Niniejsze opracowanie powstało na podstawie wieloletniego doświadczenia badawczego, analizy rynku, kontaktów z użytkownikami, a także praktyki związanej z testowaniem, certyfikacją Urządzeń i Systemów Kotwiczących oraz budową Systemów Asekuracyjnych.
Projektowanie takich systemów wymaga zarówno wiedzy teoretycznej (np. znajomości norm), jak i praktycznego doświadczenia.
Podręcznik zawiera uporządkowany zestaw pojęć, zasad i zjawisk niezbędnych do prawidłowego i bezpiecznego użytkowania systemów asekuracyjnych przeznaczonych do pracy na wysokości.
Informacje zawarte w kolejnych rozdziałach pomagają rozwiązywać typowe problemy i wątpliwości pojawiające się podczas eksploatacji tych systemów.
This study is based on years of research experience, market analysis, user feedback, as well as hands-on practice in testing and certifying Anchoring Devices and Systems, and in the design and implementation of Fall Protection Systems.
Designing such systems requires both theoretical knowledge (e.g. understanding of standards) and practical experience. This manual presents an organized set of concepts, principles, and phenomena essential for the correct and safe use of fall protection systems designed for working at height. The following chapters provide guidance in addressing common issues and uncertainties encountered during system operation.
System asekuracyjny (czyli system chroniący przed upadkiem z wysokości zgodnie z EN 363) to zespół kompatybilnych elementów, które wspólnie tworzą kompletny system ochrony przed upadkiem.
W jego skład wchodzą:
- Urządzenie kotwiczące (zgodne z EN 795),
- Podzespół łącząco-amortyzujący (np. linka bezpieczeństwa – EN 354, amortyzator – EN 355, urządzenie samohamowne – EN 360),
- Środki ochrony indywidualnej (np. szelki bezpieczeństwa – EN 361).
W praktyce często dochodzi do nieporozumień i mieszania tych pojęć.
Zgodnie z przepisami obowiązującymi w Unii Europejskiej, elementy systemu asekuracyjnego mogą być produkowane przez różnych producentów i certyfikowane przez różne Jednostki Notyfikowane.
Dzięki powiązaniom między normami (ich harmonizacji), możliwe jest łączenie komponentów różnych firm bez konieczności przeprowadzania dodatkowych testów lub certyfikacji, pod warunkiem, że połączenia te są zgodne z wymaganiami właściwych norm.
Kluczowe normy:
- EN 363 – Systemy ochrony przed upadkiem z wysokości
- EN 795 – Urządzenia kotwiczące
- EN 362 – Łączniki
- EN 354 – Linki bezpieczeństwa
- EN 360 – Urządzenia samohamowne
- EN 355 – Absorbery energii
- EN 361 – Szelki bezpieczeństwa
Fall Arrest System (a system protecting against falls from height as defined in EN 363) is a set of compatible components that together form a complete system for fall protection.
It consists of:
- Anchoring device (compliant with EN 795),
- Connecting and energy-absorbing subsystem (e.g. lanyard – EN 354, energy absorber – EN 355, self-retracting lifeline – EN 360),
- Personal protective equipment (e.g. full body harness – EN 361).
In practice, this is often a source of confusion and misunderstanding.
According to regulations in force in the European Union, the components of a fall arrest system may be manufactured by different companies and certified by different Notified Bodies.
Because the standards are harmonized and interconnected, it is possible to combine components from different manufacturers without the need for additional testing or certification—provided that the connections comply with the requirements defined in the relevant standards.
Key standards:
- EN 363 – Personal fall protection systems
- EN 795 – Anchor devices
- EN 362 – Connectors
- EN 354 – Lanyards
- EN 360 – Self-retracting lifelines
- EN 355 – Energy absorbers
- EN 361 – Full body harnesses
PRZYKŁAD SYSTEMU ASEKURACYJNEGO
Urządzenie kotwiczące (wg. EN-795), jest to element służący do mocowania systemu asekuracyjnego do konstrukcji („do miejsca roboczego”).
Urządzenia te dzielą się na pięć typów.
- Typ A: Stałe punkty kotwiczące przymocowane na stałe do konstrukcji.
- Typ B: Tymczasowe punkty kotwiczące, które można usunąć po użyciu.
- Typ C: Systemy liniowe z elastyczną prowadnicą.
- Typ D: Systemy szynowe ze sztywną prowadnicą.
- Typ E: Urządzenia kotwiczące z balastem (masa ➤ tarcie).
W pewnym uproszczeniu można stwierdzić, że testy oraz certyfikacja, ma za zadanie sprawdzić wytrzymałość danego urządzenia kotwiczącego na symulowane obciążenia mogące pojawić się podczas użytkowania.
Jednak należy pamiętać, że podczas prowadzonych testów urządzenie jest badane również pod obciążeniami wielokrotnie przewyższającymi siły, które występują w rzeczywistości.
An anchoring device (according to EN-795) is a component used to attach a fall protection system to a structure (i.e., “to the work location”).
These devices are divided into five types:
- Type A: Fixed anchor points permanently attached to the structure.
- Type B: Temporary anchor points that can be removed after use.
- Type C: Lifeline systems with a flexible anchor line.
- Type D: Rail systems with a rigid anchor line.
- Type E: Anchoring devices with ballast (mass ➤ friction).
Simply put, testing and certification aim to verify the strength of a given anchoring device under simulated loads that may occur during use.
However, it’s important to note that during testing, the device is also subjected to loads that significantly exceed those encountered in real-world conditions.
