- Димлять велетні | Журнал Популярна Механіка Які думки виникають у нас при вигляді гігантських димових...
- Все ближче до неба
- Про що плачуть труби?
- недешеве ковзання
- Залізний аргумент
- Димлять велетні | Журнал Популярна Механіка
- цегла відступив
- Все ближче до неба
- Про що плачуть труби?
- недешеве ковзання
- Залізний аргумент
- Димлять велетні | Журнал Популярна Механіка
- цегла відступив
- Все ближче до неба
- Про що плачуть труби?
- недешеве ковзання
- Залізний аргумент
Димлять велетні | Журнал Популярна Механіка
Які думки виникають у нас при вигляді гігантських димових труб, що випускають в синє небо чорні хмари? Можливо, в першу чергу це будуть думки про складні взаємини природи і цивілізації.
Однак, поки людство не навчилося позбавлятися від газоподібних відходів підприємств і електростанцій, що не викидаючи ці відходи подалі в атмосферу, труби будуть будуватися, а зведення цих споруд залишиться складною і цікавою інженерним завданням.
Найвища димова труба в світі була побудована в 1987 році в СРСР, а знаходиться нині на території Казахстану. На висоту 420 м вона відводить викиди Екібастузської ГРЕС-2, що виробляє електроенергію з місцевого високозольного вугілля. Цією трубі трохи поступається по висоті канадська Inco Superstack з її 385 м, зведена в 1971 році.
У XXI столітті нічого подібного вже не будувалося - сьогодні ставка робиться на очисні споруди, які серйозно знижують токсичність викидів. Це, однак, не означає, що труби втратили свою актуальність - просто з'явилася можливість будувати їх нижче, але не так щоб набагато: труби вище 200 м зводяться і сьогодні. Вони не настільки видовищні, як хмарочоси, але багато інженерні проблеми, які доводиться вирішувати при будівництві надвисоких будівель, присутні і в роботі Трубоклад - так-так, саме так називають будівельників димових труб.
Один з фінальних етапів споруди труби - її забарвлення. Тут не може бути ніяких вільностей: труба - висотний об'єкт і повинна бути добре помітна для екіпажів літальних апаратів.
цегла відступив
Класичним і найпершим матеріалом для будівництва димових труб був цегла. Поки труби залишалися невисокими, все було відмінно, але в міру збільшення їх висоти з'ясувалося, що цегла має свої характеристики міцності межі і недостатньо добре працює на стиск. Втім, якщо підібрати цегла міцніше і зв'язуючі розчини з особливими якостями, то рекорди можливі і в цій області. Ще в 1919 році американською компанією Custodis Chimney в місті Анаконда, штат Монтана, була зведена найвища в світі цегляна труба для відводу газів від безлічі мідеплавильних печей. Труба має конічну форму (діаметр 23 м біля основи і 18 у вершини) і йде в небо на 178,3 м. Товщина її цегляних стін біля основи становить 180 см.
У цього рекордсмена не було послідовників. У наступні десятиліття найпопулярнішим конструкційним матеріалом став залізобетон. Залізобетонні труби зводять і понині, хоча вже існують альтернативи у вигляді металу і пластика. Щоб дізнатися, що представляють собою сучасні гігантські димові труби, «ПМ» вирушила в Санкт-Петербург, де розташувалася штаб-квартира ЗАТ «Корта». Ця компанія проектує і будує високі димові труби, градирні, а також займається їх ремонтом і обслуговуванням в 40 регіонах Росії.
При зведенні залізобетонної труби в зимовий час, особливо якщо мова йде про ковзної опалубки, будівельний майданчик оточують так званим Тепляков, де плюсова температура підтримується за допомогою калорифера.
«Відео в інтернеті, на яких спраглі адреналіну молоді люди стрибають з високих труб з тарзанок і з парашутами, в нашому професійному середовищі сприймаються без захвату, - каже Аліна Смирнова, генеральний директор ЗАТ« Корта ». - Ці відчайдухи ризикують заради ризику, а робота Трубоклад пов'язана з ризиком за потребою. До сих пір робота на висоті - це важкий, переважно ручна праця, де неуважність і зневага технікою безпеки може коштувати життя ». Кубометр бетону, залитий поблизу землі, і кубометр бетону, залитий на висоті 150 м, колосально відрізняються за вартістю - так нам говорять фахівці. Щоб переконатися в справедливості цього твердження, варто розібратися, як влаштована і як будується сучасна залізобетонна димова труба.
