Тема 7. Разборка конструкций.
Цель: формирование знаний об особенностях разборки конструкций в условиях реконструкции зданий: общие принципы, задачи.
Особенности применения монтажных машин в условиях реконструкции
Комплексная механизация монтажа (демонтажа) строительных конструкций при реконструкции зданий и сооружений имеет некоторые особенности, заключающиеся в параметрах внешней и внутренней стесненности объекта и необходимости замены или усиления существующих конструкций. В процессе монтажа строительных конструкций при реконструкции зданий требуется выполнение некоторые ручных операций, например, при прохождении сборных элементов через препятствия, устройстве сопряжений с существующими конструкциями. Это необходимо учитывать при выборе средств комплексной механизации монтажных работ для обеспечения непрерывности технологического процесса.
В отечественной практике широко применяется способ крупноблочного монтажа с предварительным укрупнением конструкций. Укрупнение отдельных элементов конструкций в монтажные блоки позволяет значительно сократить объем трудоемких и опасных работ на высоте, снизить затраты на устройство временных подмостей, опор и т. д., улучшить условия труда и повысить качество выполнения работ. Оптимальная степень укрупнения конструкций должна определяться технико-экономическими расчетами. При. этом габариты монтажных блоков при реконструкции зданий и сооружений должны быть сопоставлены с параметрами стесненности объекта.
Обязательным условием эффективности методов реконструкции объектов в целом является индустриализация демонтажа строительных конструкций. Демонтажные работы довольно сложно механизировать. Задача состоит в там„ чтобы демонтаж конструкций по возможности выполнялся блочными методами, с использованием всех материалов, полученных при переработке демонтажных блоков.
Основные методы монтажа строительных конструкций при реконструкции определяются: параметрами стесненности; возможностью использования смонтированных блоков, для перемещения по ним монтажных машин; типами монтируемых конструкций; степенью износа существующих конструкций; порядком сборки этажей; технологическими условиями.
Технологическая последовательность выполнения монтажа и демонтажа конструкций предопределяет организацию работ по раздельной или комплексной схемам.
При раздельной схеме на первом этапе технологического процесса демонтируют все конструкции, подлежащие замене в пределах объекта, а затем монтируют новые. В этом случае демонтаж и монтаж можно производить с помощью разных машин. Раздельную схему применяют в условиях, когда демонтаж конструкций не угрожает обрушением смежных элементов или общей устойчивости зданий. Преимуществом ее является возможность использования мощных монтажных машин. Однако приходится часто выполнять большой объем работ по усилению конструкций и обеспечению общей устойчивости здания. Несколько ограничена также возможность совмещения выполнения последующих работ.
Комплексная схема предусматривает совмещение демонтажа и монтажа конструкций с соблюдением условий, обеспечивающих достаточную прочность, жесткость и устойчивость смежных конструкций и сооружения в целом. Схема предусматривает последовательную замену конструкций по захваткам, участкам и ячейкам. Монтажные и демонтажные работы выполняют с использованием одного и того же комплекта машин. При этом открывается фронт для последующих работ, в результате чего сокращаются общие сроки реконструкции.
В настоящее время монтажные организации располагают широким выбором серийных грузоподъемных машин. Однако в условиях реконструкции существенное значение имеют такие характеристики средств, как их мобильность, габарит в транспортном положении и собственная масса, простота переоснастки, способность маневрирования с грузом на крюке в ограниченном пространстве и др. Технологически специализированных кранов для условий реконструкции наша промышленность пока не выпускает. Поэтому приходится использовать существующие серийные грузоподъемные механизмы.
Наибольшее распространение при реконструкции находят самоходные стреловые краны, в том числе автомобильные, пневмоколесные, гусеничные и реже железнодорожные. Это обусловлено сравнительно небольшими затратами на транспортирование, монтаж и демонтаж, а также относительно высокой маневренностью.
Однако способность самоходных стреловых кранов передвигаться с грузом в отличие от башенных весьма ограничена. Поэтому монтируемые конструкции до начала монтажа должны быть уложены на специально отведенное место с учетом монтажной стоянки крана, его грузоподъемности, вылета стрелы и места установки конструкций в проектное положение.
Занятость площади реконструируемых пролетов существующими подъемными сооружениями не позволяет зачастую выполнить это требование, что вызывает дополнительные затраты на сортировку конструкций, устройство специальных подъездов, подачу конструкций под крюк с помощью вспомогательных транспортных машин (транспортных тележек, тракторов и др.).
