CC BY
26
УДК 725:69.059.28
МАТЕР1АЛЬНО-ТЕХН1ЧНЕЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОЦЕС1В РОЗБИРАННЯ ЗРУЙНОВАНИХ БУД1ВЕЛЬНИХ ОБ'СКТШ
ШАТОВ С. В., д. т. н, доц.
Кафедра будiвельних та дорожшх машин, Державний вищий навчальний заклад «Приднгпровська державна aкaдемiя будгв-ництва та архиектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Днiпро, Украша, тел. +38 (0562) 46-93-47, e-mail: shatovsv@yandex.ua, ORCIDID: 0000-0002-1697-2547
Анотащя. Постановка проблеми. Стихшш лиха, техногеннi катастрофы та авариспричинюють руйнування будiвельнихоб'eктiв. П1д завалами руйнувань можуть перебувати потерпiлi. Найбшьш поширена техногенна aвaрiя - вибухи побутового газу. Залежно вiд пaрaметрiв та напряму вибуху змiнюeться структура зaвaлiв, у першу чергу, розмiр та розташування уламк1в. Розбирання зaвaлiв виконуеться машинами та мехaнiзмaми, яш не вiдповiдaють вимогам цих робгг, що зумовлюе невiдповiднiсть мaтерiaльно-технiчного забезпечення вимогам рятувальних або вiдновлювaльних робгт, а це збiльшуе термiни та трудомютшсть 1х ведения. Тому потрiбне розробленнятехнологiчних рiшень для ефективного розбирання руйнувань будiвельних об'ектiв. Мета cmammi - розроблення методики визначення мaтерiaльно-технiчного забезпечення процесiв розбирання руйнувань будiвель та споруд. Висновок. Досввд робгт iз розбирання зруйнованих будiвельних об'екпв показуе, що вони виконуються з недосконалим мaтерiaльно-технiчним забезпеченням, яке не враховуе характер руйнування об'екпв, та базуються на використанш зaгaльнобудiвельних машин, яш не вiдповiдaють вимогам цих процеав, що викликае знaчнi ресурсш втрати. Розроблено будiвельнi машини з багатоцшьовим обладнанням, як1 забезпечують ефективне виконання рятувальних та вiдновлювaльних робгт. Розроблено методику визначення одиниць техшки для мaтерiaльно-технiчного забезпечення розбирання руйнувань, зокрема на початковш стaдiï рятувальних робгт для звiльнення потерпiлих iз зaвaлiв.
Ключовi слова: техногент аварп, руйнування буЫвель та споруд, MamepicrnbHO-mexHÎHHe забезпечення
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗБОРКИ РАЗРУШЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ
ШАТОВ С. В., д. т. н, доц.
Кафедра строительных и дорожных машин, Государственное высшее учебное заведение «Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днепр, Украина,тел. +38 (0562) 46-93-47, e-mail:shatovsv@yandex.ua, ORCIDID: 0000-0002-1697-2547
Аннотация. Постановка проблемы. Стихийные бедствия, техногенные катастрофы и аварии приводят к разрушению строительных объектов. Под завалами разрушений могут находиться потерпевшие. Наиболее распространенной техногенной аварией являются взрывы бытового газа. В зависимости от параметров и направления взрыва изменяется структура завалов, в первую очередь, размер и расположение обломков. Разборка завалов выполняется машинами и механизмами, которые не отвечают требованиям этих работ, что предопределяет несоответствие материально-технического обеспечения требованиям спасательных или восстановительных работ, а это увеличивает сроки и трудоемкость их ведения. Поэтому нужна разработка технологических решений для эффективной разборки разрушений строительных объектов. Цель - разработка методикиопределения материально-технического обеспечения процессов разборки разрушений зданий и сооружений. Вывод. Опыт работ по разборке разрушенных строительных объектов показывает, что они выполняются с использованием несовершенного материально-технического обеспечения, которое не учитывает характер разрушения объектов и базируется на использовании общестроительных машин, не отвечающих требованиям этих процессов, что приводит к значительным ресурсным потерям. Разработаны строительные машины с многоцелевым оборудованием, которые обеспечивают повышение эффективности выполнения спасательных и восстановительных работ. Разработана методика определения числа техники для обеспечения материально-технического снабжения разборки разрушений, в частности, на начальной стадии спасательных работ для освобождения пострадавших из-под завалов.
