Представляем вашему вниманию технологию замены трубопроводов методом гидравлического разрушения.

Метод гидравлического разрушения трубопроводов заключается в разрушении старой трубы, с одновременной протяжкой по старому каналу новой трубы большего или равного диаметра под землей, без вскрытия дорожного покрытия.

Необходимость применения и преимущества метода гидравлического разрушения

Метод разрушения - самый распространенный способ во всем мире. Данная технология нашла широкое применение при замене чугунных, стальных, железобетонных и других видов трубопроводов на полиэтиленовые, почти вечные трубы водопровода, канализации и тепловых сетей.

Объективно необходимость в методе разрушения обусловлена следующими причинами:

1. Городские коммунальные сети по всей России изношены на 70-90%. Основная часть стальных и чугунных трубопроводов попросту сгнили. В этих условиях для развития ЖКХ просто необходимо масштабное применение новых технологий строительства.
2. В стесненных городских условиях часто просто негде проложить коммуникации вне старых линий трубопроводов. Необходимость прокладки коммуникаций по старым, отработанным трассам в наших городах едва ли не больше, чем прокладки новых трубопроводов.
3. Постепенно, практически повсеместно как в крупных, так и в небольших городах вступают в силу запреты на вскрытие дорожного полотна, на работы, проводимые открытым способом.

Отметим основные преимущества данной технологии:

• работа проходит без вскрытия дорожного полотна;
• труба укладывается по старому каналу;
• высокая скорость прокладки трубопровода;
• относительно низкая себестоимость работы;
• возможность увеличение пропускной способности трубопровода;

Технология метода гидравлического разрушения

Работа начинается с подготовки приемного и стартового котлована.

Самым важным в подготовке стартового котлована является четкая центровка рабочего станка разрушителя относительно разрушаемой трубы. Горизонт станка должен совпадать с горизонтом трубы, что предъявляет определенные требования к подготовке поверхности приямка, упорной стенки и среза самой трубы: все эти элементы должны быть максимально ровными. При тщательной подготовке приямка удается избежать движения разрушающего станка в поперечной плоскости и излишних вибраций. Кроме того, для страховки от обводнения немаловажно подготовить «пол» приямка, осуществив отсыпку щебнем или положив настил из досок.

Требования к приемному котловану просты - главное обеспечить удобный заход для затягиваемой трубы.

Погружается в котлован при помощи крана, а гидравлическая маслостанция, приводящая его в действие, остается на поверхности. Длина шлангов позволяет легко разместить эти два основных агрегата установки.

Для работы с разрушителем изготовляют стальной упор. Например, это может быть плита размером 1,2х2,5 м, толщиной 15 мм. Иначе, установка с усилием обратной тяги 50 тонн и выше закопала бы себя, не найдя в процессе разрушения трубы достаточной платформы для опоры.

Штанги гидравлического разрушителя поступательно скручиваются специальным механизмом и проталкиваются по старому каналу трубопровода до выхода в приемный котлован. Важно отметить, что уклон канала трубы от стартового до приемного котлована не должен превышать 20 градусов, что обусловлено гибкостью штанг разрушителя.

После выхода штанг в приемный котлован устанавливается разрушающая головка и за ней через цанговый захват труба. Разрушающая головка-нож подбирается исходя из внешнего диаметра протягиваемой трубы (например, 110, 160, 225, 325, 425 мм):

Когда все элементы соединены, установка переключается в режим обратного протягивания и начинается процесс замены старой трубы на новую:

Разрушение происходит одновременно с протаскиванием новой ПНД трубы. Осколки старой трубы вдавливаются в стенки канала разрушающей головкой. Если разрушаемая труба стальная, нож разрушающей головки взрезает ее, а ее голова раскрывает в стороны. В конце процесса разрушения разрушающая головка подходит к установке:

Разрушитель отодвигается от трубы (используется собственный ход штанг как при проталкивании). Между разрушителем и старой трубой устанавливается упорная рама. После этого разрушитель втаскивает разрушающую головку с новой трубой в котлован:

Упорная рама вытаскивается из котлована, вся буксировочная система разбирается и демонтируется. Новая ПЭ труба протянута и готова к присоединению:

Вместо заключения

Гидравлические разрушители Ditch Witch® позволяют разрушать старые трубы с одновременной протяжкой новых в самом распространенном в России диапазоне диаметров 110, 160, 225, 315, 425 мм и более.

Преимущества технологии очевидны, но наиболее наглядно их демонстрируют уже осуществленные работы:

Например, для замены 120 метров стальной трубы диаметром 200 мм на полиэтиленовую трубу диаметром 225 мм, без учета времени на подготовку стартового и приемного котлованов, требуется шесть часов работы .

По самым предварительным подсчетам проведение данной работы открытым способом с последующей отсыпкой и благоустройством территории займет от нескольких дней (при отсутствии работ по благоустройству) до двух недель и более .

Отметим, что разрушение трубы диаметром 200 мм - не самая сложная задача для разрушителя Ditch Witch®. Во время подобной работы мощность 91-тонного разрушителя используется не более чем на 30 %.

Особенно оценят данный способ прокладки городские Водоканалы. Другие методы санации, такие как технология «труба в трубе» или восстановление старых трубопроводов не всегда возможны и экономически целесообразны. А открытый способ дольше, требует более масштабного привлечения техники и значительных трудозатрат. В дальнейшем непременно понадобится отсыпка грунта и благоустройство территории. Не стоит забывать и основное преимущество всех бестраншейных методов прокладки коммуникаций - отсутствие необходимости перекрывать движение при проходке под автотрассами.

