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

1. Установка для разрушения железобетона, включающая взрывогенераторный рабочий орган, соединенный коммуникациями с емкостями для горючего, окислителя и инициатора, встроенные в коммуникации дозирующие устройства и электромагнитные клапаны, соединенные с аппаратурой управления и контроля, отличающаяся тем, что установка снабжена узлом формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи, выполненным в виде цилиндрической камеры, переходящей в сопло Лаваля, соединенной цилиндрической частью с распределительной головкой, снабженной центробежными форсунками низкого давления, связанными коммуникациями с емкостями горючего и окислителя через дополнительные электромагнитные клапаны, в свою очередь соединенные коммуникациями с аппаратурой управления и контроля. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическая камера снабжена охладителем.

Разрушая, созидают (Часть 1)

Навесное оборудование для разрушения зданий и сооружений

Чтобы удержаться на плаву в нынешней непростой экономической обстановке, строительные компании стремятся расширить сферу своей деятельности. Одним из способов является выполнение работ по сносу зданий и сооружений.

Это достаточно прибыльный бизнес. Объемы застройки в городах постоянно растут, и вместе с ними растет количество сносимых, отживших свой век построек. Для разрушения используются главным образом специализированные экскаваторы, имеющие ряд отличий от своих землеройных «братьев». Машина обязательно оснащается гидросистемой повышенной мощности, утяжеленной, более мощной рамой гусеничной тележки и усиленными удлиненными стрелой и рукоятью. Кабина оборудуется защитой FOPS либо FOGS. Все это необходимо машине для того, чтобы эффективно разрушать крепкие стены и перекрытия из кирпича и бетона.

При проведении демонтажных работ образуется большое количество отходов. На Западе вторичная переработка этого строительного мусора уже давно является источником дополнительных доходов для компании-подрядчика, поскольку захоронение отходов там стоит очень дорого. В России пока еще утилизация и вторичная переработка строительного мусора являются более затратными процессами, чем вывоз строительных отходов и их захоронение на полигонах. Однако работа по ужесточению законов по охране окружающей среды постепенно меняет эту ситуацию. Переработка строительных отходов позволяет прямо на месте получить вторичные строительные материалы. Сначала отделяют стальную арматуру от бетона и кирпича. Затем из боя бетона и кирпича путем дробления получают вторичный щебень. Щебнем можно засыпать котлованы, которые остаются от старых зданий, подземные пустоты или использовать для сооружения подушки под фундамент нового здания, основания дорожного полотна или площадки под автостоянку. Вторичные материалы можно продавать прямо на месте разборки, и покупатели сами забирают товар.

Специализированные экскаваторы оснащаются специальным навесным оборудованием для разрушения зданий и для последующей переработки строительных отходов, которое повышает экономичность и производительность работы машин.

Человеческий фактор никто не отменял

Можно подобрать самое современное оборудование для разрушения и сноса, но если оно окажется в руках неквалифицированного оператора, все затраты окажутся напрасными.

Что должен выполнять оператор:

• носить защитную одежду, когда он покидает кабину машины, а вокруг продолжается работа, а также при замене навесного оборудования, подсоединяя /отсоединяя РВД гидросистемы, регулярного техобслуживания, доливе топлива и масла;
• проверять перед началом работы исправность рабочего оборудования и всей машины, в случае обнаружения повреждений, утечки в гидросистеме, чрезмерного износа и т. п. неисправности должны немедленно устраняться;
• предварительно осмотреть место будущей работы и проверить состояние грунта на площадке, на которой будет стоять машина;
• не рекомендуется работать на машине, стоящей на наклонной поверхности, это особенно относится к тем случаям, когда рабочее оборудование должно использоваться на больших вылетах стрелы, т. к. при этом смещается центр тяжести машины и она может потерять устойчивость, а на стрелу воздействуют высокие нагрузки;
• избегать движения экскаватора по наклонной плоскости, но если этого нельзя избежать, следует двигаться вниз или вверх по склону, но не поперек, навесное оборудование при этом должно быть опущено как можно ниже к земле;
• манипулировать органами управления машиной плавно, избегая резких движений, чтобы не нарушить устойчивости машины;

