Передвижка и подъем зданий. Реферат - Реконструкция. Реферат по дисциплине Реконструкция зданий, сооружений и застройки
 Скачать 0.51 Mb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова» (ФГБОУ ВО ИжГТУ имени М. Т. Калашникова) Институт строительства и архитектуры имени В. А. Шумилова Кафедра «Промышленное и гражданское строительство» Работа защищена с оценкой «» Дата 2022 г. Подпись / РЕФЕРАТ по дисциплине «Реконструкция зданий, сооружений и застройки» на тему «Передвижка и подъем зданий» Выполнил студент гр. Б18-501-1з А. С. Кудрик дата, подпись Проверил ст. преподаватель кафедры ПГС У. Ф. Симакова Рецензия: Степень достижения поставленной цели работы Полнота разработки темы Уровень самостоятельности работы обучающегося Недостатки работы Ижевск 2022 Содержание Содержание………………………………………………………………………..2 Введение…………………………………………………………………….……..3 I. Технология передвижки зданий…………………………..………….………..6 1.1. Работы подготовительного периода…………………………………….…10 1.2. Отделение здания от фундамента и устройство обвязочного пояса…...…11 1.3. Устройство путей и механизмов перемещения здания…...…..……….…12 1.4. Перемещение зданий…………………………………………………..……14 II. Основные положения по технологическим расчетам и подбору средств передвижки зданий……………………………………………………………...17 III. Опыт передвижки зданий в Москве………………………………………...22 IV. Совершенствование технологии передвижки зданий………..……………27 Заключение……………………………………………………………………….32 Список используемой литературы…………………..………………………….33 Введение Технология перемещения зданий включает их передвижку на новое место в соответствии с градостроительными задачами и вертикальный подъем, который предусматривает увеличение габаритов первого этажа, а также ликвидацию последствий заглубления здания или его деформаций в результате длительной эксплуатации. Передвижка зданий и сооружений преследует цель осуществить перепланировку городской среды с целью расширения магистралей или прокладки новых улиц. В этом случае, когда здание препятствует этому процессу, то его либо демонтируют, а в случаях высокой архитектурно-исторической значимости - осуществляют его перемещение на новое место. Перемещение различного рода построек и массивных элементов осуществлялось в глубокой древности. Примерами тому могут служить работы по возведению пирамид в Египте, когда требовалось транспортировать и перемещать на большие расстояния блоки массой до 100 т. При сооружении храма Солнца в Баальбеш (Ливан) во II в.н.э. использовались отдельные блоки массой до 1200 т, которые доставлялись на расстояние 800 м. Более поздние сведения свидетельствуют о том, что перемещение различного рода сооружений достаточно часто находило свое применение. Так, в 1586 г. в Риме перемещен на 325 м обелиск императора Калигулы массой 325 т и высотой 27 м. Он простоял на своем месте 15 веков. В результате осадки основания произошло отклонение от вертикали и возникла опасность его разрушения. Работы по перемещению обелиска на новое место были выполнены Доминико Фонтане Перемещение обелиска производилось в три этапа: поворот из вертикального в горизонтальное состояние; перемещение к новому месту установки; поворот из горизонтального в вертикальное состояние. Отсутствие грузоподъемных механизмов потребовало применения специальных башен, которые возводились вокруг обелиска. Затем с помощью полиспастов поднимался и опускался обелиск. Перемещение производилось по наклонной эстакаде с использованием площадок, опирающихся на катки. Все операции по подъему, приведению в горизонтальное положение, перемещению осуществлялись с использованием полиспастов и кабестанов. Технология и организация работ требовали соответствующих расчетов, использования многочисленной рабочей силы, синхронной работы грузоподъемных средств, четкой организации процессов, большого числа вспомогательных сооружений в виде башен, стен, анкеров, воспринимающих нагрузки от канатов, полиспастов и других подсобных устройств. На рис. 1 приведены рабочие моменты перемещения обелиска, дающие представление о грандиозности проведенных работ.  Рис. 1. Общий вид площади с приспособлениями для перемещения обелиска (Рим, 1586 г.) Из отечественной практики можно отметить перемещение камня для постамента памятнику Петру I, масса которого составляла 1200 т, Александровской колонны, установленной на Дворцовой площади С.