Piattaforma di lavoro aerea verticale (con il cestello in posizione abbassata)Vista dall'alto di una PLE articolata con un lavoratore a bordo del cestello e due lavoratori a terra
Una piattaforma di lavoro aerea (o piattaforma di lavoro mobile elevabile o PLE) è una macchina che permette il sollevamento e lo stazionamento in quota di una o più persone (a seconda delle indicazioni del costruttore) assieme agli attrezzi o materiali utilizzati per svolgere il lavoro in quota. È costituita da una piattaforma sulla quale stanno le persone, mossa attraverso appositi comandi, una struttura allungabile, all'estremità della quale è installata la piattaforma, e di un telaio.
Queste attrezzature sono utilizzate in attività in quota per evitare l'uso di scale, ponteggi o trabattelli, ad esempio nella manutenzione di edifici o altre opere di costruzione, nella manutenzione dell'illuminazione stradale o per la potatura di alberi.
Storia
Piattaforma di lavoro aerea degli anni '20 per lavori di manutenzione dell'illuminazione stradale
Le prime piattaforme di lavoro aeree possono essere fatte risalire agli anni '20, in Scandinavia, dove venivano utilizzate piattaforme ad azionamento idraulico installate su strutture in legno di autoveicoli per la manutenzione dei lampioni stradali.
Tra gli anni '50 e gli anni '70 le piattaforme di lavoro aeree assunsero un aspetto e un funzionamento più simili alle PLE moderne. Uno dei primi esempi di PLE propriamente dette è la PLE inventata da Walter E. Thornton-Trump nel 1951, che denominò "giraffa", brevettandola poi negli anni '60.
Al 1953 risale la prima piattaforma di lavoro aerea semovente, realizzata da Jay Eitel, fondatore della Telsta Corporation (una delle prime aziende produttrici di PLE, nella città di Sunnyvale, in California), che la chiamò "cherry picker" (letteralmente "raccoglitrice di ciliegie") in quanto era pensata e utilizzata per la raccolta di ciliege. Tale nome è ancora utilizzato nei Paesi anglosassoni per identificare tale tipo di PLE con braccio.
A partire dal 1958 le PLE furono installate anche sulle autopompe dei vigili del fuoco, allo scopo di velocizzare le operazioni di estinzione degli incendi e ridurre allo stesso tempo i rischi per i vigili del fuoco rispetto all'uso delle scale. L'uso delle PLE con braccio si diffuse poco dopo anche in altre attività lavorative, ad esempio per la riparazione di cavi aerei, la manutenzione delle linee telefoniche, la sostituzione delle lampadine dei lampioni stradali e per i lavori in miniera.
Nel 1969 John L. Grove, al tempo produttore di gru, assistette a un incidente mortale avvenuto su un ponteggio. Tale episodio lo spinse a sviluppare una soluzione più sicura per permettere agli operatori di lavorare in quota, fondando così la Condor Industries (che diventò poi la JLG Industries) e creando la sua prima PLE (che si trova conservata nel museo della JLG). Nel 1976 JLG introdusse poi il suo primo sollevatore a forbice, il Sizzor 15S, caratterizzato da una piattaforma sollevata verticalmente mediante una struttura estensibile a forbice.
Tipi e funzionamento
Stabilità e struttura allungabile
Le PLE sono distinte anzitutto a seconda delle loro condizioni di stabilità in:
PLE del gruppo A: sono le PLE nelle quali la proiezione verticale del centro dell'area della piattaforma (intesa come "cestello", cioè il piano dove sono posizionate le persone, gli attrezzi e i materiali) è sempre all'interno delle linee di ribaltamento in tutte le configurazioni aventi l'inclinazione massima del telaio specificata dal fabbricante. Secondo quanto stabilito dalla norma tecnica ISO 16368, tali linee di ribaltamento vanno determinate come specificato dalla norma ISO 4305 Mobile cranes — Determination of stability, adottata in Italia dalla norma UNI ISO 4305 Gru mobili - Determinazione della stabilità. PLE del gruppo A sono ad esempio le PLE a pantografo, nelle quali il cestello si muove attraverso una struttura a pantografo (o "forbice"). Esistono anche PLE del gruppo A mosse con altri meccanismi, ad esempio a colonna e con braccio articolato.