• знать и выполнять технические требования производителя экскаватора по допустимым рабочим нагрузкам, массу навесного орудия и учитывать приблизительный вес материалов, которые машина поднимает или передвигает в процессе работы;
• располагать орудие параллельно гусеничным лентам над передними натяжными колесами при транспортировке и использовании навесного оборудования для того, чтобы обеспечить максимальную устойчивость машины, в таком положении машина сможет быстро и безопасно сдать назад в случае падения фрагментов разрушаемого строения, которые могут повредить машину;
• следить, чтобы во время работы орудие не было расположено на одной линии со стрелой экскаватора, так как откалываемые фрагменты постройки могут скатываться на стрелу и кабину машины, при использовании гидроножниц следить, чтобы они резали материал в перпендикулярной плоскости, иначе создается крутящий момент, выворачивающий гидроножницы и их крепление к рукояти стрелы, и срок службы гидроножниц значительно сокращается;
• стараться, чтобы инструмент гидромолота и челюсти гидроножниц или грейфера всегда были ему видны, для этого рекомендуется навесное орудие располагать с наклоном вниз относительно стрелы; немедленно прекратить работу, если рабочая зона ему не видна;

• следить, чтобы рабочий инструмент не запутался в арматуре, проводах и т. п. элементах разрушаемого строения, так как это может привести к возникновению чрезмерных нагрузок и потере устойчивости машины;
• не использовать рабочее оборудование экскаватора в качестве грузоподъемного, если это не разрешено производителем оборудования; если необходимо перенести само навесное орудие, следует крепить стропы только за специально определенные производителем оборудования точки;
• не использовать навесное оборудование в качестве молота, не наносить им сильных ударов при разрушении бетонных глыб, это может привести к серьезному повреждению навесного орудия и машины, а отскочившими при ударе осколками могут быть ранены работающие неподалеку люди;
• во время работы навесным оборудованием, и особенно во время разрушения конструкций, держать окна и двери кабины закрытыми, чтобы избежать ранения разлетающимися осколками строительных конструкций; разбитые или поцарапанные стекла окон должны быть заменены как можно скорее;
• постоянно следить, чтобы в опасной близости от машины не было людей или других машин, которые могут быть ранены или повреждены падающими фрагментами постройки; перед тем, как выполнить какую-либо работу, согласовать свои действия с должностными лицами, отвечающими за организацию рабочего процесса; если оператор не уверен в безопасности какого-либо действия, он должен посоветоваться с руководителем работ, прежде чем выполнить эту операцию;
• проушины, в которые вставляются стальные пальцы крепления навесного орудия, следует выравнивать на глаз, запрещается проверять соосность на ощупь, своими пальцами, так как они могут быть просто срезаны; если стальной палец крепления не входит в гнездо свободно, ни в коем случае не следует принудительно забивать его, нужно немного изменить положение орудия, чтобы отверстия проушин совпали, и попытаться вставить фиксирующий палец снова.

А теперь рассмотрим подробнее наиболее распространенные виды навесного оборудования.

Гидромолоты

Гидромолоты разделяют на легкие и тяжелые. У легких энергия удара невелика, но высокая частота ударов. Такие гидромолоты применяются для разрушения небольших конструкций и дробления больших обломков.

Тяжелые гидромолоты развивают высокую мощность удара при малой частоте и служат для разрушения скальной породы и железобетонных конструкций, обнажая арматуру, а гидроножницы разрезают ее. Привод осуществляется через специальный контур гидросистемы машины-носителя, управление – c помощью педали или рычага. В первую очередь гидромолоты применяют для разрушения массивных бетонных плит перекрытия и железобетонных колонн, хотя их применение для данных целей постепенно сокращается с появлением все более мощных и высококачественных гидроножниц и бетоноломов, преимуществами которых являются низкий уровень шума и отсутствие вибрации при работе.

