گود برداری یا حفاری
به هر گونه برش، حفره، گودشدگی یا كانال كه بر روی سطح زمین و توسط انسان با جابجایی خاك ایجاد میشود، گود برداری اطلاق میشود. برای پایدار نمودن دیوارهی گودبرداریها در مناطق شهری، از انواع عناصر ساختمانی كه از تركیب خاك و سنگ تشكیل یافتهاند، اصطلاحاً سازهی نگهبان نامیده میشود. در تخریب، گودبرداری و اجرای سازههای نگهبان، یكی از مهمترین نكات، حفظ ایمنی كارگاه است. در آیین نامهها و مقررات ملی ساختمان، دستورالعملهای ایمنی به صورت مطلوب و شفاف جهت تخریب، گودبرداری و اجرای سازهی نگهبان نیامده و نیاز به تهیه و تدوین آییننامههای مناسب برای این منظور بخوبی احساس میشود.
یكی از متداولترین انواع سازههای نگهبان، دیوارهای توكار است. در این نوع سازهی نگهبان، نیروی فعال خاك به یك دیوار نازك منتقل میشود و دیوار از طریق ستونهایی كه در فواصل معینی در آن قرار دارد، نیروها را به مهاربند، دستك و پشت بند منتقل میكنند. تكیه گاه مهاربند كه در خاك قرار دارد به كمك نیروهای رانش مقاوم خاك، در برابر نیروهای مهاربند و در نتیجه نیروهای فعال خاك وارد بر دیوارهی مقابله مینماید. معمولاً دیوارها از جنس بتن مسلح، صفحههای فلزی یا الوار هستند.
سازههای نگهبان
این سازه متشكل از یك دیوار بتن مسلح است كه در فواصل مشخصی در درون آن یك ستون فلزی یا بتنی قرار دارد. شبكهی آرماتورهای دیوار بتن مسلح به نحو مطلوبی در درون ستونهای بتنی مهار یا به ستون فلزی جوش شده است. ستونها در فواصل قائم به وسیلهی تیرهای بتنی یا فلزی به هم متصل شدهاند. دیوار به وسیلهی پشت بند خرپایی در داخل خاك مهار شده و نیروهای فعال خاك وارد بر سازهی نگهبان توسط نیروی رانش مقاوم خاك، تحمل میشود. پشت بندهای خرپایی در فواصل قائم توسط عناصر افقی و ضربدری به یكدیگر متصل میشوند تا از حركت جانبی یا كمانش صفحهای آنها جلوگیری به عمل آید.
تأمین مسائل ایمنی در طرح سازهی نگهبان
مسائل ایمنی كارگاه قبل از هر گونه گودبرداری، شامل مسائل ایمنی مربوط به تخریب یا گودبرداری ساختگاه پروژه و ساختمانهای مجاور در زمان طراحی و اجرا است. رعایت مسائل ایمنی در طراحی سازهی نگهبان شامل در نظر گرفتن تمامی شرایط موجود، اعم از شرایط هندسی، بارگذاری و ژئوتكنیكی است. در تحلیل و طراحی سازههای نگهبان تمامی مفاد مطرح در آیین نامههای بارگذاری و طراحی سازهی نگهبان باید رعایت شود. یك طرح مناسب دارای مرحله بندی ترتیب انجام عملیات تخریب، گودبرداری و اجرای سازهی نگهبان است. در بندهای زیر این موارد به صورت مجزا پیشنهاد شده كه در طراحی سازهی نگهبان لازم است در نظرگرفته شود.
- طراحی در برابر گسیختگی یكی از عناصر سازهای مانند، دیوار، ستون، تیر، مهارت پشت بند، اعضای افقی كاهش دهندی طول كمانش جانبی پشتبندها هستند.
- طراحی و ارائهی نقشههای اجرایی مرحله بندی شده تخریب، گودبرداری و اجرای سازهی نگهبان
- طراحی در برابر گسیختگی توأم در زمین و عناصر سازهای
- طراحی برای جلوگیری از حركات سازهی نگهبان كه ممكن است موجب فرو ریختن یا ایجاد تغییرات در شكل ظاهری یا تضعیف عملكرد سازهای یا تأسیساتی ساختمان مجاور شود.
- طراحی برای مقابله با نشست غیر قابل قبول از پشت یا زیر دیوار
- طراحی برای جلوگیری از تغییر غیر قابل درجریان آبهای زیرزمینی
- طراحی در مقابل گسیختگی بر اثر چرخش یا استفادهی دیوار یا بخشهایی از آن
- طراحی برای مقابله با گسیختگی بر اثر عدم تعادل عمودی دیوار و نشستهای ستونها یا حركت تكیه گاههای ایجاد كنندهی نیروی رانش مقاوم خاك
- طراحی و ارائهی نقشههای اجرایی مرحله بندی شدهی تخریب، گودبرداری و اجرای سازهی نگهبان
- طراحی برای مقابله با مشكلات سازهای موجود در ساختمان مجاور
مسائل ایمنی مهم در طرح مرحله بندی گودبرداری
برای خاكبرداری لازم است طرح مرحله بندی مناسب با در نظر گرفتن تمامی مسائل ایمنی كار تهیه و به مورد اجرا گذاشته شود. یك طرح خوب باید به صورتی باشد كه ایمنی كارگاه در هیچ مرحلهای تهدید نشود. مراحل اجرای یك سازهی نگهبان و برخی مسائل ایمنی مهم آن به صورت زیر پیشنهاد میشود.
- مرحله ۱
- پركردن تمامی چاههای فاضلاب مجاور گودبرداری درداخل ساختگاه با بتن مگر
- مرحله ۲
- حفر چاههای اطراف زمین به منظور اجرای شمع
- مرحله ۳
- نصب ستونهای پیش ساخته یا درجا در درون چاهها
- مرحله ۴
- بتن ریزی پی ستون در درون چاه
- مرحله ۵
- پركردن داخل چاهها برای ستونهای پیش ساخته
- مرحله ۶
- مقاوم سازی دیوار مرزی یا اجرای دیوار مناسب پشت ساختمان مجاور، در تراز زمین طبیعی (این دیوار جهت جلوگیری از دوران دیوار مجاور ساخته میشود و بر روی تیرها یا شناژهای متصل به ستونها اجرا و به عنوان بخشی از سازهی نگهبان تلقی میشود).
- مرحله ۷
- خاكبرداری بوسیلهی ماشین آلات تا فاصلهی توقف گودبرداری
- مرحله ۸
- پی كنی و اجرای تكیه گاه پشت بند در تراز كف گود برای ایجاد رانش مقاوم خاك
- مرحله ۹
- نصب عضو مورب پشت بند
- مرحله ۱۰
- خاكبرداری فاصلهی توقف به روش دستی تا عمق مطلوب
- مرحله ۱۱
- نصب تیرهای افقی در تراز بالایی فاصلهی توقف و اجرای دیوار بتنی
- مرحله ۱۲
- آرماتوربندی، قالب بندی و بتن ریزی دیوار سازهی نگهبان
- مرحله ۱۳
- اجرای عناصر مورب و افقی درون صفحه ای پشت بند
- مرحله ۱۴
- اجرای مراحل ۱۰ تا ۱۳ تا زمان اتمام كامل گودبرداری و نصب عناصر سازه ی پشت بند و دیوار توكار.
- مرحله ۱۵
- نصب عناصر كاهنده طول كمانش جانبی خرپا
- مرحله ۱۶
- آرماتور بندی، قالب بندی و بتن ریزی فونداسیون و ایجاد اتصال آن با پشت بند خرپایی.
- مرحله ۱۷
- اجرای اسكلت سازه و سقف طبقه اول
- مرحله ۱۸
- بریدن خرپای سازه نگهبان و ایجاد اتصال لازم بین آن و سقف سازه
- مرحله ۱۹
- مراقبت از مسائل تهدید كنندهی پایداری دیواره و ساختمان مجاور در تمام طول مدت گودبرداری و بعد از آن.
مسائل ایمنی پروژه قبل از گودبرداری
قبل از انجام گودبرداری باید موارد مختلفی را در ساختگاه بررسی كرد كه این بررسیها به شرح زیر است.
- قبل از تخریب ساختمان ساختگاه پروژه چگونگی اتصال ساختمانهای مجاور به ساختمان ساختگاه مورد بررسی قرار گرفته و دیوارهای مشترك مرزی، مكان و نحوهی اتصال دیوارهای مرزی به هم، تیرها یا سقفهای مشترك دو ساختمان مجاور، وجود بازشوها و نعل درگاهها و لولههای دودكش یا داكتهای تأسیساتی واقع در دیوارهای مرزی، نوع مصالح آجر و ملات، فرسودگی، وجود تركها در دیوار ساختمان مجاور، مورد شناسایی قرار گیرد.
- با ساخت سقفهای ایمن با استفاده از داربستهای فلزی كه بر روی آن به كمك توریهای مناسب پوشیده شده، قبل از تخریب ساختمان ساختگاه، ایمنی كافی را در برابر سقوط احتمالی اجسام و مصالح بر سقف، دیوار، حیاط و معابر مجاور ساختگاه ایجاد نمود.
- قبل از انجام عملیات تخریب در ساختگاه پروژه، چاههای فاضلاب موجود در آن را شناسائی و آنها رابا مواد مناسب پر نمود. چنانچه عمق این چاهها بیش از عمق گودبرداری ساختگاه باشد لازم است این چاهها با مصالح بتن كم مایه یا بتن غوطهای، حداقل تا ۵۰ سانتیمتر بالاتر از تراز كف گودبرداری پر شود و سپس روی آن با مواد مناسب دیگر تا سطح زمین پر شود. محل این چاهها باید در نقشههای نهایی سازهی نگهبان ترسیم و به عنوان بخشی از شرایط مسأله در طراحی شرایط ایمنی گودبرداری لحاظ شود.
