Установка для разрушения железобетона. Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях Продукция. Оборудование и Инструмент

Представляем вашему вниманию технологию замены трубопроводов методом гидравлического разрушения.

Метод гидравлического разрушения трубопроводов заключается в разрушении старой трубы, с одновременной протяжкой по старому каналу новой трубы большего или равного диаметра под землей, без вскрытия дорожного покрытия.

Необходимость применения и преимущества метода гидравлического разрушения

Метод разрушения - самый распространенный способ во всем мире. Данная технология нашла широкое применение при замене чугунных, стальных, железобетонных и других видов трубопроводов на полиэтиленовые, почти вечные трубы водопровода, канализации и тепловых сетей.

Объективно необходимость в методе разрушения обусловлена следующими причинами:

1. Городские коммунальные сети по всей России изношены на 70-90%. Основная часть стальных и чугунных трубопроводов попросту сгнили. В этих условиях для развития ЖКХ просто необходимо масштабное применение новых технологий строительства.
2. В стесненных городских условиях часто просто негде проложить коммуникации вне старых линий трубопроводов. Необходимость прокладки коммуникаций по старым, отработанным трассам в наших городах едва ли не больше, чем прокладки новых трубопроводов.
3. Постепенно, практически повсеместно как в крупных, так и в небольших городах вступают в силу запреты на вскрытие дорожного полотна, на работы, проводимые открытым способом.

Отметим основные преимущества данной технологии:

• работа проходит без вскрытия дорожного полотна;
• труба укладывается по старому каналу;
• высокая скорость прокладки трубопровода;
• относительно низкая себестоимость работы;
• возможность увеличение пропускной способности трубопровода;

Технология метода гидравлического разрушения

Работа начинается с подготовки приемного и стартового котлована.

Самым важным в подготовке стартового котлована является четкая центровка рабочего станка разрушителя относительно разрушаемой трубы. Горизонт станка должен совпадать с горизонтом трубы, что предъявляет определенные требования к подготовке поверхности приямка, упорной стенки и среза самой трубы: все эти элементы должны быть максимально ровными. При тщательной подготовке приямка удается избежать движения разрушающего станка в поперечной плоскости и излишних вибраций. Кроме того, для страховки от обводнения немаловажно подготовить «пол» приямка, осуществив отсыпку щебнем или положив настил из досок.

Требования к приемному котловану просты - главное обеспечить удобный заход для затягиваемой трубы.

Погружается в котлован при помощи крана, а гидравлическая маслостанция, приводящая его в действие, остается на поверхности. Длина шлангов позволяет легко разместить эти два основных агрегата установки.

Для работы с разрушителем изготовляют стальной упор. Например, это может быть плита размером 1,2х2,5 м, толщиной 15 мм. Иначе, установка с усилием обратной тяги 50 тонн и выше закопала бы себя, не найдя в процессе разрушения трубы достаточной платформы для опоры.

Штанги гидравлического разрушителя поступательно скручиваются специальным механизмом и проталкиваются по старому каналу трубопровода до выхода в приемный котлован. Важно отметить, что уклон канала трубы от стартового до приемного котлована не должен превышать 20 градусов, что обусловлено гибкостью штанг разрушителя.

После выхода штанг в приемный котлован устанавливается разрушающая головка и за ней через цанговый захват труба. Разрушающая головка-нож подбирается исходя из внешнего диаметра протягиваемой трубы (например, 110, 160, 225, 325, 425 мм):

Когда все элементы соединены, установка переключается в режим обратного протягивания и начинается процесс замены старой трубы на новую:

Разрушение происходит одновременно с протаскиванием новой ПНД трубы. Осколки старой трубы вдавливаются в стенки канала разрушающей головкой. Если разрушаемая труба стальная, нож разрушающей головки взрезает ее, а ее голова раскрывает в стороны. В конце процесса разрушения разрушающая головка подходит к установке:

Разрушитель отодвигается от трубы (используется собственный ход штанг как при проталкивании). Между разрушителем и старой трубой устанавливается упорная рама. После этого разрушитель втаскивает разрушающую головку с новой трубой в котлован:

Упорная рама вытаскивается из котлована, вся буксировочная система разбирается и демонтируется. Новая ПЭ труба протянута и готова к присоединению:

Вместо заключения

Гидравлические разрушители Ditch Witch® позволяют разрушать старые трубы с одновременной протяжкой новых в самом распространенном в России диапазоне диаметров 110, 160, 225, 315, 425 мм и более.

Преимущества технологии очевидны, но наиболее наглядно их демонстрируют уже осуществленные работы:

Например, для замены 120 метров стальной трубы диаметром 200 мм на полиэтиленовую трубу диаметром 225 мм, без учета времени на подготовку стартового и приемного котлованов, требуется шесть часов работы .

По самым предварительным подсчетам проведение данной работы открытым способом с последующей отсыпкой и благоустройством территории займет от нескольких дней (при отсутствии работ по благоустройству) до двух недель и более .

Отметим, что разрушение трубы диаметром 200 мм - не самая сложная задача для разрушителя Ditch Witch®. Во время подобной работы мощность 91-тонного разрушителя используется не более чем на 30 %.

