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 - V_p, 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)b_k, где b_k- ширина ковша - принимается из условия b_k<(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 – W_p 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=f_БР*n*L, м³ или Wp=h*р*n*L, м

 

где f_БР=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 (Н_ВР) 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.