Способ демонтажа высотных полых грузов с применением летательного аппарата

 

Изобретение относится к строительно-монтажным работам по разборке высотных объектов с помощью летательного аппарата. Способ демонтажа высотных полых грузов, преимущественно дымовых труб с применением летательного аппарата, включает в себя присоединение к внешней подвеске летательного аппарата монтажного стропа, подлет летательного аппарата к грузу с выпущенным стропом и ввод его нижнего конца внутрь полости груза, прикрепление этого конца к строповочному узлу в нижней части груза, натяжение монтажного стропа и подъем груза летательным аппаратом. Монтажный строп перед демонтажом складывают на летательном аппарате, при подлете летательного аппарата к грузу выпускают часть монтажного стропа, нижний конец которого вводят в полость груза путем раскладывания монтажного стропа и увеличения его выпущенной части, а после ввода его нижнего конца в полость груза монтажной строп раскладывают полностью до сопряжения его нижнего конца в полость груза со строповочным узлом. К нижнему концу монтажного стропа прикрепляют пригруз. Изобретение обеспечивает повышение надежности ввода монтажного стропа в полость груза. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительно-монтажным работам по разборке высотных объектов с помощью летательного аппарата, в частности к демонтажу с помощью вертолета вертикальных длинномерных полых грузов, преимущественно пришедших в негодность дымовых труб. Кроме того, оно может быть использовано при демонтаже мачтово-башенных антенных сооружений и других конструкций, имеющих открытое сверху сквозное внутреннее пространство.

Известен способ демонтажа высотных полых грузов, включающий закрепление до прилета вертолета в верхней части груза монтажного стропа и размещение его снаружи вдоль груза так, чтобы нижний конец находился у основания груза (в месте, на котором обеспечивается безопасное и удобное выполнение подцепки), подлет и снижение вертолета с выпущенным канатом внешней подвески, соединение нижних концов монтажного стропа и каната, т.е. подцепку груза к внешней подвеске вертолета, натяжение вертолетом каната со стропом и подъем груза с проектных отметок (см. Барон Р.И., Макаров К.Н. Производство монтажных работ с помощью вертолетов. - М.: Стройиздат, 1984, рис. 27, с. 48-49; а также "Монтаж строительных конструкций с применением вертолетов", ВСН 463-85, Минмонтажспецстрой СССР, 1986, с. 29-30, рис. 19).

В известном способе исключается присутствие людей в опасной зоне - в верхней части груза, за которую осуществляется подцепка, и соответственно не требуется дополнительного времени на вывод людей из этой зоны в экстремальных условиях под вертолетом. При использовании вертолетов Ми-6, Ми-10К, Ми-26 можно применять короткий канат внешней подвески, который опускается на несиловом тросе к месту подцепки бортовой лебедкой. В результате обеспечивается сокращение длины системы "канат внешней подвески + монтажный строп + груз", что упрощает демонтаж высотного груза. Однако при использовании вертолетов, не оснащенных лебедкой, связанной с внешней подвеской (вертолеты Ми-8, Ка-32 и др.), длина каната внешней подвески в этом случае должна превышать длину монтажного стропа, чтобы обеспечить при подцепке груза гарантированное превышение вертолета над верхней точкой груза. Подъем демонтируемого груза с применением таких вертолетов приходится выполнять при помощи длинных каната и стропа. Поэтому суммарная длина маятника на внешней подвеске вертолета ("канат внешней подвески + монтажный строп + груз") при подъеме груза может более чем в три раза превышать высоту груза, что затрудняет выполнение работы.

Кроме того, известный способ не всегда возможно использовать при демонтаже высотного груза, имеющего повреждения, в частности, при демонтаже прогоревшей дымовой трубы, т.к. не исключается возможность разрушения груза при его подъеме за верхнюю точку. Известный способ в этих случаях является небезопасным, т. к. непредсказуемы в процессе демонтажа изменения состояния груза и его динамическое воздействие на окружающие объекты, в том числе и на вертолет.

