گود برداری یا حفاری
به هر گونه برش، حفره، گودشدگی یا کانال که بر روی سطح زمین و توسط انسان با جابجایی خاک ایجاد میشود، گود برداری اطلاق میشود. برای پایدار نمودن دیوارهی گودبرداریها در مناطق شهری، از انواع عناصر ساختمانی که از ترکیب خاک و سنگ تشکیل یافتهاند، اصطلاحاً سازهی نگهبان نامیده میشود. در تخریب، گودبرداری و اجرای سازههای نگهبان، یکی از مهمترین نکات، حفظ ایمنی کارگاه 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.
یکی از متداولترین انواع سازههای نگهبان، دیوارهای توکار است. در این نوع سازهی نگهبان، نیروی فعال خاک به یک دیوار نازک منتقل میشود و دیوار از طریق ستونهایی که در فواصل معینی در آن قرار دارد، نیروها را به مهاربند، دستک و پشت بند منتقل میکنند. تکیه گاه مهاربند که در خاک قرار دارد به کمک نیروهای رانش مقاوم خاک، در برابر نیروهای مهاربند و در نتیجه نیروهای فعال خاک وارد بر دیوارهی مقابله مینماید. معمولاً دیوارها از جنس بتن مسلح، صفحههای فلزی یا الوار هستند.
سازههای نگهبان
این سازه متشکل از یک دیوار بتن مسلح است که در فواصل مشخصی در درون آن یک ستون فلزی یا بتنی قرار دارد. شبکهی 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 خاک مهار شده و نیروهای فعال خاک وارد بر سازهی نگهبان توسط نیروی رانش مقاوم خاک، تحمل میشود. پشت بندهای خرپایی در فواصل قائم توسط عناصر افقی و ضربدری به یکدیگر متصل میشوند تا از حرکت جانبی یا کمانش صفحهای آنها جلوگیری به عمل آید.
تأمین مسائل ایمنی در طرح سازهی نگهبان
مسائل ایمنی کارگاه 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 ژئوتکنیکی است. در تحلیل و طراحی سازههای نگهبان تمامی مفاد مطرح در آیین نامههای بارگذاری و طراحی سازهی نگهبان باید رعایت شود. یک 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 که در طراحی سازهی نگهبان لازم است در نظرگرفته شود.
- طراحی در برابر گسیختگی یکی از عناصر سازهای مانند، دیوار، ستون، تیر، مهارت پشت بند، اعضای افقی کاهش دهندی طول کمانش 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 حرکات سازهی نگهبان که ممکن است موجب فرو ریختن یا ایجاد تغییرات در شکل ظاهری یا تضعیف عملکرد 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 حرکت تکیه گاههای ایجاد کنندهی نیروی رانش مقاوم خاک
- طراحی و ارائهی نقشههای اجرایی مرحله بندی شدهی تخریب، گودبرداری و اجرای سازهی نگهبان
- طراحی برای مقابله با مشکلات سازهای موجود در ساختمان مجاور
مسائل ایمنی مهم در طرح مرحله بندی گودبرداری
برای خاکبرداری لازم است طرح مرحله بندی مناسب با در نظر گرفتن تمامی مسائل ایمنی کار تهیه و به مورد اجرا گذاشته شود. یک طرح خوب باید به صورتی باشد که ایمنی کارگاه در هیچ مرحلهای تهدید نشود. مراحل اجرای یک سازهی نگهبان و برخی مسائل ایمنی مهم آن به صورت زیر پیشنهاد میشود.
- مرحله ۱
- پرکردن 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
- پرکردن 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
- خاکبرداری بوسیلهی ماشین آلات تا فاصلهی توقف گودبرداری
- مرحله ۸
- پی کنی و اجرای تکیه گاه پشت بند در تراز کف گود برای ایجاد رانش مقاوم خاک
- مرحله ۹
- نصب عضو مورب پشت بند
- مرحله ۱۰
- خاکبرداری 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 کامل گودبرداری و نصب عناصر سازه ی پشت بند و دیوار توکار.
- مرحله ۱۵
- نصب عناصر کاهنده طول کمانش جانبی خرپا
- مرحله ۱۶
- آرماتور بندی، قالب بندی و بتن ریزی فونداسیون و ایجاد اتصال آن با پشت بند خرپایی.
