Способы разрушения конструкций зданий и сооружений

- бетонных - 0,5...1,2 м /ч;

- железобетонных - 0,2...0,3 м /ч;

- каменных - 3...8 м /ч.

В процессе проведения реконструкции  или капитального ремонта зданий и сооружений возникает необходимость  разрушения прочных конструктивных элементов (бетонных, железобетонных, стальных и т.п.), проделывания в них  различных технологических отверстий, проемов. Работы эти, как правило, должны выполняться в стесненных условиях, в условиях действующего производства, где нельзя использовать механические способы. Поэтому в этих случаях  целесообразно применение следующих  способов: трубки с сердечником (копья), порошковой трубки, порошковой резки, алюмотермической резки.

Трубка с сердечником(копье) применяется для образования отверстий диаметром до 75 мм и длиной до 4 м в конструкциях зданий и сооружений (стенах, перегородках, перекрытиях) из стали, чугуна, бетона, железобетона и естественного камня, а также при устройстве разделительных щелей.

Способ основан на сгорании наполненных  железной проволокой или прутьями стальных трубок (копей) длиной 2...6 м в потоке кислорода. Температура при сгорании достигает 2000...3000 °С. Трубку зажигают изнутри  газовой горелкой и прижимают  к поверхности конструкции при  незначительном поступлении кислорода. Основной процесс бурения отверстий  протекает при высоком давлении подачи кислорода - 0,8...1,2 МПа. При этом выбирают оптимальное давление, которое  должно обеспечивать равномерное одновременное  сгорание трубки и сердечника (рис.18).

 

 

Рис.18. Образование отверстий  в конструкции с помощью трубки с сердечником: 1- конструкция; 2- трубка; 3- защитный экран; 4- защитный шлем; 5- костюм из алюминизированного асбеста; 6- асбестовые перчатки; 7- бронированный шланг; 8- редуктор; 9- баллоны с кислородом

 

Трубка прижимается вручную  и продвигается вперед по мере сгорания материала конструкции. Благодаря  сгоранию трубки в потоке кислорода  бетон и естественный камень плавятся и вытекают, а стальная арматура и металл сгорают.

При проведении работ необходимо строго соблюдать требования безопасности труда. Рабочая одежда обслуживающего персонала должна быть огнестойкой (прочная обувь; асбестовый костюм или  халат, застегивающийся сзади; плотные  рукавицы; защитный шлем с кожаным  защитным воротником и прозрачной защитной маской). Трубку нельзя направлять на человека. Она должна иметь защитный экран  для защиты от разлетающихся искр. Помещение должно хорошо вентилироваться. Для сокращения ущерба и предотвращения возможности возникновения несчастных случаев от вытекающих расплавленных  шлаков основание (перекрытие) должно быть покрыто слоем песка толщиной не менее 50 мм, а шлаки необходимо постоянно гасить.

Преимущества способа: возможность  использовать под водой и в  стесненных условиях (изгибание трубки или ее использование соответствующей  длины); отсутствие отрицательного воздействия  на окружающую среду в виде шума, сотрясений, пыли; незначительное снижение прочности материала конструкции (около 20 мм от края пробуреваемого отверстия); отсутствие необходимости в предварительной резке арматуры.

Недостатки способа: высокий расход кислорода и железа (расход кислорода 25...36 м /ч; необходимая длина трубки составляет 4...5 длин пробуреваемого отверстия); сильный разлет искр; значительный поток образуемой расплавленной лавы; повышенные требования безопасности труда.

Средняя скорость прожигания составляет 25...40 см/мин.

Порошковая трубка(копье) используется для устройства отверстий в конструкциях зданий и сооружений, выполненных из стали, чугуна, бетона и железобетона, разделительных щелей, и имеет более широкую область применения, чем трубка с сердечником.

Принцип ее действия аналогичен принципу действия трубки с сердечником, только вместо железного сердечника используется порошковая смесь железа 75...85% и алюминия 15...25% (рис.19).

 

 

Рис.19. Прожигание отверстий  в конструкции с помощью порошковой трубки: 1- порошковая трубка; 2- рукоятка трубки; 3- бронированный шланг; 4- смеситель  порошка; 5- воздушный редуктор; 6- сжатый воздух; 7- кислород; 8- кислородный редуктор; 9- шланг для подачи кислорода

 

В емкость, оборудованную измерительными и дозировочными приспособлениями, засыпается порошковая смесь и подается под давлением 0,60...0,80 МПа чистый, сухой воздух и происходит их смешивание. Для подачи порошка должен применяться  только обычный воздух или азот. Использование кислорода запрещено. Струя порошка подается по питательному шлангу к трубке и смешивается  с кислородом перед входным инжектором. Давление кислорода составляет 0,50...0,60 МПа. Смесь зажигается, в результате чего образуется пламя высокой температуры 2500...4500 °С и скорости.

Порошковая трубка представляет собой  тонкостенные стальные трубки длиной 3...6 м и диаметром 6...13 мм.

При работе она не прижимается к  поверхности конструкции, а держится на расстоянии 50...100 мм.

Данный способ имеет те же преимущества и недостатки, что и способ трубки с сердечником. Однако его применение более эффективно при небольших  толщинах прожигаемых конструкций  из-за высокой производительности.

Расход материалов, исходя из расчета  на 1 дм  разрезываемой поверхности, составляет: кислород - 2...2,5 м /ч; сжатый воздух - 0,3...0,6 м /ч; порошок - 1,1...1,7 кг/ч; трубка - 1,1...1,2 кг.

Порошковая резка применяется  для получения проемов и разделительных щелей в конструкциях зданий и  сооружений толщиной 200...600 мм, выполненных  из стали, бетона, железобетона, в т.ч. и предварительно напряженного.