На этом и завершим. Выводы всем очевидны.

Менеджер ООО ««Системы ДИТЧ ВИТЧ»,
Давид Шахназаров

Использование: изобретение может быть использовано для разрушения железобетона, при разборке зданий, завалов, для резки арматуры. Сущность изобретения: установка включает взрывогенераторный рабочий орган 1, коммуникации для подвода к нему горючего 2, окислителя 3, инициатора 4, электромагнитные клапаны 5, дозирующие устройства 6, емкости с компонентами 7, аппаратуру 8 управления и контроля. Дополнительно установка снабжена узлом 10 формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи, выполненным в виде камеры с центробежными форсунками низкого давления, соединенными с коммуникациями подачи горючего и окислителя - на входе, и соплом Лаваля - на выходе. Камера снабжена охладителем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к специальным взрывным работам в горнорудной промышленности и в строительстве и может быть использовано для разрушения железобетона, при реконструкции или разборке зданий и сооружений, а также в целях гражданской обороны, для разборки завалов, образования проемов и т.п. когда затруднено или невозможно выполнение операций по резке арматуры вручную. Известны взрывогенераторные установки (ВГУ), обладающие высокой производительностью по разрушению каменных негабаритов и бетона. Наиболее близким к предлагаемому является взрывогенераторная установка, основными элементами которой являются: рабочий орган, коммуникации для подвода к нему окислителя, горючего и инициатора, электромагнитные клапаны, дозирующие устройства, емкости с компонентами жидкого взрывчатого вещества (ВВ), аппаратура управления и контроля (М. С. Чеченков "Разработка прочных грунтов", Ленинград, Стройиздат, 1987, с. 180, Прототип). Недостатком известных взрывогенераторных установок является их неспособность выполнять полный технологический цикл по разрушению железобетона, а именно неспособность резки арматуры после выбивания бетона. Это делает невозможным применение ВГУ для разрушения железобетона без применения вспомогательного оборудования и ручного труда. Технической задачей, решаемой изобретением, является получение высокотемпературной, сверхзвуковой струи с использованием компонентов жидкого ВВ взрывогенераторных установок. Решение этой технической задачи позволит разрушать железобетон с высокой производительностью и без применения ручного труда. Указанная техническая задача решается посредством того, что установка для разрушения железобетона, включающая взрывогенераторный рабочий орган, коммуникации для подвода к нему горючего, окислителя и инициатора, электромагнитные клапаны, дозирующие устройства, емкости с компонентами жидкого ВВ, аппаратуру управления и контроля, снабжена узлом формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи, выполненным в виде камеры с центробежными форсунками низкого давления, соединенными с коммуникациями подачи горючего и окислителя на входе и соплом Лаваля на выходе. Кроме того, камера снабжена охладителем. Изобретение поясняется чертежами:

На фиг. 1 приведено схематическое изобретение установки для разрешения железобетона;

На фиг. 2 изображен узел формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи (вертикальный разрез);