- مرحله ۱۷
- اجرای اسکلت 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 کنندهی 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 کرد که 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 مشترک مرزی، مکان و نحوهی اتصال دیوارهای مرزی به هم، تیرها یا سقفهای مشترک دو ساختمان مجاور، وجود بازشوها و نعل درگاهها و لولههای دودکش یا داکتهای تأسیساتی واقع در دیوارهای مرزی، نوع مصالح آجر و ملات، فرسودگی، وجود ترکها در دیوار ساختمان مجاور، مورد شناسایی قرار گیرد.
- با ساخت سقفهای ایمن با استفاده از داربستهای فلزی که بر روی آن به کمک توریهای مناسب پوشیده شده، قبل از تخریب ساختمان ساختگاه، ایمنی کافی 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 کم مایه یا بتن غوطهای، حداقل تا ۵۰ سانتیمتر بالاتر از تراز کف 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 دینامیکی و استاتیکی قائم یا جانبی وارد نشود. خصوصاً لازم بذکر 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 مالکین یا ساکنین ساختمانهای مجاور بررسی و انجام پذیرد.
- هشدارهای کافی در خصوص خطرات ناشی از تخریب به ساکنین ساختمانهای مجاور داده شود و تمهیدات لازم در خصوص عدم سکونت در فواصل نزدیک مرز گودبرداری را فراهم نمایند. حتیالمقدور مکان دیگری را برای سکونت ساکنین ساختمانهای مجاور پیش بینی و آنجا را خالی از سکنه نمود. همچنین لوازم و وسایل ارزشمند و سنگین را تخلیه یا به قسمتهای دیگر ساختمان که فاصلهی کافی از مرز گودبرداری دارد منتقل شود.
- با کسب مجوز از مراجع ذیربط تابلوهای هشدار دهندهی لازم برای عدم عبور عابرین و عدم پارک یا عبور خودرو در اطراف محوطهی گودبرداری را در مکانهای مناسب نصب کرد.
- حصار کشی مناسب سبک وزن در اطراف دیوارهی گودبرداری در فواصل مناسب ایجاد شود و حتی المقدور دیوارهای سنگین اطراف گود را قبل از گودبرداری تخریب کرد.
- در ساختمانهای مجاور بررسیهای لازم در خصوص احتمال نشست، ایجاد ترک، حرکت دیوارهای مرزی تغییرشکلها چارچوب درها و پنجرهها و یا ریزش سقف به عمل آید. در صورت نیاز دیوارهای جدید از سمت داخل ساختمان در کناردیوار مرزی، مقاوم سازی دیوار از طریق اجرای دیوار بتن مسلح و پلاستر سیمانی، اجرای دیوار پرکننده در بازشوهای دیوار مرزی، بندکشی دیوارهای مرزی و نصب شمعهای مناسب بر زیر تیرهای سقف در مکانهای 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 کمتر از عمق نهایی گودبرداری است و تراز آب چاهها بالاتر از تراز نهایی کف 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 راهکار مناسب برای جلوگیری از آبیاری غرقابی آنها پیدا شود.
- کانالها، جداول، آبروها و تأسیسات انتقال آب و فاضلاب کنار 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 کارگاه 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 شکلی که در نقشههای اجرایی آمده با استفاده از ماشین آلات یا روش دستی انجام پذیرد. هیچگاه خاکهای محل گودبرداری به یکباره و با استفاده از ماشینآلات برداشته نشود.
- جهت گودبرداری میتوان ابتدا قسمتی از خاک تا فاصلهی توقف را به وسیلهی ماشین آلات و سپس خاکهای فاصلهی توقف گودبرداری به روش دستی برداشته شود. در این گونه موارد، قبل از گودبرداری با ماشین آلات، چاهها یا گودالهای احتمالی یا خاک دستریز موجود در ناحیهی توقف گودبرداری باید به خوبی شناسایی و به وسیلهی بتن مگر پر شود.
- وجود چاه فاضلاب در فاصلهی توقف گودبرداری یکی از عوامل فوق العاده خطرناک در ریزش دیوارهی گود و آسیب رساندن به ساختمان مجاور است.
- عرض فاصلهی توقف و شیب دیوارهی آن به عوامل متعددی از قبیل نوع خاک 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 کمتر از یک سوم عمق گودبرداری و شیب دیوارهی آن نباید بیشتر از چهار به یک 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 کار 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 ترک یا افزایش ابعاد آن در دیواره، سقف و کف ساختمانهای مجاور و معابر اطراف و تحت فشار قرار گرفتن یا رهایی از پیش فشارهای دربها و چهارچوبها، شکستن یا ترک برداشتن شیشهها، نشست یا تورم خاک، موزاییک یا کف پوش روی زمین، دیوار یا سقف، ایجاد صداهای شکستگی عناصر سازهای و غیرسازهای ساختمان مجاور گودبرداری ممکن است به دلیل حرکت زمین باشد. در چنین مواردی باید مسأله به فوریت مورد بررسی قرار گیرد.
