RU2397814C2 - Method of reinforced concrete products destruction and device for its implementation - Google Patents
Method of reinforced concrete products destruction and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2397814C2 RU2397814C2 RU2008137728/03A RU2008137728A RU2397814C2 RU 2397814 C2 RU2397814 C2 RU 2397814C2 RU 2008137728/03 A RU2008137728/03 A RU 2008137728/03A RU 2008137728 A RU2008137728 A RU 2008137728A RU 2397814 C2 RU2397814 C2 RU 2397814C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- reinforced concrete
- destruction
- working electrode
- concrete products
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к способам переработки старых или бракованных железобетонных изделий (далее - ЖБИ) - дробления и отделения арматуры от бетона. Способ предназначен для разрушения изделий, содержащих внутренние полости, например столбов или пустотелых панелей.The proposal relates to methods for processing old or defective reinforced concrete products (hereinafter - reinforced concrete products) - crushing and separating reinforcement from concrete. The method is intended for the destruction of products containing internal cavities, for example columns or hollow panels.
Известны способы механического дробления ЖБИ, заключающиеся в том, что они подвергаются механическому сдавливанию или ударам до отделения бетона от арматуры (Б.В.Гусев, В.А.Загурский. Вторичное использование бетонов. - М.: Стройиздат, 1988). Недостаток этих способов состоит в дороговизне, механической сложности и большой массивности механического оборудования, применяемого для их реализации. Так, агрегат СМЖ-541 с производительностью по бетонным отходам 15 т/ч имеет массу 150 т. Таких установок не может быть много, а к редко расположенным установкам некондиционные или старые ЖБИ приходится подвозить издалека. Транспортные издержки при этом многократно превышают возможные выгоды от утилизации. Способы, использующие щековые механические дробилки, требуют предварительного измельчения отходов до размера, соответствующего размеру входного отверстия дробилки, что удорожает производство. Кроме того, дробилки сильно пылят, забиваются арматурой, рабочие поверхности дробящих деталей быстро изнашиваются. Все известные механические способы сминают арматуру, превращая ее в металлолом. Металлургические заводы принимают арматурный лом только в компактированном виде, а потому установки с механическим дроблением должны дополняться прессом для арматуры. Приемная цена такого лома в несколько раз ниже цены деловой арматуры.Known methods of mechanical crushing of concrete products, which consist in the fact that they are subjected to mechanical compression or impact before the concrete is separated from the reinforcement (B.V. Gusev, V.A. Zagursky. Recycling of concrete. - M .: Stroyizdat, 1988). The disadvantage of these methods is the high cost, mechanical complexity and high massiveness of the mechanical equipment used for their implementation. So, the SMZH-541 unit with a capacity of 15 t / h for concrete waste has a mass of 150 tons. There can be many such plants, and substandard plants that are substandard or old concrete products have to be transported from afar. Transport costs in this case are many times higher than the possible benefits of disposal. Methods using jaw mechanical crushers require preliminary grinding of the waste to a size corresponding to the size of the crusher inlet, which makes production more expensive. In addition, crushers are very dusty, clogged with reinforcement, the working surfaces of crushing parts wear out quickly. All known mechanical methods crush the reinforcement, turning it into scrap metal. Metallurgical plants accept reinforced scrap only in a compact form, and therefore plants with mechanical crushing must be supplemented with a press for reinforcement. The acceptance price of such scrap is several times lower than the price of business fittings.
Известен способ разрушения старых ЖБИ, состоящий в том, что в разрушаемом объекте бурятся глухие шпуры, заполняемые водой или иной жидкостью, по очереди в каждый из шпуров вводятся два рабочих электрода, которые обычно соединяются проволочкой, входное отверстие шпура плотно закрывается, и к электродам однократно прикладывается импульс относительно невысокого - до 10 кВ - напряжения с энергией 50…100 кДж (Л.А.Юткин. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. Л.: «Машиностроение», 1986, стр.161). Высокое давление, развивающееся в шпуре при взрыве проволочки, разрушает изделие. После каждого импульса, если разрушения не произошло, электроды извлекаются из шпура для повторной установки проволочки.There is a known method of destroying old precast concrete elements, which consists in the fact that deaf holes are drilled in a destructible object filled with water or another liquid, two working electrodes are introduced into each hole in turn, which are usually connected by wire, the hole in the hole is tightly closed, and once to the electrodes a relatively low impulse is applied - up to 10 kV - voltage with an energy of 50 ... 100 kJ (L.A. Yutkin. Electro-hydraulic effect and its application in industry. L .: "Engineering", 1986, p. 161). The high pressure that develops in a hole during a wire explosion destroys the product. After each pulse, if destruction has not occurred, the electrodes are removed from the hole to re-install the wire.