Особенно оценят данный способ прокладки городские Водоканалы. Другие методы санации, такие как технология «труба в трубе» или восстановление старых трубопроводов не всегда возможны и экономически целесообразны. А открытый способ дольше, требует более масштабного привлечения техники и значительных трудозатрат. В дальнейшем непременно понадобится отсыпка грунта и благоустройство территории. Не стоит забывать и основное преимущество всех бестраншейных методов прокладки коммуникаций - отсутствие необходимости перекрывать движение при проходке под автотрассами.

На этом и завершим. Выводы всем очевидны.

Менеджер ООО ««Системы ДИТЧ ВИТЧ»,
Давид Шахназаров

Установка УЗТ-100(120) предназначена для бестраншейной замены вышедших из строя трубопроводов методом разрушения старых труб с одновременной укладкой новых диаметром от 125 мм до 900 мм на расстояние до 200 м. Установка УЗТ-100(120) выполнена в климатическом исполнении УХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69 и сохраняет свои параметры при температуре окружающего воздуха от минус 30 до плюс 40 ºС.

Достоинства метода

• Сокращение временных затрат на замену трубопровода;
• Возможность увеличения проходного сечения трубопровода;
• Выполнение работ без разрушения дорог и коммуникаций.

Проведение работ

Установка размещается в исходном котловане, после чего при помощи гидроцилиндров производится проталкивание штанги в канал заменяемого трубопровода. В процессе проталкивания штанга наращивается за счет дополнительных секций, присоединяемых при помощи специальных замков. После выхода конца штанги в заданную точку, к ней присоединяется нож-разрушитель и уширитель с закрепленной к нему протягиваемой трубой. Производится протягивание новой трубы в канал старого трубопровода до ее выхода в исходный котлован.

Отличительные особенности установки УЗТ-100(120):

• Возможность разрушения труб из различных материалов (сталь, чугун, керамика, асбоцемент, бетон;
• Возможность замены трубопроводов диаметром до 900 мм;
• Максимальная длина протяжки - 200 м;
• Возможность одновременно с затягиванием новой трубы вводить штанги в следующий участок;
• Обслуживающий персонал - 3 чел.;
• Для удобства монтажа штанг, дополнительно возможно комплектование специальным грузоподъемным механизмом;
• Рабочее давление в гидросистеме - 25-30 МПа, позволяющее существенно уменьшить массогабаритные характеристики и повысить рабочее усилие исполнительного механизма;
• К гидравлической насосной станции возможно подключение дополнительного оборудования, например помпы шламовой погружной для откачки воды из котлована;
• Простота монтажа и транспортирования;
• высококачественные швейцарские гидравлические компоненты Bieri, позволяющие существенно увеличить срок службы оборудования.

В полный комплект установки УЗТ-100(120) входят:

• Силовая установка;
• Гидравлическая насосная станция с дизельным / электрическим приводом, с пультом дистанционного управления;
• Блок автоматического свинчивания и поворота штанг для установки санации;
• Упорная плита, проставка, комплект оголовков;
• Комплект расширителей c захватами;
• Комплект ножей;
• Штанги;
• Контейнеры для штанг.

После подготовки здания к сносу, который осуществляется рабочими с помощью оборудования ручного класса, начинается демонтаж объекта как таковой. Его можно разделить на три этапа: механизированный снос строения, сортировка отходов, дробление бетона, железобетона, кирпича и другого строительного мусора. В условиях плотной городской застройки часто применяется технология разбора здания вручную, с использованием средств малой механизации: стенорезных и сверлильных машин, вронарезчиков, бензорезов и так далее. Но это длительный и трудоемкий процесс, поэтому использование спецтехники с навесным оборудованием, если оно возможно, при демонтаже всегда предпочтительней. В данной статье мы рассмотрим несколько типов машин и оборудования, традиционно используемых для разрушения зданий и переработки строительных отходов на месте.

ЭКСКАВАТОР-РАЗРУШИТЕЛЬ, ОН ЖЕ ДЕМОЛЯТОР

Главный персонаж на площадке, где происходит разрушение строительного объекта, - гусеничный экскаватор. Именно он, снабженный соответствующим навесным оборудованием, участвует в большинстве этапов процесса - от сноса до сортировки строительных отходов. И все же его главная функция здесь - разрушение; именно поэтому такую технику называют экскаватором-разрушителем или демолятором, от английского demolator. От своих созидающих собратьев демолятор отличается прежде всего стрелой увеличенной длины, прямо пропорциональной мощности машины. Опционально демолятор может быть оснащен дополнительными устройствами безопасности - плюс к тем, которые имеются у современного гусеничного экскаватора.

По большому же счету, единой системы критериев, как именно дефинировать экскаватор-разрушитель, до сих пор нет. Одни компании кроме вышеперечисленных выделяют в качестве важных технических характеристик этих машин максимально возможную массу навесного оборудования при полном вылете стрелы, другие - предельно возможную рабочую высоту и так далее.

