Использование вспомогательных конструкций для высотных работ имеет многовековую историю. В древности строители применяли деревянные и бамбуковые леса, которые собирались непосредственно на объекте и использовались, как правило, однократно. С развитием технологий деревянные конструкции уступили место более прочным и долговечным металлическим лесам.
Начало XX века ознаменовалось появлением хомутовых лесов, которые произвели настоящий прорыв в строительной отрасли. Примерно через 50 лет были разработаны клиновые и рамные леса, значительно ускорившие процесс монтажа и демонтажа вспомогательных конструкций.
Современные строительные леса изготавливаются преимущественно из стали или алюминия и представляют собой модульные системы, отличающиеся высокой прочностью, устойчивостью и безопасностью. Несмотря на то, что общий принцип конструкции остался прежним, постоянно совершенствуются материалы и разрабатываются новые элементы, обеспечивающие максимальную безопасность при проведении высотных работ.
Рамные леса — быстрое решение для типовых объектов
Рамные леса представляют собой конструкцию из готовых сборных вертикальных рам, соединенных горизонтальными и диагональными связями. В отечественной классификации они обозначаются аббревиатурой ЛРСП (леса рамные строительные приставные) с цифровым индексом, указывающим на максимально допустимую высоту: ЛРСП-20, ЛРСП-40, ЛРСП-60, ЛРСП-100.
Конструктивно рамные леса состоят из следующих основных элементов:
- Вертикальные рамы — несущие элементы, представляющие собой сварную конструкцию из двух стоек с поперечинами;
- Горизонтальные связи — обеспечивают продольную жёсткость конструкции;
- Диагональные связи — придают дополнительную устойчивость;
- Ригели и настилы — образуют рабочие площадки;
- Опорные башмаки — распределяют нагрузку на основание;
- Лестницы — для перемещения между ярусами.
Принцип монтажа рамных лесов заключается в соединении элементов по методу «труба в трубу», где верхние концы труб вертикальных элементов имеют меньший диаметр и вставляются в нижнюю часть следующей рамы. Горизонтальные и диагональные связи крепятся с помощью флажковых замков, обеспечивающих быструю фиксацию без использования специальных инструментов.
Технические характеристики рамных лесов зависят от модификации:
|
Параметр |
ЛРСП-20 |
ЛРСП-40 |
ЛРСП-60 |
ЛРСП-100 |
|
Максимальная высота |
20 м |
40 м |
60 м |
100 м |
|
Шаг яруса |
2 м |
2 м |
2 м |
2 м |
|
Шаг рамы вдоль стены |
2-3 м |
2-3 м |
2-3 м |
2-3 м |
|
Ширина прохода |
0,976 м |
0,976 м |
0,976 м |
0,976 м |
|
Нагрузка на настил |
200 кг/м² |
200 кг/м² |
200 кг/м² |
200 кг/м² |
|
Диаметр труб |
42 мм |
42 мм |
42 мм |
48 мм |
|
Толщина стенки трубы |
1,5 мм |
1,5 мм |
2 мм |
3 мм |
Рамные леса идеально подходят для работ на объектах с ровными фасадами и используются для:
- Кирпичной кладки (усиленные модификации);
- Отделочных фасадных работ;
- Утепления фасадов;
- Герметизации швов между плитами;
- Остекления.
Главным преимуществом рамных лесов является скорость монтажа и демонтажа, которая в 2-3 раза выше по сравнению с другими типами конструкций. Однако они имеют и существенный недостаток — невозможность использования на объектах со сложной геометрией фасада.
Клиновые леса — универсальное решение для сложных задач
Клиновые строительные леса представляют собой сборно-разборную модульную систему, основанную на особом принципе соединения элементов с помощью клиновых замков. Такой тип крепления обеспечивает высокую прочность и надежность конструкции, а также позволяет создавать самые разнообразные конфигурации.
Основными элементами клиновых лесов являются:
- Вертикальные стойки — трубы с приваренными фланцами (розетками), имеющими отверстия для фиксации клиньев;
- Горизонтальные ригели — трубы со сплющенными концами или специальными наконечниками с клиновыми замками;
- Диагональные связи — обеспечивают устойчивость конструкции;
- Опорные элементы — башмаки и винтовые домкраты для выравнивания на неровной поверхности;
- Настилы — металлические или деревянные;
- Лестницы и ограждения — обеспечивают безопасное перемещение рабочих.