Недостатками способа является высокая стоимость оборудования для его осуществления (цена только конденсаторной батареи на 50…100 кДж составляет 0,7…1,5 млн. рублей), низкая производительность, необходимость бурения шпуров, осложняемого тем, что бур часто попадает в арматуру, а также то, что при его использовании изделие хоть и разрушается, но на немногие части (низкая бризантность), полного отделения бетона от арматуры не происходит. Если вводить электроды в конструктивные полости изделия, например во внутренние каналы железобетонных столбов или пустотелых панелей перекрытия, то разрушения вообще не происходит, так как способ эффективен только при очень малом расстоянии от электродов до стенок полости, глухом дне полости и плотно закрытом отверстии, через которое в полость вводятся электроды. Конструктивные полости железобетонных изделий обычно открыты с обоих концов, края полости часто бывают обломаны, и плотное закупоривание полостей, которых во многих изделиях бывает несколько, практически невозможно при разумных затратах времени и сил.The disadvantages of the method are the high cost of equipment for its implementation (the price of only a capacitor bank of 50 ... 100 kJ is 0.7 ... 1.5 million rubles), low productivity, the need for drilling holes, complicated by the fact that the drill often gets into the valve, and also the fact that when it is used, the product, although it is destroyed, does not occur in a few parts (low brisance), and the concrete does not completely separate from the reinforcement. If electrodes are introduced into the structural cavities of the product, for example, into the internal channels of reinforced concrete pillars or hollow overlapping panels, then destruction does not occur at all, since the method is effective only at a very small distance from the electrodes to the walls of the cavity, the blind bottom of the cavity and a tightly closed hole through which Electrodes are introduced into the cavity. The structural cavities of reinforced concrete products are usually open at both ends, the edges of the cavity are often broken off, and the dense clogging of cavities, which are several in many products, is practically impossible with a reasonable expenditure of time and effort.
Известен основанный на использовании электрогидравлического эффекта способ дробления железобетонного лома, при котором заранее разделанные на куски сравнительно небольшого размера отходы железобетона помещаются в заполненную водой дробильную камеру с дном в виде подвижной решетки и подвергаются воздействию ударной волны, порождаемой мощным электрическим разрядом между погруженным в воду концом вертикально установленного неподвижного рабочего электрода и решеткой, присоединенным к полюсам генератора высоковольтных импульсов (иногда называемого в литературе также генератором импульсных токов). Разрядные импульсы, следуя с определенной частотой, постепенно разрушают бетон и освобождают арматуру (патент РФ №2152826, кл. В02С 19/18, с приор. от 30.11.98). Способ требует больших трудозатрат на предварительную разделку отходов на небольшие куски. При дроблении этим способом арматурные прутья не повреждаются, но поскольку при подготовке отходов к дроблению они многократно перерезаются, возможности их повторного использования очень невелики.A method for crushing reinforced concrete scrap based on the use of the electro-hydraulic effect is known, in which reinforced concrete wastes cut into pieces of relatively small size are placed in a crushing chamber filled with water with a bottom in the form of a movable grate and are exposed to a shock wave generated by a powerful electric discharge between the end immersed in water vertically mounted stationary working electrode and a grating connected to the poles of the high-voltage pulse generator (in sometimes referred to in the literature as a pulse current generator). Discharge impulses, following with a certain frequency, gradually destroy concrete and release reinforcement (RF patent No. 2152826,
От этого недостатка свободен основанный на использовании электрогидравлического эффекта известный способ дробления железобетонных изделий, при котором они погружаются в заполненную водой дробильную камеру с решетчатым дном и подвергаются действию электрического разряда между неподвижным рабочим электродом, установленным вертикально, и загрузочной решеткой, причем к железобетонным отходам добавляют камни в количестве от 0,2 до 5 объема отходов (патент РФ №2193449, кл. В02С 19/18, с приор. от 05.03.01). Однако производительность этого способа низка, а энергозатраты велики. Ударная волна действует снаружи изделия, вызывая в них напряжения сжатия, к которым бетон очень стоек. Разрушение происходит медленно и с большими энергозатратами. Кроме того, его осуществление требует дополнительных расходов на доставку камня.The known method of crushing reinforced concrete products based on the use of the electro-hydraulic effect is free from this drawback, in which they are immersed in a water-filled crushing chamber with a grating bottom and subjected to electric discharge between a stationary working electrode installed vertically and a loading grate, and stones are added to the reinforced concrete waste in an amount of 0.2 to 5 volumes of waste (RF patent No. 2193449,
