Способы разборки конструкций

В зависимости от применяемого инструмента и средств ме­ханизации различают следующие способы разрушения строи­тельных конструкций и монолитных массивов:

· немеханизированный (ручной);

· полумеханизированный;

· механизированный;

· термический;

· электрогидравлический;

· буровзрывной.

Немеханизированный способ разборки или разрушения конст­рукции является наиболее трудоемким и тяжелым. При этом спо­собе используется ручной инструмент (ломы, кирки, зубила, ку­валды и т. д.) и различные простейшие приспособления. Его следует применять при небольших объемах работ, а также в тех случаях, когда все остальные способы по тем или иным причи­нам не могут быть использованы.

Полумеханизированный способ основан на применении пнев­матического или электрифицированного инструмента. Этот способ находит широкое применение в практике разборки зданий и их конструктивных элементов в силу своей простоты и доступности для любой строительной организации, а также благодаря налаженному отечественной промышленностью се­рийному выпуску указанного инструмента. Однако он является в определенной степени трудоемким и дорогим, к тому же про­изводство работ этим способом сопряжено с большим пылевыделением и шумом, поэтому от него следует отказываться, если есть возможность применить более производительные способы разборки.

К полумеханизированному способу относится также резка бетона и железобетона с помощью дисков из твердого сплава и алмазных коронок, которые широкого применения пока не нашли.

В некоторых случаях (например, для обрушения или пере­движки нетяжелых конструкций) могут применяться ручные лебедки и домкраты.

При механизированном способе разрушения конструкций ра­боты выполняют с помощью машин и механизмов. Наибольшее распространение получил метод разрушения ударными нагруз­ками с использованием специального оборудования (так назы­ваемой шар-бабы), которое подвешивается при помощи сталь­ного троса к стреле самоходного крана или экскаватора. Масса шар-бабы обычно не превышает 3т. Недостатком этого метода следует считать то, что в результате больших динамических нагрузок, возникающих при подъеме, раскачивании и сбрасыва­нии груза, быстро изнашиваются механизм и несущие узлы ма­шины, а также значительно увеличивается расход стального троса. Кроме того, при этом способе кран или экскаватор ис­пользуется не по своему прямому назначению. Однако этот способ производительнее, чем оба описанных выше.

На Рис. 10.12 показаны схема работы экскаватора по разрушению кирпичной стены с помощью шар-бабы и последо­вательность нанесения ударов.

Из других механизмов наибольшее применение находят трак­торы и бульдозеры. Первые используют для обрушения отдельно стоящих стен либо участков их, отсеченных от основной части здания любым из известных способов. Выполняют эту работу

при помощи стального троса, который одним концом привязы­вают к верхней консольной части стены, а другим к крюку трактора. Машины, занятые непосредственно раз­боркой, отнесены к ведущим, а погрузкой и другими вспомога­тельными работами к комплектующим.

Рис. 10.12 Схема производства работ по разрушению кирпичной стены экс - каватором, оборудованным шар-бабой

1 — заложенный проем; 2 — разбираемая стена; 3 — порядок нанесения ударов; 4 – экскаватор;

5 — существующий переход

Термический способ разрушения монолитных конструкций основан на использовании мощного источника тепла, каким яв­ляется газовый поток или электрическая дуга, имеющая темпе­ратуру горения около 4000° С. При этом в первом случае раз­рушение происходит под влиянием трех факторов: высокой тем­пературы, химической реакции и действия струи кислорода, которая выносит из прожигаемого отверстия шлак. Устройство, с помощью которого осуществляют термическую резку бетона и железобетона описанным способом, получило название «кис­лородного копья». В настоящее время оно применяется как у нас в стране, так и за рубежом. Принцип действия его сле­дующий.

Стальная труба диаметром 17—20мм, заполненная сталь­ными прутками, присоединяется с помощью гибкого армиро­ванного шланга к баллону с кислородом. Конец копья раска­ляют докрасна, после чего в трубу подают кислород. Железо горит в кислороде и плавит бетон. Шлак выдувается из отвер­стия излишками кислорода, давление которого после выхода из редуктора составляет 1,0—1,5МН/м². На сжигание одного копья длиной 4м расходуется от 2 до 3м³ кислорода. Легче всего резать горизонтальные и восходящие вертикальные от­верстия и штрабы, так как в этих случаях шлак удаляется бес­препятственно.

Скорость резания железобетонных конструкций значительно выше, чем бетонных, так как наличие арматуры существенно увеличивает выделение тепла.