Ключевые слова:техногенные аварии, разрушения зданий и сооружений, материально-техническое обеспечение
LOGISTICAL SUPPORT OF PROCESSES OF SORTING OUT OF THE DESTROYED BUILDING OBJECTS
SHATOV S. V., Dr. Sc., As. Prof.
Department build and road wave, State Higher Education Establishment "Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernishevskogo str., 49600, Dnipro, Ukraine, тел. +38 (0562) 46-93-47,e-mail: shatovsv@yandex.ua, ORCIDID: 0000-0002-1697-2547
Summary. Raising of problem. Natural calamities, technogenic catastrophes and failures, result in destruction of building objects. Under the obstructions of destructions there can be victims. The most widespread technogenic failure are explosions of domestic gas. The structure of obstructions changes depending on parameters and direction of explosion, first of all size and location of wreckages. Sorting out of obstructions is executed by machines and mechanisms which do not answer the requirements of these works, that predetermines falling short of logistical support to the requirements of rescue or restoration works, and it increases terms and labour intensiveness of their conduct. Development of technological decisions is therefore needed for the effective sorting out of destructions of building objects. Purpose. Development of methodology of determination of logistical support of processes of sorting out of destructions of building and building. Conclusion. Experience of works shows on sorting out of the destroyed building objects, that they are executed with the use of imperfect logistical support, which are not taken into account by character of destruction of objects and is based on the use of buildings machines which do not answer the requirements of these processes, that results in considerable resource losses. Building machines with a multipurpose equipment, which provide the increase of efficiency of implementation of rescue and restoration works, are worked out. Methodology of determination of number of technique is worked out for providing of material-supply of sorting out of destructions, in particular on the initial stage of rescue works for liberation of victims from under obstructions.
Keywords: technogenic failures, destructions of buildings and constructions, logistical support
Проблема. Стихшш лиха та техногенш аварп спричинюють пошкодження та руйнування 6уд1вельних об'екпв - споруд i 6уд1вель. Пщ завалами руйнувань можуть перебувати потерпш. Розбирання зaвaлiв виконусться за неращональними схемами, яю не враховують характер руйнувань, та без вщповщного мaтерiaльно-технiчного забезпечення, яке незавжди вщповщае вимогам цих робт Це збшьшуе термши, трудомюткють та вартють !х ведення. Тому розроблення ращональних технолопчних ршень та вщповщного мaтерiaльно-техшчного забезпечення розбирання зруйнованих будiвельних об'екпв е важливою проблемою.
Анал1з публжацш. Споруди i будiвлi можуть бути зруйнованими або пошкодженими вщ дп природних явищ: землетрусу (рис. 1, а, б), цунaмi (рис. 1, в), урагану, зсуву, повеш [1; 7]. Стихшш лиха супроводжуються значними людськими втратами. Причинами техногенних аварш та катастроф е вибухи газу (рис. 2, а), пожеж^ неякюш проектш та ремонтш роботи будiвель, порушення норм виконання ремонтних та будiвельних роб^ (рис. 2, б) тощо [3; 5]. Значних пошкоджень об'екпв завдають военш дп та терористичш акти. Найбшьш поширена техногенна aвaрiя -вибухи побутового газу [6; 9]. Залежно вщ пaрaметрiв i напряму вибуху, типу споруд та !х кшькосп змшюеться характер руйнувань, структура зaвaлiв й умови виконання робт
Обгрунтоваш пропозицп щодо удосконалення процеав розбирання руйнувань 6удiвельних о6'ектiв повинш базуватися на aнaлiзi проведення подiбних ро6iт.
