Кессонные работы представляют собой методы, используемые в строительстве и инженерии для проведения подводных и подземных операций. Они включают в себя использование кессонов — герметичных камер, которые позволяют создать рабочую среду под давлением, защищая рабочих от воздействия воды и обеспечивая безопасность во время выполнения задач.
Эти работы часто применяются при строительстве мостов, пирамид, подводных тоннелей и других сооружений, где необходимо соединение с водоемами или грунтом. Кессонные работы требуют высокой степени подготовки и специализированного оборудования, что делает их сложным и ответственным процессом в строительной отрасли.
Кессонные работы что это такое
Условия работы в условиях повышенного атмосферного давления. Кессонная камера
B обычных условиях человек находится под давлением атмосферного столба воздуха, равным давлению 1,033 кг/см2, или 760 мм ртутного столба. В условиях повышенного атмосферного давления работают водолазы и рабочие, занятые на работах по строительству опор мостов, проходке стволов шахт и туннелей, проводимых под водой или под землей и насыщенных водой грунтах и осуществляемых так называемым кесонным способом.
При этом способе в воде или насыщенном водой грунте создается замкнутое рабочее помещение (камера кессона), заполняемое сжатым воздухом, вытесняющим из камеры воду. B зависимости от гидростатического давления окружающей воды диапазон давления воздуха внутри кессонных камер составляет от 0,2 до 4 добавочных (сверх обычного атмосферного давления) атмосфер. Для полного осушивания породы, в которой ведется проходка, необходимо в кессонную камеру подавать сжатый воздух давлением, соответствующим уровню гидростатического давления.
При этом на давление столба воды в 10 м подается в камеру сжатый воздух давлением в 1 ат. По мере выемки породы кессонная камера постепенно опускается вниз или увеличивается в размерах. В зависимости от происходящего при этом изменения гидростатического давления окружающей воды приходится изменять давление воздуха внутри кессонной камеры.
Основным элементом кессона является массивная железная или железобетонная рабочая камера. От потолка этой камеры отходит вверх труба-шахта с лестницей для подъема и спуска людей, с подъемником грунта и грузов. Шахта переходит в цилиндрическое расширение — центральную камеру аппарата. С двух сторон к ней примыкают два или три прикамерка-шлюза, которые сообщаются с наружной атмосферой тяжелыми, пневматически закрывающимися дверцами и такими же дверцами отделяются от центральной камеры.
Компрессорная станция нагнетает в рабочую и центральную камеры по специальным трубам сжатый воздух под давлением, равным давлению воды на уровне дна кессона. Рабочие входят в кессон и выходят из него через шлюзы. Перед спуском они входят в прикамерок, соединенный с наружным воздухом и отделенный от центральной камеры герметически закрытой дверью, открывающейся только внутрь. Затем начинается шлюзование — нагнетание в прикамерок сжатого воздуха, и наружная дверь герметически закрывается. Весь процесс входа (шлюзование) в кессон и обратного выхода (вышлюзование) производится под наблюдением специального рабочего-сигналиста, который следит за поступлением сжатого воздуха в шлюз и выпускает его из шлюза, строго придерживаясь установленного режима.
Сжатие воздуха (компрессия) производится компрессором на компрессорной станции, расположенной на поверхности земли вблизи места работы. Компрессоры нагнетают сжатый воздух по системе воздухопроводов в кессонные камеры и шлюзовые аппараты. Кроме повышенного давления воздуха, на санитарные условия работы в кессонах оказывает влияние высокая влажность, повышенная или пониженная температура воздуха, а также загрязнение воздуха жидкой или газообразной фракцией смазочных масел и продуктами возгонки их в компрессоре, содержащими пары углеводородов, а при пригорании масла в компрессорах и окись углерода.
- Гигиена труда при работе на атомных электростанциях. Вредности на АЭС
- Оздоровление условий труда на АЭС. Опасности транспортировки радиоактивных веществ
- Условия работы в условиях повышенного атмосферного давления. Кессонная камера
- Особенности труда водолаза. Безопасное атмосферное давление для человека
- Реакция организма на высокое атмосферное давление. Профессиональные болезни водолазов
- Виды кессонных заболеваний и их последствия
- Профилактика кессонной болезни. Длительность рабочего времени (погружения) водолаза
- Обычная декомпрессия водолаза и декомпрессия на поверхности
- Требования к обеспечению воздухом кессонной камеры. Условия труда в кессоне
- Медицинское обеспечение кессонных работ. Противопоказания к работе при повышенном атмосферном давлении
Источник3: med-edu.ru
КЕССОННЫЕ РАБОТЫ
КЕССОННЫЕ РАБОТЫ (проф. вредности и проф. заболевания). Гигиена труда в кессоне. Кессоны представляют устройство, состоящее из рабочей камеры, идущей от нее вверх шахтной трубы, оканчивающейся наверху аппаратной камерой, и шлюза, соединенного с аппаратной камерой.
Рабочая камера представляет собой ту часть кессона, в к-рой производятся собственно кессонные работы, т. е. выкапывание и выемка грунта. Обычно она делается из железобетона, но может быть железной и даже деревянной. Шахтная труба предназначена для спуска в камеру людей и материалов и для поднятия из нее выкопанного грунта.
Она состоит из отдельных звеньев, наращиваемых одно на другое по мере опускания кессона, и имеет строго вертикальную лестницу для людей. Аппаратная камера заключает в себе несложные механизмы, служащие для подъема из рабочей камеры грунта и спуска в нее материалов и обслуживаемые обычно двумя рабочими внутри ее.