При организации монтажных работ в стесненных условиях желательно осуществлять монтаж строительных конструкций с транспортных средств. Это позволит уменьшить площадки, отводимые для складирования конструкций, сократить непроизводительные затраты машинного времени монтажных кранов, уменьшить трудоемкость и сократить сроки производства работ.
Эффективность использования самоходных стреловых кранов при монтаже пристраиваемых, встраиваемых и соединительных пролетов повышается при оснащении их башенно-стреловым оборудованием, которое обеспечивает большую свободу маневрирования при поворотах стрелы и больший ее вылет. Применение таких кранов позволяет осуществлять монтаж конструкций со стоянок, расположенных вне стесненных монтируемых пролетов, и обеспечивает значительную экономию затрат при подготовке площадки к производству.
Область применения самоходных стреловых кранов при реконструкции увеличивается также при оснащении их телескопическим стреловым оборудованием. Небольшие габариты таких кранов в транспортном положении, быстрое приведение в рабочее состояние, простота изменения длины стрелы создают благоприятные условия даже при производстве внутрицеховых монтажных работ.
Грузоподъемность крана в зависимости от угла наклона параллелограмма к горизонту составляет от 2,7 до 3,2 т, вылет стрелы — от 2,06 до 8,96 м, высота подъема крюка — до 7,6 м. Оборудование позволяет подавать монтажные элементы в труднодоступные для обычного стрелового крана места, обеспечивает раздельное горизонтальное и вертикальное перемещение грузов, облегчает проезд крана под препятствиями.
На некоторых кранах (например, СКГ-30) используют специальные типы стрел с вильчатыми наголовниками для подъема высоких колонн, застропленных выше середины и размещаемых внутри вильчатого оголовка стрелы. Такая конструкция стрелы позволяет уменьшать необходимые для заданных колонн вылет и высоту подъема крюка и использовать кран меньшей грузоподъемности, а также создает благоприятные условия при монтаже и демонтаже колонн при ограничении высотного габарита существующими конструкциями и коммуникациями.
Одним из путей повышения технологических возможностей стреловых кранов является применение дополнительных инвентарных устройств, способных принимать на себя возросшие нагрузки («деррик-эффект»). Так, например, целесообразно применять устройство из шевра в сочетании с гусеничными кранами грузоподъемностью 25, 40, 63 и 100 т на монтаже крупногабаритных конструкций и оборудования,-масса которых превышает номинальную грузоподъемность крана. Применение его позволяет увеличить грузоподъемность крана в 1,5—3 раза. Применение шеврового устройства в условиях реконструкции дает возможность монтировать тяжелые конструкции, когда транспортирование на объект более мощных кранов неосуществимо или неэффективно.
Имеются также другие предложения по использованию «деррик-эффекта» для увеличения грузоподъемности стреловых кранов.
Башенные краны при реконструкции цехов используют реже, чем при возведении новых объектов. Это связано с увеличением удельных затрат на устройство подкрановых путей, монтаж и демонтаж крана, с повышенной стесненностью монтажной зоны, ограничивающей возможности доставки крана на строительную площадку. Однако вертикальность башни крана и большая высота подвески стрелы позволяют перемещать монтируемые конструкции над существующими и размещать их даже в узких коридорах, образованных существующими зданиями.
Область применения башенных кранов может быть расширена при использовании различных комбинированных систем и устройств. Простейшим примером этого является одновременная работа двух башенных кранов (рис. 9.1) или башенного и любого другого крана для подъема груза, превышающего грузоподъемность каждого крана в отдельности.
Существенно увеличить грузоподъемность башенного крана можно, превратив его в козловый жестким сопряжением стрел двух башенных кранов или опиранием стрелы крана на дополнительную временную опору.
Эффективным направлением совершенствования конструкций башенных кранов и приспособления их к работе на реконструируемых и рассредоточенных объектах является перевод их на безрельсовый ход (пневмоколесный, гусеиичный или шагающий). Для монтажных работ, выполняемых в стесненных условиях, наибольшее применение могут найти безрельсовые башенные краны, имеющие стрелу с грузовой тележкой. При достаточно большом вылете такой кран может длительное время работать на одной стоянке, благодаря чему основной недостаток безрельсового хода — невозможность передвижения с грузом — малосуществен.