- انتخاب روش تخریب باید با دقت انجام پذیرفته و عملیات تخریب ساختمان ساختگاه پروژه تحت نظارت مهندس ناظر انجام پذیرد.
- باید در انتخاب ابزارها و تجهیزات تخریب دقت لازم به عمل آید تا در هنگام تخریب، بر ساختمان مجاور نیروهای دینامیكی و استاتیكی قائم یا جانبی وارد نشود. خصوصاً لازم بذكر است دیوارهای هم مرز با ساختمان مجاور با روشها و ابزارهای بدون ضربه تخریب و برداشته شود.
مسائل ایمنی ساختمانهای مجاور قبل از گودبرداری
قبل از انجام گودبرداری باید موارد زیر با ایجاد هماهنگی لازم با مالكین یا ساكنین ساختمانهای مجاور بررسی و انجام پذیرد.
- هشدارهای كافی در خصوص خطرات ناشی از تخریب به ساكنین ساختمانهای مجاور داده شود و تمهیدات لازم در خصوص عدم سكونت در فواصل نزدیك مرز گودبرداری را فراهم نمایند. حتیالمقدور مكان دیگری را برای سكونت ساكنین ساختمانهای مجاور پیش بینی و آنجا را خالی از سكنه نمود. همچنین لوازم و وسایل ارزشمند و سنگین را تخلیه یا به قسمتهای دیگر ساختمان كه فاصلهی كافی از مرز گودبرداری دارد منتقل شود.
- با كسب مجوز از مراجع ذیربط تابلوهای هشدار دهندهی لازم برای عدم عبور عابرین و عدم پارك یا عبور خودرو در اطراف محوطهی گودبرداری را در مكانهای مناسب نصب كرد.
- حصار كشی مناسب سبك وزن در اطراف دیوارهی گودبرداری در فواصل مناسب ایجاد شود و حتی المقدور دیوارهای سنگین اطراف گود را قبل از گودبرداری تخریب كرد.
- در ساختمانهای مجاور بررسیهای لازم در خصوص احتمال نشست، ایجاد ترك، حركت دیوارهای مرزی تغییرشكلها چارچوب درها و پنجرهها و یا ریزش سقف به عمل آید. در صورت نیاز دیوارهای جدید از سمت داخل ساختمان در كناردیوار مرزی، مقاوم سازی دیوار از طریق اجرای دیوار بتن مسلح و پلاستر سیمانی، اجرای دیوار پركننده در بازشوهای دیوار مرزی، بندكشی دیوارهای مرزی و نصب شمعهای مناسب بر زیر تیرهای سقف در مكانهای مناسب در داخل ساختمان مجاور به اجرا در آید.
- قبل از انجام گودبرداری باید حتیالمقدور تمامی چاههای فاضلاب واقع در ساختمانهای مجاور شناسایی شود. چنانچه فاصلهی چاههای موجود از مرز گودبرداری كمتر از عمق نهایی گودبرداری است و تراز آب چاهها بالاتر از تراز نهایی كف گودبرداری است، نسبت به تخلیهی چاه و جلوگیری از ریختن مجدد آب به درون آنها اقدام نمود. چاههای فاضلاب واقع در این فاصله باید با مصالح مناسب پر و در فاصلهی دورتر چاههای جدید حفر و مسیر لولههای فاضلاب منتهی به چاههای پر شده مسدود و سیستم جدید انتقال فاضلاب اجرا و فاضلاب به چاههای جدید منتقل شود.
- باغچههای ساختمان مجاور شناسایی و راهكار مناسب برای جلوگیری از آبیاری غرقابی آنها پیدا شود.
- كانالها، جداول، آبروها و تأسیسات انتقال آب و فاضلاب كنار معابر مجاور گودبرداری شناسایی و چنانچه احتمال زه آب به درون دیوار گودبرداری وجودداری، با ایجاد عایق مناسب آببند شوند.
- مسیر عبور تمامی شریانهای حیاتی از قبیل خط گاز، آب، برق فشار قوی یا ضعیف، تلفن، فیبر نوری و اینترنت در معابر مجاور گودبرداری با استعلام از مراجع ذیربط، شناسایی و چنانچه از مجاور مرز گودبرداری عبور مینمایند احتیاطهای ایمنی مضاعفی را پیشبینی نمایند.
- قبل از هر گونه تخریب و گودبرداری، ساختمانهای مجاور را در برابر خطرات مالی و جانی و مسئولیت مدنی و شخص ثالث و. . . بیمه کنند.
