Методичка и пособия / Технология реконструкции зданий и сооружений
.pdf
грунта и др. Разлёт кусков отсутствует при разрушении породы серией небольших зарядов ВВ.
Рис 6.26. Локализатор взрыва на колесах с грунтовым пригрузом
Рис. 6.27. Локализатор взрыва на санях
90
Рис. 6.28. Локализатор с отверстиями для выхода взрывных газов
При производстве работ заряд размещается на границе слоев мерзлого и талого грунта. Взрывание производится из кабины тягача.
Для снижения сейсмического воздействия взрыва применяются экранирующие щели, которые прорезаются баровой машиной по периметру рыхлимого массива до талого грунта. Они в несколько раз снижают воздействие колебания грунта на здания и сооружения.
В значительной мере применение короткозамедленного взрывания снижает степень опасности поражения людей, повреждения механизмов и сейсмического воздействия на здания и сооружения.
Дроблением также разрушают массивные конструкции: фундаменты строительных конструкций, фундаменты под оборудование и т. п. Перед дроблением фундаменты должны быть освобождены от грунтовой засыпки до уровня, где расположены нижние точки зарядов.
Дробление осуществляется на всю высоту вертикальными зарядами или же послойно. Во втором случае заряды могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. Для дробления отдельных фундаментов бурятся шпуры небольшого диаметра (25…30 мм) на длину, равную 0,5…0,75 высоты слоя. Расстояния между шпурами принимают по расчету
(рис. 6.29, 1, 2).
Для исключения деформаций грунта основания разборка фундамента взрывом ведется с оставлением нижней части блока фундамента высотой 0,5…0,7 м. Эта часть фундамента разбирается вручную пневмоили электромолотком (рис. 6.29, 3).
91
Рис. 6.29. Послойное разрушение железобетонного фундамента: 1 – шпуры; 2 – заряды ВВ; 3 – оставляемый слой для разборки вручную
Разрушение кирпичных стен зданий методом дробления выполняется групповыми шпуровыми зарядами. Горизонтальные шпуры 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;
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.
Разрезка на транспортабельные блоки выполняется исходя из возможностей транспортной техники, для этого определяются предельные параметры (размеры и масса) блока, и на нем делается разбивка (рис. 6.30).
92
Рис. 6.30. Разрезка массивного элемента на блоки: 1 – шпуры; 2 – заряды ВВ;
3– взрывами выбит бетон; 4 – перерезана арматура; 5 – блок застропован «в обхват»
Впробуренные шпуры помещаются заряды ВВ (рис. 6.30, а, б). После срабатывания шпуровых зарядов бетон выбивается (рис. 6.30, в).
Недостатком способа является разброс мелких кусков бетона, поэтому здесь необходимы защитные колпаки, козырьки, экраны.
Этого недостатка лишен способ «тихого» взрыва (химический). Пробуренные шпуры заполняются свежеприготовленным тестом из спецпорошка. При твердении он сильно увеличивается в объеме и, расширяясь, откалывает блок. По другой технологии в шпуры вводят специальное устройство – гидрораскалыватель. В нем мощное усилие гидроцилиндра передается на рабочий орган (клин), который и раскалывает бетон. Здесь также раскалывание происходит бесшумно и без разлета кусков бетона, небольшие габариты установки позволяют успешно применять её в стесненных условиях.
При разделении на блоки фундаментов строительных конструкций стальную арматуру перерезают после расчленения (рис. 6.30, г). При разделке колонн, балок, ростверков, плит и т. п., а также фундаментов под оборудование рабочую арматуру предварительно оголяют (отбойным молотком) и перерезают. Резка ведется газовой горелкой или электродом. При недопустимости открытого огня по условиям производственного процесса резка выполняется ручной дисковой электропилой ИЭ-5000 или гидрокусачками.
Блок стропуется «в обхват» и грузится в транспорт (рис. 6.30, д).
ВТуле в условиях городской застройки был разрезан на 500 транспортабельных блоков железобетонный мост, находившийся в аварийном состоянии. Перерезаемые сечения составляли до 700 × 3800 мм. Резка проводилась подрывом заранее пробуренных шпуров в течение 70 рабочих часов. Сокращение времени работ составило 200 суток по сравнению с механической разборкой.
Перебив (перерез). Железобетонные конструкции малых сечений (колонны, балки, фермы) демонтируются или разбираются на транспортабельные блоки с помощью встречных накладных зарядов ВВ.
93
При демонтаже перебиваются: колонны – у основания; фермы – нижний пояс; подкрановые балки – нижний пояс и стенка.
Таким же образом перебиваются металлические конструкции, а также стальные канаты и рельсы (рис. 6.31).
а |
б |
Рис. 6.31. Разборка несущих колонн методом «перебив» («переруб»): а – колонна высотой до 5 м; б – то же, высотой более 5 м;
1 – арматура; 2 – линия переруба; 3 – накладные встречные заряды
Одним из эффективных и перспективных способов использования энергии взрыва для дробления валунов и негабаритов в строительстве, в том числе в стесненных условиях, является способ разрушения грунтов с помощью кумулятивных зарядов (рис. 6.32).
