CC BY
29
3. Проведено комп'ютерш дослiдження розроблених систем управлшня з метою ощнки ïx функцiонування в реальних умовах pi3aH^ та економiчного ефекту.
4. Порiвняльний теxнiко-економiчний розрахунок роботи теxнологiчноï лiнiï рiзання без упровадження та з упровадженням програми рацiонального рiзання показав можливiсть отримати економiчний ефект приблизно в межах 24 %.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА
1. Ефремов Н. Ф., Чуркин А. В., Лемешко Т. В. Конструирование и дизайн тары и упаковки. Учебник для вузов / Под ред. Н. Ф. Ефремова. - М. : Изд-во МГУП, 2004.
2. Климов А. C. Советы программистам - БХВ-Петербург, 2008. - 536 с.
3. Моргун А. Н. Справочник по Turbo Pascal для студентов. - М. : Диалектика, 2006. -608 с.
4. Хавьер Пашеку. Программирование в Borland Delphi 2006 для профессионалов. - М. : Вильямс, 2006. - 944 с.
5. Юлий Кетков, Александр Кетков, Михаил Шульц MATLAB 7. Программирование, Численные Методы. - БХВ-Петербург, Мастер, 2005. - 742 с.
УДК 621.868.27
ТЕХНОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 РОЗБИРАННЯ ЗАВАЛ1В ЗРУЙНОВАНИХ БУД1ВЕЛЬ НА ТРАНСПОРТНИХ МЕРЕЖАХ
С. В. Шатов, к. т. н., доц.
Ключовi слова: техногент аварИ, зруйноваш буд1вл1, завали на транспортних мережах, технолог1я розбирання завал1в, засоби мехашзацИ.
Проблема. Техногенш катастрофи, аварп або стихшш лиха призводять до руйнування будiвель i споруд та транспортних мереж. Пщ завалами зруйнованих об'екпв можуть знаходитися потерпш. Зараз розбирання завалiв виконусться техшкою, яка не вщповщае вимогам рятувальних або вщновлювальних робщ що зумовлюе виконання цих робгг за недосконалими технолопчними схемами, а це збшьшуе термши та трудомютюсть 1х ведення. Тому потрiбна розробка органiзацiйно-технологiчних рiшень розбирання завалiв зруйнованих будiвель та споруд iз використанням нових типiв машин та 1х робочого обладнання.
Аналiз публiкацiй. Проявами техногенних катастроф та аварш е вибухи газу, пожеж1, руйнування мереж водопостачання та каналiзацil. До стихшних лих вiдносять землетруси, урагани, зсуви грунту та повеш. Залежно вiд джерела авари або стихшного лиха, 1х потужностi, часу ди та iнших основних i другорядних чинникiв, руйнування споруд та будiвель мае iмовiрнiсний характер [1- 6; 11]. У той же час е визначеш окремi закономiрностi 1х руйнування [10]. Знання цих закономiрностей дозволяе обгрунтовано та за короткий термш спланувати, органiзувати та виконати роботи з розбирання завалiв, зокрема на транспортних мережах.
Причиною багатьох випадкових вибуив е неправильне користування газом. Особливо великi катастрофи через вибух газу вщбулись у 1968 рощ у Лондош, у 2007 - у Дншропетровську , у 2008 - у Свпатори та у 2009 - у Луганську.
Аналiз аваршно-рятувальних робiт показав, що розбирання завалiв виконувалось у такш послiдовностi: пiдготовка майданчика для виконання робгг; обвалення ушкоджених будiвельних конструкцiй, що загрожують падiнням; руйнування ушкоджених конструкцш та великогабаритних уламюв; навантаження й вивезення продуктiв розбирання завалiв [1; 2]. Недолiком вщомо! технолопчно! схеми розбирання завалiв е вщсутнють обгрунтованих рiшень щодо вилучення уламкiв iз транспортних мереж.
Метою статт е розробка технологiчних ршень розбирання завалiв зруйнованих будiвель та споруд на транспортних мережах.