Установка для разрушения железобетона включает взрывогенераторный рабочий орган 1, коммуникации для подвода к нему горючего 2, окислителя 3 и инициатора 4, электромагнитные клапаны 5, дозирующие устройства 6, емкости с компонентами жидкого ВВ 7, аппаратуру 8 управления и контроля, дополнительные электромагнитные клапаны 9 и узел 10 формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи. Узел формирования высокотемпературной сверхзвуковой струи 10 включает камеру 11 с центробежными форсунками 12 низкого давления на входе и соплом Лаваля 13 на выходе. Форсунки 12 соединены с коммуникациями подвода горючего и окислителя к взрывогенераторному рабочему органу установки для разрушения железобетона. Камера 11 ограничена торцевой поверхностью распределительной головки 14 и внутренней поверхностью надетого на коническую часть головки цилиндра 15. Цилиндр 15 соединен с распределительной головкой 14 упорной гайкой 16, которая закреплена в стакане 17. Последний жестко соединен с распределительной головкой 14. Камера 11 снабжена охладителем, состоящим из стакана 18, надетого на наружную поверхность сопла 13. Стакан 18 посредством шайб 19 и болтов 20 соединен с упорной гайкой 16. Внутри стакана 18 между его внутренней поверхностью и наружной поверхностью цилиндра 15 и сопла 13 образована кольцевая полость 21, являющаяся охладителем, к которой по трубопроводам (не показаны) подводится и от которой отводится охлаждающая жидкость. Работа установки осуществляется следующим образом. При необходимости выбить бетон из железобетонной конструкции взрывогенераторный рабочий орган позиционируется на определенном расстоянии от разрушаемой поверхности. Дополнительные электромагнитные клапаны 9 с помощью аппаратуры управления 8 устанавливаются в положение, при котором горючее и окислитель раздельно подаются по коммуникациям 2, 3 через дозирующие устройства 6 из емкостей 7 к взрывогенераторному рабочему органу 1. Включение и отключение подачи компонентов осуществляется электромагнитными клапанами 5, управление которыми производится дистанционно от аппаратуры управления 8. Вытекая непрерывно из рабочего органа 1 соударяющимися струями, горючее и окислитель смешиваются вне его. Инициатор впрыскивается в струю горючего порциями. Окислитель, горючее и инициатор образуют струю жидкого ВВ, которое инициируется, попадая на преграду. При необходимости перерезать оголенную от бетона арматуру узел формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи позиционируется на определенном расстоянии от нее. Дополнительные электромагнитные клапаны 9 аппаратурой управления 8 устанавливаются в положение, при котором горючее и окислитель раздельно подаются по коммуникациям 2, 3 через дозирующие устройства 6 из емкостей 7 к центробежным форсункам 12 низкого давления узла формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи 10. Проходя через форсунки, компоненты распыливаются в камеру 11 узла 10 и смешиваются в ней, образуя газо-капельную взвесь жидкого ВВ, которая затем воспламеняется свечой накаливания (не показана). Расход компонентов и конструктивные параметры камеры 11 и сопла 13 подобраны таким образом, что химическая реакция окисления (горения) компонентов не переходит в детонацию. Образующиеся продукты сгорания истекают со сверхзвуковой скоростью через сопло 13, осуществляя термическую резку оголенной металлической арматуры. Охлаждается камера 11 и сопло 13 водой, которая подается в кольцевой канал 21 и отводится от него по трубопроводам (не показаны). Высокотемпературная, сверхзвуковая струя позволяет резать арматуру железобетонных элементов и прожигать отверстия в плоских металлических плитах на расстоянии не мене 70 мм от среза сопла 13 узла 10. Макетный образец узла формирования высокотемпературной сверхзвуковой струи испытан в условиях испытательного полигона. Испытания подтвердили его работоспособность (акт и иллюстрация 12 испытаний прилагаются). Использование предлагаемой установки позволяет повысить производительность работ по разрушению или разборке зданий и сооружений из железобетона, а также осуществлять высокопроизводительное и полностью механизированное разрушение железобетонных конструкций, что крайне необходимо в условиях, когда выполнение работ на площадке вручную невозможно (например, на радиоактивно зараженной местности).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Установка для разрушения железобетона, включающая взрывогенераторный рабочий орган, соединенный коммуникациями с емкостями для горючего, окислителя и инициатора, встроенные в коммуникации дозирующие устройства и электромагнитные клапаны, соединенные с аппаратурой управления и контроля, отличающаяся тем, что установка снабжена узлом формирования высокотемпературной, сверхзвуковой струи, выполненным в виде цилиндрической камеры, переходящей в сопло Лаваля, соединенной цилиндрической частью с распределительной головкой, снабженной центробежными форсунками низкого давления, связанными коммуникациями с емкостями горючего и окислителя через дополнительные электромагнитные клапаны, в свою очередь соединенные коммуникациями с аппаратурой управления и контроля. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическая камера снабжена охладителем.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и взрывной технике, а именно к разрушению льда на реках при ледоходах. Установка включает опорную площадку, подводящие газопроводы, контактирующий с кабелем электроразрядник. На опорной площадке шарнирно закреплена соединенная с газопроводами трубчатая штанга, снабженная возвратным механизмом, зацепом фиксатора положения и закрепленным на конце штанги электроразрядником. Опорная площадка снабжена защитным обтекателем, анкерами и захватом фиксатора положения, выполненного в виде закрепленных на опорной площадке жесткого кронштейна и упругой защелки, снабженной натяжным тросом. При этом трубчатая штанга выполнена в виде пакета труб, соединенных с подводящими газопроводами через гибкие патрубки, коллектор воздуха и коллектор горючего газа, а на выходе пакета труб последние снабжены обратными клапанами. Пакет труб выполнен из труб одинакового диаметра, закрепленных стяжками, при этом три трубы - для горючего газа, а две - для воздуха. Возвратный механизм выполнен в виде пары пружин кручения с зацепами, закрепленными на стяжке и на опорной площадке. Электроразрядник выполнен в виде упругой стальной линейки с закрепленными в перфорациях последней коннекторами с электродами подводящего кабеля. Технический результат заключается в предотвращении образования ледяных заторов, повышении уровня безопасности, производительности при дроблении крупных льдин во время ледохода, снижении энергозатрат и повышении экологичности. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к взрывной технике, а именно к разрушению льда на реках при ледоходах.

Предотвращение ледяных заторов, инициирующих наводнения, в значительной мере решается разрушением крупных льдин и ледовых полей. Однако такие меры трудоемки, часто сопряжены со значительной опасностью для людей, экологически вредны и обременены значительными транспортными затратами. Использование течения реки как механизм перемещения ледовых полей в зону разрушения наиболее экономически предпочтителен, а использование для взрывов газовых смесей наиболее экологично при всех взрывных работах.

Известно устройство для снижения нагрузки на гидротехнические сооружения от действия льда, включающее магистрали для подачи взрывчатых газов в подледное пространство через выходные патрубки и средство для воспламенения газов, при этом средство для воспламенения газов выполнено в виде дополнительной магистрали с выходными патрубками, соединенными с источником инициирующего взрыв газа, при этом выходные патрубки магистралей выполнены из эластичного материала и размещены вертикально над магистралями /SU A.C. №1629400, 1991 г./.

Это устройство предполагает использование только на гидротехнических сооружениях при малоподвижных массах льда, что малопроизводительно и не решает проблем заторов в русле рек, особенно на поворотах и отмелях, устройство малотехнологично и малоэкологично, т.к. предполагает использование окиси фтора.

Известно устройство для разрушения льда на воде, включающее генератор взрывчатой газовой смеси, генератор электроимпульсов, взрывную емкость, отличающееся тем, что взрывная емкость выполнена в виде рулона из трубчатой газонепроницаемой оболочки, соединенной с одного конца с генератором взрывчатой газовой смеси газопроводным шлангом, а с другого конца - герметизированной, при этом внутри взрывной емкости размещены пировоспламенители, а снаружи закреплен вытяжной трос. /RU Патент №2322548, 2005/.

