Bezpieczeństwo pracy żurawi wieżowych: przyczyny przechyleń, skutki i zapobieganie

Bezpieczeństwo pracy na żurawiach wieżowych jest kwestią kluczową dla wszystkich osób zaangażowanych w obsługę tych potężnych urządzeń dźwignicowych. Praca na wysokości, duża masa transportowanych ładunków oraz narażenie na niekorzystne warunki atmosferyczne stawiają przed operatorami i innymi pracownikami wiele wyzwań. Niewłaściwe użytkowanie żurawi może prowadzić do poważnych wypadków, w tym niebezpiecznych przechyleń lub nawet zawalenia konstrukcji, dlatego przestrzeganie zasad bezpieczeństwa jest fundamentalne dla ochrony życia i zdrowia pracowników oraz efektywności realizowanych projektów budowlanych.

Podstawowe informacje o żurawiach wieżowych

Czym jest żuraw wieżowy?

Żurawie wieżowe to największe z dźwignic, które znajdują zastosowanie na placu budowy. Dzięki nim możliwy jest transport różnego rodzaju ładunków o dużej masie oraz gabarytach, w tym elementów konstrukcyjnych budynków, co umożliwia ich sprawny i bezpieczny montaż. Żuraw wieżowy działa na zasadzie obracania się wokół własnej osi. Składa się z wysokiego masztu oraz długiego wysięgnika, a ładunki podnoszone są za pomocą liny i wyciągarki umieszczonej na wysięgniku. Przeciwwaga stabilizująca równoważy obciążenia, stwarzając bezpieczne operowanie nawet na dużej wysokości. Żuraw można dodatkowo przymocować do gruntu za pomocą specjalnych kotew, co zwiększa jego stabilność. Montaż elementów żurawia, takich jak maszt czy wysięgnik, często wymaga wsparcia mniejszych żurawi samojezdnych.

Rodzaje żurawi wieżowych

Wybór odpowiedniego typu żurawia zależy od specyficznych potrzeb danego projektu budowlanego, takich jak wysokość pracy, rodzaj terenu czy mobilność urządzenia. Różne żurawie umożliwiają dostosowanie do wymagań placu budowy i optymalne zarządzanie pracami transportowymi. W zależności od różnych czynników dzieli się je na:

  • Żurawie stacjonarne: Na stałe zamocowane do podłoża, zapewniają stabilność i są idealne do długoterminowych projektów, gdzie nie ma potrzeby ich przemieszczania.
  • Żurawie szynowe: Dzięki torowisku umożliwiają łatwe przemieszczanie po placu budowy, oferując mobilność i elastyczność pracy w różnych miejscach.
  • Żurawie szybko montujące: Doskonale nadają się do prac wymagających szybkiego montażu. Ich konstrukcja pozwala na szybkie przygotowanie do pracy, eliminując potrzebę dodatkowych urządzeń montażowych i przyspieszając start budowy.
  • Żurawie dolnoobrotowe: Charakteryzują się obrotem masztu wokół własnej osi, co umożliwia precyzyjne przenoszenie ładunków na całym placu.
  • Żurawie górnoobrotowe: Maszt pozostaje nieruchomy, a obraca się jedynie wysięgnik, co sprawdza się w precyzyjnych pracach w ograniczonej przestrzeni.
  • Żurawie sterowane z kabiny lub z poziomu roboczego: Różnią się sposobem obsługi. W kabinie operator kontroluje ruchy maszyny z wnętrza, natomiast w wersji zdalnie sterowanej może obsługiwać urządzenie z poziomu gruntu przy użyciu pilota, co zwiększa swobodę i elastyczności pracy.

Dobór odpowiedniego żurawia na budowę

Parametry żurawi wieżowych, które trzeba uwzględnić przy ich doborze, aby spełnić wymagania budowy oraz zapewnić bezpieczeństwo, obejmują między innymi udźwig, zasięg, wysokość roboczą, stabilność konstrukcji oraz możliwość dostosowania do warunków terenowych i specyfiki realizowanego projektu.