Все ближче до неба
Все, звичайно, починається з фундаменту, і тут аналогії з хмарочосом напрошуються самі собою. Подібно ядру висотної будівлі, димова труба - це стрижень, консольно затиснений в підставі. Як під майбутній трубою, так і під майбутнім хмарочосом заливається бетонна плита. Плита може спиратися на палі, а може і не спиратися, але в останньому випадку доведеться значно збільшити її площу. Оскільки димові труби будуються, як правило, в умовах обмеженого простору промислових територій, палі зазвичай використовують. Над плитою встановлюється так званий стакан - кругле підставу майбутньої труби.
На шахтному підйомнику (гратчастої конструкції) встановлена підйомна головка, до якої буде прикріплена робочий майданчик з зовнішньої опалубкою.
Спорудження труби в чомусь схоже з монолітним будівництвом будівель - вона поетапно зростає вгору. Різниця лише в тому, що в розпорядженні Трубоклад НЕ просторі поверхи, а простір, обмежений діаметром труби - всього кілька метрів. Існує два основні методи спорудження труб - підйомно-переставний опалубки і ковзної опалубки. Перший метод технологічно простіше, дешевше, але поступається другому в швидкості робіт і в якості залізобетонного стовбура труби.
Якщо трубу зводять методом підйомно-переставний опалубки, то на фундаменті (всередині майбутньої труби) встановлюють нарощувану ґратчасту конструкцію - «шахтний підйомник». Він використовується для підйому вгору будівельних матеріалів (арматури, бетону), а також служить опорою для електромеханічного підйомного механізму - «підйомної головки». До голівці підвішується круглий майданчик, з якої звисає зовнішня частина опалубки. Внутрішня (переставна) частину опалубки монтується додатково. Опалубка зібрана, закріплена, в ній встановлена арматура, туди заливають бетонний розчин. Після того як бетон застигає і знаходить конструктивну міцність, головка піднімає майданчик на 2,5 м. Все повторюється знову. Таким чином труба наростає кільцями, і кожне з цих кілець має внутрішній виступ, так звану консоль. Навіщо вона?
Про що плачуть труби?
Справа в тому, що крім зовнішнього стовбура залізобетонної труби є ще і внутрішня оболонка, так звана футерування. Вона виконується, як правило, з вогне- та кислототривкої цегли. Футеровка (у вітчизняних конструкціях) теж складається з окремих кілець, кожне з яких спирається на свою консоль. У західних трубах футерування є зазвичай цілий окремий ствол, який встановлюється всередині основного. Між футеровкою і залізобетонним стволом робиться теплоизолирующая прошарок з мінеральної вати, а то і просто нічим не заповненої порожнечі.
Завдання футерування і теплоізоляції - зберегти залізобетонний стовбур від дії газів, що відводяться. По-перше, гази бувають дуже гарячими, на скловиробництв, наприклад, їх температура досягає часом 400 °. Але більш того, що відводяться гази мають ще й агресивними властивостями. У них найчастіше містять сполуки сірки. «Якщо труба спроектована неправильно або змінені умови її експлуатації, - пояснює Аліна Смирнова, - то може статися дуже неприємна річ: прямо в стовбурі труби на певній висоті з'явиться зона« точки роси »і газоподібні відходи почнуть конденсуватися. Треба розуміти, що в присутності водяної пари, який в трубі є завжди, сполуки сірки можуть дати сірчану кислоту, і прямо в трубі піде кислотний дощ ». Агресивний конденсат, що стікає по футеровці, представляє велику небезпеку. При сильному перепаді температури газів всередині труби і повітря зовні відбувається міграція вологи: конденсат проникає всередину залізобетонного стовбура і роз'їдає арматуру і камінь.
Спорудження фінальної частини фундаменту під димову трубу - так званого склянки. Спочатку монтується арматура, потім створюється бетонна форма.
Іноді він виступає на зовнішній поверхні труби у вигляді білястих плям, а в зимовий період перетворюється на величезні бурульки. Тоді кажуть: труба плаче. Щоб виключити такі явища, футерування покривають спеціальними речовинами, що знижують її проникність для конденсату. А ось в трубах, відвідних гази при спалюванні вугілля (в Росії багато вугільних розрізів і багато ТЕЦ при них), захист футерування виникає природним чином: що утворюється наліт прекрасно захищає цегла.
недешеве ковзання
У 1960-і роки в Швеції була розроблена більш прогресивна технологія будівництва залізобетонних труб - метод ковзної опалубки. У цьому випадку робоча площадка з опалубкою рухається від нульової позначки, піднімаючись на домкратних стрижнях, які залишаються в тілі бетону. Висота опалубки 1,2 м, але укладання бетону відбувається шарами по 20-30 см. Як тільки шар знаходить конструктивну міцність 5 МПа, укладається наступний. Метод ковзної опалубки дозволяє нарощувати будується трубу на 3 м і більше на добу, процес йде практично безперервно, і немає необхідності розбирати і збирати опалубку.
