Training and Resources from OSHA: Trench Collapse Prevention

Danger Open Trench

In the U.S., more than 800 construction workers die every year while on the job. One of the most dangerous types of construction work is trenching, which kills, on average, 40 workers every year. Workers can suffer death or serious injury within minutes of being caught in a trench cave-in. But these deaths can be prevented.

The video you are about to see shows how quickly cave-ins lead to workers' deaths. The video will also show what employers must do to assure that the work can be done more safely. Employers have a responsibility to provide a safe workplace and required protective equipment. You'll see that using the right type of protection saves lives.

Please be advised. The scenes you are about to see deal with deaths at construction sites and might be disturbing for some people. All scenes are based on true stories.

Five workers were putting a sewer pipe into the bottom of a trench, with a ladder nearby to enter the trench. There was nothing in place to protect the workers inside the trench if the walls collapsed. While the workers were inside the trench, one side began to collapse. Two workers were able to climb out using the ladder. But the other three workers were buried in the soil. And unfortunately suffocated to death from the weight of the soil.

Let's look at the events leading up to this tragic incident and see how it could've been prevented. Employers must follow OSHA rules to protect workers in trenches. However, here, the employer did not follow OSHA's rules, which led to these workers losing their lives.

Let's go over the main points of OSHA's rules for trenches to see how to keep workers safe. All trenches must follow OSHA's rules. One cubic yard of soil can weigh as much as a car, nearly 3,000 pounds, so unless the trench is cut entirely into stable rock, protection against cave-ins must be used for all trenches more than 5 feet deep or for any trench that show signs of cave-in. Before workers can do any work in a trench, a competent person must conduct an inspection to identify and remove any potential hazards. A competent person is someone who can recognize hazards in the area and who has authority to take quick actions to eliminate the hazard, which may include temporarily stopping the work.

Inspections must be performed at the start of every shift, after a rainstorm, or whenever conditions change. The competent person must also test the soil in a trench. OSHA requires at least one test by looking at the soil and at least one test by hand. If a person knows the soil types, they can pick the right protective system to keep workers safe when they're in trenches.

OSHA classifies soil in a trench as stable rock, type A, type B, or type C soil. Stable rock is the safest soil for a trench, type A is the next most stable, and then type B, and finally type C soil is the least stable. It's important to remember that trenches can have different types of soil based on depth and climate conditions. The competent person can choose from different protective systems for a trench, based on the types of soil found. For all trenches deeper than 5 feet deep or for any trench that shows signs of cave-in, OSHA requires sloping, benching, shoring, or shielding to protect workers from cave-ins.

Let's review each of these different systems, and then see how each one could be applied to the cave-in incident shown earlier. We'll look at sloping first. Sloping protects workers by cutting back the sides of the trench so the sides slant away from the trench. OSHA's rules identify the degree of slope allowed for each of the different soil types. When trenches are less than 20 feet deep, these are the basic maximum allowable slopes for each soil type.

Stable rock can be vertical walls, but can not be undercut. For type A soil, OSHA requires that the walls be sloped 9 inches out for every 1 foot of trench depth. For type B soil, OSHA requires that the walls be sloped 1 foot out for every 1 foot of trench depth. For type C soil, OSHA requires that the walls be sloped 18 inches out for every 1 foot of trench depth. It's important to note that this kind of sloping can only be used for trenches less than 20 feet deep, any deeper and the protection must be designed by a registered professional engineer.

So now, let's look at the workers in the original scene who were stuck in the trench as it started to cave in. But this time, the soil has been classified as type B, the trench has been properly sloped, and the spoil pile is moved away from the edges of the trench. The trench walls are not caving in and the workers are safe while they work.

Now let's review the shoring type of protective system for trench workers. Shoring uses various support systems to prevent soil and the trench walls from moving. There are different kinds of shoring systems, but timber and aluminum hydraulic are the two basic types. Aluminum hydraulic cylinders are the most common type of shoring, and they are typically installed using spot bracing, plywood, or stacked methods. To install the shoring correctly, you must first determine the soil type.