- ضعف عناصری از سازهی نگهبان که 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 خاک بخشی از دیوارهی گودبرداری تیرهتر از رنگ بقیهی خاک 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 راهکارهای پایدارسازی تکمیلی 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 که عامل ایجاد این رطوبت بوده است. احتمالاً وجود چاههای جذبی، نشت آب از شبکهی 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 کاهش پایداری دیوارهی گود زیاد است و باید راهکارهای مناسب در حذف منبع ایجاد رطوبت به کار رود و افزایش فوری ظرفیت سازهی نگهبان بطور موضعی در همان ناحیه در دستور کار قرار گیرد.
- چنانچه در هنگام نصب سازهی نگهبان یا پس از آن یکی از عناصر سازهای مانند یک دیوار، مهارت پشت بند، تیر، ستون، شالودهی ستونها یا شالودهی تأمین کنندهی نیروهای فشار مقاوم و یا عناصر افقی کاهش دهنده طول کمانش جانبی پشت بندها به حالت حدی، کمانش 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 که 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 زهکشی و پایین انداختن تراز آب، شمع کوبی، سپرکوبی و. . . اقدام نمود.
- حتیالمقدور باید از روشهای اجرای دیوار درجا در چنین مواردی صرف نظر نمود. در این گونه موارد سریعاً افراد ساکن در ساختمانها باید ساختمان را تخلیه و در اولین فرصت با در نظرگرفتن تمامی جوانب احتیاط لوازم ارزشمند و اثاثیهی سنگین از نقاط نزدیک به مرز گودبرداری دور شود.
- از استقرار اتاقک، کانکس، محل سکونت یا استراحت نگهبان یا کارگران یا انبار مصالح در مجاور گودبرداری اجتناب و برای این موارد مکانی که دارای فاصلهی مناسب از مرز گودبرداری است، در نظر گرفته شود.
- سیستم روشنایی کامل برای مکان گودبرداری ساختگاه تأمین شود و در شب تمامی قسمتهای کارگاه با نور کافی روشن شود، به نحوی که خرابی احتمالی هر قسمت از سازهی نگهبان یا دیوارهی گودبرداری را بتوان از بیرون گود، بخوبی مشاهده نمود.
- حتی الامکان در زمان شب و هنگام بارندگی از خاکبرداری در مجاور مرز گودبرداری خودداری شود. در صورتی که خاکبرداری در چنین مواردی الزام است، خاکبرداری در حضور و نظارت مهندس ناظر انجام گیرد.
- عملیات جوشکاری، ساخت و نصب سازهی نگهبان توسط کارگران دارای مهارت فنی مناسب انجام پذیرد. همواره حتی پس از اتمام اجرای سازهی نگهبان، تعدادی کارگر دارای مهارت فنی آمادهی کار 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 توکار سازه ی نگهبان در آن قسمت تکمیل نشده باشد، ضروری است با پوشش آب بند پلاستیکی مناسب تا کف گود تا قسمتی که از نفوذ آب به دیوار و پای آن جلوگیری نماید، پوشانده شود.
خطرات موجود در گودبرداری
- مهمترین و پر ریسکترین خطر در محیطهای حفاری ریزش دیوارهها و سقوط آوار است.
- خفگی ناشی از کمبود اکسیژن
- 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 کانالها، شایعترین حادثه بوده که عموماً با نقص عضو و یا مرگ همراه است.
بدین منظور در موضوعات پیش رو جهت دهی مطالب عمدتاً به سوی ارائه راهکارهای پیشگیرانه جهت جلوگیری از بروز این گونه حوادث است.
عوامل مختلف ریزش دیوارهها
تغییر شکلهای گوناگونی میتواند درون یک کانال روی دهد. به عنوان مثال کاهش یا افزایش میزان رطوبت محل و یا رفت و آمد وسائل سنگین اطراف کانـال میتوانـد بـه شـکل خطرناکی پایداری کانال را تحت تأثیر قرار دهد. عمومیترین علل ریزش کانالها کـه تـا بـه حال شناسایی شده به شرح زیر است.