«Однак це складна і дорога технологія, - говорить директор з виробництва ЗАТ« Корта »Андрій Кузнєцов. - Обладнання для будівництва труб методом ковзної опалубки виробляють тільки дві фірми в світі, і його експлуатація настільки складна, що нам доводиться використовувати його тільки під контролем іноземних супервайзерів, які представляють виробника. Будувати ж конічні споруди цим методом вміють тільки австрійці. Крім дорожнечі, в Росії метод ковзної опалубки має ще два недоліки. По-перше, його практично не можна застосовувати при мінусових температурах (через постійну подачі рідкого розчину, який може замерзнути), а по-друге, технологія передбачає безперебійний підвіз розчину протягом, скажімо, двох місяців, і далеко не в кожному регіоні нашої країни виробничі потужності таке дозволяють ».
Але якою б складною не була технологія опалубки, робота на висоті пред'являє людям високі вимоги. Якщо будується труба не оснащена ліфтовим обладнанням (а до певних висот воно не встановлюється), тільки забратися на висоту 100-150 м - це пристойна витрата часу і сил. Робота на висоті нелегка і психологічно - страх висоти закладений в людині з народження. Як нам розповіли, деякі Трубоклад, успішно працюють на 120-метрових трубах, відмовляються навідріз від роботи на 200-метрових. Страшно! Нагорі на невеликому майданчику немає місця для важкої техніки - для заливки розчину в опалубку робочі використовують тачки і багато різного ручного інструменту. Куб бетону, залитий на висоті, «золотим» робить ще й необхідність забезпечувати безпеку Трубоклад, а це коштує великих грошей. «Економія на безпеці дозволяє деяким компаніям пропонувати низькі ціни, - говорить Андрій Кузнєцов, - але в підсумку це може призвести до трагічних наслідків, на кшталт загибелі трьох робочих під час ремонту труби Конаковской ГРЕС в травні цього року. Люди зірвалися вниз разом з люлькою, яка, очевидно, не пройшла належних випробувань ».
Залізний аргумент
Втім, залізобетонним трубам з їх трудомісткими технологіями є альтернатива - металеві конструкції. Металеві труби бувають окремо стоять (у цьому випадку металу потрібно багато) або закріпленими в несучій порталі, що має вигляд гратчастої ферми. Зведення таких труб технологічно простіше, вони більш ремонтопрігодни, але менш довговічні.
«Вибір на користь металевої труби повинен грунтуватися на економічних розрахунках, - пояснює Андрій Кузнєцов. - Якщо залізобетонна труба нарощується, то металеву треба збирати з кільцевих елементів за допомогою кранів. Крани, здатні підняти деталі труби на висоту 150 м, - це унікальні машини, оренда яких може обходитися в мільйон рублів в день і вище. Щоб здешевити процес, ми зараз експериментуємо з іншою технологією. На всю висоту труби вибудовується ґратчаста легкосборном ферма, а потім всередині неї монтується труба з металевих кілець. Вона наростає або зверху (тоді секції піднімаються вгору за допомогою лебідки), або знизу (тоді побудована частина труби піднімається на домкратах). В даному випадку важкі крани не потрібні ».
Стаття «димлячі велетні» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №9, Сентябрь 2014 ).
Димлять велетні | Журнал Популярна Механіка
Які думки виникають у нас при вигляді гігантських димових труб, що випускають в синє небо чорні хмари? Можливо, в першу чергу це будуть думки про складні взаємини природи і цивілізації.
Однак, поки людство не навчилося позбавлятися від газоподібних відходів підприємств і електростанцій, що не викидаючи ці відходи подалі в атмосферу, труби будуть будуватися, а зведення цих споруд залишиться складною і цікавою інженерним завданням.
Найвища димова труба в світі була побудована в 1987 році в СРСР, а знаходиться нині на території Казахстану. На висоту 420 м вона відводить викиди Екібастузської ГРЕС-2, що виробляє електроенергію з місцевого високозольного вугілля. Цією трубі трохи поступається по висоті канадська Inco Superstack з її 385 м, зведена в 1971 році.
У XXI столітті нічого подібного вже не будувалося - сьогодні ставка робиться на очисні споруди, які серйозно знижують токсичність викидів. Це, однак, не означає, що труби втратили свою актуальність - просто з'явилася можливість будувати їх нижче, але не так щоб набагато: труби вище 200 м зводяться і сьогодні. Вони не настільки видовищні, як хмарочоси, але багато інженерні проблеми, які доводиться вирішувати при будівництві надвисоких будівель, присутні і в роботі Трубоклад - так-так, саме так називають будівельників димових труб.