Результати дослщження. Розроблено узагальнену схему вихщно! шформаци для прийняття органiзацiйно-технологiчних ршень з розбирання завалiв зруйнованих будiвель (рис. 1).
Рис. 1. Структурна схема вих1дног тформацп для прийняття оргатзацтно-технолог1чних р1шенъ зрозбирання завал1в зруйнованих буд1велъ: А - зруйнований об 'ект; п - ктъюстъ зруйнованих об 'ект1в; Б - характер руйнування; т - ктъюстъ зруйнованих поверхонъ об 'екта; В - наявмстъ транспортних мереж (дор1г, прогзд1в); д - ктъюстъ прогзд1в; Г - засоби мехамзацИроб1т з розбирання завал1в; м - типи машин та мехатзм1в; Е - засоби мехамзацИ транспортнихроб1т; т - ктъюстъ одиницъ транспорту; С - склад (в1двал)
уламюв; к - ктъюстъ складгв
Для зруйнованого об'екта А та визначеного характеру його руйнування Б взаeмодiя засобiв мехашзаци Гм та транспортних засобiв Ет можливо подати у виглядi розмiченого графа стану системи масового обслуговування (рис. 2). Кожний стан системи позначасться прямокутником i може переходити в шший стан (змша кшькосп зруйнованих об'екпв, рятувально! та транспортно! техшки, характеру руйнування будiвлi).
а
б
в
Рис. 2. Розм1чений граф стану системи: а - для каналу обслуговування К1; б - для каналу обслуговування К2; в - для каналу обслуговування К Р, Г, I - ймов1ртстъ в1дпов1дног подИ; X - ттенсивтстъ надходження вимог; ц - гнтенсившстъ каналу обслуговування
Для проведення робгг з розбирання завалiв зруйнованих будiвель А1 потрiбно забезпечити доставку засобiв мехашзаци. У тому випадку, коли транспорты мережi В1 заблоковаш уламками, виконують розчищення вщ них. При висот завалiв на дорогах до 0,5 м уламки перемщують у сторони вщ проlздiв. Для цього використовують бульдозери-розпушувачi ГБ iз поворотними вщвалами або автогрейдери (рис. 3, а).
Рис. 3. Схема розбирання завалу з прогзду: а - зсувом уламшв у стороны; б - захватом окремих уламюв та гх складуванням
У разi розташування на дорогах великогабаритних уламюв або хаотичного 1х скупчення, яке не дозволяе 1х зсунути вщвалами, окремi уламки доцшьно захоплювати гiдрокерованими захватами, встановленими на розпушувачах (рис. 3, б). Вилучеш уламки перемiщують на незначну вщстань - до мiсця 1х складування С1.
Кiлькiсть одиниць засобiв мехашзаци ЫЗМ розраховуеться виразом
N
зм
=1
(т \ тр
т
\ ц у
^ шт
(1)
де ТР - тривалють розбирання завалiв; Тц - тривалють робочого циклу засобiв мехашзаци. Тривалiсть розбирання завалiв
ТР = ЕТ ^ тп ; Тр < Тф = 6...120годин .
(2)
Т - тривалiсть окремих операцш; ТФ - чинник часу находження потерпiлих пiд завалами.
Тривалють робочого циклу Тц засобiв мехашзаци
Тц =Е 1опр., ^
де (спр.
х - тривалють окремих робочих операцш засобiв мехашзаци.
(3)
Запропоновано на бульдозерах (рис. 4) рiзних тягових класiв та оснащених розпушувальними пiдвiсками встановлювати робочий орган, що забезпечуе захоплення уламкiв
завалу.
Рис. 4. Бульдозер - розпушувач тягового класу 10 т для розбирання завалов
Робочий орган дозволяе виконувати таю технолопчш операци:
- заглиблюватися зубами-вилами у завал i шдшмати 1х разом з уламками в транспортне положення; при цьому робочi поверхш захватiв розташовуються на рiвнi робочих поверхонь зубiв-вил та упорами утримують уламки при транспортуванш;
- виконувати утримання уламюв мiж робочими поверхнями захвапв та тильними поверхнями зубiв-вил.
