи, чтобы удерживать молодых артистов в костюмах над толпой.

Полосатые леса

Помимо муфт для путлогов (описанных выше), существуют также путлоговые трубы. Они имеют уплощенный конец или оснащены пластиной. Эта особенность позволяет вставлять конец трубы в кладку конструкции или опирать его на нее. Леса путлогового типа также могут называться лесами каменщика. Таким образом, леса состоят только из одного ряда стоек с одной обвязкой. Путлоги – это поперечины, прикрепленные к обвязке с одной стороны и встроенные в кирпичную кладку с другой. Шаг установки на лесах путлогового типа такой же, как и на универсальных лесах, и все равно требуются растяжки. В последние годы ряд новых разработок расширил область применения лесов, например, лестничные балки для перекрытия пролетов, где невозможно установить стойки, и более широкое использование настила и конструкций для создания временных крыш. Путлоговые трубы также могут использоваться вертикально, когда их вдавливают в грунт под давлением, чаще всего на газонах и полях, где над землей остается примерно 1/4 длины трубы. Цель этого альтернативного метода – создать надежную точку крепления для дополнительного вертикального леса, к которому можно прикрепиться, что часто используется на мероприятиях и фестивалях с лесами высотой до 6,4 метра, где можно безопасно подвешивать гирлянды, кабели и флажки.

Насосный привод

Насосная вышка — это тип переносной лесной системы. Леса опираются на опоры, прикрепленные к двум или более вертикальным стойкам. Пользователь поднимает леса, накачивая педали на опорах, как автомобильный домкрат.

Пекарь

Пекарские леса – это металлическая строительная платформа, которую легко собрать. Передвижные платформы обычно имеют ширину 6 футов (2 м) и длину 6 футов (2 м), а также высоту 6 футов (2 м). Их можно устанавливать друг на друга до трех ярусов с использованием дополнительных стабилизаторов. Высота рабочей платформы регулируется.

Лесоукладка на X-палубе

Низкие леса, регулируемые по высоте. Это гибридная платформа-лестница.