CC BY
116
№ 8 серпень 2011
зовнішньої механічної роботи (кг-м) за зміну;
• маса вантажу, який підіймається чи переміщується будівельником протягом зміни;
• стереотипні робочі рухи - це однократне переміщення тіла або частини тіла з одного положення в інше;
• статичне навантаження, пов'язане з підтримкою людиною вантажу або додатковим зусиллям без переміщення тіла. У виробничих умовах статичні зусилля зустрічаються у двох різновидах: утримання оброблюваного виробу (інструменту) і притиск оброблюваного інструменту (виробу) до оброблюваного виробу (інструменту);
• поза, в якій працює будівельник (вільна, незручна, фіксована, вимушена) визначається візуально на підставі хронометражних даних за зміну;
• число нахилів корпуса;
• переміщення в просторі будівельника за зміну.
Отже, енергоємність процесу встановлення опалубки напряму пов’язана з робочим місцем будівельника та знаряддям, що використовується для виконання робіт. Площа робочого місця має бути такою, щоб незручності при роботі (при встановлені опалубки) були мінімальними. Пристосування, що використовуються в процесі роботи будівельника, мають бути якомога легшими, щоб скоротити енерговитрати при їх перенесенні, встановленні та притисканні.
Підрахунок механічної роботи вищезазначеним методом значно спрощується, якщо на зону роботи будівельника при встановленні опалубки накласти координатні вісі.
Таким чином, користуючись методологією оцінки енергетичних витрат будівельних робітників, можна визначитись із шляхами та отримати результати деяких удосконалень сучасних технологій, матеріалів і обладнання. Означені напрямки досліджень передбачається продовжити таким чином, щоб кожен з них у найближчі роки став окремою закінченою науково-кваліфікаційною роботою аспіранта.
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Леман Г. Практическая физиология труда / Леман Г. - М. : Медицина,1967. - 336 с.
2. Тян Р. Б. Рационализация рабочих мест в строительстве / Р. Б. Тян, В. Р. Млодецкий, Б. А. Юнаев. - М. : Стройиздат, 1990. - 86 с.
3. Шаленный В. Т. Организационно-технологические аспекты энергосбережения при модернизации производства конструкций и зданий из бетона: Моногр. - Д. : Наука и образование, 2002. - 200 с.
4. Руководство по проектированию высокопроизводительных трудовых процессов
строительного производства. Вып. 1. Основные положения / Всесоюз. науч.-исслед. и проект. ин-т труда в строит. Госстроя СССР. - М. : Стройиздат, 1978. - 32 с.
5. Руководство по проектированию высокопроизводительных трудовых процессов
строительного производства. Вып. 3. Проектирование приемов труда / Всесоюз. науч.-исслед. и проект. ин-т труда в строит. Госстроя СССР. - М. : Стройиздат, 1981. - 40 с.
6. Кислиця Л. В. Будівництво зернопереробних підприємств. Існуючі методи, доцільність і шляхи вдосконалювання методу підрощування сталевих силосів // Вісник Придніпровської держ. акад. буд. та архітект. - Д. : ПДАБА, 2009. - № 6-7. - С. 25 - 29.
7. Шаленный В. Т. Напрямки удосконалення сучасних технологій, матеріалів і
обладанання із врахуванням енергетичних витрат та умов праці будівельних робітників /
В. Т. Шаленний, Р. Б. Папірник [та ін.]. // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. науч. тр. - Д. : ПГАСА. - 2010. - Вып. 52. - С. 127 - 131.
УДК 621.868.27
ОРГАНИЗАЦИОННО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ НАЧАЛЬНЫХ ЭТАПОВ РАЗБОРКИ ЗАВАЛОВ РАЗРУШЕННЫХ ЗДАНИЙ
С. В. Шатов, к. т. н., доц.
Ключевые слова: аварии, стихийные бедствия, разрушенные здания, завалы, поиск и извлечение пострадавших
Проблема. Ежегодно в Украине регистрируется около 350 чрезвычайных ситуаций
7
Вісник ПДАБА
техногенного и природного характера [1]. В стране действуют 17 тыс. потенциально опасных объектов. Вследствие чрезвычайных ситуаций ежегодно погибает более пяти тысяч человек.