-Петербурга, и многих других случаев. Наиболее распространенными механизмами для осуществления цикла работ являлись: система рычагов, лебедок и кабестанов. При этом для обеспечения требуемого усилия использовалась как рабочая сила людская, так и животных. Использование направляющих в виде металлических рельс, обвязочных поясов из стального профиля и других прогрессивных материалов обеспечивало переход на более эффективные технологии. Из отечественной и зарубежной практики известны проекты передвижки не только зданий, но и сооружений в виде доменных печей, опор высоковольтных линий электропередачи, фундаментов и др. Разработан практически новый метод возведения и реконструкции зданий и сооружений, основанный на надвижке укрупненных блоков и частей. Целесообразность передвижки зданий и сооружений оценивается с экономической точки зрения. При этом учитываются такие показатели, как техническое состояние объектов и затраты на усиление конструктивных элементов, непосредственно стоимость передвижки в зависимости от трассы и с учетом вспомогательных работ, продолжительность, трудоемкость и другие показатели. В Москве массовая передвижка зданий осуществлялась во второй половине 1930-х годов, когда был принят и начал осуществляться план реконструкции города. Как правило, перемещаемое здание отделяется от его фундаментной части по так называемой линии среза, производятся цикл работ по усилению надземной части и его передвижка на новый заранее возведенный фундамент. I. Технология передвижки зданий До осуществления цикла передвижки зданий производится детальный инструментальный контроль технического состояния наружных и внутренних стен, перекрытий, лестничных клеток, лифтовых шахт и других несменяемых конструктивных элементов. В случае нарушения состояния узлов, наличия недопустимых прогибов балок, плит перекрытия, снижения несущей способности стен и т.п. осуществляется их восстановление известными методами и технологиями. Проектирование процесса передвижки зданий осуществляется путем разработки проектов производства работ и технологических карт. Для их разработки используются данные об объекте передвижки в виде технологической документации и рабочих чертежей, что позволяет учесть их конструктивные особенности. Проекты производства работ разрабатываются на несколько стадий. Подготовительный период: отделение здания от фундамента и устройство обвязочных балок; устройство путей перемещения в соответствии с принятой трассой; непосредственное перемещение и установка здания на новый фундамент. Каждый из перечисленных циклов требует детального расчета несущей способности вспомогательных элементов, осадки основания, подбора средств механизации, режима перемещения, потребности в материалах, рабочей силе, специальных приспособлениях, инвентаре и т.п. Общие принципы перемещения зданий и сооружений состоят из нескольких технологических циклов. Наиболее важными из них являются: 1 - обеспечение пространственной жесткости и геометрической неизменяемости здания или сооружения путем усиления отдельных частей; 2 - отделение здания от фундамента; 3 - устройство обвязочного пояса по периметру здания и внутренним стенам; 4 - возведение основания для перемещения; 5 - устройство путевых элементов, по которым осуществляется перемещение объекта; 6 - устройство накатных путей или опорных рам с катучими опорами; 7 - разработка и расчет средств механизации в виде лебедок, домкратов, подъемников и других приспособлений, необходимых для осуществления технологических операций; 8 - перемещение объекта; 9 - геодезический и технологический контроль режимов и траектории движения; 10 - установка объекта на новый фундамент; 11 - выполнение работ по восстановлению необходимых для нормальной эксплуатации сетей.. Примерное распределение затрат на различных этажах производства работ приведено в (таблице 1). Таблица 1. Распределение затрат на передвижку зданий по видам работ, %