Шлюз имеет специальное назначение как медицинского, так и производственного характера, представляя камеру (или камеры), в к-рой может быть создано любое давление воздуха, промежуточное между наружным давлением и давлением в кессоне, без изменения давления в самом кессоне. Создание таких промежуточных давлений необходимо в целях предохране- тшя людей от опасности повреждений и заболеваний, связанных с изменением давления, а В целях сохранения необходимого давления в рабочей камере в моменты выхода людей наружу или выдачи грунта и подачи материалов.
В рабочей камере обычно работает от 6 до 14 человек. Когда кессон дошел до грунта необходимой устойчивости, дальнейшие работы по выемке земли заканчиваются, рабочая камера заполняется бетоном, как и первое звено шахтной трубы; вся же остальная часть кессона снимается, и образовавшееся т. о. незаполненное пространство в каменной кладке заполняется также бетоном, после чего устой готов.
Назначение К. р. заключается в том, что при недостаточной для данного сооружения прочности грунта (когда под ним находится водоносный слой) или при необходимости производства работ на дне рек и т. п. под возводимое сооружение (мост, здание и т. п.) подводятся устои и опоры, доводимые до прочного грунта, вследствие чего приходится проходить через воду. Для этой цели в соответствующем слое вода оттесняется воздухом, нагнетаемым под давлением в специальное устройство, называемое кессоном.
Величина давления воздуха соответствует глубине нахождения кессона; при этом исходят из расчета, что на каждые 10 м глубины опускания кессона давление подаваемого в него воздуха должно повышаться на 1 атмосферу. Воздух в кессон нагнетается компрессорами из компрессорной станции по воздухопроводам.
Т. к. при сжатии воздух сильно нагревается, то, если не принимаются специальные меры для охлаждения, он попадает в кессон значительно нагретым, вследствие чего в таких случаях t° в кессоне оказывается чрезмерно высокой. Это происходит также и в том случае, когда воздухопроводная сеть не изолирована и подвергается нагреванию солнцем.
В зимнее время неизолирование воздухопроводной сети ведет к обратным результатам: воздух в кессон может приходить охлажденным, и t° в кессоне может оказаться чрезмерно низкой. Т. к. воздух для компрессоров может забираться в неудачном (в смысле его запыленности) месте и так как при прохождении его через компрессоры, смазываемые маслами, он может загрязняться последними, то иногда воздух в кессоне может оказаться и сильно загрязненным.
Влажность в кессоне всегда по неизбежности очень высока, превышает 90% и нередко доходит до полного насыщения. Особенно высока она в шлюзах в период вышлюзовывания, т. к. в связи с понижением давления, все время происходящим в шлюзе, наступает образование тумана в нем и конденсация паров в воду.
То же явление имеет место и в рабочей камере в периоды посадки кессона, осуществляемой понижением давления в нем. Вентиляция в кессоне зависит от количества подаваемого в него воздуха, а также от качества грунта; при грунтах, легко проницаемых для воздуха (песчаные), вентиляция кессона и в частности рабочей камеры осуществляется удовлетворительно; в случае же грунта, плохо проницаемого для воздуха (глини- стый, илистый), вентилирование кессона может значительно страдать, если оно не обеспечивается специальными мерами.
Для обеспечения необходимой чистоты воздуха (освобождение его от примесей масел, конденсата и пыли) в воздухопроводную сеть включаются резервуары, к-рые в случае надобности могут’ быть снабжены и фильтрами. Действующее в СССР законодательство требует в наст, время подачи такого количества воздуха, к-рое обеспечивало бы не менее трехкратного обмена его в 1 час в рабочей и аппаратной камерах.
При существующих условиях эта норма обеспечивает около 50 м 3 воздуха на человека. Недостаточность вентилирования кессона имеет тем большее значение, что вследствие весьма высокой влажности в кессоне легче создаются неблагоприятные для терморегуляции организма условия и скорее наступают т. о. расстройства в последней, что оказывает прямое влияние на возникновение кессонных заболеваний.
Кроме того в деле профилактики кессонных заболеваний имеет большое значение температурный режим в кессоне. Наиболее подходящей является температура в пределах 17—22°, узаконенная постановлением НКТ СССР от 5/II 1930 г., причем при высших пределах было бы весьма полезно дать соответствующую скорость движению воздуха в рабочей камере (до 0,6"м в 1 сек.) для обеспечения необходимой теплоотдачи организма.
Кессонные б-ни, их патогенез, симптоматология, лечение и п р о -филактика. Переход организма из нормального давления в повышенное влечет за собой изменение в его тканях и органах, постепенно приобретающих давление окружающей среды.
Если этот переход совершается постепенно и в течение времени, достаточного для приспособления организма к изменившимся условиям давления, и если в организме отсутствуют пат. изменения, препятствующие этому приспособлению, то организм благополучно переносит переход в высокое давление и пребывание в нем. Если же одно из этих условий нарушено, то неизбежны соответствующие повреждения в организме.
Практически при К. р. это сводится к тому, что в периоде прямого шлюзования («компрессии»),когда в шлюзе слишком быстро поднимается давление или когда находящееся в шлюзе лицо страдает каким-либо пат. процессом в слуховом аппарате или носоглоточном пространстве, легко могут наступить явления перфорации барабанной перепонки вследствие неуравнявшегося давления в cavum tympani с внешним давлением. Поэтому законодательство всех стран предписывает повышение давления в шлюзе в соответствии со специальной таблицей времени.
В частности законодательство СССР требует постепенного повышения давления от нормального до одной добавочной атмосферы в течение 5 мин.; от одной добавочной атмосферы до двух атмосфер— 3 мин., а всего от нормального давления— 8 мин.; от двух до трех атмосфер—2 мин. (от нормы 10 мин.); от трех до четырех атмосфер—2 мин. (от нормы 12 мин.). С другой стороны требуется, чтобы люди, спуска- «41 «42 ющиеся в кессон, не страдали никакими пат. изменениями или процессами в слуховом аппарате или носоглоточном пространстве.