Известное устройство малопроизводительно, предполагает присутствие людей при подготовке взрыва на поверхности ледяного покрова, не решает проблему разрушения льда во время ледохода.

Наиболее близкой является установка для разрушения льда при ледоходе, включающая газопроводы, соединенные с источниками избыточного давления, электроразрядник с источником высокого напряжения, один газопровод соединен с источником избыточного давления горючего газа, а другой - с источником избыточного давления воздуха, а вторые концы обоих газопроводов совместно с электроразрядником закреплены на установочной площадке, зафиксированной на дне водоема, при этом электроразрядник выполнен в виде упругой штанги с возможностью контакта с нижней плоскостью льда, снабжен разрядными электродами и соединен кабелем с источником высокого напряжения. /RU Заявка №2002107060/.

Известная установка недостаточно технологична в использовании и хранении и в режиме «ожидание», недостаточно экономична и не обеспечивает высокой степени использования взрывчатой газовой смеси, ограничено применима для инициирования серии мелких взрывов вдоль движущихся ледяных полей.

Задачей изобретения является предотвращение образования ледяных заторов, при этом повышение уровня безопасности, технологичности и производительности при дроблении крупных льдин, движущихся ледяных полей во время ледохода, снижение энергозатрат и повышение экологичности.

Задача решается тем, что в установке для разрушения льда при ледоходе, включающей опорную площадку, подводящие газопроводы, контактирующий с кабелем электроразрядник, согласно решению на опорной площадке шарнирно закреплена соединенная с газопроводами трубчатая штанга, снабженная возвратным механизмом, зацепом фиксатора положения и закрепленным на конце штанги электроразрядником, опорная площадка снабжена защитным обтекателем, анкерами и захватом фиксатора положения, выполненного в виде закрепленных на опорной площадке жесткого кронштейна и упругой защелки, снабженной натяжным тросом, при этом трубчатая штанга выполнена в виде пакета труб, соединенных с подводящими газопроводами через гибкие патрубки, коллектор воздуха и коллектор горючего газа, а на выходе пакета труб последние снабжены обратными клапанами, вместе с тем, пакет труб выполнен из труб одинакового диаметра, закрепленных стяжками, при этом три трубы - для горючего газа, а две - для воздуха, возвратный механизм выполнен в виде пары пружин кручения с зацепами, закрепленными на стяжке и на опорной площадке, а электроразрядник выполнен в виде упругой стальной линейки с закрепленными в перфорациях последней коннекторами с электродами подводящего кабеля, при этом каждый электрод экранирован защитным токопроводящим козырьком, закрепленным на стальной линейке.

Отличительными признаками являются:

На опорной площадке шарнирно закреплена соединенная с газопроводами трубчатая штанга, снабженная возвратным механизмом, зацепом фиксатора положения и закрепленным на конце штанги электроразрядником (обеспечение подачи взрывчатой смеси газов непосредственно под кромку движущегося льда и надежность воспламенения даже мелких взрывных объемов, экономичность расхода газовой смеси);

Опорная площадка снабжена защитным обтекателем, захватом фиксатора положения и анкерами (обеспечение надежности, долговечности функционирования, повышение технологичности использования);

Захват фиксатора выполнен в виде закрепленных на опорной площадке жесткого кронштейна и упругой защелки, снабженной натяжным тросом (повышение технологичности и безопасности процесса трансформации из режима «ожидание» в рабочее состояние);

Трубчатая штанга выполнена в виде пакета труб, соединенных с подводящими газопроводами через гибкие патрубки, коллектор воздуха и коллектор горючего газа, а на выходе пакета труб последние снабжены обратными клапанами (обеспечение необходимой производительности при подаче газовой смеси, повышение надежности функционирования);

Пакет труб выполнен из труб одинакового диаметра, закрепленных стяжками, при этом три трубы - для горючего газа, а две - для воздуха (повышение технологичности изготовления, надежности функционирования, возможность автоматически попадать в оптимальное стехиометрическое соотношение подаваемой смеси газов при одинаковом давлении последних);

Возвратный механизм выполнен в виде пары пружин кручения с зацепами, закрепленными на стяжке и на опорной площадке (повышение технологичности, трансформации из режима «ожидание» в рабочее состояние, «надежность копирования» нижней поверхности льдин);

Электроразрядник выполнен в виде упругой стальной линейки с закрепленными в перфорациях последней коннекторами с электродами подводящего кабеля, при этом каждый электрод экранирован защитным токопроводящим козырьком, закрепленным на стальной линейке (повышение надежности функционирования при взрывах газовой смеси, долговечность узла электроразрядника).

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявляемого решения с аналогами не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - установка на виде сбоку, фиг.2 - установка на виде сверху, фиг.3 - разрез по А-А установки в режиме «ожидание», фиг.4 - возвратный механизм, вид Б, фиг.5 - обратный клапан, фиг.6 - установка в режиме «ожидание», вид сбоку, фиг.7 - узел электроразрядника, фиг.8 - разрез по В-В электроразрядника.

