Методы демонтажа строительных конструкций Повторное использование строительных отходов

Структура работы 1. Общая информация, обоснование актуальности темы 2. Методы демонтажа механический демонтаж с помощью дистанционно-управляемых машин использование гидроклиньев использование алмазного инструмента безвзрывное разрушение железобетонных конструкций буровзрывной электрогидравлический комбинированный метод 3. Переработка строительного мусора

Актуальность темы демонтажа обосновывается огромным количеством домов, готовящихся к сносу. Сносимые пятиэтажные здания На период гг. необходимо было произвести снос домов, общей площадью 6,5 млн. м 2 На период гг. запланирован снос домов площадью 7,4 млн. м 2 В первые 6 месяцев 2010 года будет снесено 112 домов.

Карта г.Москва с территориями сносимых серий

«Фенольные дома» в Москве Мэром Москвы подписано распоряжение о их сносе. Количество домов – 260 с общей площадью 5,7 млн.м 2 Демонтаж отдельных зданий при реконструкции квартальной застройки Расположение сносимых фенольных домовВАО ул. Николая Химушина, д.3, к.3

Методы демонтажа механический термический электрогидравлический буровзрывной комбинированный по способу разрушения и виду энергии, воздействующей на материал разрушаемого элемента

Механический метод Данный метод предусматривает использование пневматического, электрифицированного инструмента или навесного оборудования на экскаваторы. Способы демонтажа, использующие механическую энергию для разрушения демонтаж с помощью дистанционно-управляемых машин использование гидроклиньев использование алмазного инструмента использование навесного оборудования на экскаватор (гидромолот, гидроножницы) рассматриваются в работе

Демонтаж с помощью дистанционно-управляемых машин На примере машин фирмы BROKK Данная техника разработана специально для демонтажных работ. Область применения: разрушение железобетонных конструкций армированные бетонные фундаменты ростверки плиты пандусы бетонные полы и стяжки

мягкое (без динамических нагрузок и шума) разрушение зданий (с помощью гидроножниц): железобетонных кирпичных панельных ветхих и аварийных

демонтаж конструкций внутри здания устройство проемов, арок разрушение межэтажных перекрытий лестниц высотный демонтаж

разборка фасадных стен Роботы-манипуляторы могут производить демонтаж, находясь на подвесной платформе.

демонтаж металлоконструкций безопасный демонтаж в зонах, с повышенным содержанием токсичных веществ самостоятельный подъем по лестнице

Достоинства: мобильность небольшие размеры (проходит в дверной проем) большая мощность способность разрушать массивные конструкции электрический привод возможность работы в помещении безопасность, т.к. оператор может находиться на удалении быстрая смена навесного оборудования простота технического обслуживания высокая точность исполнения Недостатки: образующийся строительный мусор трудно сортировать для вторичного использования

Технические характеристики моделей Brokk 50 – наименьшая модель в ряду Габариты 1380 х 600 х 940 – без навесного оборудования 1950 х 1150 х 1045 – с навесным оборудованием и аутригерами Вылет стрелы (макс.) 2500 мм Вес: 470 кг – без навесного оборудования 70 кг – макс. вес навесного оборудования Двигатель: Электромотор, мощностью 5,5 к Вт Макс. энергия удара – 101 Дж

Brokk 400 – наибольшая модель в ряду Вес: 4800 кг – без навесного оборудования 600 кг – макс. вес навесного оборудования Двигатель: Электромотор, мощностью 30 к Вт Габариты 4197 х 1500 х 1722 – без навесного оборудования 4174 х 2448 х 1897 – с навесным оборудованием и аутригерами Вылет стрелы (макс.) до 7 м Макс. энергия удара – 1100 Дж

Технические характеристики навесного оборудования Гидромолоты Модель Энергия удара, дж Удары/мин Вес, кг Подходит для SB Brokk 50 SB Brokk 90, Brokk 180 SB Brokk 180 SB Brokk 330D SB Brokk 260 SB Brokk330D, 400 SB Brokk 400

Бетоноломы Модель Раскрытие, мм Арматурный профиль, мм Мощность сжатия, кН(т)Вес, кг Подходит для СС (22)73Brokk 50 СС320320Ø20350 (35.6)140Brokk 90 СС420420Ø28374 (38.1)265Brokk 180 СС520531Ø28471 (48)407Brokk 260 СС560560Ø28510 (52)590Brokk 330D, 400 Ножницы по металлу Модель Вес, кг Режущая сила Ширина захвата, мм Подходит для SC кН/102 т 185Brokk 180, 260, 330D, 400 SC кН/138 т 245Brokk 180, 260, 330D, 400 HCS кН/17 т 300Brokk 50, 90 HCS кН/31 т 330Brokk 90, 180 CC 420S кН/74 т 145Brokk 180

Гидроклинья Применение гидроклиньев позволяет без вибрации разрушать бетонные и железобетонные конструкции, вызывая в них растягивающие напряжения.

