Технология разрушения строительных конструкций

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Строительный факультет

Кафедра:  «Технология  строительного  производства»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технология разрушения строительных конструкций

 

Расчетно-графическая работа

по  дисциплине:  «Технология  реконструкции и ремонта зданий»

 

 

 

 

 

                                                         

                                       

                                                            Выполнил: студент  гр.112169

                                                            Слепухо В.Н.     

                                          

                                                            Принял:       Полейко Н.Л.

 

 

 

 

 

Минск – 2012

 

Исходные данные для технологических расчетов

  1. Размеры участка цеха, на котором разрушаются полы: ширина В=5.4м длина L=40м. Цифровые значения здесь и далее принимаются по таблице вариантов заданий (см. приложение 1).
  2. Конструкция полов: монолитные бетонные, толщина h =350мм, марка бетона М150, подстилающий грунт –Пс (песок средне-зернистый).
  3. Срок выполнения процесса разрушения определяется по двум вариантам производственной ситуации:

3.1. Срок задан календарным графиком реконструкции Т =4смен;

3.2. Срок жестко не лимитирован и определяется исполнителем 
по целесообразному минимуму затрат ресурсов.

4. Техническое оснащение технологических процессов решается по двум вариантам производственных возможностей организации осуществляющей реконструкцию:

  1. Исполнитель, по своему усмотрению, может предложить арендовать любые средства механизации, применяющиеся для проектируемых процессов;
  2. Перечень средств механизации определяет вышестоящий руководитель, исходя из имеющихся в строительной организации (студенту задает преподаватель).

 

Требуется

 

1.Определить общий объем разрушаемого материала конструкции полов;

2.Предложить организационно-технологические решения (OTP) по разрушению конструкций на основе принципов вариантного проектирования;

3.Подобрать техническое оснащение OTP;

4.Составить калькуляцию трудозатрат по вариантам OTP;

5.Сделать заключение, на основе анализа результатов проведенных расчетов, об оптимальном (рациональном) варианте технологии процесса разрушения.

 

Расчеты

 

В соответствии с основными положениями технологического проектирования сроки выполнения процесса, общий объем работ и условия производства являются необходимой исходной информацией для принципиального решения о возможных способах выполнения процесса [1,2,3].

В реальных, условиях сроки выполнения процесса заданны календарным графиком реконструкции объекта. Объемы работ приведены в соответствующем разделе рабочего проекта. При выполнении РГР объемы работ определяют студенты.

1.Общий объем разрушения конструкции полов - Vp, обеспечивающий последующие реконструкционные работы, составит:

 

Vp=Fp*h,м3,

 

где  Fp = В * L, м2 ;

 

В=5,4м; L=40м; h=350мм; М150; грунт – песок средне-зернистый.

Тогда объем разрушаемого материала составит:

Vp =216*0,35=75,6 принимаем 76 м3,

где Fp= 5,4*40=216 м2.

 

2.Организационно-технологические решения (OTP) по разрушению полов, разрабатываются по нескольким вариантам технически целесообразным и практически осуществимым на данном объекте реконструкции.

Способы выполнения выбираются с учетом объема разрушения, условий производства работ при фиксированном сроке выполнения.

Работы выполняются внутри цеха. Оборудование на время реконструкции не демонтируется. Следовательно, использование буровзрывных способов разрушения, а также машин ударного воздействия с энергией удара Е>2500 Дж - недопустимо или крайне ограниченно.

Учитывая изложенное, можно предложить перечисленные ниже OTP.

Механизированные способы разрушения с использованием:

-машин ударного действия со скалывающим рабочим органом: гидромолот, пневмомолот, гидропневмомолот и др.;

-машин с режущим рабочим органом: дискофрезерные и баровые машины, передвижные станки с дисками из композиционных материалов и др.

Ручные способы с использованием:

-механизированного инструмента:

пневматические отбойные молотки, электромолотки, перфораторы, бетоноломы и др.;

-ручного инструмента: скарпели, клинья, зубила, ломы, молотки массой 2...4 кг и др.

Следует отметить, что перечисленными вариантами не исчерпываются возможности выполнения процесса разрушения. Здесь указаны лишь наиболее часто встречающиеся в практике производства реконструкционных работ.

