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

Как современные алмазные технологии пришли на помощь современной науке

25 февраля 2016 | Автор: stonehead | Рубрики: Примеры работ
0

Демонтаж железобетонной двери в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми

В известном американском научно-исследовательском центре физики элементарных частиц в г. Батавия, шт. Иллинойс, проводилась масштабная модернизация помещений. В одной из лабораторий потребовалось разрезать и удалить гигантскую 400-тонную бетонную защитную дверь.

Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory) занимает площадь 2750 га и является ведущим исследовательским центром физики элементарных частиц в Соединенных Штатах. В лаборатории научные эксперименты проводят Министерство энергетики США и Научно-исследовательский альянс Ферми, в который входят Университет Чикаго и университеты исследовательской ассоциации. Национальная ускорительная лаборатория им. Ферми проводит эксперименты по физике частиц высоких энергий, используя мощные ускорители частиц, чтобы расширить понимание человечества о материи, энергии, пространстве, времени и происхождении Вселенной.

Райану Шульцу (Ryan Schultz), инженеру проекта в лаборатории им. Ферми, была поставлена задача по перепрофилированию одного из зданий в склад длительного хранения источников нейтрино и мишеней после их использования. Источники нейтрино («фокусирующий рог», neutrino horns) — это сильноточный электромагнит, который физики используют для получения интенсивных пучков нейтрино на расстояние в сотни километров при распаде частиц.

«Фокусирующий рог нейтрино имеет размер с небольшой пикап, — объясняет Райан Шульц, — примерно 1,2 м в ширину, 1,8 м в высоту и 4 м в длину и весит около 1600 кг.»

По плану было необходимо перепроектировать и перепрофилировать значительную часть здания C-Zero Detector Hall для транспортировки и хранении этих элементов. Существовала только одна проблема — подвижная бетонная стена весом почти 400 тонн, которая служила в качестве гигантской двери при проведении предыдущих экспериментов.

Демонтаж железобетонной двери в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми

Руководство физической лаборатория в качестве Генерального подрядчика пригласило компанию Equity Construction Services, Inc. Работы по демонтажу 400-тонной конструкции были поручены компании Hard Rock Concrete Cutters, члену Ассоциации по резке и бурению бетона (Сoncrete Sawing & Drilling Association, CSDA). Джим Дворачек, Президент компании Hard Rock Concrete Cutters, активно сотрудничал с Райаном Шульцем, чтобы оценить и успешно реализовать намеченный объем работ. Стоит отметить, что планирование проекта по распиловке, демонтажу и вывозу столь внушительной бетонной конструкции заняло около 2-х лет.

«Мы должны были разработать технологическую карту по демонтажу бетонной двери, который бы удовлетворял конструктивным особенностям объекта, при этом обеспечивал бы безопасность для наших операторов, — Рассказывает Джим Дворачек. — Нам было очень интересно поучаствовать в таком технически сложном проекте во благо научных исследований.»

Дополнительная сложность проекта заключалась в том, что работы должны были проводиться в небольшом и ограниченном пространстве, что исключало некоторые традиционные виды демонтажа, поэтому было принято решение использовать технологию резки бетона алмазным канатом.

Работы по сносу огромной железобетонной двери начались в конце сентября 2014 года. Главный инженер компании Hard Rock Concrete Cutters Даг Сен-Мари (Doug St. Marie) ежедневно курировал работы на площадке.

«Они выкатили дверь на четырех 200-тонных роликовых механизмах Hillman, и она была просто огромной, — вспоминает Даг Сен-Мари. — Сам блок был 6,4 м в ширину, 6,1 м в высоту и с толщиной бетона почти 4 м. Нижние 90 см двери были армированы по всей длине пятью двутавровыми балками и экранированы обшивкой из листовой стали, толщиной 9,6 мм. Масса блока составляла около 400 тонн.»

При помощи алмазного каната бетонная дверь была распилена на 36 блоков, каждый весом около 7,3 тонны, которые были удалены с помощью крана.

Демонтаж железобетонной двери в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми

Но на первом этапе был удален верхний слой двери, который распилили на 14 частей. Эти блоки, каждый весом около 2,7 тонны, изначально были сварены между собой.

Второй этап заключался в распиловке основной части конструкции. Подрядчик использовал канатную машину Hilti-Plattner и алмазный канат производства Diamond Tools Technology. Потребовалось сделать 4 вертикальных и 4 горизонтальных надрезов в верхней части двери высотой 4,27 м. Перед применением канатных машин с помощью сверлильной установки Hilti DD-200 и алмазных коронок были насквозь пробурены отверстия диаметром 50,8 мм. Таким образом, для каждого блока сверлилсь 2 отверстия глубиной 6,4 м и 2 отверстия глубиной около 4 м.

В среднем на один распил уходило 8 часов с учетом необходимого время простоя для замены алмазного каната, технического обслуживания канатной машины и соблюдения норм безопасности на строительной площадке.

Каждый из отпиленных блоков весом в несколько тонн аккуратно поднимались с помощью крана на верх и грузовиками вывозились за пределы лабораторного корпуса.

Третий и последний этап включал резку основания двери. Демонтаж нижних 90 см бетона оказались наиболее сложной частью проекта, учитывая значительное количество арматуры и стали внутри бетона — для усиления конструкции и формирования жесткого основания использовались 5 двутавровых балок и обшивка из листовой стали 9,6 мм. Операторы распилили нижнюю секцию на 3 блока весом 25 тонн каждый.

Демонтаж железобетонной двери в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми

После того как и эти части были подняты, приступили к уборке помещения, и проект был успешно завершен.

В общей сложности операторы просверлили примерно 18,3 м бетона и разрезали около 200 кв. м бетона с помощью алмазного каната.

Работа специалистов компании Hard Rock Concrete Cutters был завершена вовремя к удовлетворению администрации Лаборатории им. Ферми и Генераьного подрядчика Equity Construction Services.

Райан Шульц отметил: «Команда Hard Rock Concrete Cutters работает, как слаженный механизм! В начале проекта они определили, какие технологии и оборудование будут использовать и в процессе резки бетона не было никаких серьезных проблем. Выполненная работа нас очень впечатлила.»

* * *

Ссылки по теме:
Hard Rock Concrete Cutters, Inc.


Постоянная ссылка на статью Как современные алмазные технологии пришли на помощь современной науке

Метки: , , , ,

Добавить комментарий

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