CC BY
25
сооружений / С. С. Гордон // Строительная промышленность. - 1949. - С. 13 — 18.
3. Временная инструкция по вакуумированию бетона в бетонных конструкциях при производстве строительных изделий. - М. : Госстройиздат, 1951. - 68 с.
4. Гершберш О. А. Вакуумирование бетона в монолитных конструкциях / О. А. Гершберг. - М. : Стройиздат, 1952. - 60 с.
5. Таращинский Е. Г. Вакуумированный бетон в дорожном строительстве / Е. Г. Таращинский. - М. :Дориздат, 1952. - 64 с.
6. Лерми Р. Проблемы технологии бетона / Р. Лерми. - М. : Госстройиздат, 1959. - 294 с.
7. Скрамтаев Б. Г. О вакуумировании бетона / Б. Г. Скрамтаев // Бетон и железобетон. -1965. - № 12. - С. 42 — 44.
8. Сторожук Н. А. Теоретические исследования по вакуумированию бетонных смесей / Н. А. Сторожук // Вюник Придншровсько! державно! академи бущвництва та архтектури. -Д. : ПДАБА, 2012. - № 2 — 3. - С. 32 — 38.
УДК 621.879.328
ТЕХНОЛОГ1ЧН1 Р1ШЕННЯ РОЗБИРАННЯ ЗАВАЛ1В ТА ПОШКОДЖЕНИХ
БУД1ВЕЛЬ
С. В. Шатов, к. т. н., доц.
Ключовi слова: техногенш аварп, стихтт лиха, пошкоджеш буд1вл1, завали, технолог1чне обладнання екскаватор1в
Актуальшсть проблеми. Стихшш лиха та техногенш катастрофи, авари спричинюють пошкодження або руйнування бущвель i споруд та транспортних мереж. Пщ завалами зруйнованих об'екпв можуть знаходитися потерпш. Розбирання заватв та пошкоджених бущвель виконуеться машинами та мехашзмами, яю не вщповщають вимогам цих робщ що зумовлюе виконання рятувальних або вщновлювальних робiт за недосконалими технолопчними схемами, а це збшьшуе термiни та трудомiсткiсть !х ведення. Тому потрiбна розробка технологiчних рiшень розбирання завалiв, пошкоджених i зруйнованих будiвель та споруд iз використанням нових типiв машин та !х робочого обладнання.
Рис. 1. Використання екскаваторгв для розбирання завалу та зруйнованого Торговельного центру у Нью-Йорку: а - з ковшем; б - з ковшем та захватом у вигляд1 щелепи
Аналiз публжацш. Проявами техногенних катастроф та аварш е вибухи газу, пожеж1, руйнування мереж водопостачання та канатзацл. До стихiйних лих вiдносять землетруси,
Вюник ПДАБА
урагани, зсуви грунту та повенi. Споруди та будiвлi можуть бути зруйноваш або пошкодженi шд час военних конфлiктiв та терористичних актiв. Руйнування споруд та бущвель залежно вiд джерела аварн або стихшного лиха, !х потужностi, часу дп та iнших основних i другорядних чинникiв, мае iмовiрнысий характер [1 — 3; 8]. У той же час е визначеш окремi закономiрностi !х руйнування [7]. Знання цих закономiрностей дозволяе обгрунтовано та за короткий термiн спланувати, оргашзувати та виконати роботи з розбирання завалiв та пошкоджених бущвель.
Аналiз аварiйно-рятувальних робiт у Вiрменil (1989), Нью-Йорку (2001), Днiпропетровську (2007), Свпаторн (2008), Луганську (2009), Астрахаш (2011), Харковi (2012) показав, що розбирання завалiв та пошкоджених бущвель виконувалось шляхом пiдготовки майданчика, обваленням нестiйких будiвельних конструкцiй, руйнуванням ушкоджених конструкцiй та великогабаритних уламкiв; навантаженням i вивезенням продуктiв розбирання завалiв [1; 2]. Значний обсяг робгг iз розбирання завалiв та пошкоджених бущвель виконуеться гiдравлiчними екскаваторами з рiзними типами робочих органiв (рис. 1 - 3): ковш^ захвати, ковшi iз захватами у виглядi щелепи, гiдроножицi, розпушувачi [4 — 6].