PRZYKŁAD URZĄDZENIA KOTWICZĄCEGO
EXAMPLE OF AN ANCHORING DEVICE
Urządzenie asekuracyjne to element systemu asekuracyjnego, który łączy użytkownika z urządzeniem kotwiczącym i ma na celu:
- Powstrzymanie upadku,
- Ograniczenie swobody ruchu,
- Ustalanie pozycji podczas pracy.
Do urządzeń asekuracyjnych zaliczamy:
- Linki bezpieczeństwa (EN 354),
- Amortyzatory bezpieczeństwa (EN 355),
- Urządzenia samohamowne (EN 360),
- Urządzenia samozaciskowe z prowadnicą giętką (EN 353-2),
- Szelki bezpieczeństwa (EN 361).
Każde z tych urządzeń musi być odpowiednio dobrane do rodzaju wykonywanej pracy i potencjalnych zagrożeń.
A fall protection/arrest device is a component of a fall arrest system that connects the user to the anchoring device and serves to:
- Arrest a fall,
- Restrict movement,
- Provide positioning during work.
Fall protection devices include:
- Lanyards (EN 354),
- Energy absorbers (EN 355),
- Retractable device (EN 360),
- Guided type fall arresters on a flexible anchor line (EN 353-2),
- Full body harnesses (EN 361).
Each of these devices must be properly selected based on the type of work being performed and potential hazards.
W tym miejscu dochodzi najczęściej do nieporozumień oraz mieszania pojęć.
Urządzenie Kotwiczące mylone jest z Urządzeniem Asekuracyjnym lub sprzętem ŚOI (Środki Ochrony Indywidualnej).
System Asekuracyjny składa się z odrębnych części (elementów), które mogą być ze sobą łączone, lecz każdy z tych elementów pełni inną rolę i odpowiada za co innego.
Firma STRUMIN jest producentem Urządzeń Kotwiczących [UK] a nie Systemów Asekuracyjnych czy sprzętu ŚOI, dlatego 'Zabezpieczenie przed Upadkiem' rozpatrujemy od strony [UK].
Budowa systemu asekuracyjnego należy do użytkownika i powinna być realizowana przez osobę kompetentną, odpowiedzialną za cały system.
W tym miejscu często dochodzi do próby przeniesienia odpowiedzialności za System na producenta pojedynczego elementu składowego.
Co ciekawe, najczęściej dochodzi do tego w momencie, gdy Urządzenie Kotwiczące jest znacznych rozmiarów i pojawia się efekt skali.
This is where misunderstandings and confusion of terms most often occur.
An Anchor Device is often mistaken for a Fall Protection System or PPE (Personal Protective Equipment).
A Fall Protection System consists of separate components that may be combined, but each element has a different role and responsibility.
STRUMIN is a manufacturer of Anchor Devices [AD], not complete Fall Protection Systems or PPE. Therefore, we approach Fall Protection from the perspective of the Anchor Device.
The construction of the fall protection system is the responsibility of the user and should be carried out by a competent person accountable for the entire system.
This is also where an attempt is often made to transfer responsibility for the entire system to the manufacturer of a single component.
Interestingly, this usually happens when the Anchor Device is large and the "scale effect" comes into play.
Konfiguracja Systemu Asekuracyjnego (oraz późniejsze przeglądy techniczne), powinna być wykonywana przez osobę kompetentną. Pojęcie to jest sprecyzowane np. w normie EN-365.
Osoba kompetentna to wykwalifikowany specjalista, posiadający aktualną wiedzę na temat danego sprzętu ochronnego lub technicznego, zdolny do rozpoznania usterek, oceny ich wpływu na bezpieczeństwo oraz podejmowania stosownych działań. W razie potrzeby przeszkalana przez producenta, z zakresem kompetencji zależnym od rodzaju sprzętu.
Configuration of the Fall Protection System (and subsequent technical inspections) should be performed by a competent person. This term is defined, for example, in the EN-365 standard.
A competent person is a qualified specialist possessing up-to-date knowledge about the specific protective or technical equipment, capable of identifying defects, assessing their impact on safety, and taking appropriate actions. If necessary, trained by the manufacturer, with the scope of competence depending on the type of equipment.
System asekuracyjny może być przeznaczony do:
Powstrzymywania spadania (fall arrest),
Ograniczania dostępu (work restraint),
Ustalania pozycji podczas pracy (work positioning),
Dostępu linowego (rope access),
Ratownictwa (rescue).
Podczas rozmów z klientami często przewija się temat upadku użytkownika poza krawędź budynku (krawędź pola roboczego). Omawiane z klientami rozwiązania dotyczące zastosowania naszego urządzenia kotwiczącego często zakładają możliwość wypadnięcia użytkownika przez krawędź a zastosowanie konfiguracji niedopuszczającej do upadku jest w dziwny sposób postrzegane jako gorsza, bardziej ograniczona alternatywa.
Tak jakby wypadnięcie poza krawędź budynku było szerszą opcją, ciekawszą ofertą dla klienta, który interpretuje to jako „lepszy i uniwersalny system”.
Jest to jedno z największych nieporozumień w omawianym temacie asekuracji.
Upadek przez krawędź jest zdarzeniem niezwykle niebezpiecznym i nawet po zatrzymaniu upadku przez system istnieje ryzyko utraty zdrowia lub życia, zaleca się aby urządzenie/system konfigurować jako „non-permissive” – tzn. system nie pozwala użytkownikowi zbliżyć się do krawędzi budynku.
W przypadku skonfigurowania systemu w wersji umożliwiającej upadek z krawędzi wymagane jest odpowiednie wyposażenie stanowiska pracy w urządzenia umożliwiające prowadzenie działań ratowniczych i udzielanie opieki medycznej ze względu na możliwość wystąpienia poważnych urazów związanych m.in. z zaburzeniami krążenia i oddychania.
