5. Средства термического воздействия на разрушаемый материал

К ним относятся: кислородное копье, порошков кислородный резак, реактивно-струйная горелка, электродуговое плавление, установка плазменной резки.

Кислородное копье– толстостенная труба наружный диаметр 20-25мм, длина 3-5м с заложенными внутрь низкоуглеродистой проволоки и металлическим стержнем круглого или треугольного сечения. К одному концу трубы подводят кислород под давление для горения металла и удаления продуктов горения, а второй конец разогревают до температура 2000˚С. Горящий конец подводят к месту поджигания, прижимают с силой 300-500 Н и проворачивают эту трубку, чтобы не приплавилось копье к материалу. Копье применяют для прожигания отверстий 30-120мм на глубину до 4м. Факел при горении не образуется, поэтому резку можно выполнять последовательно прожигая отверстие по линии разборки. При прожигании бетон теряет прочность в радиусе 60-200мм от кромки отверстия. Стоимость на 20% ниже, чем при использовании пневмоинструмента, а скорость в 4 раза выше.

Недостаток: выделяется большое количества газа, тепла, разлетаются искры, соответственно сложные меры защиты.

Порошково-кислородное копье– разновидность кислородного. Представляет собой трубку, по которой подают кислород и смесь порошкаFe(20-30%) иAl(80-70%). Не выходя из копья порошок воспламеняется образуя светящийся факел длиной до 100мм, с температурой равной 4000˚С и более. Диаметр отверстия зависит от диаметра копья.

Лекция 3 – 10.10.12

Порошково-кислородный резак– для резания бетона и жб толщиной 300-400мм. Имеет отличительную особенность – к трубке подводится кислород, флюс (Fe+Alпорошок), пропан-дюпан или ацетилен для поддержания горения флюса.

Реактивно-струйная горелка. Применяется с той же целью. С камеры сгорания горелки подается в камеру сгорания топливо (бензин или керосин) и кислород, образующий при сгорании сверхзвуковую реактивную, высокотемпературную струю, её направляют на разрушаемый материал.

Недостатки: разлет искр, газовыделение при сгорании топлива и материалы, шум.

Электродуговое плавление. Применяют для образования проемов, борозд, шпуров в бетоне и жб. Установки состоят из угольных или графитовых электродов и электрододержателей, закрепленных на специальных стойках, рамах, коретках.

Недостаток: расплавленный материал принудительно не удаляется. Глубина прожигания 1м. Необходимые сварочные трансформаторы в напряжении от 40 до 70 Вольт и силой тока 400-2000А – например ТДФ-1600 или ТСД-2000. Скорость прожигания 2-4см в минуту, при постоянном токе скорость больше.

Средства взрывного воздействия. Применяется этот способ для разрушения или дробления каменных, бетонных или ЖБК, обрушения старых зданий или сооружений на их основание или в заданном направлении. Для осуществления взрыва используют взрывчатые вещества или электроэнергию. Для передачи энергии взрыва на материал используют воздушную среду, воду, глинистую суспензию. Взрывчатые вещества применяют виде накладных и шпуровых зарядов. В условиях реконструкции наиболее распространены шпуровые заряда. Для защиты людей, оборудования от осколков используют щиты, маты с песком, а также специальные бронированные плиты, которые укладывают на взрываемую конструкцию и загружают балластом. Выработка 5м³на чел-смену.

Недостаток: необходимость бурения шпуров и затраты на резание арматуры жб.

При гидровзрывном способе шпур со взрывчатым веществом заливают воду или глинистую суспензию – повышается эффективность взрыва – 70% энергии взрыва переходит в ударную волну, уменьшается вес заряда разброс осколков, примерно в 10 раз снижаются удельные затраты. Происходит не только дробление, но и откол кусков.

Пороховой скалолом. Представляет устройство для взрывания порохового патрона в жидкости. Патрон помещают в штырь устройства, которое помещают в пробуренную и залитую водой скважину (диаметром 42мм) и взрывают. Газы давят на бетон через воду. Производительность 0,75-1 м³бетонв/на чел-смену.Gустройства 8-10кг. Рассчитано устройство на 10 000 выстрелов.

Установка электрогидравлического эффекта Юткина.Применяется для разборки кирпича, бетона, жб. Бурят в бетоне и жб скважины диаметром 30-40мм, глубиной до 400мм, в них помещают электроды, затем заливают водой и закрывают деревянными пробками. На электроды подается высоковольтный импульс, в жидкости создается электрический импульсный разряд. Через 4-5мин монолит разделяют на части, размеры которых зависят от шага скважины.

Достоинства: нет разлета осколков, можно применять около работающего оборудования.

Недостаток: сложность установки, нужен специально подготовленный персонал.

Установки Импульс-4, Базалит-1, Вулкан-К32 и другие.

Видоизмененный способ Юткина. Искровой разряд в жидкости не между электродами, а через проводник соединяющий эти электроды. Разрушение происходит не 4-5мин а мгновенно. Нет разлета осколков. Производительность до 70м³в смену. Способ можно эффективно применять при разрушении высокопрочных бетонов (М500-600), при увеличении пористости материалов эффективность способа снижается.

Взрывогенератор ВН-2. Позволяет вести непрерывных регулируемый процесс разрушения бетона и жб в горизонтальном и вертикальном направлении. Устройство регулирует частоту взрыва от 80 до 1500 в минуту. Принцип действия: два жидких компонентов (окислитель и горючее) идут по отдельным трубкам, непрерывно поступают в форсунку, образующаяся струя – взрывчатое вещество. Инициатор взрыва – жидкий сплав натрия и калия, который вспрыскивают с частотой 80-1500 раз в минуту. Осколки разлетаются на 10 м. установка для защиту от них имеет защитные колпаки.

Достоинства: не надо бурить скважины, разрушают бетонные породы любой прочности. Звено – 2 оператора. Производительность 2,5м³в минуту.

Недостатки: большие габариты, затраты на резку арматуры, значительный шум, разлет осколков.

Для определения месторасположения и диаметра арматуры в жб применяют визуальный метод после разрушения защитного слоя. И косвенные методы: магнитные, ионизирующих излучений и радиоволновой.