Наявшсть у екскаваторiв ковшiв забезпечуе можливiсть розбирання завалiв, як мають об'ем уламкiв не бшьше 0,3...0,5 м3. Великi уламки не завантажуються у ковшi (рис. 2), що потребуе використання шшо! додатково! технiки.
Рис. 2. Малопродуктивна робота екскаватора з ковшем на розбирант зруйнованих будинюв у центр! Днтропетровсъка (реконструкщя, 2006)
Уламки великих розмiрiв (плити перекриття, панел^ подрiбнюють та схоплюють гiдроножицями (рис. 3, а, б, д). Однак, робочi частини !х зубцiв не можуть адаптуватися до рiзних форм уламкiв, що попршуе надiйнiсть !х утримання та безпеку виконання робiт. Той самий недолш мають конструкцн захватiв (рис. 3, в, г, е). Крiм того, ними складно схоплювати великогабаритш уламки.
а б в
Рис. 3. Найбыъш поширен! конструкцп: а, б - г!дроножицъ; в, г - захват!в та виконання технолог1чних операций: г - захватами; д - г1дроножицями
Таким чином, недолгом вщомих технолопчних схем розбирання завалiв та пошкоджених будiвель з використанням екскаваторiв е вщсутшсть робочого обладнання, яке дозволило б ефективно вилучати iз завалiв уламки рiзних форм, розмiрiв та маси.
Метою статтi е розробка технолопчних ршень для розбирання завалiв та пошкоджених будiвель i споруд на базi гiдравлiчних екскаваторiв.
Результати дослiдження. Розроблено пропозици конструктивного виконання захвапв, якi дозволяють адаптуватися до рiзноl форми уламкiв та забезпечити 1х надiйне утримання.
а б
Рис. 4. Робочий орган захвата, що дозволяе адаптуватися до форми та розм1р1в уламшв: а - схоплення малих уламюв; б - схоплення великих уламшв
Технолопчне обладнання (рис. 4) мютить рукоять 1, на яку за допомогою кронштейшв 2 шаршрно встановлеш рухомi зубщ 3, з'еднаш iз гiдроцилiндрами керування 4. Внутршш поверхнi рухомих зубцiв 3 обладнаш еластичними камерами 5, яю з'еднанi iз пневматичною системою: компресором 6 та трубопроводами 7. Зовшшш поверхнi 8 еластичних камер 5 мають протектори 9, а внутршш поверхнi 10 скобами та клинами зафшсоваш на рухомих зубцях 3. Схоплення уламюв 11 малого розмiру (рис. 4, а) виконуеться еластичними камерами 5 з невеликим внутршшм тиском пов^ря та рухомими зубцями 3. Зовнiшнi поверхнi 8 еластичних камер 5 деформуються, охоплюють уламок 11 та повторюють його форму, що дозволяе надшно його утримувати при тдйомь Наявнiсть протекторiв 9 також забезпечуе надiйне утримання уламюв.
Вюник ПДАБА
При розбираннi завалiв з уламками 12 середнього та великого розмiру (рис. 4, б) !х схоплення здiйснюeться еластичними камерами 5 з бшьшим внутрiшнiм тиском.
Уламки iз завалiв та пошкоджених бущвель i споруд завантажують у транспорты засоби або перемiщують на майданчики-склади.
Варiантом виконання робочого органа е конструкцiя захвата (рис. 5), в якому зовшшш поверхнi 8 еластичних камер 5 мають протектори 9 iз виступаючими елементами 10, що мають нахил усередину робочого органа (рис. 5, б).
Пщ час схоплення уламюв 11, нахил виступаючих елементiв 10 всередину робочого органу забезпечуе вшьний вхiд уламкiв у проспр мiж еластичними камерами 5. При стисканш уламку зубцями 3 (рис. 5, в) та його пiдйомi виступаючi елементи 10 запобтають зворотному виходу (падiнню) схопленого вантажу.
а б в
Рис. 5. Робочий орган захвата 7з виступаючими елементами на протекторах: а - загальний вигляд; б - фрагмент еластичног камери; в - схоплення уламка
Рис. 6. Робочий орган захвата i3 ребристими асиметричними зубцями: а - загальний вигляд; б - схоплення уламка
Для тдвищення експлуатацшно! надшност розроблених захвапв зовшшш поверхш еластичних камер доцшьно армувати кордом (у виглядi металевого дроту) або використовувати
захват, зображений на рисунку 6. Внутршш поверхш 7 i 8 рухомих зубщв 3 та 4 виконанi ребристими. Меншi за розмiром дiлянки 9 та 10 поверхонь 7 i 8 орiентованi всередину робочого органа, а на зубцях 3 та 4 вони змщеш мiж собою по висот (рис. 6, а).
