Журнал ProDemolition.ru издается при поддержке
завода алмазного инструмента «Дельта»

Реконструкция одного из старейших американских шлюзов

13 октября 2014 | Автор: stonehead | Рубрики: Примеры работ
0

Реконструкция шлюза Erie Canal

На протяжении многих лет алмазный инструмент помогает архитекторам и инженерам успешно реализовывать их проекты. Зачастую технология алмазного бурения используется для монтажа элементов конструкции, которые укрепляют или усиливают существующие здания или сооружения.

В апреле 2014 года при реставрации шлюза, построенного 150 лет назад, для бурения отверстий в камне также использовались алмазные технологии.

Чтобы добраться из реки Гудзон (Hudson) до озера Эри (Erie), шт. Нью-Йорк, канал (Erie Canal) должен преодолеть Ниагарский Уступ (Niagara Escarpment) недалеко от г. Локпорт (Lockport).

В начале 1800-х годов владельцами канала был организован конкурс на проектирование серии шлюзов, которые могли бы помочь судам преодолевать Уступ. Победителем конкурса стал Натан Робертс (Nathan Roberts) — учитель математики и по совместительству спекулянт земельными участками. Его проект предполагал строительство двух параллельных шлюзов, чтобы суда, плывущие на север и юг, не мешали друг другу, значительно экономя время и снижая объемы перекачиваемой воды.

Строительство шлюзов проводилось с 1817 по 1825 годы, а в 1864 году были проведены некоторые усовершенствования системы.

До настоящего времени южное направление шлюзов не дожило — они были демонтированы и замещены парой каменных шлюзов New York State Barge Canal. А северное направление, также известное как «Flight of Five» («Пять ступеней»), продолжает эксплуатироваться, правда, каменные шлюзы не реконструировались с 1860-х годов.

Проект реконструкции «Пяти ступеней» оценивается в 1,7 млн. долларов.

Первый этап был завершен в конце лета 2014 года и включал в себя ремонт каменной кладки, установку новой системы освещения, строительство арочных мостов и восстановление исторической ограды вокруг каменных шлюзов.

Интересно, что одной из главных задач проекта являлась реконструкция аутентичных деревянных ворот — для каменного шлюза №69 и №70. Ворота управляются вручную, точно так же, как и ворота, которые были построены изначально.

Компания Hohl Industrial, Генеральный подрядчик проекта, заключила контракт с MMG Industrial, из г. Буффало, шт.Нью-Йорк, являющуюся членом Ассоциации по резке и бурению бетона (Сoncrete Sawing & Drilling Association, CSDA), для проведения работ по высокоточному бурению и распилу частей бетонных и каменных конструкций шлюза №69.

Исследовав объект, возраст которого составляет около 150 лет, специалисты MMG Industrial обнаружили, что стены шлюза сильно наклонились вовнутрь, и вверху смещение от вертикальной линии составило более 100 мм с каждой стороны канала. Для восстановления геометрии стен шлюза и последующей установки новых деревянных ворот с герметизирующей прокладкой было крайне необходимо выправить вертикальные угловые каменные опоры — вертикальные стойки в шарнирном механизме ворот шлюза, которые располагаются в изогнутых гнездах в стенах шлюза.

«Мы использовали наш опыт в алмазной резке натурального камня, смонтировав рельсовую систему длиной 9,14 м по обеим стенам шлюза, — рассказывает Мэтт Геман (Matt Gehman), владелец компании MMG Industrial. — Данная система располагалась вертикально и позволяла точно контролировать процесс алмазного бурения для выемки угловых углублений неполного диаметра в обеих стенах.»

Было два углубления в камне, которые необходимо было восстановить таким образом, чтобы они были вертикальными и обеспечивали открытие ворот шлюза на угол в 120°. Специалисты компании MMG Industrial настроили свою буровую систему, чтобы пробурить в камне 355 мм отверстия (не полные по диаметру) на глубину 9,14 м. После бурения в камне получились отверстия с открытой стороной в 120°, всего пришлось пробурить 11 каменных блоков с каждой стороны шлюза.

В связи с техническими требованиями, а также с учетом возраста конструкции, алмазное бурение камня было единственным возможным вариантом.

Задача состояла в бурении отверстий в неоднородных армированных материалов, возраст которых составлял около 150 лет, поэтому алмазное бурение обеспечило точное, контролируемое движение и низкий уровень вибрации, необходимые для минимизации возможности смещения или потери структурной целостности материала стенок шлюза.

Перед началом работ инженеры MMG Industrial провели детальное инспектирование строительной площадки, чтобы определить оптимальный метод бурения и необходимые допуски. Затем при помощи системы автоматизированного проектирования были созданы чертежи, чтобы представить генеральному подрядчику буровую систему движущуюся по рельсовой направляющей. После утверждения плана, подрядчик приступил к работе.