Parametry żurawia Opis i zasady doboru
Wysokość podnoszenia Określa maksymalną wysokość, na jaką żuraw jest w stanie podnieść ładunek zawieszony na haku. Przy wyborze należy uwzględnić wysokość budynku, aby żuraw mógł sięgać przynajmniej kilka metrów powyżej najwyższego punktu konstrukcji, zapewniając wystarczający zasięg dla operacji na całej wysokości.
Udźwig nominalny To maksymalna masa ładunku, którą żuraw może podnieść przy zachowaniu stabilności. Udźwig zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości ładunku od osi obrotu, co ilustruje diagram udźwigu w instrukcji obsługi. Żuraw należy dobrać na podstawie maksymalnej masy ładunku, która wystąpi na budowie.
Długość wysięgnika Wysięg, czyli zasięg poziomy żurawia, określa, jak daleko można podać ładunek. Im dłuższy wysięgnik, tym większy obszar pracy żurawia. Dobiera się go na podstawie wielkości obiektu budowlanego i wymagań dotyczących rozmieszczenia ładunków w obrębie placu budowy.
Stabilność podłoża Przy montażu żurawia ważne jest odpowiednie przygotowanie podłoża. Musi być ono twarde i stabilne, wolne od elementów osłabiających, takich jak studzienki czy instalacje podziemne (na przykład kanalizacyjne). Odpowiednie podłoże to podstawowy element bezpieczeństwa pracy i stabilności żurawia na budowie.

W przypadku żurawi wieżowych stacjonarnych istnieje możliwość modyfikacji wysokości masztu oraz długości wysięgnika, o ile pozwala na to instrukcja eksploatacji konkretnego modelu żurawia. Taki żuraw można dostosować do potrzeb budowy poprzez dodanie dodatkowych elementów masztu lub wysięgnika, co pozwala na zwiększenie jego zasięgu i wysokości podnoszenia.

Schemat budowy żurawia wieżowego z oznaczeniem głównych elementów: maszt, wysięgnik, przeciwwaga, hak, kabina operatora.

Bezpieczeństwo pracy z żurawiami wieżowymi

Przepisy i regulacje

Obowiązującym aktem prawnym, który określa zasady BHP podczas pracy z żurawiem wieżowym, jest Rozporządzenie Ministra Przedsiębiorczości i Technologii w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy obsłudze żurawi wieżowych. Dokument ten reguluje zasady pracy operatora, a także nakłada pewne obowiązki i ograniczenia dotyczące stosowanego sprzętu i warunków pracy, panujących na placu budowy. Nowe przepisy BHP dla operatorów żurawi wieżowych i szybko montujących, obowiązujące od listopada 2018 roku, nakładają konieczność ścisłego stosowania się do instrukcji producenta żurawia. Dokument ten zawiera między innymi obowiązki operatora i zasady konserwacji oraz przepisy bezpieczeństwa.

Kluczowe aspekty bezpieczeństwa przed rozpoczęciem pracy

Aby zapewnić bezpieczną pracę na żurawiach wieżowych, należy przede wszystkim odpowiednio przygotować się przed rozpoczęciem pracy. Przepisy dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy oraz informacje podane przez producenta urządzenia powinny być dokładnie przestudiowane i zrozumiane. Zanim operator rozpocznie pracę z żurawiem wieżowym, powinien upewnić się, że urządzenie jest dopuszczone do pracy i posiada aktualną, pozytywną decyzję Urzędu Dozoru Technicznego. Na podstawie instrukcji eksploatacji należy dokonać ogólnej oceny stanu technicznego żurawia, a wyniki codziennego przeglądu muszą zostać odnotowane w dzienniku eksploatacji. Wykrycie ewentualnych nieprawidłowości musi zostać natychmiast zgłoszone pracodawcy i wiąże się z koniecznością wstrzymania pracy. Przed rozpoczęciem pracy operator żurawia musi otrzymać od przełożonego określone parametry ładunków, które będą przenoszone. Konieczne jest skorelowanie ładunków z udźwigiem żurawia. Stanowiskową instrukcję obsługi przed rozpoczęciem pracy żurawia wieżowego powinni otrzymać operator, hakowy i sygnalista. Muszą znaleźć się w niej informacje dotyczące potencjalnych zagrożeń wynikających z eksploatacji urządzenia, przede wszystkim uwzględniające sytuacje kolizyjne podczas pracy żurawia, m.in. z innymi żurawiami czy liniami energetycznymi.

