ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАЗРЕЗАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при капитальном ремонте или реконструкции зданий с изменением объемно-планировочных решений, а также при сносезданий, особенно в стесненных условиях. При этом зачастую не удается применить габаритную технику для разрезания конструкций, или удалить их часть таким образом, чтобы она не изменила своего проектного положения и срок выполнения работ существенно не продлевался. Именно в таких случаях целесообразно использовать предлагаемое оборудование.
Известно оборудование для разрезания железобетона дисковой алмазной пилой, направляющие которой установлено на самой железобетонной конструкции, или на инвентарных пространственных лесах, что ее поддерживают (патент UA №75122, МПК E04G 23 / 00, опубл. 26.11.2012, [1]). Реализация технологии с таким оборудованием требует дополнительных мощных строительно-монтажных машин(крана, экскаватора или самоходного погрузчика) для последующего удаления образованных разрезанием частей железобетонной конструкции. Или такие работы надо выполнять вручную, что достаточно сложно и опасно.
Наиболее близким аналогом является устройство для разрезания железобетонных конструкций(патент UA №85501, МПК B23D17 / 00, опубл. 25.11.2013, Бюл. 22 [2]), что установлено и используется как исполнительный механизм самоходного загрузчика в единой с ним гидравлической системе, как разрушающий инструмент используются вилы самоходногозагрузчика, на которых смонтировано раму с отверстиями, а инструментом для резки и разделения является цепная, канатная или дисковая пила. Это оборудование имеет раму в виде двух пластин с отверстиями, в одно из которых вмонтирован установочный элемент с возможностью его удаления, а сама рама расположена на вилах самоходного загрузчика. Разрушающий инструмент состоит из двух губок, которые присоединены к гидроцилиндрам и с их помощью может раздавливать нужную железобетонную конструкцию.
Однако при использовании оборудования по аналогии не решается задача высокой производительности и дальнейшего безопасного содержания, а затем и удаление продуктов разрушения за пределы зоны производства работ, что объясняется одной рабочей скоростью оборудования. Для точного расположения оборудования для разрезания относительно необходимого места железобетонной конструкции необходима малая скорость, но ее использование при удалении продуктов от разрезания уменьшают производительность оборудования. Использование только большой скорости оборудования не может обеспечить точного расположения оборудования в нужном месте и безопасного выполнения работ по удалению продуктов разрушения за пределы зоны производства работ. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования оборудования с достижением технического результата - повышения производительности и дальнейшего, во время и после отрезания, безопасного удержания, а затем и удаление продуктов разрушения за пределы зоны производства работ по разборке или разрушению железобетонных конструкций.
Поставленная задача решается тем, что оборудование для разрезания железобетонных конструкций, которое присоединено к исполнительному механизму и гидросистеме базовой машины, и состоит из инструмента для разделения и установочных элементов с рамой в виде двух пластин с отверстиями, в один из которых вмонтирован установочный элемент с возможностью удаления, а рама расположена на вилах самоходного загрузчика, на которых смонтировано раму с отверстиями, а инструментом для разделения является цепная, канатная или дисковая алмазная пила, предложено как насос гидросистемы использовать по крайней мере один насос с дискретным регулированием рабочего объема, который имеет два значения. Такое решение позволяет при выполнении рабочих операций при разрезании железобетонных конструкций и при удалении продуктов от резки и их дальнейшего транспортировке иметь две скорости: малую установочную скорость для точного расположения оборудования относительно места разрезания, при складировании или при загрузке на средство для дальнейшей транспортировки, и большую рабочую скорость при выполнении операций с разрезания, удаления элементов железобетонных конструкций, и их удалении из зоны разрушения.
Существенными признаками заявляемого устройства, которые совпадают с аналогом, являются следующие:
- инструмент для разделения с установочными элементами на исполнительном механизме базовой машины;
- инструмент для разделения присоединен к гидросистеме базовой машины;
- рама в виде двух пластин с отверстиями, которая расположена на исполнительном механизме базовой машины;
- в одно из отверстий рамы смонтирован установочный элемент инструмента для разделения с возможностью удаления;
- как исполнительный механизм базовой машины использовано вилы самоходного загрузчика, с рамой с отверстиями смонтированной на них, инструментом для разделения является цепная, канатная или дисковая пила.