Специалисты MMG Industrial использовали бурильную систему Hilti DD350, а также буровые коронки диаметром 355 мм и длиной 915 мм. Производитель оборудования также поставил 9 секций направляющих длиной 1,22 м каждая для крепления Г-образных балок шириной 610 мм и длиной 9,14 м. MLS Machine, дочерняя компания MMG Industrial, доработала рельсовую систему для обеспечения необходимого осевого направления, поскольку был разрешен допуск всего +/- 0,75 мм по всей глубине бурения.

Доступ к верхней части стен шлюза был затруднен из-за ведущихся генеральным подрядчиком работ, поэтому пришлось использовать мини-кран, чтобы опустить ножничный подъемник на дно шлюза. Это позволило подрядчику быстро организовать рабочее место буровой бригады, не отвлекая других сотрудников. Кран также использовался для монтажа бурильной системы, которая крепилась к стене шлюза анкерными болтами. Кроме того, подрядчик использовал винтовые домкраты для точного позиционирования бурильной системы по отношению к каменной стене.

Реконструкция шлюза Erie Canal

Оператор алмазного бурения начал работу над первой угловой опорой, проходя около 457 мм в час сквозь ряды каменной кладки. Что пробурить отверстие на необходимую глубину потребовалось две 8-часовые смены.

После этого бурильная система была демонтирована и перемещена на вторую вертикальную угловую опору, и процесс повторился.

Реконструкция шлюза Erie Canal

Периодически проводились измерения, чтобы обеспечить вертикальность бурения отверстий, а также выдержать точное расстояние от центра шлюза.

«Единственной большой проблемой, с которой мы столкнулись на данном проекте, было бурение отверстия неполного диаметра (120-градусный сегмент) через каменные блоки. Было необходимо поддерживать большую буровую коронку сверху и снизу, чтобы предотвратить «кулачковый эффект» и останов приводной системы. Кроме того, было сложно удерживать коронку по центру при бурении неоднородного материала, в котором иногда встречалось небольшое количество арматуры, — рассказывает Мэтт Геман. — Также внутренний наклон стен шлюза означал, что в верхней части было необходимо начинать с глубокой резки, а в нижней части постепенно переходить почти в ноль, чтобы вывести отверстие вертикально.»

Реконструкция шлюза Erie Canal

Успешно закончив работы по реконструкции угловых опор на шлюзе №69, подрядчику предложили выполнить дополнительный объем работ на строительной площадке. Была поставлена задача установить опору для ворот на бетонном полу шлюза. Опора представляла собой бетонный уступ, высотой около 305 мм, который препятствует закрытию дверей шлюза. Оператор использовал бензопилу 695F4 производства компании ICS, чтобы отрезать часть опоры шириной около 25 мм для подгонки размеров. Резы производились под определенным углом, чтобы они сошлись в правильной точке касания со стороны угловых опор. Для выполнения этого этапа работ потребовалось 8 часов.

Реконструкция шлюза Erie Canal

Поскольку резка и бурение камня проводились на объекте, который был старым и нуждался в восстановительной работе, на первом месте была безопасность. Были демонтированы все перила по периметру шлюза, поэтому ножничный подъемник стал очень важной частью, на котором было необходимо предусмотреть площадку для безопасной работы. При необходимости при проведении работ использовались раздвижные лестницы и страховочные пояса.

Во время проведения работ на шлюзе №69 в г. Локпорт специалисты компании MMG Industrial в общей сложности пробурили в камне более 14 м вертикальных отверстий и выполнили 7,3 м разрезов бензопилой, чтобы удалить куски железобетона длиной 300 мм и шириной 2,5 мм с опоры ворот на дне шлюза.

Проект был завершен с опережением графика и в рамках предложенного бюджета. Генеральный подрядчик — компания Hohl Industrialбыл — остался очень доволен результатом, и особенно тем, что все работы были завершены в пределах необходимых допусков.

Реконструкция шлюза Erie Canal

«Проект реконструкции шлюза «Flight of Five» был интересным во всех отношениях. Генеральный подрядчик первоначально обратился к нам из-за нашего опыта в области алмазной резки и шлифовки бетона. Они думали, что работы по проекту будут заключаться в «обработке поверхностей или притирки», поскольку отверстия для стоек для ворот имели только сегмент в 120° от полного диаметра. Они не предполагали, что что бурение алмазной коронкой сможет осуществляться точно по центру и в пределах необходимого допуска. Тем не менее, мы их убедили их, что сочетание нескольких технологий будет наилучшим приемом, и они положились на наш опыт и рекомендаций», — резюмировал Мэтт Геман.

* * *

Ссылки по теме:
MMG Industrial


Постоянная ссылка на статью Реконструкция одного из старейших американских шлюзов

Метки: , , , ,

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *