НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ГОССТРОЯ УССР

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по применению гидроимпульсных скалоломов для разрушения строительных конструкций при реконструкции промышленных предприятий

Одобрены Ученым советом Ворошиловградского филиала

НИИСП Госстроя УССР

(протокол № 12 от 15.12.89)

КИЕВ 1990

УДК 691.511:69.059.22(083.1)

Даны рекомендации по технологии и организации работ по разрушению и разборке строительных конструкций при помощи многозарядных гидроимпульсных скалоломов с электронным управлением в условиях реконструкции промышленных предприятий.

Для инженерно-технических работников проектно-технологичесхих, строительно-монтажных и ремонтно-строительных организаций, работающих в области разрушения разбираемых конструкций при реконструкции и модернизации (техническом перевооружении) промышленных предприятий и объектов жилищно-гражданского строительства, а также при добыче и разработке горных пород.

Разработали канд. техн. наук Е.П.Уваров, инженеры Н.П.Куркин (ответственный исполнитель), Л.И.Шульга, А.А.Ананьев, В.В.Соколов (Ворошиловградский филиал НИИСП Госстроя УССР), А.В.Бевзюк, Б.В.Нагребецкий (Коммунарское спецуправление треста Укрметаллургремонт).

Использованы разработки Украинского отделения Гидропроекта им. С.Я.Жука Минэнерго СССР, Стахановского филиала Коммунарского горно-металлургического института Минвуза УССР.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.Настоящие методические указания разработаны в развитие РСН 343-86 на основании обобщения и анализа отечественного и зарубежного опыта применения средств малой механизации для разрушения разбираемых строительных конструкций и негабаритов горных пород, а также НИР и ОКПР, выполненных Ворошиловградским филиалом НИИСП Госстроя УССР.

1.2.Настоящие методические указания содержат рекомендации по индустриальной технологии применения многозарядных гидроимпульсных, скалоломов с электронным управлением для разборки бетонных, железобетонных и каменных конструкций, а также разрушения негабаритов горних пород с применением навесного буроклинового оборудования для бурения шпуров, профилеобразования и окончательной разборки разрушенных конструкций.

  1. На работы, связанные с разборкой и разрушением бетонных, железобетонных и каменных конструкций при помощи многозарядного гидроимпульсного скалолома с электронным управлением, должен быть разработан проект производства работ (ППРр), утвержденный дирекцией реконструируемого предприятия.
  2. Перед началом работ по разрушению и разборке бетонных, железобетонных и каменных конструкций многозарядным гидроимпульсным скалоломом с электронным управлением должен быть произведен демонтаж коммуникаций, попадающих в зону разборки, оборудовано ограждение мест проведения работ, подготовлены подъездные пути и оборудование для отгрузки продуктов разрушения.
  3. С проектной организацией, разрабатывающей проект реконструкции предприятия, а также с дирекцией предприятия согласовывается возможность эксплуатации оставшейся бетонной и железобетонной конструкции с учетом воздействия гидравлического удара.
  4. К работе с многозарядным гидроимпульсным скалоломом с электронным управлением допускаются специально обученные рабочие (операторы) производственных подразделений (бригады, звена), количественный состав которых определяется ППРр.
  5. Предприятие-потребитель обязано дополнительно разработать инструкцию по безопасному ведению работ многозарядным гидроимпульсным скалоломом с электронным управлением в конкретных производственных условиях (этот документ должен конкретизировать требования разд.7 настоящих методических указаний).

2. НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОИМПУЛЬСНОГО СКАЛОЛОМА

  1. Многозарядный гидроимпульсный скалолом с электронным управлением является эффективным шпуровым средством для разрушения бетонных и железобетонных массивов и негабаритов горных пород в стесненных условиях реконструкции промышленных производств, где запрещены или невозможны взрывные работы.
  2. Разрушение бетона или породы происходит в результате воздействия на стенки шпура гидравлического удара, возникающего при резком расширении пороховых газов.
  3. Поскольку воздействие малого заряда пороха идет полностью на создание гидравлического удара, при работе гидроимпульсного скалолома не возникает сейсмических явлений и ударных волн, а разлет осколков крайне незначителен. Трещинообразование (разрушение) массива характеризуется несколькими откольными трещинами.
  4. Многозарядный гидроимпульсный скалолом с электронным управлением может применяться для разрушения и членения бетонных, железобетонных массивов и горных пород по намеченной линии откола. Каждый скалолом может применяться в нескольких вариантах: с одним пороховым зарядом или с несколькими зарядами по глубине шпура, а также с ручным или электронным управлением.
  5. Источником питания скалолома с электронным управлением является электросеть переменного тока с номинальным напряжением 220 В. Может быть использован также источник постоянного тока с номинальным напряжением 12 В.
  6. Устройство и принцип действия гидроимпульсного скалолома с ручным управлением приведены в [4].
  7. Гидроимпульсные скалоломы характеризуются следующими показателями:

С ручным управлением

С электронным управлением (двухзарядный)

Длина рабочей части, мм

389, 539

389, 539, 789

Диаметр рабочей части, мм

40

40

Весовой заряд пороха, г

8-10

16-20

Взрывание порохового заряда

Ручное,

Электронное

Электрическая емкость конденсатора, мкФ

-

800

Ресурс работы одного скалолома, тыс. выстрелов

10

15

Диаметр шпура, мм

41-43

41-43

Минимальная глубина шпура (зависит от длины рабочей части), мм

390, 540

390, 540, 790

Организация-разработчик

Гидропроект им. С.Я.Жука Минэнерго СССР

Ворошиловградский филиал НИИСП Госстроя УССР

Завод-изготовитель

Угличский ремонтно-механический завод Минэнерго СССР

-

3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ГИДРОИМПУЛЬСНОГО СКАЛОЛОМА

3.1. По конструкции многозарядный гидроимпульсный скалолом с электронным управлением (рис.1) представляет собой устройство, состоящее из пульта управления, спускового устройства, патронника и рабочего органа.

3.2.Пульт управления (рис.2) подключается к скалолому при помощи провода-удлинителя длиной 20-. Питание пульта управления осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В или от источника постоянного тока напряжением 12 В.

3 3. Спусковое устройство (рис.3) имеет тонкостенный металлический корпус, с одной стороны которого закреплена крышка, а с другой стороны корпус бойка. На крышке установлен разъем для подключения электропровода от пульта управления. В корпусе спускового устройства размещен изолированный электронный накопительный блок, который подключен к обмотке соленоида. Внутри корпуса соленоида размещены ударник, пружина, боек. На бойке установлена пружина возврата, а между электронным накопительным блоком и корпусом соленоида расположен упор.

  1. Патронник (рис.4) защищен корпусом. Для ввинчивания патронника в корпус в его верхней части имеется резьба для соединения со спусковым устройством, а в нижней части корпуса - резьба для соединения с рабочим органом. С боковой стороны в корпус ввинчиваются заглушка и фиксатор.
  2. Рабочий орган (рис.5) представляет собой сменные перфорированные трубы с осевыми и радиальными отверстиями, имеющие несколько типоразмеров.

Верхняя перфорированная труба соединяется с патронником, в ней находится обтюрирующая втулка, с наружной стороны закреплено упорное кольцо. В нижней части перфорированных труб закреплены наконечники с резиновыми оболочками. Между наконечником и нижней перфорированной трубой расположен удлинитель с бойком и пружиной, на наконечнике закреплена гайка, осевое отверстие заглушено снизу винтом.

Рис. 1. Многозарядный гидроимпульсный скалолом с электронным управлением:

1 - пульт управления; 2 - спусковое устройство; 3 - патронник; 4 - рабочий орган

Рис.2. Пульт управления:

1 - неоновая лампа; 2 - переключатель источников питания; 3 - переключатель режимов работы; 4 - командная кнопка; 5  разъем для подключения к сети напряжением 220 В; 6 - разъем для подключения к источнику постоянного тока напряжением 12 В; 7 - разъемы для подключения гидроимпульсных скалоломов с электронным управлением

Рис.3. Спусковое устройство:

1 - крышка; 2 - разъем: 3 - корпус; 4  электронный накопительный блок; 5  упор; 6 - ударник; 7 - корпус соленоида; 8 - пружина; 9 - боек; 10 - корпус бойка; 11  пружина возврата

Рабочий орган выполнен разъемным, в месте разъема находится гнездо для размещения второго заряда, выстрел которого осуществляется при помощи бойка под воздействием гидродинамического импульса, создаваемого взрывом верхнего заряда.