В зависимости от прочности разрушаемого материала и его толщины для гидромолота подбирается сменный инструмент – упрочненная конусная пика, зубило или долото, продольные или поперечные клинья. Инструмент воздействует на разрушаемый материал под действием ударного механизма с пневмоаккумулятором, заправленным азотом. Если гидромолот используется неправильно, износ поршня, поршневой камеры, уплотнительных колец и сменного инструмента идет ускоренными темпами. В частности, удары «вхолостую», когда инструмент гидромолота не касается разрушаемого материала, могут вызвать очень быстрый износ и привести к выходу из строя гидромолота.

Гидроножницы, бетоноломы

Гидроножницы используются прежде всего для разрезания арматуры и металлических конструкций зданий, а также для разрушения бетона. Особенно рекомендуется применять гидроножницы, если металл после разрушения сооружения предполагается сдавать на металлолом, гидроножницами металлические детали будут сразу разрезаться на отрезки, удобные для транспортировки. Например, можно разрезать металлоконструкции на отрезки длиной по 6 м, их затем удобно грузить на автопоезд или в железнодорожный вагон. На металлобазе их уже разрежут на более мелкие куски. Гидроножницы могут также использоваться для «окончательной резки» металлоконструкций прямо на рабочей площадке на куски, пригодные для загрузки в шредер для переработки металлолома.

Гидроножницы могут использоваться и для резки неметаллических и комбинированных материалов, например автомобильных шин с металлическим кордом.

Существуют также гидроножницы, предназначенные для разрушения железобетонных конструкций – бетоноломы . Их используют для разрушения бетонных плит перекрытий, колонн и прочих строительных конструкций. Использование этого инструмента высокоэффективно и рентабельно, особенно при разрушении высоких сооружений и строений неудобной формы. Когда цельность бетонной конструкции нарушена, снесены связующие элементы, конструкция становится неустойчивой, особенно в точках концентрации напряжений. С помощью бетонолома такую неустойчивую конструкцию можно разрушить с безопасного расстояния, хотя использование бетоноломов имеет и некоторые ограничения, главным образом по ширине раскрытия челюстей и их конфигурации, а также по длине рукояти стрелы экскаватора.

Гидравлические бетоноломы также могут оснащаться челюстями для вторичного измельчения крупных кусков и глыб бетона до размеров, удобных для дальнейшей переработки или транспортировки, а также для того, чтобы отделить стальную арматуру от бетона. Сменные челюсти с резцами для дробления и измельчения бетона и разрезания арматуры часто используются вместе с зубьями челюстей разного типа и конфигурации, такие комбинации позволяют скомпоновать инструмент, наиболее подходящий для данных конкретных условий работы.

Весь инструмент, режущий сталь по принципу ножниц, выполняет эту работу быстрее и безопаснее, чем ацетиленовая горелка, которая пожароопасна и наполняет помещение ядовитым дымом.

Гидроножницы режут и бетон, и арматуру, то есть разрушают железобетон. При этом получаются обломки самых разных размеров. Эта операция называется первичным разрушением.

Вторичное разрушение производится бетоноизмельчителями . Это навесное оборудование монтируется либо на стреле, либо на рукояти экскаватора. Впрочем, бетоноизмельчители могут использоваться и для первичного разрушения.

Существуют отличия бетоноизмельчителей от гидроножниц: у первых одна челюсть неподвижна и загнута для удобства захвата обломков с земли. Также гидроножницы обычно оснащаются вращателем на 360° для удобства работы, бетоноизмельчитель может и не иметь способности поворачиваться. Чтобы более эффективно разделять материалы при вторичной переработке, большинство моделей бетоноизмельчителей оснащаются ножами, располагающимися в задней части челюстей, для резки арматуры и небольших стальных деталей. Привод по­движной челюсти бетоноизмельчителя может быть гидравлическим или механическим – тягой, соединенной с гидроцилиндром «привода ковша». Задняя или правая челюсть соединяется через тягу с нижней частью рукояти стрелы. Хотя бетоноизмельчители механического типа способны совершать меньше движений, они популярны у небольших компаний, так как стоят дешевле, имеют меньше движущихся деталей и требуют меньше гидравлического оборудования.