Zawieszenie osoby w uprzęży bezpieczeństwa po upadku z wysokości może prowadzić do poważnego stanu medycznego znanego jako zespół zawieszenia (ang. suspension trauma lub orthostatic intolerance). Stan ten wynika z gromadzenia się krwi w dolnych partiach ciała, co może skutkować utratą przytomności, a nawet śmiercią, jeśli nie zostanie szybko udzielona pomoc.
Zespół zawieszenia to stan, w którym osoba pozostaje nieruchomo zawieszona w pozycji pionowej, co prowadzi do gromadzenia się krwi w nogach. Brak aktywności mięśni nóg uniemożliwia efektywny powrót krwi do serca, co może skutkować spadkiem ciśnienia krwi, niedotlenieniem mózgu i utratą przytomności. Objawy mogą pojawić się już po kilku minutach zawieszenia, a ryzyko śmierci wzrasta wraz z czasem trwania zawieszenia.
Pierwsze objawy zespołu zawieszenia mogą wystąpić już po 3 minutach, a utrata przytomności może nastąpić w ciągu 5 do 20 minut. Szybka interwencja jest kluczowa, ponieważ przedłużone zawieszenie zwiększa ryzyko poważnych powikłań lub śmierci.
Ryzyko po uwolnieniu – „śmierć ratunkowa”
Po uwolnieniu osoby z zawieszenia istnieje ryzyko tzw. „śmierci ratunkowej” (rescue death). Nagły powrót zanieczyszczonej, niedotlenionej krwi z nóg do krążenia centralnego może prowadzić do zaburzeń rytmu serca, zawału lub uszkodzenia nerek. Dlatego zaleca się ostrożne i stopniowe przemieszczenie poszkodowanego do pozycji leżącej.
Zalecenia dotyczące pierwszej pomocy
• Natychmiastowe wezwanie pomocy medycznej.
• Szybkie, ale ostrożne uwolnienie osoby z zawieszenia.
• Unikanie nagłego położenia poszkodowanego w pozycji leżącej; zaleca się stopniowe przemieszczenie do pozycji półleżącej.
• Monitorowanie funkcji życiowych i stanu świadomości.
• Zapewnienie komfortu termicznego i psychicznego poszkodowanemu.
Środki zapobiegawcze
• Używanie uprzęży z siedziskiem, które zmniejszają ucisk na nogi i poprawiają krążenie.
• Szkolenie pracowników w zakresie rozpoznawania objawów zespołu zawieszenia i procedur ratunkowych.
• Regularne ćwiczenia ratownicze i przeglądy sprzętu zabezpieczającego.
Zespół zawieszenia jest poważnym zagrożeniem dla osób pracujących na wysokości. Świadomość tego zagrożenia, odpowiednie szkolenie oraz szybka i właściwa reakcja mogą uratować życie.
A fall protection system may be intended for:
Fall arrest,
Work restraint,
Work positioning,
Rope access,
Rescue.
During discussions with clients, the topic of a user falling beyond the edge of a building (the edge of the working area) often comes up. The solutions discussed with clients regarding the use of our anchoring device frequently assume the possibility of the user falling over the edge, while the use of a configuration that prevents a fall is, in a rather strange way, perceived as a worse and more restrictive alternative.
As if falling beyond the edge of a building were a broader option, a more attractive offering for the client, who interprets it as a “better and more universal system.”
This is one of the biggest misunderstandings in the field of fall protection.
Falling over an edge is an extremely dangerous event and even after a fall is arrested by the system, there is a risk of serious injury or loss of life. It is therefore recommended that the device/system be configured as “non-permissive” – i.e. a system that does not allow the user to approach the edge of the building.
If the system is configured in a version that allows a fall over the edge, the worksite must be properly equipped with devices enabling rescue operations and the provision of medical assistance, due to the possibility of severe injuries, including those related to circulatory and respiratory disorders.
Suspension of a person in a safety harness after a fall from height may lead to a serious medical condition known as suspension trauma (also referred to as orthostatic intolerance). This condition results from blood pooling in the lower parts of the body, which may lead to loss of consciousness and even death if prompt assistance is not provided.
Suspension trauma is a condition in which a person remains motionless while suspended in a vertical position, leading to blood pooling in the legs. The lack of leg muscle activity prevents effective return of blood to the heart, which may result in a drop in blood pressure, reduced oxygen supply to the brain, and loss of consciousness. Symptoms may appear within just a few minutes of suspension, and the risk of death increases with the duration of suspension.
The first symptoms of suspension trauma may occur as early as 3 minutes, and loss of consciousness may follow within 5 to 20 minutes. Rapid intervention is critical, as prolonged suspension significantly increases the risk of severe complications or death.
Risk after release – “rescue death”
After a person is released from suspension, there is a risk of so-called “rescue death.” The sudden return of contaminated, oxygen-deprived blood from the legs to the central circulation can lead to heart rhythm disturbances, heart attack, or kidney damage. Therefore, it is recommended to move the casualty to a lying position carefully and gradually.
First aid recommendations
• Immediately call for medical assistance.
• Quick but careful release of the person from suspension.
• Avoid suddenly laying the casualty flat; gradual movement to a semi-reclined position is recommended.
• Monitor vital signs and consciousness.
• Ensure thermal and psychological comfort for the casualty.
Preventive measures
• Use harnesses with a seat that reduce pressure on the legs and improve circulation.
• Train employees to recognize symptoms of suspension trauma and rescue procedures.
• Conduct regular rescue drills and inspections of fall protection equipment.
Suspension trauma is a serious hazard for people working at heights. Awareness of this risk, proper training, and a rapid, appropriate response can save lives.