Версии экскаваторов с удлиненной стрелой, с помощью которой удобно добираться даже до сравнительно удаленных частей разрушаемого объекта, выпускают такие всемирно известные производители спецтехники, как Volvo, Komatsu, Doosan, Hyundai, Case, Liebherr, CAT и другие. Некоторые производители вместе с удлинненной стрелой для разрушения дополнительно комплектуют свои экскаваторы и обычной стрелой для копания - как, например, у модели Volvo EC460CHR High Reach. Разрушающая стрела у нее имеет длину 27,4 метра (с рукоятью). Как уверяет производитель, в случае необходимости одна стрела меняется на другую в течение получаса. Толщина дверей наклоняющейся на резиновых демпферах кабины у разрушительной версии этой машины вдвое больше, чем у обычной. Масса демолятора 48,87 тонны без орудия и 61,76 тонны с орудием. Мощность двигателя экскаватора-разрушителя 245 кВт, вырывное усилие - 311,6 кН. Максимальная масса навесного оборудования, с которым способна работать машина, составляет 3 тонны. Скорость движения экскаватора - 5,1 км/ч. Экскаватор может оснащаться гусеничным шасси с изменяемой шириной колеи. Модель начала выпускаться в 2009 году и в качестве специализированного экскаватора-демолятора заслужила большую популярность в разных странах.

Некоторые производители демоляторов оснащают свои машины приборами мониторинга и контроля оригинальной разработки. К примеру, система Liebherr Demolition Control (DLC) на демоляторах марки Liebherr при любом положении стрелы обеспечивает устойчивость машины, рабочая зона которой составляет 360°.

НАВЕСНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДЕМОНТАЖА

Несколько десятков лет назад для разрушения зданий вместе с экскаватором использовалась так называемая баба - увесистый металлический шар на цепи или стальном тросе, который раскачивали с помощью стрелы и прицельно наносили удар в то или иное место здания. Такая практика требовала не только большого свободного пространства, но и поистине виртуозного мастерства оператора. Сегодня для разрушения строительных объектов используется широкий выбор навесного оборудования, позволяющий превратить в груду обломков любой строительный объект, от крыши до фундамента, с минимально возможным уровнем шума. Это дробильные ковши, гидромолоты, гидроножницы-бетоноломы, вибропогружатели и разного рода захваты. Поскольку подробно о навесном оборудовании для экскаватора мы подробно рассказывали в №70 нашего журнала, здесь лишь вкратце остановимся на тех его разновидностях, которые применяются для демонтажа и последующей сортировки строительного мусора.

Ковш как базовое орудие экскаватора способен выполнить немалую часть работ по демонтажу. Для разрушения строительных объектов чаще применяют особо прочные, массивные ковши весом от 600 до 2100 кг. Материал, из которого их изготавливают, - сталь 10ХСНД (твердость 250 HB) или сталь Hardox 400 (твердость 400 HB). Для увеличения прочности и износостойкости ковшей часто применяется так называемый обвес из более прочных и износостойких сталей. Производите- лей экскаваторных ковшей в мире множество: Hitachi, Komatsu, Caterpillar, Hyundai, Daewoo, JCB, Volvo, Liebherr, Kato, «Кранэкс», «Ковровец», «Тверской экскаватор».

Специальный дробильный ковш способен разбивать бетон или железобетон уже в процессе сноса. Такие ковши бывают роторными либо щековыми. В первых дробление осуществляется при попадании материала на вращающиеся навстречу друг другу роторы. В щековом ковше материал разрушается ударами сближающихся щек, одна из которых неподвижна, другая же сближается с ней и отходит за счет шатуна. Большой выбор ковшей, как дробильных, так и универсальных, предназначенных в том числе и для вторичного разрушения материалов (о нем будет сказано ниже), предлагает компания ALLU Finland Oy.

Гидромолоты выполняют наиболее сложные работы при демонтаже, разрушая монолитные и очень плотные объекты. Они могут работать не только с экскаватором, но и с погрузчиком или трактором, имеющим гидравлическую систему. При работе с мощным гусеничным экскаватором полезная реализация усилий этого оборудования максимальная. Легкие гидромолоты наносят сравнительно несильные частые удары, дробя тонкие конструкции и крупные фрагменты зданий, гидромолоты тяжелые бьют реже, но с большей силой, разрушая крупные бетонные конструкции вплоть до фундамента. Конструктивно гидромолоты подразделяют на мембранные и поршневые, в зависимости от запирающей газ конструкции. Мембранные гидромолоты сложнее в производстве и дороже стоят - но и возможности их фокусировки и производительность в целом намного выше. Среди именитых производителей гидромолотов - Rammer, Montabert, Furukawa, Krupp, Soosan, Impulse, Delta, Hummer и ряд других. Гидромолот, будучи сам разновидностью навесного оборудования, оснащается собственным рабочим инструментом - это могут быть продольные или поперечные клинья, конусная пика или зубило.

Гидроножницы, они же бетоноломы, процессоры или крашеры, при демонтаже зданий применяют как при первичных работах, например при разборке конструкции, так и при вторичных, таких как резка лома, разрушение и измельчение бетона и железобетона. Наиболее популярными марками этого оборудования являют ся американский Caterpillar, южнокорейский MaxPower, французский Arden, а также итальянский Delta.