Наиболее близкой к предложенной по технической сущности является установка для разрушения старых или бракованных ЖБИ, содержащая заполненную водой дробильную камеру с плоским дном, на которое установлена решетка, набор рабочих электродов, установленных в ряд вертикально по всей ширине дробильной камеры с возможностью перемещения в направлении, параллельном плоскости, в которой неподвижно лежит разрушаемое изделие, то есть поверхности воды в дробильной камере, и генератор высоковольтных импульсов, соединенный одним полюсом с арматурным каркасом разрушаемого изделия, а другим - с электрически соединенными вместе рабочими электродами. Высоковольтный пробой между концами электродов и арматурой сквозь толщу бетона разрушает его, отделяя от арматуры (Л.А.Гельфонд, Н.Т.Зиновьев, В.Д.Казанцев и др. Электроимпульсная установка ЭСУ-2Т/11 разрушения некондиционного железобетона. - "Электронная обработка материалов", 1990, №6, с.74-75). Недостатком установки является то, что она работоспособна только при очень высоких - порядка 300-400 кВ - напряжениях, что крайне усложняет и удорожает установку, ее эксплуатацию, требует большой площади для размещения высоковольтного оборудования. Параллельное соединение всех электродов не обеспечивает равномерного освобождения арматурного каркаса от бетона, так как с некоторых электродов пробой развивается чаще, а с некоторых - реже. Для полной очистки приходится увеличивать время обработки, что снижает производительность и увеличивает энергозатраты. Известный способ имеет малую производительность - по данным вышеуказанного источника - около 2,5 т в час. Для разрушения требуется чрезмерно высокая (свыше 10 кДж) энергия разряда, при которой срок службы электрода до ремонта не превышает 1000…1500 импульсов. В указанном источнике не приводится величина установленной мощности источника питания высоковольтного импульсного генератора, но на фотографии генератора показан трансформатор-выпрямитель ТВТМ 1600/35 с номинальной мощностью 210 кВт. Подключение и обслуживание этого дорогого трансформатора-выпрямителя возможно далеко не везде. Слабые сельские сети просто не в состоянии обеспечить требуемую мощность. Это увеличивает транспортные издержки на сосредоточение железобетонных изделий у таких уникальных установок.Closest to the proposed technical essence is the installation for the destruction of old or defective concrete products, containing a crushing chamber filled with water with a flat bottom, on which a grating is installed, a set of working electrodes mounted in a row vertically across the entire width of the crushing chamber with the possibility of moving in a direction parallel to the plane in which the destructible product lies motionless, that is, the surface of the water in the crushing chamber, and the high-voltage pulse generator connected by one pole to the armature with the skeleton of the destructible product, and with the other with working electrodes electrically connected together. A high-voltage breakdown between the ends of the electrodes and the reinforcement through the thickness of concrete destroys it, separating it from the reinforcement (L.A. Gelfond, N.T. Zinoviev, V.D. Kazantsev et al. Electropulse installation ESU-2T / 11 for destruction of substandard reinforced concrete. - " Electronic processing of materials ", 1990, No. 6, p. 74-75). The disadvantage of the installation is that it is operable only at very high - about 300-400 kV - voltages, which extremely complicates and increases the cost of the installation, its operation, requires a large area to accommodate high-voltage equipment. The parallel connection of all electrodes does not provide uniform release of the reinforcing cage from concrete, since breakdown develops more often from some electrodes, and less often from some electrodes. For complete cleaning, it is necessary to increase the processing time, which reduces productivity and increases energy consumption. The known method has low productivity - according to the above source - about 2.5 tons per hour. Destruction requires an excessively high (over 10 kJ) discharge energy, at which the electrode service life before repair does not exceed 1000 ... 1500 pulses. The indicated source does not show the installed power of the power source of the high-voltage pulse generator, but the photo of the generator shows a TBTM 1600/35 rectifier-rectifier with a rated power of 210 kW. The connection and maintenance of this expensive rectifier transformer is possible far from everywhere. Weak rural networks are simply not able to provide the required capacity. This increases the transportation costs for the concentration of reinforced concrete products in such unique installations.
Особенно неэффективны известные способы, использующие электрический разряд, при разрушении железобетонных столбов. В настоящее время во всех странах в связи с расширением сферы кабельного электроснабжения высвобождаются многие миллионы железобетонных столбов. Круглая форма поперечного сечения таких столбов обеспечивает их очень высокую стойкость к воздействию ударной волны. Из-за этого производительность разрушения оказывается настолько низкой, что указанные известные способы неприменимы по экономическим соображениям.Especially ineffective are known methods using electric discharge when destroying reinforced concrete pillars. Currently, in all countries, due to the expansion of the scope of cable power supply, many millions of reinforced concrete pillars are being released. The round cross-sectional shape of such pillars ensures their very high resistance to shock. Because of this, the fracture productivity is so low that these known methods are not applicable for economic reasons.
Техническими задачами настоящего предложения является упрощение и ускорение процесса подготовки железобетонных изделий к разрушению, повышение производительности способа, снижение его энергоемкости, обеспечение полного отделения бетона от арматуры, упрощение и удешевление оборудования, осуществляющего разрушение.The technical objectives of this proposal is to simplify and accelerate the process of preparing reinforced concrete products for destruction, increase the productivity of the method, reduce its energy consumption, ensure complete separation of concrete from reinforcement, simplify and reduce the cost of equipment that performs destruction.