Отличительными от аналога существенными признаками устройства, что заявляется, являются следующие признаки:
- насос гидравлической системы привода исполнительных механизмов имеет два рабочих объема;
- в насосе гидравлической системы обеспечиваются дискретное регулирование рабочих объемов.
Техническим результатом, который достигается приведенной совокупностью признаков, является создание нового комплексного, расположенного на базовой машине оборудования, которое позволяет сначала установить исполнительной механизм в необходимом месте для разрезания конструкций, создать временную несущую систему и под ее защитой дистанционно выполнять разрезание горизонтальных элементов типа расположенных на высоте железобетонных балок, обеспечивая устойчивость элементов в процессе и после разделения, а дальше, тем же оборудованием, вывезти продукты от разрезания для складирования или загрузить непосредственно для дальнейшей транспортировки.
А достижения указанного технического результата возможно только при выполнении всех признаков, приведенных в формуле полезной модели, кроме вариантов выполнения дискретного регулирования рабочего объема насоса гидравлического привода исполнительных механизмов (механическое, электромагнитное, гидравлическое или комбинированное). Заявляемое устройство может быть с одной или другой разновидностью вариантов дискретного регулирования рабочего объема.
Суть полезной модели иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид со стороны оборудования для разрезания железобетонных конструкций; на фиг. 2 - вид сверху того же оборудования, фиг. 3 - кинематическая схема привода механизмов подъема и изменения углового положения исполнительных механизмов, на фиг. 4 - принципиальная гидравлическая схема гидравлического привода исполнительных механизмов оборудования для разрезания железобетонных конструкций.
Оборудование состоит из базовой машины - самоходного погрузчика 1, имеющего исполнительный орган - вилы 2. На вилы 2 смонтировано раму 3 в виде двух горизонтальных пластин(над и под вилами 2 соответственно). Рама 3 имеет отверстия 4, в одно из которых вмонтирован (вертикальную направляющую 5 гидравлического инструмента 6 для разделения железобетонной конструкции 7. Как инструмент для разделения, на чертежах изображена цепная алмазная пила 6. Вертикальная направляющая 5 обычно является составной частью пилы 6, которая имеет также гидравлический привод от гидросистемы базовой машины - погрузчика 1.
Кинематическая схема привода механизмов подъема и изменения углового положения вил с исполнительными механизмами показана на фиг. 3. Вилы 2 выполнены в виде двух-трех согнутых под прямым углом стальных балок, которые совместно с рабочим оборудованием подводятся под отделяемый элемент железобетонной конструкции. Вилы 2 установлены на грузовой каретке11 шарнирно закрепленной на выдвижной раме 12. Основная рама 10 шарнирно прикреплена к раме машины. Внутри основной рамы 10 на катках перемещается выдвижная рама 12, вдоль которой на роликах перемещается грузовая каретка 11 с прикрепленными к ней вилами 2. Выдвижная рама 12 перемещается гидроцилиндром 8 относительно основной рамы 10. Каретка 11 подвешена на двух грузовых цепях 13, огибающих звездочки 14 на выдвижной раме 12, закрепляются на основной раме 10 и образуют двукратный полиспаст для выигрыша в скорости. При перемещении выдвижной рамы 12 гидроцилиндром 8 вверх каретка 11 и вилы 2 поднимаются со скоростью, вдвое большей скорости движения штока гидроцилиндра 8. Основная рама 10 погрузчика может отклоняться от вертикали двумя гидроцилиндрами 9 двойного действия: вперед "от себя" для облегчения захвата и разгрузки элементов после разрезания и обратно "на себя" для обеспечения устойчивого и безопасного положения элементов при транспортировке.