При вторичной обработке бетонного боя разделяются бетонная крошка, металл арматуры и т. д. Это оборудование также может использоваться для дробления кирпича и обломков бетона при заготовке материала для отсыпки подушки при возведении фундамента или заполнения пустот в грунте.

При установке механического или гидравлического бетоноизмельчителя на экскаватор производители рекомендуют проконсультироваться у продавца, как подбирать длину хода штока гидроцилиндра ковша, которая, в частности, зависит от того, для какой работы будет использоваться орудие, например, для первичного разрушения или вторичной переработки. Гидроцилиндр закрепляется на рукояти стрелы на приваренной «бобышке», в которой обычно имеется три отверстия для крепления.

Если бетоноизмельчитель навешивается с помощью квик-каплера, также необходимо рассчитать длину хода штока гидроцилиндра и выбрать место крепления тяги. Кроме того, следует учесть, из какого металла выполнены детали сцепного устройства: из чугуна или малоуглеродистой стали. Если предполагается использовать орудие для первичного разрушения, при котором приходится с силой тянуть фрагменты постройки, на сцепное устройство могут воздействовать очень высокие нагрузки, что может стать причиной аварии, если металл сцепного устройства не выдержит.

Бетоноизмельчитель может помочь сэкономить значительные средства. Например, одна строительная компания, получив контракт на разрушение здания, сначала планировала взять в аренду дробильную установку, чтобы перерабатывать бетонные отходы на месте. Однако экономический расчет показал, что использовать эту дробильную установку придется не менее трех недель. Когда же компания приобрела навесной бетоноизмельчитель, с помощью которого бетонные конструкции отламывались от постройки, сбрасывались на землю и измельчались уже на земле, дробилка выполнила свою работу (и была отдана арендодателю) в течение всего четырех дней. Так, благодаря применению бетоноизмельчителя компания сэкономила более $10 тыс.

Режущие кромки всего инструмента, режущего бетон и сталь по принципу ножниц, изготавливаются из износостойкого материала и крепятся на болтах или сваркой. Обычно режущие кромки можно переворачивать противоположной стороной для повторного использования. Усилие сжатия челюстей создается гидроприводом. Чтобы продлить срок эксплуатации таких орудий, следует их правильно использовать.

Мультипроцессоры – это универсальные гидроножницы, которые благодаря применению разных сменных челюстей могут использоваться и в качестве гидроножниц, и в качестве бетоноизмельчителей. Приобретение дополнительного комплекта челюстей обходится намного дешевле, чем новые гидроножницы.

Мультипроцессоры идеальны для работы в условиях тесноты. Благодаря набору сменных челюстей с помощью универсального мультипроцессора можно выполнить работы, для которых пришлось бы использовать несколько разных орудий: бетонолом, бетоноизмельчитель, гидроножницы для разрезания различных типов конструкций – от арматуры до стальных баков.

Однако универсальный инструмент не всегда оптимальный выбор. В некоторых случаях специализированный инструмент для работы с одним материалом будет работать с намного большей производительностью и скоростью, чем мультипроцессор, способный разрушать разные материалы.

Средства разрушения массивов и конструкций

Для разрушения материалов разбираемых строительных конструкций широко применяются или находятся в стадии разработки и испытания средства разрушения, которые можно классифицировать по виду энергии, воздействующей на материал разрушаемых конструкций, и приложению разрушающих сил. По виду энергии способы разрушения делятся на механические, термические и взрывные, по приложению сил - на контактные и шпуровые средства (табл.
ел).