Obszar pracy żurawia i środki ochrony osobistej

Obszar pracy żurawia to miejsce, w którym występuje realne ryzyko wypadku z udziałem osób, które mogą znaleźć się np. w przestrzeni załadunkowej, na trasie przejazdu żurawi jezdnych czy w obszarze pracy wysięgu. Obszar ten musi zostać wyznaczony poprzez rozstawienie barierek lub zawieszenie taśmy ostrzegawczej. Pracodawca musi wyposażyć osoby pracujące na żurawiach, tj. operatora, sygnalistę i hakowego, w niezbędne środki ochrony osobistej. Na budowie powinna znajdować się też opracowana instrukcja transportowa i ewakuacyjna, a przy kolizyjnych pracach żurawia, opis szczególnych procedur. W zespole obsługującym żuraw musi znaleźć się także hakowy, który zajmuje się prawidłowym zawieszeniem ładunku oraz sygnalista, który kieruje jego transportem, wydając operatorowi polecenia i nadzorując bezpieczeństwo prac.

Czynności zabronione

Podczas pracy z żurawiem budowlanym obowiązują ścisłe zakazy, które mają na celu stworzenie bezpieczeństwa na placu budowy. Są to:

  • Użytkowanie żurawia bez aktualnej, pozytywnej decyzji Urzędu Dozoru Technicznego.
  • Praca urządzeniem niesprawnym lub uszkodzonym.
  • Przeprowadzanie napraw przez osoby nieposiadające stosownych uprawnień.
  • Zmienianie ustawień elementów zabezpieczających.
  • Obsługiwanie żurawia w niekorzystnych warunkach atmosferycznych, na przykład w przypadku słabej widoczności czy przy silnym wietrze.
  • Przeciążanie żurawia.
  • Podnoszenie ładunków, które są trwale połączone z podłożem.
  • Podnoszenie ludzi, z wyjątkiem sytuacji, w których uzyskano specjalne pozwolenie Urzędu Dozoru Technicznego na taki transport.
  • Opuszczanie stanowiska przez operatora, kiedy ładunek jest zawieszony na haku.
  • Wykonywanie jednocześnie ruchów poziomych i pionowych w celu uzyskania kierunku skośnego podczas przenoszenia ładunków.

Dla każdego żurawia należy również prowadzić książkę dyżurów oraz dziennik konserwacji, w którym będą zapisywane czynności serwisowe.

Infografika przedstawiająca strefy bezpieczeństwa wokół żurawia wieżowego oraz typowe zagrożenia.

Odpowiedzialność operatora

Rozporządzenie w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy obsłudze żurawi wieżowych daje operatorom dźwignic więcej możliwości prawnych, jeżeli chodzi o reagowanie na sytuacje łamania obowiązujących przepisów. Zgodnie ze znowelizowanymi przepisami, operator żurawia powinien zrezygnować z wykonania powierzonych mu zadań, jeżeli mogą one zagrozić zdrowiu i życiu jego samego lub osób przebywających na terenie budowy, a także środowisku naturalnemu oraz mieniu. Co więcej, odmówienie wykonania pracy powinno mieć miejsce w przypadku stwierdzenia usterek dźwignicy, a także niekorzystnych warunków atmosferycznych.

Przyczyny wypadków i przechylenia żurawi wieżowych

Żurawie to potężne urządzenia, które stanowią zagrożenie również po zakończeniu prac, jeżeli nie zostaną we właściwy sposób zabezpieczone. Znane są przypadki, w których zarówno w Polsce, jak i za granicą, operatorzy żurawi budowlanych ulegali wypadkom, tracili zdrowie, a nawet życie. Poniżej przedstawiono najczęstsze przyczyny wypadków z udziałem żurawi wieżowych, w tym ich przechyleń.

  1. Przeciążenie i limit udźwigu

    Każdy żuraw posiada swój limit wagowy, co oznacza, że może podnieść tylko określoną wagę. Limity udźwigu zostały wprowadzone, by zapewnić bezpieczeństwo samej maszynie, jak i operatorowi urządzenia dźwigowego. Każdy dźwig posiada przeciwwagę określającą limit udźwigu żurawia budowlanego. W przypadku przekroczenia tego limitu - żuraw wieżowy może się niebezpiecznie przechylić czy nawet zawalić. Przed rozpoczęciem pracy operator musi otrzymać od przełożonego parametry ładunków i skorelować je z udźwigiem żurawia.