Известен другой способ демонтажа высотных полых грузов, наиболее близкий по технической сущности к заявляемому, т.е. являющийся прототипом. Этот способ включает следующие операции: присоединение до взлета к внешней подвеске вертолета монтажного стропа, подлет к грузу и ввод нижнего конца монтажного стропа внутрь полости груза на всю его высоту посредством снижения вертолета, прикрепление этого конца к строповочному узлу в нижней части груза, натяжение монтажного стропа вертолетом и подъем груза (Солуянов Ю.М. Демонтаж дымовых труб с применением вертолетов // Монтажные и специальные работы в строительстве. - 2000, N 3, стр. 2-8, рис. 3).

В этом способе монтажный строп может быть подсоединен к замку внешней подвести вертолета непосредственно или посредством штатных переходных звеньев: каната внешней подвески, силового наконечника, скоб и т.п. В общем случае длина гибкого маятника "канат внешней подвески + монтажный строп" должна превышать высоту груза на величину безопасного расстояния между вертолетом и грузом при его подцепке.

При осуществлении этого способа, так же как и в предыдущем случае, подцепка груза выполняется в удобном и безопасном месте - у его основания. Преимуществом этого способа является то, что при подъеме груза суммарная длина маятника на внешней подвеске вертолета "канат внешней подвески + монтажный строп + груз" меньше, чем в предыдущем способе более чем в два раза, поскольку основная часть длины стропа размещена внутри груза. Это облегчает выполнение операций по подъему груза с основания, перенос и укладку на грузовой площадке. Кроме того, размещение стропа внутри груза обеспечивает основное достоинство этого способа - в процессе демонтажа исключается неконтролируемое рассоединение частей груза, имеющего механические, коррозионные и другие повреждения. В случае деформации или разрушения груз и его части будут удерживаться на пропущенном внутри монтажном стропе (по типу гирлянды). Этот способ обеспечивает безопасность работ по удалению поврежденных высотных грузов как снятием, так и поворотом вокруг горизонтального шарнира, установленного в основании груза.

Недостатком этого способа является то, что на первом этапе работы используют гибкий маятник "канат внешней подвески + монтажный строп" большой длины (она должна превышать высоту длинномерного груза на величину безопасного превышения вертолета над грузом при его подцепке). Поэтому при зависании вертолета над грузом возможны большие погрешности наведения нижнего конца этого гибкого маятника на верхний обрез груза из-за большой амплитуды колебаний. Причем, как показывает опыт, с уменьшением величины соотношения d/h, т. е. диаметра d (внутреннего размера) полости груза к высоте h груза, вероятность ввода нижнего конца монтажного стропа в полость груза снижается (поскольку длина маятника растет, а размер отверстия, в которое надо попасть, может уменьшаться). Из-за этого выполнение работы может представлять трудную задачу, т. к. сопряжено с низкой точностью наведения вертолета на строительную ось груза на большой высоте висения вертолета (более двух высот груза, считая от его основания) и с большими колебаниями гибкого маятника.

Даже применение автоматизированных систем успокоения колебаний каната внешней подвески не решает проблемы, поскольку выполнение своей задачи (гашение колебаний) могут завершать в случайном месте, расположенном на расстоянии, иногда в нескольких метрах, от точки включения в работу (один из авторов принимал участие в испытаниях такой системы на вертолете Ка-32, оказавшейся бесполезной при выполнении строительно-монтажных работ). Возможные повторные попытки ввода нижнего конца монтажного стропа в полость груза могут привести к увеличению затрат летного времени. Рост числа неудачных попыток ввода стропа в полость груза может снижать вероятность выполнения всей работы этим способом в связи с накоплением психофизической усталости экипажа.

Повышение надежности выполнения операции по вводу вертолетом стропа в полость и сокращение времени на ее выполнение можно обеспечить, например, при посекционном демонтаже высотного груза за счет уменьшения его высоты и соответственно - длины гибкого маятника. В этом случае можно обеспечить увеличение соотношения d/h за счет уменьшения высоты h груза (за счет деления его на части-секции) и упростить ввод нижнего конца соответственно укороченного монтажного стропа внутрь полости. Но при этом высотный груз придется демонтировать за несколько подъемов, что приведет к увеличению затрат монтажной организации (за счет необходимости выполнения разъема груза на нескольких отметках) и к росту затрат летного времени.