Кислородное копье может быть использовано также для резки бетона под водой. Причем процесс резки ускоряется в связи с тем, что вода облегчает удаление шлака из отверстия.

К преимуществам этого способа следует отнести отсутствие пыли и вибрации при производстве работ, простоту устройства

и обслуживания копья, возможность прорезать конструкции зна­чительной толщины и устраивать отверстия малого диаметра (40—100 мм). Недостатком является большой расход стальных труб, прутков и кислорода.

Кислородное копье находит также широкое применение и за рубежом (во Франции, ФРГ и других странах). Так, на одном из заводов в г. Экс-ан-Провансе были разобраны с использо­ванием кислородного копья два верхних этажа четырехэтажного здания, нагрузки от которого превышали нормативное давление на грунт. Работы были проведены без перевода лаборатории точных измерений, размещавшейся в первом и втором этажах здания, в другое помещение и даже без прекращения ее ра­боты на период реконструкции, что оказалось возможным бла­годаря отсутствию вибрации при разборке строительных кон­струкций.

При реконструкции торгового центра в г. Цюрихе таким же методом было разобрано одно из междуэтажных перекрытий. На базе подводных лодок в порту Сен-Назер при помощи кис­лородного копья были прорезаны шесть проемов размером 2,0х2,5м каждый в бетонных стенах толщиной от 1,2 до 2,5м, армированных прокатом. В г. Гайаке в плотине Бурей толщи­ной 4м термическим способом был устроен проем размером 4х4м.

Взрывной способ:

Для дробления фундаментов обрушения зданий и сооружении, образования полостей для устройства буронабивных свай применяют взрыва­ние Обязательными являются пре­дохранительные меры по защите лю­дей и конструкций от действия взрыва (удара волны, действия газа, раз­лета кусков). В зависимости от рас­стояния до защищаемых конструкции определяют предельно допустимый со­средоточенный заряд. Опасную зону ограждают инвентарными защитными устройствами (стойками и щитами, обшитыми металлическими листами) и пригрузом (бетонные блоки, мешки с песком).

Взрывание фундаментов «на рыхление» выполняют методом горизонтальных или вертикальных шпуров, в которых размещают заряды (рис. 10.13).

Разрушение конструкций способом взрыва осуществляют, размещая на­кладные заряды или шпуры — в зави­симости от массивности и материала конструкций (рис. 10.13 б). Применяют электрический способ взрывания с детонаторами замедленного действия.

Обрушение целых, зданий и со­оружений выполняют, устраивая шпу­ровые или скважинные заряды в по­рядке, обеспечивающем обрушение на основание или в заданном направле­нии (рис. 10.14). При необходимости обрушения на основание образуют взрывом сквозной подбой по всему периметру здания или сооружения. Направленное обрушение осуществля­ют в случаях, когда высота соору­жения значительно превышает его по­перечное сечение. При этом обеспе­чивается сохранение расположенных рядом зданий.

Работы по разборке конструкций и взрывные работы по обрушению зданий осуществляют по специально­му проекту специализированные ор­ганизации с персоналом, прошедшем специальную подготовку и инструк­таж.

Важной задачей, вытекающей из требований ресурсосберегающей тех­нологии, является такая организация работ, которая обеспечивала бы воз­можность использования разбираемых конструкций или их элементов, а так­же вторичного использования мате­риалов от разборки бетонных камен­ных и железобетонных конструкций.

Для защиты сохраняемых кон­струкций от динамических воздейст­вий и максимального сохранения эле­ментов железобетонных конструкций для последующего использования при­меняют термический способ разруше­ния конструкций — методами высоко­температурной электрической дуги и газового потока, основанных на плав­лении бетона продуктами сгорания стали.

Применяют также электрогидрав­лический способ разрушения моно­литных конструкций. Он основан на использовании эффекта гидравличес­кого удара, возникающего в ограни­ченном количестве вводимой в про­буренное отверстие жидкости при электрическом разряде.

Рис.10.13. Схемы взрывания в условиях реконструкции объектов

а—шнуровым методом при разрушении фундаментов; б— шнуровым методом при разрушении наземных конструкций; 1 — фундамент; 2—заряд ВВ (взрывчатых веществ); 3— электродетонатор; 4—забивка из мелкого щебня; 5 – электропроводка;6—-ограждающая конструкция из стоек, щитов, металлической сетки,7—разрушаемый тоннель;8—шнуровые заряды;

Рис. 10.14. Схемы расположенияшпуров при обрушении сооружений взрывом: а—в стене и б— в углу здания при обрушении его на основание; в—при направленном обрушении стен здания