способ страховки рабочего при производстве ремонтно-строительных, реставрационных и профилактических работ на вертикальной поверхности зданий и сооружений и устройство - страховочная система для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ страховки рабочего при производстве ремонтно-строительных, реставрационных, монтажных и профилактических работ на вертикальной поверхности зданий и сооружений, отличающийся тем, что рабочий располагается на вертикальной поверхности зданий и сооружений посредством устройства для страховки - страховочной системы рабочего, включающего закрепленную на поясе рабочего металлоконструкцию, состоящую из последовательно - параллельно соединенных спусковых и подъемных узлов, находящихся на руках и ногах рабочего, и связанных с гибкими тросами, при наличии двух или трех тросов, они проходят через указанные узлы и закреплены в верхней части зданий или сооружений, а при наличии четырех тросов, они одними своими концами закреплены в металлоконструкции, а другими - проходят через блоки, смонтированные в верхней части зданий или сооружений, возвращаются назад в металлоконструкцию и проходят через ее тормозные и спусковые узлы, управляемые переключателями - распределителями, с возможностью наматывания на барабаны, смонтированные под страховочной системой рабочего.

2. Устройство для страховки - страховочная система рабочего при производстве ремонтно-строительных, монтажных, реставрационных и профилактических работ на вертикальной поверхности зданий и сооружений, включающее гибкий трос, отличающееся тем, что включает закрепленную на поясе рабочего металлоконструкцию, состоящую из последовательно - параллельно соединенных спусковых и подъемных узлов, находящихся на руках и ногах рабочего, и связанных с гибкими тросами, при наличии двух или трех тросов они проходят через указанные узлы и закреплены в верхней части зданий или сооружений, а при наличии четырех тросов они одними своими концами закреплены в металлоконструкции, а другими - проходят через блоки, смонтированные в верхней части зданий или сооружений, возвращаются назад в металлоконструкцию и проходят через ее тормозные и спусковые узлы, управляемые переключателями - распределителями, с возможностью наматывания на барабаны, смонтированные под страховочной системой рабочего.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства при проведении мелких ремонтно-строительных, монтажных, реставрационных и профилактических работ на фасадах жилых и производственных зданиях, а также на различных высотных сооружениях с использованием альпинистского снаряжения. Данное устройство может быть использовано и при выполнении спасательных и иных работ, связанных с перемещением по вертикальной поверхности зданий и сооружений.

Прочностные характеристики альпинистского снаряжения, возможность за относительно короткий промежуток времени организовать рабочее место для выполнения локальных работ: провести выборочную герметизацию, отремонтировать участок водосточной трубы, заштукатурить обвалившийся участок карниза, смонтировать антенну и вентиляцию, вымыть стекла сделали использование гибких тросов для страховки рабочего незаменимым.

Такой способ незаменим там, где невозможно использовать подъемные машины и механизмы, которые во многих ситуациях невыгодно использовать из-за немалых финансовых и организационных затрат, существенных временных затрат на подготовительные работы: монтаж лесов, подъемных машин и механизмов и других вспомогательных средств, которые также требуют немалых затрат как на их эксплуатацию и хранение, так и ремонт.

Первыми источниками информации о применении гибких тросов (канатов) для выполнения работ на вертикальных поверхностях с помощью альпинистского снаряжения были газеты, освещающие строительство Нарынской, Саяно - Шушинской, Токтогульской и Зейской ГЭС, которые рассказывали о разных работах, которые выполняли альпинисты, так как никаких других приемов и способов применить в тех условиях было невозможно.

О возможности применения альпинистской техники и альпинистского снаряжения в производстве работ была сделана попытка в книге Мартынова А.И. «Промышленный альпинизм», серия «Школа альпинизма», 2001 г., «СпортАкадемПресс».

Однако о способах страховки рабочего, применяющего альпинистское снаряжение при выполнении тех или иных строительных, монтажных, ремонтно-строительных, реставрационных и профилактических работ на зданиях и сооружениях различной конфигурации и конструкции, сведений нет. Рассматриваются лишь прочностные характеристики некоторых предметов, используемых альпинистами, и те способы и приемы, которые используют альпинисты и скалолазы в горах.

На первых этапах работы, выполняемых с применением альпинистского снаряжения, не требовали высокой квалификации от рабочего, и перемещение рабочего по страховочным тросам преимущественно были сверху вниз (см. «Промышленный альпинизм» - методическое пособие, 1990, «Физкультура и спорт», Управление альпинизма ВС ВДФСО профсоюзов УМЦ «Эльбрус», стр.104, гл. V). Тросы привязывались в верхней части зданий и сооружений, и рабочий, выходя либо на кровлю, либо на самую высокую точку какого-либо сооружения, закреплялся на тросе и спускался по нему к месту выполнения работ.