Принципиальная конструктивно-технологическая схема передвижения зданий приведена на рис. 2. Она включает обвязочный пояс, создаваемый по периметру всех стеновых элементов и объединяемый в одно целое; ходовые балки из спаренных двутавров; стальные катки, располагаемые между ходовыми балками и рельсами, размещаемыми на шпалах и бетонной подготовке. Ходовые балки размещаются перпендикулярно или с некоторым углом наклона к обвязочным. Для обеспечения равномерного распределения нагрузки от здания на стальные катки и рельсы устанавливается единый горизонт, который обеспечивается соответствующей установкой рельс и ликвидацией зазора между ходовыми балками и обвязочным поясом с помощью клиновых вкладышей.  Рис. 2. Технологические этапы подготовки к передвижке и перемещению здания а - общая технологическая схема; 6- технологические этапы; в - подъем и перемещение здания с помощью рамы с роликовыми опорами и гидравлическими домкратами; I - устройство пропила по линии сдвижки; II - установка обвязочного пояса; III - устройство накатных путей; IV -подъем здания гидродомкратами и подведение ходовых балок и роликовых опор; V - установка гидравлических толкателей и перемещение здания; 1 - перемещаемое здание; 2 - устройство пропила ленточной пилой (3); 4 - обвязочный пояс по наружным и внутренним стенам; 5 - накатные пути; 6, 7 - основание и шпалы; 8 - гидравлический домкрат; 9 - ходовая балка; 10 - стальные катки; 11 - гидродомкрат горизонтального действия; 12 - механические упоры; 13, 14 - платформа с роликовыми опорами и гидравлическими домкратами (8); 14 - накатные пути специального профиля Здесь рассмотрена простейшая конструктивная схема, требующая большого расхода металла и ручного труда для установки всех элементов. Она использовалась в большинстве случаев передвижки зданий в Москве и других городах. С развитием техники и технологии конструктивное решение видоизменялось. Использовались платформенные конструкции, снабженные стационарными роликовыми опорами, а также системой гидравлических домкратов, обеспечивающих выверку перемещаемого здания в горизонтальном и вертикальном положениях и его подъем на требуемую высоту. После выверки здания осуществлялось его перемещение с использованием системы гидравлических домкратов горизонтального действия. Важнейшей задачей является выбор места будущего расположения здания в городской среде. Это обстоятельство является исключительно важным, так как определяет не только протяженность путей движения, но и траектории перемещения. Наиболее простым решением является передвижка здания по прямой. В реальных условиях городской застройки имеют место более сложные тра- ектории, что, безусловно, усложняет и удорожает процесс передвижки зданий. На рис. 3 приведены варианты перемещения зданий путем разворота по окружности, поворота на 90° с последующим линейным движением и поворотом на 90°. В зависимости от траектории движения здания перемещают в один или несколько этапов.  Рис. 3. Траектории перемещения зданий а - методом поворота; б - поворотом на 90° и перемещением по прямой с последующим поворотом на 90°; в - перемещение по радиусу R1, с поворотом на 180°; ЦП - центр поворота 1.1. Работы подготовительного периода. Цикл подготовительных работ включает обследование здания, определение фактического плана, уточнение геометрических размеров толщины стен, колонн, фундаментов и других конструктивных элементов, определение массы здания. Этот период включает также геологические исследования траектории движения здания с целью определения несущей способности грунтов. Осуществляются снос строений и подготовка площадки к производству работ: перекладка сетей, устройство временных дорог, ограждений, размещение бытовых и складских помещений, временного электро-, водо- и теплоснабжения и др. В работы подготовительного периода входят также строительные процессы по планировке трассы перемещения здания и ее обустройству. 1.2. Отделение здания от фундамента и устройство обвязочного пояса. Отделение здания от фундамента осуществляется по линии среза, которая в каждом конкретном случае принимается с учетом конструктивных особенностей. Как правило, линия среза располагается между перекрытием подвальной части и основанием фундамента (рис. 4,а) таким образом, чтобы обеспечивалась возможность устройства обвязочного пояса, расположения опорных балок и путей для передвижки здания. При расположении ЛС ниже дневной поверхности осуществляется отрывка траншей по периметру здания на глубину размещения путей. Разрезка здания по плоскости линии среза осуществляется с применением дисковых алмазных пил, гибких цепных пил и других средств механизации. Она осуществляется по захваткам длиной 4-6 м таким образом, чтобы обеспечить равномерную осадку здания по всей плоскости.  