PLE del gruppo B: sono le PLE che non appartengono al gruppo A, ovvero nelle quali la proiezione verticale del centro dell'area della piattaforma può trovarsi anche all'esterno delle linee di ribaltamento in almeno una configurazione avente l'inclinazione massima del telaio specificata dal fabbricante. Le PLE del gruppo B sono PLE a braccio. Esistono PLE a braccio dotate di braccio telescopico o braccio articolato (anche dette "braccio snodato"). Spesso all'estremità del braccio articolato è inoltre presente un cosiddetto "jib", ovvero un meccanismo telescopico che permette di allungare con precisione il braccio, per cui si parla in tal caso di PLE a braccio articolato e telescopico. Un particolare tipo di PLE a braccio è inoltre la PLE utilizzata per l'ispezione dei ponti, che sono PLE a braccio montate su veicolo nelle quali il braccio è progettato per muoversi più in basso del veicolo, in modo da potere ispezionare il ponte dal basso.
Le PLE del gruppo A sono generalmente ad alimentazione elettrica e più compatte rispetto alle PLE del gruppo B, quindi più adatte per lavori in spazi ristretti all'interno. Al contrario, le PLE del gruppo B sono generalmente ad alimentazione diesel e hanno il vantaggio di potere raggiungere altezze più elevate e di potere essere utilizzate anche su terreni accidentati.
Piattaforma a pantografo
PLE verticale sollevata su colonne idrauliche
PLE con braccio articolato
PLE telescopica
Piattaforma aerea articolata e telescopica
Braccio telescopico e cestello di una PLE
PLE per ispezione dei ponti
PLE autocarrata con stabilizzatori in posizione
La maggior parte delle PLE del gruppo B sono provviste di quattro stabilizzatori (posti nei quattro angoli della macchina), che hanno la funzione di uniformare la pressione della PLE sul terreno. Gli stabilizzatori sono solitamente comandati da un un pistone idraulico. Quando sono azionati, gli stabilizzatori si muovono verso il basso fino a poggiare sul terreno attraverso una piastra di appoggio piana situata all'estremità dello stelo del pistone. Continuando la loro corsa, i pistoni alzano le ruote della macchina da terra, che così poggia sugli stabilizzatori.
Le PLE con stabilizzatori, rispetto a quelle senza stabilizzatori, hanno lo svantaggio di dovere essere posizionate in maniera fissa, ma dall'altra parte offrono maggiore portata e sbracci maggiori.
Tipo di telaio e locomozione
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Motivo: Va controllata la definizione/descrizione di PLE a ragno (vedi discussione)
A seconda del tipo di telaio, le PLE possono essere semoventi (cioè dotate di un organo di trazione proprio), trainate o portate. Le PLE portate sono spesso posizionate sopra un autocarro, per cui in tal caso si dicono "autocarrate".
Le PLE più comuni sono PLE semoventi su ruote o PLE portate su ruote (ad esempio autocarrate). Esistono comunque anche altri tipi di PLE, ad esempio PLE cingolate, PLE per l'uso su ruote e binari e PLE a ragno.
Le piattaforme a ragno si compongono di un telaio di base a cui sono vincolati quattro stabilizzatori articolati, azionati idraulicamente, e una torretta girevole su ralla.
Questa sostiene, nella parte superiore, un gruppo bracci telescopici o articolati con all’estremità il cesto; tutti i movimenti sono azionati da martinetti e motori oleodinamici.
L'attrezzatura è sopportata da cingoli o ruote in gomma integrati nel telaio di base.
Queste piattaforme sono concepite per risolvere accessi difficili.
PLE semovente elettrica
PLE semovente articolata e telescopica
PLE portata montata su un trattore
PLE autocarrata per uso militare
PLE per uso su ruote e binari
PLE a ragno
Fonte di alimentazione
Motore diesel
A seconda dell'alimentazione del telaio, le PLE sono generalmente ad alimentazione elettrica o con motore diesel.
Le PLE con alimentazione elettrica, a causa dell'assenza di scarichi, hanno il vantaggio di potere essere utilizzate in ambienti interni (ad esempio all'interno di capannoni). La fase di carica delle batterie deve comunque essere svolta in un'apposita area, per via dei possibili pericoli correlati con le batterie elettriche (a seconda del tipo di batteria), tra cui il rilascio di gas infiammabili/esplosivi come l'idrogeno.