Поэтому для повышения надежности ввода нижнего конца монтажного стропа в полость высотного груза и в целом повышения степени реальности безопасного демонтажа такого груза целиком (а не по частям) необходимо использовать другие более совершенные приемы.

Задачей настоящего изобретения является достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности ввода монтажного стропа в полость высотного груза, а также в снижении затрат дорогостоящего летного времени и затрат монтажной организации на демонтажные работы. Эта задача весьма актуальна при демонтаже поврежденных дымовых труб (например, находящихся в аварийном состоянии), и особенно труб, не имеющих лестниц и площадок обслуживания.

Указанный технический результат в способе демонтажа высотного полого груза, включающем присоединение к внешней подвеске летательного аппарата монтажного стропа, подлет к грузу с выпущенным стропом и ввод нижнего его конца внутрь полости груза на всю его высоту, прикрепление этого конца в нижней части груза к строповочному узлу, натяжение стропа и подъем груза летательным аппаратом, достигается тем, что монтажный строп перед демонтажом складывают на летательном аппарате, при подлете летательного аппарата к грузу выпускают часть монтажного стропа, нижний конец которого вводят в полость груза путем раскладывания монтажного стропа и увеличения выпущенной его части, а после ввода его нижнего конца в полость груза монтажный строп раскладывают полностью до сопряжения его нижнего конца со строповочным узлом.

Кроме того, применяют монтажный строп, длина которого больше высоты груза и к нижнему концу которого прикреплен пригруз.

Наличие указанных признаков, в частности, таких новых операций, как предварительное (перед заходом на демонтаж) складывание монтажного стропа и последующее (при вводе нижнего конца стропа в полость груза) раскладывание его, а также новая совокупность операций обеспечивает минимальные затраты летного времени на ввод монтажного стропа в полость высотного груза и реальное выполнение его демонтажа способом, исключающим опасные разрушения и деформации груза.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1- 4 изображена последовательность операций по демонтажу высотного полого груза (изображен в разрезе).

Способ осуществляют следующим образом. При подготовке к демонтажу высотного груза, например дымовой трубы 1, не имеющей лестниц и площадок обслуживания, в ее нижней части подготавливают строповочный узел 2. Этот узел может быть установлен как внутри трубы, при условии доступа через основание 3, так и снаружи, используя, например, нижнюю площадку 4 (как изображено на фиг. 1). В последнем случае в нижней части обечайки трубы 1 выполняют отверстие 5.

Перед взлетом к устройству внешней подвески, например замку 6 вертолета 7, подцепляют канат внешней подвески (не показан) с монтажным стропом 8. Канат внешней подвески может быть коротким или (если позволяет конструкция замка) можно обойтись без него, и тогда монтажный строп 8 подсоединяют к замку 6 непосредственно или с помощью штатных звеньев внешней подвески (скобы, серьги и т.п.). Длина стропа 8 должна быть больше высоты трубы 1 на величину безопасного расстояния между ней и вертолетом 7 при подцепке. Монтажный строп 8 складывают и размещают на вертолете 7 (внутри или снаружи - как удобно в конкретной ситуации). К нижнему концу 9 монтажного стропа 8 прикрепляют (с возможностью быстрого отсоединения) пригруз 10 обтекаемой формы, например, гирю или гладкую металлическую болванку.