  2. Niewłaściwy montaż

    Niewłaściwy montaż jest często spotykaną przyczyną wypadków z udziałem dźwigów. Najczęściej wiąże się ze stabilnością podłoża, na którym montowana była konstrukcja żurawia. Uchybienia w montażu zdarzają się również w kwestii przeciwwag, co może spowodować przechylenie, a nawet załamanie dźwigu. Przy montażu żurawia ważne jest odpowiednie przygotowanie podłoża. Musi być ono twarde i stabilne, wolne od elementów osłabiających, takich jak studzienki czy instalacje podziemne (na przykład kanalizacyjne). Odpowiednie podłoże to podstawowy element bezpieczeństwa pracy i stabilności żurawia na budowie.

  3. Brak kwalifikacji operatora

    Operator żurawia budowlanego musi przejść specjalistyczne szkolenie, odpowiednie dla modelu żurawia, na którym będzie pracować. Operatorzy, którzy nie posiadają uprawnień i nie odbyli wymaganych szkoleń, przyczyniają się do wypadków, a oczywiste jest to, że nie powinni wchodzić do kabiny dźwigu, jeżeli nie posiadają umiejętności potwierdzonych dokumentem.

  4. Niewystarczająca konserwacja

    Konserwacja żurawi budowlanych jest niezbędna, by zapobiegać wypadkom czy chociażby najmniejszym kłopotom technicznym na placu budowy. Elementy dźwigu wymagają regularnego oliwienia i smarowania, a elementy, u których widoczne jest zużycie, wymagają natychmiastowej wymiany. Regularne przeglądy techniczne mobilnych żurawi wieżowych są kluczowe dla zapewnienia ich bezpiecznej eksploatacji. Wszystkie elementy żurawia, takie jak liny, haki, mechanizmy podnoszące oraz systemy stabilizacyjne, muszą być regularnie sprawdzane pod kątem zużycia i uszkodzeń. Przeglądy powinny być przeprowadzane przez wykwalifikowanych techników, którzy posiadają odpowiednie uprawnienia i doświadczenie. W przypadku wykrycia jakichkolwiek usterek sprzęt powinien być natychmiast wycofany z użytkowania i poddany naprawie. Dokumentacja dotycząca przeglądów i konserwacji powinna być dokładnie prowadzona, aby zapewnić pełną historię serwisową żurawia.

  5. Porażenie prądem

    Często spotykaną przyczyną wypadków żurawi wieżowych jest porażenie prądem wynikające z kontaktu elementu dźwigu z napowietrzną linią energetyczną. Operator żurawia oraz osoby przebywające w pobliżu miejsca pracy maszyny powinny dokładnie wiedzieć, gdzie przebiegają linie energetyczne.

"Bezpieczeństwo przy przeładunkach na morzu" (1986) /CAŁY FILM/

Stateczność żurawia wieżowego a warunki atmosferyczne

Wpływ czynników atmosferycznych

Praca żurawia wieżowego jest narażona na działanie różnych czynników atmosferycznych, które mogą mieć wpływ na bezpieczeństwo i efektywność pracy. Żurawie dopuszczone do użytku na placu budowy muszą być wyposażone m.in. w urządzenia służące do odczytu prędkości wiatru na wysokości wysięgnika, jak również bezproblemową i stałą łączność z sygnalistą. Na wyposażeniu żurawia wieżowego powinny znaleźć się także urządzenia emitujące ostrzegawczy sygnał dźwiękowy, który informuje o przemieszczaniu się ładunku.

Wiatr

Silny wiatr może wpływać na stabilność żurawia i utrudniać precyzyjne manewrowanie ładunkiem. Dlatego istnieją określone dopuszczalne prędkości wiatru przy pracy żurawia, które należy przestrzegać. Zgodnie z przepisami, dopuszczalna prędkość wiatru przy transportowaniu ładunków wielkowymiarowych wynosi 10 m/s. Dopuszczalna prędkość wiatru jest istotna ze względu na stabilność żurawia i bezpieczeństwo obsługi. Ważne jest, aby operatorzy żurawia przestrzegali ustalonych limitów prędkości wiatru i nie podejmowali pracy przy przekroczeniu tych wartości. W praktyce zdarzyć się może jednak praca przy żurawiu wieżowym i przy silniejszym wietrze, gdyż operator praktycznie pozbawiony jest możności stwierdzenia siły wiatru w rejonie pracy żurawia. Czynione są próby zainstalowania na górnej części wieży wiatrowskazu i połączenia go z urządzeniem alarmowym, np. z dzwonkiem elektrycznym sygnalizującym przekroczenie dopuszczalnej granicy prędkości wiatru (np. 20 m/s), przy którym należy zaprzestać pracy oraz ustawić żuraw w położeniu najbardziej statecznym (tj. przeciwwagą przeciw wiatrowi).

Aby zapewnić bezpieczeństwo pracy żurawia wieżowego w czasie silnego wiatru, istnieje kilka kluczowych kroków, które należy podjąć:

  1. Zwolnienie hamulców żurawia: Dzięki temu urządzenie będzie bardziej elastyczne i lepiej dostosuje się do siły wiatru.
  2. Solidne obciążenie żurawia: Zwiększa jego stabilność.
  3. Ustawienie wysięgnika w kierunku z wiatrem: Pomaga zmniejszyć opór powietrza.
  4. Podniesienie haka bez żadnego obciążenia: Pozwala uniknąć niekontrolowanego ruchu ładunku.

Temperatura

Ekstremalne temperatury mogą wpływać na wydajność urządzenia oraz komfort pracy operatora. Rozporządzenie dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy przy obsłudze żurawi wieżowych określa, że praca żurawia jest niedopuszczalna przy temperaturze poniżej 18 stopni Celsjusza oraz powyżej 28 stopni Celsjusza wewnątrz kabiny. Jest to związane zarówno z komfortem pracy operatora, jak i bezpieczeństwem obsługi urządzenia. Producent urządzenia również podaje zalecenia dotyczące temperatury pracy żurawia. W dokumentacji technicznej dźwigu można znaleźć informacje na temat zakresu temperatur, w którym urządzenie może pracować bezpiecznie. Zazwyczaj jest to zakres od -15 do -25 stopni Celsjusza.

Burza

Praca żurawia wieżowego w czasie burzy wymaga szczególnych procedur bezpieczeństwa, aby zapewnić ochronę operatora i minimalizować ryzyko związane z wyładowaniami atmosferycznymi. W przypadku burzy, operator żurawia nie powinien opuszczać kabiny, ponieważ znajdując się wewnątrz, jest izolowany od prądu elektrycznego. Schodzenie po drabinie może być niebezpieczne ze względu na możliwość porażenia przez piorun.

Kluczowe czynniki wpływające na stateczność

Stateczność żurawi wieżowych, ze względu na ich znaczne wysokości oraz charakter wolno stojących urządzeń, jest istotnym problemem eksploatacyjnym na budowie. Stateczność żurawia wieżowego określa się następującymi głównymi czynnikami:

  • Wielkością momentów wywracającego i utrzymującego, wywieranych przez ciężar podnoszonego ładunku, ciężar własny żurawia oraz ciężar balastu.
  • Siłami bezwładności powstającymi przy uruchamianiu i zatrzymywaniu mechanizmów żurawia.
  • Obciążeniem od wiatru (parciem wiatru).
  • Odchyleniem wieży żurawia od pionu.

W kierunku podłużnym szyny powinny być ułożone ściśle poziomo (czasami dopuszcza się odchylenie, jednak nie większe niż 1 cm na 10 m długości); różnica w poziomie główek szyn w torze w kierunku poprzecznym do toru nie może być większa od 3 mm (lub odchylenie od poziomu nie większe niż 2°).

Momenty wywracające i utrzymujące

Wielkości momentów wywracających i utrzymujących od ciężaru podnoszonego ładunku, ciężaru własnego żurawia i balastu mogą być określone w sposób ścisły. Moment utrzymujący od ciężaru i balastu dla danego żurawia przy wieży pionowej jest wielkością stałą. Zatem zadanie sprowadza się do tego, aby w czasie eksploatacji moment wywracający, określany zmiennym zasięgiem wysięgnika i zmiennym ciężarem podnoszonego ładunku, nie przewyższał momentu przyjętego w obliczeniu.