The type of soil and depth and width of the trench determine the maximum vertical and horizontal spacing used with the members of the shoring system. If we use our example of a 3-foot wide, 10-foot deep, 40-foot long trench in type B soil, the shoring system being installed would need to include 12 strong aluminum vertical shores, with six on each side of the trench. These shores, also called rails, will be connected by hydraulic cylinders every 8 feet along the length of the trench. A hand pump pressurizes the hydraulic cylinders until they fit tightly within the rails.

Now that the shoring's in place, let's look again at the workers in the trench at the beginning of the video. As before, the workers are laying a sewer pipe into the bottom of a trench. But now the shoring system prevents the trench walls from caving in and keeps the workers safe. Sloping and shoring are ways to protect the sides of the trench so they don't cave in.

Now, let's talk about shielding, which is a way to protect the workers when they're inside the trench. Shielding involves using trench boxes also known as trench shields or other supports to protect workers inside a trench from collapsing soil if a cave-in occurs. The competent person should pick a trench box that is right for the soil type and all other site conditions. A trench box has two large plates, which are held apart by four horizontal cross-members. These plates, or "shields," must be between the sides of the trench and the work area. The shields are strong enough to protect workers inside from a soil collapse.

The shields can be two feet above the bottom of the trench as long as they can support the entire depth of the trench and there is no caving under or behind the shield. The top of the shield should extend at least eighteen inches above the level of any materials that could cave into the trench. Trench boxes are typically used in open areas, but they can also be used with the sloping methods discussed earlier.

So, let's see how a trench box could have saved the workers that we saw at the beginning of the video. For our example, we'll assume that the workers are in a trench with type C soil and no sloping, but working inside a trench box. This time, as the workers lay the sewer pipe into the bottom of the trench, they are protected from any possible cave-ins.

This example shows the importance of employers following OSHA's excavation standards to ensure that workers are provided with a safe workplace. These types of construction deaths are preventable. The trench cave-in prevention measures shown here save workers' lives.

Use these protections on the job: it could be the difference between life and death.

If you would like more information, contact OSHA at www.osha.gov or 1-800-321-OSHA that's 1-800-321-6742.

Espanol

En los EE.UU., más de 800 trabajadores de la construcción mueren cada año en el trabajo. Uno de los tipos de trabajos para de construcción más peligrosos es el zanjeo, donde mueren, en promedio, 40 trabajadores de la construcción cada año. Los trabajadores pueden morir o sufrir lesiones graves y en solo minutos quedar atrapados bajo el derrumbe de una zanja. Pero estas lesiones y muertes pueden evitarse.

El video que está a punto de ver muestra la rapidez con la cual los derrumbes de zanjas pueden causar la muerte de trabajadores. El video también muestra lo que los empleadores deben hacer para que se pueda realizar el trabajo de forma más segura. Los empleadores tienen la obligación de proporcionar un lugar de trabajo seguro y el equipo de protección requerido. Podrán ver que el uso del tipo de protección adecuada contra caídas puede salvar vidas.

Advertimos que las escenas que están a punto de ver muestran situaciones de muerte en los sitios de construcción y pueden resultar impresionantes para algunas personas. Todas las escenas están basadas en historias reales.

Cinco trabajadores estaban colocando un tubo de drenaje en el fondo de una zanja y había una escalera cerca para ingresar en la zanja. No había protección para los trabajadores en el caso de colapso de las paredes dentro de la zanja. Mientras los trabajadores se encontraban dentro de la zanja, ésta comenzó a derrumbarse por un lado. Dos trabajadores pudieron salir usando la escalera. Pero los otros tres trabajadores quedaron enterrados en el suelo. Y, lamentablemente, murieron asfixiados por el peso de la tierra.