مسائل ایمنی كارگاه در حین گودبرداری
در هنگام گودبرداری باید موارد ایمنی زیر به مورد اجرا در آید.
- تخریب و گودبرداری تحت نظارت مهندس ناظر یا دستگاه نظارت، توسط مهندس مجری ذیصلاح صورت پذیرد.
- گودبرداری به صورت مرحلهای به شكلی كه در نقشههای اجرایی آمده با استفاده از ماشین آلات یا روش دستی انجام پذیرد. هیچگاه خاكهای محل گودبرداری به یكباره و با استفاده از ماشینآلات برداشته نشود.
- جهت گودبرداری میتوان ابتدا قسمتی از خاك تا فاصلهی توقف را به وسیلهی ماشین آلات و سپس خاكهای فاصلهی توقف گودبرداری به روش دستی برداشته شود. در این گونه موارد، قبل از گودبرداری با ماشین آلات، چاهها یا گودالهای احتمالی یا خاك دستریز موجود در ناحیهی توقف گودبرداری باید به خوبی شناسایی و به وسیلهی بتن مگر پر شود.
- وجود چاه فاضلاب در فاصلهی توقف گودبرداری یكی از عوامل فوق العاده خطرناك در ریزش دیوارهی گود و آسیب رساندن به ساختمان مجاور است.
- عرض فاصلهی توقف و شیب دیوارهی آن به عوامل متعددی از قبیل نوع خاك ساختگاه، عمق گودبرداری، سطح آب زیرزمینی، نوع و تعداد طبقات ساختمان مجاور و وضعیت دیوار مرزی، وجود یا عدم وجود شناژهای افقی و قائم در آن و مدت زمان عملیات گودبرداری و اجرای سازهی نگهبان بستگی دارد. در هر حال فاصلهی توقف گودبرداری نباید كمتر از یك سوم عمق گودبرداری و شیب دیوارهی آن نباید بیشتر از چهار به یك اختیار شود.
- در حین گودبرداری باید روشهای مرحلهای طراحی شده عیناً اجرا شود در هیچ مرحلهای از گودبرداری و اجرای سازهی نگهبان نباید دیوارهی گودبرداری برای مدت زمان طولانی رها شود و سرعت پی در پی مراحل انجام كار باید حفظ شود.
- در هنگام گودبرداری و نصب سازه و پس از آن باید بطور مداوم ساختمانهای مجاور و معابر اطراف مورد بازرسی قرار گیرد.
- ایجاد ترك یا افزایش ابعاد آن در دیواره، سقف و كف ساختمانهای مجاور و معابر اطراف و تحت فشار قرار گرفتن یا رهایی از پیش فشارهای دربها و چهارچوبها، شكستن یا ترك برداشتن شیشهها، نشست یا تورم خاك، موزاییك یا كف پوش روی زمین، دیوار یا سقف، ایجاد صداهای شكستگی عناصر سازهای و غیرسازهای ساختمان مجاور گودبرداری ممكن است به دلیل حركت زمین باشد. در چنین مواردی باید مسأله به فوریت مورد بررسی قرار گیرد.
- ضعف عناصری از سازهی نگهبان كه میتواند در بروز این مسأله مؤثر باشد را شناسایی و نسبت به تقویت سازهی نگهبان از طریق تقویت آن عناصر یا اضافه نمودن عناصر جدید اقدام نمود.
- چنانچه رنگ خاك بخشی از دیوارهی گودبرداری تیرهتر از رنگ بقیهی خاك ساختگاه باشد، میتواند نشان دهندهی وجود حفرهها یا چاههای فاضلاب در حوالی مرز گودبرداری باشد و احتمال ایجاد عدم پایداری درآن نواحی بیشتر خواهد بود. لذا بسته به نوع پدیدهی مشاهده شده باید راهكارهای پایدارسازی تكمیلی برای آن ناحیه در نظر گرفت.
- چنانچه در طول مدت زمان گودبرداری یا پس از آن درصد رطوبت قسمتی از دیوارهی گود افزایش یابد، نشان دهندهی وجود منبعی است كه عامل ایجاد این رطوبت بوده است. احتمالاً وجود چاههای جذبی، نشت آب از شبكهی آب یا فاضلاب، وجود باغچههای در حال آبیاری، یا عبور آبهای زیرزمینی از میان لایههای درشت دانه بوده به نحوی به منبع آب مرتبط است. در این صورت احتمال كاهش پایداری دیوارهی گود زیاد است و باید راهكارهای مناسب در حذف منبع ایجاد رطوبت به كار رود و افزایش فوری ظرفیت سازهی نگهبان بطور موضعی در همان ناحیه در دستور كار قرار گیرد.