Под действием техногенных катастроф, аварий или стихийных бедствий разрушаются здания и сооружения, под завалами которых находятся пострадавшие. В настоящее время для разборки завалов используется разнообразная техника, которая не всегда соответствует требованиям относительно таких работ. Это приводит к выполнению работ по разборке завалов разрушенных зданий и сооружений по несовершенным технологическим схемам, что снижает их производительность и повышает трудозатраты. Применение машин для разборки завалов, существующие технологические схемы не учитывают характер разрушения и размеры обломков разрушенных зданий и сооружений, особенно на начальных этапах работ, когда из завалов необходимо извлечь пострадавших. Поэтому целью данных исследований является научное обоснование организационно-технологических решений начальных этапов разборки завалов зданий и сооружений в зависимости от наличия пострадавших.
Анализ публикаций. Работы по извлечению пострадавших из завалов включают их поиск и непосредственное извлечение из-под обломков. Эффективность этих работ во многом обуславливается быстрым и точным определением местонахождения людей в завалах, а затем рациональной организацией и проведением работ по научно-обоснованным технологическим схемам с использованием высокопроизводительных многофункциональных средств механизации.
Опыт ликвидации последствий землетрясения в Армении [2] и взрывов газа в жилых домах (г. Днепропетровск и г. Евпатория [3, 4]) показал, что на начальных этапах ведения работ поиск пострадавших под завалами производился спасателями визуально (рис.1), а также с использованием кинологов с обученными собаками (рис.2).
Рис. 1. Поиск пострадавших спасателями визуальным осмотром завала (г. Днепропетровск, 2007 г.)
8
№ 8 серпень 2011
Рис. 2. Поиск пострадавших кинологами с обученными собаками (г. Евпатория, 2008 г.)
Для поиска пострадавших также применяют устройства и приборы, действие которых основано на использовании: инфракрасного излучения; электромагнитных волн; акустических эффектов; телевизионных систем; радиоволн.
Поиск с помощью инфракрасного излучения основан на применении тепловизора. Тепловизор (инфракрасная камера) - оптико-электронный измерительный прибор, работающий в инфракрасной области электромагнитного спектра, "переводящий" в видимую область спектра собственное тепловое излучение людей или техники. Каждое нагретое тело испускает тепловое излучение, интенсивность и спектр которого зависят от свойств тела и его температуры. Чувствительный элемент тепловизора - матрица (решетка) миниатюрных детекторов воспринимает инфракрасные сигналы и превращает их в электрические импульсы, которые после усиления преобразуются в видеосигнал. Далее полученный видеосигнал, посредством электронного блока измерения, регистрации и математической обработки оцифровывается и отображается на экране компьютера или дисплее тепловизора. Различают как визуальные, так и измерительные тепловизоры. Последние помимо отображения распределения температуры в цвете на экране прибора, позволяют производить точные измерения температуры в каждой точке полученного изображения. Тепловизор не опасен для человека. Этот прибор только принимает инфракрасное излучение, ничего при этом не излучая в отличии от рентгена, который имеет вредное воздействие на человека.
Использование поисковых систем с помощью электромагнитных волн [5], которые работают в длинноволновом диапазоне (ДВ). На сегодняшний день длинные волны (ДВ) используются для связи с погруженными подводными лодками и для подземной радиосвязи, так как они могут проникать в воду и горную породу на десятки метров. В этом диапазоне радиоволн для всех видов земной поверхности ток проводимости существенно преобладают над током смещения, благодаря чему при распространении поверхностной волны происходит лишь незначительное поглощение энергии. Важным свойством длинных волн является то, что такие сигналы не испытывают чрезмерного поглощения энергии электромагнитного поля проводящим слоем пород. Поисковая система представляет собой радиолокационную систему с активным ответчиком. Поисковое устройство генерирует короткий импульс большой мощности, который принимается магнитной антенной «маячка», далее усиливается и активизирует приемоответчик. Каждый «маячок» периодически, в течение определенного времени генерирует и излучает в пространство свой уникальный сигнал. Этот сигнал принимается антенной катушкой поискового устройства, которая настраивается на максимум
9
Вісник ПДАБА
принимаемого сигнала.
Акустические приборы "Пеленг-1", ТА-1, предназначенные для определения с поверхности грунта мест нахождения пострадавших людей, оказавшихся в завалах и подающих звуковые сигналы, обнаружение которых производится по характерным акустическим признакам, выделенным из общего спектра шумов. При поиске людей возможно применение эхолота - устройства, посылающее ультразвуковые импульсы сквозь толщу воды и воспринимающее их отражения от дна или любых погруженных в воду предметов. В качестве зондирующей посылки в эхолоте используются акустические импульсы. Импульс от генератора 1 (рис.3) поступает на направленный излучатель (антенну) 2 и излучается в воду; отражённый сигнал принимается антенной 3, усиливается усилителем 4 и подаётся на блок слухового контроля 5 и индикатор или регистратор 6.