Контактные средства. Основными недостатками контактных средств разрушения в условиях реконструкции являются большой разлет осколков разрушенного материала, а также значительные габариты установок. По этой же причине ограниченно применяются шпуровые заряды гидровзрыв и другие шпуровые взрывчатые средства на основе взрывчатых веществ. Однако при разрушении ряда конструкций, например фундаментов, можно организовать рабочую зону разрушения (на свободных площадках, в цехах, из которых выведено действующее производство или возможна остановка, отключение или защита действующего оборудования). В этих условиях целесообразно применение таких высокопроизводительных контактных средств разрушения, как гидро- и пневмомолот, взрывогенератор, накладные и кумулятивные заряды.

Шпуровые средства. Преимуществами "шпуровых средств являются относительно малый разлет осколков разрушаемого материала, бесшумность, простота конструкции, надежность в работе, возможность расположения установок разрушения на расстоянии до 30 м от рабочего органа, что позволяет применять их в особо стесненных условиях реконструкции. Недостаток шпуровых средств - необходимость производства трудоемких работ по бурению шпуров.

При разрушении шпуровыми средствами железобетонный массив (например, фундамент) разбивается в плане на технологические захватки или участки разрушения, размеры которых зависят от разрушающей силы применяемых средств и способа уборки разрушенного бетона. Последовательность разрушения по захваткам, а также расстояние между шпурами зависят от числа поверхностей фундамента, освобожденных от земли и примыкающих конструкций, т. е. от свободных поверхностей фундамента (рис. 6.3).

При количестве свободных поверхностей менее трех нецелесообразно производить работы по разрушению фундаментов без освобождения дополнительных свободных поверхностей. Так, разрушение материала фундамента на захватке I обеспечивает образование третьей свободной поверхности на границе с захваткой II и следующими захватками и так далее по ходу разрушения (рис. 6.3, б).

Расстояния между шпурами, которые бурятся по границам захваток, при четырех свободных поверхностях составляют 0,3...0,4 м для бетонных и 0,25...0,3 м для железобетонных фундаментов, при трех свободных поверхностях - соответственно 0,15...0,4 м и 0,12...0,3 м.

При толщине более 1 м фундамент разбивается на вертикальные слои, высота которых для шпуровых средств принимается 0,5...0,8 м.

При разрушении фундамента шпуровыми средствами на первой захватке откалываемая часть обычно имеет форму куба или прямоугольного параллелепипеда. На последующих захватках бетон откалывается по наклонной плоскости,

Причем на каждом последующем отколе уменьшается угол откола частей фундамента. При угле откола менее 60° необходимо бурить дополнительные шпуры, перпендикулярные к плоскости откола, и разрушать бетон, откалывая небольшие куски до получения взаимно перпендикулярных плоскостей откола.

Механический способ. Ручные пневмо- и электромашины применяют при обрушении монолитных бетонных, железобетонных и кирпичных сводчатых покрытий, а также при разрушении монолитных бетонных конструкций небольшого объема. Этот способ является трудоемким и дорогим, поэтому его можно применять только при небольшом объеме работ.

Другие разновидности механического способа разрушения конструкций применяют для разрушения сводчатых кирпичных, бетонных и железобетонных перекрытий (с применением клин-молотов на экскаваторе, кране), для разрушения кирпичных стен и перегородок (с применением шар-молота), разрушения бетонных оснований (автобетоноломы, рыхлители ударного действия, гидро- и пневмомолоты от гидравлических экскаваторов), бетонных и кирпичных конструкций (гидро- и пневмомолоты, гидравлические раскалыватели).

Механический и термический способы применяют для разделения конструкций (при их разборке) и устройстве проемов и отверстий в различных конструкциях: механическое сверление, бурение и резка (с использованием ручных сверлильных машин с твердосплавными и алмазными кольцевыми сверлами, сверлильных станков с алмазными кольцевыми сверлами, буровых установок и перфораторов, машин и станков с алмазными отрезными дисками, гидравлического навесного оборудования и установок для срезки голов свай, электрических бороздоделов); газокислородная резка и термическая резка (кислородное копье, газоструйное порошково-кислородное копье, порошково-кислородный резак, реактивно-струйная горелка, термобур); электродуговая, плазменная и лазерная резка (установки электродугового плавления, плазменной и лазерной резки), гидроструйная резка (установки гидроструйного действия).

