Способ демонтажа пустотелых сооружений
METHOD OF DISMANTLING HOLLOW STRUCTURES

Область техники
Изобретение относится к области строительства, в частности к способу демонтажа пустотелых сооружений, таких как трубы котелен, ТЭЦ, элеваторов и т.п.
Уровень техники
В настоящее время существуют способы демонтажа пустотелых сооружений ручным методом, с применением альпинизма и ручного инструмента.
Недостатком данного способа является повышенная опасность при проведении работ и низкая скорость выполнения работы по демонтажу сооружения.
Также существуют способы демонтажа пустотелых сооружений с применением малой механизации, в частности, с применением демонтажного устройства, представляющего собой малогабаритную машину с разрушающим инструментом, управление которой осуществляется дистанционно. Из известных способов, демонтаж высотных пустотелых сооружений осуществляют следующим образом: краном или другим подъёмным механизмом поднимают платформу с установленным на ней демонтажным устройством к верхней части строения, вплотную к строению. Оператор управляет демонтажным устройством дистанционно. Демонтажное устройство разбивает участок строения, после чего платформу смещают к новому участку по периметру строения. Так постепенно происходит демонтаж строения по периметру, сверху вниз.
Недостатком данного способа является применение во всем процессе демонтажа нескольких единиц техники.  При удалении участка сооружения, требуется перемещение платформы к следующему месту демонтажа, что увеличивает время демонтажа сооружения. Существует опасность в падении демонтирующего устройства с платформы при работе и перемещении на новое место демонтажа, опасность падения фрагментов строения на подъёмный механизм. Кроме того, при работе молотом, платформа вместе с демонтажным устройством отскакивает от строения при каждом ударе молота, что создаёт раскачивание и уменьшает силу удара, увеличивает время на демонтаж сооружения.
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка способа демонтажа пустотелых сооружений, который позволит устранить недостатки предшествующего уровня техники.
Технический результат заявленного изобретения направлен на снижение опасности при проведении работ по демонтажу пустотелых сооружений, снижение времени на демонтаж пустотелых сооружений, сокращение времени используемого на единицу техники, применяемой при демонтажных работах.
Указанный технический результат, на достижение которого направлено заявленное техническое решение, достигается благодаря тому, что способ демонтажа пустотелых сооружений включает сборку опорной конструкции, содержащей балки и платформу, на которой  размещают демонтажное устройство, подъем  опорной конструкции на заданную высоту и ее установку на вершине пустотелого сооружения посредством балок, и демонтаж пустотелого сооружения изнутри посредством демонтажного устройства, при этом опорная конструкция опускается вниз под действием силы тяжести по мере разрушения пустотелого сооружения.
При сборке опорной конструкции могут быть использованы балки, выступающие за пределы пустотелого сооружения.
При сборке опорной конструкции, платформу с демонтажным устройством можно размещать поверх балок.
Согласно варианту осуществления изобретения, при сборке опорной конструкции, платформу с демонтажным устройством можно размещать под балками.
Согласно другому варианту осуществления изобретения сборку опорной конструкции можно производить на вершине пустотелого сооружения.
Сборку опорной конструкции также возможно производить на земле с последующим ее подъёмом посредством подъемного механизма на вершину пустотелого сооружения.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 представлен внешний вид опорной конструкции.
На фиг.2 представлен вариант размещения демонтажного устройства снизу опорной конструкции.
На фиг.3 представлен вариант размещения демонтажного устройства сверху опорной конструкции.
На фиг.4 представлен вариант размещения временной платформы на вершине пустотелого сооружения.
Осуществление изобретения
Заявленный способ демонтажа пустотелых сооружений осуществляется следующим образом:
На первом этапе в зависимости от размеров строения (внутреннего радиуса, толщины стен и пр.), производятся работы по сборке опорной конструкции 1. Опорная конструкция 1 представляет собой корзину 2 из металлоконструкции, элементы которой соединены между собой посредством болтовых соединениях, с помощью скоб, либо посредством сварки, верхняя часть которой снабжена балками 3, выступающими за пределы корзины 2 и пустотелого сооружения (фиг.1). Опорная конструкция 1 может иметь как фиксированные габариты, позволяющие демонтировать конкретное сооружение, трубу, так и быть универсальной и иметь возможность менять габариты как на этапе сборки, так и на этапе проведения работ, например, иметь телескопические балки с возможностью выдвинуть опору наружу или убрать внутрь и зафиксировать положение фиксатором, болтом, либо иметь возможность закрепить дополнительную секцию балки на болтовое соединение. Для размещения демонтажного устройства 4 в опорной конструкции 1 используется платформа 5. Платформа 5 может быть размещена поверх балок 3 и закреплена на них(фиг.3). Также платформа 5 с демонтажным устройством 4 может быть размещена непосредственно под балками 3 в корзине 2(фиг.2). Демонтажное устройство 4 может управляться непосредственно оператором, находящимся на платформе 5. Управление демонтажным устройством 4 также может осуществляться дистанционно по радиоканалу, либо по кабелю в зависимости от высоты пустотелого сооружения и экранирования. Демонтажное устройство 4 управляется оператором, находящимся либо на платформе, в зоне, где нет опасности, либо в, отсутствии возможности размещения на платформе, в комнате оператора. Комната оператора представляет собой отдельно стоящее здание, бытовку, комнату. Для дистанционного наблюдения на платформе 5 устанавливаются несколько видеокамер, позволяющих осуществлять обзор области демонтажа, а в комнате оператора устанавливается монитор с выводом изображения с данных камер, пульт управления демонтажным устройством 4. В качестве демонтажного устройства 4 может быть использован электрогидравлический дистанционно управляемый демонтажный робот.