Рис. 4. Положение линии среза ЛС (а), обвязочных балок (б) и монолитных ж/б поясов (в) 1 - наружная стена здания; 2 - подвальное перекрытие; 3 - линия среза пропила; 4 - приямок по периметру наружных стен; 5 - обвязочный пояс из швеллеров или двутавров; 6 - монолитный обвязочный пояс Нижняя зона стен и других конструктивных элементов укрепляется системой взаимообъединяемых стальных балок или железобетонным поясом (рис. 4,б). При этом создается высокая пространственная жесткость системы, обеспечивающая геометрическую неизменяемость контура и восприятие нагрузок от массы здания. Стальные обвязочные балки служат основанием для установки ходовых балок. 1.3. Устройство путей и механизмов перемещения здания Пути перемещения здания устраиваются в подвальной части после установки обвязочного пояса. Демонтируются внутренние перегородки и стены, затем осуществляется устройство основания в виде щебеночной подсыпки и бетонной подготовки. На подготовку устанавливаются рельсовые пути со шпалами. При этом соблюдается единый горизонт, обеспечивающий равномерное распределение нагрузки от здания. Пути продолжаются по всей трассе перемещения. После устройства путей осуществляется установка ходовых балок и катучих опор. Ходовые балки выполняются в виде двутавров расчетного сечения и располагаются параллельно рельсовым путям (рис. 5). Они объединяются с элементами обвязочных балок, что обеспечивает их геометрическую неизменяемость в процессе передвижки здания.  Рис. 5. Схема установки здания на ходовые балки а - подъем здания гидравлическими домкратами; б - установка ходовых балок; в - план ходовых балок и обвязочной рамы для передвижения жилого дома; ГД - гидравлический домкрат; ДД - датчик давления; МШ - материальный шланг; 1 - перемещаемое здание; 2 - обвязочный пояс; 3 - ходовые балки; 4 - катучие опоры; 5 - рельсовый путь; 6 - шпалы; 7 - бетонная подготовка основания; 8 - связи для объединения обвязочных балок Большой объем работ и высокая трудоемкость легко прослеживаются на рис. 5,в, где приведен план ходовых балок и обвязочной рамы. Ходовые балки выполнены из двутавра № 45 и попарно объединены между собой специальными связями. Осевое расстояние составляет 4100-4200 мм. Для посадки здания на ходовые балки используется система гидравлических домкратов усилием от 200 до 500 т. Они же используются при установке здания на новые фундаменты. При подъеме и установке здания необходимо обеспечить синхронизацию работы домкратов. Неравномерность подъема или опускания отдельных частей здания неизбежно приведет к появлению трещин или разрушению конструктивных элементов. Синхронизация работы домкратов достигается путем использования единой гидравлической насосной станции с системой материальных шлангов и управлением их работой с применением компьютерной техники. Для этой цели домкраты оснащаются датчиками давления, сигнал от которых подается на блок управления с преобразователем аналогового сигнала и регистрирующее устройство, которое обеспечивает корректировку давления на каждом из гидравлических домкратов. Использование программного управления обеспечивает автоматический режим подъема здания на требуемую высоту. При использовании гидродомкратов с ручным приводом синхронность работы достигалась путем использования геодезических приборов. 1.4 Перемещение зданий В зависимости от средств механизации процесс передвижки зданий осуществляется двумя методами: подтягиванием и с помощью системы гидравлических домкратов. При подтягивании используют систему полиспастов и электролебедок. В зависимости от траектории перемещения используют одно, два или несколько положений электролебедок. Для обеспечения устойчивого положения лебедки и полиспасты крепятся к якорям. Каждый из якорей рассчитывается на максимальную нагрузку, возникающую в первый момент сдвижки здания, и определенный запас которой составляет не менее 2-кратной величины максимальной нагрузки. При методе подтягивания необходимо обеспечить синхронность работы лебедок, что обеспечивается контролем параметров натяжения канатов. Для гашения инерционности передвигаемого здания используют лебедки, располагаемые с противоположной стороны (тормозные лебедки). На рис. 6 приведена технологическая схема размещения тяговых лебедок и полиспастов при передвижке зданий и сооружений. Достоинством метода подтягивания является возможность непрерывной передвижки на расстояние до 50 м.  