- چنانچه در هنگام نصب سازهی نگهبان یا پس از آن یكی از عناصر سازهای مانند یك دیوار، مهارت پشت بند، تیر، ستون، شالودهی ستونها یا شالودهی تأمین كنندهی نیروهای فشار مقاوم و یا عناصر افقی كاهش دهنده طول كمانش جانبی پشت بندها به حالت حدی، كمانش یا گسیختگی خود برسد، نشان دهندهی اعمال نیروهای بیش از ظرفیت سازهی نگهبان است، دراین موارد باید سریعاً مسأله را بررسی و تقویت سازهی نگهبان به مورد اجرا قرار گیرد.
- هنگامی كه گودبرداری و ساخت سازهی نگهبان در تراز زیر سطح آب زیرزمینی مدنظر است باید روشهای گودبرداری و ساخت سازهی نگهبان را متناسب با وضعیت و با در نظر گرفتن روشهای زهكشی و پایین انداختن تراز آب، شمع كوبی، سپركوبی و. . . اقدام نمود.
- حتیالمقدور باید از روشهای اجرای دیوار درجا در چنین مواردی صرف نظر نمود. در این گونه موارد سریعاً افراد ساكن در ساختمانها باید ساختمان را تخلیه و در اولین فرصت با در نظرگرفتن تمامی جوانب احتیاط لوازم ارزشمند و اثاثیهی سنگین از نقاط نزدیك به مرز گودبرداری دور شود.
- از استقرار اتاقك، كانكس، محل سكونت یا استراحت نگهبان یا كارگران یا انبار مصالح در مجاور گودبرداری اجتناب و برای این موارد مكانی كه دارای فاصلهی مناسب از مرز گودبرداری است، در نظر گرفته شود.
- سیستم روشنایی كامل برای مكان گودبرداری ساختگاه تأمین شود و در شب تمامی قسمتهای كارگاه با نور كافی روشن شود، به نحوی كه خرابی احتمالی هر قسمت از سازهی نگهبان یا دیوارهی گودبرداری را بتوان از بیرون گود، بخوبی مشاهده نمود.
- حتی الامكان در زمان شب و هنگام بارندگی از خاكبرداری در مجاور مرز گودبرداری خودداری شود. در صورتی كه خاكبرداری در چنین مواردی الزام است، خاكبرداری در حضور و نظارت مهندس ناظر انجام گیرد.
- عملیات جوشكاری، ساخت و نصب سازهی نگهبان توسط كارگران دارای مهارت فنی مناسب انجام پذیرد. همواره حتی پس از اتمام اجرای سازهی نگهبان، تعدادی كارگر دارای مهارت فنی آمادهی كار و مجهز به تمام تجهیزات مورد نیاز جهت نصب یا تقویت عناصر سازهی نگهبان در دسترس باشند.
- در مواقع بارندگی چنانچه بخشی از دیوارهی گود در معرض بارندگی قرار داشته و دیوار توكار سازه ی نگهبان در آن قسمت تكمیل نشده باشد، ضروری است با پوشش آب بند پلاستیكی مناسب تا كف گود تا قسمتی كه از نفوذ آب به دیوار و پای آن جلوگیری نماید، پوشانده شود.
خطرات موجود در گودبرداری
- مهمترین و پر ریسكترین خطر در محیطهای حفاری ریزش دیوارهها و سقوط آوار است.
- خفگی ناشی از كمبود اكسیژن
- خطرات ناشی از برخورد و ایجاد صدمات به تأ سیسات زیر زمینی همانند گاز، برق ، آب و …
- مسمومیت ناشی از استنشاق بخارات و گازهای سمی
- سقوط از ارتفاع بر اساس ارزیابیهای صورت گرفته و آمار و ارقام حوادث در محیطهای حفاری،
- ریزش دیوارهها و سقوط آوار خصوصاً در كانالها، شایعترین حادثه بوده كه عموماً با نقص عضو و یا مرگ همراه است.
بدین منظور در موضوعات پیش رو جهت دهی مطالب عمدتاً به سوی ارائه راهكارهای پیشگیرانه جهت جلوگیری از بروز این گونه حوادث است.
عوامل مختلف ریزش دیوارهها
تغییر شكلهای گوناگونی میتواند درون یك كانال روی دهد. به عنوان مثال كاهش یا افزایش میزان رطوبت محل و یا رفت و آمد وسائل سنگین اطراف كانـال میتوانـد بـه شـكل خطرناكی پایداری كانال را تحت تأثیر قرار دهد. عمومیترین علل ریزش كانالها كـه تـا بـه حال شناسایی شده به شرح زیر است.
لغزش
لغزش و یا سر خـوردن تـودههـای خـاك یكـی از عوامـل تخریب دیوارهی كانال است كه علت اصلی آن وجود تركهای كششی در دیوار هاست.
واژگون شدن
تركهای كششـی عـلاوه بـر لغـزش مـیتواننـد عامـل واژگون شـدن دیـوارههـای كانـال بـه درون كانـال نیـز باشند. زمانی كه تركهای كششی تحت نیروی برشـی قرار میگیرند سبب واژگون شدن دیوارهها به درون كانال میشوند.