Гидроклинья в своей работе используют то, что бетон и каменные материалы плохо сопротивляются растяжению. Но в то же время они развивают достаточное усилие, чтобы разрывать арматуру железобетона. Например, 4 совместно работающих клина способны разорвать арматуру диаметром 40 мм с шагом армирования 15 мм.

Технология выполнения работ: 1. Бурение отверстий с помощью алмазного сверления Диаметр и глубина отверстия зависит от типа используемого гидроклина. Диаметр мм. Длина мм. 2. Гидроклин вставляется в отверстие 3. При помощи гидростанции оказывается давление через клин на стенки отверстия 4. Материал разрушается из-за возникающих растягивающих напряжений

Достоинства гидроклиньев контролируемое разрушение отсутствие вибраций, пыли

высокая безопасность автономность Недостатки низкая производительность

Разрушение конструкций с использованием алмазной техники Стенорезные машины дисковые машины глубина реза от 125 мм до 1005 мм точность аккуратность реза канатные машины глубина реза достигает 60 м производительность от 2 до 8 м 2 в час

Достоинства: отсутствие динамических нагрузок на конструкцию и рабочих возможность отрезать части необходимого размера (удобные для переработки) мобильность сравнительно высокая производительность возможность использования для сильно армированных конструкций Недостатки: быстрый износ оборудования

Безвзрывное разрушение железобетонных конструкций Достоинства производит разрушение безопасным и точным способом, без вибрации и шума, без выделения вредных газов, наносящих ущерб экологии работы по разрушению могут выполняться параллельно с другими, что не требует приостановки работ на время разрушения возможно использовать под водой прост в использовании может использоваться в зонах обозначенных как взрывоопасные и пожароопасные используется как при больших, так и при малых объёмах работ Максдинамит Цемент Maxdinamit Cement Недостатки необходимость бурения большого количества шпуров

Технология выполнения работ: 1. Разметка и бурение шпуров Шпуры должны быть равны толщине конструкции, но не быть сквозными. Максимальная длина шпура – 1,8 м, минимальная – пять диаметров. Шаг в сетке шпуров = 5-8 диаметров 2. Приготовление раствора Максдинамит цемент смешивается с 20-23% воды. Смешивание ведется с помощью миксера на низких оборотах. 3. Заполнение шпуров раствором Заполняются самотеком или с помощью специального картриджа 4. Начало трещинообразования – минут 70-95% расширения – 2 суток максимальное расширение – 4 суток

Разрушаемый материал Среднее расстояние между отверстиями, мм Расход, кг/м 3 диаметр 30 мм диаметр 40 мм Бетон , Железобетон * * Расход Максдинамит цемента зависит от степени армирования железобетона. Для уточнения его расхода желательно проводить пробные разрушения образцов.

Буровзрывной метод Данный метод демонтажных работ считается одним из первых. Метод основан на использовании энергии взрыва, образующегося при воздействии на взрывчатое вещество (ВВ) начального импульса от искры или удара. Для взрыва используют шпуровые или камуфлетные заряды.

Достоинства высокая производительность работ Недостатки высокий уровень шума сильное выделение пыли динамическая нагрузка на прилегающие здания из-за сложности работ необходима высокая квалификация рабочих В настоящее время не находит широкого применения в городах России.

Электрогидравлический метод Метод основан на применении Электро Гидравлического Эффекта (ЭГЭ) или эффекте Юткина. Принципиальная электрическая схема ЭГЭ Причины разрушения материала: ударные волны давление гидропотока кавитация

Технология выполнения работ: 1. Разметка шпуров и их бурение. На расстоянии мм 2. Подготовка электрогидравлической установки к работе 3. Подготовка электрогидравлических взрывателей к работе и нарезка отрезков взрывающихся проводников 4. Монтаж взрывающегося проводника на взрывателе 5. Заполнение шпуров водой 6. Установка взрывателей в шпуры 7. Отход рабочих на безопасное расстояние 8. Накопление электрической энергии 9. Разряд и снятие остаточного напряжения 10. Подход рабочих к объекту разрушения 400 – 900 секунд Состав звена – 2 человека: оператор и проходчик. Часть операций цикла может быть совмещена во времени с процессом бурения.

