Способ демонтажа монолитного железобетонного безбалочного перекрытия с утилизацией материалов от разборки Российский патент 2024 года по МПК E04G23/08 

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу демонтажа монолитных железобетонных конструкций с последующей утилизацией образованного строительного материала после разборки.

Известен способ безвзрывного разрушения в статическом режиме монолитных объектов, включающий комплект гидроклиньев - DARDA -немецкой фирмы Porsfeld Gmbh und Co, гидроклинья типа C-15W - японской фирмы Hirado Ltd, а также установки: HRS-100, HRS-97, HRS-60, HRS-40, HRS-33, из публикаций в Горном журнале в июне 1996 г. Ю.А. Лебедевым, А.К. Горьковым, А.Б. Макаровым, В.Т. Колодиным в статье: «Безвзрывной раскол скального массива», стр. 35-40 - [1]. Способ блочного разрушения монолитных объектов включает бурение шпура или скважины, размещение в нем гидроклинового распорного устройства, имеющего клин и раздвижные матрицы, и пакера, включение насоса, заполнение жидкостью распорного устройства под давлением через канальную трубу, образование трещины, выключение насоса и извлечение распорного устройства. Недостатком данного способа является возможность его ограниченного использования в городских условиях для демонтажа объекта.

Общеизвестными способами разрушения объектов капитального строительства (зданий и сооружений) является их демонтаж с помощью обрушения посредством использования соответствующей строительной техники с целью механического воздействия на строительные конструкции - [2], а также посредством проведения взрывных работ - [3]. Поскольку нарушение устойчивости объекта при разрушении соответствующих связей в ходе демонтажа может повлечь за собой самопроизвольный обвал строительных конструкций, данной способ требует значительного увеличения ограждаемой площади участка, на котором ведутся строительные работы. Кроме этого, демонтаж общеизвестными способами сопровождается образованием значительного количества строительного мусора различных форм и размеров, требующего утилизации.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, заявляемого способа является «Способ демонтажа монолитной железобетонной конструкции с утилизацией материалов от разборки» (патент на изобретение Российской Федерации № RU 2779800 С1 (МПК E04G 23/08 (2006.01). Данный способ имеет существенный недостаток, который обусловлен следующем. В случае демонтажа конструкций без производства взрывных работ необходимо использовать крупногабаритную строительную технику (например башенный кран). Средняя масса монолитной железобетонной плиты составляет 7 тонн. Стандартные технические характеристики автокранов на базе КАМАЗ показывают грузоподъемность при вылете стрелы крана до 28 метров и в размере, не превышающем 300 кг.

В результате расчетов монолитной железобетонной плиты размером 3000×3000×100 мм установлено, что масса данной плиты равна 2250 кг. Однако, в случае разделения данной конструкции на укрупненные блоки размером 1000×1000 мм, вес одного блока составит 250 кг. Таким образом, данный вес входит в пределы допустимой грузоподъемности автокрана и позволяет применить его для производства демонтажных работ. Вместе с тем, автокран достаточно мобилен и удобен в использовании по сравнению с башенным краном, что позволяет применять его для производства демонтажных работ на объектах, удаленных друг от друга. Кроме этого, известный-способ прототип не раскрывает возможности дальнейшего вторичного использования сырья, образовавшегося при демонтаже конструкций. Предлагаемый способ позволяет решить данную техническую задачу.

Технический результат, который реализуется при использовании предложенного технического решения, заключается в повышении технологической эффективности производства демонтажных работ за счет сокращения времени выполнения подготовительных работ с целью расчета разлета обломков конструкций при механическом разрушении объекта и определения мест механического воздействия, отсутствия необходимости проведения взрывных работ, привлечения крупногабаритной строительной техники, сокращения размеров демонтируемых элементов конструкции, а также за счет обеспечения возможности вторичного использования бетонного лома в качестве сырья для изготовления бетонных композитов.

Общими признаками прототипа и заявляемого способа является то, что в соответствии с известным способом выполняется бурение шпуров, устройство сквозных отверстий для строповки монолитного железобетонного безбалочного перекрытия, крепление через сквозные отверстия петлей цепных строп, строповка монолитного железобетонного безбалочного перекрытия с выборкой слабины цепей стропа, алмазная резка монолитного железобетонного безбалочного перекрытия на блоки с помощью канатной машины, перемещение блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия краном к месту отбойки, отбойка блоков, измельчение образовавшегося бетонного лома в щековой дробилке.