94
Рис. 6.32. Работа зарядов ВВ: наверху – обычного; внизу – кумулятивного; 1 – заряд ВВ; 2 – конусная выемка в заряде ВВ; 3 – направления ударной волны;
4 – кумулятивная струя
Идея перераспределения энергии взрыва заложена в явлении, носящем название «кумуляция» (cumulato – увеличивать, скапливать), сущность которого заключается в том, что при взрыве кумулятивного заряда с конической выемкой происходит перераспределение энергии взрыва, приводящее к образованию газовой струи, имеющей повышенную скорость движения и обладающей за счет этого огромной пробивной способностью.
Скорость движения кумулятивной струи превосходит скорость детонации заряда и может достигать вблизи заряда (рис. 6.32, 4)величины 10...15 км/с при давлении более 10 000 МПа.
Для разрушения валунов и негабаритов применяются кумулятивные заряды типа ЗКП (заряд кумулятивный плоский), имеющие бескорпусную конструкцию с торцевой пластиной оптимальной толщины.
Масса ВВ в заряде может изменяться от 0,025 (ЗКП-25) до 4,06 кг (ЗКП-4000). При использовании кумулятивных зарядов удобнее учитывать не объем валунов или негабаритов, а их толщину.
Демонтаж зданий и сооружений с помощью взрыва выполняется по двум технологиям: обрушение на основание (полное разрушение) и
95
обрушение (опрокидывание) в заданном направлении (частичное разрушение).
Обрушением на основание демонтируются сооружения, у которых высота превышает основание менее чем в 5 раз.
К ним относятся высотные здания, силосы, небольшие кирпичные трубы.
При обрушении здания выполняются:
–разборка перегородок, окон, дверей, лестниц;
–бурение шпуров по проекту;
–устройство сплошного подбоя несущих конструкций – стен, столбов, колонн;
–закладка ВВ в шпуры;
–подрывание зарядов ВВ.
В зависимости от вида сооружения и вида конструкций массив обломков (отходы) имеет высоту от четверти до половины высоты здания и ширину до 1,5 высоты здания (рис. 6.33).
Рис. 6.33. Обрушение зданий и сооружений на основание
Обрушение в заданном направлении применяется в основном для демонтажа железобетонных дымовых труб, высоких кирпичных труб, водонапорных башен, а также для железобетонных силосов при высоте,
96
превышающей ширину основания более чем в 5 раз, и других подобных высотных сооружений.
Состав процесса:
1. Подготовительный этап (рис. 6.34):
–изучение генплана и возможности опрокидывания;
–намечается ряд направлений и секторов возможной «укладки» трубы на землю после взрыва (6.34, 3);
–выбирается рабочее направление «укладки» трубы (рис. 6.34, 4);
–на участке «укладки» трубы обозначается опасная зона;
–принимаются меры безопасности по защите существующих объектов от динамических воздействий (падение трубы) и возможного разлёта осколков камня и грунта;
–определяются расчетом место расположения, масса и количество зарядов ВВ (рис. 6.34).
Рис. 6.34. Выбор направления опрокидывания сооружения:
1 – существующие здания; 2 – железная дорога; 3 – свободные секторы «укладки»; 4 – принятая ось «укладки»; 5 – сносимая железобетонная труба
2. Основной этап:
97
–все внешние приспособления, воздействующие на направление падения, такие как громоотводы, лестницы, стремянки, должны быть заранее удалены с трубы, а имеющиеся отверстия соответствующим образом закрыты;
–бурятся шпуры в зоне «подбой» для рабочих зарядов (рис. 6.35, 1);
–бурятся шпуры в зоне «подкол» для направляющих зарядов выше зоны «подбоя» на 1,0…1,5 м для создания опрокидывающего момента в заданном направлении (рис. 6.35, 2);
–устраивается электрическая система подрыва;
–в шпуры закладываются заряды ВВ;
–выполняется подрывание зарядов ВВ, в зоне «подбой» происходит выбивание бетона на расчетном участке, и труба здесь лишается опоры,
после чего с расчётным замедлением 100…200 мс срабатывают заряды зоны «подкола», создавая опрокидывающий момент трубе в заданном направлении;
Рис. 6.35. Схема сноса высоких сооружений опрокидыванием
взаданном направлении
–происходит медленный наклон трубы и ускоряющееся её падение;
–при падении железобетонные трубы раскалываются на несколько крупных фрагментов;
98
– кирпичные трубы раскалываются на многочисленные мелкие блоки и массу битого кирпича.
Производить демонтаж по указанной технологии допускается при ветре не более двух баллов.
Для точного соблюдения направления обрушения может также применяться сочетание взрывания с тягой электролебёдки с помощью стального каната, прикрепляемого выше средней части трубы. На удалённом от трубы конце каната для контроля за натяжением устанавливается динамометр. Взрывная машинка включается в момент, когда натяжение достигнет расчётной величины.
При ведении демонтажных работ в условиях стесненности, при отсутствии достаточного места для укладки опрокидываемого сооружения целиком (на всю длину) используется технология
опрокидывания с укороченной длиной падения. В этом случае на определенном этапе падения сооружение накладными зарядами с расчетным замедлением перерубается пополам, а обе половины укладываются рядом навстречу друг другу (рис. 6.36).
Рис. 6.36. Обрушение железобетонной трубы в заданном направлении с укороченной длиной падения
Сборные железобетонные трубы демонтируются путем последовательной разборки отдельными элементами (царгами). Разборка
99