Рис. 6. Технологическая схема передвижки зданий с применением лебедок и полиспастов 1 - перемещаемый объект; 2 - полиспасты; 3 - якоря; 4 - лебедки для подтягивания объекта; 5 - тормозные лебедки При передвижке объектов с помощью системы гидравлических домкратов используют такие же технические решения по устройству обвязочного пояса, ходовых балок и путей, как и при методе подтягивания. Домкратная система обеспечивает возможность создания мощного передвигаемого усилия. В то же время из-за достаточно малого хода штоков домкратов требуется частая перестановка упоров, а процесс перемещения носит циклический характер. Достоинством домкратной системы является возможность обеспечения их синхронной работы, что позволяет контролировать усилия и равномерность хода. На рис. 7 приведена принципиальная схема домкратной системы. Ее отличительная особенность состоит в том, что домкраты располагаются на торцах ходовых балок, а их штоки упираются на специальные кронштейны, которые, в свою очередь, крепятся механическими домкратами к рельсовому пути. По мере передвижения объекта кронштейны переставляются в соответствии с рабочим ходом штока домкратов, который составляет 500-1000 мм. При криволинейной траектории движения возможно использование домкратов с боковых сторон. Таким образом, достигается поворот здания относительно продольной или поперечной оси.  Рис. 7. Схема передвижки здания с использованием гидравлических домкратов (толкателей) 1 - обвязочные балки; 2 - ходовые балки; 3 - роликовые опоры; 4 - рельсовый путь; 5 - гидродомкраты; 6 - упорные кронштейны, фиксируемые на рельсах пути Применение гидравлических домкратов существенно снижает трудоем- кость работ по сравнению с технологией подтягивания с приме- нением лебедок и делает данный процесс менее опасным и более технологичным. Использование гидравлических домкратов усилием 500-1000 т с удлиненным штоком позволяет осуществлять передвижку массивных зданий и сооружений. Это обстоятельство существенно расширяет технологию и делает ее универсальной. Применение системы датчиков давления, перемещений, скорости и других параметров позволяет организовать дистанционный контроль и управление технологическим процессом перемещения. II. Основные положения по технологическим расчетам и подбору средств передвижки зданий. Процесс передвижки требует выполнения ряда технологических расчетов, обеспечивающих сохранение устойчивости здания на всех технологических этапах производства работ. Одним из первых этапов является оценка степени износа конструктивных элементов путем диагностики их технического состояния. Данный этап работ предусматривает разработку мероприятий по обеспечению геометрической неизменяемости объекта передвижки, оценку физико-механических и прочностных характеристик основных узлов, стыков и здания в целом. Производятся поверочные расчеты на динамические нагрузки при перемещении, а также исследуется поведение объекта в нештатных ситуациях, когда возникают обстоятельства с неравномерным распределением нагрузок от массы здания на пути транспортировки и другие процессы, имеющие случайный характер воздействия. Итогами данного цикла работ являются усиление конструктивных элементов, расчет и создание опорного контура здания, обеспечивающего восприятие динамических и статических нагрузок. Осуществляется подбор сечения обвязочного пояса и определяются способы его соединения с отделяемой частью здания. Расчеты ведутся из предположения, что обвязочный пояс, являясь диском жесткости, обеспечивает совместную работу с конструктивными элементами и обеспечивает пространственную жесткость и геометрическую неизменяемость здания в целом. Обвязочный пояс устраивается по наружным и внутренним стенам путем подведения металлических балок таврового или двутаврового сечения с болтовым креплением к стенам и сварочными соединениями между собой. Для обеспечения совместной работы с элементами стен части обвязочного пояса омоноличиваются мелкозернистым бетоном. При достаточно высокой степени износа стен осуществляются их усиление, разборка отдельных участков и возведение новой кладки. В ряде случаев устанавливается монолитный железобетонный пояс, обеспечивающий более высокую пространственную жесткость основания здания. При обеспечении геометрической жесткости здания, отделенного от фундамента, осуществляются подбор и расчет накатных путей в зависимости от технологической схемы перемещения. На рис. 8 приведен вариант перемещения зданий на выносных консолях и ходовых балках.  Рис. 8. Схема передвижки здания на выносных опорах (а, б) и расчетные схемы элементов (в, г, д, е) Последовательность расчета состоит в определении общей массы здания и распределении сосредоточенных нагрузок на балки выносных опор. С учетом пролета определяются изгибающий момент, момент сопротивления и устанавливается сечение балок. Подбор сечения ходовых балок определяется из расчетной схемы, представляющей многопролетную балку с сосредоточенными нагрузкамиР1. При этом каждый пролет соответствует расстоянию между роликовыми катучими опорами. При расчете балки определяется площадь опирания на катки в результате частичного смятия в зоне контакта. С учетом дополнительных масс от обвязочных, накатных балок, роликовых опор и путей осуществляется подбор площади шпал, обеспечивающей восприятие суммарной нагрузки на основание. При расчете конструктивных элементов принимается запас прочности не менее двух. Особое внимание уделяется расчету и размещению накатных путей. Они рассчитываются как балки на упругом основании. Определяющая роль при этом отводится характеристикам грунтового основания - плотности, прочности идеформативности. Как показал опыт, в условиях городской застройки используются основание в виде песчано-гравийной или щебеночной подсыпки со сплошным или рассредоточенным расположением железобетонных или деревянных шпал, а также устройство железобетонного основания. При использовании платформ с роликовыми опорами осуществляются подбор сечения ее элементов из расчета сосредоточенных нагрузок от массы здания в момент его подъема гидродомкратами и перемещение по накатным путям (рис. 9), расчет поясов платформы от реакции на роликовые опоры, а также элементы крепления роликовых опор (направляющие, оси роликовых опор и т.п.). Подбор сечения накатных путей осуществляется путем расчета неразрезных балок на подвижные и сосредоточенные нагрузки. Осуществляются подбор шпальных клеток или другого вида опор, расположенных в подвальной части здания, и шаг расположения шпал по трассе перемещения в зависимости от физико-механических характеристик грунтов.  Рис. 9. Технологические и расчетные схемы передвижки зданий с применением рам с роликовыми опорами и гидравлическими домкратами а - схема размещения рам с гидравлическими домкратами; б - перемещение здания с применением горизонтально установленных домкратов и упоров; в - расчетные схемы и нагрузки на элементы платформ и путей; г - схема размещения гидравлических домкратов, насосной станции (НС) и управляемой системы (УС); д - графики цикличного и непрерывного перемещения здания; 1 - обвязочный пояс; 2 - платформы; 3 - гидравлические домкраты; 4 - роликовые опоры; 5 - накатные пути; 6 - основание из шпал; 7 - гидродомкрат Как правило, для передвижки зданий используется несколько платформ с роликовыми опорами (рис. 9,д), которые подводят под обвязочные балки через проемы в торцевых стенах. При этом гидродомкраты размещают таким образом, чтобы их оси совпадали с осями внутренних стен. После установки платформ осуществляются подъем здания на высоту 5-6 см и дальнейшее перемещение. Для обеспечения одновременного вертикального подъема осуществляется синхронизация работы гидродомкратов с помощью управляемого устройства к насосной станции и компьютерной системы слежения. В процессе перемещения по горизонтальным путям в случае просадки основания гидродомкраты позволяют обеспечить заданный уровень положения здания. Технологический режим передвижки здания с помощью гидравлических домкратов является цикличным. Шаг перемещения соответствует ходу штока домкратов и составляет 500- 1000 мм. Каждый цикл состоит из установки упоров на рельсовых путях и синхронной работы домкратов. Максимальное усилие требуется в момент сдвижки здания, когда величина инерционных сил максимальна (рис. 9,г). Усилие перемещения по горизонтали может быть рассчитано исходя из общей массы здания Р, количества опорных роликов п, их диаметра Æи коэффициента трения качения f. С увеличением диаметра опорных роликов усилие перемещения снижается. В то же время момент сил от гидродомкратов зависит от положения штоков относительно центра вращения роликовых опор. Как правило, гидродомкраты горизонтального действия размещают на обвязочных балках, чем и достигается плечо действия сил. Для обеспечения непрерывного перемещения объектов целесообразно использовать спаренные домкраты, работающие в противофазе. Технологический эффект передвижки