Siły bezwładności

Wpływ sił bezwładności powstających przy uruchamianiu i zatrzymywaniu mechanizmów żurawia na jego stateczność jest jeszcze ciągle niedostatecznie zbadany. W przypadku nagłej zmiany kierunku ruchu (co występuje często przy obsłudze żurawia przez niedostatecznie przyuczonych operatorów) powstają niebezpieczne siły bezwładności. Dlatego zasadą bezpiecznej pracy przy rozruchu i zatrzymywaniu mechanizmów żurawia jest, aby zmiana kierunku mechanizmu obrotu odbywała się tylko po całkowitym zatrzymaniu.

Parcie wiatru

Siły powstające od parcia wiatru powodują powstawanie w żurawiach wieżowych momentu wywracającego, który sięga 55-130% momentu powstającego od ciężaru ładunku (przy parciu wiatru wynoszącym 25 kG/m2 odpowiadającym prędkości wiatru 20 m/sek).

Odchylenie wieży żurawia od pionu

Odchylenia wieży żurawia od pionu powodowane są niedostatecznie starannym ułożeniem toru i miejscowymi osiadaniami oraz działaniem obciążeń dynamicznych. Na ogół obowiązujące przepisy przewidują, że największe odchylenie osi wieży nie może przekraczać 2° (0,035%). Aby uzyskać pewność nieprzekroczenia dopuszczalnego odchylenia osi wieży od pionu, należałoby zaopatrzyć żuraw w automatyczny ogranicznik pochylenia wieży. Jednak dotychczas ograniczników tego rodzaju w znanych typach żurawi wieżowych nie zastosowano.

Kwalifikacje i uprawnienia operatora żurawia

Wymagania dla operatora

Aby rozpocząć pracę na stanowisku operatora żurawia wieżowego, należy spełnić kilka wymagań dotyczących wieku, zdrowia oraz kwalifikacji zawodowych. Przede wszystkim kandydat na operatora musi mieć ukończone 18 lat. Kolejnym wymogiem jest posiadanie aktualnego orzeczenia lekarskiego, które potwierdza, że dana osoba nie ma żadnych przeciwwskazań zdrowotnych do wykonywania zawodu operatora żurawia. Badania lekarskie są szczególnie ważne, gdyż praca na żurawiu wymaga pełnej sprawności fizycznej oraz dobrej koordynacji. Ostatnim, ale równie istotnym kryterium jest posiadanie ważnego zaświadczenia kwalifikacyjnego wydanego przez Urząd Dozoru Technicznego, które formalnie uprawnia do obsługi żurawi wieżowych.

Szkolenia i egzaminy

Aby uzyskać zaświadczenie kwalifikacyjne, kandydat musi przejść specjalistyczne szkolenie i zdać odpowiedni egzamin, który sprawdza jego umiejętności praktyczne oraz znajomość zasad bezpieczeństwa i obsługi żurawia. Zgodnie z obowiązującymi przepisami, zaświadczenie kwalifikacyjne uprawniające do obsługi żurawi wieżowych, wydane przez Urząd Dozoru Technicznego (UDT, TDT lub WDT), jest ważne przez pięć lat. Aby zdobyć takie uprawnienia, kandydat musi ukończyć specjalistyczne kursy organizowane przez Ośrodki Kształcenia Zawodowego, które obejmują zarówno część teoretyczną, jak i praktyczną. Szkolenie kończy się egzaminem przed komisją Urzędu Dozoru Technicznego.

Ważność uprawnień

Uzyskane zaświadczenie kwalifikacyjne uprawnia do obsługi różnych typów żurawi wieżowych, w tym stacjonarnych, szybko montujących i szynowych. Aby przedłużyć ważność uprawnień, operator musi złożyć specjalny wniosek do organu Urzędu Dozoru Technicznego, który wydał to zaświadczenie, najlepiej na trzy miesiące przed upływem daty ważności.

Zdjęcie operatora żurawia wieżowego w kabinie, z widokiem na plac budowy.

tags: #zuraw #wiezowy #przechylenia