Отличительными признаками заявляемого способа являются:

1. заблаговременное выполнение расчета массы монолитного железобетонного безбалочного перекрытия, исходя из которого определяется предельно допустимый вес и размеры одного блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия в соответствии с грузоподъемностью крана;

2. выполнение временного усиления монолитного железобетонного безбалочного перекрытия путем устройства под центром тяжести каждого блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия металлических стоек, имеющих в основании гидравлические домкраты и соединенных между собой металлическими поясами жесткости по середине и в основании каждой стойки,

3. последующее поддомкрачивание блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия и разметка железобетонного безбалочного перекрытия на блоки таким образом, чтобы рез перекрытия при демонтаже от края перекрытия был на расстоянии не более 50 см для устойчивого положения блока перекрытия без дополнительной опоры;

4. выполнение устройства сквозных отверстий для строповки монолитного железобетонного безбалочного перекрытия, крепления через сквозные отверстия петлей цепных строп, строповки монолитного железобетонного безбалочного перекрытия с выборкой слабины цепей стропа, алмазной резки монолитного железобетонного безбалочного перекрытия на блоки с помощью канатной машины, перемещения блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия краном к месту отбойки поэтапно для каждого блока в отдельности;

5. определение количества этапов по демонтажу исходя из принятого количества блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия;

6. разделение отсевов дробления на фракции для последующего использования в бетонных композитах.

Изобретение пояснено чертежами.

На фигуре 1 представлена технологическая последовательность производства демонтажных работ монолитного железобетонного безбалочного перекрытия.

На фигуре 2 представлена схема временного усиления монолитного железобетонного безбалочного перекрытия путем устройства под центром тяжести каждого блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия металлических стоек.

На фигурах используются следующие обозначения арабскими цифрами:

1 - монолитное железобетонное безбалочное перекрытие;

2 - монолитная железобетонная колонна;

3 - металлическая стойка;

4 - разметка мест алмазной резки монолитной железобетонной безбалочной плиты;

5 - отверстия для строповки демонтированного блока;

6 - последовательность производства демонтажных работ (I, II, III, IV);

7 - металлические пояса жесткости;

8 - гидравлический домкрат.

Применение заявленного способа осуществляется следующим образом.

Заблаговременно выполняется расчет массы монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) с целью определения предельно допустимого веса и размеров одного блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) в соответствии с грузоподъемностью крана (на фигурах не показано), имеющегося в распоряжении производителя работ на строительной площадке.

Затем осуществляется временное усиление монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) путем устройства под центром тяжести каждого блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) металлических стоек (3). Металлические стойки (3) имеют в своем основании гидравлические домкраты (8), предназначенные для поддомкрачивания перекрытия непосредственно перед бурением шпуров, устройством сквозных отверстий (5) для строповки, креплении строп и алмазной резки на блоки. Металлические стойки (3) перед производством работ по поддомкрачиванию перекрытия (1) соединяются между собой металлическими поясами жесткости (7) по середине и в основании каждой стойки (3).

Следующим этапом является разметка (4) железобетонного безбалочного перекрытия (1) на блоки таким образом, чтобы рез перекрытия при демонтаже от края перекрытия (1) был на расстоянии не более 50 см для устойчивого положения блока перекрытия (1) без дополнительной опоры.

После выполнения указанных подготовительных операций выполняется бурение шпуров, устраиваются сквозные отверстия (5) для строповки монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1). Затем осуществляется строповка монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) с выборкой слабины цепей стропа, алмазная резка монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) на блоки с помощью канатной машины, перемещение блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия (1) краном к месту отбойки, отбойка блоков и измельчение образовавшегося бетонного лома в щековой дробилке.

Заключительным этапом является разделение отсевов дробления на фракции. Примером оборудования, которое может применяться для отсева дробления, являются вибросита СВ1-0,6 (К-554), СВ1-0,9 (К-593), СВ1-1,2 (К-642). Продукты отсева подлежат дальнейшему использованию в бетонных композитах с целью рециклинга строительных отходов.

Использованные источники

1. Лебедев Ю.А., Горьков А.К., Макаров А.Б., Колодин В.Т. Безвзрывной раскол скального массива. Горный журнал, 1996. - С. 35-40.

2. Черноиван В.Н., Леонович С.Н., Черноиван Н.В. Эффективные технологии производства работ по ликвидации не эксплуатируемых производственных объектов // Наука и техника. - Т. 15, №2. - 2016. - С. 95-106.