لغزش
لغزش و یا سر خـوردن تـودههـای خـاک یکـی از عوامـل تخریب دیوارهی کانال است که علت اصلی آن وجود ترکهای کششی در دیوار هاست.
واژگون شدن
ترکهای کششـی عـلاوه بـر لغـزش مـیتواننـد عامـل واژگون شـدن دیـوارههـای کانـال بـه درون کانـال نیـز باشند. زمانی که ترکهای کششی تحت نیروی برشـی قرار میگیرند سبب واژگون شدن دیوارهها به درون کانال میشوند.
فرونشینی و تورم (برآمدگی)
دیوارههایی که مهار نشدهانـد یـا بـه عبـارتی هـیچ گونـه نگهدارنده یا پشتیبان برایشان منظور نشده، یک فشـار نامتعـادل بـر سطوحشـان اعمـال مـیشـود، کـه ایـن فشـار نامتعادل سبب ایجاد نشستهـایی در سـطح کانـال و ایجـاد برآمدگیهایی در دیـواره کانـال مـیشود. ایـن شـرایط مـیتوانـد موجـب ریـزش دیوارههای کانال و متعاقباً محصور شدن کارگران در داخل کانال شود.
بالا آمدگی یا فشردگی (چلاندگی)
برآمــدگی یــا فشــردگی در کــف کانــال از جملــه مواردی است کـه بـه علـت فشـار ناشـی از وزن خـاک همجوار کانال ایجاد میشود. ایـن تغییـر شـکل حتـی زمـانی کـه عملیـات شـمع بنـدی یـا ورق گـذاری بـه درستی نیز انجام شده باشند، ممکن است رخ دهد.
جوشش
در مواقعی مشاهده میشود که جریان آب از کف محـل کانال به سمت بالا جریان پیدا مینماید. بالا بـودن سـطح آب زیـرزمینـی در آن منطقـه مـیتوانـد از جملـه علـل جوشش به حساب آید. جوشش یک اتفاق ناگهانی است و در شرایطی که شمع بندی و دیگر سازوکارهای حفاظتی استفاده شده نیز ممکـن است به وجود آید.
اصول ده گانه موازین ایمنی کار در کانال (گودبرداریهای باریک)
اصل اول
در خلال حفاری و کار در کانالها مسئول HSE، مسئول اجـرای کار یا ناظر (person competent) مستقر در محل بایستی بـا موازین ایمنی کار در چنین محیطهای اجرایی آشنایی کامـل داشته باشد. متعاقباً میبایست خطرات احتمالی ناشی از شرایط و بافتهای گوناگون خاک، 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 خاک برای گودبرداریها
ساز و کار حفاظتی کـه بـرای محافظـت و ایمـنسـازی کانـالهـا مـورد اسـتفاده قـرار میگیرد به طور مستقیم بر اساس نوع خاک انتخاب میشود. از فرد مسئول همواره انتظار میرود که بتواند نوع خاک را تشخیص دهد و ساز و کار ایمنی متناسب با آن را انتخاب نماید. خاکها از نقطه نظر پایداری و استحکام در چهار گروه دسته بندی میشوند.
سنگهای پایدار (Rock Stable)
نوعی مواد معدنی جامد هستند که میتوانند با دیوارههای عمود بر سطح، گود بـرداری شوند و حتی زمانی که بـدون محـافظ هسـتند، پایـدار بـاقی مـیماننـد. ایـن نـوع خـاک معمــولاً بــا نــام یــک ســنگ شناســایی مــیشــود، ماننــد گرانیت(Granite) یــا ماسه سنگ (Sand Stone).
خاکهای نوع A
خاکهای چسبناکی با استحکام فشاری بیشتر از ۱۴۴ کیلوپاسکال هستند. از انواع مختلف این خاک میتوان به موارد زیر اشاره نمود.
- رس، رس رسوبی، رس شنی، گل و در بعضی از موارد گل رسوبی و گل ماسهای.
توجه شود که انواع خاکهای فوق چنانچه دارای ترک و تحت لرزش مداوم هسـتند و یا خاکهایی که مخلوط و بر هم زده شدهاند (بافت اصلی آنها تغییر کرده باشد) خاک نوع A محسوب نمیشوند.
خاکهای نوع B
خاکهای چسبناکی با استحکام فشاری از ۴۸ کیلو پاسکال تا ۱۴۴ کیلوپاسکال هستند. انواع مختلف این خاکها به قرار زیر هستند.