в
Рис. 1. Руйнування буд1вель природними явищами: а, б - вгд землетрусу (1талгя, 2016р.); в - цунамг (Таиланд, 2004 р.) Виконання рятувальних роб^ у Вiрменii', Дншропетровську, Свпаторп, Харков^ Туреччинi, Ггалп [2; 4; 11] показало, що завали, пiд якими можуть бути
потерпш, потр1бно розбирати в найкоротший термш - 6...8 годин [12]. Найбшьший термш перебування людей тд завалами, якщо вони не травмоваш, мають доступ пов1тря та води, може складати п'ять д1б. Аваршно-рятувальш й вщновлювальш роботи виконують шдроздши Держслужби з
а
Для розбирання руйнувань почергово використовують (рис. 3) традицшну вантажотдйомну техшку (крани з гаковою тдвюкою або захватом) та екскаватори або навантажувач1 з ковшем. Уламки 1з завалу навантажують у транспорты засоби.
надзвичайних ситуацш та буд1вельш оргашзацп, як1 мають вшськове 1 буд1вельне матер1ально-техшчне забезпечення [8]. Для розбирання зруйнованих буд1вель та споруд використовуеться р1зномаштна техшка: екскаватори, навантажувач1, бульдозери, крани, мехашзований ¡нстру мент (табл.).
б
Т а б л и ц я
Недолши технолопчних схем розбирання завал1в (рис. 3)- необхщшсть заведення вручну строп автокрана тд уламки - це не завжди можливо й небезпечно, а також необхщшсть використання ювшових машин для розбирання др1бних уламюв.
Рис. 2. На^дки техногенных аварш: а - вгд вибуху газу у Днтропетровську (2007р.); б - тд час ремонтнихробт у Киевг (2016р.)
Використання засобiв мехашзаци тд час лiквiдацu на^дтв техногенних та природних подш
Засоби мехашзаци Види робгг
Виконання иро!зд1в у завалах Розбирання заватв для звшьнення потертлих Розбирання буд1вельабо !х вщновлення Усунення аварш на комушкащях
Самохщш крани + + + +
Бульдозери + - + +
Екскаватори + + + +
Наваитажувач1 + + + +
Пдромолоти + + +
Р1заки + + + +
Бури - + - -
Мехашзований шструмент - + + +
Робототехшка - + - +
Рис. 3. Схема розстановки та перемщеннямашин у процеа розбиранняруйнувань (Свпатор1я,2008 р.) традицшною будгвельною техткою В окремих випадках розбирання уламюв виконусться грейферним обладнанням або пдравл1чними ножицями на баз1 крашв та екскаватор1в. 1х використовують без анал1зу характеру руйнувань об'ект1в та розм1р1в уламюв. Вщсутш дослщження з визначення юлькосп та структури (типи машин) матер1ально-техшчного забезпечення
технолопчних процеав розбирання або вщновлення пошкоджених буд1вель.
Мета статт1 - розроблення методики визначення матер1ально-техшчного
забезпечення процеав розбирання руйнувань буд1вель та споруд.
Результати дослщження. Для лшвщацл наслщюв техногенно! або стихшно! поди та коли вщсутня потреба у вертикальному тдйом1 уламюв, запропоновано [10; 14] використовувати багатоцшьове обладнання (БЦО) на баз1 екскаватор1в у вигляд1 ковша з щелепою (рис. 4). Доцшьно застосовувати екскаватори з БЦО з телескотчним обладнанням. Вони дозволяють замшити комплект буд1вельних машин (кран, екскаватор, навантажувач), забезпечити роботу в обмежених умовах завал1в зруйнованих буд1вель, зменшити термш перебування рятувальниюв у зонах завал1в.
/77 ~ > 777~
Рис. 4. Використання багатоцшьового обладнання (БЦО) на баз! екскаватор1в: а, б -розробленнядргбнихуламюв; в, г, д - схоплення великихуламюв; е -розвантаження уламюв; ж - вгдновлення тженерних мереж; з - подргбнювання великогабаритних уламюв ггдромолотом
У раз1 використання БЦО забезпечусться схоплення 1 перемщення вс1х вид1в уламюв, при цьому вщпадае необхщшсть у кранах 1 ручному стропуванш уламюв тд час !х тдняття. БЦО дозволяе здшснювати схоплення шших
спещал1зованих вид1в робочого обладнання, наприклад, пдромолота (рис. 4, з), що дозволяе дробити особливо велию уламки.