Установка для разрушения льда содержит опорную площадку 1 с защитным обтекателем 2 и анкеры 3, кабель 4, подводящие газопровод 5 горючего газа, газопровод 6 воздуха, гибкие патрубки 7, коллектор воздуха 8 и коллектор горючего газа 9, опоры 10, возвратный механизм 11 с зацепами 12, трубчатую штангу 13, зацеп 14 фиксатора положения, электроразрядник 15, стяжки 16, 17, 18, упругую линейку 19, коннекторы 20 с электродами 21, защитные токопроводящие козырьки 22, обратный клапан 23 с перфорационными окнами 24, пружиной 25 и шариком 26, захват фиксатора 27 с жестким кронштейном 28, упругой защелкой 29 и натяжным тросом 30.

Установка для разрушения льда при ледоходе используется следующим образом.

Предварительно осенью до образования ледяного покрова установку в собранном состоянии подсоединяют к кабелю 4, подводящим газопроводу 5 горючего газа и газопроводу 6 воздуха, и в компактном виде устанавливают на дно реки в положении режима «ожидание» и закреплением опорной площадки 1 с защитным обтекателем 2 анкерами 3. Возможно укрепление установки для разрушения льда с поверхности ледяного покрова через прорубь перед ледоходом. Подводящие газопроводы 5, 6 подсоединяются к системе питающих ресиверов на берегу, а кабель 3 - к источникам высокого напряжения (не указаны). Натяжной трос 30 выводится по дну реки на берег.

Перед началом подвижки льда установка выводится из режима «ожидание» натяжением троса 30 с отгибом упругой защелки 29 от кронштейна 28 и освобождением зацепа 14 фиксатора положения. Возвратный механизм 11 зацепами 12 поднимает трубчатую штангу 13 на шарнире опоры 10 почти в вертикальное положение. Подводящие газопроводы 5, 6 продуваются соответственно горючим газом и воздухом с поступлением последних в гибкие патрубки 7, коллекторы 8, 9 и далее в пакет труб штанги 13. При движении льда по поверхности реки льдины наклоняют и погружают под лед трубчатую штангу 13, при этом упруго деформируются пружины кручения возвратного механизма 11 и электроразрядник 15 начинает скользить по нижней поверхности движущейся льдины. При этом упругая линейка 19 обеспечивает постоянный прижим электроразрядника, а защитные токопроводящие козырьки 22 предохраняют коннекторы 20 с электродами 21 от повреждения. При достижении положения установки, близкого к центральной области льдины, в системе подачи поднимается давление до значения срабатывания обратных клапанов 23 и порция горючего газа и воздуха, диспергируясь через перфорационные окна 24, смешивается до качественной взрывчатой смеси. Образовавшиеся объемы последней взрываются путем подачи на электроды 21 импульсов высокого напряжения и инициирования тем самым разрядов между электродами и защитными токопроводящими козырьками 22. Материал деталей и узлов установки для разрушения льда выполнен с прочностными характеристиками, многократно превышающими прочность льда, а обратные клапаны 23, работающие в критической зоне давления, снабжены только стальными деталями - пружиной 25 и шариком 26. Подача порций взрывчатой смеси может чередоваться через 5-15 сек и более (в зависимости от площади и скорости движения ледовых полей), а объем взрывчатой смеси (в зависимости от толщины льда) - от 10 до 200 литров. После завершения ледохода установка вновь трансформируется в компактное положение режима «ожидание», а защитный обтекатель 2 предохраняет установку от возможных ударов топляков, коряг и т.п. до следующего ледохода.

Установка для разрушения льда при ледоходе обеспечивает предотвращение образования ледяных заторов, повышение уровня безопасности, технологичности изготовления и использования, производительности при дроблении крупных льдин, движущихся ледяных полей во время ледохода, снижение энергозатрат и повышение экологичности.

Формула изобретения

1. Установка для разрушения льда при ледоходе, включающая опорную площадку, подводящие газопроводы, контактирующий с кабелем электроразрядник, отличающаяся тем, что на опорной площадке шарнирно закреплена соединенная с газопроводами трубчатая штанга, снабженная возвратным механизмом, зацепом фиксатора положения и закрепленным на конце штанги электроразрядником.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что опорная площадка снабжена защитным обтекателем, захватом фиксатора положения и анкерами.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что захват фиксатора выполнен в виде закрепленных на опорной площадке жесткого кронштейна и упругой защелки, снабженной натяжным тросом.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что трубчатая штанга выполнена в виде пакета труб, соединенных с подводящими газопроводами через гибкие патрубки, коллектор воздуха и коллектор горючего газа, а на выходе пакета труб последние снабжены обратными клапанами.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что пакет труб выполнен из труб одинакового диаметра, закрепленных стяжками, при этом три трубы - для горючего газа, а две - для воздуха.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что возвратный механизм выполнен в виде пары пружин кручения с зацепами, закрепленными на стяжке и на опорной площадке.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что электроразрядник выполнен в виде упругой стальной линейки с закрепленными в перфорациях последней коннекторами с электродами подводящего кабеля, при этом каждый электрод экранирован защитным токопроводящим козырьком, закрепленным на стальной линейке.

Разрушая, созидают (Часть 1)

Навесное оборудование для разрушения зданий и сооружений

Чтобы удержаться на плаву в нынешней непростой экономической обстановке, строительные компании стремятся расширить сферу своей деятельности. Одним из способов является выполнение работ по сносу зданий и сооружений.

