Тема 2.2. Способы разработки и разрушения конструкций.

Для разрушения материалов разбираемых строительных конструкций широко применяются или находятся в стадии разработки и испытания средства разрушения, которые можно классифицировать следующим образом (табл. 1).

Таблица 1 - Классификация основных способов и средств разрушения строительных конструкций

Контактные средства. Основными недостатками контактных средств разрушения в условиях реконструкции являются большой разлет осколков разрушенного материала, а также значительные габариты установок. По этой же причине ограниченно применяются шпуровые заряды, гидровзрыв и другие шпуровые взрывчатые средства на основе взрывчатых веществ. Однако при разрушении ряда конструкций, например фундаментов, можно организовать рабочую зону разрушения (на свободных площадках, в цехах, из которых выведено действующее производство или возможна остановка, отключение или защита действующего оборудования). В этих условиях целесообразно применение таких высокопроизводительных контактных средств разрушения, как гидро- и пневмомолот, взрывогенератор, накладные и кумулятивные заряды.

Шпуровые средства. Преимуществами шпуровых средств являются относительно малый разлет осколков разрушаемого материала, бесшумность, простота конструкции, надежность в работе, возможность расположения установок разрушения на расстоянии до 30 м от рабочего органа, что позволяет применять их в особо стесненных условиях реконструкции. Недостаток шпуровых средств — необходимость производства трудоемких работ по бурению шпуров.

При разрушении шпуровыми средствами железобетонный массив (например, фундамент) разбивается в плане на технологические захватки или участки разрушения, размеры которых зависят от разрушающей силы применяемых средств и способа уборки разрушенного бетона.

Последовательность разрушения по захваткам, а также расстояние между шпурами зависят от числа поверхностей, освобожденных от земли и примыкающих конструкций, т.е. от свободных поверхностей фундамента.

Механический способ. Ручные пневмо- и электромашины применяют при обрушении монолитных бетонных, железобетонных и кирпичных сводчатых покрытий, а также при разрушении монолитных бетонных конструкций небольшого объема. Этот способ является трудоемким и дорогим, поэтому его можно применять только при небольшом объеме работ.

Механический и термический способы применяют для разделения конструкций (при их разборке) и устройстве проемов и отверстий в различных конструкциях: механическое сверление, бурение и резка (с использованием ручных сверлильных машин с твердосплавными и алмазными кольцевыми сверлами, сверлильных станков с алмазными кольцевыми сверлами, буровых установок и перфораторов, машин и станков с алмазными отрезными дисками, гидравлического навесного оборудования и установок для срезки голов свай, электрических бороздоделов); газокислородная резка и термическая резка (кислородное копье, газоструйное порошково-кислородное копье, порошково-кислородный резак, реактивно-струйная горелка, термобур); электродуговая, плазменная и лазерная резка (установки электродугового плавления, плазменной и лазерной резки), гидроструйная резка.

Работы по сносу зданий, отдельных конструкций требуют особой квалификации и научно-технической подготовки.

Наиболее экономичным и технологически оправданным является способ, основанный на применении гидравлического расклинивающего устройства, использование которого снижает расходы по разрушению бетонных конструкций на 50% по сравнению с другими. В разрушаемом массиве или конструкции устраиваются отверстия диаметром 40— 60 мм, глубиной 300— 500 мм согласно принятой схеме разработки или разрушения. В проделанные отверстия вставляются гидравлические расклинивающие устройства, работающие от насосной станции, которыми и производится разрушение. Так как при разрушении существуют жесткие требования, не допускающие шума, вибрации, загазованности, взрывоопасности, образования пыли, ЦНИИОМТП разработал комплект оборудования для разрушения строительных материалов (бетона и железобетона): гидроклин ручной, комплект оборудования (сверлильное устройство, нарезчик швов и гидроклиновое устройство).

В условиях плотной городской застройки метод механизированного сноса кирпичных зданий основан на разрушении простенков первого этажа с помощью заводимых через оконные проемы тросов, охватывающих разрушаемые простенки. Тросы закрепляются на тракторе, который создает необходимое тяговое усилие. После разрушения стены оседают с незначительным разлетом обломков. Материал от разрушения окучивается бульдозером для последующей погрузки и вывоза.

Взрывной способ применяется для разрушения или дробления каменных, бетонных, железобетонных, металлических конструкций, обрушения старых зданий. Взрывные работы относятся к особо опасным.

Для разрушения применяют шпуровые средства: установки электрогидравлического эффекта, гидроклиновый раскалыватель, расширяющиеся смеси и взрывогенераторные установки.

При выборе способов разрушения конструкций учитывают трудоемкость и сроки выполнения работ.

При разборке зданий и сооружений взрывным способом выполняются:

- разрушение кирпичных стен зданий групповыми шпуровыми зарядами. Горизонтальные шпуры обычно размещают в шахматном порядке в 2 ряда на глубину до 2/3 толщины стены; нижний ряд зарядов должен быть на 0,5 м выше уровня земли; в углах стен — по биссектрисе на глубину 2/3 толщины стен, измеренной по биссектрисе. Если кладка выполнена на цементном растворе, то расстояние между шпурами 0,8—1,2 м; на известковом — 1,0—1,4 глубины шпура, а между рядами — 0,75—1,0 глубины шпура;

- разрушение кирпичных, бетонных, железобетонных конструкций толщиной 1,5—2 м производят методом взрывания в рукавах, при котором заряды располагают в 2 ряда в шахматном порядке, а расстояние между рядами принимают 0,4—0,7 толщины конструкции. Расстояние между зарядами в каждом ряду составляет 0,7— 1,0 толщины взрываемой конструкции;

- металлические и железобетонные конструкции взрывают кумулятивными зарядами, которые располагают в местах соединения этих конструкций.

Перед началом работ производят расчет и разрабатывают проект, которым предусматривают способы взрывания конструкций, объемы и виды зарядов, их направление и расположение во взрывной среде, последовательность взрывных работ и т.д. Обращают особое внимание, чтобы не оставалось поврежденных и нависших конструкций и деталей, самообрушение которых может привести к несчастным случаям.