 

3. Технологические схемы выполнения процесса разрабатываются в зависимости от применяемых технических средств разрушения с учетом изложенного в п.2.

По аналогий с технологией производства земляных работ в зимних условиях, при выборе схемы разрушения конструкции полов, схемы работ и средства механизации назначают исходя из следующих соображений.

Экскаватор выбирается с таким расчетом, чтобы выполнять операции: разрушить конструкцию пола (покрытия), разобрать, с погрузкой в транспорт, разрушенный материал и разработать выемку на подготовленном таким способом участке. Этим требованиям лучше других отвечают экскаваторы серии ЭО с гидравлической системой управления. Используя сменное рабочее оборудование, соответствующее выполняемой операции, достигается значительное сокращение номенклатуры применяемых машин и суммарного времени выполнения производственных процессов.

Для машин с рабочим органом ударного действия схема организации рабочей зоны и движения машин представлены на рис. 1. Расстояние перемещения рабочего органа машины на участке разрушения - "А" назначается исходя из следующих условий. Чтобы куски разрушенного бетона пола не застревали в ковше экскаватора, при разборке и погрузке в транспорт, необходимо соблюдать требование А < Dcp - среднего размера кусков разрушенного материала. Для экскаваторов серии ЭО с емкостью ковша q можно принять с достаточной для практики точностью. Dсp <(0,7...0,8)bk, где bk- ширина ковша - принимается из условия bk<(1,1 ...l,3)q. [1].

Для машин с рабочим органом режущего типа и при ручном способе разрушения, полы расчленяются на полосы как показано на рис. 2 и 3. Ширину полос "А" назначают исходя из тех соображений, что изложены выше.

Здесь уместно отметить, что проектируя технологию реконструкции и ремонта зданий необходимо соблюдать требования ВСН-39-83(р) о повторном использовании материала разбираемых (разрушаемых) конструкций. С учетом этого можно предложить следующий вариант OTP.

С целью получения после разрушения конструкции материала, годного для последующего использования, целесообразно применить крупноблочный способ разрезки пола. Это достигается взаимоперпендикулярными проходками машины нарезающей прорези в бетоне пола. Размеры проходок назначаются в зависимости от будущего функционального использования блоков. С помощью универсального стропа или других грузозахватных приспособлений, блоки грузят на транспорт, освобождая участок для выемки грунта (рис. 4).При рациональной организации процесса, для последующего использования, как стройматериалов, реализуется до 75...80 % объема бетона монолитных полов.

Изложенный способ так же заимствован из технологии нового строительства. Он используется для очистки от мерзлого слоя грунта участков будущей выемки при глубине промерзания до 1 м. Эффективен когда нельзя использовать щелевые заряды ВВ и машины ударного действия оказывающие сейсмическое влияние на близлежащие здания и сооружения.

 

4. Уточняются объемы работ по разрушению пола – Wp в зависимости от способа разрушения и используемых технических средств.

  1. Для гидромолота Wp=Vp=76м2 (см. п. 1 и рис. 1).
  2. Для машин и станков с режущим рабочим органом объем работ измеряется суммарной длиной прорезей Lпр, которыми полы членятся на полосы или блоки (рис. 2):

 

Lпp = L*n. м,

 

где n - количество прорезей, n=В/(А+р)-1, шт., L, А и р -см. выше.

4.3 Для ручных способов объем работ Wp, как правило, определяется объемом бетона в бороздах (прорезях), которые пробиваются в полах для их разделения на полосы шириной "А", (рис. 3).

Объем бетона в бороздах (прорезях) составляет

 

Wp=fБР*n*L, м3 или Wp=h*р*n*L, м

 

где fБР=a*p, м2 - площадь поперечного сечения борозды (прорези) в бетоне полов (см. рис. 3 а и б); L, h, р - см. выше.

Определяются два значения объема разрушаемого бетона:

- Wp1 - при использовании механизированного инструмента и ширине борозды (прорези) р' = 0,15 м;

- Wp2- то же ручного инструмента - р" = 0,10 м.

4.4 При использовании норм времени (НВР) с измерителем на 1 п.м 
(НЗТ-20 или ЕНиР - вып. 20), объем работ определяется аналогично как в п.4.2.

 

Определяем числовые значения указанных выше величин:

 

bк=1,2q=1,2*1,2=1,44 м; Dср=0,8*1,44=1,152 м.