Розроблено методику визначення одиниць техшки для матер1ально-техшчного забезпечення розбирання руйнувань, зокрема, на початковш стади рятувальних
роб1т для звшьнення потерпших 1з завал1в, яка передбачае таку послщовшсть.
1. Розраховуеться юльюсть уламюв (елеменпв) у завала 1 кУ . -уз
П . , (1)
р. 1 О .
р1
де кг— коефщ1ент, що враховуе фракцшний склад уламюв зруйновано! буд1вл1 [13];
Ур— об'ем завалу;
уз- об'емна маса завалу;
Ор— маса уламюв.
б
в
г
е
з
2. Визначаеться
тривалють або
Тк
час
розбирання краном розбирання трцттелескотчним
екскаватором з багатоцшьовим обладнанням (БЦО) частини великих уламюв (понад 0,8 м3) завалу.
2.1. Тривалють Тк
частини завалу:
тК _ тК т Р - т ц
розбирання краном
3
м) (2)
великих уламюв (понад 0,
■Гз-рС1
к. -V
рг_
О
рг
де ТКц- тривалють робочого циклу крана; К= 0,1 - оскшьки уламки, бшьш1 0,8 м3, складають 10 % завалу [13];
кп- коефщ1ент, що враховуе шдйом частини уламк1в зруйновано! буд1вл1 тд час рятувальних роб1т, кп= 0,3...0,5;
РОг- ¡мов1ршсть появи вщповщного вантажу (уламк1в).
2.2. Час розбирання тецт телескотчним
екскаватором з БЦО великих уламюв (понад 0,8 м3):
Тецт - тецт к Р ~ ц п
к. -V . -уч-Р,
г т - ' 3 О
рг ■
Ог
де тецт ц
- тривалють
О .
Рг
робочого
(3)
циклу
телескотчного екскаватора з БЦО.
3. Визначаеться тривалють розбирання екскаватором тец середшх уламюв
(0,1.0,8 м3):
тец - тец к
Р ц п
к.-V . ■ у ч-Р
г рг - I
Ог
(4)
О
Рг
де тР
тривалютьробочого циклу ек-
скаватора;
кг— коефщ1ент, що враховуе фракцшний склад уламюв [13].
5. У раз1 необхщносп визначаеться час
уламюв
подр1бнення
екскаватором 1з пдромолотом:
V .
рг-
теЧгвеликих
1кГ ^-у3-РОг
тецг-тецг- к ^ • тР -тц кп * О
1Р
де тецг
ц
пдромолота.
(5)
рг
тривалють
робочого циклу
6. Розраховуеться кшьюсть крашв N Р
екскаватор1в
телескоп1чних
екскаватор1в
Ыецт
екскаватор1в ыецг
з
пдромолотомдля розбиранш руйнувань 1 звшьнення потерпших ¡з завал1в:
к тк тец ;
МР - 1Р; ЫР - 1-Р-' Р т р т
тецт Ыецт ^ р
Р
т
N
ецг Р
тецг
- т
(6)
розбирання
ф Ф
де тф- чинник часу на завалу - 6.. .120 годин [12].
Висновки. 1. Досвщ роб1т ¡з розбирання зруйнованих буд1вельних об'екпв показуе, що вони виконуються з недосконалим матер1ально-техшчним забезпеченням, яке не враховуе характер руйнування об'ект1в,та базуються на використанш
загальнобуд1вельних машин, як1 не вщповщають вимогам цих процеав, що викликае значш ресурсш втрати.
2. Розроблено буд1вельш машини з багатоцшьовим обладнанням, як1 забезпечують тдвищення ефективносп виконання рятувальних та вщновлювальних роб1т.