У результат дослiджень були розробленi ращональш параметри робочого обладнання бульдозерiв-розпушувачiв рiзного тягового класу для розбирання завалiв [7].
При висотi заватв на дорогах В1 бiльше 0,5 м 1х розбирають перемiщенням дрiбних уламкiв засобами мехашзаци з вщвалами, захопленням окремих великогабаритних уламкiв та завантаженням дрiбних уламкiв у ковшi засобiв мехашзаци. Для цього використовують бульдозери iз захватами на вщвалах Гб та навантажувачi [9] з ковшами i захватами Гн (рис. 5). Бульдозерами Гб виконують перемщення дрiбних уламкiв iз завалу або окремих великогабаритних уламюв за допомогою захватiв на майданчики - склади С1 та С2. Навантажувачами Гн виконують завантаження ковшiв дрiбних уламками або захоплення великогабаритних уламюв захватами, транспортування i завантаження уламкiв у транспорты засоби Гав для 1х вивезення. Навантажувачi Гн забезпечують завантаження у транспортш засоби Гав уламюв iз складiв С1 та С2.
Для виконання вказаних технологiчних операцш розроблено бульдозерне обладнання iз захватами на б^ тракторiв рiзного тягового класу [8]. Експлуатацшна продуктивнiсть бульдозера ПеБМ при масовому перемiщеннi вшх уламкiв iз завалу :
ПЭБМ =-3600 • Вот • Иот • К„ • УоБ • Ку • Кн • Кв- , т/год, (4)
2 • Кр • [3,6зап/
^зап ^ 1 троб /^об ^ 1 хх. п + 1 пов + *0 Д
де уОБ - об'емна маса уламюв завалу; за даними [1] уОБ = 1,5 т/м3;
КУ - коефiцieнт, що враховуе вплив ухилу поверхш транспортування, КУ = 0,9^1,1;
КН - коефiцieнт наповнення призми перемiщуваних уламкiв, КН =0,85^1,05;
КВ - коефiцieнт використання бульдозера за часом, КВ =0,8^0,85;
Кп - коефiцieнт втрат призми перемщуваних уламкiв, Кп =0,95;
ф - кут природного укосу перемщуваних уламюв, ф = 35 °^45°;
Кр - коефщент розпушування середовища, що розроблясться; оскiльки середовище являе сукупнiсть уламюв будiвель, то Кр =1,15^1,3;
1зап - вщстань заповнення призми перемщення уламками, м; 1тр.об. - дальшсть транспортування уламкiв вiд завалу, м;
1х.х - вiдстань повернення бульдозера вщ мiсця складування уламкiв до завалу, м; изап, иоб., их.х. - швидкостi руху бульдозера вiдповiдно при заповненнi призми уламкiв, транспортуванш уламкiв та повернення бульдозера назад до завалу (км/год). Ц швидкосп в розрахунках прийнятi: изап = 2,5 км/год;
и0б - швидюсть на першо! передачi бульдозерiв; их.х - найбiльша швидкiсть пересування бульдозерiв; tn - час при перемиканш передач, tn = 10 с; tпов - час на розвороти бульдозера, tпов = 10 с; t0 - час на опускання i пiдйому вiдвала, t0 = 2 с.
Рис. 5. Схема розбирання завалу з прогзду перем1щенням уламюв та гх завантаженням у транспортш засоби
Експлуатацшна продуктившсть бульдозерiв ПеБО при перемщенш окремих уламюв
51
визначалася виразом:
пЭ° =___3,6 • тоб • КГ • КВ ,_ т/год (5)
3,6(1зап/'иоб1 • км + 1тр.об !°об + 1 хх/°хх )+ 2(п + *пов + *0 ) ' '
де шоб - маса перемiщуваного уламка;
Кг - коефщент використання устаткування по вантажопiдйомностi, Кг = 0,8; иоб1 - швидюсть руху бульдозера на 1-й передач^ км/год;
км - коефiцiент маневрування бульдозера, км = 0,2^0,25.