Echemos un vistazo a los acontecimientos que llevaron a este trágico accidente, y veamos cómo podría haberse evitado. Los empleadores deben seguir las normas de OSHA para proteger a los trabajadores en las zanjas. Sin embargo, aquí el empleador no siguió los reglamentos de OSHA y esto produjo que estos trabajadores perdieran la vida.

Vamos a repasar los puntos principales de los reglamentos de OSHA para las zanjas y ver la forma de proteger a los trabajadores. Todas las zanjas deben seguir los reglamentos de OSHA. Una yarda cúbica de tierra puede pesar tanto como un automóvil, alrededor de 3,000 libras, así que a menos que se haya cortado la zanja completamente en roca estable, se debe usar protección contra los derrumbes en todas las zanjas de más de 5 metros de profundidad o para cualquier zanja que muestre señales de derrumbe. Antes de que los trabajadores puedan hacer cualquier trabajo en una zanja, una persona capacitada debe realizar una inspección para identificar y eliminar cualquier posible riesgo. Una persona capacitada o competente es alguien capaz de reconocer los peligros en la zona y que tiene autoridad para tomar acciones rápidas para eliminar el riesgo, las cuales podrían incluir la interrupción temporal del trabajo.

Las inspecciones deben ser realizadas al inicio de cada turno, después de una tormenta o cuando las condiciones cambian. La persona competente debe realizar pruebas del suelo en una zanja. OSHA exige que por lo menos se realice una prueba mirando el suelo y una prueba con la mano. Si una persona conoce los tipos de suelo, puede elegir el sistema de protección adecuado para proteger a los trabajadores cuando estén en las zanjas.

OSHA clasifica el suelo en una zanja como roca estable, suelo tipo A, tipo B o tipo C. El suelo de roca estable es el más seguro para una zanja la estabilidad disminuye a continuación en el tipo A siendo el más estable, luego el tipo B y por último, el tipo C. Es importante recordar que las zanjas pueden tener diferentes tipos de suelo basados en la profundidad y las condiciones climáticas. La persona capacitada puede elegir entre diferentes sistemas de protección para una zanja, tomando como base los tipos de suelo que encuentre. Para todas las zanjas de más de 5 metros de profundidad o para cualquier zanja que muestre signos de derrumbe, OSHA exige excavación escalonada, inclinación de los muros, apuntalamiento o protección de los muros para proteger a los trabajadores de derrumbes.

Vamos a revisar cada uno de estos sistemas y luego ver cómo se podía haber aplicado cada uno en el accidente de derrumbe mostrado anteriormente. Vamos a ver la excavación escalonada primero. La excavación escalonada protege a los trabajadores al reducir los lados de la zanja para que éstos se inclinen hacia fuera de la zanja. Los reglamentos de OSHA identifican el grado de inclinación permitido para cada uno de los diferentes tipos de suelo. Cuando las zanjas son menos de 20 metros de profundidad, estas son las inclinaciones básicas máximas permitidas para cada tipo de suelo.

Para la roca estable, las paredes pueden ser verticales, pero no pueden ser socavadas. Para el tipo de suelo A, OSHA exige que las paredes tengan una inclinación de 9 pulgadas por cada pie de profundidad de la zanja. Para el tipo de suelo B, OSHA exige que las paredes tengan una inclinación de 1 pie por cada pie de profundidad de la zanja. Para el tipo de suelo C, OSHA exige que las paredes tengan una inclinación de 18 pulgadas por cada pie de profundidad de la zanja. Es importante señalar que este tipo de inclinación únicamente se puede usar en zanjas de menos de 20 pies de profundidad. Para zanjas más profundas, la protección debe ser diseñada por un ingeniero profesional registrado.

Así que ahora, echemos un vistazo a los trabajadores en la escena original que estaban atrapados en la zanja cuando ésta empezó a derrumbarse. Pero esta vez, el suelo ha sido clasificado como tipo B, la zanja tiene excavación escalonada y el montón de material excavado se ha alejado de los bordes de la zanja. Los muros de la zanja no se derrumban y los trabajadores están protegidos mientras trabajan.