Podczas projektowania systemu asekuracyjnego kluczowe jest określenie ilości użytkowników, którzy mogą zostać podpięci do systemu.
O ilości dopuszczonych użytkowników decyduje dokumentacja techniczna kolejnych urządzeń łańcucha.
Analizę należy prowadzić w kierunku od Urządzenia kotwiczącego do szelek bezpieczeństwa. (Patrz rozdział: Analiza Systemu Asekuracyjnego jako łańcucha powiązań.).
Jeśli Urządzenie kotwiczące pozwala na podpięcie 2 użytkowników a Urządzenie samohamowne jest przeznaczone tylko dla jednej osoby, oznacza to, że do Urządzenia kotwiczącego można podpiąć dwa urządzenia samohamowne i podpiąć do nich za pośrednictwem szelek bezpieczeństwa dwóch użytkowników.
Zatem od Urządzenia kotwiczącego odchodzą dwa równoległe łańcuchy asekuracyjne, których praca może na siebie wpływać.
Wpływ tych równoległych łańcuchów na siebie należy także przeanalizować i wykluczyć ewentualne zagrożenia z tym związane.
Przykładem będzie system asekuracyjny dla dwóch użytkowników podpiętych do jednej Szubienicy Hinged [130], w przypadku zbyt dalekiego odejścia od siebie może dojść do pociągnięcia jednego użytkownika przez drugiego.
Pierwszy użytkownik, który ulega wypadkowi może zrzucić z pola roboczego drugiego użytkownika na skutek szarpnięcia punktu kotwiczącego, którego ruch może zablokować linkę bezpieczeństwa w urządzeniu samohamownym drugiej osoby.
Poniższa ilustracja przedstawia taki przypadek.
When designing a fall protection system, it is crucial to determine the number of users who can be connected to the system.
The number of permitted users is determined by the technical documentation of each device in the system chain.
The analysis should be carried out in the direction from the Anchor Device to the safety harnesses. (See chapter: Analysis of the Fall Protection System as a Chain of Connections.)
If the Anchor Device allows for two users to be connected, but the Self-Retracting Device is designed for only one person, this means that two self-retracting devices can be connected to the Anchor Device, and two users can be connected to them via safety harnesses.
Thus, two parallel fall protection chains extend from the Anchor Device, and their operation may affect each other.
The interaction between these parallel chains should also be analyzed to identify and eliminate any associated risks.
An example would be a fall protection system for two users connected to a single Hinged Gantry [130]. If the users move too far apart, one user could be pulled by the other.
The first user who has an accident may pull the second user off the work area due to a jerk on the anchor point, whose movement may lock the safety line in the second person’s self-retracting device.
The illustration below shows such a scenario.
Temat związany z „zasięgiem pracy” jest zapełniony wieloma mitami, które można znaleźć w wielu dokumentacjach różnych producentów lub innych opracowaniach w tej dziedzinie.
Pierwszy mit to pojęcie „zasięg pracy szubienicy”. W zasadzie nie istnieje taki parametr, ponieważ Szubienica jako urządzenie kotwiczące, służy do zamocowania urządzenia asekuracyjnego do podłoża a dopiero na urządzeniu asekuracyjnym można wykonywać ruchy – przemieszczenia na polu roboczym.
Szubienica (urządzenie kotwiczące) jedynie pośredniczy w zamocowaniu sprzętu ŚOI do podłoża. Zasięg pracy dotyczy więc systemu asekuracyjnego jako całości.
Należy rozróżnić dwa rodzaje zasięgu systemu asekuracyjnego.
Ogólnie rzecz biorąc, pracownik pracujący na polu roboczym może poruszać się w kierunku krawędzi budynku (krawędź upadku) lub w stronę przeciwną do krawędzi.
W takim wypadku zasięg pracy „od krawędzi” jest zupełnie czym innym niż zasięg w „polu krawędzi upadku”.
Podczas poruszania się „od krawędzi” nie zachodzi ryzyko upadku przez krawędź, więc maksymalny zasięg wynosi tyle na ile pozwala długość urządzenia samohamownego (długość jego zwijanej linki bezpieczeństwa).
Gdy użytkownik porusza się do krawędzi lub wzdłuż krawędzi pola roboczego, zasięg pracy systemu jest określony przez zjawisko wahadła, możliwość styku linki bezpieczeństwa z krawędzią stropu.
Poniższa ilustracja wyjaśnia zasadę wyznaczania zasięgu pracy szubienicy tak aby w przypadku upadku przez krawędź nie doszło do styku linki bezpieczeństwa z krawędzią.
The topic of "working range" is filled with many myths, which can be found in various manufacturers’ documentation or other publications in this field.
The first myth is the concept of the "gantry working range." In fact, such a parameter does not exist, because the Gantry, as an anchor device, serves to secure the fall protection device to the ground, and only on the fall protection device can movements be performed – displacement within the work area.
The Gantry (anchor device) merely acts as an intermediary for attaching the PPE equipment to the ground. Therefore, the working range concerns the fall protection system as a whole.
Two types of fall protection system range should be distinguished.
In general, a worker operating in the work area can move toward the edge of the building (fall edge) or away from the edge.
In this case, the “range from the edge” is entirely different from the range within the “fall edge area.”
When moving “away from the edge,” there is no risk of falling over the edge, so the maximum range is limited only by the length of the self-retracting device (the length of its retractable safety line).
When the user moves toward or along the edge of the work area, the system’s working range is determined by the pendulum effect and the potential contact of the safety line with the edge of the slab.
The illustration below explains the principle of determining the gantry’s working range so that, in the event of a fall over the edge, the safety line does not come into contact with the edge.