- خاکهای دانـهدار بـدون چسـبندگی، گل و لای، خـاکهـایی کـه بهـم ریختـه و مخلوط شده باشند مگر آنکه در دسته نوع C قرار گیرند، سنگهـای خشـک و نامتعـادل و خاکهایی که از لحاظ استحکام فشـاری در شـرایط نـوع A صـدق مـیکننـد امـا تـرک خورده و یا تحت لرزش هستند.
خاکهای نوع C
خاکهای چسبناکی هستند با استحکام فشـاری کمتـر از ۴۸ کیلوپاسکال. این نوع خاکها شامل موارد زیر هستند.
- شن، ماسه، گـل ماسـهای، خـاکهـای بسـیار مرطوب، خاکهایی که آب به راحتی به درون آن نفوذ میکند و همچنین تکه سنگهای مرطوب و نامتعادل.
زمانی که ساختار زمین در محل به شکل لایه لایه بوده و هر لایه با نـوع مشخصـی از خـاک است، دسته بندی کلی خاک منطقه مورد نظر میبایستی بر اساس ضعیفترین نوع خـاک موجـود، مشـخص شود. در شـرایط فـوق فقـط زمـانی مـیتـوان هـر لایـه را بـه شـکل جدا دستهبندی نمود که خاک پایدارتر در زیر خاک ناپایدارتر قرار گرفته باشد. مثلاً خاک نوع C بر روی خاک نوع A قرار گرفته باشد.
اصل دوم
کانالهایی با عمق بیش از ۱/۵ متر عمق (در صورتی که حضور افراد درون کانال الزامی باشد) بایستی با بکارگیری روشهای مناسب تقویت شده و از ریزش آن جلوگیری شود.
روشهای حفاظت و جلو گیری از ریزش کانال
شیب دادن (Sloping)
بیشـــترین شـــیبی کـــه دیـــواره کانـــال یـــا محـــل گـــود بـــرداری شـــده بـــا ارتفـــاع کمتر از ۶/۱ متر میتواند داشته باشد، مستقیماً بر اساس نوع خاک منطقـه مشـخص میشود.
پلهای کردن(Benching)
دو روش برای پلهای کردن وجود دارد که شامل ساده و چندگانه هستند. در هر کـدام از آنهـا بر اساس نوع خاک نسبت ضلع عمودی به ضلع افقی پله را مشخص مینماید. بر اساس یک قاعده عمومی ارتفاع پایینترین پله از کف کانال نمیبایستی از ۱/۲ متر تجاوز کند. همچنین حداکثر ارتفاع مجاز سایر پلهها نیز برای خاکهای نوع A برابر با ۱/۵ متر و برای خاکهای نوع B برابر با ۱/۲ متر است.
شمع بندی (Shoring)
به منظـور حفاظـت از ریـزش دیـواره و جلـوگیری از جابجـایی سـازههـای اطـراف کانـال (ناشی از جابجایی خاک) از روش شمع زنی استفاده میشود. این روش عمـدتاً در مـواقعی که شیب دیوارههای کانال بیشتر از شیب مجاز بوده بکار برده میشود. دو روش اصلی در شمع بندی وجود دارد.
- الوار گذاری (با اجزاء تشکیل دهنده چوبی)
- سیستمهای فلزی هیدرولیک یا بادی
شمع بندی هیدرولیک
امروزه تمایل بیشتری به استفاده از سیستمهای هیدرولیکی آلومینیومی یـا فـولادی وجـود دارد. سیستمهای هیدرولیک از ایمنی بالا و بهتری نسبت به الوارگذاری برخـوردار هسـتند، چرا که دیگر نیاز نیست کارگران برای نصب یا برداشتن آنها به داخل کانال بروند. سایر مزیتها نیز به قرار زیر است.
- به قدر کافی سبک هستند تا یک کارگر بتواند آن را نصب نماید.
- نسبت به تغییر فشار در راستای دیواره های کانال منعطف وقابل تنظیم هستند.
- به راحتی با ارتفاع و پهنای کانالهای مختلف سازگار میشوند.
شمع بندی بادی (هوایی)
شیوه کار مشـابه بـا سیسـتمهـای هیـدرولیک است. تفـاوت اصـلی در ایـن اسـت کـه سیستمهای بادی از فشار هوا به جای فشار هیدرولیک استفاده مینمایند.