Указанные технические задачи решаются тем, в известном способе разрушения железобетонных изделий, состоящем в том, что разрушаемое изделие погружается в воду и подвергается воздействию электрического разряда между рабочим электродом и арматурным каркасом, рабочий электрод вводится в воду внутрь полости изделия и производится взаимное перемещение рабочего электрода и изделия.These technical problems are solved by the fact that in the known method of destruction of reinforced concrete products, consisting in the fact that the destroyed product is immersed in water and exposed to an electric discharge between the working electrode and the reinforcing cage, the working electrode is introduced into the water inside the cavity of the product and the working electrode is moved relative to each other and products.
Кроме того, взаимное перемещение электрода и изделия осуществляется посредством перемещения изделия при неподвижном рабочем электроде.In addition, the mutual movement of the electrode and the product is carried out by moving the product with a stationary working electrode.
Кроме того, перемещение изделия осуществляется посредством его поступательного перемещения вдоль продольной оси рабочего электрода.In addition, the movement of the product is carried out by means of its translational movement along the longitudinal axis of the working electrode.
Кроме того, перемещение изделия осуществляется посредством его поступательного перемещения вдоль продольной оси рабочего электрода по направлению к электроду.In addition, the movement of the product is carried out by means of its translational movement along the longitudinal axis of the working electrode towards the electrode.
Кроме того, в ходе перемещения изделия перерезают поперечную арматуру и раздвигают продольную.In addition, during the movement of the product, the transverse reinforcement is cut and the longitudinal part is moved apart.
Кроме того, угол наклона продольной оси рабочего электрода к горизонту составляет 12…90°.In addition, the angle of inclination of the longitudinal axis of the working electrode to the horizon is 12 ... 90 °.
Кроме того, приспособление для раздвигания в стороны продольных прутьев арматуры выполнено в виде щита конической или пирамидальной формы, обращенного меньшим основанием к разрушаемому изделию.In addition, the device for pushing to the side of the longitudinal rods of the reinforcement is made in the form of a shield of a conical or pyramidal shape, facing a smaller base to the destructible product.
В предложенном устройстве для электрогидравлического разрушения железобетонных изделий, имеющих внутреннюю полость, содержащем рабочий электрод, соединенный с высоковольтным полюсом импульсного генератора, второй, заземленный вывод которого электрически соединен с арматурой изделия, указанные недостатки устраняются тем, что оно дополнительно содержит средства для перемещения разрушаемого изделия относительно рабочего электрода, который частично помещен в заполненную водой полость разрушаемого изделия так, что направление его продольной оси совпадает с направлением перемещения.In the proposed device for electro-hydraulic destruction of reinforced concrete products having an internal cavity containing a working electrode connected to a high-voltage pole of a pulse generator, the second, grounded terminal of which is electrically connected to the product armature, these disadvantages are eliminated by the fact that it additionally contains means for moving the product to be destroyed relative to working electrode, which is partially placed in the cavity of the destroyed product filled with water so that its direction is longitudinal axis coincides with the direction of movement.
Кроме того, продольная ось рабочего электрода расположена наклонно.In addition, the longitudinal axis of the working electrode is inclined.
Кроме того, угол наклона продольной оси рабочего электрода к горизонту установлен в пределах 12…90°.In addition, the angle of inclination of the longitudinal axis of the working electrode to the horizon is set within 12 ... 90 °.
Кроме того, устройство дополнительно содержит приспособления для перерезания прутьев арматуры, расположенных поперек направления перемещения изделия, и для раздвигания в стороны продольных прутьев арматуры.In addition, the device further comprises devices for cutting reinforcing rods located across the direction of movement of the product, and for pushing the reinforcing rods to the sides.
Благодаря погружению изделия в воду ускоряется процесс подготовки изделия к разрушению за счет интенсификации процесса дробления. Даже небольшой слой воды, благодаря своей инерции и почти полной несжимаемости, хорошо выполняет функцию закупорки полости, повышая давление ударной волны, порождаемой электрическим разрядом в воде.Due to the immersion of the product in water, the process of preparing the product for destruction is accelerated due to the intensification of the crushing process. Even a small layer of water, due to its inertia and almost complete incompressibility, performs well the function of blocking the cavity, increasing the pressure of the shock wave generated by an electric discharge in water.
Благодаря вводу рабочего электрода внутрь полости повышается производительность способа и снижается его энергоемкость, поскольку ударная волна действует кнаружи изделия, порождая в бетоне растягивающие напряжения, стойкость бетона к которым минимальна.By introducing the working electrode into the cavity, the productivity of the method increases and its energy consumption decreases, since the shock wave acts outside the product, causing tensile stresses in the concrete, the resistance of concrete to which is minimal.