Применяемые сегодня гидроножницы намного совершеннее тех, что выпускались еще 5-10 лет назад. Гидроножницы позволяют быстро отделять друг от друга куски разрушаемых строительных конструкций, разрезая стальные детали и арматуру вместо газовой сварки. Модели с усилием резания до 740 тонн способны разрезать стальные детали толщиной до 70 мм, например двутавровые балки. Гидроножницы режут точно, аккуратно и очень быстро. При этом экономится рабочее время и уменьшается вероятность травмирования рабочих. Предприятия, специализирующиеся в сфере навесного оборудования для спецтехники, стремятся предложить своим клиентам максимально возможный выбор подобных орудий. Так, компания «Традиция-К» предлагает гидроножницы специализированные и универсальные со сменными и быстросъемными челюстями для первичного и вторичного разрушения бетона и железобетона, а также для резки листового и профилированного металла. Это оборудование имеет знак европейского качества и производится в Италии под известным в России брендом Delta.

Второй тип гидроножниц называют мультипроцессором; слово «мульти» в данном случае указывает на большое (больше двух) количество челюстей. Такое оборудование режет арматуру, участвует как в первичном, так и во вторичном (для получения более мелких фракций) разрушении бетона. Работающий с мультипроцессором оператор может менять челюсти разного назначения (до шести типов). Так, если выполняется первичное разрушение, устанавливаются челюсти с большим количеством зубьев для дробления бетона, кирпича и других материалов, из которых состоят наружные стены зданий, колонны и фундамент здания. Мультипроцессор обрушивает конструкции вниз, затем оператор меняет челюсти - и инструмент режет стальные балки, арматуру, швеллеры, тросы и уголки на отрезки, удобные для транспортировки и переплавки. Мультипроцессоры могут оснащаться челюстями в виде лепестков. Некоторые мультипроцессоры, оснащенные челюстями типа combi-cutter, могут одновременно ломать бетон и резать арматуру, а также стальные элементы строительных конструкций без замены челюстей. Способность двигать челюстями по отдельности, независимо одна от другой, позволяет дробить или резать материал, даже если он расположен не очень удобно для резания. Мультипроцессор с ротацией стал инструментом, совершившим настоящий переворот во всей отрасли демонтажа конструкций, поскольку позволил быстро и четко позиционировать челюсти в оптимальное положение для резания без дополнительного движения экскаватора. Вышеупомянутая компания «Традиция-К» предлагает итальянские мультипроцессоры со сменными челюстями серии Delta MF, а также Delta MK с уникальным запатентованным механизмом быстросъемных челюстей. Масса мультипроцессоров может колебаться в пределах от 400 до 5500 кг, а усилие резания - достигать 1100 тонн. Их установка возможна на экскаваторы любой массы - от 3 до 110 тонн, что позволяет выполнять широкий спектр задач повышенной сложности. Компактность, высокие показатели маневренности и простота технического обслуживания на протяжении всего срока эксплуатации позволяют им уверенно лидировать в рейтинге самого востребованного навесного оборудования.

Захваты грейферные, а также других типов, строго говоря, орудиями разрушения не являются. С их помощью происходит подборка и погрузка демонтированных частей в автотранспорт или дробильную установку. Видов захватов очень много, из тех, что вза- имодействуют непосредственно с гидравлической системой экскаватора, чаще всего используются грейферы с двумя и более лопастями или зубьями. Также используют грейферный ковш или ковш с крышкой, действующий по принципу ладони и большого пальца, прижимающего к ней строительный обломок. Грейферы и другие захваты производит целый ряд известных компаний, специализирующихся на изготовлении спецтехники и оборудования, в их числе - Atlas, Rozzi, Hammer, Impulse, Delta.

Кроме навесного оборудования для разрушения строительных объектов используются и разного рода автономные устройства и приспособления. Так, для разрушения мощных фундаментов и же- лезобетонных монолитов в полметра и более толщиной применяют специальные системы разрыва - гидроклинья. Этот метод безопасен и практически бесшумен, он полностью подконтролен проводящему расклинивание оператору - при этом мощность воздействия на монолитные части конструкции невероятно велика. Алгоритм этой работы выглядит так: в специально просверленные в монолите отверстия вставляются гидроклинья, вдоль клиньев с противоположных сторон устанавливаются накладки, гидростанция дает давление на поршни, которые эти накладки раздвигают, и они давят на монолит с усилием в десятки тонн - в итоге происходит разрыв, разрушающий бетон и арматуру. Дальнейшая работа выполняется с помощью гидромолота или демонтажного оборудования ручного класса.

Отметим, что при разрушении зданий кроме специализированного оборудования широко применяются строительные машины более широкого профиля. Тот же фронтальный погрузчик с удлиненной стрелой способен не только работать с рядом вышеописанных навесных механизмов, но и собирать строительный мусор для дальнейшей погрузки в дробилку или кузов самосвала. А работающие от гидравлической системы спецтехники вибропогружатели способны не только забивать, но и извлекать сваи, трубные конструкции, шпунт. Так, вибропогружатель от одного из самых известных в мире производителей этого оборудования Delta VM 550 весит 1500 кг и работает с частотой 2500 оборотов в минуту, справляясь со сваями весом до 1400 кг, при этом усилие погружение/извлечение составляет 22 500 кг.