یکی از اشکالات عمده این سیستم این است که کمپرسور هوا همـواره مـیبایسـت در site وجود داشته باشند.
سپرگذاری (Shielding) یا جعبه کانال (Box Trench)
این سیستم به طور کامل با شمع بندی تفاوت دارد، چـرا کـه بـه جـای محافظـت از دیـواره کانال، کارگران را در هنگام بروز ریزش دیواره محافظت مینماید. فاصله بین دیواره کانال و سطح جعبـه کانـال مـیبایسـت در کمتـرین انـدازه ممکـن باشد. معمولاً فاصله بین جعبه کانـال و دیـواره کانـال را بـه منظور جلوگیری از حرکـت عرضی جعبه کانال، با خاک پـر مـیکننـد. ورقهـا هـیچ گاه نمـیبایسـت در معـرض بار بیشتراز حد توانشان قرار گیرند.
اصل سوم
دپوی خاک (Spoil)
در اطراف کانال باید بطور مناسب صورت پذیرد. خاکهای حاصل از حفاری که در محل دپو شدهاند میتوانند خطرساز باشند. اگـر بـیش از اندازه به لبه کانالها نزدیک شوند، وزن دپـوی خـاک مـیتوانـد سـبب ریـزش خـاکهـا و تجهیزات به درون کانال شده و خطرات بسیار جدی از جمله جراحتهای شدید یا حتی مرگ به دنبال داشته باشد. همچنین ممکن است که کـارگران بـه دلیـل ریـزش خـاک بـه درون کانـال، محصور و در زیرآوار مدفون شوند.
اصل چهارم
تمامی ورود و خروج کارکنان میبایسـت بـه شکل ایمـن و بـا پیشـی بینـی و اسـتفاده از وسائل و راهکارهای مناسب صورت پذیرد.
به منظور جلوگیری از خطرات ناشی از سقوط کارگران در هنگام وارد شدن به کانـال یـا خارج شدن از آن به وسایلی همچون نردبان، پلکـان یـا سـطح شـیب دار (ramp) نیـاز اسـت. در بعضی از شرایط، هنگامی که یک وضعیت خطرناک در درون کانال بـه وجـود مـیآیـد. نجـات یافتن از آن شرایط تنها به سرعت خارج شدن از محیط (کانال) 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 که موجب لیز خوردن کارکنـان 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 مرکب (دو یا چند تکـه) کـه 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 درکانـال مـیبایسـت تدابیر ویژه ایمنی اندیشیده شود. چنانچه کارگران مجوز کار در کانال را اخذ نمودهاند، حتماً میبایست روشهای مناسـبی بــرای کنتــرل آبهــای انباشــته شــده و راکــد 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 کانال
- استفاده از تجهیزات جابجایی و تخلیه آب
- دور کردن آبهای سطحی از دهانه کانال
- عدم حضور افراد در درون کانال به هنگام ریزش باران
- بازبینی کانال توسط فرد مسئول پـس از پایـان یـافتن بـاران و جلـوگیری از ورود کـارگران بدون مجوز به درون کانال
اصل ششم
کارکنان مجاز نیستند زیر هر نوع وزنه یا بـار معلق از جمله بارهـایی کـه توسـط جرثقیـل، بیـل مکانیکی، دستگاه حفاری و دستگاههای بالابر حمل میشود، فعالیت کاری داشته باشند.
اصل هفتم
در محلهائی که سایر تأسیسـات زیرزمینـی از جملـه خطوط و کابلهای برق، مخابرات، گـاز و … وجـود دارد، میبایست قبل از هر گونه حفاری موقعیت و عمق تقریبی هر یک از آنها معلوم شده و به اطلاع تمامی کارکنان مرتبط بـا عملیـات حفـاری رسـانده شود.
اصل هشتم
در تمامی ساعات شب میبایست محلهای تـردد و حــریم کانــالهــا 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 کار در محلهای حفاری شده خصوصاً بـا عمق بیش از ۵/۱ متر میبایست کارکنان مجهـز بـه کلاه ایمنی باشند.
اصل دهم
لوازم و اسبابی که بـرای تقویـت لبـههـای کانـال استفاده میشود بایستی در شـرایط مطلـوب و قابـل قبولی باشند. به عنوان مثال تیرها و الوار چوبی کـه مورد استفاده واقع میشوند بایستی سـالم و محکـم 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 کـه لق باشد قابل اتکا و اعتماد نبوده و به سـادگی جـدا میشوند.