В Москве до 2010 года должны быть снесены все пятиэтажные дома первых лет индустриального строительства. Это около 2000 домов общим объемом более 10 млн.т строительных отходов. В число этих домов входят сооружения серий К7 и 11-32. Надо признать, что эти дома весьма хрупкие да и невысокие (не более 15 м) и не представляют серьезных проблем при сносе обычными общестроительными экскаваторами 4-й размерной группы. Однако крупнопанельные дома следующих по хронологии строительства серий существенно прочнее и выше, и уже без специализированной техники снести их весьма затруднительно.
События 11 сентября 2002 года в Нью-Йорке помимо прочего высветили важность и необходимость узкоспециализированной мощной техники - экскаваторов для сноса инженерных сооружений повышенной и сверхвысокой этажности.
Необходимость новых подходов к сносу зданий показывает пример эксплуатации в Москве узкоспециализированного экскаватора для сноса UB1236 фирмы "Nobas Baumaschinen". Это экскаватор 30-тонного класса мощностью 135 кВт. Трехсекционная стрела позволяет вести разрушение домов высотой до 20 м. Рабочим органом этой машины являются гидравлические клещи с возможностью вибрации. Если машина себя хорошо зарекомендовала при сносе старых ветхих кирпичных домов в центре Москвы, то при сносе крупнопанельных домов серии 1-515 на ул. Столетова и Мичуринском проспекте (в 2000 году) мощности экскаватора практически не хватало для преодоления сопротивления тяжелоармирован- ного бетона. И вибрация рабочего органа не влияла на эффективность разрушения.
Кроме подлежащего скорейшему сносу в соответствии с планами реконструкции города упомянутого ветхого жилищного фонда, появляется реальная и все возрастающая потребность в разрушении сложных, но устаревающих или даже разрушающихся железобетонных сооружений -мостов, путепроводов и пр.
С этими задачами могут справиться только экскаваторы, оснащенные специализированным навесным оборудованием, только появляющимся на строительных площадках Москвы.
Представляем специализированные модели лидеров мирового экскаваторостроения - омпаний "Liebherr", "Case", "Caterpillar",
"Komatsu"... -предназначенные для высокомеханизированного, безопасного сноса высокопрочных строительных сооружений. Практически, что касается базовой машины, все они предлагают единую концепцию мощного экскаватора для работ по разрушению зданий.
Это концепция характеризуется использованием добавочного, сочленяющего рукоять и стрелу элемента, позволяющего не только существенно увеличить высоту работы разрушающего оборудования, но и кардинально снизить габариты машины в транспортном положении, что является существенным аргументом при работе в условиях плотной сложившейся городской застройки. При этом рабочая зона оборудования полностью соответствует профилю большинства сносимых зданий.
Отличием (от штатных моделей) в исполнении стрелы для разных производителей экскаваторов является возможность наращивания ее длины за счет использования добавочных секций длиной 2.5 - 3.5 м, как это предложено фирмой "Liebherr". Высота установки рабочего оборудования практически для всех серийно выпускаемых экскаваторов составляет 24-27 м.
Уникальные модели, например Liebherr 984, обладающий трехсекционной сочлененной стрелой, позволяют обеспечить работу гидравлических ножниц на высоте до 41 м. Экскаватор PC 750 фирмы "Komatsu" массой 101 т показывает практически те же результаты. При мощности 331 кВт трехсекционная стрела поднимает рабочее оборудование массой 2400 кг на высоту до 40 м.
Традиционно много внимания уделено повышению комфортности и безопасности работы машиниста экскаватора. Кабина экскаватора для сноса имеет ряд модернизаций по сравнению с обычной. Кабина защищена от возможного падения на нее элементов сносимого сооружения мощным армированным решетчатым каркасом. Повышенные высоты работы разрушающего оборудования логически заставили сделать кабины подвижными и не только приподнимающимися, но и с возможностью плавного заднего опрокидывания до 45" у фирмы "Caterpillar" и до 30" - на экскаваторах фирмы "Case".
Кроме того, крыша кабины выполняется прозрачной (Komatsu). В условиях исключительной запыленности, характерной практически для любого сноса, для обеспечения видимости объекта маши- нистом, предусмотрены стеклоочистители с смыванием стекол не только на лобовом, но и на потолочном окне.