فرونشینی و تورم (برآمدگی)
دیوارههایی كه مهار نشدهانـد یـا بـه عبـارتی هـیچ گونـه نگهدارنده یا پشتیبان برایشان منظور نشده، یك فشـار نامتعـادل بـر سطوحشـان اعمـال مـیشـود، كـه ایـن فشـار نامتعادل سبب ایجاد نشستهـایی در سـطح كانـال و ایجـاد برآمدگیهایی در دیـواره كانـال مـیشود. ایـن شـرایط مـیتوانـد موجـب ریـزش دیوارههای كانال و متعاقباً محصور شدن كارگران در داخل كانال شود.
بالا آمدگی یا فشردگی (چلاندگی)
برآمــدگی یــا فشــردگی در كــف كانــال از جملــه مواردی است كـه بـه علـت فشـار ناشـی از وزن خـاك همجوار كانال ایجاد میشود. ایـن تغییـر شـكل حتـی زمـانی كـه عملیـات شـمع بنـدی یـا ورق گـذاری بـه درستی نیز انجام شده باشند، ممكن است رخ دهد.
جوشش
در مواقعی مشاهده میشود كه جریان آب از كف محـل كانال به سمت بالا جریان پیدا مینماید. بالا بـودن سـطح آب زیـرزمینـی در آن منطقـه مـیتوانـد از جملـه علـل جوشش به حساب آید. جوشش یك اتفاق ناگهانی است و در شرایطی كه شمع بندی و دیگر سازوكارهای حفاظتی استفاده شده نیز ممكـن است به وجود آید.
اصول ده گانه موازین ایمنی كار در كانال (گودبرداریهای باریک)
اصل اول
در خلال حفاری و كار در كانالها مسئول HSE، مسئول اجـرای كار یا ناظر (person competent) مستقر در محل بایستی بـا موازین ایمنی كار در چنین محیطهای اجرایی آشنایی كامـل داشته باشد. متعاقباً میبایست خطرات احتمالی ناشی از شرایط و بافتهای گوناگون خاك، وضع آب و هـوا، لرزشها و تنشهای خارجی و … را شناسایی و مورد ارزیابی قرار داده و هـدایت امور را بدست گیرد.
دسته بندی انواع خاك برای گودبرداریها
ساز و كار حفاظتی كـه بـرای محافظـت و ایمـنسـازی كانـالهـا مـورد اسـتفاده قـرار میگیرد به طور مستقیم بر اساس نوع خاك انتخاب میشود. از فرد مسئول همواره انتظار میرود كه بتواند نوع خاك را تشخیص دهد و ساز و كار ایمنی متناسب با آن را انتخاب نماید. خاكها از نقطه نظر پایداری و استحكام در چهار گروه دسته بندی میشوند.
سنگهای پایدار (Rock Stable)
نوعی مواد معدنی جامد هستند كه میتوانند با دیوارههای عمود بر سطح، گود بـرداری شوند و حتی زمانی كه بـدون محـافظ هسـتند، پایـدار بـاقی مـیماننـد. ایـن نـوع خـاك معمــولاً بــا نــام یــك ســنگ شناســایی مــیشــود، ماننــد گرانیت(Granite) یــا ماسه سنگ (Sand Stone).
خاکهای نوع A
خاكهای چسبناكی با استحكام فشاری بیشتر از ۱۴۴ کیلوپاسکال هستند. از انواع مختلف این خاك میتوان به موارد زیر اشاره نمود.
- رس، رس رسوبی، رس شنی، گل و در بعضی از موارد گل رسوبی و گل ماسهای.
توجه شود كه انواع خاكهای فوق چنانچه دارای ترك و تحت لرزش مداوم هسـتند و یا خاكهایی كه مخلوط و بر هم زده شدهاند (بافت اصلی آنها تغییر كرده باشد) خاك نوع A محسوب نمیشوند.
خاکهای نوع B
خاكهای چسبناكی با استحكام فشاری از ۴۸ کیلو پاسکال تا ۱۴۴ کیلوپاسکال هستند. انواع مختلف این خاكها به قرار زیر هستند.
- خاكهای دانـهدار بـدون چسـبندگی، گل و لای، خـاكهـایی كـه بهـم ریختـه و مخلوط شده باشند مگر آنكه در دسته نوع C قرار گیرند، سنگهـای خشـك و نامتعـادل و خاكهایی كه از لحاظ استحكام فشـاری در شـرایط نـوع A صـدق مـیكننـد امـا تـرك خورده و یا تحت لرزش هستند.
خاکهای نوع C
خاكهای چسبناكی هستند با استحكام فشـاری كمتـر از ۴۸ کیلوپاسکال. این نوع خاکها شامل موارد زیر هستند.