Взрывной способ при реконструкции промышленных зданий применяется для разрушения или дробления каменных, бетонных и железобетонных конструкций, обрушения старых зданий и сооружений на их основание или в заданном направлении. Взрывной способ может быть также использован при разрушении металлических и железобетонных конструкций на более мелкие части, удобные для перемещения.

Наряду с общеизвестными средствами разрушения в последние годы все более широкое применение находят для разрушения железобетонных и других конструкций такие шпуровые средства, как установки электрогидравлического эффекта (ЭГЭ), гидроклиновой раскалыватель, гидропороховой скалолом, расширяющиеся смеси, а также взрыво-генераторные установки.

Принцип действия электрогидравлических установок (ЭГУ) основан на применении электрогидравлического эффекта Л. А. Юткина. который представляет собой высоковольтный импульсный разряд электрического тока в жидкости, сопровождающийся выделением энергии в виде ударных и акустических волн и др. В электрогидравлическом эффекте (ЭГЭ) используется энергия, накопленная в конденсаторной батарее. В результате электрического разряда, происходящего в жидкой среде, формируется канал, представляющий собой парогазовую полость, расширение которой сопровождается волнами давления и скоростным потоком, образующим электрогидравлический удар, который разрушает материал разбираемой конструкции. Искровой разряд происходит в жидкости, залитой в шпур глубиной 0,3-0,5 м и диаметром 25-42 мм, пробуренный в теле конструкции (например, фундамента).

В настоящее время для разрушения строительных конструкций применяют ЭГУ типа «Вулкан», ЭГУРН, «Базальт» и др.

В технологический комплекс по разрушению железобетонных конструкций ЭГЭ входят: установка ЭГУРН, источник электроэнергий напряжением 380/220 В установленной мощностью 20кВА, источник сжатого воздуха производительностью 5 м3/мии, источник технической воды (водопровод, емкость), аппаратура для резки арматуры (газо- или электросварка), средства бурения шпуров (перфораторы, шланги, буровые штанги), средства разборки бетона (клинья, ломы, пневмомолотки), подъемно-транспортные средства для погрузки и удаления бетонного боя и кусков арматуры.

Гидроклиновой раскалыватель, приводимый в действие с помощью гидроцилиндра, применяется для разрушения бетонных фундаментов с маркой бетона до 300 при любой степени внутренней стесненности реконструируемого здания. Рабочий орган этого устройства представляет собой вертикально стоящий цилиндр, в средней части которого на всю высоту вырезан клин, сужающийся снизу вверх. При подъеме клинообразной части цилиндра вверх боковые части раздвигаются, увеличивая диаметр цилиндра. За счет подбора углов клина усилие, развиваемое цилиндром, увеличивается в несколько раз (до 10) и достигает 1500-2000 кН.

Так, для раскалывания бетонных фундаментов применяют установки, состоящие из маслонасосной станции и нескольких (до 5) клиновых устройств. Для отделения частей бетона в нем бурят шпуры с шагом, зависящим от прочности бетона и составляющим 400-800 мм. Диаметр шпуров на 3-5 мм больше диаметра рабочего органа. Рабочий орган вводится в шпур, затем масло под давлением - в гидроцилиндр. Откалывание кусков бетона происходит без разлета осколков, сопровождается слабым треском. Производительность установки 0,25-0,5 м3/ч.

Гидроимпульсный скалолом, разработанный Украинским отделением института Гидропроект им. С. Я. Жука, относится к взрывным шпуровым средствам, и разрушение им является разновидностью гидровзрыва. В пробуренную в бетоне скважину (шпур) диаметром 43 мм и предварительно залитую водой вставляют скалолом, снабженный охотничьим патроном 12-го калибра, который заряжен бездымным порохом марки «Сокол» или «Беркут», а затем производят выстрел. Разрушение бетона скалоломом происходит в режиме воздействия на стенки скважины гидравлического пресса, возникающего при резком расширении пороховых.