WYZNACZENIE ZASIĘGU PRACY
DETERMINATION OF THE WORKING RANGE
KROK 1
STEP 1
KROK 2
STEP 2
KROK 3
STEP 3
KROK 4
STEP 4
Jednym z podstawowych niebezpiecznych zjawisk występujących w czasie pracy z urządzeniami typu „szubienica” jest tzw. „Efekt Wahadła”. Pojawia się ono w przypadku gdy użytkownik poruszający się prostopadle do krawędzi upadku zmieni swój kierunek i zacznie poruszać się wzdłuż tej krawędzi. Powoduje to zwiększanie kąta między osią urządzenia kotwiczącego oraz osią prostopadłą do krawędzi (patrz rys. poniżej).
W przypadku zaistnienia upadku przez krawędź, użytkownik podpięty do urządzenia wykonuje ruch wahadłowy, w którym następuje kontakt linki bezpieczeństwa z krawędzią stropu.
W trakcie upadku z wahadłem może dojść do zerwania linki bezpieczeństwa na skutek przetarcia o krawędź stropu.
Gdy konfiguracja systemu pozwala na upadek przez krawędź (upadek głęboki, w którym dochodzi do styku linki bezpieczeństwa z krawędzią) należy stosować urządzenia samohamowne z linką bezpieczeństwa dopuszczoną do styku z krawędzią upadku.
One of the primary hazardous phenomena occurring when working with “gallows-type” devices is the so-called “Pendulum Effect.” This occurs when a user moving perpendicular to the edge of a fall changes direction and begins moving along the edge. This causes an increase in the angle between the anchoring device’s axis and the axis perpendicular to the edge (see figure below).
In the event of a fall over the edge, the user attached to the device undergoes a pendulum-like motion, during which the safety line comes into contact with the edge of the structure.
During a pendulum fall, the safety line may break due to abrasion against the edge of the structure.
When the system configuration allows for a fall over an edge (a deep fall in which the safety line comes into contact with the edge), retractable devices with safety lines approved for contact with fall edges must be used.
KROK 1
STEP 1
KROK 2
STEP 2
KROK 3
STEP 3
Niezależnie od tego, czy linka bezpieczeństwa jest dostosowana do oddziaływania dynamicznego z ostrą krawędzią czy nie, dopuszczenie do takiego scenariusza upadku zawsze niesie ryzyko uszkodzenia lub przecięcia liny, co może prowadzić do upadku z wysokości ze skutkiem śmiertelnym.
Aby uzmysłowić sobie wielkości obciążeń pojawiających się w trakcie takich upadków (podczas prowadzonych testów), należy tu wspomnieć z jakich wysokości zrzucane są masy testowe podczas prowadzenia badań i jakie są osiągane siły dynamiczne w linkach bezpieczeństwa.
Regardless of whether the safety line is designed to withstand dynamic loading against a sharp edge or not, allowing such a fall scenario always carries the risk of damage to or cutting of the line, which may result in a fatal fall from height.
To better understand the magnitude of the loads occurring during such falls (as observed during conducted tests), it is necessary to note the heights from which the test masses are dropped during the examinations and the dynamic forces achieved in the safety lines.
Praca w czerwonym polu wiąże się z tym, że długość rozwiniętej linki bezpieczeństwa przyjmuje większe wartości. Załóżmy, że pracownik używa linki 15m i odszedł na prawie całą możliwą długość jej rozwinięcia. Dokonajmy więc analizy co się stanie w razie upadku.
Working in the red zone is associated with the fact that the length of the deployed safety lanyard takes on greater values. Let us assume that the worker is using a 15-meter lanyard and has moved away to almost the full possible length of its deployment. Let us therefore analyze what would happen in the event of a fall.
Dla przedstawionego przykładu wielkości sił, które występują podczas upadku osiągają w przybliżeniu poniższe wartości.
• Dla drogi hamowania 0,8m maksymalna siła hamowania: ~31 kN (przeciążenie 31,9 g)
• Dla drogi hamowania 1,0m maksymalna siła hamowania: ~11,4 kN (przeciążenie 11,6 g)
• Dla drogi hamowania 1,5m maksymalna siła hamowania: ~7,6 kN (przeciążenie 7,7 g)
Dla przedstawionych powyżej wartości należy zamieścić komentarz opisujący znaczenie uzyskanych wielkości przeciążeń.
Przeciążenie: ~32 g (hamowanie na odcinku ~0,8m)
Są to skrajnie niebezpieczne wartości — graniczne dla ludzkiego ciała, mogące prowadzić do ciężkich obrażeń lub śmierci.
Przeciążenie: ok. 11,6 g (hamowanie na odcinku ~1,0m)
To już granica przeciążeń dopuszczalnych przy projektowaniu urządzeń chroniących przed upadkiem — wartość zgodna z kryterium siły dynamicznej 12 kN (z EN 364/EN 360). W praktyce: bardzo niebezpieczne, jeśli absorber energii nie zadziała odpowiednio.
Przeciążenie: ok. 7,7 g (hamowanie na odcinku ~1,5m)
Przeciążenie nadal jest znaczne, ale wyraźnie mniejsze niż przy krótszych odcinkach (np. 0,8 m czy 0,4 m). Taki poziom siły mieści się jeszcze w granicach norm bezpieczeństwa, ale może być już negatywnie odczuwalny fizjologicznie dla organizmu.
For the example presented, the magnitudes of the forces that occur during a fall reach approximately the following values.
• For a braking distance of 0.8 m, the maximum braking force: ~31 kN (overload 31.9 g)
• For a braking distance of 1.0 m, the maximum braking force: ~11.4 kN (overload 11.6 g)
• For a braking distance of 1.5 m, the maximum braking force: ~7.6 kN (overload 7.7 g)
For the values presented above, a commentary should be provided describing the significance of the obtained overload values.