На фиг. 4 представлена гидравлическая принципиальная схема привода оборудования для разрезания железобетонных конструкций, собранного на базе самоходного погрузчика, что содержит два гидроцилиндра 9.1 и 9.2 наклона основной рамы 10 и гидроцилиндр 8 подъема каретки 11 с вилами 2 [4]. Гидравлическая система оборудования содержит, по крайней мере, один аксиально-поршневой насос 15 с дискретным регулированием рабочего объема с приводом от основной силовой установки самоходного погрузчика. Дискретная регулировка обеспечивается за счет изменения двух значений рабочего объема (минимального и максимального) при включении механизмов с механическим, электромагнитным или гидравлическим управлением. Насос 15 нагнетает рабочую жидкость (РЖ) в четырех секционный гидрораспределитель 16, который управляет силовыми агрегатами оборудования: механизма подъема вил 2, механизма изменения угла наклона основной рамы 10, механизма привода вращения пилы 6 и механизма привода рабочего инструмента 5. На фиг. 4 показан золотник 16.1 управления механизмом подъема и золотник 16.2 управления угла наклона основной рамы 10. Золотники управления привода механизма вращения 16.3 пилы 6 и золотник управления16.4 гидравлического инструмента 5 на фиг. 4 условно не показаны. Фильтрация РЖ осуществляется с помощью сливного фильтра 19 обеспеченного пропускным клапаном и электрическим индикатором загрязненности фильтрационных элементов. РЖ гидравлической системы размещена в баке 20.
разгр
Все золотники гидрораспределителей имеют 7-ми линейную схему распределения каналов, каналы А и В подвода РЖк силовым гидравлическим агрегатам приводов механизмов оборудования, высокого давления р от насоса 15 канал разгрузки р и два сливных каналы Т1 и T2. В состав четырехсекционного гидрораспределителя также входят предохранительный клапан 17.1 и обратный клапан 18.1. Верхняя позиция золотника 16.1 обеспечивает подъем штока гидроцилиндра 8, а нижняя - перемещение вниз. Верхняя позиция золотника 16.2 обеспечивает наклон основной рамы "от себя"гидроцилиндрами 9, а нижняя - наклон основной рамы "на себя".
Работает оборудование следующим образом. Самоходный погрузчик 1 с опущенными вилами 2подъезжает под железобетонную конструкцию 7, которую необходимо разрезать и начинается подъем вил 2 таким образом, чтобы они оказались в нужном месте в конструкции 7, а пила 6 - над конструкцией 7, как показано на фиг.1. Для размещения механизмов в необходимом месте используются механизм подъема вил и механизм изменения угла наклона. Для быстрого подводавил 2 по высоте в необходимое место используется максимальная скорость гидроцилиндра подъема 8. Максимальная скорость этих гидроцилиндров обеспечивается при максимальном рабочем объеме насоса 15. Для точного расположения вил 2 по высоте рабочий объем насоса 15переключается на минимальный, за счет чего обеспечивается минимальная скорость подъема. Для выбора необходимого угла наклона основной рамы аналогично используются две скорости гидроцилиндров 9.1 9.2 за счет изменения рабочего объема насоса 15. Далее приступают к разрезания этой конструкции 7, которое происходит за счет опускания по направляющим 5 работающей пилы 6. Промежуточное положение пилы 6 в процессе разрезания показано штриховыми линиями на фиг.1. После выполнения первого разрезания конструкции 7 пилу 6 следует снять и переставить на противоположную сторону рамы 3. Для чего направляющую 5 вынимают из отверстия 4 и вставляют в такой же предусмотрено отверстие 4 на раме 3 с ее противоположной стороны. Направляющую 5 пилы 6 фиксируют на вилах2 погрузчика 1. Можно в начале скомплектовать раму 3 двумя направляющими 5 в соответствующих отверстиях 4 и переставлять только пилу 6. Аналогично выполняют следующее отрезание конструкции7. отрезанные части конструкции 7, которые держатся на вилах 2, можно удалить и отвезти погрузчиком 1 в необходимое место и за складировать или загрузить непосредственно в транспортное средство. За счет использования двух скоростей подъема и изменения угла наклона основной рамы время разгрузки сокращается.