Один з фінальних етапів споруди труби - її забарвлення. Тут не може бути ніяких вільностей: труба - висотний об'єкт і повинна бути добре помітна для екіпажів літальних апаратів.
цегла відступив
Класичним і найпершим матеріалом для будівництва димових труб був цегла. Поки труби залишалися невисокими, все було відмінно, але в міру збільшення їх висоти з'ясувалося, що цегла має свої характеристики міцності межі і недостатньо добре працює на стиск. Втім, якщо підібрати цегла міцніше і зв'язуючі розчини з особливими якостями, то рекорди можливі і в цій області. Ще в 1919 році американською компанією Custodis Chimney в місті Анаконда, штат Монтана, була зведена найвища в світі цегляна труба для відводу газів від безлічі мідеплавильних печей. Труба має конічну форму (діаметр 23 м біля основи і 18 у вершини) і йде в небо на 178,3 м. Товщина її цегляних стін біля основи становить 180 см.
У цього рекордсмена не було послідовників. У наступні десятиліття найпопулярнішим конструкційним матеріалом став залізобетон. Залізобетонні труби зводять і понині, хоча вже існують альтернативи у вигляді металу і пластика. Щоб дізнатися, що представляють собою сучасні гігантські димові труби, «ПМ» вирушила в Санкт-Петербург, де розташувалася штаб-квартира ЗАТ «Корта». Ця компанія проектує і будує високі димові труби, градирні, а також займається їх ремонтом і обслуговуванням в 40 регіонах Росії.
При зведенні залізобетонної труби в зимовий час, особливо якщо мова йде про ковзної опалубки, будівельний майданчик оточують так званим Тепляков, де плюсова температура підтримується за допомогою калорифера.
«Відео в інтернеті, на яких спраглі адреналіну молоді люди стрибають з високих труб з тарзанок і з парашутами, в нашому професійному середовищі сприймаються без захвату, - каже Аліна Смирнова, генеральний директор ЗАТ« Корта ». - Ці відчайдухи ризикують заради ризику, а робота Трубоклад пов'язана з ризиком за потребою. До сих пір робота на висоті - це важкий, переважно ручна праця, де неуважність і зневага технікою безпеки може коштувати життя ». Кубометр бетону, залитий поблизу землі, і кубометр бетону, залитий на висоті 150 м, колосально відрізняються за вартістю - так нам говорять фахівці. Щоб переконатися в справедливості цього твердження, варто розібратися, як влаштована і як будується сучасна залізобетонна димова труба.
Все ближче до неба
Все, звичайно, починається з фундаменту, і тут аналогії з хмарочосом напрошуються самі собою. Подібно ядру висотної будівлі, димова труба - це стрижень, консольно затиснений в підставі. Як під майбутній трубою, так і під майбутнім хмарочосом заливається бетонна плита. Плита може спиратися на палі, а може і не спиратися, але в останньому випадку доведеться значно збільшити її площу. Оскільки димові труби будуються, як правило, в умовах обмеженого простору промислових територій, палі зазвичай використовують. Над плитою встановлюється так званий стакан - кругле підставу майбутньої труби.
На шахтному підйомнику (гратчастої конструкції) встановлена підйомна головка, до якої буде прикріплена робочий майданчик з зовнішньої опалубкою.
Спорудження труби в чомусь схоже з монолітним будівництвом будівель - вона поетапно зростає вгору. Різниця лише в тому, що в розпорядженні Трубоклад НЕ просторі поверхи, а простір, обмежений діаметром труби - всього кілька метрів. Існує два основні методи спорудження труб - підйомно-переставний опалубки і ковзної опалубки. Перший метод технологічно простіше, дешевше, але поступається другому в швидкості робіт і в якості залізобетонного стовбура труби.
Якщо трубу зводять методом підйомно-переставний опалубки, то на фундаменті (всередині майбутньої труби) встановлюють нарощувану ґратчасту конструкцію - «шахтний підйомник». Він використовується для підйому вгору будівельних матеріалів (арматури, бетону), а також служить опорою для електромеханічного підйомного механізму - «підйомної головки». До голівці підвішується круглий майданчик, з якої звисає зовнішня частина опалубки. Внутрішня (переставна) частину опалубки монтується додатково. Опалубка зібрана, закріплена, в ній встановлена арматура, туди заливають бетонний розчин. Після того як бетон застигає і знаходить конструктивну міцність, головка піднімає майданчик на 2,5 м. Все повторюється знову. Таким чином труба наростає кільцями, і кожне з цих кілець має внутрішній виступ, так звану консоль. Навіщо вона?