Расширение твердых смесей предварительно пробуренных шпурах представляет большой интерес, особенно расширение смеси типа «Бристар» (Япония) и НРС-1, разработанной НПНПстромом.

В массиве бурят шпуры, параметры и расположение которых определяются в зависимости от физико-механических характеристик разрушаемого материала. Глубина шпуров составляет не менее 70 % высоты разрушаемого массива; при этом чем больше диаметр шпура, тем сильнее разрушающее усилие на его стенки. Смесь порошка с водой заливается в пробуренные шпуры до их устья.

Расход порошка, необходимого для приготовления расширяющейся смеси, определяется из расчета 2 г на 1 см3 шпура. Водотвердое отношение по массе должно находиться в пределах 0,30-0,32. Расширяющее усилие увеличивается со временем и за сутки достигает ЗОМПа.

Преимуществами их перед другими средствами являются отсутствие осколков и шума, большое количество одновременно заполняемых шпуров, которые через сутки вызывают растрескивание неограниченных в объеме массивов.

Взрывогенераторную установку типа ВН-2, разработанную ЦНИИподземмашем, целесообразно применять для разрушения фундаментов и других железобетонных конструкций, негабаритных скальных кусков породы и т. д.

Принцип действия ВН-2 заключается в следующем: два жидких компонента (окислитель и горючее) непрерывно поступают из специальных емкостей в струйный взрывной аппарат (форсунку), откуда вытекают отдельными струями. При смешении отдельных струй образуется компактная струя сильнодействующего взрывчатого вещества, направляемая на разрушаемый материал. Инициатором взрыва является жидкий сплав калия с натрием, впрыскиваемый небольшими порциями (0,5 г) в струю взрывчатого вещества с регулируемой частотой (80-1500 в мин).

Бетон и другой материал дробится за счет энергии взрыва, воздействия целого комплекса газодинамических, механических и термических процессов, способствующих интенсивному разрушению.

Разрушение массивов из бетона марки 300 и более, а также густоармированных массивов производится с предварительным бурением вертикальных или наклонных шпуров. При этом увеличивается производительность взрывогенератора, которая в зависимости от прочности разрушаемых конструкций составляет 42... 150 м3/ч.

Недостатками взрывогенераторов являются большой разлет осколков, значительный шум (до 108 дБ в радиусе 50 м) и выделение токсичных газов.

При выборе способов разборки и разрушения конструкций одними из основных показателей являются трудоемкость (табл. 6.2) и сроки выполнения работ, однако эффективность применения того или иного способа существенно зависит также от выхода годных к повторному использованию материалов.

Последние материалы

• Основные закономерности татического деформирования грунтов

  За последние 15...20 лет в результате многочисленных экспериментальных исследований с применением рассмотренных выше схем испытаний получены обширные данные о поведении грунтов при сложном напряженном состоянии. Поскольку в настоящее время в…

• Упругопластическое деформирование среды и поверхности нагружения

  Деформации упругопластических материалов, в том числе и грунтов, состоят из упругих (обратимых) и остаточных (пластических). Для составления наиболее общих представлений о поведении грунтов при произвольном нагружении необходимо изучить отдельно закономерности…

• Описание схем и результатов испытаний грунтов с использованием инвариантов напряженного и деформированного состояний

  При исследовании грунтов, как и конструкционных материалов, в теории пластичности принято различать нагружение и разгрузку. Нагружением называют процесс, при котором происходит нарастание пластических (остаточных) деформаций, а процесс, сопровождающийся изменением (уменьшением)…

• Инварианты напряженного и деформированного состояний грунтовой среды

  Применение инвариантов напряженного и деформированного состояний в механике грунтов началось с появления и развития исследований грунтов в приборах, позволяющих осуществлять двух- и трехосное деформирование образцов в условиях сложного напряженного состояния…

• О коэффициентах устойчивости и сопоставление с результатами опытов

  Так как во всех рассмотренных в этой главе задачах грунт считается находящимся в предельном напряженном состоянии, то все результаты расчетов соответствуют случаю, когда коэффициент запаса устойчивости к3 = 1. Для…

• Давление грунта на сооружения

  Особенно эффективны методы теории предельного равновесия в задачах определения давления грунта на сооружения, в частности подпорные стенки. При этом обычно принимается заданной нагрузка на поверхности грунта, например, нормальное давление р(х), и…

• Несущая способность оснований

  Наиболее типичной задачей о предельном равновесии грунтовой среды является определение несущей способности основания под действием нормальной или наклонной нагрузок. Например, в случае вертикальных нагрузок на основании задача сводится к тому…

• Процесс отрыва сооружений от оснований

  Задача оценки условий отрыва и определения требуемого для этого усилия возникает при подъеме судов, расчете держащей силы «мертвых» якорей, снятии с грунта морских гравитационных буровых опор при их перестановке, а…

• Решения плоской и пространственной задач консолидации и их приложения

  Решений плоской и тем более пространственных задач консолидации в виде простейших зависимостей, таблиц или графиков очень ограниченное число. Имеются решения для случая приложения к поверхности двухфазного грунта сосредоточенной силы (В…

Предназначена для ремонта действующих трубопроводов с разрушением и без разрушения старой трубы, а также для бестраншейной прокладки в грунте. Работа установки возможна из колодцев диаметром 1500 мм. Усилие протягивания 25 тс, диаметр разрушаемой трубы до 180 мм.

Предназначена для ремонта действующих трубопроводов с разрушением и без разрушения старой трубы, а также для бестраншейной прокладки в грунте. Установка работает из котлована. Усилие протягивания 40 тс, диаметр разрушаемой трубы до 220 мм.

Предназначена для ремонта действующих трубопроводов с разрушением и без разрушения старой трубы, а также для бестраншейной прокладки в грунте. Установка может монтироваться через люк диаметром 600 мм. Усилие протягивания 60 тс, диаметр разрушаемой трубы до 400 мм.

Предназначена для бестраншейной замены вышедших из строя трубопроводов методом разрушения старых труб с одновременной укладкой новых. Установка работает из котлована. Усилие протягивания 175 тс, диаметр разрушаемой трубы 100-800 мм, длина трубы до 150 м.

Предназначена для бестраншейной замены вышедших из строя трубопроводов методом разрушения старых труб с одновременной укладкой новых. Установка работает из котлована. Усилие протягивания 255 тс, диаметр разрушаемой трубы 150-1200 мм, длина трубы до 150 м.

Установки разрушения (санации) труб предназначены для бестраншейной замены старых трубопроводов путем их разрушения и протягивания новой трубы такого же диаметра или большего.

В условиях большого города все труднее и труднее производить замену инженерных коммуникаций открытым способом, т.к. в силу вступили законы, запрещающие вскрывать дорожные полотна и к тому же данный способ дороже, чем бестраншейный.

В стесненных городских условиях иногда проще проложить коммуникации по старым линиям с учетом увеличения их пропускной способности, чем тянуть и прокладывать новые.

На сегодняшний день наиболее распространенными методами бестраншейной замены трубопровода является метод «труба в трубе», т.е. разрушение старой трубы с одновременной протяжкой новой. На сегодняшний день данные технологии применяются в 90% случаев.

Установки разрушения применяются для реконструкции различных видов подземных коммуникаций: водопровод, канализация, газопровод.

Представлены разные типы установок, которые могут монтироваться через люк диаметром 600 мм или работать из котлованов.

Установки могут работать как от гидравлической станции, так и от гидросистемы строительной техники, с помощью блока согласования.

Одно из основных направлений деятельности «Энерпром» – производство и продажа установок разрушения (санации) труб. Оставьте заявку на сайте – и наши консультанты свяжутся с вами для определения комплектации техники инструментами, запасными частями и расходными материалами, уточнения цены и способа доставки.

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.