Все же и при соблюдении всех предосторожностей у находящегося в шлюзе, особенно «ще мало тренированного человека, может появиться неприятное ощущение и даже •острая боль в ушах вследствие ненаступив-шего еще уравнения давлений на барабанную перепонку изнутри и извне. В этом •случае пропускание воздуха через Евстахиеву трубу (методом Вальсальвы или глотанием) открывает ее, благодаря чему давление в барабанной полости быстро выравнивается и неприятные ощущения и боль быстро исчезают.
Т. о. могущие наступить в компрессионном периоде поражения барабанной перепонки носят чисте механический характер и не относятся собственно к кессонным заболеваниям.—Когда давление в шлюзе достигает уровня рабочего давления в кессоне, открывается дверь в среднюю, аппаратную камеру (до того момента это невозможно,т.к. все двери в кессоне открываются в сторону большего давления), и прошедшие шлюзование люди через эту камеру переходят в шахтную трубу, по лестнице к-рой спускаются в рабочую камеру, где и остаются все время своей смены. Это время находится в зависимости от величины давления в кессоне, и по новым правилам 1930 г. при давлениях до 1,75 добавочной атмосферы оно не должно превышать 7 час. в сутки, от 1,75 до 2,5 добавочной атм.— •6 часов, от 2,5 до 3 атм. — 5 часов, от 3 до 3,5 атм.—4 час. и свыше 3,5 атм.—2 час, причем во всех этих случаях устанавливаются обязательные две смены для человека в сутки (за исключением давлений свыше 3,5 атмосфер, для которых устанавливается •одна смена), т. ч. указанное время он проводит в кессоне в два приема.
При этом в указанное время включается Время шлюзования, вышлюзовывания, спуска в рабочую камеру и подъема из нее. Во время пребывания в сжатом воздухе обычно человек не испытывает никаких заметных расстройств.
По окончании работы в кессоне люди переходят снова в шлюз для обратного шлюзования («декомпрессии»); дверь из шлюза в аппаратную камеру закрывается, и в шлюзе начинается медленное понижение давления, пока оно не будет редуцировано до нормального. Обычно редукцию давления проводит дежурный мед. персонал.
Понижение давления производится в соответствии со специальными правилами и по законодательству СССР оно должно отвечать след. нормам: при переводе человека из давления в 1 доб. атм. в нормальное давление редукция давления должна продолжаться 5 мин., от Р/з доб. атм. до норм.— 10 мин., от 1’/» доб. атм. до норм.-—20 мин., от 2 доб. атм. до норм.—30 мин., от 3 доб. атм. до норм.—45 мин., от 4 доб. атм.до норм.—1 час. Наиболее серьезные и опасные для жизни расстройства в организме наступают в последе омпрессионном периоде.
Если декомпрессия ведется быстро, с нарушением установленных норм, то и в этом периоде возможны случаи перфорации барабанной перепонки с кровотечениями из ушей, но уже вследствие превышения внутреннего давления над внешним. Однако такие случаи редки, т. к. нарушения норм редукции давления должны быть для этого слишком грубыми.
Кессонные заболевания зависят от того, что ткани и органы, насытившиеся воздухом (гл. обр. азотом) во время пребывания организма под давлением, не успевают освободиться от него во время декомпрессии и организм переходит в нормальное давление с избыточным газом в тканях. Насыщение организма воздухом (сатурация) происходит через кровь, передающую его от легочной ткани путем диффузии всем тканям и органам.
При переходе в нормальное давление происходит обратный процесс— десатурация тканей и жидкостей организма от избыточного газа. Скорость ее находится в зависимости от степени насыщения организма воздухом (а это последнее зависит от величины давления, продолжительности его действия и сатурационных способностей отдельных тканей), сущность же заключается в стремлении избыточного газа (азота) перейти из насыщенных им тканей в кровь и через нее попасть в выдыхаемый воздух и с ним покинуть организм.
Если степень насыщения организма азотом значительна, то естественно попадание в кровеносные сосуды значительных количеств азота, эмболы которого, закупоривая различные сосуды, могут обусловить соответствующие расстройства в организме. Т. о. кессонные заболевания являются последствием газовых эмболии различных локализаций.—В зависимости от последних все кессонные заболевания могут быть разделены схематически на 3 группы.
К 1-й группе относятся местные поражения кожи в форме кожной эмфиземы, объясняемой частью газовой эмболией кожных сосудов, частью выделением газа непосредственно в клетчатке; явления эмфиземы объясняют кожный зуд, хотя нек-рые считают причиной зуда раздражение задних корешков спинного мозга пузырьками газа, находящимися в спинномозговой жидкости. Поражение кожи характеризуется крапчатостыо или мрамор-ностью ее, зависящей от эмболии поверхностных кожных вен.
К этой же группе относятся наиболее частые у кессонщиков поражения суставов, костей и мышц (кессонные ревматизмы, «заломай» русских кессонщиков). Наиболее часты случаи кессонного суставного ревматизма, особенно—заболевания коленного сустава. Эти случаи нередки и при сравнительно невысоких давлениях (до 2 атм.). Механизм происхождения этих поражений не вполне ясен.
Можно полагать, что он сводится к давлению на нервные окончания скоплений газа под фасциями, под надкостницей, в желтом мозгу трубчатых костей, а В полостях суставов. Симптомы этих заболеваний: повышение сухожильных рефлексов, чувствительность нервных стволов, опухание пораженной конечности, шум трения, выпот и хруст в суставе.
Ко 2-й группе относятся поражения центральной нервной системы от эмболии ее сосудов и от скопления пузырь- ков газа в ней. Эти поражения могут касаться как спинного мозга, так и головного.