Ahora vamos a revisar el sistema de protección de apuntalamiento. El apuntalamiento utiliza varios sistemas de soporte para evitar que el suelo y las paredes de la zanja se muevan. Hay diferentes tipos de sistemas de apuntalamiento, pero los dos tipos básicos son el de madera y el de aluminio hidráulico. El tipo más común de apuntalamiento utiliza cilindros hidráulicos de aluminio y éstos normalmente se instalan usando reforzamiento, madera contrachapada o métodos de apilado. Para instalar el apuntalamiento correctamente, primero se debe determinar el tipo de suelo.

A través del tipo de suelo y la profundidad y ancho de la zanja se puede determinar la distancia máxima vertical y horizontal a utilizar con los miembros del sistema de apuntalamiento. Si usamos nuestro ejemplo de una zanja de 3 pies de ancho, 10 pies de profundidad, 40 pies de largo y tipo de suelo B, el sistema de apuntalamiento a instalar tendría que tener 12 soportes fuertes verticales de aluminio, seis a cada lado de la zanja. Estos soportes, también llamados carriles, estarán conectados por medio de cilindros hidráulicos a cada 8 pies a lo largo de la longitud de la zanja. Una bomba manual presuriza los cilindros hidráulicos hasta que estos encajen bien dentro de los carriles.

Ahora que el apuntalamiento ha sido instalado, veamos de nuevo a los trabajadores en la zanja que aparece al principio del vídeo. Igual que antes, los trabajadores están colocando una tubería de desagüe en el fondo de una zanja. Pero ahora el sistema de apuntalamiento evita que las paredes de la zanja se derrumben y los trabajadores están protegidos. La excavación escalonada y el apuntalamiento son formas de proteger los lados de la zanja para que no se derrumben.

Ahora, vamos a hablar de protección, que es una manera de proteger a los trabajadores cuando están en el interior de la zanja. La protección implica el uso de cajas de zanja-también conocidas como escudos-u otros soportes para proteger a los trabajadores en el interior de una zanja si ocurre un derrumbe. La persona capacitada debe escoger una caja de zanja que sea adecuada para el tipo de suelo y todas las condiciones del sitio. Una caja de zanja tiene dos placas grandes, que se mantienen separadas por cuatro travesaños horizontales. Estas placas o "escudos" deben estar entre los lados de la zanja y el área de trabajo. Los escudos son lo suficientemente fuertes para proteger a los trabajadores en el interior de un derrumbe.

Los escudos pueden estar a dos pies por encima del fondo de la zanja, siempre que éstos puedan soportar toda la profundidad de la zanja y no haya hundimiento debajo o detrás del escudo. La parte superior de la protección debe extenderse por lo menos dieciocho pulgadas por encima del nivel de cualquier material que pudiera derrumbarse en el interior la zanja. Las cajas de zanja se utilizan normalmente en áreas abiertas, pero también se pueden usar con los métodos de inclinación discutidos anteriormente.

Así que veamos como una caja de zanja podría haber salvado a los trabajadores que vimos al principio del vídeo. Para nuestro ejemplo, vamos a suponer que los trabajadores están en una zanja con el tipo de suelo C y sin excavación escalonada, pero que están trabajando dentro de una caja de zanja. Esta vez, mientras los trabajadores colocan la tubería de desagüe en el fondo de la zanja, ellos están protegidos contra toda posibilidad de derrumbe.

Este ejemplo muestra la importancia de que los empleadores sigan las normas de excavación de OSHA para garantizar que los trabajadores tengan un lugar de trabajo seguro. Estos tipos de muerte en el sector de la construcción se pueden prevenir. Las medidas de prevención contra derrumbes en zanjas que aquí se muestran pueden salvar las vidas de los trabajadores.

Siga estas protecciones en el trabajo: puede ser la diferencia entre la vida y la muerte.

Si desea obtener más información, comuníquese con OSHA en www.osha.gov o al número 1-800-321-OSHA. Es decir, 1-800-321-6742.

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