Это достаточно прибыльный бизнес. Объемы застройки в городах постоянно растут, и вместе с ними растет количество сносимых, отживших свой век построек. Для разрушения используются главным образом специализированные экскаваторы, имеющие ряд отличий от своих землеройных «братьев». Машина обязательно оснащается гидросистемой повышенной мощности, утяжеленной, более мощной рамой гусеничной тележки и усиленными удлиненными стрелой и рукоятью. Кабина оборудуется защитой FOPS либо FOGS. Все это необходимо машине для того, чтобы эффективно разрушать крепкие стены и перекрытия из кирпича и бетона.

При проведении демонтажных работ образуется большое количество отходов. На Западе вторичная переработка этого строительного мусора уже давно является источником дополнительных доходов для компании-подрядчика, поскольку захоронение отходов там стоит очень дорого. В России пока еще утилизация и вторичная переработка строительного мусора являются более затратными процессами, чем вывоз строительных отходов и их захоронение на полигонах. Однако работа по ужесточению законов по охране окружающей среды постепенно меняет эту ситуацию. Переработка строительных отходов позволяет прямо на месте получить вторичные строительные материалы. Сначала отделяют стальную арматуру от бетона и кирпича. Затем из боя бетона и кирпича путем дробления получают вторичный щебень. Щебнем можно засыпать котлованы, которые остаются от старых зданий, подземные пустоты или использовать для сооружения подушки под фундамент нового здания, основания дорожного полотна или площадки под автостоянку. Вторичные материалы можно продавать прямо на месте разборки, и покупатели сами забирают товар.

Специализированные экскаваторы оснащаются специальным навесным оборудованием для разрушения зданий и для последующей переработки строительных отходов, которое повышает экономичность и производительность работы машин.

Человеческий фактор никто не отменял

Можно подобрать самое современное оборудование для разрушения и сноса, но если оно окажется в руках неквалифицированного оператора, все затраты окажутся напрасными.

Что должен выполнять оператор:

• носить защитную одежду, когда он покидает кабину машины, а вокруг продолжается работа, а также при замене навесного оборудования, подсоединяя /отсоединяя РВД гидросистемы, регулярного техобслуживания, доливе топлива и масла;
• проверять перед началом работы исправность рабочего оборудования и всей машины, в случае обнаружения повреждений, утечки в гидросистеме, чрезмерного износа и т. п. неисправности должны немедленно устраняться;
• предварительно осмотреть место будущей работы и проверить состояние грунта на площадке, на которой будет стоять машина;
• не рекомендуется работать на машине, стоящей на наклонной поверхности, это особенно относится к тем случаям, когда рабочее оборудование должно использоваться на больших вылетах стрелы, т. к. при этом смещается центр тяжести машины и она может потерять устойчивость, а на стрелу воздействуют высокие нагрузки;
• избегать движения экскаватора по наклонной плоскости, но если этого нельзя избежать, следует двигаться вниз или вверх по склону, но не поперек, навесное оборудование при этом должно быть опущено как можно ниже к земле;
• манипулировать органами управления машиной плавно, избегая резких движений, чтобы не нарушить устойчивости машины;

• знать и выполнять технические требования производителя экскаватора по допустимым рабочим нагрузкам, массу навесного орудия и учитывать приблизительный вес материалов, которые машина поднимает или передвигает в процессе работы;
• располагать орудие параллельно гусеничным лентам над передними натяжными колесами при транспортировке и использовании навесного оборудования для того, чтобы обеспечить максимальную устойчивость машины, в таком положении машина сможет быстро и безопасно сдать назад в случае падения фрагментов разрушаемого строения, которые могут повредить машину;
• следить, чтобы во время работы орудие не было расположено на одной линии со стрелой экскаватора, так как откалываемые фрагменты постройки могут скатываться на стрелу и кабину машины, при использовании гидроножниц следить, чтобы они резали материал в перпендикулярной плоскости, иначе создается крутящий момент, выворачивающий гидроножницы и их крепление к рукояти стрелы, и срок службы гидроножниц значительно сокращается;
• стараться, чтобы инструмент гидромолота и челюсти гидроножниц или грейфера всегда были ему видны, для этого рекомендуется навесное орудие располагать с наклоном вниз относительно стрелы; немедленно прекратить работу, если рабочая зона ему не видна;

• следить, чтобы рабочий инструмент не запутался в арматуре, проводах и т. п. элементах разрушаемого строения, так как это может привести к возникновению чрезмерных нагрузок и потере устойчивости машины;
• не использовать рабочее оборудование экскаватора в качестве грузоподъемного, если это не разрешено производителем оборудования; если необходимо перенести само навесное орудие, следует крепить стропы только за специально определенные производителем оборудования точки;
• не использовать навесное оборудование в качестве молота, не наносить им сильных ударов при разрушении бетонных глыб, это может привести к серьезному повреждению навесного орудия и машины, а отскочившими при ударе осколками могут быть ранены работающие неподалеку люди;
• во время работы навесным оборудованием, и особенно во время разрушения конструкций, держать окна и двери кабины закрытыми, чтобы избежать ранения разлетающимися осколками строительных конструкций; разбитые или поцарапанные стекла окон должны быть заменены как можно скорее;
• постоянно следить, чтобы в опасной близости от машины не было людей или других машин, которые могут быть ранены или повреждены падающими фрагментами постройки; перед тем, как выполнить какую-либо работу, согласовать свои действия с должностными лицами, отвечающими за организацию рабочего процесса; если оператор не уверен в безопасности какого-либо действия, он должен посоветоваться с руководителем работ, прежде чем выполнить эту операцию;
• проушины, в которые вставляются стальные пальцы крепления навесного орудия, следует выравнивать на глаз, запрещается проверять соосность на ощупь, своими пальцами, так как они могут быть просто срезаны; если стальной палец крепления не входит в гнездо свободно, ни в коем случае не следует принудительно забивать его, нужно немного изменить положение орудия, чтобы отверстия проушин совпали, и попытаться вставить фиксирующий палец снова.