Про що плачуть труби?
Справа в тому, що крім зовнішнього стовбура залізобетонної труби є ще і внутрішня оболонка, так звана футерування. Вона виконується, як правило, з вогне- та кислототривкої цегли. Футеровка (у вітчизняних конструкціях) теж складається з окремих кілець, кожне з яких спирається на свою консоль. У західних трубах футерування є зазвичай цілий окремий ствол, який встановлюється всередині основного. Між футеровкою і залізобетонним стволом робиться теплоизолирующая прошарок з мінеральної вати, а то і просто нічим не заповненої порожнечі.
Завдання футерування і теплоізоляції - зберегти залізобетонний стовбур від дії газів, що відводяться. По-перше, гази бувають дуже гарячими, на скловиробництв, наприклад, їх температура досягає часом 400 °. Але більш того, що відводяться гази мають ще й агресивними властивостями. У них найчастіше містять сполуки сірки. «Якщо труба спроектована неправильно або змінені умови її експлуатації, - пояснює Аліна Смирнова, - то може статися дуже неприємна річ: прямо в стовбурі труби на певній висоті з'явиться зона« точки роси »і газоподібні відходи почнуть конденсуватися. Треба розуміти, що в присутності водяної пари, який в трубі є завжди, сполуки сірки можуть дати сірчану кислоту, і прямо в трубі піде кислотний дощ ». Агресивний конденсат, що стікає по футеровці, представляє велику небезпеку. При сильному перепаді температури газів всередині труби і повітря зовні відбувається міграція вологи: конденсат проникає всередину залізобетонного стовбура і роз'їдає арматуру і камінь.
Спорудження фінальної частини фундаменту під димову трубу - так званого склянки. Спочатку монтується арматура, потім створюється бетонна форма.
Іноді він виступає на зовнішній поверхні труби у вигляді білястих плям, а в зимовий період перетворюється на величезні бурульки. Тоді кажуть: труба плаче. Щоб виключити такі явища, футерування покривають спеціальними речовинами, що знижують її проникність для конденсату. А ось в трубах, відвідних гази при спалюванні вугілля (в Росії багато вугільних розрізів і багато ТЕЦ при них), захист футерування виникає природним чином: що утворюється наліт прекрасно захищає цегла.
недешеве ковзання
У 1960-і роки в Швеції була розроблена більш прогресивна технологія будівництва залізобетонних труб - метод ковзної опалубки. У цьому випадку робоча площадка з опалубкою рухається від нульової позначки, піднімаючись на домкратних стрижнях, які залишаються в тілі бетону. Висота опалубки 1,2 м, але укладання бетону відбувається шарами по 20-30 см. Як тільки шар знаходить конструктивну міцність 5 МПа, укладається наступний. Метод ковзної опалубки дозволяє нарощувати будується трубу на 3 м і більше на добу, процес йде практично безперервно, і немає необхідності розбирати і збирати опалубку.
«Однак це складна і дорога технологія, - говорить директор з виробництва ЗАТ« Корта »Андрій Кузнєцов. - Обладнання для будівництва труб методом ковзної опалубки виробляють тільки дві фірми в світі, і його експлуатація настільки складна, що нам доводиться використовувати його тільки під контролем іноземних супервайзерів, які представляють виробника. Будувати ж конічні споруди цим методом вміють тільки австрійці. Крім дорожнечі, в Росії метод ковзної опалубки має ще два недоліки. По-перше, його практично не можна застосовувати при мінусових температурах (через постійну подачі рідкого розчину, який може замерзнути), а по-друге, технологія передбачає безперебійний підвіз розчину протягом, скажімо, двох місяців, і далеко не в кожному регіоні нашої країни виробничі потужності таке дозволяють ».
Але якою б складною не була технологія опалубки, робота на висоті пред'являє людям високі вимоги. Якщо будується труба не оснащена ліфтовим обладнанням (а до певних висот воно не встановлюється), тільки забратися на висоту 100-150 м - це пристойна витрата часу і сил. Робота на висоті нелегка і психологічно - страх висоти закладений в людині з народження. Як нам розповіли, деякі Трубоклад, успішно працюють на 120-метрових трубах, відмовляються навідріз від роботи на 200-метрових. Страшно! Нагорі на невеликому майданчику немає місця для важкої техніки - для заливки розчину в опалубку робочі використовують тачки і багато різного ручного інструменту. Куб бетону, залитий на висоті, «золотим» робить ще й необхідність забезпечувати безпеку Трубоклад, а це коштує великих грошей. «Економія на безпеці дозволяє деяким компаніям пропонувати низькі ціни, - говорить Андрій Кузнєцов, - але в підсумку це може призвести до трагічних наслідків, на кшталт загибелі трьох робочих під час ремонту труби Конаковской ГРЕС в травні цього року. Люди зірвалися вниз разом з люлькою, яка, очевидно, не пройшла належних випробувань ».
Залізний аргумент
Втім, залізобетонним трубам з їх трудомісткими технологіями є альтернатива - металеві конструкції. Металеві труби бувають окремо стоять (у цьому випадку металу потрібно багато) або закріпленими в несучій порталі, що має вигляд гратчастої ферми. Зведення таких труб технологічно простіше, вони більш ремонтопрігодни, але менш довговічні.
«Вибір на користь металевої труби повинен грунтуватися на економічних розрахунках, - пояснює Андрій Кузнєцов. - Якщо залізобетонна труба нарощується, то металеву треба збирати з кільцевих елементів за допомогою кранів. Крани, здатні підняти деталі труби на висоту 150 м, - це унікальні машини, оренда яких може обходитися в мільйон рублів в день і вище. Щоб здешевити процес, ми зараз експериментуємо з іншою технологією. На всю висоту труби вибудовується ґратчаста легкосборном ферма, а потім всередині неї монтується труба з металевих кілець. Вона наростає або зверху (тоді секції піднімаються вгору за допомогою лебідки), або знизу (тоді побудована частина труби піднімається на домкратах). В даному випадку важкі крани не потрібні ».
Стаття «димлячі велетні» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №9, Сентябрь 2014 ).
Димлять велетні | Журнал Популярна Механіка
Які думки виникають у нас при вигляді гігантських димових труб, що випускають в синє небо чорні хмари? Можливо, в першу чергу це будуть думки про складні взаємини природи і цивілізації.
Однак, поки людство не навчилося позбавлятися від газоподібних відходів підприємств і електростанцій, що не викидаючи ці відходи подалі в атмосферу, труби будуть будуватися, а зведення цих споруд залишиться складною і цікавою інженерним завданням.
Найвища димова труба в світі була побудована в 1987 році в СРСР, а знаходиться нині на території Казахстану. На висоту 420 м вона відводить викиди Екібастузської ГРЕС-2, що виробляє електроенергію з місцевого високозольного вугілля. Цією трубі трохи поступається по висоті канадська Inco Superstack з її 385 м, зведена в 1971 році.
У XXI столітті нічого подібного вже не будувалося - сьогодні ставка робиться на очисні споруди, які серйозно знижують токсичність викидів. Це, однак, не означає, що труби втратили свою актуальність - просто з'явилася можливість будувати їх нижче, але не так щоб набагато: труби вище 200 м зводяться і сьогодні. Вони не настільки видовищні, як хмарочоси, але багато інженерні проблеми, які доводиться вирішувати при будівництві надвисоких будівель, присутні і в роботі Трубоклад - так-так, саме так називають будівельників димових труб.
Один з фінальних етапів споруди труби - її забарвлення. Тут не може бути ніяких вільностей: труба - висотний об'єкт і повинна бути добре помітна для екіпажів літальних апаратів.
цегла відступив
Класичним і найпершим матеріалом для будівництва димових труб був цегла. Поки труби залишалися невисокими, все було відмінно, але в міру збільшення їх висоти з'ясувалося, що цегла має свої характеристики міцності межі і недостатньо добре працює на стиск. Втім, якщо підібрати цегла міцніше і зв'язуючі розчини з особливими якостями, то рекорди можливі і в цій області. Ще в 1919 році американською компанією Custodis Chimney в місті Анаконда, штат Монтана, була зведена найвища в світі цегляна труба для відводу газів від безлічі мідеплавильних печей. Труба має конічну форму (діаметр 23 м біля основи і 18 у вершини) і йде в небо на 178,3 м. Товщина її цегляних стін біля основи становить 180 см.
У цього рекордсмена не було послідовників. У наступні десятиліття найпопулярнішим конструкційним матеріалом став залізобетон. Залізобетонні труби зводять і понині, хоча вже існують альтернативи у вигляді металу і пластика. Щоб дізнатися, що представляють собою сучасні гігантські димові труби, «ПМ» вирушила в Санкт-Петербург, де розташувалася штаб-квартира ЗАТ «Корта». Ця компанія проектує і будує високі димові труби, градирні, а також займається їх ремонтом і обслуговуванням в 40 регіонах Росії.