ВТОРИЧНОЕ РАЗРУШЕНИЕ

Демонтаж строительных объектов имеет целью не только разрушение конструкции здания, но и утилизацию (а в идеале - вторичное использование) строительных отходов. Даже если строительный мусор просто вывозится на свалку, он должен обладать высокой насыпной плотностью, чтобы использование всего объема кузова самосвала было максимальным. Для этого строительные обломки подвергают измельчению. Если же строительный мусор подлежит дальнейшему использованию, в процессе вторичного разрушения происходит и его сортировка: бетонная крошка, части арматуры и другие материалы отделяются один от другого и вывозятся с места работ по отдельности. Для этого используют дробильные ковши с магнитом, сортировочные ковши и гидроножницы-измельчители.

Измельчители, пульверайзеры или процессоры, которые крепятся к стреле или к рукояти экскаватора, представляют собой разновидность гидроножниц, имеющую одну загнутую челюсть, которой удобно сгребать обломки. Она может быть как неподвижной, так и с ротацией.

От гидравлической системы экскаватора или другой спецтехники работают сортировочные ковши. Процесс сортировки строительного мусора внутри них происходит за счет быстрого движения сит (которые являются расходным материалом, но их разновидности, выполненные из высококачественной стали Hardox, могут служить довольно долго) или же за счет работы роторов по принципу мясорубки. Грунт в механизме ковша отделяется от строительного мусора, затем оба полученных материала погружаются отдельно. Целая линейка дробильных и сортировочных ковшей, а также измельчителей, выпускаемых под брендом Delta, представлена в числе предложений компании «Традиция-К».

Кроме дробильных ковшей для вторичного разрушения материалов при демонтаже строительных объектов широко применяются как мобильные дробилки разных типов (щековые, роторные и т.д.), так и целые дробильные установки и дробильно-сортировочные комплексы, если объем материалов, подлежащих дроблению, делает их применение целесообразным. Такой тщательный подход к утилизации строительного мусора во многих странах мира, включая Россию, продиктован соображениями как экологии, так и экономики. Вторичный бетонный щебень, к примеру, в который превращается большая часть демонтируемых объектов, широко используется для обустройства щебеночных оснований под полы и фундаменты зданий; под асфальтобетонные покрытия дорог всех классов; в качестве крупного заполнителя в бетонах прочностью 5-20 МПа; при производстве бетонных и железобетонных изделий; при отсыпке временных дорог; при подсыпке под все виды тротуарных дорожек; при подсыпке под автостоянки и асфальтированные площадки; для замены грунта при засыпке; под фундаментное основание, а также при ландшафтных работах. При этом щебень, полученный при дроблении бетона, ненамного уступает по своим качествам щебню, полученному из природного камня, а вот в производстве обходится ощутимо дешевле. Бетон - искусственный камень, и чем выше был класс дробленого бетона по прочности, тем выше будет прочность вторичного щебня, получаемого из него.

Если подлежащие демонтажу объекты строительства достаточно велики, в процесс вторичного разрушения включается мощная техника вроде российской МПР-1500, производства НПП «Обуховская Промышленная компания» из Нижнего Новгорода. Аббревиатура в названии модели расшифровывается как «машина прессово-разрушающая». Это целый комплекс узлов и механизмов, способный разрушать некондиционные материалы вроде железобетонных изделий, фрагментов кирпичных построек и так далее. После отделения от арматуры и просыпи сквозь колосник материал подается на стол пресса толкателем, движущимся по рельсам, смонтированным на колосниковом столе. Затем уже разрушенный материал поступает на приемное оборудование (конвейер), а арматура - на приемный лоток. После этого крупные куски бетона поступают в дробилку для дальнейшего измельчения и далее - на грохот, для сортировки на щебень и песок.

Нужно отметить, что хотя комплекс МПР-1500 - довольно крупногабаритное оборудование, которое при необходимости может транспортироваться отдельными частями, его установка не требует сложных фундаментов и приямков - обычно для монтажа машины достаточно располагать площадку - выровненную, забетонированную или с уложенными дорожными плитами. Но использование такой техники в непосредственной близости от подлежащих демонтажу строительных объектов, скорее, редкость, которая может быть обоснована особо крупными размерами подлежащих сносу строений и соответственным объемом строительных отходов. В большинстве же случаев для вторичного разрушения используются мобильные дробилки и дробильные ковши.

СНОС СООРУЖЕНИЯ ВЗРЫВОМ И ДРУГИЕ НЕМЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Напоследок вспомним о другом, более кардинальном способе разрушения зданий, чем механический, с помощью спецтехники и оборудования. Это разрушение конструкций и массивов направленным взрывом.

Направленным взрывом разрушают, как правило, высотные здания, башни, трубы, стоящие в нескольких десятках метров от других строений. Для такого разрушения в уже подготовленном к демонтажу объекте в шпурах и рукавах закладывается взрывчатое вещество, а затем дистанционно осуществляется подрыв. В результате него по периметру конструкции образуется сквозной подбой высотой до трети объекта. Таким образом, весь объект, падая на свое основание, разрушается.