Tutti i movimenti della macchina vengono assicurati dall'energia idraulica fornita da una pompa a ingranaggi azionata da un motore elettrico o Diesel. I pistoni idraulici (martinetti) che permettono il sollevamento della macchina e il resto dei movimenti vengono comandati da un distributore, controllato a sua volta da una centralina che provvede alla progressività del movimento (la centralina negli ultimi anni ha sostituito l'utilizzo dei vecchi azionamenti a relè).
Il segnale elettrico prodotto dall'azione di un pulsante manovrato viene letto dalla centralina, che a sua volta manda un segnale in uscita a un'elettrovalvola che attua il movimento desiderato.
Comandi
Oltre a distinguere le PLE in "gruppo A" e "gruppo B", la norma ISO 16368 distingue inoltre tra PLE di tipo 1, 2 o 3, a seconda che lo spostamento della piattaforma (intesa come "cestello") possa avvenire rispettivamente solo in posizione di stivaggio oppure attraverso dei comandi sul telaio oppure dei comandi sulla piattaforma stessa.
Una PLE può appartenere contemporaneamente ai tipi 2 e 3 nel caso in cui sia provvista di comandi per il movimento della piattaforma (cestello) sia sul telaio sia sulla piattaforma stessa. In tal caso, mediante un selettore a chiave installato nel quadro comandi a terra è possibile selezionare quale postazione attivare per utilizzare la macchina:
comandi a terra: sono possibili tutti i movimenti tranne la traslazione; il pannello di comandi è composto da un certo numero di interruttori per ogni movimento possibile per la macchina, un display (MDI) che indica le ore di esercizio della macchina e visualizza possibili allarmi della macchina;
comandi in navicella (in cesta): sono possibili tutti i movimenti; il pannello di comandi è composto da un certo numero di interruttori per ogni movimento, un manipolatore (joypad) adibito alla traslazione, una sorta di potenziometro elettrico che a seconda dell'intensità del segnale inviato dall'operatore aumenta o diminuisce la velocità di spostamento e la sterzata della macchina, pulsante per clacson, contatto normalmente aperto a pedale situato sul pianale della cesta (dispositivo di "uomo presente" o "uomo morto"), che interrompe i movimenti della macchina nel caso in cui il pedale non sia premuto (ad esempio a causa dello svenimento dell'operatore).
Comandi sul telaio ("a terra")
Comandi sul cestello
Sicurezza
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Commento: le corpose aggiunte vanno tutte controllate e wikificate
La piattaforma di lavoro aerea è una macchina che presenta, soprattutto se utilizzato impropriamente, molteplici pericoli per la sicurezza delle persone, anche mortali, tra cui:
ribaltamento della macchina (ad esempio durante il movimento del cestello a causa di sovraccarico, errato posizionamento, cedimento del terreno, ecc. oppure durante la salita e la discesa della macchina da un veicolo adibito al suo trasporto); durante il ribaltamento l'operatore, soprattutto se non utilizza gli appositi dispositivi di protezione individuale anticaduta (imbracatura e cordino di sicurezza), potrebbe essere inoltre espulso al di fuori del cestello
schiacciamento di persone (ad esempio schiacciamento dell'operatore tra il cestello e una struttura fissa più in alto)
investimento di persone (ad esempio veicoli o pedoni nelle vicinanze)
rischio elettrico con conseguente elettrocuzione, soprattutto per contatto con linee elettriche aeree
caduta dall'alto delle persone
caduta dall'alto di oggetti (attrezzi e materiale)
cesoiamento delle persone; a seconda del tipo di PLE, può avvenire in corrispondenza della forbice (nel caso di PLE a forbice) o di snodi del braccio della PLE (nel caso di PLE con braccio articolato)
urto con opere edili, altre strutture fisse attorno
interferenze con altre macchine e attrezzature
Tra questi pericoli, il rischio di caduta dall'alto risulta essere la causa maggiore di morte, costituendo da solo circa un terzo delle morti associate all'uso di PLE. Tale percentuale così alta è anche dovuta al mancato uso di dispositivi di protezione individuale anticaduta, ovvero imbracatura fissata alla PLE con un cordino di sicurezza.
Misure di sicurezza
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Alcune delle misure di sicurezza adottate per minimizzare i rischi associati all'uso delle PLE sono:
Freno negativo
Tutte le piattaforme aeree sono normalmente frenate e lo sblocco dei freni avviene una volta che si aziona il comando di spostamento (freno negativo).