Клиновой узел представляет собой фланец с щелевидными пазами, приваренный к вертикальной стойке. В один узел можно закрепить до восьми соединений, что позволяет создавать разветвленные конструкции. Монтаж производится простым забиванием клина молотком, что делает процесс сборки быстрым и удобным.
Клиновые леса отличаются высокой несущей способностью (до 500 кг/м²) и могут достигать высоты до 100-120 метров. Они широко применяются в следующих сферах:
- Реставрационные работы на объектах со сложной архитектурой;
- Нефтегазовая отрасль (обслуживание резервуаров, трубопроводов);
- Судо- и авиастроение;
- Создание концертных сцен, трибун и подиумов;
- Возведение объектов со сложной геометрией;
- Обслуживание промышленного оборудования.
Преимуществами клиновых лесов являются:
- Универсальность и гибкость в создании конструкций различной формы;
- Высокая прочность и надежность соединений;
- Возможность установки не только на горизонтальных, но и на вертикальных и наклонных основаниях;
- Стойкость к различным температурным режимам (от -40 до +50°C);
- Возможность комбинирования с другими типами лесов.
Однако стоимость клиновых лесов значительно выше, чем рамных или хомутовых, что ограничивает их применение в небольших строительных проектах.
Хомутовые леса — максимальная гибкость для сложной геометрии
Хомутовые леса (ЛСХ) — один из самых давних и по-прежнему востребованных типов строительных лесов. Их основная особенность заключается в способе соединения элементов с помощью специальных хомутов, которые позволяют создавать конструкции практически любой формы.
Конструкция хомутовых лесов включает:
- Вертикальные стойки — стальные трубы без дополнительных элементов;
- Горизонтальные ригели — обеспечивают пространственную жесткость;
- Диагональные связи — повышают устойчивость конструкции;
- Хомуты — поворотные и неповоротные (глухие) для соединения элементов;
- Опорные башмаки — распределяют нагрузку на основание;
- Настилы и ограждения — обеспечивают безопасность работ.
Принцип сборки хомутовых лесов заключается в соединении вертикальных и горизонтальных труб с помощью болтовых хомутов, которые затягиваются ключом. Поворотные хомуты позволяют соединять трубы под любым углом, что делает возможным создание конструкций самой сложной формы.
Хомутовые леса используются в следующих случаях:
- Реставрация памятников архитектуры и объектов культурного наследия;
- Работа с куполами церквей и другими криволинейными поверхностями;
- Обслуживание резервуаров, ёмкостей и других объектов сложной формы;
- Ремонт и строительство мостов, эстакад, тоннельных сооружений.
Максимальная высота хомутовых лесов может достигать 80 метров, а несущая способность составляет около 250 кг/м². Основное преимущество — это возможность точно повторять контуры обслуживаемого объекта, обеспечивая минимальное расстояние между лесами и рабочей поверхностью, что критически важно с точки зрения безопасности.
Недостатками хомутовых лесов являются:
- Низкая скорость монтажа и демонтажа;
- Необходимость в квалифицированных монтажниках;
- Возможность ослабления болтовых соединений под влиянием вибрации или коррозии;
- Сложность контроля состояния труб, покрытых краской (коррозия может быть скрыта).
При работе с памятниками архитектуры хомутовые леса имеют важное преимущество — они могут быть установлены без вмешательства в исторический материал, что критически важно при реставрационных работах. В таких случаях вместо анкерного крепления к стенам используются внешние опоры и растяжки.
Модульные системные леса — современное решение для промышленности
Модульные (системные) леса представляют собой эволюционное развитие клиновых и хомутовых конструкций. Они отличаются унифицированными элементами заводского изготовления, которые могут быть быстро собраны в конструкцию необходимой конфигурации. К модульным лесам относятся клиновые, чашечные (Cup-Lock) и другие современные системы.