повышается при использовании упорных площадок, объединенных со штоком гидроцилиндров и имеющих фиксирующие устройства гидравлического действия. III. Опыт передвижки зданий в Москве Массовая передвижка зданий в Москве осуществлена за период 1937-1941 гг., когда был принят новый генеральный план, направленный на расширение магистралей, строительство новых зданий, создание экологически чистых зеленых зон, проспектов и бульваров. За это время осуществлена передвижка более 20 зданий различной этажности, сложных по форме плана. Масса передвигаемых зданий составляла от 500 до 25000 т. Они перемещались на расстояние до 200 м. Наиболее характерными представителями зданий того периода были: 1) жилой дом по ул. Осипенко, 77. В плане здание Г-образной формы с массой 8050 т. Передвижка осуществлена на расстояние 44 м с поворотом на 19°; 2) жилой дом по ул. Горького, 24, с кирпичными стенами, массой 22400 т. Перемещено по прямой вглубь квартала на 49,8 м; 3) административное здание Моссовета, ул. Горького, 31, постройки XVIII века. Стены кирпичные, в плане П-образной формы, массой 20000 т. Перемещено по прямой поперек продольной оси на 13,6 м. В последующем здание было надстроено двумя этажами; 4) глазная больница, ул. Горького, 63. Постройки XVIII века, в плане Ш-образной формы, кирпичное, массой 13300 т. Перемещалось в 2 этапа: с поворотом на 97°16' и по прямой на расстояние 93,5 м и под углом 19°65' к продольной оси. В послевоенное время также выполнен ряд передвижек зданий: в 1958 г. на Комсомольском проспекте передвинуты 2 пятиэтажных здания на расстояние 63 м; в 1979 г. был передвинут дом № 18 по ул. Тверской. Последние годы здание занимало издательство газеты «Труд». Дом переместили на 33 м, что позволило открыть фасад нового редакционного корпуса газеты «Известия». Выполнены работы по передвижке памятника А.С. Пушкину, здания Пафнутьев-Боровского монастыря и др. Технология передвижки здания Моссовета Здание Моссовета (Мэрии) построено знаменитым русским архитектором М.Ф. Казановым в XVIII в. При расширении ул. Горького потребовалось передвинуть здание вглубь на 14 м. Здание в плане П-образной формы с фасадом длиной 55 м и боковыми фасадами - 27 м. Масса здания составила 20000 т. Большой вес для 4-этажного здания объяснялся использованием массивных кирпичных стен толщиной до 1,5 м и тяжелых многослойных перекрытий. Одним из условий передвижки выдвигались требования, чтобы полы первого этажа были сохранены, здание должно находиться в рабочем состоянии с доступом посетителей и сотрудников. Здание было перемещено за 4 месяца. При передвижке здания использовалась традиционная технология. На уровне цокольного этажа выполнена линия среза с последующим устройством обвязочного пояса из прокатного металла, произведена установка путевых элементов, подготовлены основание и пути для перемещения, возведен новый фундамент. Использовалась технология надвижки с применением лебедок. Здание перемещалось по 18 четырехниточным путям на стальных катках. На торцевых элементах ходовых балок было установлено 25 толкающих домкратов, что позволило преодолеть дополнительное сопротивление перемещению за счет местного смятия путей, катков и других элементов. После сдвижки здания толкающие домкраты отключались и передвижка осуществлялась полиспастами. Отличительными особенностями производства работ при передвижке этого здания явились необходимость замены стеновой части фундаментов на кирпичную кладку на цементном растворе, большой объем земляных работ, которые выполнялись из-за стесненности вручную, снос некоторых дворовых построек и т.п. Несмотря на это, работы по передвижке были выполнены в установленный срок. Передвижка жилого дома по ул. Осипенко Передвижка жилого дома была связана со строительством Краснохолмского моста. Корпус этого дома длиной 88 м оказался в зоне действия нового моста. Было принято решение передвинуть его на 44 м и одновременно развернуть на 19°. Общая масса жилого дома составляла 8500 т. Для расчленения корпусов была демонтирована угловая секция, что предоставило фронт работ для перемещения корпуса здания. На рис. 10 представлены схема положения здания до передвижки и после.  