Overload: ~32 g (braking over a distance of ~0.8 m)
These are extremely dangerous values — critical for the human body, potentially leading to severe injuries or death.
Overload: approx. 11.6 g (braking over a distance of ~1.0 m)
This is already the limit of overloads permissible in the design of fall protection devices — a value consistent with the dynamic force criterion of 12 kN (according to EN 364 / EN 360). In practice: very dangerous if the energy absorber does not function properly.
Overload: approx. 7.7 g (braking over a distance of ~1.5 m)
The overload is still significant, but clearly lower than for shorter distances (e.g. 0.8 m or 0.4 m). This level of force still falls within safety standard limits, but may already be physiologically adverse for the human body.
Szerokość pola roboczego jest wartością wynikającą wprost z wyznaczania Zasięgu pracy systemu – patrz wyżej.
Szerokość Pola Roboczego to bezpieczny obszar po którym może poruszać się pracownik, który w przypadku wystąpienia upadku przez krawędź nie dozna wartości przeciążeń (i ewentualnych urazów), które przekraczają te przetestowane podczas badań.
Testy i proces certyfikacyjny sprzętu odbywa się dla wysokości upadku rzędu 3 m,
Wykraczając poza pole robocze wysokość upadku może przekraczać te wartości co może skutkować nieprzewidzialnymi efektami i nieprzewidzianym działaniem systemu. Zniszczeniu mogą ulegać elementy systemu, które podczas testów nie wykazywały oznak zagrażających zniszczeniem urządzenia.
Upadek z pola roboczego jest przetestowany i znane są efekty takich zdarzeń. Przeciążenia, którym poddawana jest upadająca osoba mieszczą się w granicach dopuszczalnych.
Upadek przez krawędź mimo wszystko nadal pozostaje skrajnie niebezpieczną sytuacją, lecz wykraczanie poza obszar roboczy to już wkraczanie w niezbadany obszar, który może doprowadzić do śmierci nawet przechwycony upadek (urazy wewnętrzne na skutek dużych przeciążeń – np. ruch tkanek miękkich względem szkieletu itp.).
The width of the working area is a value that directly results from determining the system working range – see above.
The Working Area Width defines the safe zone within which a worker may move, where, in the event of a fall over an edge, the resulting overload values (and potential injuries) do not exceed those verified during testing.
Equipment tests and the certification process are carried out for a fall height of approximately 3 m.
When moving beyond the working area, the fall height may exceed these values, which can result in unpredictable effects and unforeseen system behavior. System components that did not show any signs of damage during testing may fail or be destroyed under such conditions.
A fall occurring within the working area has been tested, and the effects of such events are known. The overloads acting on the falling person remain within acceptable limits.
A fall over an edge, nevertheless, remains an extremely dangerous situation; however, moving beyond the working area means entering an untested zone, which may lead to fatal consequences even if the fall is arrested (e.g. internal injuries caused by high overloads, such as the movement of soft tissues relative to the skeleton, etc.).
W europejskich normach dotyczących ochrony przed upadkiem z wysokości, takich jak EN 363:2008, EN 795, istnieją wymagania dotyczące minimalnej wolnej przestrzeni pod użytkownikiem (tzw. clearance), która ma na celu zapobieżenie uderzeniu o przeszkodę lub podłoże po zadziałaniu systemu powstrzymującego upadek.
EN 363:2008 – Systemy powstrzymujące spadanie.
Zgodnie z tą normą, system powstrzymujący spadanie musi być zaprojektowany tak, aby zapobiec kolizji użytkownika z ziemią lub przeszkodą po zadziałaniu systemu. Wymaga się określenia minimalnej wolnej przestrzeni pod stopami użytkownika, uwzględniając:
• Przemieszczenie punktu kotwiczącego,
• długość linki bezpieczeństwa lub urządzenia powstrzymującego upadek
• maksymalne rozciągnięcie absorbera energii,
• wysokość użytkownika (od punktu zaczepienia do stóp),
• dodatkowy margines bezpieczeństwa (zwykle 1 m).
Jest to parametr związany z wysokością upadku. We wcześniejszych punktach zostały opisane parametry takie jak:
• Zasięg pracy systemu,
• Szerokość pola roboczego.
In European standards concerning protection against falls from height, such as EN 363:2008 and EN 795, there are requirements for the minimum free space below the user (the so-called clearance). This clearance is intended to prevent impact with an obstacle or the ground after the fall arrest system has been activated.
EN 363:2008 – Personal fall protection systems
According to this standard, a fall arrest system must be designed in such a way that, after activation, it prevents the user from colliding with the ground or any obstacle. It is required to determine the minimum free space below the user’s feet, taking into account:
• displacement of the anchorage point,
• length of the lanyard or fall arrest device,
• maximum extension of the energy absorber,
• user height (from the attachment point to the feet),
• additional safety margin (usually 1 m).
This parameter is related to the fall height. In previous sections, parameters such as the following were described:
• system working range,
• width of the working area.
„Czy można zmniejszyć minimalną wolną przestrzeń pod użytkownikiem z 1 metra do np. 50 cm?”
Tak, istnieje możliwość indywidualnego określenia minimalnej wolnej przestrzeni pod użytkownikiem w systemach ochrony przed upadkiem z wysokości. Chociaż wiele norm i producentów zaleca standardowo 1 metr, wartość ta może być dostosowywana w zależności od konkretnej sytuacji roboczej, zastosowanego sprzętu oraz wyników oceny ryzyka.