Принимаем А=1,15 м имея в виду, что используется экскаватор ЭО-3323 с емкостью ковша q=1,2 м3 и Dсp=1,152м.

Вычисляем объемы работ для:

- гидромолота Wp=Vр=76 м3;

- дискофрезерной машины: n = 5.4/(1.15 + 0,05)-1=4 шт.

Lпр= 4*40=160м;

- механизированного инструмента: n’ =5,4/(1,15+0,15)-1=4 шт.

Wp’=0,35*0,15*4*40=8,4 м3 или Lпр=n’*L=4*40=160 м:

- ручного инструмента: n’’=5,4/(1.15+0,10)-1=4 шт.

Wp"=0.35*0,10*4*40=5,6 м3 или W=n"*L=4*40=160 м.

Величина n округляется до ближайшего целого числа.

 

   5.Подбираем технические средства для предложенных способов выполнения процесса разрушения (п.2, 3), с учетом уточненных объемов работ (п. 4). Используются справочно-информационные материалы, указанные в списке литературы [1; 2]. Результаты сводим в таблицу1.

 

6.Составляем калькуляцию затрат времени работы машин и трудозатрат, по вариантам предложенных способов выполнения процесса.

Для этой цели используются соответствующие сборники КНТЗ, НЗТ, ЕНиР, СНиП PV. Можно использовать также данные, опубликованные в производственной и научно-технической литературе, предварительно согласовав их с заказчиком. Результаты сводятся в таблицу 2.

 

 

 

 

 

Технические характеристики средств разрушения конструкций            Таблица 1      

№

п/п

Наименование технических средств разрушения

Параметры, характеристики

 

 

Э

n

N

G

Q

1

Гидромолот СП - 7A на экскаваторе ЭО - 4321

2000

120

55,2

0,75/14

З...5м3/ (4,75)

2

Гилропневмомолот

ГМП -120

на экскаваторе

1200

240

44

0,27/6,1

5...7/6.0

3

Дискофрезерная машина ДФМ- 2, hрез=1.0 м;

p = 0,06м

-

-

55

7,2

10,..20/(15,0)

4

Пневматический отбойный молоток

МО-8П

30

27

0.5МПа 1,5м3/ч

0.01

0.25м3/

5

Электрический молоток ЙЭ - 4204

23

501

0,8

0.02

0,18м3/

6

Компрессор передвижной

ПКС -5, Р = 0,7 МПа

-

-

62.5

2,5

5м3/мин


 

 

 

 

 

 

 

 

Калькуляция затрат времени работы машин и трудозатрат при разрушении конструкций полов                                    Таблица2

 

№ п/п

Вариант способа выполнения

и используемые технические средства

Обоснование норм производительности

Производительность в час

Объем работ

Затраты времени

Выработка в смену

Количество смен

 

 

 

 

 

маш./ч

чел./ч

 

 

1

Разрушение гидромолотом

РСН-343-86

4,75м3

76

16

-

38

2

2

Разрушение гидропневмомо-

лотом

РСН-343-86

6 м3

76

12,7

-

48

1,6

3

Нарезка прорезей дискофрезерной машиной

РСН-343-86

15м

160

10,7

-

120

1,3

4

Устройство борозд пневмоотбойным молотком при р = 0.15м

СНиП1У-91 сб.46, п 47

0,29м3

8,4

-

29

2,3

3,7

 

Устройство.

              

5

борозд электромолотком при

р = 0,15м

СНиП1У-91 сб.46, п 48

0,2м3

8,4

-

42

1,6

5,3

6

Устройство борозд ручным инструментом

при р = 0,1 и

СНиП1У-91сб.46, п 44

0,05м3

5,6

-

112

0,48

11,7

7

Устройство борозд электромолотком при р = 0,1м

СНиП1У-91 сб.46, д 48

0,2м3

5,6

-

28

1,6

3,5


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План участка разрушения бетонного пола

 

 

 

Рис.1 Схема организации рабочей зоны при разрушении бетонного пола гидромолотом:

1— разрушаемый слой бетона: 2 - гидромолот; 3 - экскаватор серии ЭО; 4 - направление движения экскаватора; 5 - направление перестановки гидромолота; R - максимальный радиус поворота стрелы экскаватора; R2 — минимальный радиус поворота стрелы экскаватора; l1 - величина рабочей подвижки экскаватора; А - шаг перестановки гидромолота; h - толщина бетонного пола.