Достоинства: возможность регулирования силы разряда безопасность проведения работ возможность комбинирования с разрушением механическими методами возможно использовать для разделения бетонного камня и арматуры повышение производительности в разы Недостатки: возможность полного разрушения только неармированных конструкций

Технические характеристики электрогидравлических установок Модель «Вулкан К-32» Максимальная энергия импульса, к Дж Рабочее напряжение, кВ Емкость конденсаторной батареи,, мкФ Длительность зарядного цикла, с Радиус действия (длина кабельного вывода), м 20 Производительность, м 3/смену Обслуживающий персонал, чел Питающая сеть: напряжение, В число фаз частота, Гц Потребляемая мощность, к Вт-ч/м ,20

Модель «Эгурн» Рабочее напряжение, кВ Энергия импульса, к Дж Потребляемая мощность, к Вт-ч/м ,20 Производительность установки при расколе, м 3/ч: бетонных конструкций железобетонных конструкций... 1,02,5

Комбинированный метод Бурение шпуров алмазным инструментом 1. Разрушение гидроклиньями 2. Электрогидравлический метод Преимущества: возможно управлять направлением разрушения материала Недостатки: увеличение объемов бурения

Электрогидравлический метод Разрушение гидромолотами, гидроножницами Преимущества: возрастание производительности механического разрушения в разы применяется для массивных конструкций и для бетонов с высокой прочностью Недостатки: увеличение объемов бурения

Образование трещин в разрушаемом материале

«Традиционный» метод сноса – разрушение с помощью навесного оборудования на экскаваторы (гидромолот, гидроножницы, удлиненные стрелы) «Традиционное» решение относительно строительного мусора – захоронение на полигонах Переработка строительного мусора

Варианты возможного использования сносимых конструкций: дробление конструкций и изготовление вторичного щебня и арматуры – развито слабо повторное использование панелей не в жилищном строительстве (после обследования с помощью неразрушающих методов) – не используется Вторая жизнь строительных материалов экономя металла, за счет повторного использования стали зданий с металлическим каркасом прочность бетона на вторичном заполнителе ниже экономя природного щебеня при снятии панелей закладные детали получают повреждения решение экологических задач сложность очистки арматуры от налипшего бетона

Рассмотрение вопроса повторного использования строительного мусора позволяет смотреть на результаты демонтажа, не как на проблему. А как на решение проблемы относительно материалов для нового строительства. А на существующие полигоны строительного мусора, как на запас строительных материалов. Опыт зарубежных стран показывает, что компании, занимающиеся переработкой и утилизацией отходов, не охотно берутся за работу со строительным мусором. И без государственного стимулирования и поддержки решение данного вопроса, непосредственно влияющего на экологическую ситуацию, невозможно.

Переработка строительного мусора на стационарных установках Используются дробилки с двухстадийным дроблением. Установка первичного разрушения Основные стадии переработки: разрушение некондиционного железобетона агрегатами первичного разрушения (УПН); первичное дробление бетонных отходов щековой дробилкой до размеров не более 200 мм с высвобождением арматуры; бетоны марки до 500; вторичное дробление и фракционирование щебня из дробленого бетона на агрегате мелкого дробления и сортировки.

Макет установки первичного дробления

1. Рабочая поверхность представляет собой неподвижный колосниковый стол. 2. Изделие подается в зону разрушения толкателем с электромеханическим приводом. 3. Усилие пресса 1600 кН. Разрушение происходит циклично полосами шириной до 200 мм на всю ширину перерабатываемой панели. 4. Затем данные полосы поступают в дробилку вторичного дробления. Например, дробилки щекового действия СМД Фракционирование измельченного щебня. Технология выполнения работ: дробилка СМД-109

Габариты установки первичного дробления позволяют измельчать элементы, больщие по размеру, чем самый крупный элемент дома серии К-7. Фото установки первичного дробления Габариты наибольшего разрушаемого элемента 7 х 3,2 х 0,6 м >> 5 х 3,1 х 0,16 м Габариты плиты перекрытия зданий серии К-7 Это значит, что возможно ведение демонтажа целыми панелями.

Технология демонтажа целыми панелями: 1. Разбивка стыков и освобождение закладных деталей. Используются отбойные молотки. 2. Сверление отверстий, необходимых для строповки элементов конструкции. Или строповка другими способами. 3. Временное закрепление элементов. Используются подкосы. 4. Резка закладных деталей. Используются ручные машины. 5. Снятие элемента конструкции. 6. Перенос панели на временный склад или непосредственно на автотранспорт.

Рекомендации по применению рассмотренных в работе методов Демонтаж с помощью дистанционно-управляемых машин каменные, бетонные, железобетонные или металлические конструкции целые здания или их части высотный демонтаж ветхие дома с возможностью обрушения Гидроклинья каменные, бетонные или железобетонные конструкции массивные конструкции (фундаменты под оборудование) Алмазная резка каменные, бетонные или железобетонные конструкции устройство проемов и отверстий бурение шпуров

Расширяющиеся цементы массивные бетонные или железобетонные конструкции для избегания динамических нагрузок Электрогидравлический метод массивные бетонные или железобетонные конструкции в сочетании с другим методом для повышения производительности последнего