Церебро-спинальные поражения проявляются в форме параплегии (чаще спастической), моноплегии, паралича мочевого пузыря и прямой кишки, расстройства чувствительности и координации и т. д. Явления эти могут быть преходящими, если произойдет рассасывание газовых скоплений и эмболов. Если же наступают разрушения нервной ткани (гл. обр. в задних столбах и задних отделах боковых столбов грудной части спинного мозга) или кровоизлияния в нее (гематомиелия), то явления эти остаются стойкими и нередко, спустя несколько недель, заканчиваются летально.
Церебральные симптомы сводятся к головокружению, головным болям, расстройствам речи, помрачению сознания, ступорозному состоянию. В результате газовой эмболии мозговых сосудов могут наступить коляпс и смерть. Гемипле-гия и судороги, являющиеся следствием очаговых размягчений мозга, нередко присоединяются к вышеуказанным мозговым явлениям.
Скопления газа в лабиринте могут обусловить наступление глухоты и Меньеровского симптомокомплекса.—Наконец к 3-й группе относятся явления, зависящие либо от проскакивания крупных эмболов в правое сердце или от эмболии коронарных сосудов с остановкой сердечной деятельности и смертью per syncopen либо от закупорки легочных сосудов с наступлением смерти per asphyxiam. Последний случай характеризуется резкой одышкой с интенсивными припадками астмы на почве развивающегося отека легких.
В то время как 1-я группа кессонных б-ней наступает и при давлениях сравнительно невысоких и характеризуется локализованными и преходящими поражениями, 3-я группа представляет собой поражения генерализированного характера всегда с быстрым и бурным летальным исходом и наступает после перехода из наиболее высоких давлений (4—3 атм.); 2-я группа занимает промежуточное положение, развивается после пребывания под давлением значительных степеней (2,5—3,5 добавочной атм.) и может либо ограничиваться локализованными преходящими или стойкими поражениями либо характеризоваться общими поражениями с летальным исходом. Все заболевания от сжатого воздуха объединяются под общими синонимами: аэро-патия, аэремия, пневматемия и т. п. При экспериментах на животных и при вскрытиях на людях, быстро погибших в деком-прессионном периоде, правое сердце находили растянутым большим количеством газа, а венозную систему—заполненной газовыми пузырьками.
Вследствие этого кровь при вскрытии пенится. В коронарных сосудах находили множественные газовые эмбо-лы. В спинном мозгу в случаях параличей при аутопсии были находимы геморагии и очаговые размягчения с локализацией преимущественно в нижней грудной и верхней поясничной частях, что объясняется более слабой васкуляризацией их.
Со стороны легких при вскрытиях были обнаруживаемы отек и интерстициальная эмфизема. Печень, селезенка и почки также оказываются на вскрытиях пораженными, хотя прижизненно» они и не давали никаких симптомов. Отмечены были случаи нахождения огромных газовых скоплений под слизистой jejuni.—■ Скорость сатурации тканей газом, resp. азотом, зависит от их свойств.
Так, насыщение крови происходит в течение 55 сек., жировая же ткань насыщается медленно и вместе с тем она поглощает азота в 5 раз больше, чем кровь и др. ткани. Т. о. эта ткань, составляющая до 20% веса тела и слабо васку-ляризованная, будет и медленно освобождаться от газа в декомпрессионном стадии, представляя собой в этот период резервуар-для поглощенного под давлением азота.
Поэтому нервная ткань, подкожная клетчатка, костный мозг, суставы (особенно коленные) поражаются чаще всего. Для борьбы с кессонными, resp. декомпрессионными б-н я м и важен прежде-всего соответствующий проф. подбор рабочих.
Это должны быть люди с хорошей сердечно-сосудистой системой, способной справиться с транспортированием порций газа от тканей к легким, с незначительным развитием жировой ткани, с устойчивой нервной системой и т. д. Условия труда (температурные и т. д.) не должны создавать препятствий к нормальному функционированию-организма, особо важному в декомпрессион-ном периоде; все, что может понизить резистентность организма в этот период (охла-^ ждение, простуда и т. п.), может явиться прямой причиной кессонного заболевания и должно быть тщательно устраняемо. Крайне важно соблюдение норм пребывания под давлением, а особенно норм вышлюзовыва-ния.
Последнее играет кардинальную роль в профилактике кессонных заболеваний. Помимо точного соблюдения правил вышлюзо-вывания и соответствующих условий в шлюзе (надлежащая t°, чистый воздух, достаточная вентиляция) важно после выхода человека из кессона возбудить его сердечную-деятельность, для чего целесообразно давать рабочим тотчас же горячий чай или кофе, предоставлять им тут же (в специальном помещении) короткий отдых для приведения терморегулирующего аппарата в устойчивое состояние, переодевания и обсыхания во избежание простуды.—Кессонные заболевания могут возникнуть и не тотчас по выходе из кессона, но и через несколько (до 24) часов.
Поэтому необходимо соблюдение соответствующих мер предосторожности и нек-рое время по выходе из кессона. Специальное и особое врачебное наблюдение при К. р. неизбежно и необходимо.—У слови я труда при К. р. регулируются в СССР правилами НКТ СССР за № 38 от 5/П 1930 г., которые нормируют вопросы устройства, оборудования и содер-ятания кессонов, вспомогательных помещений и устройств при них, предписывают все необходимые меры безопасности и гигиены при работах в кессоне, мероприятия по предупреждению кессонных заболеваний, устанавливают правила организации врачебной службы, излагают противопоказания к допущению к К. р. и предписывают обязательные способы лечения кессонных болезней.
По постановлению НКТ СССР за № 156 от 30 апреля 1929 года (раздел XI, п. 5) для кессонщиков устанавливается по особой вредности работ дополнительный двухнедельный отпуск. Наиболее действительный способ лечения кессонного заболевания—рекомпрес-сия, возвращение в давление, при к-ром человек работал.