Опорная конструкция 1 удерживается на вершине пустотелого сооружения опираясь на края его верхней части, за счёт балок 3, выходящих за рамки строения. В данной конструкции могут быть задействованы по меньшей мере две балки. Когда платформа 5 размещена внутри корзины 2, она опирается на элементы корзины (фиг.2). Корзина 2 представляет собой балки пола, на которые устанавливается  платформа, и вертикальные балки, осуществляющие крепление платформы к опорным балкам, выходящим за рамки строения.
В случае размещения платформы 5 поверх балок 3 (фиг.3), защитой от раскачки опорной конструкции 1 и сильного крена служат упоры 6 – силовые элементы конструкции, смонтированные перпендикулярно балкам 3.
Защитой от раскачки и сильного крена опорной конструкции 1 в случае размещения платформы снизу балок 3 служат элементы 7 рамы корзины 2, которые соединяют верхнюю часть опорной конструкции 1  непосредственно с платформой 5 на которой установлено демонтажное устройство 4.
При крене конструкции в обоих случаях части опорной конструкции 1, находящиеся внутри строения, упираются в пустотелое сооружение и тем самым сдерживают опорную конструкцию 1 от дальнейшего крена.
После проведения сборки опорной конструкции 1, ее поднимают наверх пустотелого сооружения посредством подъемного механизма. В качестве подъемного механизма может быть использован кран.
Нет необходимости задействовать подъёмный механизм в процессе всего демонтажа, он необходим только в момент поднятия опорной конструкции 1 и оборудования наверх пустотелого сооружения. Нет необходимости перемещать платформу 5 для демонтажа участков по периметру, так как демонтажное устройство 4 находится внутри пустотелого сооружения и управляется дистанционно, и может перемещаться по платформе 5, поворачивать башню, регулировать высоту демонтажа подъёмом стрелы, перемещать гидромолот, кусачки для бетона или другое навесное оборудование в необходимое место демонтажа.
Демонтажное устройство 4 под управлением оператором, равномерно демонтирует части пустотелого сооружения по периметру, также демонтирует части сооружения в максимальной близости к балкам 3 опорной конструкции 1, за счёт разрушения бетонного основания под балками 3 опорной конструкции 1. Платформа 5 с демонтажным устройством 4 под собственным весом и силой тяжести опускается вниз пустотелого сооружения, проседает по мере демонтажа. При остановке в спуске вызванной наличием мешающих металлоконструкций, арматуры, допускается остановка демонтажных работ и обрезка металлоконструкций с помощью газорезки или другими способами.
Достигнув необходимой высоты в демонтаже (например, высота на которой возможна работа крупной техники для демонтажа) опорную конструкцию 1 с демонтажным устройством 4 вынимают подъёмным механизмом.
После того, как опорная конструкция 1 перемещена на землю или отведенное место, демонтажное устройство 4 изымают из опорной конструкции 1, а опорную конструкцию 1 разбирают.
При больших высотах строения или не возможности использования крана для поднятия опорной конструкции в собранном виде, возможно использование разборной опорной конструкции 1, которая поднимается наверх  пустотелого сооружения механизмом, закреплённым в верхней части пустотелого сооружения (фиг.4). В зависимости от размеров пустотелого сооружения (внутреннего радиуса, толщины стен и пр.), подготавливают сборные элементы опорной конструкции 1. Вручную монтируют на строении временную платформу 8, где будет находиться персонал, который будет поднимать элементы опорной конструкции 1 вверх и собирать её на пустотелом сооружении (фиг.4). Временная платформа 8 представляет собой небольшую силовую конструкцию, с полом и ограждениями. Временная платформа 8 опирается на пустотелое сооружение и держится за верхний край пустотелого сооружения креплениями, в виде крюков, а также крепится анкерами непосредственно к пустотелому сооружению. На пустотелое сооружение с помощью ручных подъемных механизмов поднимаются все элементы опорной конструкции 1. Опорную конструкцию 1 вместе с платформой 5 для демонтажного устройства 4 собирают непосредственно на месте начала демонтажа, в верхней части пустотелого сооружения. Габариты опорной конструкции 1, удерживающей платформу 5 могут меняться путём применения телескопических механизмов, либо креплением дополнительных элементов.  После сборки опорной конструкции 1, силовым подъёмным механизмом, расположенным на временной платформе 8, поднимается демонтажное устройство 4. После произведения всех сборочных операций по установке опорной конструкции 1 и демонтажного устройства 4, персонал спускает подъёмные механизмы и временную платформу 8. Проводится проверка изображение с камер (при работе по камерам), проверяются связи  демонтажного устройства 4 с пультом, при работе с дистанционным устройством. Оператор запускает демонтажное устройство 4 и производит работы по демонтажу.
Примерная оценка времени, необходимого для демонтажа пустотелого сооружения, на примере трубы котельной, имеющей следующие характеристики:
Диаметр трубы 4,7 метра, материал – монолитный бетон в два слоя, с армированием, толщина стенок от 0,3 до 0,5 метра
- время, необходимое для демонтажа одного метра погонного ручным инструментом, бригадой 3 человека, при рабочей смене в 12 часов составляет: 7 смен.
- время, необходимое для демонтажа одного метра погонного с применением демонтажного робота и заявляемой технологии при рабочей смене в 12 часов составляет: 1 смена.
Таким образом, подтверждено влияние заявленного способа демонтажа пустотелых сооружений на указанный технический результат.