При зведенні залізобетонної труби в зимовий час, особливо якщо мова йде про ковзної опалубки, будівельний майданчик оточують так званим Тепляков, де плюсова температура підтримується за допомогою калорифера.
«Відео в інтернеті, на яких спраглі адреналіну молоді люди стрибають з високих труб з тарзанок і з парашутами, в нашому професійному середовищі сприймаються без захвату, - каже Аліна Смирнова, генеральний директор ЗАТ« Корта ». - Ці відчайдухи ризикують заради ризику, а робота Трубоклад пов'язана з ризиком за потребою. До сих пір робота на висоті - це важкий, переважно ручна праця, де неуважність і зневага технікою безпеки може коштувати життя ». Кубометр бетону, залитий поблизу землі, і кубометр бетону, залитий на висоті 150 м, колосально відрізняються за вартістю - так нам говорять фахівці. Щоб переконатися в справедливості цього твердження, варто розібратися, як влаштована і як будується сучасна залізобетонна димова труба.
Все ближче до неба
Все, звичайно, починається з фундаменту, і тут аналогії з хмарочосом напрошуються самі собою. Подібно ядру висотної будівлі, димова труба - це стрижень, консольно затиснений в підставі. Як під майбутній трубою, так і під майбутнім хмарочосом заливається бетонна плита. Плита може спиратися на палі, а може і не спиратися, але в останньому випадку доведеться значно збільшити її площу. Оскільки димові труби будуються, як правило, в умовах обмеженого простору промислових територій, палі зазвичай використовують. Над плитою встановлюється так званий стакан - кругле підставу майбутньої труби.
На шахтному підйомнику (гратчастої конструкції) встановлена підйомна головка, до якої буде прикріплена робочий майданчик з зовнішньої опалубкою.
Спорудження труби в чомусь схоже з монолітним будівництвом будівель - вона поетапно зростає вгору. Різниця лише в тому, що в розпорядженні Трубоклад НЕ просторі поверхи, а простір, обмежений діаметром труби - всього кілька метрів. Існує два основні методи спорудження труб - підйомно-переставний опалубки і ковзної опалубки. Перший метод технологічно простіше, дешевше, але поступається другому в швидкості робіт і в якості залізобетонного стовбура труби.
Якщо трубу зводять методом підйомно-переставний опалубки, то на фундаменті (всередині майбутньої труби) встановлюють нарощувану ґратчасту конструкцію - «шахтний підйомник». Він використовується для підйому вгору будівельних матеріалів (арматури, бетону), а також служить опорою для електромеханічного підйомного механізму - «підйомної головки». До голівці підвішується круглий майданчик, з якої звисає зовнішня частина опалубки. Внутрішня (переставна) частину опалубки монтується додатково. Опалубка зібрана, закріплена, в ній встановлена арматура, туди заливають бетонний розчин. Після того як бетон застигає і знаходить конструктивну міцність, головка піднімає майданчик на 2,5 м. Все повторюється знову. Таким чином труба наростає кільцями, і кожне з цих кілець має внутрішній виступ, так звану консоль. Навіщо вона?
Про що плачуть труби?
Справа в тому, що крім зовнішнього стовбура залізобетонної труби є ще і внутрішня оболонка, так звана футерування. Вона виконується, як правило, з вогне- та кислототривкої цегли. Футеровка (у вітчизняних конструкціях) теж складається з окремих кілець, кожне з яких спирається на свою консоль. У західних трубах футерування є зазвичай цілий окремий ствол, який встановлюється всередині основного. Між футеровкою і залізобетонним стволом робиться теплоизолирующая прошарок з мінеральної вати, а то і просто нічим не заповненої порожнечі.
Завдання футерування і теплоізоляції - зберегти залізобетонний стовбур від дії газів, що відводяться. По-перше, гази бувають дуже гарячими, на скловиробництв, наприклад, їх температура досягає часом 400 °. Але більш того, що відводяться гази мають ще й агресивними властивостями. У них найчастіше містять сполуки сірки. «Якщо труба спроектована неправильно або змінені умови її експлуатації, - пояснює Аліна Смирнова, - то може статися дуже неприємна річ: прямо в стовбурі труби на певній висоті з'явиться зона« точки роси »і газоподібні відходи почнуть конденсуватися. Треба розуміти, що в присутності водяної пари, який в трубі є завжди, сполуки сірки можуть дати сірчану кислоту, і прямо в трубі піде кислотний дощ ». Агресивний конденсат, що стікає по футеровці, представляє велику небезпеку. При сильному перепаді температури газів всередині труби і повітря зовні відбувається міграція вологи: конденсат проникає всередину залізобетонного стовбура і роз'їдає арматуру і камінь.