Если это позволяет обстановка, после первого отрезания пилу 6 можно не переставлять в отверстиях 4, а заехать вилами 2 погрузчика 1 под конструкцию 7 из противоположного направления. Подхваченный вилами 2 элемент 7 после разрезания перемещается до уровня складирования или разгрузки. После разгрузки вили 2 возвращаются в исходное положение с расположением на необходимом уровне по высоте.
При изменении угла наклона основной рамы 2 оборудования меняется грузовой момент, который передается на гидроцилиндры 16.1 и 16.2. С целью обеспечения регулирования грузового момента на вилах 2 гидравлический привод дополнен системой гидроавтоматики, включающей предохранительный клапан 17.2 и двухпозиционные трехлинейные гидрораспределители 21.1 с механическим управлением от кулачка и 21.2 с электромагнитным управлением. Для обеспечения реверса система гидроавтоматики обеспечена обратными клапанами 18.2, 18.3. Гидрораспределитель 16.3 с кулачком размещен на грузовой каретке 11, а направляющая, что влияет на кулачок закреплена на основной раме 10. В транспортном режиме оборудования в распределители 16.3 золотник механически, с помощью направляющих и кулачка устанавливается в крайнее правое положение. Поскольку предохранительный клапан 17.1 настроен на максимальное давление, а клапан 17.2 на меньшее значение давления, что нужно по технологии работы оборудования, то РЖ поступает в поршневых полостей гидроцилиндров 9.1 9.2 через обратные клапаны 18.2 и 18.3. Параллельно этим клапанам установлен предохранительный клапан 17.2, а его настройки является ограничителем грузового момента на вилах.
При необходимости форсирования усилий, развивающихся гидроцилиндрами 9.1 9.2, подают электропитание на магнит гидрораспределителя 16.4, что приводит к смещению его и РЖ поступает в поршневые полости гидроцилиндров 9.1 9.2, минуя клапан 17.2. В таком режиме работы, давление в гидравлическом приводе оборудования ограничивается настройкой клапана 17.2 более высокого давления. Таким образом, для работы оборудование для разрезания железобетонных конструкций характерны частый разгон и торможение механизмов, реверсирование направления движения, и необходимость создания больших усилий при малой скорости, которое обеспечивается дискретным регулированием рабочего объема насоса гидравлического привода, за счет обеспечения двух скоростей всех рабочих органов.
Как видно из описания, используя предложенное оборудование, возможно безопасно разделить горизонтальные элементы типа расположенных на высоте железобетонных балок на отдельные части, поддерживать их в устойчивом положении сколь угодно долго, а потом этим же оборудованием удалить в нужное место. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что задача которая поставлена в полезной модели, - усовершенствование способа по прототипу - выполнена достижением технического результата - повышения производительности и дальнейшего, во время и после отрезания, безопасного удержания, а затем и удаления продуктов разрушения за пределы зоны выполнения работ по разборке или разрушению железобетонных конструкций.
Источники информации:
1. Пат. №75122 Украина, МПК E04G 23 / 100. Способ разрезания железобетона дисковой алмазной пилой / В.Т.. Шаленный, А.В. Троян, А.А. Павлюк, К.Б. Дикарев. - № и201204719; заявл. 17.04.2012; опубл. 26.11.2012; Бюл. №22. - 4 с.
2. Патент UA на полезную модель №85501, МПК B23D 17/00, опубл. 25.11.2013, Бюл. 22 (прототип).
3. Строительные машины и оборудование: Справочник // С.С. Добронравов, М.С. Добронравов. - 2-еизд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2006. - 445 с.
4. Додин Л.Г. Гидрообьемные трансмисси и пневмоколесных погрузчиков / Л.Г. Додин // Строительные и дорожные машины. - 1992. - №5. - С. 7-11.