 

 

План проходок дискофрезерной машины


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

Рис.2 Схема проходок дискофрезерной машины при разрушении бетонного пола

 

 

План разрушения бетонного пола ручными способами


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3 Схемы организации рабочей зоны при разрушении бетонного пола ручными способами: а) при разборке пола экскаватором или погрузчиком; б) то же при крупноблочной разборке; в. г, л - разделение участка разрушения пола на захватки; е - защитный экран; Р - рабочий с ручным инструментом и направление его перемещения; а' и в' - размеры блока

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Анализируя результаты расчетов, констатируем, что выполнить процесс разрушения полов в заданный срок возможно только по вариантам 1, 2, 3, 4 и 7. Для реализации в заданный срок других способов разрушения полов необходимы дополнительные OTP.

Такими OTP могут быть следующие.

По варианту 5 - составляется звено из 2 человек. Участок делится на 2 захватки (см. рис. 3). Работая одновременно, с интервалом не менее 5 м друг от друга, они процесс разрушения полов выполнят за 2,3 смены.

По варианту 6 необходимо получить у заказчика разрешение на 2-сменную работу (1-я и 2-я), т.е. одновременную с персоналом предприятия. При этом дается письменная гарантия и предпринимаются меры обеспечивающие безопасность рабочих предприятия, занятых вблизи участка разрушения полов. Составляется 1 звено из 2-х человек. Участок делится на 2 захватки (см. рис. 3 в). При двухсменной работе можно выполнить разрушение пола за 3,1 смены.

Для иллюстрации и количественной характеристики преимуществ механизированного инструмента перед ручным, рассматривается вариант 7, когда используется электромолоток, у которого '"отдача'" на руки рабочего небольшая и можно обеспечить ширину прорези 0,1 м.

 

Заключение

 

Проведенные технологические расчеты дают основание сделать следующее заключение:

  1. Для разрушения конструкции полов в реконструируемом промздании можно предложить 7 вариантов практически осуществимых способов выполнения технологического процесса разрушения.
  2. Из предложенных вариантов наиболее целесообразным (рациональным) является вариант 2, обеспечивающий соблюдение заданных сроков выполнения процесса разрушения, без дополнительных мероприятий.
  3. При отсутствии возможности реализовать ударные способы разрушения можно рекомендовать вариант 3, имеющий сопоставимые показатели.
  4. Из ручных способов выполнения процесса предпочтение следует отдать варианту 7.
  5. Окончательное решение, по варианту осуществления процесса разрушения, принимается в зависимости от конъюнктуры рынка строительных услуг на время реализации ППР(р).

Как правило, более существенное влияние па выбор варианта оказывают: заданные сроки работ по договору подряда, финансовые положения и материально-технические ресурсы строительной организации, выполняющей реконструкцию объекта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

  1. Реконструкция промышленных предприятий. Справочник строителя. В 2 т. - М.: Стройиздат, 1991.
  2. Технические нормативные правовые акты по строительству в Республике Беларусь (по состоянию на 1 января текущего года). -Мн.: РУП "Минсктиппроект" (издается ежегодно в феврале).
  3. РДС - 1.03.02 - 2003. Технолошческая документация при производстве строительно-монтажных работ. Мп.: РУП "Минсктиппроект", 2003.
  4. СНБ 1.04.02-02. Ремонт, реконструкция и реставрация жильгх и общественных зданий и сооружений.
  5. Рекомендации и технологические карты по разрушению и разборке строительных конструкций при реконструкции промпред-приятий. - М.: ЦНИИОМТП, 1988.
  6. СНиП 3.01.01.-8. Организация строительного производства. -М.: Госстрой СССР, 1985.
  7. Рекомендации по механизации строительно-монтажных работ в условиях реконструкции промышленных предприятий. - М.: Стройиздат. 1988.
  8. ЕНиР. Сборники 4, 6, 8, 20, 25. - М.: Стройиздат.
  9. СНиП IV-46-91. Работы по реконструкции зданий и сооружений. - М.: Госстрой БССР, 1992.
  10. Строительные машины и оборудование: Справочник/Под ред. Добронравова. - М.: Высш. школа, 1991.