§ 12.5. Совершенствование технологии передвижки зданий

Проблема передвижки исторически значимых зданий и сооружений остается актуальной и в настоящее время. Экономические расчеты показывают, что в ряде случаев передвижка зданий является более эффективным решением, чем его разборка и утилизация. Актуальность существенно повышается при интенсивном развитии автотранспорта, когда необходимы расширение и прокладка новых магистралей и требуется сохранение зданий, имеющих акцентное значение в городской застройке.

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что в целом общие принципы технологии сохраняются. В то же время развитие техники вносит определенные изменения в технологию производства работ.

В первую очередь следует отметить использование рамных конструкций индустриального изготовления взамен ходовых балок. Их оснащение гидравлическими домкратами с дистанционным управлением существенно упрощает передвижку и контроль качества работ. Как правило, платформы снабжаются роликовыми опорами, что является более прогрессивным по сравнению с катками (рис. 12.12).

Рис. 12.12. Рабочий момент передвижки жилого дома (а) с использованием платформ с роликовыми опорами (б)

Колесные платформы могут быть рассчитаны и на движение по поверхности без устройства рельсового основания. Это обстоятельство существенно снижает трудоемкость и металлоемкость процессов.

Расширяется использование гидравлических домкратов не только для подъема зданий, но и их перемещения. Применение новых материалов, например тефлонового покрытия направляющих, позволит отказаться от катучих опор.

Имеется опыт использования пневмоколесных платформ с индивидуальным механическим приводом и управляемой системой поворота. Управление режимом изменения давления в шинах позволяет осуществлять подъем и опускание здания. Применение таких систем исключает трудоемкие и металлоемкие процессы устройства накатных путей и ходовых балок. При этом трасса перемещения объектов выполняется в виде железобетонного основания.

Имеется опыт использования пневмоподушек совместно с гидродомкратами для вывешивания и транспортирования здания. Современные технологии позволяют перемещать здания высотой 8-12 этажей и более.

Метод передвижки зданий нашел свое применение при возведении промышленных объектов и их реконструкции.

Кроме передвижки зданий данный метод используется для перемещения фундаментов и других массивных конструкций.

При реконструкции зданий, представляющих большую архитектурную ценность, и в случае высокой степени износа несущих конструкций возможно перемещение фасадных стен.

На рис. 12.13,б приведены технологические схемы, отражающие основные особенности производства работ.

Рис. 12.13. Технологические схемы передвижки различных конструктивных элементов зданий а - фундаментов; б - фрагментов фасадных стен: 1 - фундамент стаканного типа; 2 - гидродомкрат; 3 - опорная площадка; 00₁ - ось нового положения фундамента; а - расстояние перемещения; 4 - вкладыш; 5 - фасадная стена; 6 - рама для обеспечения пространственной жесткости; 7 - роликовая платформа; 9 - лебедка; 10 - новый фундамент; w - ветровая нагрузка; р - масса стены; N - усилие в тросах; Н - высота стены; a, b - геометрические размеры основания роликовой платформы

Определяющим условием при перемещении фрагментов стен фасадов является обеспечение требуемой устойчивости системы от действия динамических нагрузок и ее инерционности, от скорости перемещения, а также влияния различных факторов: эксцентриситетов от невертикальности конструкций, случайных воздействий ветровой нагрузки и т.п. Для обеспечения технологического цикла необходим расчет на устойчивость, деформативность и прочность системы. В общем виде устойчивость системы определяется из соотношений опрокидывающего и удерживающего моментов Wh₁ + Pl + Nl₂ = Pa.

Эти соотношения позволяют определить основные параметры площадки с катучими опорами и габаритные размеры удерживающей рамы.

Метод передвижки широко используется при реконструкции промышленных предприятий. Одним из примеров является передвижка доменной печи в условиях действующего металлургического комбината. Доменную печь монтируют на специальных стендах на накатных путях. Затем производят передвижку новой печи со стенда на постоянный фундамент и подключают все коммуникации. В целом данный метод обеспечивает сокращение срока реконструкции до 2-3 мес, что весьма важно для предприятий такого типа.

Развитие методов передвижки идет по пути создания управляемых и гибких систем, снижающих удельное давление от массы здания. Известны технологии передвижки с использованием платформ на воздушной или гидравлической подушке. Их применение позволяет в 5-7 раз снизить усилия передвижки и обеспечить более безопасные условия.

На рис. 12.14 приведена технологическая схема перемещения здания на платформе с гидравлическими подушками из гибких полимерных материалов, объединенных с платформой.

Рис. 12.14. Схема перемещения зданий на гидравлических подушках 1 - обвязочный пояс перемещаемого здания; 2 - система с гидравлическими подушками; 3 - платформа; 4 - основание; Р - усилие передвижки

Путем подачи насосами воды обеспечивается подъем здания в рабочее положение. Его применение обеспечивается приложением бокового усилия Р. Движение деформированных под нагрузкой цилиндрических элементов представляет собой процесс перекатывания с минимальным участием сил трения о перемещаемую поверхность.

Преимущества таких технологий состоят в возможности управления системой в целом, снижении трудозатрат на устройство металлических путей, повышении уровня надежности и снижении стоимости работ.

Системы апробированы в Англии и Канаде при перемещении исторического памятника «Виррингтон Академии», резервуара для хранения нефтепродуктов диаметром 45,5 м и массой 500 тыс. т и др.