Со временем работы, которые надо было выполнять, используя альпинистскую технику и альпинистское снаряжение, усложнялись, и требовалось при их выполнении перемещаться не только сверху вниз, но и во все стороны поверхности вертикального участка того или иного здания или сооружения с разнообразными конфигурациями и конструкциями, выполняя требуемую технологию, причем эти работы надо было проводить на сравнительно большой высоте с применением достаточно сложного инструмента и оборудования.

Возникла необходимость в создании страховочной системы, с помощью которой рабочий может выполнять работы, не только спускаясь по гибким тросам, но и перемещаясь с их помощью в любую сторону по вертикальной поверхности зданий и сооружений различных конфигураций и конструкций.

Известно устройство для перемещения и страховки при производстве ремонтно-строительных, монтажных, реставрационных и профилактических работ на вертикальной поверхности зданий и сооружений с использованием гибкого троса (SU 1038450 А, 30.08.1983).

Недостатком данного устройства является отсутствие средств для его применения при производстве работ на поверхности зданий и сооружений, обладающих различной конфигурацией, а также необходимость дополнительных трудозатрат для монтажа устройства и выполнения работ с его использованием.

Несмотря на то, что усложнилась организация страховки рабочего, практика показала, что техническим результатом, достигаемым при реализации предложенного устройства страховки определенным способом, является обеспечение возможности выполнять работы дешевле и быстрее, нежели использование не только традиционных подъемных машин и механизмов, но и в случае, предусматривающем простейший спуск рабочего по гибким тросам. Данное устройство позволяет проводить работы с учетом конфигурации зданий и сооружений.

Указанный технический результат достигается за счет способа страховки рабочего при производстве ремонтно-строительных, реставрационных, монтажных и профилактических работ на вертикальной поверхности зданий и сооружений, согласно которому, рабочий располагается на вертикальной поверхности зданий и сооружений посредством устройства для страховки - страховочной системы рабочего, включающего закрепленную на поясе рабочего металлоконструкцию, состоящую из последовательно - параллельно соединенных спусковых и подъемных узлов, находящихся на руках и ногах рабочего и связанных с гибкими тросами, при наличии двух или трех тросов они проходят через указанные узлы и закреплены в верхней части зданий или сооружений, а при наличии четырех тросов они одними своими концами закреплены в металлоконструкции, а другими - проходят через блоки, смонтированные в верхней части зданий или сооружений, возвращаются назад в металлоконструкцию и проходят через ее тормозные и спусковые узлы, управляемые переключателями - распределителями, с возможностью наматывания на барабаны, смонтированные под страховочной системой рабочего.

На фиг.1 изображена схема возможных конфигураций зданий; на фиг.2 - способ расположения страховочной системы на здании в форме усеченной пирамиды; на фиг.3 - функциональная схема металлической конструкции устройства; на фиг.4 - схематичное представление изменения положения рабочего с помощью устройства на здании с конфигурацией усеченной пирамиды.

Схематично все современные здания и сооружения, на которых проводятся различные работы, можно представить в виде четырех основных фигур: призмы, цилиндра, конуса или пирамиды.

В зависимости от изменения положения этих фигур и соотношения размеров основания и высоты (фиг.1) требуется различный подход к выполнению тех или иных работ, изменяется организация страховки рабочего путем изменения количества элементов, используемых в устройстве - страховочной системе предлагаемого способа.

Далее будет описана конфигурация зданий и сооружений в виде усеченного конуса, у которого площадь нижнего основания меньше верхнего (фиг.2). Именно при такой конфигурации зданий или сооружений устройство используется со всеми основными составляющими ее узлами и элементами.

Практика определила четыре основных случая использования страховочной системы, когда не только происходит изменение конфигурации зданий и сооружений, но и изменение соотношения их геометрических размеров. Рассмотрим эти случаи.

Случай 1. Самый простой при организации страховки, на зданиях или сооружениях, представляющих собой конус или пирамиду, где линейные размеры высоты существенно больше линейных размеров оснований то есть: Нб>Lб.

В этом случае устройство - страховочная система содержит, как правило, два гибких троса и их вполне достаточно для перемещения, чтобы оказаться в любой точке поверхности здания или сооружения с вышеуказанной конфигурацией.

Случай 2 (следующий по сложности). Организация страховки на зданиях или сооружениях, представляющих собой фигуры прямоугольной призмы или цилиндра, где высота здания или сооружения изменяется в интервале: 0<На<МШ; а длина превышает величину МШ: La>МШ, La>Ha - горизонтальные размеры здания существенно больше вертикальных, где: МШ - монтажный шаг, ограниченный длиной используемых тросов, максимально допустимая длина которых МШ=100 м.

Случай 3. Нб>МШ; Lб<МШ; и Lб<Нб.

Во втором и третьем случаях при выполнении работ используются при организации страховки рабочего от 2-х до 4-х гибких тросов.

Случай 4 (самый сложный при организации страховки). Здания или сооружения представляют собой фигуры усеченного конуса или усеченной пирамиды, причем верхнее основание по площади больше нижнего основания.