3. Розроблено методику визначення одиниць техшки для матер1ально-техшчного забезпечення розбирання руйнувань, зокрема, на початковш стадп рятувальних роб1т для звшьнення потерпших ¡з завал1в.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА
1. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий : учеб. пособ. в 3 кн. Кн. 1 / под ред. К. Е. Кочеткова, В. А. Котляревского, А. В. Забегаева. - Москва : АСВ, 1995. - 320 с.
2. Бакин В. П. Снос поврежденных при землетрясениях зданий / В. П. Бакин, Н. С. Батыгин // Механизация строительства. - 1989. - № 6. - С. 10-11.
к
п
3. Гончаренко Д. Ф. Технология демонтажных и строительно-монтажных работ при восстановлении частично разрушенного здания / Д. Ф. Гончаренко, Н. А. Меленцов, А. С. Константинов // Промислове будiвництво та шженерт споруди. - 2013. - № 1. - С. 42-44.
4. Казаков Б. Оргашзащя та проведення аваршно-рятувальних робгт на житлових будiвлях i спорудах / Б. Казаков, Е. Чадов // Надзвичайна ситуацiя. - 2007. - № 6. - C. 44-49.
5. Марков А. И. Аварии зданий и сооружений / А. И. Марков, М. А. Маркова. - Запорожье : НАСТРОЙ, 2008. - 84 с.
6. Мiрошниченко М. Вибух газу - "це урок, який повинна засво!ти держава" // Надзвичайна ситуащя. - 2007. -№ 10. - C. 8-15.
7. Неукротимая планета. Когда природа сходит с ума / Д. Берни, Д. Гилпин, С. Койн, П. Симонс ; пер. с англ. Амченкова Ю. - [Германия] : Дом Ридерз Дайджест, 2008. - 319 с.
8. Тараканов Н. Д. Комплексная механизация спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ / Н. Д. Тараканов. - Москва : Энергоатомиздат, 1984. - 303 с.
9. Трапчний вибух у £впаторп // Надзвичайна ситуащя. - 2009. - № 1. - C. 8-15.
10. Хмара Л. А. Технолопчш особливосп розбирання завалiв зруйнованих будiвель / Л. А. Хмара, С В. Шатов // Вюник Придшпровсько! державно! академи будiвництва та архггектури : зб. наук. пр. - Дшпропетровськ, 2010. - № 7. - С. 42-52.
11. Цившьний захист - один з прюритепв нащонально! безпеки // Надзвичайна ситуац!я. - 2009. - № 2. - C. 3438.
12. Чумак С. П. Метод оценки объемов отдельных видов аварийно-спасательных работ при их планировании и подготовке / С. П. Чумак // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях : науч. информ. сб. / ВИНИТИ. - Москва, 2001. - Вып. 3. - С. 176--184.
13. Шатов С. В. Визначення параметрiв уламшв зруйнованих споруд та елеменпв будiвель, яш реконструюють-ся / С. В. Шатов // Вюник Придшпровсько! державно! академп будiвництва та архггектури : зб. наук. пр. -Дшпропетровськ, 2011.- № 3. - С. 8-14.
14. Шатов С. В. Оргашзацшно-технолопчш ршення розбирання пошкоджених та реконструйованих споруд та будiвель / С. В. Шатов // Вюник Придшпровсько! державно! академи будiвництва та архггектури :зб. наук. пр. - Дшпропетровськ, 2013. - № 4 : Науковi дослщження. - С. 12-17.
REFERENCES
1. Kochetkov K.E., Kotlyarevskiy V.A and Zabegaev A.V., eds. Avarii i katastrofy. Preduprezhdenie i likvidatsiya posledstviy. T. 1 [Damages and disasters. Prevention and liquidation of consequences. Vol. 1]. Moskva: ASB, 1995, 320 p. (in Russian).
2. Bakin V.P. and Batygin N.S. Snos povrezhdennykh pri zemletryaseniyakh zdaniy [Demolishing of buildings damaged by earthquakes ]. Mekhanizatsiya stroitel'stva [Mechanization of Construction]. 1989, no. 6, pp. 10-11. (in Russian).