Експлуатацшна продуктивнiсть бульдозера iз захватами ПЗе при перемiщеннi окремих уламкiв:
з 3,6 • тоб • КГ • КВ Пэ =—71-^-7-\ т/год (6)
3,б(1 тр.об/^об ^ 1хх/^хх^зах ^разг 2_п ^ ^пов)
де ,зах - час схоплення уламюв, ,зах: = 10 с;
(разг- час розвантаження уламюв iз захва^в, ,разг = 3 с.
Висновки. 1. Розроблено структурну схему вихщно! шформацп для прийняття органiзацiйно-технологiчних рiшень з розбирання заватв зруйнованих будiвель, яка мютить складовi частини технологiчного процесу розбирання завалiв.
2. Розробленнi органiзацiйно-технологiчнi ршення з розбирання завалiв зруйнованих будiвель на транспортних мережах, технологiчнi особливосп яких полягають у почерговому використанш бульдозерiв iз поворотним вiдвалом, бульдозерiв-розпушувачiв iз захватами на розпушувальних шдвюках та бульдозерiв iз захватами на вщвалах.
3. Визначено вирази для розрахунку юлькосп засобiв мехашзаци та продуктивност бульдозерiв iз рiзними видами робочого обладнання.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА
1. Бакин В. П., Батыгин Н. С. Снос поврежденных при землетрясениях зданий // Механизация строительства, 1989. - № 6. - С. 10-11.
2. Бакин В. П. Механизация на разборке завалов // Механизация строительства, 1989. - № 5. - С. 7-8.
3. Марков А. И., Маркова М. А. Аварии зданий и сооружений. Запорожье: ООО "Настрой", 2008. - 84 с.
4. М1рошниченко М. Вибух газу - "це урок, який повинна засво1ти держава"// Надзвичайна ситуащя, 2007. - № 10. - С. 8-15.
5. Неукротимая планета // Д. Берни, Д. Гилпин, С. Койн, П. Симонс. Пер. с англ. ЗАО " Изд. Дом Ридерз Дайджест", 2008. - 319 с.
6. Трапчний вибух у Свпатори // Надзвичайна ситуащя, 2009. - № 1. - С. 8-15.
7. Хмара Л. А., Шатов С. В. Применение бульдозеров и рыхлительных подвесок с рабочим оборудованием для ликвидации последствий техногенных катастроф / Вюник Придшпр. держ. акад. буд. та архггект. - Д. : ПДАБА, 2009. - № 1. - С.13-25.
8. Хмара Л. А., Шатов С. В. Определение параметров бульдозеров для ликвидации последствий стихийных бедствий и техногенных аварий / Вюник Придншр. держ. акад. буд. та архггект. - Д. : ПДАБА, 2008. - № 1 - 2. - С. 81-89.
9. Хмара Л. А., Шатов С. В. Усовершенствование погрузчиков для разборки завалов зданий,разрушенных под действием стихийных бедствий / Мат. междунар. науч.-техн. конф. «Интерстроймех - 2009». Бишкек : Кыргызский гос. ун-тет строит., траспорта и архитект., 2009. - С. 151 - 159.
10. Хмара Л. А., Шатов С. В. Научные основы обоснования организационно-технологических решений разборки завалов разрушенных зданий / Мат. междунар. науч.-техн. конф. «Интерстроймех - 2010». Белгород : Гос. обр. учрежд. высш. проф. образов. Белгородский гос. техн. ун-тет им. В. Г. Шухова, 2010, С. 216-224.
11. Чумак С. П. Основы разработки технологии и управления процессами аварийно-спасательных работ при разрушениях зданий и сооружений // Пробл. безопасности при чрезвычайных ситуациях. - М.. : ВИНИТИ. - 2008. - Вып. 4 . - С. 55-62.