Наиболее важная технологическая особенность подобного варианта в том, что конструкция обрушивается исключительно вовнутрь. Это дает возможность избежать чрезмерного засорения прилегающей территории.

Хотя сам взрыв и обрушение объекта занимают считанные секунды, этому моменту предшествуют анализ документации на объект, изучение здания и выявление несущих конструкций. Затем проводятся тщательные расчеты, готовится соответствующая документация; наиболее длительный этап процесса - получение всех необходимых разрешений и согласований в различных инстанциях на проведение демонтажных работ.

Когда же все окончательно согласовано, готовится само здание. В местах, определенных в проекте, сверлятся отверстия для взрывчатого вещества, которое многочисленными шнурами детонатора соединено с удаленным пультом, с которого и осуществляется подрыв. Далее за вторичное разрушение обломков конструкции принимаются операторы спецтехники и оборудования. Стоимость взрывных работ довольно велика, к тому же оформление соответствующей документации является довольно хлопотным делом. Поэтому к разрушению строительных объектов направленным взрывом прибегают лишь тогда, когда снос любым другим способом просто нецелесообразен.

Иногда разрешение на демонтаж взрывом просто не выдается. Это относится к демонтажу исторических зданий и архитектурных памятников, а также объектов, находящихся на территории заповедников. Нередко не удается прийти к соглашению с владельцами расположенных рядом домов и многоэтажек, если у них нет уверенности, что их имущество не пострадает в ходе взрывных работ. Если же все спорные моменты все-таки удалось согласовать, а все требующиеся разрешения - получить, практически любое разрушение объекта направленным взрывом представляет собой впечатляющее, очень зрелищное мероприятие, видеоотчеты о которых обычно предоставляются заказчику и часто размещаются в Интернете, собирая тысячи просмотров.

Для частей зданий, находящихся в земле, а также для разрушения коробчатых конструкций и резервуаров применяется гидровзрывной способ демонтажа. Его особенность в том, что свободное от взрывчатки пространство шпура заполняется водой или глинистым раствором. Разлет осколков при таком способе подрыва существенно меньше, чем при взрыве обычном.

Если говорить о других немеханических способах демонтажа строительных объектов, кроме взрывного, нужно также отметить термический метод разрушения монолитных конструкций, основанный на использовании мощного источника тепла в форме высокотемпературного газового потока или электрической дуги. Устройство, с помощью которого производится резка бетона и железобетона, называют кислородным копьем. С его помощью материал плавится продуктами сгорания железа в кислородной струе. Кислород при этом процессе поступает в сгораемую трубу в количестве, достаточном для горения и выноса шлака из прорезаемой конструкции.

Еще один метод разрушения монолитов из бетона и кирпича, бутобетонной и каменной кладки - электрогидравлический. Он основан на применении ЭГЭ - установки электрогидравлического эффекта. Этот метод предполагает использование физического эффекта гидроудара высокого давления, который при электрическом разряде возникает в ограниченном объеме жидкости, находящейся внутри предварительно подготовленного шпура. За счет разряда в жидкости возникает мощная ударная волна, воздействующая на расположенную вблизи часть монолита и разрушающая ее.

Наиболее же малозатратный, но при этом самый протяженный во времени способ разрушения строительных объектов - предоставить им разрушаться самостоятельно, под действием времени. Интернет полон фотоснимков покинутых зданий и живописных развалин разных времен. Однако природа, как известно, не терпит пустоты - и может случиться, что, покинув здание, люди в скором времени обнаружат, что оно занято такими формами жизни, соседство с которыми им совсем не по душе.

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Гоеударстевнный комитет

СССР (53) УДК 66.066. .5(088.8) до делам изобретений и открытий (72) Авторы. изобретения

Ф. Л. Саяхов, B. С. Хакимов, A. И. Арутюнов, А. А. Демьянов и Ф. Л. Минхайров

Башкирский государственный университет им. 40 петия Октября (71) Заяви ель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ЭМУЛЬСИИ

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких смесей и может, в частности, найти применение при обез.воживании нефтей и разрушении водосодержащих масляных эмульсий, Известны установки термохимическо5

ro обезвоживания, на которых разрушение агреративно устойчивых водонефтяных эмульсий осуществляется с использованием электродегидраторов и других устройств для ускорения процесса коалесценции капель эмульгированной воды 1).

Процесс разрушения эмульсий в таких установках происходит с большими затратами тепла и реагента, что в конечном счете, повышает экституатацион, ные затраты и влияет на качество продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являет- 2О ся установка для разрушения эмульсии, включающая корпус, по оси которого расположен высокопотенциальный электрод, покрытый диэлектриком (2), 2

Недостатком установки является то,. что несмотря на возможность интенсификации процесса коалесценции капель эмульгированной воды, в ней не происходит одновременного нагрева глобул воды, т. е. не достигается снижение агрегативной устойчивости эмульсии, что не позволяет обойтись без стадии термохимической обработки.

Цель изобретения - повышение эффективности разрушения путем снижения агрегативной устойчивости эмульсии.