Normy takie jak EN 363 i EN 795 nie określają jednoznacznie minimalnej wolnej przestrzeni pod użytkownikiem. Kładą jednak nacisk na konieczność uwzględnienia wszystkich czynników wpływających na całkowitą odległość potrzebną do bezpiecznego zatrzymania upadku. W praktyce, producenci sprzętu często zalecają dodanie marginesu bezpieczeństwa wynoszącego 1 metr do obliczonej odległości zatrzymania, aby uwzględnić nieprzewidziane czynniki, takie jak rozciąganie systemu czy przesunięcie uprzęży.
Minimalna wolna przestrzeń może być dostosowana indywidualnie, pod warunkiem przeprowadzenia dokładnej oceny ryzyka i uwzględnienia specyfiki konkretnego stanowiska pracy. Ważne jest, aby w takich przypadkach:
• Przeprowadzić szczegółową analizę ryzyka, uwzględniającą wszystkie czynniki wpływające na długość zatrzymania upadku.
• Konsultować się z producentem sprzętu w celu uzyskania dokładnych danych dotyczących jego parametrów.
• Dokumentować wszystkie przyjęte założenia i obliczenia w planie ochrony przed upadkiem.
W niektórych przypadkach, na przykład przy użyciu samohamownych urządzeń z krótkim czasem reakcji, możliwe jest zmniejszenie wymaganego marginesu bezpieczeństwa, jednak każdorazowo powinno to być poparte odpowiednimi analizami i dokumentacją.
Jednak w praktyce, organy certyfikujące tj. Dekra i TUV Austria podważyły zasadność zmniejszania tej wartości poniżej 1m.
Jednym z powodów jest parametr określający wysunięcie (uślizg) linki bezpieczeństwa z urządzenia asekuracyjnego podczas prób testowych.
Wartość tego uślizgu jest nieprzewidywalna i nie pojawia się regularność podczas prób. Nie można więc określić jednoznacznej wielkości.
Drugi czynnik to działanie absorbera energii – opisane powyżej – brak możliwości określenia tej wielkości w sposób jednoznaczny.
Trzeci czynnik to luz w szelkach bezpieczeństwa, brak pewności co do prawidłowego ich założenia przez użytkownika.
Czwarty czynnik to różnice w wysokość i wadze użytkownika, które mogą wykroczyć poza normę.
Piąty czynnik to przemieszczenie punktu kotwiczącego lub samego urządzenia kotwiczącego. Wielkość ta jest najczęściej „ruchomym zakresem”.
Z tych powodów pojawia się brak zgody na zmniejszanie tego parametru.
“Is it possible to reduce the minimum free space below the user from 1 meter to, for example, 50 cm?”
Yes, it is possible to determine the minimum free space below the user on an individual basis in fall protection systems. Although many standards and manufacturers commonly recommend 1 meter, this value may be adjusted depending on the specific work situation, the equipment used, and the results of a risk assessment.
Standards such as EN 363 and EN 795 do not explicitly define a minimum free space below the user. However, they emphasize the need to take into account all factors affecting the total distance required to safely arrest a fall. In practice, equipment manufacturers often recommend adding a safety margin of 1 meter to the calculated stopping distance in order to account for unforeseen factors, such as system stretch or harness displacement.
The minimum free space may be individually adjusted, provided that a thorough risk assessment is carried out and the specifics of the given workplace are taken into account. In such cases, it is important to:
• Conduct a detailed risk analysis, taking into account all factors affecting the fall arrest distance.
• Consult the equipment manufacturer to obtain accurate data on equipment parameters.
• Document all assumptions and calculations in the fall protection plan.
In some cases, for example when using self-retracting devices with a short reaction time, it may be possible to reduce the required safety margin; however, this must always be supported by appropriate analyses and documentation.
In practice, however, certification bodies such as DEKRA and TÜV Austria have challenged the validity of reducing this value below 1 meter.
One of the reasons is the parameter defining the payout (slippage) of the safety line from the fall arrest device during test trials.
The value of this slippage is unpredictable and does not occur consistently during tests; therefore, it cannot be clearly defined.
The second factor is the operation of the energy absorber—described above—which also cannot be determined in an unambiguous manner.
The third factor is slack in the safety harness and the uncertainty regarding whether it has been properly donned by the user.
The fourth factor is differences in user height and weight, which may fall outside standard assumptions.
The fifth factor is displacement of the anchorage point or the anchoring device itself. This value most often represents a “moving range.”
For these reasons, there is a lack of acceptance for reducing this parameter.
Strukturalne punkty zakotwienia to mówiąc prosto śruby, które mocują gniazdo urządzenia kotwiczącego do podłoża.
Minimalna wytrzymałość śruby na wyrywanie została określona na podstawie największego obciążenia testowego (punktu kotwiczącego). Osiągane wielkości sił wyrywających śrubę wynoszą średnio ~7,5kN.
Uwzględniając współczynnik bezpieczeństwa, wartość tej wytrzymałości została określona na 10 kN.
Kiedy, po jakim czasie, można wykonać zamocowanie w betonie w warunkach budowy?
Aby określić, po ilu dniach beton osiąga wytrzymałość na wyrywanie - 10 kN, należy uwzględnić kilka czynników: klasę betonu, warunki dojrzewania (temperatura, wilgotność itp.).