Перед взлетом или при подлете к трубе 1 выпускают с вертолета 7 часть монтажного стропа 8 с пригрузом 10. Длина выпущенной части стропа 8 должна быть минимальной для конкретной обстановки и выбирается в зависимости от опыта экипажа, ветровой обстановки, диаметра трубы и т.п. (например, может быть от 5 до 2 м). Это обеспечивает заход вертолета на демонтаж на небольшой высоте над грузом, несколько большей, чем выпущенная короткая часть стропа 8. В результате использования короткого гибкого маятника при зависании вертолета 7 обеспечивается точное наведение конца 9 на верхнее отверстие трубы 1. Пригруз 10 обеспечивает стабилизацию нижнего конца 9 (вернее, увеличение периода его колебаний), чем облегчает наведение на цель (фиг. 1).

После точного зависания вертолета 7 сверху в полость трубы 1 вводят короткий конец 9 за счет частичного раскладывания монтажного стропа 8 и увеличения выпущенной его части. При этом вертолет 7 может не изменять своего положения, и поэтому его легче удержать над целью, т.к. не требуется нарушать балансировку вертолета и выводить его из установившегося режима полета (висения). После того как экипаж убедился в попадании нижнего конца 9 в полость, на вертолете продолжают раскладывать монтажный строп 8, выпускают его с вертолета и вводят дальше внутрь трубы 1 со снижением конца 9 (фиг. 2). При этом пригруз 10 облегчает раскладывание стропа 8 за счет увеличения гравитационной составляющей и обеспечивает проход конца 9 через узкие места внутри трубы 1, образованные возможными препятствиями, например, отложениями нагара, крупными отслоениями окалины и др.

При подходе нижнего конца 9 к строповочному узлу 2 осуществляют их соединение, сняв пригруз 10 (фиг. 3). Вертолетом предварительно натягивают монтажный строп 8. При натянутом стропе открепляют трубу 1: снимают последние болты на фланце, подрезают оттяжки и пр. После этого выполняют вертолетом 7 натяжение монтажного стропа 8 с усилием больше массы трубы 1, и осуществляют подъем груза с основания 3 (фиг. 4).

По предлагаемому способу демонтаж производится при минимальной начальной длине гибкого маятника. Это облегчает центрирование вертолета над грузом перед вводом монтажного стропа внутрь груза.

Кроме того, ввод нижнего конца монтажного стропа в полость груза производится не за счет снижения вертолета, а путем раскладывания стропа. Это повышает точность ввода при снижении затрат летного времени на эту операцию по сравнению с прототипом, где при снижении вертолета возможно отклонение от строительной оси трубы, как результат перебалансировки вертолета, необходимой для выполнения маневра по вертикали.

Таким образом, обеспечивается безопасный демонтаж поврежденного полого груза с точным и быстрым вводом монтажного стропа в полость и закреплением его в нижней части груза. Предлагаемый способ исключает необходимость небезопасных верхолазных работ для подцепки высотного груза, находящегося в аварийном состоянии или не имеющего лестниц и площадок обслуживания. Способ отработан в летных испытаниях с применением вертолета Ка-32. Способ может быть использован как при плановых работах по реконструкции объектов, так и при аварийно-восстановительных работах с участием менее опытных экипажей (по сравнению с прототипом).

Формула изобретения

1. Способ демонтажа высотных полых грузов, преимущественно дымовых труб с применением летательного аппарата, включающий присоединение к внешней подвеске летательного аппарата монтажного стропа, подлет летательного аппарата к грузу с выпущенным стропом и ввод его нижнего конца внутрь полости груза, прикрепление этого конца к строповочному узлу в нижней части груза, натяжение монтажного стропа и подъем груза летательным аппаратом, отличающийся тем, что монтажный строп перед демонтажем складывают на летательном аппарате, при подлете летательного аппарата к грузу выпускают часть монтажного стропа, нижний конец которого вводят в полость груза путем раскладывания монтажного стропа и увеличения его выпущенной части, а после ввода его нижнего конца в полость груза монтажный строп раскладывают полностью до сопряжения его нижнего конца в полость груза со строповочным узлом.

2. Способ демонтажа высотных полых грузов по п.1, отличающийся тем, что к нижнему концу монтажного стропа прикрепляют пригруз.

3. Способ демонтажа высотных полых грузов по п.1, отличающийся тем, что используют монтажный строп, длина которого больше высоты груза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4