3. Ефрюшин С.В., Юрченко А.И. Исследование поведения динамически-изменяющейся расчетной схемы 4-этажного монолитного железобетонного каркаса при демонтажных работах взрывным способом // Строительная механика и конструкции. - 2020. - №2 (25). - С. 69-77.

4. Патент на изобретение Российской Федерации № RU 2779800 С1 (МПК E04G 23/08 (2006.01) «Способ демонтажа монолитной железобетонной конструкции с утилизацией материалов от разборки» - прототип.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу демонтажа монолитных железобетонных конструкций с последующей утилизацией. Технический результат заключается в повышении технологической эффективности производства демонтажных работ. Способ заключается в бурении шпуров, устройстве сквозных отверстий для строповки монолитного железобетонного безбалочного перекрытия, креплении через сквозные отверстия петлей цепных строп, строповке перекрытия с выборкой слабины цепей стропа, алмазной резке перекрытия на блоки с помощью канатной машины, перемещении блоков перекрытия краном к месту отбойки, отбойке блоков, измельчении образовавшегося бетонного лома в щековой дробилке. Заблаговременно выполняют расчет массы монолитного железобетонного безбалочного перекрытия, исходя из которого определяют предельно допустимый вес и размеры одного блока перекрытия в соответствии с грузоподъемностью крана, выполняется временное усиление перекрытия путем устройства под центром тяжести каждого блока перекрытия металлических стоек, имеющих в основании гидравлические домкраты и соединенных между собой металлическими поясами жесткости по середине и в основании каждой стойки, с последующим поддомкрачиванием блоков перекрытия и разметкой перекрытия на блоки таким образом, чтобы рез перекрытия при демонтаже от края перекрытия был на расстоянии не более 50 см для устойчивого положения блока перекрытия без дополнительной опоры. При этом устройство сквозных отверстий для строповки монолитного перекрытия, крепление через сквозные отверстия петлей цепных строп, строповку монолитного перекрытия с выборкой слабины цепей стропа, алмазную резку монолитного перекрытия на блоки с помощью канатной машины, перемещение блоков перекрытия краном к месту отбойки осуществляют поэтапно для каждого блока в отдельности, при этом количество этапов определяется принятым количеством блоков перекрытия, а после отбойки блоков и измельчения образовавшегося бетонного лома в щековой дробилке выполняется разделение отсевов дробления на фракции для последующего использования в бетонных композитах. 2 ил.

Способ демонтажа монолитного железобетонного безбалочного перекрытия с утилизацией материалов от разборки, заключающийся в бурении шпуров, устройстве сквозных отверстий для строповки монолитного железобетонного безбалочного перекрытия, креплении через сквозные отверстия петлей цепных строп, строповке монолитного железобетонного безбалочного перекрытия с выборкой слабины цепей стропа, алмазной резке монолитного железобетонного безбалочного перекрытия на блоки с помощью канатной машины, перемещении блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия краном к месту отбойки, отбойке блоков, измельчении образовавшегося бетонного лома в щековой дробилке, отличающийся тем, что заблаговременно выполняют расчет массы монолитного железобетонного безбалочного перекрытия, исходя из которого определяют предельно допустимый вес и размеры одного блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия в соответствии с грузоподъемностью крана, выполняют временное усиление монолитного железобетонного безбалочного перекрытия путем устройства под центром тяжести каждого блока монолитного железобетонного безбалочного перекрытия металлических стоек, имеющих в основании гидравлические домкраты и соединенных между собой металлическими поясами жесткости по середине и в основании каждой стойки, с последующим поддомкрачиванием блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия и разметкой железобетонного безбалочного перекрытия на блоки таким образом, чтобы рез перекрытия при демонтаже от края перекрытия был на расстоянии не более 50 см для устойчивого положения блока перекрытия без дополнительной опоры, при этом устройство сквозных отверстий для строповки монолитного железобетонного безбалочного перекрытия, крепление через сквозные отверстия петлей цепных строп, строповку монолитного железобетонного безбалочного перекрытия с выборкой слабины цепей стропа, алмазную резку монолитного железобетонного безбалочного перекрытия на блоки с помощью канатной машины, перемещение блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия краном к месту отбойки осуществляют поэтапно для каждого блока в отдельности, при этом количество этапов определяют принятым количеством блоков монолитного железобетонного безбалочного перекрытия, а после отбойки блоков и измельчения образовавшегося бетонного лома в щековой дробилке выполняют разделение отсевов дробления на фракции для последующего использования в бетонных композитах.