Благодаря взаимному перемещению рабочего электрода и изделия обеспечивается полное отделение бетона от арматуры. При взаимном перемещении электрода и изделия перемещается также область с максимальным давлением ударной волны. Арматура постепенно очищается от бетона на всем своем протяжении. Разрушение осуществляется многими импульсами сравнительно небольшой (2…5 кДж) энергии, что позволяет снизить в 20…50 раз массу и стоимость конденсаторной батареи, используемой во всех электроразрядных способах в качестве накопителя энергии. Уменьшение энергоемкости конденсаторной батареи снижает также вероятность ее взрыва при пробое одного из конденсаторов.Due to the mutual movement of the working electrode and the product, the concrete is completely separated from the reinforcement. With the mutual movement of the electrode and the product, the region with the maximum pressure of the shock wave also moves. The fittings are gradually cleared of concrete throughout its length. Destruction is carried out by many pulses of relatively small (2 ... 5 kJ) energy, which allows to reduce by 20 ... 50 times the mass and cost of the capacitor bank used in all electric-discharge methods as an energy storage device. Reducing the energy intensity of a capacitor bank also reduces the likelihood of it exploding when one of the capacitors is broken.
Благодаря перемещению изделия при неподвижном электроде упрощается конструкция установки, осуществляющей предложенный способ, повышается ее безопасность. При подвижном электроде в ходе разрушения перемещается и его нерабочий конец, присоединенный к генератору высоковольтных импульсов. Это требует создания довольно протяженной зоны безопасности в области этого конца. Система плавного перемещения электрода испытывает сильные ударные нагрузки от электрода, и ее изготовление не проще и не дешевле, чем системы перемещения изделия.Due to the movement of the product with a stationary electrode, the design of the apparatus implementing the proposed method is simplified, its safety is increased. With a movable electrode during destruction, its non-working end, connected to the high-voltage pulse generator, also moves. This requires the creation of a fairly long security zone in the area of this end. The system for smooth movement of the electrode experiences strong shock loads from the electrode, and its manufacture is neither simpler nor cheaper than the system for moving the product.
Благодаря поступательному перемещению изделия вдоль продольной оси рабочего электрода обеспечивается постепенное полное отделение арматуры от бетона при разрушении протяженных изделий.Due to the translational movement of the product along the longitudinal axis of the working electrode, a gradual complete separation of the reinforcement from concrete is ensured during the destruction of extended products.
Благодаря поступательному перемещению изделия вдоль продольной оси рабочего электрода по направлению к электроду снижаются эксплуатационные расходы за счет повышения срока службы конденсаторов генератора высоковольтных импульсов, поскольку необходимая длина рабочего электрода, определяющая индуктивность разрядного контура, в этом случае минимальна.Due to the translational movement of the product along the longitudinal axis of the working electrode towards the electrode, operating costs are reduced by increasing the service life of the capacitors of the high-voltage pulse generator, since the required length of the working electrode, which determines the inductance of the discharge circuit, is minimal in this case.
Благодаря наклонному расположению оси рабочего электрода упрощается конструкция установки, осуществляющей предложенный способ, повышается ее надежность. При таком исполнении нерабочий конец электрода, присоединенный к генератору высоковольтных импульсов, можно расположить вне воды, над ее поверхностью. Этим снимается проблема уплотнения электрода или электрической изоляции места соединения его нерабочего конца с генератором.Due to the inclined arrangement of the axis of the working electrode, the design of the apparatus implementing the proposed method is simplified, its reliability is increased. With this design, the non-working end of the electrode connected to the high-voltage pulse generator can be located outside the water, above its surface. This removes the problem of sealing the electrode or electrical insulation of the junction of its non-working end with the generator.
Благодаря тому что в ходе перемещения изделия перерезают поперечную (относительно направления перемещения изделия) арматуру и раздвигают продольную, повышается производительность способа. Продольная арматура, освобожденная перерезанием поперечной, в силу своей гибкости может быть легко отведена в сторону посредством, например, установки отклоняющих щитков в области нерабочего конца электрода.Due to the fact that during the movement of the product, the transverse reinforcement (relative to the direction of movement of the product) is cut and the longitudinal part is moved apart, the productivity of the method is increased. The longitudinal reinforcement, freed by cutting the transverse, due to its flexibility, can easily be pulled to the side by, for example, installing deflecting shields in the area of the non-working end of the electrode.
Благодаря тому что угол наклона продольной оси рабочего электрода к горизонту устанавливают в пределах 12…90°, упрощается конструкция установки, осуществляющей предложенный способ, за счет упрощения отвода образующихся бетонных обломков.Due to the fact that the angle of inclination of the longitudinal axis of the working electrode to the horizon is set within 12 ... 90 °, the design of the installation implementing the proposed method is simplified by simplifying the removal of the resulting concrete debris.