Рис. 10. Схема перемещения дома 1 - положение здания до передвижки; 2 - положение здания после передвижки; 3 - разбираемая часть здания; R - радиус поворота Использовалась традиционная отработанная технология. Перемещение осуществлялось по 4- и 6-ниточным путям, размещаемым на основании отсыпки и сплошного настила из шпал. Посадка здания на пути производилась 200-тонными гидравлическими домкратами с ручным приводом, которые также использовались при установке на новый фундамент. В процессе перемещения домкраты оставались между ходовыми балками. Это позволило их использовать для компенсации осадок. Здание было с высокой точностью установлено на новые фундаменты, восстановлен подвал и проведены другие сопутствующие работы. На рис. 11 приведена принципиальная схема передвижки здания редакции газеты «Труд» (1979 г.). Проект передвижки выполнен институтом «Моспроект-2», а проект производства работ - трестом Мосоргстрой. Непосредственное выполнение работ осуществлено трестом «Мосфундаментспецстрой».  Рис. 11. Схема передвижки здания 1 - новый комплекс редакции газеты «Известия»; 2 - положение здания редакции газеты «Труд» до передвижки; 3 - положение здания после передвижки; 4 - встройка, соединяющая здание редакции газеты «Известия» с передвинутым зданием; 5, 6 - разобранные лестничные клетки; 7- толкающие гидродомкраты; 8 - насосная станция; 9 - нивелиры; 10, 11 - стреловые краны для разборки лестничных клеток; 12 - ограждение стройплощадки Устройство восьми ходовых путей, а также сам процесс передвижки потребовали высокой точности работ. Для этой цели был разработан проект производства геодезических работ, в результате осуществления которого отклонений, превышающих проектные, не отмечено. Передвижка здания осуществлялась циклично с шагом хода домкратов, равным 1000 см. Здание было перемещено на новый фундамент в течение 28 ч. При этом выполнялись все вспомогательные работы: перестановка упоров, установка вставок, нивелирование катков и др. Средняя скорость движения составила 8 см/мин при протяженности передвижки 34 м. IV. 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).  Рис. 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. 13,б приведены технологические схемы, отражающие основные особенности производства работ.  Рис. 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. 14 приведена технологическая схема перемещения здания на платформе с гидравлическими подушками из гибких полимерных материалов, объединенных с платформой.  Рис. 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. Заключение Работы по перемещению различных крупнотоннажных элементов, зданий и сооружений всегда уникальны, требовали индивидуальных решений, расчетов, специфической организации труда, большого количества рабочей силы. В основе методов перемещения использовались, как правило, катучие опоры, которые обеспечивали снижение нагрузок при перемещении грузов в результате перехода от сил трения скольжения на трение качения. Это обстоятельство позволяло в десятки раз снизить усилия, необходимые для перемещения. Технология передвижки отрабатывалась сначала на зданиях малоэтажных, затем, с приобретением опыта и разработкой средств механизации, перешли на перемещение многоэтажных зданий. Как показал опыт, в большинстве случаев здание может быть передвинуто без нарушения режима его работы, без выселения жильцов, без остановки работы администрации учреждений и даже больниц. Совершенствование технических средств позволило осуществлять процесс передвижки с меньшими трудозатратами. Определенный шаг в этом направлении был достигнут при использовании механизмов вертикального подъема в виде механических, а затем и гидравлических домкратов, что позволило заменить малоэффективные громоздкие рычажные устройства. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1. Шагин А.Л. и др. Реконструкция зданий и сооружений. Москва. Высшая школа,2001. 2. Монфред Ю.Б. Дом переехал. Смоленск, 1998. 3. А.А. Афанасьев и др. Реконструкция зданий и сооружений. Часть 2. Москва, 2000. 4. Гендэль Э.М. Передвижка зданий. – Москва – Ленинград: Издательство Наркомхоза РСФСР, 1946. 5. Гендэль Э.М. Советский опыт передвижки зданий // Передвижка зданий и сооружений. – М.: Знание, 1978. 6. Всемирное культурное наследие: учебник / под. ред. Н. М. Боголюбовой, В. И. Фокина. – СПБ.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2015. 7. Н.П. Шепелев, М.С. Шумилов «Реконструкция городской застройки» Учебник для строительных вузов. Москва, Высшая школа, 2000 г. 8. Т.Г. Маклакова «Конструкции гражданских зданий» Учебник для строительных вузов. Москва, АСВ. 2000 г. |