  1. Скалолом снаряжается пороховым зарядом с капсюлями ударного действия. При наколе капсюля происходит воспламенение порохового заряда патрона. Энергия пороховых газов используется для создания в заполненном водой шпуре ударного импульса. Причем первый взрыв вызывает трещинообразование в разрушаемом объекте, а второй осуществляет окончательный раскол последнего.
  2. Гидроимпульсный скалолом с ручным управлением (рис.6) состоит из корпуса патронника, затвора, спусковой чеки, рабочего органа, шнура и предохранительного карабина.

При выдергивании спусковой чеки происходит накол капсюля и воспламенение порохового заряда. Дальнейший процесс развития гидравлического удара в шпуре приведен в п.3.6 настоящих методических указаний и [4].

-

Рис.4. Патронник:

1 - зарядная камера; 2 - корпус; 3  фиксатор; 4  заглушка; 5 - ручка

Рис.5. Рабочий орган;

1 - обтюрирующая втулка; 2 - упорное кольцо; 3  перфорированная труба; 4  наконечник; 5 - оболочка; 6  удлинитель; 7 - боек: 8 - пружина; 9  гайка; 10 - винт

Рис.6. Гидроимпульсный скалолом с ручным управлением:

1- рабочий орган; 2 - корпус патронника; 3 - затвор; 4 - чека: 5 - шнур; 6  предохранительный карабин

4. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Условия производства работ

  1. До начала производства работ по разрушению и разборке бетонных и железобетонных конструкций инженерно-технические работники должны получить утвержденную организационно-технологическую и техническую документацию и ознакомить с ней исполнителей работ (бригаду, звено); обеспечить работающих средствами труда и индивидуальной защиты; организовать в соответствии с технологической картой подготовку площади (зоны) разрушения для размещения на ней средств разрушения и вспомогательных машин и механизмов, а также инструментов и приспособлений; провести инструктаж по технике безопасности и охране труда на рабочих местах; выдать исполнителям наряд на производство работ; по границе опасной зоны (RО.З. = ) вывесить соответствующие предупредительные знаки и надписи.
  2. Процесс разрушения строительных конструкций и их разборки состоит из следующих технологических операций:

подготовка разбираемых конструкций к разрушению (очистка от земли и мусора, освобождение от примыкающих конструктивов, разметка границ захваток и участков разрушения согласно технологической карте, бурение шпуров);

разрушение материала разбираемых строительных конструкций (установка рабочих органов гидроимпульсных скалоломов в шпуры, заполненные водой, подготовка к выстрелу и выстрел в скалоломе);

разборка конструкций (оголение и резка арматуры в железобетонных конструкциях, уборка разрушенного бетона из зоны разрушения).

Основные рекомендации по выполнению указанных операций приведены в [1] и приложениях 5 и 6 настоящих методических указаний.

  1. Обследование строительных конструкций производится с целью установления в процессе разработки ППРр и технологических карт объема, способа и средств производства работ по разрушению строительных конструкций, пригодности их и продуктов разрушения для последующего использования.
  2. В процессе обследования бетонных и железобетонных конструкций, подлежащих разборке, определяются прочностные характеристики бетона, расположение и диаметр арматуры.
  3. Прочностные характеристики бетона следует определять по его скалыванию, по отскоку и пластической деформации, эталонным молотком Кашкарова, отрывом диска, скалыванием конструкции, ультразвуком.
  4. При применении косвенных методов (магнитного, ионизирующего и радиоволнового) определение расположения диаметра арматуры в железобетонных конструкциях производится без разрушения бетона, из которого они изготовлены [2].
  5. Работы по разрушению и разборке бетонных и железобетонных конструкций с применением гидроимпульсного скалолома с электронным управлением должно выполнять звено, состоящее из оператора скалолома 5 разр., оператора скалолома 4 разр. (со смежной профессией такелажника 5, 4 разр.), машиниста компрессора 6 разр.