Выполнение приспособления для раздвигания продольной арматуры в виде щита конической или пирамидальной формы, обращенного меньшим основанием к разрушаемому изделию, обеспечивает надежную защиту области расположения высоковольтного конца рабочего электрода от проникновения брызг воды и прутьев арматуры, то есть повышает производительность устройства, сокращая простои, вызванные отказами оборудования.Implementation of a device for pushing longitudinal reinforcement in the form of a cone or pyramidal shield facing the destructible product with a smaller base provides reliable protection of the location of the high-voltage end of the working electrode from the penetration of water splashes and reinforcement rods, that is, increases the productivity of the device, reducing downtime caused by equipment failures .
Существо предложения поясняется чертежами.The essence of the proposal is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображено устройство, осуществляющее предложенный способ в соответствии с независимым пунктом формулы изобретения.Figure 1 shows a device that implements the proposed method in accordance with the independent claim.
На фиг.2 изображено устройство, осуществляющее предложенный способ в соответствии с усовершенствованиями, предложенными в зависимых пунктах, относящихся к способу, и в соответствии с пунктами формулы изобретения, относящимися к устройству.Figure 2 shows a device implementing the proposed method in accordance with the improvements proposed in the dependent clauses related to the method, and in accordance with the claims related to the device.
Представленное ниже описание относится как к предложенному способу, так и к устройству для его реализации.The description below applies to both the proposed method and the device for its implementation.
Подлежащее разрушению железобетонное изделие 1, имеющее внутренние полости, например железобетонный столб или плиту перекрытия, на тросах или цепях 2 погружают в заполненную водой 3 дробильную камеру 4. Рабочий электрод 5 выполнен в виде металлического стержня 6, окруженного изоляцией 7, и помещен для жесткости в металлическую трубу 8. Один его конец вводят в полость изделия 1, а второй присоединяют к положительному высоковольтному полюсу генератора высоковольтных импульсов Р. Второй, отрицательный, полюс генератора 9 заземляется. В том месте, где изделие 1 опирается на трос 2, бетон удаляется до обнажения прутьев арматурного каркаса (арматуры) 10 так, чтобы хотя бы один их них находился в электрическом контакте с заземленным тросом 2.The reinforced concrete product 1 to be destroyed, having internal cavities, for example, a reinforced concrete pillar or floor slab, is immersed on ropes or
Труба 8 с расположенным внутри нее рабочим электродом 5 устанавливается с возможностью продольного перемещения, например скрепляется с подвижной тележкой 11, на которой также могут быть размещены элементы генератора высоковольтных импульсов 9. В дробильную камеру 4 труба 8 с расположенным внутри нее рабочим электродом 5 вводится через сальниковое уплотнение 12, допускающее свободное продольное прямолинейное перемещение трубы 8.The
При подаче на рабочий электрод 5 высоковольтных импульсов от генератора 9 между его погруженным в воду концом и арматурным каркасом 10 изделия 1 происходит искровой разряд, порождающий ударную волну, которая разрушает бетон 13 изделия 1. Бетон 13 не является препятствием для прохождения искры и развития разряда при условии, что напряжение генератора 9 достаточно велико. Для железобетонных столбов и панелей перекрытия достаточным является напряжение порядка 50 кВ. При частоте следования разрядных импульсов 2 Гц и средней мощности генератора высоковольтных импульсов 20 кВт скорость освобождения арматуры от бетона составляет около 5 см/с. Для полного разрушения железобетонного столба длиной 14 метров и массой 800 кг требуется около пяти минут, то есть теоретическая (без учета времени на перезагрузку) производительность способа близка к 10 т (12 столбов) в час при указанной мощности генератора.When high voltage pulses are fed to the working
Отделенные от арматурного каркаса 10 обломки 14 бетона 13 падают на конвейер 15, который переносит их на конвейер 16, удаляющий их из воды.
По мере освобождения арматурного каркаса 10 от бетона 13 рабочий электрод 5 продвигают внутри полости изделия 1. После полного освобождения арматурного каркаса 10 рабочий электрод 5 выводят из каркаса, и освобожденный каркас на тросах 2 поднимают из воды.As the reinforcing
Арматурные каркасы железобетонных столбов обычно состоят из ряда продольных прутьев, обвитых арматурной проволокой значительно меньшего сечения, образующей поперечные прутья каркаса. Арматурные каркасы панелей перекрытия состоят из набора пересекающихся под прямым углом прутьев, обычно одинакового сечения. В настоящем описании продольными прутьями арматуры называются прутья, ориентированные вдоль направления перемещения изделия или электрода.Reinforcing cages of reinforced concrete pillars usually consist of a series of longitudinal rods entwined with reinforcing wire of significantly smaller cross-section, forming transverse rods of the frame. Reinforcing cages of floor panels consist of a set of rods intersecting at right angles, usually of the same cross section. In the present description, longitudinal bars of reinforcing bars are called rods oriented along the direction of movement of the product or electrode.