Рис. 3. Принципиальная схема устройства эхолота
Телевизионные системы "Система-1К", "Система-1Р", предназначенные для дистанционного визуального осмотра скрытых полостей завалов при поиске пострадавших людей, определения их состояния путем осмотра, а также обследования структуры завалов с целью выбора оптимальной технологии разборки завалов.
С помощью радиоволн аппаратно-программный комплекс "РадиуСкан" (рис. 4) предназначен для наблюдения и определения местоположения персонала в подземных выработках в реальном времени с точностью до участка горных выработок. В нормальных технологических условиях, данные о местоположении персонала шахт передаются горному диспетчеру в автоматическом режиме, и гарантированно фиксируются на момент возникновения аварии. Объективная информация о местоположении персонала, полученная на момент аварии, позволяет повысить оперативность горно-спасательных работ при эвакуации персонала во время аварии. ПЭВМ диспетчера - представляет собой персональный компьютер, на экране которого схематично отображается карта шахты и расположение персонала и техники, оснащенных RFID метками.
Рис. 4. Принципиальная схема системы «РадиуСкан»
Сервер системы «РадиуСкан» - предназначен для архивирования всех произошедших событий в базе данных. RFID метка (рис. 5, а) - встраивается в шахтный головной светильник и предназначена для передачи индивидуального персонального номера считывателю через
10
№ 8 серпень 2011
радиоканал.
Считыватель (рис.5, б) - предназначен для бесконтактного дистанционного считывания идентификационных номеров RFID метки, которая встроена в шахтный головной светильник. Считывающий терминал также предназначен для обмена цифровыми данными с компьютером по линии связи RS-485.
а
б
Рис. 5. Составляющие части системы «РадиуСкан»: а - RFID метка; б - считыватель
Считыватели располагаются с точностью до участка горной выработки. При расположении считывателей так же учитывается план эвакуации персонала, и в случае аварии, диспетчер шахты может визуально контролировать процесс эвакуации.
Сведения о наличии пострадавших в завалах разрушенных зданий и сооружений в большинстве случаев получают путем непосредственного обследования завалов спасателями: визуального осмотра или с ипользованием различных регистрирующих приборов, которые доставляются в различные зоны завала также спасателями. Такие подходы к определению местонахождения пострадавших в завалах являются опасными для спасателей (возможны обрушения элементов завалов или неустойчивых конструкций частично разрушенных объектов) и не имели логического продолжения в вопросах организационно-технологических рекомендаций по разборке завалов.
Результаты исследований. Для принятия обоснованных решений по организации и проведению работ начальных этапов разборки завалов разрушенных зданий и сооружений предлагается производить определение местонахождения пострадавших в завалах, как в непосредственной близости к завалам, так и в любой точке планеты, путем электронной инфракрасной фиксации завала и последующей обработки этих данных.
Технически это выполняется доставкой регистрирующего прибора летательным аппаратом (спутником, самолетом, вертолетом) или с помощью их действующих моделей [6, 7]. Таким образом, проанализировать структуру завала, выявить местонахождения пострадавших и принять решения о рациональной технологии ведения работ возможно с любой точки планеты и в кратчайшие сроки. На рисунках 6 и 7 показаны схемы доставки регистрирующих приборов спутником и моделью вертолета.
Рис. 6. Схема доставки регистрирующих приборов спутниками
11
Вісник ПДАБА
Рис. 7. Схема доставки регистрирующих приборов моделью вертолета: а - фронтальная проекция; б - вид сверху
Применение способа доставки регистрирующих приборов определяется сроками проведения работ по разборке завалов, предполагаемым наличием людей под завалами, возможностями спасательных подразделений. На рисунке 7 показаны схемы обследования завала и разрушенного здания моделью вертолета при разных её положениях І - V. Использование модели вертолета позволяет максимально приблизить регистрирующие приборы к местам вероятного нахождения людей под завалами и оперативно взаимодействовать со спасателями.
По результатам анализа полученной информации о нахождения людей в завалах выполняются разработанные организационно-технологические мероприятия (рис. 8).