Для этого кессонные работы должны быть всегда обеспечены лечебным шлюзом с соответствующим оборудованием, куда могут быть вносимы заболевшие. Даже в случае параличей, если поражения нестойкие, человек легко и быстро полностью восстанавливает свое здоровье в леч. шлюзе.
Леч. шлюз должен быть оборудован койками, электрическим освещением, обогревательными приборами, снабжен специальным окном для наблюдения извне за состоянием б-ного и иметь камеру для передачи б-ному медикаментов л пр. без изменения давления в шлюзе. Метод рекомпрессии основан на том, что под давлением газовые эмболы уменьшаются в размерах и рассасываются, переходя вновь в растворенном состоянии в ткани.
После рекомпрессии, когда человек почувствует себя вполне здоровым, начинают медленно и осторожно редуцировать давление. Помещение в леч. шлюз заболевшего должно произойти возможно быстрее и во всяком случае не позже чем через 12 час. после наступления симптомов заболевания.
Из паллиативных мер нужно указать на болеутоляющие медикаменты, высокую темп. (расширение сосудов и ускорение циркуляции крови), успокаивающие мази, массаж, ванны. Эти меры могут быть применены лишь в легких случаях (происшедших от небольших давлений до 2 атмосфер).
Лит.: Бобров Н. и Б р е н е р В., Количественное и морфологическое исследование крови у кессонных рабочих, Гигиенатруда, 1927, Л’»7; Гуща А., К вопросу о влиянии повышенного атмосферного давления на состав крови, Арх. бис логических наук,т. XIX, вып. 1, 1915 (лит.); Л п б о в Б., О влиянии подподных работ на человека.
Врач, 1901, Л г » 20—21 (лит.); Р и в о ш О., Кессонные работы с точки зрения охраны труда, Гиг. труда, 1924, Л’° 6; Соловцова А., К вопросу о влиянии на кровь кессонных работ, Русский врач, 1914, .№ 13—14, 17, 22—23; Heller R. Die Caissonkrankheit, Dissertation, Zurich, 1912. См. также иностранную литературу к статье Декомпрессихтные заболевания. М. Якобсон.
Источник4: med-edu.ru
Источник5: cyberleninka.ru
Сравнительная оценка различных способов ведения кессонных работ (опыт гигиенической характеристики) Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»
Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Розанов Л. С
Кессонные работы на Метрострое (Санитарный очерк)
Специальные способы ведения работ в неустойчивых горных породах
Вопросы гигиены труда на строительстве московского метрополитена
Условия труда помощника машиниста на мощных паровозах
Строительство перегонных тоннелей современными тпмк при проходке в сложных гидрогеологических условиях участков Митинско-Строгинской линии Московского метрополитена
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Текст научной работы на тему «Сравнительная оценка различных способов ведения кессонных работ (опыт гигиенической характеристики)»
Сравнительная оценка различных способов ведения кессонных работ (опыт гигиенической характеристики)
Промышленно-санитарным врачам, ведущим надзор за строительством мостов, различных гидротехнических сооружений (шлюзов, плотин на больших реках, гидростанций, портов и т. д.), за проходкой стволов шахт в плывунных породах и тоннельными работами под руслами рек и в водонасыщенных породах, необходимо для правильного построения комплекса профилактических мероприятий хорошо разбираться в вопросах техники и методах кессонного дела. Обычно с особенностями разного вида кессонных работ знакомятся по мере накопления опыта проведения санитарного надзора.
Однако все более широкое развитие кессонных работ заставляет направлять на обслуживание их врачей, ранее никогда не бывавших на кессонных строительствах. Поэтому краткое описание различных типов работ, ведущихся под повышенным давлением, и кессонного оборудования может быть полезно для ориентировки в вопросах оценки оборудования и применяемых методов работы. Гигиеническими показателями оценки в основном должны являться степень повышенного давления и методы облегчения тяжести физической нагрузки для людей, работающих под этим давлением. Температура воздуха и его чистота тоже имеют важное гигиеническое значение, «о они зависят главным образом не от типа оборудования или метода работы, который принят на строительстве, а от ряда других причин.
Одинаковые температурные условия могут наблюдаться в кессонах различных типов и конструкций. Для кессонных работ основным неблагоприятным санитарным фактором является повышенное атмосферное давление. Поэтому знакомство с мероприятиями, которые могут значительно снизить его уровень в кессоне или даже совершенно исключить его влияние, для гигиениста очень важно. Важно знать и другие специфические особенности, которые облегчают труд кессонщиков, уменьшают сатурацию азота тканями организма и, следовательно, снижают опасность развития декомпрессионных заболеваний.
В первой половине XIX века в России для постройки опор мостов применялся съемный кессон (воздушный колокол). Наиболее совершенная конструкция (большая устойчивость камеры) такого кессона была использована в 1843 г. на строительстве моста через р. Неву в С.-Петербурге. Опускные кессоны в России впервые были применены в 1859 г. при постройке моста через Вислу. При возведении моста в Киеве на Днепре инженером Струве впервые в мире были сооружены большие кессонные камеры на 20—30 рабочих, что явилось значительным шагом вперед как в технике кессонных работ, так и в санитарном отношении.
О кессонных заболеваниях в России первые сообщения были сделаны Ковнером, наблюдавшим в 1870—1872 гг. на постройке моста через Днепр на линии Кременчуг-Крюковской железной дороги 50 случаев кессонных заболеваний, несмотря на невысокое давление в кессонах (1,7 доб. атм.). На постройке Екатеринославского моста через Днепр в 1882 г. "Менделеев наблюдал 28 больных кессонной болезнью, потребовавших госпитализации, и 619, лечившихся амбулаторно. Еще значительнее была заболеваемость на постройке Речицкого моста через Днепр, где отмечено, кроме того, 3 смертных случая. Будагов считает причиной этого небольшой объем шлюзовых прикамерков (0,14 куб. сажени) и широкое отверстие выпускных кранов шлюза, не позволявших удлинять время декомпрессии.