- شن، ماسه، گـل ماسـهای، خـاكهـای بسـیار مرطوب، خاكهایی كه آب به راحتی به درون آن نفوذ میكند و همچنین تكه سنگهای مرطوب و نامتعادل.
زمانی كه ساختار زمین در محل به شكل لایه لایه بوده و هر لایه با نـوع مشخصـی از خـاك است، دسته بندی كلی خاك منطقه مورد نظر میبایستی بر اساس ضعیفترین نوع خـاك موجـود، مشـخص شود. در شـرایط فـوق فقـط زمـانی مـیتـوان هـر لایـه را بـه شـكل جدا دستهبندی نمود كه خاك پایدارتر در زیر خاك ناپایدارتر قرار گرفته باشد. مثلاً خاك نوع C بر روی خاك نوع A قرار گرفته باشد.
اصل دوم
كانالهایی با عمق بیش از ۱/۵ متر عمق (در صورتی كه حضور افراد درون كانال الزامی باشد) بایستی با بكارگیری روشهای مناسب تقویت شده و از ریزش آن جلوگیری شود.
روشهای حفاظت و جلو گیری از ریزش كانال
شیب دادن (Sloping)
بیشـــترین شـــیبی كـــه دیـــواره كانـــال یـــا محـــل گـــود بـــرداری شـــده بـــا ارتفـــاع كمتر از ۶/۱ متر میتواند داشته باشد، مستقیماً بر اساس نوع خاك منطقـه مشـخص میشود.
پلهای كردن(Benching)
دو روش برای پلهای كردن وجود دارد كه شامل ساده و چندگانه هستند. در هر كـدام از آنهـا بر اساس نوع خاك نسبت ضلع عمودی به ضلع افقی پله را مشخص مینماید. بر اساس یك قاعده عمومی ارتفاع پایینترین پله از كف كانال نمیبایستی از ۱/۲ متر تجاوز كند. همچنین حداكثر ارتفاع مجاز سایر پلهها نیز برای خاكهای نوع A برابر با ۱/۵ متر و برای خاكهای نوع B برابر با ۱/۲ متر است.
شمع بندی (Shoring)
به منظـور حفاظـت از ریـزش دیـواره و جلـوگیری از جابجـایی سـازههـای اطـراف كانـال (ناشی از جابجایی خاك) از روش شمع زنی استفاده میشود. این روش عمـدتاً در مـواقعی كه شیب دیوارههای كانال بیشتر از شیب مجاز بوده بكار برده میشود. دو روش اصلی در شمع بندی وجود دارد.
- الوار گذاری (با اجزاء تشكیل دهنده چوبی)
- سیستمهای فلزی هیدرولیك یا بادی
شمع بندی هیدرولیك
امروزه تمایل بیشتری به استفاده از سیستمهای هیدرولیكی آلومینیومی یـا فـولادی وجـود دارد. سیستمهای هیدرولیك از ایمنی بالا و بهتری نسبت به الوارگذاری برخـوردار هسـتند، چرا كه دیگر نیاز نیست كارگران برای نصب یا برداشتن آنها به داخل كانال بروند. سایر مزیتها نیز به قرار زیر است.
- به قدر كافی سبك هستند تا یك كارگر بتواند آن را نصب نماید.
- نسبت به تغییر فشار در راستای دیواره های كانال منعطف وقابل تنظیم هستند.
- به راحتی با ارتفاع و پهنای كانالهای مختلف سازگار میشوند.
شمع بندی بادی (هوایی)
شیوه كار مشـابه بـا سیسـتمهـای هیـدرولیك است. تفـاوت اصـلی در ایـن اسـت كـه سیستمهای بادی از فشار هوا به جای فشار هیدرولیك استفاده مینمایند.
یكی از اشكالات عمده این سیستم این است كه كمپرسور هوا همـواره مـیبایسـت در site وجود داشته باشند.
سپرگذاری (Shielding) یا جعبه كانال (Box Trench)
این سیستم به طور كامل با شمع بندی تفاوت دارد، چـرا كـه بـه جـای محافظـت از دیـواره كانال، كارگران را در هنگام بروز ریزش دیواره محافظت مینماید. فاصله بین دیواره كانال و سطح جعبـه كانـال مـیبایسـت در كمتـرین انـدازه ممكـن باشد. معمولاً فاصله بین جعبه كانـال و دیـواره كانـال را بـه منظور جلوگیری از حركـت عرضی جعبه كانال، با خاك پـر مـیكننـد. ورقهـا هـیچ گاه نمـیبایسـت در معـرض بار بیشتراز حد توانشان قرار گیرند.
