Алмазная резка бетона и железобетона, как экологически чистый метод работ при реконструкции и демонтаже сооружений

Зерцалов М.Г., Зимнюков В.А., Косолапов А.В.

Огромное количество различных выбросов в атмосферу, в результате человеческой деятельности приводит к изменению климата.  Одним из подобных выбросов является строительная пыль, возникающая при разрушении зданий и сооружений. Только в России  происходит демонтаж и слом более 8 000 000 квадратных метров сооружений. При этом образуется не менее 1 кубического метра пыли на один квадратный метр разрушаемого сооружения. Преобладающее большинство этих работ проводится с помощью тяжелой техники (экскаваторы, гидромолота, гидрокусачки). Только в последнее время их место в технологическом процессе разрушения начинает замещаться методом алмазной резки.

Преимущество любого вида технологии перед другими на сегодняшний день определяется тем, на сколько она удовлетворяет требованиям технологической и экологической безопасности.  Как показывает мировой и отечественный опыт использования алмазной резки и сверления в строительстве, данный вид технологий имеет ряд возможностей и преимуществ, которые выгодно отличают его от других видов конкурентных технологий. Прежде всего, данный метод позволяет избежать трещинообразования, ведущего к коррозии бетона, а как следствие необходимости последующего ремонта сооружения. Алмазная резка не нарушает сплошности обрабатываемой конструкции, чего не возможно добиться при динамических воздействиях на строительные конструкции. Достоинство алмазного метода заключается и в том, что при помощи алмазного инструмента можно обеспечить наивысшую точность в работе с соблюдением самых жестких допусков. В связи с тем, что охлаждение алмазного инструмента происходит с помощью воды, подаваемой в зону реза, за счет чего в процессе работы не образуется очень вредная для здоровья человека пыль, исключается попадание ее в воздух и на узлы расположенного рядом оборудования. Последующая чистовая обработка поверхности среза не требуется, а это позволяет избежать еще большого объема пылеобразования, возникающего при выравнивании поверхностей и шлифовании бетона, что происходит при  работе, как отбойного молотка, так и при буровзрывном методе.

Такая же картина складывается и при исследовании количественной стороны вибраций возникающих при производстве работ. Наличие дистанционного управления позволяет проводить работы без присутствия оператора на месте функционирования оборудования. Отсутствие вибраций и незначительный шум на месте производства работ позволяет исключить влияние данных факторов на здоровье самого рабочего, а также на окружающих.                

Полное отсутствие запыленности и вибраций при использовании метода алмазной резки и сверления делает затруднительным сравнение с другими методами, так как сложно сравнивать существующие для этих методов данные с нулевыми показателями в случае применения алмазных технологий.

При рассмотрении метода алмазной резки и сверления с точки зрения технологической и экологической безопасности, обратимся к примерам работ проведенных на гидротехнических сооружениях.

Для проведения работ по ремонту стен камеры шлюза № 5 Яхромского гидроузла канала им. Москвы использовали две технологии одновременно. На одной стороне шлюзовой камеры был применен буровзрывной метод, а на другой - метод алмазной резки.

При проведении буровзрывных работ разброс образовавшейся пыли, за счет аэродинамических особенностей шлюзовой камеры, доходил до 300 метров от места производства работ. Шумовое воздействие заставляло сотрудников гидроузла прерывать свою работу при проведении взрывов.

Сравнение двух вышеописанных методов с точки зрения технологической безопасности также наглядно показывает преимущество алмазного метода. Полное отсутствие щебня после вырезки бетонных блоков и их вывоз сразу по окончании резки, позволил избежать возможности по получению травм, связанных со строительным мусором на территории производства работ.

При прокладке дополнительных водоводов на Акуловском гидроузле в железобетонной камере было необходимо устроить круглое отверстие диаметром 2,25 м и глубиной до 2,50 м.

Изначально были испробован взрывной  метод, его применение привело к образованию макро- и микротрещин в теле сооружения.  После проведения взрыва образовалось большое количество бетонных обломков, потребовался длительный перерыв в работах для проветривания внутренней камеры от пыли.

Рис. 1. Изготовление отверстий большого диаметра на Акуловском гидроузле  Мосводоканала

Также оказался неприменим метод динамического разрушения с помощью отбойного молотка из-за того, что пыль, образующаяся при работе, полностью закрывала зону производства работ внутри камеры, а на внешней части сооружения рабочим приходилось постоянно сменять друг друга, так как работать отбойным молотком, находящимся в горизонтальном положении, чрезвычайно тяжело. Для решения задачи было предложено использование алмазных технологий. Одной из основных причин выбора была экологическая чистота метода, особо важная для системы Мосводоканала.