Controllo dell'inclinazione
L'inclinometro è uno strumento di sicurezza, applicato a una macchina, che consente il controllo dell'inclinazione.
Può essere elettronico o un semplice dispositivo a bolla d'aria con caratteristica on-off per interdire tutti i movimenti qualora la macchina si trovi su di un piano inclinato oltre i limiti ammessi. In posizione di lavoro oltre una certa altezza che varia da modello a modello, il modulo di controllo dell'inclinometro emette un segnale sonoro d'allarme se si supera la massima inclinazione ammissibile.
I comandi di sollevamento e traslazione vengono disattivati e per il ripristino del corretto funzionamento della macchina bisogna ridiscendere.
L'inclinometro rileva sia la pendenza del piano longitudinale e sia quella trasversale.
Alcune case produttrici danno la possibilità di personalizzare l'effetto di questa sicurezza direttamente dalla centralina, potendo scegliere oltre al blocco di ogni movimento, al solo rallentarli tutti o addirittura di non bloccare niente avendo come unica segnalazione d'allarme la spia luminosa sui comandi in cesta e il segnale acustico.
Questa è una sicurezza concepita a fronte dei luoghi di lavoro in cui andranno ad operare le macchine come cantieri sabbiosi, terreni in pendenza con buche e con qualsiasi inconveniente sul terreno che pregiudichi l'incolumità del personale.
Discesa d'emergenza
La discesa d'emergenza è un'operazione che permette di scendere con la macchina nelle situazioni di guasto, dando la possibilità all'operatore di portarsi a terra in sicurezza. Qualsiasi sia l'origine e il tipo di guasto della macchina la discesa d'emergenza dovrebbe bypassare qualsiasi guasto. Esistono diversi tipi di discesa di emergenza:
Tipo 1: modello di discesa d'emergenza utilizzato su verticali elettriche/diesel che è composto da un filo metallico collegato alla valvola del pistone principale. Il principio di funzionamento è molto semplice, analogo a quello dei freni di una bicicletta; azionando da terra questo filo metallico, la tensione provocata giunge alla valvola che si aprirà forzatamente e provocherà una perdita di pressione del pistone che consentirà di abbassare la macchina del tutto.[senzafonte]
Tipo 2: modello di discesa d'emergenza usato su piattaforme diesel, composto da un'elettropompa idraulica ad azione manuale; In caso di guasto sia dai comandi in cesta sia da quelli a terra, è possibile azionare la pompa mediante pulsante; prendendo completamente l'energia della batteria d'avviamento la elettropompa consente il movimento della macchina.[senzafonte]
Tipo 3: alcune case costruttrici preferiscono installare questo modello di emergenza composto da una levetta metallica ad azione manuale da inserire su una pompa ausiliaria collocata a terra accanto all'intero blocco di valvole.[senzafonte]
È una sicurezza che consiste nel diminuire drasticamente la velocità di spostamento della macchina che abbia raggiunto una certa quota di altezza. Il rischio di ribaltamento e incidenti è maggiore quanto più una macchina è spiegata in altezza e una velocità di spostamento troppo elevata comprometterebbe l'incolumità dell'operatore. Questa sicurezza è presente su tutti i modelli di piattaforma e interviene ogni qual volta che ci si alza con i bracci o pantografo per salire in quota; a far scattare tale sicurezza è un finecorsa elettrico, che si comporta come un contatto normalmente chiuso che si attiva con l'innalzamento della piattaforma.
Taglio della traslazione
Annulla definitivamente lo spostamento della macchina dopo una certa altezza; ciò avviene sempre mediante finecorsa elettrico.
Allarmi sonori
Sono avvertimenti acustici che attirano l'attenzione dell'operatore della piattaforma; ogni macchina può essere dotata di cicalino a suono ripetitivo che si eccita nel momento in cui ci muoviamo; tutte le macchine sono dotate di clacson ad azione manuale e un allarme sonoro di altro genere che segnala quando la macchina si trova a un'inclinazione pericolosa per lavorare.