Этот случай подробно описывается далее. В этом случае рабочий, как правило, при организации страховки использует четыре гибких троса с применением всех составных частей устройства.

Реализация способа начинается с момента подготовки рабочим устройства - страховочной системы, которая своими гибкими тросами опутывает, как паутина, ту или иную конфигурацию здания или сооружения таким образом, чтобы рабочий с повышенной надежностью и минимальными временными затратами мог добраться к местам проведения того или иного вида ремонтно-строительных, монтажных, реставрационных и профилактических работ на вертикальной поверхности зданий и сооружений.

Начало организации страховки заключается в привязке страховочного устройства в верхней части сооружения, схематично изображенного на фиг.2, в точках 1 и 3, выбранных рабочим таким образом, чтобы у рабочего была возможность оказаться в любой точке, где необходимо провести планируемые работы, на всей вертикальной поверхности здания или сооружения, охватываемой границами, образованными вертикальными линиями, проведенными из точек 1 и 3 вниз и горизонталью, проведенной через эти же точки.

Между точками 1 и 3 натягивается горизонтальный трос 4, по которому скользит блок, и вертикально вниз из точки 2 от него навешивается другой страховочный трос 4, на котором во время выполнения работ висит рабочий.

Из точек 1 и 3 к металлоконструкции 5, закрепленной на рабочем, также идут два троса 4, регулирующих положение рабочего по всей площади вертикальной поверхности здания или сооружения путем перемещения этих тросов через металлоконструкцию 5, находящуюся на рабочем (фиг.3).

Перемещение тросов 4 через металлоконструкцию 5, находящуюся на рабочем, происходит в зависимости от желания рабочего попасть в ту или иную точку вертикальной поверхности здания или сооружения.

Рассматривается случай, когда рабочему приходиться использовать все узлы представленного устройства для страховки, когда рабочему необходимо переместиться из точки 5₁ (фиг.4), находящейся в нижней части здания, в точку 5₂ , находящуюся в верхней части и на некотором смещении вправо. Рабочий, перемещая правой рукой и правой ногой вдоль троса 4, идущего к блоку 3, нагружая его, протягивает этот трос через Сх-ПУ в металлоконструкции 5, закрепленной на поясе, и то же самое делает левой рукой и левой ногой вдоль вертикального троса 4, идущего к блоку 2, в руках и на ногах рабочего схватывающие - подъемные узлы (Сх-ПУ), входящие в страховочную систему, меняя, по мере необходимости, нагрузку на тросы с рук на пояс. С помощью переключателей - распределителей 5.3 соответствующие тросы проходят через (Сх-ПУ) металлоконструкции, рабочий перемещается вверх вправо.

В зависимости от того, в какую точку вертикальной поверхности здания или сооружения необходимо попасть рабочему, рабочим в металлоконструкции 5 (фиг.2), закрепленной на нем, устанавливаются в рабочее положение на том или ином тросе (фиг.3) либо схватывающие - подъемные узлы (Сх-ПУ), позволяющие перемещаться вверх по тросу, либо спусковые - зажимные узлы (Сп-ЗУ), позволяющие осуществлять движение вниз по тросу.

Металлоконструкция, закрепленная на рабочем (фиг.3), представляет собой последовательно-параллельное соединение схватывающих-подъемных узлов (Сх-ПУ) 5.2 и спусковых-зажимных узлов (Сп-ЗУ) 5.1, в которое можно вставить три троса одновременно, проходящих через блоки 1, 2 и 3 (фиг.2). В зависимости от того, в какую точку необходимо переместиться рабочему и в каких условиях выполняются работы, в металлоконструкции с помощью переключателей-распределителей 5.3 создается соответствующая комбинация из Сх-ПУ и Сп-ЗУ, и она дополняется барабанами 5.4 для сборки тросов.

При перемещении вниз рабочая схема упрощается: в руках и на ногах рабочего нет Сх-ПУ, а работают только Сп-ЗУ узлы на поясе рабочего, и в этом случае используются только два троса.

В случае 1, когда схематичная фигура здания или сооружения конус с вершиной в верхней части (например, труба, церковь, ...) с острой вершиной, то количество тросов может быть не более двух.

В случаях 2, 3, 4, когда схематичная фигура здания усеченная пирамида или конус, цилиндр или призма и верхняя часть здания обладает не малой длиной или шириной, то используются четыре троса.

Длина тросов, используемых для работ на зданиях и сооружениях, может позволить при разовой сборке устройства - страховочной системы проводить работы на площади вертикальной поверхности до 10000 кв. м.

С помощью устройства - страховочной системы по рабочей схеме на фиг.3 были произведены реставрация и восстановление церковного комплекса в 1998 на ул. Варварка у гостиницы «Россия», а в 2001 - нового здания Главпочтамта и многих других зданий и сооружений.