Особенностью модульных лесов является наличие узловых точек, позволяющих соединять 5-9 элементов в одном узле, что существенно повышает жесткость и функциональность конструкции. Это особенно важно при промышленном применении, где требуется высокая несущая способность и возможность адаптации к сложным формам технологических установок.
Чашечные леса (Cup-Lock) представляют собой разновидность модульных систем, где соединение элементов осуществляется с помощью специальных чашечных замков. На вертикальных стойках располагаются две чашеобразные детали — нижняя неподвижная и верхняя подвижная. Горизонтальные ригели имеют на концах перпендикулярные ответвления клиновидной формы, которые вставляются между чашами и фиксируются с помощью подвижной чаши и специального пальца.
Основные преимущества модульных систем:
- Быстрота установки за счет гравитационных замков и автоматической фиксации элементов;
- Высокая жесткость узловых точек;
- Повышенная несущая способность (до 600 кг/м²);
- Возможность создания конструкций нестандартной формы;
- Технологичность — собранные конструкции могут перемещаться краном или на колесах.
Модульные системы широко применяются в промышленности:
- Нефтегазовая отрасль (обслуживание резервуаров, трубопроводов, технологических установок);
- Химическая промышленность;
- Судостроение и авиастроение;
- Энергетика (обслуживание градирен, турбин, котлов);
- Мостостроение и строительство дорожных развязок;
- Организация культурных и спортивных мероприятий (трибуны, сцены, конструкции под экраны).
Промышленные модульные леса отличаются от общестроительных более высокими требованиями к безопасности и качеству материалов. Они должны выдерживать экстремальные нагрузки, быть устойчивыми к агрессивным средам и неблагоприятным погодным условиям.
Особенности применения и выбора строительных лесов
Выбор типа строительных лесов должен осуществляться с учетом множества факторов, включая характер выполняемых работ, геометрию обслуживаемого объекта, требуемую грузоподъемность и высоту, условия площадки и экономические соображения.
Для выбора оптимального типа лесов следует учитывать:
- Характеристики объекта: геометрия и конфигурация фасада (прямая стена или сложная форма), высота объекта, доступность площадки для установки лесов, возможность крепления к несущим конструкциям здания.
- Требования к лесам: максимальная нагрузка на настил, необходимая высота конструкции, требуемая мобильность (стационарные или передвижные), продолжительность использования, безопасность и соответствие нормативам.
- Экономические аспекты: бюджет проекта, возможность аренды или необходимость приобретения, стоимость монтажа и демонтажа, транспортные расходы.
Для типовых строительных работ на объектах с простой геометрией фасада оптимальным выбором будут рамные леса, обеспечивающие высокую скорость монтажа и экономичность. Для реставрационных работ на объектах культурного наследия предпочтительны хомутовые леса, позволяющие точно повторить сложную форму фасада без вмешательства в исторический материал.
При работах на промышленных объектах, в нефтегазовой отрасли, судо- и авиастроении наиболее эффективными будут модульные системы лесов (клиновые или чашечные), обеспечивающие высокую несущую способность, безопасность и гибкость в создании сложных пространственных конструкций.
Независимо от выбранного типа лесов, необходимо строго соблюдать правила их монтажа, эксплуатации и демонтажа, установленные производителем и нормативными документами. Леса должны быть установлены на прочное основание, надежно закреплены для предотвращения опрокидывания и оборудованы всеми необходимыми средствами обеспечения безопасности (ограждения, лестницы, защитные сетки и т.д.).
Заключение
Разнообразие типов строительных лесов позволяет выбрать оптимальное решение для любых задач в строительстве и промышленности. Рамные леса обеспечивают быстрый монтаж и экономичность, хомутовые — максимальную гибкость для объектов сложной формы, клиновые и модульные системы сочетают универсальность с высокой несущей способностью и безопасностью.
Совершенствование конструкций и материалов продолжается, делая строительные леса все более безопасными, удобными и эффективными. Современные модульные системы включают интегрированные средства защиты, автоматическую фиксацию элементов и возможность быстрой трансформации конструкции в соответствии с меняющимися задачами проекта.
Независимо от выбранного типа, строительные леса остаются незаменимым инструментом для проведения работ на высоте, обеспечивая безопасность персонала и эффективность рабочего процесса.