В качестве рабочей смеси используется порошковая смесь железа (80...85%) и  алюминия (15...20%), которая сгорает  в потоке ацетилена с подводом греющего и режущего кислорода с  образованием температуры 2500 °С (рис.20).

 

 

Рис.20. Прорезание горизонтальной стены с помощью порошкового резака: 1- стена, 2- порошковый резак; 3- распределитель порошка; 4- компрессор; 5- регулятор; 6- ацетилен; 7- греющий кислород; 8- режущий кислород; 9- трубка с сердечником; 10- шлак

 

В горелку со смешивающим соплом подводят горючий газ (ацетилен), греющий  и режущий кислород. Ацетилен и  горящий кислород, смешиваясь, выходят  через боковые отверстия сопла  горелки, а режущий кислород - через  центральное отверстие (рис.21).

 

Рис.21. Схема газового потока при порошковой резке: 1- сопло для  порошка; 2- режущее сопло; 3- запальное  пламя (ацетилен и кислород); 4- режущий  кислород; 5- порошково-воздушная смесь

 

Через порошковую трубку, укрепленную  снаружи на горелке, на расстоянии 20...30 мм вводится рабочая порошковая смесь, которая, попадая в пламя, сгорает  по пути в прорезаемое отверстие. В результате этого материал конструкции  расплавляется и превращается в  текучий шлак, который выводится  с помощью струи режущего кислорода. За разрезаемой поверхностью с противоположной  стороны следует иметь свободное  пространство, чтобы выходило пламя  горения и вытекал шлак.

Скорость резки регулируется ступенчато и составляет 10...80 мм/мин., что позволяет  получить аккуратную разделительную щель. Прорези могут выполняться в  горизонтальном, вертикальном и диагональном направлении. Их ширина - 30...40 мм.

Следует отметить, что перед началом  резки необходимо выполнить отверстия  для стекания шлаков, например, с  помощью трубки с сердечником.

Требования по безопасному выполнению работ аналогичны, как и при  резке с помощью трубки с сердечником.

Преимущества способа: отсутствие шума, пыли и сотрясений; возможность  прорезания узкой разделительной щели; незначительное снижение прочности бетона в районе резки (на глубину 30...50 мм по бокам); расход материалов меньше, чем в предыдущих способах; не требуются стальные трубки.

Недостатки способа: за разрезаемой  конструкцией должно быть свободное  пространство; нельзя прорезать конструкции, расположенные в земле.

Алюмотермическая резкаприменяется для резки металлических конструкций большой массы и высоты. Способ основан на использовании импульсной экзотермической химической реакции сварочного флюса, состоящего из смеси окиси железа и алюминиевого порошка. В результате реакции выделяется кислород и образуется расплав железных шлаков с большим выделением тепла (температура достигает 2800 °С).

Перед этим к заранее определенному  месту резки металлической конструкции  подводят опоку с огнестойким  покрытием для приемки сварочного флюса.

После зажигания порошка и протекаемой реакции несущая способность конструкции (стального двутавра) снижается или полностью пропадает из-за воздействия высокой температуры, что и обеспечивает ее разрезку.

Условия применения данного способа  следующие:

- для расплавления 1 кг металлических  конструкций необходимо не менее  2,15 кг сварочного флюса;

- каждая точка конструкции должна  быть покрыта расплавом железа  и шлаков толщиной не менее  20 мм.

Преимущества способа: не требуются  подъемные устройства и вспомогательные  средства демонтажа; повышается безопасность работ при демонтаже металлических  конструкций.

Для резки поверхности площадью 40 см  расход материалов на каждую точку следующий: воспламенители - 3 шт.; сварочный флюс - 30 кг; формовочный песок - 40 кг; листовая сталь толщиной 2 мм - 0,7 м (10,9 кг).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Введение……………………………………………….…………………………….………..2
2. Основные понятия…………........……………….……………………….…………….2
3. Технология выполнения работ по разрушению объектов…….…….5
4. Разрушение вручную………………………………………………………………….…7
5. Механизированная валка стен с помощью трактора или     лебедки………………………………………………………………………………….………8
6. Разрушение зданий с помощью стальной бабы…………………………12
7. Разрушение с помощью экскаватора, оснащенного грейферным оборудованием……………………………………………………………………………14
8. Разрушение зданий и сооружений с помощью канатной тяги….14
9. Снос зданий и сооружений с помощью взрыва………………………...15
10. Разрушение зданий и сооружений с помощью гидравлического молота…………………………………………………………………………………………..17
11. Разрушение с помощью гидравлического расклинивающего устройства……………………………………………………………………………………..18
12. Заключение……………………………………………………………………………….…25
13. Список литературы………………………………………………………………………26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. А.А. Землянский. Обследование и испытание зданий и сооружений. Учеб- ное пособие. М. Ассоциация строительных Вузов, 2001. -240 с., с илл.
2. Ю.Д. Золотухин. Испытание строительных конструкций. Минск. Высшая школа, 1983.
3. О.В. Лужин и др. Обследование и испытание сооружений. Учебник. М., Стройиздат, 1987.
4. Г..А. Порывай. Техническая эксплуатация зданий. М., Стройиздат, 1990.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Каждое здание имеет свои особенности, и любую операцию по сносу следует тщательно готовить, чтобы понять, какой способ: взрыв  сносимого дома, снос с помощью  тяжелой специальной техники  или поэлементная разборка с разделением  отходов по группам — будет  наиболее эффективным. Очень часто  требуется сочетание технологий, когда частично конструкции разбираются  дистанционно, вручную или с помощью  роботов, а все, что осталось, обрушается.