На дальнейших строительствах в целях обеспечения большей безопасности объем прикамерков был увеличен (до 0,32 куб. сажени) и
отверстия кранов сужены. Электричество для освещения рабочих камер впервые применено на кессонах Литейного моста в Петербурге; там же для удаления грунта из камер впервые был использован гидроэлеватор. На Речицком и Екатеринославском мостах были впервые установлены сифоны для вентилирования рабочих камер и устроен забор воздуха для компрессоров вне помещений компрессорных. О гигиеническом значении этих мер писал Шмитц, обнаруживший в 1887 г. в кессонах моста через реку Белую в Уфе до устройства сифонов до 7,9% углекислоты, а после их установки — только 1,1%-
В литературе того времени неоднократно появлялись сообщения о мерах по предупреждению кессонных заболеваний. Об этом писал в 1877 г. проф. Эрисман в книге «Профессиональная гигиена», указавший на необходимость сокращения рабочего дня и удлинения времени декомпрессии, а также на значение защиты тела кессонщиков от охлаждения. Об этом же говорилось в заметках, напечатанных в 1885 г. в журнале «Инженер» и в журнале Министерства путей сообщения в 1887 г. В последнем указывалось также на применение для лечения кессонной болезни рекомпрессии и вдыхания кислорода. На съезде железнодорожных врачей в 1886 г. были разработаны кессонные санитарные правила, принятые для государственных построек.
Однако, несмотря на отдельные технические и организационные улучшения, встречавшиеся на отдельных кессонных стройках царской России, условия труда в кессонах оставались крайне тяжелымл и опасными. Из-за слабости надзора даже далеко не достаточные санитарные правила подрядчиками не соблюдались.
После Великой Октябрьской социалистической революции техника кессонного дела в нашей стране получила значительное развитие. При этом, наряду с улучшением производства, параллельно разрешался вопрос об обеспечении безопасности труда кессонщиков.
В настоящее время работы под сжатым воздухом проводятся на постройке опор мостов, на проходке стволов шахт и тоннелей, на строительстве гидротехнических сооружений и т. д. Для каждого вида работ применяются разнообразные методы организации и различные типы кессонного оборудования, имеющие свои гигиенические особенности. Тем не меЬее все работы под сжатым воздухом можно разделить на два основных типа: вертикальные и горизонтальные кессоны. Проходка кессонов имеет несколько способов:
1. Съемный кессон, или водолазный колокол, давление в котором обычно невелико, так как кессон не углубляется под дно. Предварительно производится забивка свай в грунт для фундамента опоры. Под съемным кессоном на них осуществляется кладка подводной части опоры. Съемные кессоны могут применяться и в случае аварий на работах опускным колодцем. Этот метод применяется редко: лишь в тех случаях, когда использование других методов связано с работой под очень высоким давлением. Так, недавно на постройке моста через реку Хаукесбора в Австралии девять опор были возведены забивкой бетонных свай на глубину 35—38 м от дна и кладка опор на них осуществлена под съемным кессоном, что позволило вести работы под давлением не более 1,5 доб. атм. вместо 5.
2. Опускные колодцы (кессоны) с рабочей камерой, входящей в состав фундамента опоры. Наибольшая глубина опускания по советскому законодательству не должна превышать 40 м, что соответствует 4 доб. атм. давления. В последнее время в СССР разработаны методы, позволяющие сохранять давление в кессоне значительно ниже требуемого по гидрогеологическим условиям. Так, на строительстве Большого Краснохолмского моста в Москве в 1937 г. вместо 3,3 доб. атм. в береговых кессонах давление не поднималось выше 2,6 доб. атм. Это было
достигнуто применением отечественного метода водопонижения с помощью водоотлива из котлованов для выносных пят опор, благодаря чему создавалась устойчивая депрессионная воронка в грунтах.
Метод водопонижения значительно улучшает условия труда кессонщиков и уменьшает опасность возникновения кессонных заболеваний.
В настоящее время наиболее распространены железобетонные рабочие камеры спускных кессонов, которые впервые были применены инженером Лентовским в 1899 г. на Сунгари при строительстве Восточно-Китайской железной дороги. Довольно часто в период между 1930 и 1937 г. встречались и дерево-бетонные камеры, впервые примененные инженером Антроповым в 1928 г. на Днепре. На одном из московских мостов в 1937 г. был также опущен дерево-бетонный кессон площадью 294 м2. Железобетонные конструкции в санитарном отношении имеют то преимущество перед металлическими и каменными, что позволяют строить камеры большей площади и объема, что улучшает условия вентиляции.
Опускные кессоны наиболее часто употребляются на строительстве мостов. С развитием в послевоенный период строительства железнодорожных и городских мостов санитарным врачам все чаще приходится вести надзор за работами этого типа.
3. Проходка стволов шахт со стационарным потолком применяется на проходке шахт под сжатым воздухом. Первый ствол шахты был пройден под сжатым воздухом в СССР в начале 30-х годов в Подмосковном бассейне на Поплевском поле Скопинского района.
С гигиенической точки зрения проходка со стационарным потолком имеет следующие преимущества перед обычным кессоном: во-первых, размеры рабочей камеры бывают значительно больше и последняя по мере углубления ствола все увеличивается; во-вторых, вместо вертикальной лестницы шахтной трубы устраиваются наклонные лестничные переходы, что облегчает выход рабочих из забоя; в-третьих, в тех случаях, когда ствол шахты кессонируется лишь в момент приближения к плывунам, имеется возможность устройства больших шлюзов из кирпича или железобетона на самой диафрагме кессона в глубине шахты, т. е. в месте, хорошо защищенном от влияния изменений температуры наружного воздуха.
Применяются в СССР и методы сооружения стволов шахт в плывунах без сжатого воздуха.
Еще более эффективным является метод бурения ствола. В мае 1941 г. инженер Маньковский в Подмосковном бассейне прошел бурением шахту № 14 «Белынезерская» через 20-метровую толщу плывунов.
Интересны также предложенные инженером Балбаганом методы проходки ствола в плывунах вибрационной крепью и инженером Маковским— проходки ствола вертикальным щитом В ЛМ-2, имеющим двойную защитную грудь, Ч£о позволяет при пересечении плывунов удалять грунт размыванием и откачкой водой без применения сжатого воздуха в забое.
Одним из важнейших элементов оборудования кессона является шлюзовый аппарат, через который производится удаление грунта и который служит входом и выходом для людей. Конструкции аппаратов системы инженера Филиппова, широко применяемые в настоящее время, имеют тот недостаток, что в прикамерке одновременно может шлюзоваться не более 3—4 человек, тогда как бригада, обслуживающая один аппарат, состоит обычно из 6—7 человек. Аппарат имеет два при-камерка. Так как использование обоих прикамерков для выпуска людей из кессона не позволяет в то же самое время производить впуск в кессон другой смены, на практике для выхода обычно пользуются одним. Он сильно переполняется, из-за чего снижается кубатура воз-
духа на одного шлюзующегося. Положение людей при шлюзовании тоже неудобное, так как сидеть на скамеечке могут максимум трое. Содержание углекислоты в воздухе иногда достигает значительных величин. Все эти моменты могут способствовать развитию кессонных заболеваний. Конструкции шлюза Мостотреста и Волгоярстроя позволяют путем декелевания отверстия шахтной трубы одновременно вышлюзовы-вать 14—15 человек, но движение людей происходит лишь в одном направлении.
Порода из рабочей камеры кессона обычно удаляется с помощью бадьи по специальному отделению шахтной трубы и затем через материальный прикамерок шлюза наружу. Однако за последнее время применяется более совершенный способ, имеющий большие преимущества с гигиенической точки зрения; кроме того, для разработки породы в забое при этом применяется механизация, значительно облегчающая труд проходчиков и сокращающая число находящихся под повышенным давлением рабочих.
Этот способ гидромеханизации впервые применен в кессонах СССР в 1936 г. на строительстве Большого Каменного моста в Москве по инициативе Н. С. Хрущева, поставившего перед инженерами-строителями этого моста задачу облегчения труда кессонщиков и ускорения опускания кессонов. Задача была разрешена инженером Филипповым, использовавшим опыт применения гидромеханизации на строительстве канала имени Москвы и предложившим оригинальный метод сочетания размывания грунта в кессоне гидромониторами и удаления образовавшейся пульпы при помощи землесосов.
Вскоре этот метод был применен и на строительстве Большого Краснохолмского моста, где в каждом из четырех кессонов на площади 608 м2 было установлено по 4 гидромонитора со струей воды под давлением в 4—6 атм. Из центра кессона землесос высасывал разжиженный грунт на отвал. Производительность труда кессонщиков возросла с 2,5 м3 породы в смену на рабочего до 40 м3, благодаря этому в кессоне вместо 32 рабочих в смену было занято только 5. С помощью гидромеханизации на этом мосту пройдено 40 погонных метров в глубину и выдано 25 ООО м3 грунта. В результате значительного облегчения труда кессонщиков снизилось и количество кессонных заболеваний.
На строительстве Большого Каменного моста в Москве в 1937 г. было произведено также опытное автоматическое опускание кессона без людей в рабочей камере так называемого «слепого кессона». Инженер Гавриленко на кессоне № 6 этого моста установил внутри рабочей камеры 8 самовращающихся на принципе сегнерова колеса гидромониторов и две линии землесосов.
4. Опускание тоннель-кессонов, применяемое при постройке тоннелей, является одним из видов работ под сжатым воздухом и близко подходит по характеру ведения работ и гигиеническим условиям труда к производству работ опускным кессоном. При этом под потолком рабочей камеры кессона сооружается готовая тоннельная,секция, составляющая вместе с камерой одну монолитную железобетонную конструкцию. Так, на одной из площадей в Москве было опущено последовательно вдоль трассы несколько секций тоннель-кессона, составивших после соединения тоннель длиной 31 м. На шахте № 86 на Ленинградском шоссе тоннель-кессоны опускались с вмонтированными в секции щитами и после достижения нужной отметки, забутовки его камеры и раскрытия боковых диафрагм секций щиты из секции продвигались в обе стороны на линию трассы и дальнейшая проходка тоннеля в неустойчивых породах велась щитами под сжатым воздухом.
В ближайшее время тоннельные работы под сжатым воздухом получат еще большее развитие и будут проводиться в самых сложных гидрогеологических условиях.
5. На тоннельных кессонных работах шлюзовые камеры устанавливаются в перегородке, пересекающей сечение тоннеля. Эти камеры бывают несколько больших размеров, чем обычные, в результате чего одновременно через них может выходить вся смена, обслуживающая щит, т. е. 25—30 человек. Шлюзовые перегородки из кирпича или железобетона могут устанавливаться через каждые 150—250 м тоннеля, по мере продвижения вперед щита. Это позволит создавать в разных отрезках тоннеля ступенчатость давления, что способствует предупреждению кессонных заболеваний.