Спорудження фінальної частини фундаменту під димову трубу - так званого склянки. Спочатку монтується арматура, потім створюється бетонна форма.
Іноді він виступає на зовнішній поверхні труби у вигляді білястих плям, а в зимовий період перетворюється на величезні бурульки. Тоді кажуть: труба плаче. Щоб виключити такі явища, футерування покривають спеціальними речовинами, що знижують її проникність для конденсату. А ось в трубах, відвідних гази при спалюванні вугілля (в Росії багато вугільних розрізів і багато ТЕЦ при них), захист футерування виникає природним чином: що утворюється наліт прекрасно захищає цегла.
недешеве ковзання
У 1960-і роки в Швеції була розроблена більш прогресивна технологія будівництва залізобетонних труб - метод ковзної опалубки. У цьому випадку робоча площадка з опалубкою рухається від нульової позначки, піднімаючись на домкратних стрижнях, які залишаються в тілі бетону. Висота опалубки 1,2 м, але укладання бетону відбувається шарами по 20-30 см. Як тільки шар знаходить конструктивну міцність 5 МПа, укладається наступний. Метод ковзної опалубки дозволяє нарощувати будується трубу на 3 м і більше на добу, процес йде практично безперервно, і немає необхідності розбирати і збирати опалубку.
«Однак це складна і дорога технологія, - говорить директор з виробництва ЗАТ« Корта »Андрій Кузнєцов. - Обладнання для будівництва труб методом ковзної опалубки виробляють тільки дві фірми в світі, і його експлуатація настільки складна, що нам доводиться використовувати його тільки під контролем іноземних супервайзерів, які представляють виробника. Будувати ж конічні споруди цим методом вміють тільки австрійці. Крім дорожнечі, в Росії метод ковзної опалубки має ще два недоліки. По-перше, його практично не можна застосовувати при мінусових температурах (через постійну подачі рідкого розчину, який може замерзнути), а по-друге, технологія передбачає безперебійний підвіз розчину протягом, скажімо, двох місяців, і далеко не в кожному регіоні нашої країни виробничі потужності таке дозволяють ».
Але якою б складною не була технологія опалубки, робота на висоті пред'являє людям високі вимоги. Якщо будується труба не оснащена ліфтовим обладнанням (а до певних висот воно не встановлюється), тільки забратися на висоту 100-150 м - це пристойна витрата часу і сил. Робота на висоті нелегка і психологічно - страх висоти закладений в людині з народження. Як нам розповіли, деякі Трубоклад, успішно працюють на 120-метрових трубах, відмовляються навідріз від роботи на 200-метрових. Страшно! Нагорі на невеликому майданчику немає місця для важкої техніки - для заливки розчину в опалубку робочі використовують тачки і багато різного ручного інструменту. Куб бетону, залитий на висоті, «золотим» робить ще й необхідність забезпечувати безпеку Трубоклад, а це коштує великих грошей. «Економія на безпеці дозволяє деяким компаніям пропонувати низькі ціни, - говорить Андрій Кузнєцов, - але в підсумку це може призвести до трагічних наслідків, на кшталт загибелі трьох робочих під час ремонту труби Конаковской ГРЕС в травні цього року. Люди зірвалися вниз разом з люлькою, яка, очевидно, не пройшла належних випробувань ».
Залізний аргумент
Втім, залізобетонним трубам з їх трудомісткими технологіями є альтернатива - металеві конструкції. Металеві труби бувають окремо стоять (у цьому випадку металу потрібно багато) або закріпленими в несучій порталі, що має вигляд гратчастої ферми. Зведення таких труб технологічно простіше, вони більш ремонтопрігодни, але менш довговічні.
«Вибір на користь металевої труби повинен грунтуватися на економічних розрахунках, - пояснює Андрій Кузнєцов. - Якщо залізобетонна труба нарощується, то металеву треба збирати з кільцевих елементів за допомогою кранів. Крани, здатні підняти деталі труби на висоту 150 м, - це унікальні машини, оренда яких може обходитися в мільйон рублів в день і вище. Щоб здешевити процес, ми зараз експериментуємо з іншою технологією. На всю висоту труби вибудовується ґратчаста легкосборном ферма, а потім всередині неї монтується труба з металевих кілець. Вона наростає або зверху (тоді секції піднімаються вгору за допомогою лебідки), або знизу (тоді побудована частина труби піднімається на домкратах). В даному випадку важкі крани не потрібні ».
Стаття «димлячі велетні» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №9, Сентябрь 2014 ).
Навіщо вона?Про що плачуть труби?
Навіщо вона?
Про що плачуть труби?
Навіщо вона?
Про що плачуть труби?