С учетом изменения длины стрелы в конструкциях учтено изменение величины контргруза. При наращивании длины стрелы рядом со штатным контргрузом устанавливаются добавочные контргрузы интегрирующиеся в единую конструкцию.
При сносе сооружений всегда образуется много пыли, что является одним из самых негативных аспектов этой деятельности. Экскаваторы вышеназванных фирм оснащены добавочным оборудованием для разбрызгивания воды в точке разрушения. Предусмотрено использование как централизованной водопроводной сети, так и установка автономного бака на корпусе экскаватора. Для подачи воды предназначены специальные насосы, обеспечивающие как разбрызгивание, так и создание туманной завесы для подавления пылеобразования.
Навесным оборудованием для экскаваторов при сносе сооружений являются гидравлические ножницы, Причем этот термин можно принять лишь только как обобщающий для описания целой гаммы специализированного оборудования. В русскоязычной технической терминологии еще отсутствуют устоявшиеся названия данного оборудования.
За первое десятилетие 1992-2002 гг. изготовления подобного оборудования четко наметилась тенденция разграничения сфер применения различных моделей, и сейчас уже можно вынести на рассмотрение специалистов классификацию навесного сменного оборудования для разрушения строительных конструкций действующих на принципе сжатия (в отличие от гидромолотов, реализующих эффект удара).
Все типы такого оборудования делятся по признаку количества подвижных дробящих щек (челюстей) - одной или двух.
"Двухщековое" оборудование подразделяется на два типа по количеству точек подвеса щек. В англоязычной технической терминологии оборудование с единой совмещенной осью подвеса двух щек на центральной траверсе называется Universal processors, а в российской получили предварительное название - гидроножницы. Оборудование с двумя точками подвеса подвижных щек к центральной траверсе автор предлагает в дальнейшем называть термином -"гидроклещи"
Такие гидроклещи с двумя точками подвеса также можно разделить на два типа: с приводом от двух независимых гидроцилиндров и с приводом от единого гидроцилиндра, расположенного между челюстями.
В машинах другого типа действия и другого функционального назначения, с одной подвижной и одной неподвижной щекой, следует различать два типа моделей. Дробитель -выполненный с подвижной щекой, подвешенной за среднюю часть конструкции, и измельчитель - выполненный с Г-образной неподвижной щекой, у которого подвижная щека подвешена за крайнюю нерабочую сторону. В обеих конструкциях силовые гидроцилиндры обеспечивают поворотное движение подвижной щеки относительно неподвижной.
Большая часть оборудования всех вышеперечисленных типов имеет ротатор - гидромотор, обеспечивающий полноповоротное принудительное осевое вращение сжимающих челюстей.
При внешней кинематической схожести оборудование различных производителей отличается конфигурацией дробящих щек, наличием зубьев, выступов и пр. Основными производителями этой техники являются фирмы "NPK", "Vibra-Ram", "Caterpillar", "Rammer" и др.
В конце 90-х гг. на Тверском экскаваторном заводе были созданы опытные образцы гидроклещей и измельчителя. При давлении в гидросистемах 28 Мпа они развивали усилие от 80 до 125 т. При этом максимальный размер дробимого материала составлял около 700 мм. Однако при отсутствии в те времена массового потребителя эти машины серийными не стали.
Предприятие "Krupp Berco Bautechnik GmbH" выпускает три типоразмера гидроклещей серии "СС" с двумя силовыми гидроцилиндрами, предназначенных для базовых экскаваторов массой от 15 до 50 т. Развиваемые усилия составляют от 101 до 176 т. Время полного цикла "открывание-смыкание" челюстей - от 5 до 8 сек. Каждый из трех представителей данного типоразмерного ряда имеет два комплекта челюстей различного назначения и профиля. Первый, предназначенный для переработки строительных отходов, оснащен режущими лезвиями и зубьями, а комплект, предназначенный только для перерезания металла, имеет только режущие лезвия. Причем смыкающиеся челюсти имеют различный профиль. Режущая челюсть выполнена из узкого листа металла, а вторая челюсть, выполняющая роль наковальни, смонтирована из двух пластин с зазором между ними. При полном смыкании узкая челюсть практически полностью входит в зазор между пластинами наковальни, обеспечивая разрезание материала.
Штоки гидроцилиндров надежно защищены жесткими кожухами от деформирования падающими строительными обломками.
Автор: Санъко О.Л., к.т.н., доцент МГСУ
Источник: Журнал "Строительная техника и технологии" N4 2002г.