Щит является сложным механизмом, с помощью которого производится разработка породы во лбу забоя, погрузка ее на вагонетки или транспортер, укладка внешней обделки тоннеля металлическими тюбингами. Работы со щитом под сжатым воздухом связаны с опасностью прорыва воздуха через неустойчивые породы, обвалов пород во лбу забоя и т. д. Большое значение для их предотвращения имеет крепление лба забоя, последовательность разработки породы по ярусам щита, тампонирование контактных слоев и т. п. Подача сжатого воздуха ведется под гидростатическим давлением по оси тоннеля или на высоте ‘/з его сечения во избежание прорыва воздуха в своде. В верхней части сечения тоннеля вблизи щита устанавливается глухой металлический спасательный экран (при подводном тоннелировании); при прорыве воздуха и затоплении тоннеля за экраном образуется воздушный запор, препятствующий подъему воды до свода. От экрана до шлюзовой перегородки устраиваются спасательные мостики для выхода рабочих.
Большой интерес представляют конструкции щитов с закрытой грудью, с помощью которых тоннель прокладывается в плывунах «слепым методом» без повышенного давления на щите. Так, например, предложенная инженером Маковским конструкция герметического щита ВЛМ-1 предусматривает размывание . породы перед диафрагмой щита гидромониторами и удаление пульпы землесосами.
В случае необходимости водолазы могут пройти за диафрагму в забой через специальный шлюз для удаления валунов. Такие же щиты с закрытой грудью и без применения в плывунах сжатого воздуха использовались на постройке тоннеля под Дунаем в Будапеште и Холланд-тоннеля в Нью-Йорке. На тоннельных работах под сжатым воздухом рабочей камерой является сам тоннель.
Поэтому размеры ее (высота, длина и ширина, особенно дйина) обычно очень велики и длина постоянно увеличивается. Это вызывает сильное охлаждение сжатого воздуха — до температуры породы. Даже при подаче в кессон сильно нагретого воздуха температура воздуха у щита не бывает достаточно высокой. Другой особенностью горизонтальных кессонов является то, что давление сжатого воздуха в рабочей камере почти не изменяется, в то время как при вертикальной проходке давление по мере увеличения глубины опускания все время возрастает.
Следует отметить большое значение в борьбе с кессонными заболеваниями правильного инженерного решения организации проходческих работ. Советская техника располагает возможностью выбора такой организации, при которой либо полностью устраняется опасность кессонных заболеваний, либо могут быть созданы условия, значительно снижающие эту опасность. К первым могут быть отнесены проходка шахт бурением, опускание «слепых кессонов», применение герметических щитов с закрытой грудью, заложение подводных тоннелей в устойчивых породах с водоотливом. Не меньшее значение имеют и такие мероприятия, как понижение гидростатического напора в проходимых слоях водопониже-нием, гидромеханизация разработки породы и ее удаление из кессона, устройство подъемников взамен вертикальных шахтных лестниц и т. д., т. е. те мероприятия, которые значительно облегчают труд кессонщиков и тем самым уменьшают сатурацию азота тканями организма.
Актуальное значение имеет также разработка более совершенных типов шлюзовых аппаратов, автоматических кранов для регулирования скорости вышлюзовывания, более совершенных сооружений для очистки подаваемого в кессон сжатого воздуха, приборов, позволяющих обеспечить оптимальные температуры воздуха в прикамерках шлюзовых аппаратов во время вышлюзовывания и т. д. Все эти вопросы должны быть разрешены при содружественной работе инженеров и гигиенистов. Сочетание инженерно-гигиенических мероприятий с правильно организованным режимом ведения кессонных работ (соблюдение установленной длительности смен, проведение правильного вышлюзовывания и т. д.) и четкое медико-санитарное обслуживание кессонщиков предупреждают развитие кессонных заболеваний и делают возможным применение работ под повышенным давлением в самых сложных, гидрогеологических условиях.
Условия труда помощника машиниста на мощных
Из Центральной научно-исследовательской лаборатории гигиены и эпидемиологии Министерства путей сообщения СССР
За годы сталинских пятилеток на железных дорогах введены в экс-плоатацию мощные паровозы. Ряд авторов (С. В. Демидович, В. В. Ка-меристый и др.) делал попытку дать характеристику условий труда помощников машиниста, работающих на этих паровозах. Однако в этих работах не отражена полностью картина сдвигов, произошедших в работе помощника машиниста.
С увеличением мощности паровозов растут размеры их котлов и соответственно площадь их колосниковых решеток. В отличие от паровозов старых серий они оборудованы специальным агрегатом для механической подачи угля — «механическим кочегаром» (стокером).
Однако помощник машиниста еще не освободился полностью от работы по забрасыванию угля вручную, так как практикуется комбинированная подача угля — стокером и лопатой. Например, при низком качестве угля забрасывание его вручную производится параллельно с работой стокера. На подъемах, при местном прогорании угля, а также на стоянках, когда стокер не работает, подача угля вручную является даже обязательной.
Во время одной поездки при совершенно не работающем (по техническим причинам) стокере было заброшено угля лопатой в 4 раза больше, чем во время другой, когда стокер работал. Эти данные показывают, что характер работы помощника машиниста при стокерном отоплении изменился по сравнению с ручным.
В обязанности помощника машиниста, помимо отопления, входит проведение ряда других операций, связанных с обслуживанием ходовых частей паровоза, наблюдением за сигналами, состоянием пути и др., но наиболее трудоемкой операцией является забрасывание угля лопатой.
Нами был проведен в течение рабочего дня хронометраж наиболее важных операций, совершаемых помощниками машиниста, работающими на паровозах как с ручной, так и с механической подачей угля.
Во время одной из поездок на товарном паровозе (без стокерного отопления) продолжительностью 7 часов (Подмосковная — Волоколамск) помощник, машиниста забросил в топку 1 360 лопат угля, что
Источник6: cyberleninka.ru