Поперечную арматурную проволоку с продольных прутьев можно сматывать, но поскольку сбережение металла при этом невелико, то ее проще перерезать. Длинные неповрежденные продольные прутья сушат и отправляют на склад. Поперечные прутья большого сечения перерезают, предпочтительно так, чтобы получить отрезки максимальной длины.The transverse reinforcing wire can be wound from the longitudinal rods, but since the metal saving is small at the same time, it is easier to cut it. Long undamaged longitudinal rods are dried and sent to the warehouse. Large cross-section rods are cut, preferably so as to obtain maximum lengths.
Недостатками описанного устройства являются большая длина рабочего электрода и установки в целом, необходимость в сальниковом устройстве и вспомогательном конвейере 15.The disadvantages of the described device are the large length of the working electrode and the installation as a whole, the need for an stuffing box and an
От этих недостатков свободно изображенное на фиг.2 устройство, осуществляющее предложенный способ в соответствии с усовершенствованиями, указанными в зависимых пунктах.From these disadvantages, the device freely implementing FIG. 2, implementing the proposed method in accordance with the improvements indicated in the dependent clauses, is freely depicted in FIG.
Согласно этим усовершенствованиям (фиг.2) рабочий электрод 5 неподвижен, а перемещается разрушаемое изделие 1, причем перемещение происходит вдоль продольной оси рабочего электрода. Изделие 1 подвешивается на заземленных тросах или цепях 2, по меньшей мере, один из которых находится в электрическом контакте с арматурным каркасом 10 (на фиг.2 это левый трос). Изделие 1 подвешивается в наклонном положении под углом α к горизонту так, чтобы верхний его конец, с которого начинают разрушение, находился на уровне или, лучше, немного (5…10 см) ниже уровня воды. В этом случае большая часть рабочего электрода 5 оказывается выше уровня воды, даже при небольшой (около 1 м) его длине.According to these improvements (Fig. 2), the working
Рабочий электрод 5 вводится в полость изделия 1 на глубину 10……20 см, и на него подаются импульсы высокого напряжения. Возникающий разряд между концом электрода 6 и арматурным каркасом 10 порождает ударную волну, разрушающую бетон 13 и отделяющую его от арматурного каркаса. По мере освобождения арматурного каркаса от бетона изделие прямолинейно надвигается на электрод 5 перемещением тросов 2 в направлении, параллельном оси рабочего электрода, в сторону электрода. Область конца рабочего электрода 5, присоединенного к генератору высоковольтных импульсов, защищается от брызг воды и надвигаемых продольных прутьев 17 арматуры металлическим щитом 18, выполненным в виде усеченного конуса или пирамиды с небольшим углом при вершине, расширяющимся по мере удаления от изделия 1, то есть обращенного меньшим основанием к разрушаемому изделию.The working
При надвигании освобожденного от бетона конца изделия 1 на рабочий электрод 5 продольные прутья 17 арматуры скользят по щиту 18 и раздвигаются им, как клином, в стороны. Для того чтобы поперечные прутья 19 арматуры не мешали этому, их перерезают, например, механическими ножницами 20 либо абразивным диском. В зависимости от вида изделия 7 могут потребоваться несколько ножниц. Для железобетонных столбов достаточно одних ножниц. Поскольку угол раскрытия щита 18 невелик, невелико также и усилие, требуемое для раздвижения прутьев 19, а деформация прутьев является упругой.When the end of the product 1 freed from concrete is pushed onto the working
При указанной выше скорости освобождения арматуры от бетона одного двойного хода ножниц в секунду оказывается вполне достаточно.At the above-mentioned rate of release of reinforcement from concrete, one double stroke of scissors per second is quite enough.
Для того чтобы исключить вспомогательный конвейер 15, дно 21 дробильной камеры 4 выполняется наклонным, и обломки бетона 13 скатываются по наклонному дну прямо на конвейер 16. Минимальный вертикальный габарит установки достигается при одинаковых углах наклона изделия 7 и дна 21, как показано на фиг.2. Для того чтобы обломки 13 не задерживались на дне 27, угол α наклона дна к горизонту, как установлено опытным путем, должен быть не менее 12°. Скольжение обломков при столь малом угле наклона обеспечивается вибрацией порождаемой ударной волной.In order to exclude the
Предложенный способ осуществим при любых углах наклона α. Вариант установки, изображенный на фиг.2, работоспособен при углах наклона α, превышающих 12°, вплоть до вертикального расположения оси электрода, то есть до 90°. При увеличении угла α сокращается площадь, занимаемая установкой, но растет ее вертикальный габарит. Для длинных изделий, например железобетонных столбов, предпочтительно назначать α=12°, а для изделий, длина которых не превышает 4 м, может оказаться более удобным α, близкий или равный 90°. Установка, осуществляющая предложенный способ, существенно упрощается, если ее размещать на платформе, плавающей в пресноводном водоеме, а разрушаемое изделие располагать вертикально, подвешивая на тросах за нижний конец. В этом случае отпадает надобность в конвейере и дробильной камере. По мере накопления обломков бетона на дне водоема платформа может перемещаться, а обломки извлекаться со дна, например, грейфером.The proposed method is feasible at any angle α. The installation option depicted in figure 2, is operable with angles of inclination α exceeding 12 °, up to the vertical axis of the electrode, that is, up to 90 °. With increasing angle α, the area occupied by the installation decreases, but its vertical dimension grows. For long products, such as reinforced concrete pillars, it is preferable to assign α = 12 °, and for products whose length does not exceed 4 m, it may be more convenient to α, close to or equal to 90 °. The installation that implements the proposed method is greatly simplified if it is placed on a platform floating in a freshwater pond, and the destructible product is placed vertically, hanging on cables by the lower end. In this case, there is no need for a conveyor and crushing chamber. As concrete debris accumulates at the bottom of the pond, the platform can move and the debris can be removed from the bottom, for example, with a grab.