Рис. 8. Последовательность организационно-технологических решений на этапах разборки завалов разрушенных зданий и сооружений
Начало работ в первую очередь связано с проведением разведки по поиску возможного нахождения людей под завалами. Снизить число жертв при ликвидации последствий разрушения зданий и сооружений возможно за счет использования эффективных систем обнаружения пострадавших. Одновременно с оказанием помощи обнаруженным людям, составляются организационно-технологические решения по проведению работ: продолжение поиска пострадавших в завалах; установление с ними связи; подача в зону находження людей воздуха, пищи, медикаментов; разборка завалов [8 - 11] и извлечение обнаруженных пострадавших.
Выводы. 1. Снизить число жертв при ликвидации последствий разрушения зданий и сооружений возможно за счет использования эффективных систем обнаружения пострадавших. Анализ известных способов поиска людей под обломками завалов показал, что наиболее эффективно применение регистрирующих приборов использующих инфракрасное излучение (тепловизоры). В качестве средств доставки этих приборов целесообразно применять спутники
12
№ 8 серпень 2011
или модели летательных аппаратов.
2. Разработаны организационно-технологические решения проведения работ начальных этапов разборки разрушенных зданий и сооружений.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Цивільний захист - один з пріоритетів національної безпеки. // Надзвичайна ситуація. -2009. - № 2. - C. 34 - 38.
2. Бакин В. П. Механизация на разборке завалов. // Механизация строительства. - 1989. -№5. - С. 7 - 8.
3. Мірошниченко М. Вибух газу - “це урок, який повинна засвоїти держава”. // Надзвичайна ситуація. - 2007. - № 10. - С. 8 - 15.
4. Трагічний вибух у Євпаторії // Надзвичайна ситуація. - 2009. - № 1. - C. 8 - 15.
5. Широков И. Б. Метод поиска пострадавших при стихийных бедствиях / И. Б. Широков, А. Н. Демерза // «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2004): материалы 14-ой междунар. Крым. конф., [Севастополь, 13 - 17 сент. 2004 г.]. — Севастополь: Вебер, 2004. - С. 713 - 714.
6. www.ImgeCatic.com.
7. Хмара Л. А., Шатов С. В. Технологічні особливості розбирання завалів зруйнованих будівель. // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. - Д.: ПДАБА, 2010. - № 7. - С. 32 - 43.
8. Хмара Л. А., Шатов С. В. Механизация работ и расчет потребности в грузоподъемных средствах при разборке разрушенных сооружений. // Механизация строительства. - 2007. - № 2. - С. 22 - 27.
9. Хмара Л. А., Шатов С. В. Використання будівельної техніки для виконання рятувальних та відновлювальних робіт при ліквідації наслідків стихійних лих та аварій. // Будівництво України. - 2008. - № 5. - С. 34 - 39.
10. Хмара Л. А., Шатов С. В. Определение параметров рабочего оборудования
экскаваторов для разборки завалов разрушенных зданий. Збірник-науков.праць Полт.націон.техн.університета ім.Ю.Кондратюка. Серія: Галузеве машинобудування,
будівництво. Вип.23. Том 2. Полтава: ПолНТУ, 2009. - С. 146 - 157.
11. Хмара Л.А., Шатов С.В. Усовершенствование погрузчиков для разборки завалов зданий, разрушенных под действием стихийных бедствий. Материалы междунар. научно-технич. конф-ции «Интерстроймех - 2009». Бишкек: Кыргызский гос. ун-тет ст-ва, траспорта и арх-ры, 2009. - С. 151 - 159.
УДК 693.5+666.972.53
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СИТУАТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ОРГАНИЗАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ СТРОИТЕЛЬСТВА МОНОЛИТНЫХ МОРОЗОСТОЙКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СООРУЖЕНИЙ
А. А. Чуб*, к. т. н., доц.
*Запорожская государственная инженерная академия, г. Запорожье
Ключевые слова: монолитные железобетонные сооружения; ситуативные решения; технологические и организационные решения; морозостойкие бетоны; бетонные смеси.
Постановка проблемы. Актуальность работы обусловлена важной народнохозяйственной проблемой - восстановления эксплуатационной долговечности железобетонных сооружений, работающих в условиях знакопеременных атмосферных воздействий и существенного повышения морозостойкости бетона при их строительстве [1].
В результате проведеного анализа современных исследований технологий восстановления и строительства железобетонных сооружений установлено, что существующие методы проектирования технологических и организационных решений не охватывают современных возможностей к требованию качества исходных материалов и повышения морозостойкости бетона в процессе производства работ. Исследований в направлении комплексного решения вопроса путем проектирования технологических и организационных решений процессов
13
