Wyburzenia obiektów budowlanych
Cz. I. Prowadzenie prac rozbiórkowych i wyburzeniowych
Rozwój gospodarczy kraju, wzrost świadomości ekologicznej społeczeństwa oraz względy ekonomiczne wymuszają na przemyśle poszukiwanie sposobu zagospodarowania odpadów budowlanych. Badania składu odpadów prowadzone w dużych aglomeracjach miejskich wykazały, że rocznie wytwarzanych jest 3,5 mln ton odpadów budowlanych, które trafiają na składowiska.
W masie tej nie uwzględniono materiałów pochodzących z robót rozbiórkowych i likwidacji różnego typu obiektów budowlanych. Trafiają one zwykle na dzikie wysypiska lub w inne przypadkowe miejsca składowania. Obecnie powstaje baza materiałowa z przeznaczeniem do ponownego wykorzystania, którą stanowią likwidowane obiekty przemysłowe, infrastrukturalne czy mieszkalne. Coraz częściej zamiast zabudowy nowych terenów wykorzystuje się istniejące obszary zurbanizowane. Są to obszary ze zdegradowaną, nieprzydatną zabudową przemysłową. Obiekty przemysłowe to głównie różnego typu konstrukcje żelbetonowe, które z uwagi na zastosowany materiał budowlany są bardzo trudne do likwidacji metodami tradycyjnymi. Jednocześnie są to najlepsze źródła pozyskania dobrego jakościowo surowca do produkcji kruszyw betonowych. Wykorzystując miejscowe źródła surowca, można znacznie obniżyć koszty niwelacji terenów pod przyszłą zabudowę i wykorzystać powstałe kruszywo do wykonania podbudów posadzek nowo powstających hal oraz parkingów. W każdym z ww. przypadków powstają oszczędności związane z brakiem konieczności wywozu i składowania odpadowych materiałów pochodzących z likwidacji obiektów oraz zakupu i przywozu nowych kruszyw na miejsce budowy. Materiał pochodzący z recyklingu odpadów budowlanych może i powinien być używany także do budowy dróg lokalnych o nawierzchniach utwardzonych, ponieważ doskonale się on zagęszcza, tworząc stabilną, a zarazem przepuszczającą wodę warstwę nawierzchni. Niemal wszędzie w kraju istnieją możliwości pozyskania surowców do przetworzenia. Barierą jest jednak brak organizacji odpowiedniego zaplecza logistycznego oraz systemu gromadzenia, magazynowania i przerobu odpadów.
Sposoby rozbiórek i wyburzeń
Niebezpieczne roboty rozbiórkowe i demontażowe powinny być wykonywane przez wyspecjalizowane przedsiębiorstwa dysponujące wykwalifikowanymi pracownikami oraz potrzebnym sprzętem. Prac rozbiórkowych i demontażowych nie należy prowadzić przy niesprzyjających warunkach pogodowych, np. w czasie silnego wiatru (przy prędkości przekraczającej 10 m/s prace należy bezwzględnie wstrzymać). W miarę możliwości roboty rozbiórkowe należy prowadzić przy użyciu sprzętu mechanicznego. Ręcznie należy wykonać rozbiórkę tylko wtedy, gdy ze względu na bezpieczeństwo ludzi z otoczenia nie można wykonywać jej metodą obalania lub wybuchów oraz gdy są ku temu inne powody, np. konieczność odzysku materiałów. Prace związane z rozbiórką obiektu budowlanego ustawa Prawo budowlane umieszcza pod pojęciem „robót budowlanych”, a więc do jego prowadzenia wymagane jest zezwolenie odpowiedniego organu administracji architektoniczno-budowlanej. Rozbiórka obiektu wpisanego do rejestru zabytków wymaga właściwego zezwolenia wojewódzkiego konserwatora zabytków. Nie wymagają go budynki i budowle o wysokości poniżej 8 m (jeśli ich odległość od granicy działki jest nie mniejsza niż połowa wysokości), budynki parterowe o powierzchni do 35 m2 (gdy znajdują się w gospodarstwie rolnym), obiekty małej architektury i inne obiekty, dla których nie jest wymagane pozwolenie na budowę. Należy nadmienić, że brak obowiązku uzyskania zezwolenia nie zwalnia od konieczności zgłoszenia zamiaru rozbiórki, z jednoczesnym określeniem sposobu i zakresu planowych prac. Właściwy organ może zażądać przedstawienia szczegółowych danych związanych z prowadzeniem prac rozbiórkowych, ze względu na konieczność zapewnienia bezpieczeństwa ludzi i mienia.