А теперь рассмотрим подробнее наиболее распространенные виды навесного оборудования.

Гидромолоты

Гидромолоты разделяют на легкие и тяжелые. У легких энергия удара невелика, но высокая частота ударов. Такие гидромолоты применяются для разрушения небольших конструкций и дробления больших обломков.

Тяжелые гидромолоты развивают высокую мощность удара при малой частоте и служат для разрушения скальной породы и железобетонных конструкций, обнажая арматуру, а гидроножницы разрезают ее. Привод осуществляется через специальный контур гидросистемы машины-носителя, управление – c помощью педали или рычага. В первую очередь гидромолоты применяют для разрушения массивных бетонных плит перекрытия и железобетонных колонн, хотя их применение для данных целей постепенно сокращается с появлением все более мощных и высококачественных гидроножниц и бетоноломов, преимуществами которых являются низкий уровень шума и отсутствие вибрации при работе.

В зависимости от прочности разрушаемого материала и его толщины для гидромолота подбирается сменный инструмент – упрочненная конусная пика, зубило или долото, продольные или поперечные клинья. Инструмент воздействует на разрушаемый материал под действием ударного механизма с пневмоаккумулятором, заправленным азотом. Если гидромолот используется неправильно, износ поршня, поршневой камеры, уплотнительных колец и сменного инструмента идет ускоренными темпами. В частности, удары «вхолостую», когда инструмент гидромолота не касается разрушаемого материала, могут вызвать очень быстрый износ и привести к выходу из строя гидромолота.

Гидроножницы, бетоноломы

Гидроножницы используются прежде всего для разрезания арматуры и металлических конструкций зданий, а также для разрушения бетона. Особенно рекомендуется применять гидроножницы, если металл после разрушения сооружения предполагается сдавать на металлолом, гидроножницами металлические детали будут сразу разрезаться на отрезки, удобные для транспортировки. Например, можно разрезать металлоконструкции на отрезки длиной по 6 м, их затем удобно грузить на автопоезд или в железнодорожный вагон. На металлобазе их уже разрежут на более мелкие куски. Гидроножницы могут также использоваться для «окончательной резки» металлоконструкций прямо на рабочей площадке на куски, пригодные для загрузки в шредер для переработки металлолома.

Гидроножницы могут использоваться и для резки неметаллических и комбинированных материалов, например автомобильных шин с металлическим кордом.

Существуют также гидроножницы, предназначенные для разрушения железобетонных конструкций – бетоноломы . Их используют для разрушения бетонных плит перекрытий, колонн и прочих строительных конструкций. Использование этого инструмента высокоэффективно и рентабельно, особенно при разрушении высоких сооружений и строений неудобной формы. Когда цельность бетонной конструкции нарушена, снесены связующие элементы, конструкция становится неустойчивой, особенно в точках концентрации напряжений. С помощью бетонолома такую неустойчивую конструкцию можно разрушить с безопасного расстояния, хотя использование бетоноломов имеет и некоторые ограничения, главным образом по ширине раскрытия челюстей и их конфигурации, а также по длине рукояти стрелы экскаватора.

Гидравлические бетоноломы также могут оснащаться челюстями для вторичного измельчения крупных кусков и глыб бетона до размеров, удобных для дальнейшей переработки или транспортировки, а также для того, чтобы отделить стальную арматуру от бетона. Сменные челюсти с резцами для дробления и измельчения бетона и разрезания арматуры часто используются вместе с зубьями челюстей разного типа и конфигурации, такие комбинации позволяют скомпоновать инструмент, наиболее подходящий для данных конкретных условий работы.

Весь инструмент, режущий сталь по принципу ножниц, выполняет эту работу быстрее и безопаснее, чем ацетиленовая горелка, которая пожароопасна и наполняет помещение ядовитым дымом.

Гидроножницы режут и бетон, и арматуру, то есть разрушают железобетон. При этом получаются обломки самых разных размеров. Эта операция называется первичным разрушением.

Вторичное разрушение производится бетоноизмельчителями . Это навесное оборудование монтируется либо на стреле, либо на рукояти экскаватора. Впрочем, бетоноизмельчители могут использоваться и для первичного разрушения.

Существуют отличия бетоноизмельчителей от гидроножниц: у первых одна челюсть неподвижна и загнута для удобства захвата обломков с земли. Также гидроножницы обычно оснащаются вращателем на 360° для удобства работы, бетоноизмельчитель может и не иметь способности поворачиваться. Чтобы более эффективно разделять материалы при вторичной переработке, большинство моделей бетоноизмельчителей оснащаются ножами, располагающимися в задней части челюстей, для резки арматуры и небольших стальных деталей. Привод по­движной челюсти бетоноизмельчителя может быть гидравлическим или механическим – тягой, соединенной с гидроцилиндром «привода ковша». Задняя или правая челюсть соединяется через тягу с нижней частью рукояти стрелы. Хотя бетоноизмельчители механического типа способны совершать меньше движений, они популярны у небольших компаний, так как стоят дешевле, имеют меньше движущихся деталей и требуют меньше гидравлического оборудования.