При розбиранш завалiв та пошкоджених будiвель схоплення уламкiв 11 виконуеться рухомими зубцями 3 та 4 (рис. 6, б). Наявнють ребристих внутршшх поверхонь 7 i 8 забезпечуе надшне утримання вантаж1в. Крiм того, меншi за розмiром дiлянки 9 та 10 орiентованi всередину робочого органа, що не дозволяе вантажу 11 виходити iз нього.
Ефективнють використання рiзних вцщв захватiв визначаеться експлуатацiйною продуктивнiстю екскаватора ПЕЗ, яка розраховуеться:
ПЕЗ= Зб00 • Q • Кг • Кв, [т/год], С1)
цз
де Q - вантажопiдйомнiсть, т;
КГ - коефiцiент використання екскаватора за вантажопiдйомнiстю, Кг = 0,6.. .0,8;
Кв - коефiцiент використання екскаватора за часом, Кв = 0,8.0,85;
Тц - тривалють робочого циклу, с.
Тривалють робочого циклу ТцЗ при роботi захватом
Т =1 + X + 21 + X + X , [с], (2)
цз сх. п. пер. розе. оп. ' ? V /
де tсх. - час схоплення вантажу, с; tп - час на тдйом уламкiв, с; ^пер - час на
перемiщення уламюв; (розв. - час розвантаження, с; (оп. - час на опускання робочого
обладнання до пошкоджено! бущвл^ с.
Вибiр типу захвата для розбирання завалiв та пошкоджених будiвель i споруд визначаеться характером руйнувань та !х обсягом, послiдовнiстю вилучення уламкiв та !х розмiром i масою, а також необхiдною продуктивнютю виконання робiт.
Висновки. 1. Анатз лшвщацп наслiдкiв аварiй та стихшних лих показав, що гiдравлiчнi екскаватори е одними з основних технолопчних машин при розбираннi завалiв, але мають обмеження через форму та розмiри уламкiв, якi не можуть бути надшно схопленi робочим обладнанням.
2. Розроблено технолопчш рiшення для схоплення, перемщення та завантаження в транспорты засоби уламкiв рiзноl форми та розмiру на базi екскаваторiв.
3. Визначено експлуатацшну продуктивнiсть екскаваторiв iз технологiчним обладнанням у виглядi захвату.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА
1. Бакин В. П., Батыгин Н. С. Снос поврежденных при землетрясениях зданий // Механизация строительства, 1989. - № 6. - С. 10 - 11.
2. Мiрошниченко М. Вибух газу - «це урок, який повинна засвогги держава» // Надзвичайна ситуащя, 2007. - № 10. - С. 8 - 15.
3. Трапчний вибух у Свпаторп // Надзвичайна ситуащя, 2009. - № 1. - С. 8 - 15.
4. Хмара Л. А., Шатов С. В. Використання будiвельноl техшки для виконання рятувальних та вщновлювальних роб^ при лшвщацп наслщюв стих1йних лих та аварiй / Бущвництво Укра1ни, 2008. - № 5. - С. 34 - 39.
5. Хмара Л. А., Шатов С. В. Определение рациональных параметров рабочих органов захватов для ведения аварийно-восстановительных работ на базе экскаваторов / Вюник Придшпр. держ. акад. буд. та архггект. - Д. : ПДАБА, 2008. - № 8. - С. 9 - 15.
6. Хмара Л. А., Шатов С. В. Технолопчне обладнання екскаваторiв для розбирання завалiв зруйнованих будiвель / Вюник Придншр. держ. акад. буд. та архтокт. - Д. : ПДАБА, 2011. - № 10. - С. 25 - 31.
7. Шатов С. В. Визначення параметрiв уламюв зруйнованих споруд та елеменпв бущвель, яю реконструюються / Вюник Придншр. держ. акад. буд. та архтокт. - Д. : ПДАБА, 2011. - № 3. - С. 8 - 14.
8. 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.