Roboty rozbiórkowe należą do szczególnie niebezpiecznych i to zarówno przy ręcznej rozbiórce obiektów budowlanych, jak i z zastosowaniem sprzętu mechanicznego czy przy przeprowadzeniu wyburzeń metodami wybuchowymi. Opracowując metodę przeprowadzenia rozbiórki obiektu, należy uwzględnić wszelkie uwarunkowania, zlokalizować znajdujące się w pobliżu obiekty, ich rodzaj oraz wrażliwość na kurz i wibracje mogące wystąpić przy przeprowadzeniu rozbiórki. Prace rozbiórkowe przebiegają wg ściśle określonego harmonogramu, ułożonego zgodnie z przepisami i wytycznymi budowlanymi. Plac rozbiórkowy musi być ogrodzony i odpowiednio zabezpieczony. Przed przystąpieniem do rozbiórki należy odłączyć wszystkie instalacje od sieci miejskiej. W instalacjach elektrycznej, wodociągowej, gazowej i centralnego ogrzewania demontuje się osprzęt i przewody. Burzenie ścian nośnych jest bardzo niebezpieczne i przy tych pracach stosuje się zmechanizowany specjalistyczny sprzęt. W przypadku ścian obiektów zbudowanych z żelbetonu stosuje się rozcinanie za pomocą tarczy tlenowej. Ściany z cegły można burzyć taranem zabudowanym na samojezdnym podwoziu.
Cięcie betonu i stali
Przy pracach wyburzeniowych, szczególnie obiektów z dużą ilością betonu zbrojonego, stosuje się nożyce do cięcia betonu i stali. Zabrzańskie Zakłady Mechaniczne są producentem jednego z typów nożyc (R-46) o masie z nakładkami kruszącymi wynoszącej 2600 kg, rozwartości szczęk 812 mm, długości kruszenia 696 mm oraz sile kruszącej (w połowie szczęk) wynoszącej 1600 kN.
Nożyce wyposażone są w głowicę obrotową pozwalającą na precyzyjne manewrowanie w czasie pracy. Szczęki nożyc wyposażono w wymienne noże posiadające trzy krawędzie tnące. Po zużyciu jednej nóż można obrócić trzykrotnie, w krótkim czasie przywracając pełną efektywność urządzenia. Urządzenie to przystosowane jest do współpracy w wysięgnikami koparek. Standardowo nożyce dostosowane są do współpracy z koparkami firmy Komatsu, lecz przy zastosowaniu odpowiedniego adaptera można je zamocować na wysięgniku koparki innego producenta. Masa koparki na wysięgniku, na której mocuje się nożyce R- 46, nie może być mniejsza niż 20 ton. Nożyce przedstawione są schematycznie na rys. 1 i 2.
Nożyce do cięcia betonu i stali
Metoda wybuchowa
Całkowicie innym sposobem jest wyburzenie obiektów budowlanych metodą wybuchową, określony w Rozporządzeniu Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z 20 lipca 1999 r. w sprawie rozbiórek obiektów budowlanych wykonywanych metodą wybuchową (DzU 1999 nr 64, poz. 737). Roboty strzałowe wykonuje się na podstawie dokumentacji strzałowej, która powinna określać zarówno rodzaj, jak i sposób przeprowadzenia robót strzałowych oraz warunki zachowania bezpieczeństwa i oddziaływania na ludzi i obiekty znajdujące się w otoczeniu rozbiórki. Przy wyburzeniach metodą wybuchową powstają duże bryły, których gabaryty nie pozwalają na poddanie ich procesowi kruszenia. Rozbijanie brył nadgabarytowych można przeprowadzić za pomocą młotów hydraulicznych zainstalowanych na wysięgnikach koparek. Coraz częściej bryły nadgabarytowe rozbija się, wykorzystując efekt elektrohydrauliczny (metoda EHD). W bryle wierci się otwór, a po napełnieniu go wodą umieszcza w nim elektrodę. Łuk elektryczny wywołuje uderzeniową falę ciśnieniową, dającą efekt klasycznej eksplozji. Metoda ta jest bezpieczna – bryła rozpada się na mniejsze kawałki, nie powodując zagrożenia.