При реконструкции предприятий широко применяются также электромостовые краны. При полной или частичной остановке производства электромостовые краны высвобождаются и могут быть с большим эффектом использованы для механизации строительных и монтажных работ. С их помощью монтируют и демонтируют в основном конструкции внутрицеховых встроенных помещений, а также конструкции сооружений подземного хозяйства (сборные фундаменты, тоннели, подвалы и др.).
Так, для увеличения высотного габарита пространства, обслуживаемого мостовым краном, устанавливают сменную башенно-стреловую часть (рис. 9.2), состоящую из полноповоротной стрелы, башни и обоймы, имеющей радиальные кронштейны, на которых установлены ходовые тележки. Противоположно расположенные тележки соединены поперечными балками, на одной из которых установлена лебедка для подъема и опускания башни.
Применение электромостовых кранов позволяет решить все вопросы, связанные с необходимостью замены покрытий реконструируемых цехов как при демонтаже старых покрытий, так и при монтаже новых.
В действующих цехах мостовые краны можно использовать для механизации работ по замене и рихтовке подкрановых балок и рельсов. Для этого их нужно оснастить поворотной стрелой, прикрепленной к главной балке или установленной на грузовой тележке крана. Козловые краны при реконструкции используют в настоящее время редко из-за недостаточной приспособленности их к различным объемно-планировочным решениям реконструируемых пролетов. Большепролетные козловые краны можно использовать при реконструкции практически любых промышленных зданий, в том числе устанавливать блоки покрытий полной строительной готовности, собранные на конвейере (рис. 9.3).
Кабельные краны наиболее рационально использовать при замене отдельных конструкций покрытия или покрытия в целом в средних пролетах протяженных цехов.
Для реконструктивных работ наиболее приспособлены качающиеся и особенно продольно-передвижные кабельные краны. В последних обе башни расположены на тележках* передвигающихся по рельсовым путям. Пролеты кабельных кранов могут достигать 200—300 м, а в отдельных случаях 1000 м.
Применяются также более простые конструкции кабельных кранов, например с продольно-поперечным перемещением грузовой тележки.
В практике реконструкции одноэтажных промышленных зданий нашли применение крышевые стреловые и козловые краны, а также консольные установки. Стреловые и козловые краны грузоподъемностью 1—2 т используют при замене фонарных ферм (рис. 9.5), панелей покрытия легких кровель, монтаже конструкций транспортных галерей, проходящих над кровлей цеха, а консольные установки — при демонтаже, монтаже и ремонте конструкций стенового ограждения.
Однако крышевые стреловые и козловые краны отечественная промышленность серийно пока не выпускает. Поэтому применяются выпускаемые самоходные автомобильные краны после некоторого переоборудования (замена дизельных или карбюраторных двигателей на дизель-электрические, замена базы, установка дополнительного противовеса, создание специальных монтажных механизмов на базе грузоподъемных частей автокранов).
Простейшие грузоподъемные устройства (монтажные мачты, порталы, шевры, переносные монтажные стрелы и мачтовые краны) используют для единичных подъемов, а также в случаях, когда применение монтажных кранов технически невозможно или экономически нецелесообразно. Их применяют при замене в цехах тяжелых подкрановых балок (20—40 т), при демонтаже и монтаже сверхтяжелых подкрановых балок и подкраново-подстропильных ферм (60— 90 т и более), а также при установке технологического оборудования.
Лебедки применяют для перемещения и подъема конструкций в качестве самостоятельных механизмов, а также в комплекте со специальными грузоподъемными устройствами и такелажными средствами. Особенно широко лебедки используют при производстве работ внутри действующих цехов, в которых невозможно применение монтажных кранов. С использованием лебедок осуществляют демонтаж и монтаж колонн, подкрановых балок, крановых рельсов, усиление подстропильных и стропильных ферм и т. д. Для обеспечения неизменяемости положения лебедок в рабочем положении их рамы прикрепляют к стационарным и инвентарным якорям, конструкциям зданий или пригружают грузом, который укладывают на раму.
Широкое применение при выполнении монтажных работ при реконструкции зданий находят домкраты (реечные, винтовые, клиповые, гидравлические, песочные). Их используют как на вспомогательных, так и па различных основных строительно-монтажных работах.