Zgodnie z krzywą dojrzewania betonu, przyrost wytrzymałości w czasie:
Warunki dojrzewania betonu: temperatura około 20 °C i wilgotność względna 80%.
| Wytrzymałość betonu C20 25 [MPa] | Pole stożka [mm2] | Wytrzymałość na wyrywanie 2,5 [N/mm2] | Wytrzymałość na wyrywanie [N] | |
| 28 dni | 100% | 48950 | 2,5 | 122 375 |
| 14 dni | 92% | 48950 | 2,5 | 112 585 |
| 10 dni | 80% | 48950 | 2,5 | 97 900 |
| 7 dni | 70% | 48950 | 2,5 | 85 663 |
Z powyższej tabeli można odczytać, że wytrzymałość na wyrywanie pojawi się niemal natychmiast, jest to jednak wyłącznie teoretyczna wielkość, która nie uwzględnia pracy gwintu w swoim najbliższym otoczeniu. Aby oszacować wytrzymałość z większym przybliżeniem należy obliczyć wytrzymałość betonu w obrębie samego gwintu.
Na podstawie obliczeń szczegółowych wiadomo, że wymagana wytrzymałość betonu jest osiągana dopiero w okolicy 7 dnia dojrzewania.
Szczegółowe obliczenia znajdują się poniżej...
Structural fixing points are, simply put, screws that fasten the anchorage device housing to the substrate.
The minimum pull-out strength of the screw was determined based on the maximum test load applied to the anchorage point. The measured pull-out forces acting on the screw reach an average value of approximately 7.5 kN.
Taking the safety factor into account, the required pull-out strength was defined as 10 kN.
When and after how much time can fixings be installed in concrete under construction site conditions?
In order to determine after how many days concrete reaches a pull-out strength of 10 kN, several factors must be taken into account: the concrete strength class and curing conditions (temperature, humidity, etc.).
According to the concrete maturity (strength development) curve, the increase in strength over time is as follows:
Concrete curing conditions: temperature approximately 20 °C and relative humidity 80%.
| Concrete strength C20 25 [MPa] | Thread cone area [mm2] | Pull-out strength 2.5 [N/mm2] | Pull-out strength [N] | |
| 28 days | 100% | 48950 | 2,5 | 122 375 |
| 14 days | 92% | 48950 | 2,5 | 112 585 |
| 10 days | 80% | 48950 | 2,5 | 97 900 |
| 7 days | 70% | 48950 | 2,5 | 85 663 |
From the above table it can be read that the pull-out strength appears almost immediately; however, this is only a theoretical value that does not take into account the behavior of the thread in its immediate surrounding. In order to estimate the strength more accurately, it is necessary to calculate the concrete strength in the area of the thread itself.
Based on detailed calculations, it is known that the required concrete strength is achieved only around the 7th day of curing.
Detailed calculations are provided below…
W przypadku urządzeń kotwiczących Typu E, których działanie opiera się na masie balastu bezwładnościowego oraz sile tarcia, należy sprawdzić wytrzymałość podłoża na którym takie urządzenie zostało zastosowane.
Dla przykładu, urządzenie kotwiczące „Szubienica Triple” posiada masę całkowitą 1945 kg (~19-19,5 kN). Oznacza to nacisk każdej stopy na podłoże w przybliżeniu 5 kN.
Dodatkowo, gdy urządzenie zostanie obciążone podczas upadku dla najgorszego scenariusza (upadek 3 osób jednocześnie z poza obszaru roboczego) pojawiają się siły statyczne i dynamiczne, których wartość zbliża się do 23 kN, lecz w tym wypadku około 70-80% obciążenia zostaje przekazana na dwie stopy balastu – patrz ilustracja.
Na podstawie powyższego można oszacować, że obciążenie na jedną stopę Balastu Dużego wyniesie około ~8,5 kN.
Rozstaw stóp regulowanych balastu wynosi 1,65 m.
Dla obciążenia punktowego pochodzącego od dwóch stóp regulowanych można oszacować wymaganą wytrzymałość/nośność podłoża w wymiarze [kN/m2].
- Pole obciążone: ~3,2 x 1,65=5,28 m2
- Obciążenie dwóch podpór: ~17 kN
Obciążenie powierzchniowe = 175,28 = 3,20 kNmm2
For Type E anchorage devices, whose operation is based on the mass of inertial ballast and friction force, the strength of the supporting structure on which such a device is installed must be verified.
As an example, the anchorage device “Triple Gallows” has a total mass of 1945 kg (~19–19.5 kN). This corresponds to an approximate load of 5 kN applied by each foot to the supporting structure.
Additionally, when the device is loaded during a fall under the worst-case scenario (simultaneous fall of three users from outside the working area), static and dynamic forces occur, reaching values close to 23 kN. In this case, however, approximately 70–80% of the load is transferred to two ballast feet – see illustration.
Based on the above, it can be estimated that the load acting on a single Big Ballast foot is approximately ~8.5 kN.
The spacing of the adjustable ballast feet is 1.65 m.
For the point load originating from two adjustable feet, the required strength / load-bearing capacity of the supporting structure can be estimated in units of [kN/m2].
– Loaded area: ~3.2 × 1.65 = 5.28 m2
– Load from two supports: ~17 kN
Surface load = 175.28 = 3.20 kNm2
Podsumowując:
Dla Szubienicy Triple
• Obciążenie punktowe jednej stopy Balastu Dużego: ~8,5 kN
• Obciążenie powierzchniowe dla Balastu Dużego: ~3,2 kN/m2
Dla Szubienicy Wysokiej
• Obciążenie punktowe jednej stopy Balastu Dużego: ~11,0 kN
• Obciążenie powierzchniowe dla Balastu Dużego: ~4,2 kN/m2
In summary:
For the Triple Gallows
• Point load on a single Big Ballast foot: ~8.5 kN
• Surface load for the Big Ballast: ~3.2 kN/m2
For the High Gallows
• Point load on a single Big Ballast foot: ~11.0 kN
• Surface load for the Big Ballast: ~4.2 kN/m2