При реконструкции водосливной плотины гидроузла «Кузьминск» на р. Оке для укрепления сооружения возникла потребность в разборке и снятии облицовки верха правого  устоя плотины. Для бетонирования верхней плиты нужно было удалить верхнюю поверхность устоя. Методом, позволяющим решить данную задачу, был выбран метод алмазной резки, как не только не подвергающий сооружение динамическим нагрузкам, но и не вызывающий пылеобразования и загрязнения воды при выполнении работ в водоохраной зоне.

Рис.2. Реконструкция нефтеналивного пирса Новороссийского порта

При реконструкции Новороссийского морского порта был проведен ремонт нефтеналивного пирса. В процессе эксплуатации между плитами пирса образовались промежутки, вызванные перемещениями плит, и он перестал быть единой конструкцией. Использование метода прецизионного  алмазного сверления позволило собрать все плиты пирса в единую конструкцию. Это позволило избежать демонтажа плит при котором, в воду неизбежно попало бы большое количество строительного мусора.

Для прохода земляной драги для очистки дна каналов подвода воды к турбинам электростанции Яхромского гидроузла было необходимо демонтировать часть причальной стенки, закрывающей проход. Для выполнения данной задачи железобетонная конструкция отделялась от свай и разрезалась  на элементы для демонтажа. Это было возможно сделать только методом алмазной канатной резки. Отрезанный элемент был погружен на баржу с помощью плавучего крана, для транспортировки к месту утилизации.

Рис.3. Резка причальной стенки Яхромского гидроузла

Применение других методов разрушения железобетона (взрывные работы, гидромолот и пр.) в данном случае было невозможно по причине частичного нахождения конструкции в воде. Как показала практика, при проведении подводных работ  метод алмазной резки и сверления является единственным, не наносящим вреда окружающей среде.

Результатом работы выполняемой методом алмазной резки являются куски железобетона прямоугольной либо цилиндрической формы, аккуратно выпиленные или высверленные. Они могут быть применены в дальнейшем для решения различных задач, либо утилизированы. Отсутствие строительного мусора в условиях строительной площадки исключает загрязнение окружающей среды, в противовес использованию отбойного молотка и буровзрывных технологий.

Операторы алмазной техники не подвергаются как местной, так и общей вибрации. Из-за отсутствия загрязнения воздушной среды продуктами разрушения бетона им не требуется использование специальных средств защиты.

Шум определяют как совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность:  для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБ А, а для импульсного шума 125 дБ АI , автомобильная сирена - 100 дБ А, шум двигателя легкового автомобиля - 80 дБ А, шум от движения трамвая - 70...80 дБ А, уровень шума в читальном зале библиотеки составляет 60 децибел, а максимальный уровень шума алмазной техники равен 89 дБ А. Соотношение максимального уровня шума алмазной техники и максимальнодопустимого уровня шума представлено на рис.4. 

На диаграмме отсутствуют данные по использованию пневмоотбойника, но как показала практика, даже на открытом пространстве шум, возникающий от него, превышает максимально допустимый уровень. В закрытом помещении данный шум просто опасен для здоровья.

Рис.4. Соотношение максимального уровня шума алмазной техники и максимально допустимого уровня шума.

Операторы алмазной техники при работе рабочего органа алмазной техники (вызывающего появление шума) в обязательном порядке используют шумопоглощающие наушники.

Шумовое воздействие является наиболее единственным параметром алмазной техники, оказывающим воздействие на человека находящегося в зоне действия данной техники. Но из опыта при производстве работ по алмазной резке и сверлению на сооружении, отстоящем лишь на несколько сантиметров от действующего офисного центра в котором располагались представительства крупнейших мировых компаний, за 90 рабочих дней оттуда не поступило не одной жалобы на не комфортность по шуму. Это объясняется тем, что звук, издаваемый алмазным диском, лежит в высокой части спектра и быстро гаснет с увеличением расстояния от его источника.

Выводы

На основании вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

  1. Применение метода алмазной резки и сверления при ремонте и реконструкции гидротехнических сооружений практически не наносит ущерба окружающей среде и является наиболее экологически чистым.
  2. Показана безопасность алмазной технологии для лиц занятых при производстве работ данным методом.
  3. При проведении подводных работ, с точки зрения экологии метод алмазной резки и сверления является единственным, не наносящим вреда окружающей среде.

Литература

  1. Зерцалов М.Г., Косолапов А.В.//. Использование технологии алмазной резки и сверления бетона и железобетона в гидротехническом строительстве / Гидротехническое строительство 2008 №4
  2. Косолапов А.В. Основы алмазной техники и технологии в строительстве. Учебное пособие. М. АСВ, 2004 г.

Возврат к списку

© Национальная Ассоциация Алмазной Резки и Сверления, 2014
Создание сайтов: eFuture Web Services