С этой целью установка снабжена

СВЧ генератором и волноводом прямоугольного сечения, один конец которого выполнен с прорезями и размещен внутри электрода, а другой - соединен с генератором, причем электрод выполнен с продольными щелями.

Целесообразно выполнить волновод с покрытием из диэлектрика с целью герметизации и изоляции.

На фиг. 1 изображена установка для разрушения эмульсий, общий вид; на фиг.

2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3часть Вопновода.

Установке содержит корпус 1, внутри которого соосно размещен покрытый диэлектриком высокопотенциальный электрод, *выполненный в виде трубы 2, на поверхности которой размещены продольные щели 3. Внутри электрода 2 с одного (или двух) торца размещен конец прямоугольного волновода 4 с воздушным, 10 заполнением, который выполнен с проре зями 5 и закрыт заглушкой 6 для осуществления электрического согласования СВЧ генератора 7 с волноводом. Излучающим, является конец 4 волновода, 15 который переходит далее в волноводный изгиб 8 и жестко соединяется, например, сваркой с составной частью корпуса 1 — " и далее с выходом сверхвысокочастотного генератора 7, например магнетрона, с частотой генерации более 10000 Мгц.

Излучающая часть волновода покрыта высокочастотным диэлектриком 9, который исключает электрический контакт между заземленным волноводом и высокопотенциальным электродом и одновременно исключает попадание во внутреннюю полость волновода эмульсии из рабочего объема установки.

Подача высокого напряжения низкой частоты на высокопотенциальный электрод осуществляется через патрубок 10„ который одновременно служит и подвесом наряду с волноводными изгибами.

Для ввода водонефтяной эмульсии в рабочий объем, а также отвода обезвоженной нефти служат соответственно отверстия 11 и 12. Отвод воды из водосборника 13 осуществляется через отверстие 14.

Установка работает следующим образом, Эмульсию, предварительно смешанную с деэмульгатором, вводят через отверстие

ll в рабочий объем установки, где она

45 подвергается одновременному воздействию низкочастбтного и сверхвысокочастотного полей высоких напряжений с помощью высокоцотенциального электрода с продольными щелями, внутри которого расположен волновод с прорезями. После этого обезвоженная нефть через отверстие 12 направляется в отстойник, а отделенная от эмульсии вода через отверстие 14 водосборника поступает в дренажную систему.

Предлагаемое решение позволяет объединить две стадии (разрушение бронирующих оболочек капель воды и коалесценция), положительный эффект возникает при одновременном действии двух полей и связан с механизмом действия СВЧ поля соответствующей частоты на агрегативную устойчивость водонефтяных эмульсий, и с механизмом действия низкочастотного поля (промышленной частоты) на процесс коалесценции капель воды с разрушенными бронирующими оболочками.

Формула изобретения

1, Установка для разрушения эмульсии, включающая корпус, по оси которого расположен высокопотенциальный электрод, покрытый диэлектриком, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения путем снижения агрегативной устойчивости эмульсии, установка снабжена СВЧгенератором и волноводом прямоугольного сечения, один конец которого выполнен с прорезями и размещен внутри электрода, а другой соединен с СВЧ-генератором, причем электрод выполнен с продольными щелями.

2. Установка поп. 1, отл ичаю щ а я с я тем, что, с целью герметизации и изоляции, волновод выполнен с покрытием из диэлектрика.

Использование: изобретение может быть использовано для разрушения железобетона, при разборке зданий, завалов, для резки арматуры. Сущность изобретения: установка включает взрывогенераторный рабочий орган 1, коммуникации для подвода к нему горючего 2, окислителя 3, инициатора 4, электромагнитные клапаны 5, дозирующие устройства 6, емкости с компонентами 7, аппаратуру 8 управления и контроля. Дополнительно установка снабжена узлом 10 формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи, выполненным в виде камеры с центробежными форсунками низкого давления, соединенными с коммуникациями подачи горючего и окислителя - на входе, и соплом Лаваля - на выходе. Камера снабжена охладителем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к специальным взрывным работам в горнорудной промышленности и в строительстве и может быть использовано для разрушения железобетона, при реконструкции или разборке зданий и сооружений, а также в целях гражданской обороны, для разборки завалов, образования проемов и т.п. когда затруднено или невозможно выполнение операций по резке арматуры вручную. Известны взрывогенераторные установки (ВГУ), обладающие высокой производительностью по разрушению каменных негабаритов и бетона. Наиболее близким к предлагаемому является взрывогенераторная установка, основными элементами которой являются: рабочий орган, коммуникации для подвода к нему окислителя, горючего и инициатора, электромагнитные клапаны, дозирующие устройства, емкости с компонентами жидкого взрывчатого вещества (ВВ), аппаратура управления и контроля (М. С. Чеченков "Разработка прочных грунтов", Ленинград, Стройиздат, 1987, с. 180, Прототип). Недостатком известных взрывогенераторных установок является их неспособность выполнять полный технологический цикл по разрушению железобетона, а именно неспособность резки арматуры после выбивания бетона. Это делает невозможным применение ВГУ для разрушения железобетона без применения вспомогательного оборудования и ручного труда. Технической задачей, решаемой изобретением, является получение высокотемпературной, сверхзвуковой струи с использованием компонентов жидкого ВВ взрывогенераторных установок. Решение этой технической задачи позволит разрушать железобетон с высокой производительностью и без применения ручного труда. Указанная техническая задача решается посредством того, что установка для разрушения железобетона, включающая взрывогенераторный рабочий орган, коммуникации для подвода к нему горючего, окислителя и инициатора, электромагнитные клапаны, дозирующие устройства, емкости с компонентами жидкого ВВ, аппаратуру управления и контроля, снабжена узлом формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи, выполненным в виде камеры с центробежными форсунками низкого давления, соединенными с коммуникациями подачи горючего и окислителя на входе и соплом Лаваля на выходе. Кроме того, камера снабжена охладителем. Изобретение поясняется чертежами:

На фиг. 1 приведено схематическое изобретение установки для разрешения железобетона;

На фиг. 2 изображен узел формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи (вертикальный разрез);

Установка для разрушения железобетона включает взрывогенераторный рабочий орган 1, коммуникации для подвода к нему горючего 2, окислителя 3 и инициатора 4, электромагнитные клапаны 5, дозирующие устройства 6, емкости с компонентами жидкого ВВ 7, аппаратуру 8 управления и контроля, дополнительные электромагнитные клапаны 9 и узел 10 формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи. Узел формирования высокотемпературной сверхзвуковой струи 10 включает камеру 11 с центробежными форсунками 12 низкого давления на входе и соплом Лаваля 13 на выходе. Форсунки 12 соединены с коммуникациями подвода горючего и окислителя к взрывогенераторному рабочему органу установки для разрушения железобетона. Камера 11 ограничена торцевой поверхностью распределительной головки 14 и внутренней поверхностью надетого на коническую часть головки цилиндра 15. Цилиндр 15 соединен с распределительной головкой 14 упорной гайкой 16, которая закреплена в стакане 17. Последний жестко соединен с распределительной головкой 14. Камера 11 снабжена охладителем, состоящим из стакана 18, надетого на наружную поверхность сопла 13. Стакан 18 посредством шайб 19 и болтов 20 соединен с упорной гайкой 16. Внутри стакана 18 между его внутренней поверхностью и наружной поверхностью цилиндра 15 и сопла 13 образована кольцевая полость 21, являющаяся охладителем, к которой по трубопроводам (не показаны) подводится и от которой отводится охлаждающая жидкость. Работа установки осуществляется следующим образом. При необходимости выбить бетон из железобетонной конструкции взрывогенераторный рабочий орган позиционируется на определенном расстоянии от разрушаемой поверхности. Дополнительные электромагнитные клапаны 9 с помощью аппаратуры управления 8 устанавливаются в положение, при котором горючее и окислитель раздельно подаются по коммуникациям 2, 3 через дозирующие устройства 6 из емкостей 7 к взрывогенераторному рабочему органу 1. Включение и отключение подачи компонентов осуществляется электромагнитными клапанами 5, управление которыми производится дистанционно от аппаратуры управления 8. Вытекая непрерывно из рабочего органа 1 соударяющимися струями, горючее и окислитель смешиваются вне его. Инициатор впрыскивается в струю горючего порциями. Окислитель, горючее и инициатор образуют струю жидкого ВВ, которое инициируется, попадая на преграду. При необходимости перерезать оголенную от бетона арматуру узел формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи позиционируется на определенном расстоянии от нее. Дополнительные электромагнитные клапаны 9 аппаратурой управления 8 устанавливаются в положение, при котором горючее и окислитель раздельно подаются по коммуникациям 2, 3 через дозирующие устройства 6 из емкостей 7 к центробежным форсункам 12 низкого давления узла формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи 10. Проходя через форсунки, компоненты распыливаются в камеру 11 узла 10 и смешиваются в ней, образуя газо-капельную взвесь жидкого ВВ, которая затем воспламеняется свечой накаливания (не показана). Расход компонентов и конструктивные параметры камеры 11 и сопла 13 подобраны таким образом, что химическая реакция окисления (горения) компонентов не переходит в детонацию. Образующиеся продукты сгорания истекают со сверхзвуковой скоростью через сопло 13, осуществляя термическую резку оголенной металлической арматуры. Охлаждается камера 11 и сопло 13 водой, которая подается в кольцевой канал 21 и отводится от него по трубопроводам (не показаны). Высокотемпературная, сверхзвуковая струя позволяет резать арматуру железобетонных элементов и прожигать отверстия в плоских металлических плитах на расстоянии не мене 70 мм от среза сопла 13 узла 10. Макетный образец узла формирования высокотемпературной сверхзвуковой струи испытан в условиях испытательного полигона. Испытания подтвердили его работоспособность (акт и иллюстрация 12 испытаний прилагаются). Использование предлагаемой установки позволяет повысить производительность работ по разрушению или разборке зданий и сооружений из железобетона, а также осуществлять высокопроизводительное и полностью механизированное разрушение железобетонных конструкций, что крайне необходимо в условиях, когда выполнение работ на площадке вручную невозможно (например, на радиоактивно зараженной местности).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