اصل سوم
دپوی خاك (Spoil)
در اطراف كانال باید بطور مناسب صورت پذیرد. خاكهای حاصل از حفاری كه در محل دپو شدهاند میتوانند خطرساز باشند. اگـر بـیش از اندازه به لبه كانالها نزدیك شوند، وزن دپـوی خـاك مـیتوانـد سـبب ریـزش خـاكهـا و تجهیزات به درون كانال شده و خطرات بسیار جدی از جمله جراحتهای شدید یا حتی مرگ به دنبال داشته باشد. همچنین ممكن است كه كـارگران بـه دلیـل ریـزش خـاك بـه درون كانـال، محصور و در زیرآوار مدفون شوند.
اصل چهارم
تمامی ورود و خروج كاركنان میبایسـت بـه شكل ایمـن و بـا پیشـی بینـی و اسـتفاده از وسائل و راهكارهای مناسب صورت پذیرد.
به منظور جلوگیری از خطرات ناشی از سقوط كارگران در هنگام وارد شدن به كانـال یـا خارج شدن از آن به وسایلی همچون نردبان، پلكـان یـا سـطح شـیب دار (ramp) نیـاز اسـت. در بعضی از شرایط، هنگامی كه یك وضعیت خطرناك در درون كانال بـه وجـود مـیآیـد. نجـات یافتن از آن شرایط تنها به سرعت خارج شدن از محیط (كانال) بستگی خواهد داشـت.
مشخصات نردبان استاندارد Specification of a proper ladder
- پلههای نردبان میبایست بصورت موازی بوده وفاصله آنها با هم برابر باشد.
- پلههای نردبان میبایست از جنسی انتخاب شود كه موجب لیز خوردن كاركنـان بـه هنگـام بالا رفتن از آن نشود.
- نردبانهای چوبی نباید با پوشش تیره پوشانده شوند.
- برای دسترسی به سطوح مرتفع، متصل نمودن دو نردبان مجزا بوسیله طنـاب یـا هـر وسـیله دیگری مجاز نیست.
- در این شرایط میبایست از نردبانهای مركب (دو یا چند تكـه) كـه برای این منظور طراحی شدهاند استفاده نمود.
- در هنگام بالا رفتن از نردبان حدالاقل سه نقطه از بدن میبایست با نردبان در تماس باشد.
اصل پنجم
در ارتباط با وجود آب دركانـال مـیبایسـت تدابیر ویژه ایمنی اندیشیده شود. چنانچه كارگران مجوز كار در كانال را اخذ نمودهاند، حتماً میبایست روشهای مناسـبی بــرای كنتــرل آبهــای انباشــته شــده و راكــد بــا اســتفاده از نظــرات تخصصــی فــرد مســئول تمهید شده باشد. این روشها به قرار زیر هستند.
- استفاده از سیستمهای حفاظتی و پوششی مناسب جهـت جلـوگیری از ورود آب بـه محـیط كانال
- استفاده از تجهیزات جابجایی و تخلیه آب
- دور كردن آبهای سطحی از دهانه كانال
- عدم حضور افراد در درون كانال به هنگام ریزش باران
- بازبینی كانال توسط فرد مسئول پـس از پایـان یـافتن بـاران و جلـوگیری از ورود كـارگران بدون مجوز به درون كانال
اصل ششم
كاركنان مجاز نیستند زیر هر نوع وزنه یا بـار معلق از جمله بارهـایی كـه توسـط جرثقیـل، بیـل مكانیكی، دستگاه حفاری و دستگاههای بالابر حمل میشود، فعالیت كاری داشته باشند.
اصل هفتم
در محلهائی كه سایر تأسیسـات زیرزمینـی از جملـه خطوط و كابلهای برق، مخابرات، گـاز و … وجـود دارد، میبایست قبل از هر گونه حفاری موقعیت و عمق تقریبی هر یك از آنها معلوم شده و به اطلاع تمامی كاركنان مرتبط بـا عملیـات حفـاری رسـانده شود.
اصل هشتم
در تمامی ساعات شب میبایست محلهای تـردد و حــریم كانــالهــا با فــانوس قرمــز یــا مشــعل و محوطــههــای ممنوعــه بــا لامپهــای قرمــز از نوع proof flame مشخص شوند تا بـه عـابرین و خودروها آگاهی لازم داده شود.
اصل نهم
در هنگام كار در محلهای حفاری شده خصوصاً بـا عمق بیش از ۵/۱ متر میبایست كاركنان مجهـز بـه كلاه ایمنی باشند.
اصل دهم
لوازم و اسبابی كه بـرای تقویـت لبـههـای كانـال استفاده میشود بایستی در شـرایط مطلـوب و قابـل قبولی باشند. به عنوان مثال تیرها و الوار چوبی كـه مورد استفاده واقع میشوند بایستی سـالم و محكـم باشند و هیچگونه گره و غده بزرگ شل شده و لـق نداشته و دارای ابعاد مناسـب باشـند. چنین گرههای طبیعی در بدنه الوار در صورتی كـه لق باشد قابل اتكا و اعتماد نبوده و به سـادگی جـدا میشوند.