При вторичной обработке бетонного боя разделяются бетонная крошка, металл арматуры и т. д. Это оборудование также может использоваться для дробления кирпича и обломков бетона при заготовке материала для отсыпки подушки при возведении фундамента или заполнения пустот в грунте.

При установке механического или гидравлического бетоноизмельчителя на экскаватор производители рекомендуют проконсультироваться у продавца, как подбирать длину хода штока гидроцилиндра ковша, которая, в частности, зависит от того, для какой работы будет использоваться орудие, например, для первичного разрушения или вторичной переработки. Гидроцилиндр закрепляется на рукояти стрелы на приваренной «бобышке», в которой обычно имеется три отверстия для крепления.

Если бетоноизмельчитель навешивается с помощью квик-каплера, также необходимо рассчитать длину хода штока гидроцилиндра и выбрать место крепления тяги. Кроме того, следует учесть, из какого металла выполнены детали сцепного устройства: из чугуна или малоуглеродистой стали. Если предполагается использовать орудие для первичного разрушения, при котором приходится с силой тянуть фрагменты постройки, на сцепное устройство могут воздействовать очень высокие нагрузки, что может стать причиной аварии, если металл сцепного устройства не выдержит.

Бетоноизмельчитель может помочь сэкономить значительные средства. Например, одна строительная компания, получив контракт на разрушение здания, сначала планировала взять в аренду дробильную установку, чтобы перерабатывать бетонные отходы на месте. Однако экономический расчет показал, что использовать эту дробильную установку придется не менее трех недель. Когда же компания приобрела навесной бетоноизмельчитель, с помощью которого бетонные конструкции отламывались от постройки, сбрасывались на землю и измельчались уже на земле, дробилка выполнила свою работу (и была отдана арендодателю) в течение всего четырех дней. Так, благодаря применению бетоноизмельчителя компания сэкономила более $10 тыс.

Режущие кромки всего инструмента, режущего бетон и сталь по принципу ножниц, изготавливаются из износостойкого материала и крепятся на болтах или сваркой. Обычно режущие кромки можно переворачивать противоположной стороной для повторного использования. Усилие сжатия челюстей создается гидроприводом. Чтобы продлить срок эксплуатации таких орудий, следует их правильно использовать.

Мультипроцессоры – это универсальные гидроножницы, которые благодаря применению разных сменных челюстей могут использоваться и в качестве гидроножниц, и в качестве бетоноизмельчителей. Приобретение дополнительного комплекта челюстей обходится намного дешевле, чем новые гидроножницы.

Мультипроцессоры идеальны для работы в условиях тесноты. Благодаря набору сменных челюстей с помощью универсального мультипроцессора можно выполнить работы, для которых пришлось бы использовать несколько разных орудий: бетонолом, бетоноизмельчитель, гидроножницы для разрезания различных типов конструкций – от арматуры до стальных баков.

Однако универсальный инструмент не всегда оптимальный выбор. В некоторых случаях специализированный инструмент для работы с одним материалом будет работать с намного большей производительностью и скоростью, чем мультипроцессор, способный разрушать разные материалы.

Установка УЗТ-100(120) предназначена для бестраншейной замены вышедших из строя трубопроводов методом разрушения старых труб с одновременной укладкой новых диаметром от 125 мм до 900 мм на расстояние до 200 м. Установка УЗТ-100(120) выполнена в климатическом исполнении УХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69 и сохраняет свои параметры при температуре окружающего воздуха от минус 30 до плюс 40 ºС.

Достоинства метода

• Сокращение временных затрат на замену трубопровода;
• Возможность увеличения проходного сечения трубопровода;
• Выполнение работ без разрушения дорог и коммуникаций.

Проведение работ

Установка размещается в исходном котловане, после чего при помощи гидроцилиндров производится проталкивание штанги в канал заменяемого трубопровода. В процессе проталкивания штанга наращивается за счет дополнительных секций, присоединяемых при помощи специальных замков. После выхода конца штанги в заданную точку, к ней присоединяется нож-разрушитель и уширитель с закрепленной к нему протягиваемой трубой. Производится протягивание новой трубы в канал старого трубопровода до ее выхода в исходный котлован.

Отличительные особенности установки УЗТ-100(120):

• Возможность разрушения труб из различных материалов (сталь, чугун, керамика, асбоцемент, бетон;
• Возможность замены трубопроводов диаметром до 900 мм;
• Максимальная длина протяжки - 200 м;
• Возможность одновременно с затягиванием новой трубы вводить штанги в следующий участок;
• Обслуживающий персонал - 3 чел.;
• Для удобства монтажа штанг, дополнительно возможно комплектование специальным грузоподъемным механизмом;
• Рабочее давление в гидросистеме - 25-30 МПа, позволяющее существенно уменьшить массогабаритные характеристики и повысить рабочее усилие исполнительного механизма;
• К гидравлической насосной станции возможно подключение дополнительного оборудования, например помпы шламовой погружной для откачки воды из котлована;
• Простота монтажа и транспортирования;
• высококачественные швейцарские гидравлические компоненты Bieri, позволяющие существенно увеличить срок службы оборудования.

В полный комплект установки УЗТ-100(120) входят:

• Силовая установка;
• Гидравлическая насосная станция с дизельным / электрическим приводом, с пультом дистанционного управления;
• Блок автоматического свинчивания и поворота штанг для установки санации;
• Упорная плита, проставка, комплект оголовков;
• Комплект расширителей c захватами;
• Комплект ножей;
• Штанги;
• Контейнеры для штанг.