Sistema antischiacciamento
È installato nelle piattaforme verticali a pantografo, per evitare che in fase di chiusura della macchina avvengano schiacciamenti tra i bracci incrociati: grazie all'installazione di un ulteriore finecorsa elettrico tutte le macchine verticali, 2 metri prima della chiusura completa, si bloccano in aria per 3 secondi evitando così di danneggiare cose o persone e consentendo all'operatore di verificare che nessuno sia nei pressi dei bracci della macchina.
Sistema antiribaltamento
È installato solo nelle piattaforme verticali elettriche e consiste in due minigonne azionate idraulicamente poste ai due lati della macchina che vanno ad appoggiarsi a terra per aumentare la stabilità della macchina; entrambe sono provviste di finecorsa elettrico per assicurare l'apertura totale di entrambe le minigonne; nel caso in cui una delle due non si aprisse interviene una sicurezza che blocca l'innalzamento della macchina a una certa altezza.
Sistema di rilevamento sovraccarico in cesta
È una delle sicurezze più importanti installate sulle piattaforme aeree, in quanto quantifica il peso reale che risiede in cesta durante le operazioni di lavoro; la macchina è tarata dalla casa costruttrice in modo tale da inibire qualsiasi movimento in caso ci sia un eccesso di peso che vada oltre la portata massima stabilita. I sistemi di rilevamento carico più usati e installati sono finecorsa meccanici, pressostati e celle di carico.
Normativa e standard
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Le piattaforme di lavoro aeree sono oggetto di leggi nazionali o transnazionali che ne stabiliscono le caratteristiche costruttive e la certificazione, in modo da assicurare che rispettino particolari requisiti ambientali e di sicurezza. Ad esempio nell'Unione europea le piattaforme di lavoro aeree, come le altre macchine, sono sottoposte agli obblighi della marcatura CE.
Tali attrezzature sono oggetto di norme tecniche internazionali ISO specifiche per questo tipo di macchina, ad esempio:
ISO 16368 Mobile elevating work platforms — Design, calculations, safety requirements and test methods, adottata in Italia attraverso la norma tecnica UNI ISO 16368 Piattaforme di lavoro mobili elevabili - Progettazione, calcoli, requisiti di sicurezza e metodi di prova
ISO 16653-2 Mobile elevating work platforms — Design, calculations, safety requirements and test methods relative to special features - Part 2: MEWPs with non-conductive (insulating) components, adottata in Italia attraverso la norma tecnica UNI ISO 16653-2 Piattaforme di lavoro mobili elevabili - Progetto, calcoli, requisiti di sicurezza e metodi di prova per esecuzioni speciali - Parte 2: Piattaforme mobili di lavoro elevabili (PLE) con componenti non conduttivi (isolanti)
ISO 16653-3 Mobile elevating work platforms — Design, calculations, safety requirements and test methods relative to special features - Part 3: MEWPs for orchard operations
ISO 18893 Mobile elevating work platforms — Safety principles, inspection, maintenance and operation, adottata in Italia attraverso la norma tecnica UNI ISO 18893 Piattaforme di lavoro mobili elevabili - Principi di sicurezza, ispezione, manutenzione e funzionamento
ISO 20381 Mobile elevating work platforms — Symbols for operator controls and other displays, adottata in Italia attraverso la norma tecnica UNI ISO 20381 Piattaforme di lavoro mobili elevabili - Simboli per i comandi dell'operatore e per altri segnali
Le piattaforme di lavoro aeree sono oggetto anche di norme tecniche nazionali e transnazionali (molte delle quali sono il recepimento delle relative norme ISO), ad esempio norme tecniche europee (EN), elaborate dal Comitato europeo di normazione (CEN) e dal Comitato europeo di normazione elettrotecnica (CENELEC).
La normativa italiana sulla sicurezza sul lavoro (d.lgs. 81/2008 Allegato VI punto 4 "Disposizioni concernenti l'uso della attrezzature di lavoro che servono a sollevare persone") obbliga gli operai addetti a usare la cintura di sicurezza. L'imbracatura di sicurezza con cordino agganciato al cestello trattiene l'operaio nel caso di sbalzi imprevisti nella movimentazione della piattaforma, a causa di dislivelli del pavimento, di urti accidentali, di cedimenti strutturali della struttura allungabile (braccio o pantografo).
Non è consentito effettuare lo sbarco dal cestello per accedere a luoghi in altezza (ad esempio nelle coperture di edifici), a meno di indicazioni specifiche fornite nel libretto della piattaforma.