Предложенный способ обладает производительностью, достаточной для большинства случаев. Потребляемая мощность настолько невелика, что питание установки вполне возможно даже от слабых сельских электросетей.The proposed method has a performance sufficient for most cases. The power consumption is so small that the power supply of the installation is quite possible even from weak rural electricity networks.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008137728/03A RU2397814C2 (en) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | Method of reinforced concrete products destruction and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008137728/03A RU2397814C2 (en) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | Method of reinforced concrete products destruction and device for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008137728A RU2008137728A (en) | 2010-03-27 |
| RU2397814C2 true RU2397814C2 (en) | 2010-08-27 |
Family
ID=42138014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008137728/03A RU2397814C2 (en) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | Method of reinforced concrete products destruction and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2397814C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526947C1 (en) * | 2013-05-13 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Multicomponent product destruction method |
| CN106853411A (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-16 | 松下电器产业株式会社 | Article decomposition method and decomposer |
| RU2660260C1 (en) * | 2017-09-15 | 2018-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью "научно-производственное предприятие "СибТрансНаука" | Electrohydroimpulsive method for destruction of concrete products using pinch effect |
-
2008
- 2008-09-23 RU RU2008137728/03A patent/RU2397814C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гельфонд Л.А. и др. Электронная обработка материалов. - Кишинев: Штиинца, 1990. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526947C1 (en) * | 2013-05-13 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Multicomponent product destruction method |
| CN106853411A (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-16 | 松下电器产业株式会社 | Article decomposition method and decomposer |
| RU2660260C1 (en) * | 2017-09-15 | 2018-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью "научно-производственное предприятие "СибТрансНаука" | Electrohydroimpulsive method for destruction of concrete products using pinch effect |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008137728A (en) | 2010-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bluhm et al. | Application of pulsed HV discharges to material fragmentation and recycling | |
| DE19534232A1 (en) | Process for comminuting and crushing solids conglomerated from non-metallic or partially metallic components and for comminuting homogeneous non-metallic solids | |
| RU2397814C2 (en) | Method of reinforced concrete products destruction and device for its implementation | |
| CN111871494B (en) | Reinforced concrete waste treatment device | |
| AU2011379145A1 (en) | Method for fragmenting and/or pre-weakening material using high-voltage discharges | |
| CN209917974U (en) | Waste treatment device for civil engineering construction | |
| CN112221665A (en) | Civil engineering construction waste treatment device | |
| RU2660260C1 (en) | Electrohydroimpulsive method for destruction of concrete products using pinch effect | |
| KR100870986B1 (en) | The method and apparatus to seperate moltar and paste from intermediate materials of construction waste | |
| RU2152826C1 (en) | Electrohydraulic crusher for ferroconcrete waste | |
| CN114226398B (en) | Hydraulic crushing and separating system applicable to strip-shaped reinforced concrete | |
| RU2808176C1 (en) | Method for electric hydroimpulsive destruction of reinforced concrete structures | |
| Inoue et al. | Coarse aggregate recycling by pulsed discharge inside of concrete | |
| RU2395127C2 (en) | Method for performing initial processing stage of material of reactor core | |
| KR20070029152A (en) | Discharge crushing method for crushing object to be crushed, method of excavating horizontal tunnel using discharge crushing method, and method of excavating vertical shaft | |
| Murakami et al. | Concrete demolition and surface scraping using high voltage pulse discharge | |
| RU2193449C1 (en) | Process of electric and hydraulic crushing of reinforced concrete | |
| JP2008530570A5 (en) | ||
| JP4549877B2 (en) | Crushing method for reinforced concrete structures | |
| CN106869139B (en) | Ecological demolition construction method for reinforced concrete inner support | |
| RU159571U1 (en) | DEVICE FOR DESTRUCTION OF CYLINDRICAL REINFORCED CONCRETE PRODUCTS | |
| CN105648931A (en) | Blasting method of separated type overpass | |
| CN218282058U (en) | Cement electric pole recycling device | |
| CN205182855U (en) | Mobilizable breaker of screen cloth | |
| JP2019120095A (en) | Method for processing pile head |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140924 |