3. Goncharenko D.F., Melentsov N.A. and Konstantinov A.S. Tekhnologiya demontazhnykh i stroitel'no-montazhnykh rabot pri vosstanovlenii chastichno razrushennogo zdaniya [Technology of demolition and construction and assembly work in restoring partially destroyed building]. Promyslove budivnitstvo ta inzhenerni sporudy [Construction and engineering structures]. 2013, no. 1, pp. 42-44. (in Russian).
4. Kazakov B. and Chadov E. Organizatsiya ta provedennia avariyno-riatuvalnykh robit na zhytlovykh budivliakh i sporudakh [Organizing and conducting rescue operations in residential buildings and structures]. Nadzvychaina sytuatsiia [Emergency]. 2007, no. 6, pp. 44-49.(in Ukrainian).
5. Markov A.I. and Markova M.A. Avarii zdaniy i sooruzheniy [Damages of buildings and constructions]. Zaporozh'e: Nastroy, 2008, 84 p. (in Russian).
6. Miroshnichenko M. Vibukh gazu - "tse urok, yakiy povynna zasvoity derzhava" [Explosion of gas is "a lesson that should be learnt by the state"]. Nadzvychayna sytuatsiia [Emergency]. 2007, no. 10, pp. 8-15. (in Ukrainian).
7. Berni D, Gilpin D., Koyn S. and Simons P. Neukrotimaya planeta [Unrestrained planet]. [Germany]: Dom Riderz Daydzhest, 2008, 319 p. (in Russian).
8. Tarakanov N.D. Kompleksnaya mekhanizatsiya spasatel'nykh i neotlozhnykh avariyno-vosstanovitel'nykh rabot [Complex mechanization of rescue and emergency restoration works]. Moskva: Energoatomizdat, 1984, 303 p. (in Russian).
9. Tragichnyi vybukh u Yevpatorii [The tragic explosion in Yevpatoria]. Nadzvychayna sytuatsiia [Emergency]. 2009, no 1, pp. 8-15. (in Russian).
10. Khmara L.A. and Shatov S.V. Tekhnologichni osoblivosti rozbirannya zavaliv zruinovanykh budivel [Technological features demolition rubble of destroyed buildings]. Visnyk Pydniprovskoi derzhavnoi akademii budibnytstva ta architektury [Bulletin of Prydniprovs'ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnipropetrovsk, 2010, no. 7, pp. 42-52. (in Ukrainian).
11. Tsyvilnyi zakhyst - odyn z pryorytetiv natsionalnoi bezpeky [Civil protection one of the priorities of national security]. Nadzvychayna sytuatsiia [Emergency]. 2009, no. 2, pp. 34-38. (in Ukrainian).
12. Chumak S.P. Metod otsenki ob''emov otdel'nykh vidov avarijno-spasatel'nykh rabot pri ikh planirovanii i podgotovke [Method of estimation of the volume of certain types of rescue operations in their planning and preparation]. Problemy bezopasnostipri chrezvychajnykh situatsiyakh [Problems of safety in emergency situations]. VINITI. Moskva, 2001, no. 3, pp. 176-184. (in Russian).
13. Shatov S.V. Vyznachennia parametriv ulamkiv zruinovanyh sporud ta elementiv budivel, yaki rekonstruiuiutsia [Debris characterization of destroyed buildings and building elements, that are reconstructed]. Visnyk Pydniprovskoi derzhavnoi akademii budibnytstva ta architektury [Bulletin of Prydniprovs'ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnipropetrovsk, 2011, no. 3, pp. 8-14. (in Ukrainian).
14. Shatov S.V. Organizatsiyno-tekhnolohichni rishennia rozbyrannia zavaliv dekilkokh zruinovanykh budivel abo sporud [Organizational and technological solutions of demolition debris destroyed several buildings or structure]. Visnyk Pydniprovskoi derzhavnoi akademii budibnytstva ta architektury [Bulletin of Prydniprovs'ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnipropetrovsk, 2013, no. 4, pp. 12-17. (in Ukrainian).
Pe^menm: d-p m. h., npo$. Mnode^mu B. P.
HagiMmna go pegKoneriï: 28.07.2016 p. npHHHHTa go gpyKy: 30.08.2016 p.