Perspektywa na przyszłość
Niezbędne wydaje się przyspieszenie prac badawczych dotyczących ponownego wykorzystania kruszywa pochodzącego z przeróbki odpadów budowlanych. Konieczne jest wykonanie odcinków doświadczalnych w drogownictwie oraz przeprowadzenie kontroli jakości produkowanego kruszywa z recyklingu. Krajowe doświadczenia w zakresie ponownego wykorzystania w budownictwie drogowym materiałów recyklingowanych są znikome i dotyczą w niewielkim stopniu ponownego użycia materiałów pochodzących z rozbiórki nawierzchni asfaltowych. W niektórych rejonach kraju, szczególnie na Śląsku, szereg surowców mineralnych jest na wyczerpaniu, a ich eksploatacja staje się coraz mniej opłacalna. Ponadto ochrona środowiska naturalnego w znacznym stopniu ogranicza możliwości uzyskiwania surowców naturalnych dla potrzeb budownictwa drogowego. Zakłady przemysłowe produkujące urządzenia do przeróbki odpadów budowlanych zebrały już pewne doświadczenia z eksploatacji swoich urządzeń. Doświadczenia te mogą być wykorzystane w doskonaleniu i ulepszaniu konstrukcji. Ceny urządzeń produkowanych w Polsce są konkurencyjne w stosunku do cen urządzeń zagranicznych. Zebrane od użytkowników opinie powinny być czynnikiem umożliwiającym doskonalenie konstrukcji i służyć poprawieniu niezawodności urządzeń. Niezbędne są akty prawne, rozporządzenia wydane na różnym szczeblu, które będą stymulować działania zmierzające do możliwie największego przerobu i wykorzystania wszelkiego rodzaju odpadów, a szczególnie tych pochodzących z remontów i rozbiórek budowli.
dr inż. Ryszard Kobiałka
dr inż. Janusz Baran
Katedra Maszyn Górniczych,
Przeróbczych i Transportowych,
Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
Tytuł i śródtytuły od redakcji
Rozwój gospodarczy kraju, wzrost świadomości ekologicznej społeczeństwa oraz względy ekonomiczne wymuszają na przemyśle poszukiwanie sposobu zagospodarowania odpadów budowlanych. Badania składu odpadów prowadzone w dużych aglomeracjach miejskich wykazały, że rocznie wytwarzanych jest 3,5 mln ton odpadów budowlanych, które trafiają na składowiska.
W masie tej nie uwzględniono materiałów pochodzących z robót rozbiórkowych i likwidacji różnego typu obiektów budowlanych. Trafiają one zwykle na dzikie wysypiska lub w inne przypadkowe miejsca składowania. Obecnie powstaje baza materiałowa z przeznaczeniem do ponownego wykorzystania, którą stanowią likwidowane obiekty przemysłowe, infrastrukturalne czy mieszkalne. Coraz częściej zamiast zabudowy nowych terenów wykorzystuje się istniejące obszary zurbanizowane. Są to obszary ze zdegradowaną, nieprzydatną zabudową przemysłową. Obiekty przemysłowe to głównie różnego typu konstrukcje żelbetonowe, które z uwagi na zastosowany materiał budowlany są bardzo trudne do likwidacji metodami tradycyjnymi. Jednocześnie są to najlepsze źródła pozyskania dobrego jakościowo surowca do produkcji kruszyw betonowych. Wykorzystując miejscowe źródła surowca, można znacznie obniżyć koszty niwelacji terenów pod przyszłą zabudowę i wykorzystać powstałe kruszywo do wykonania podbudów posadzek nowo powstających hal oraz parkingów. W każdym z ww. przypadków powstają oszczędności związane z brakiem konieczności wywozu i składowania odpadowych materiałów pochodzących z likwidacji obiektów oraz zakupu i przywozu nowych kruszyw na miejsce budowy. Materiał pochodzący z recyklingu odpadów budowlanych może i powinien być używany także do budowy dróg lokalnych o nawierzchniach utwardzonych, ponieważ doskonale się on zagęszcza, tworząc stabilną, a zarazem przepuszczającą wodę warstwę nawierzchni. Niemal wszędzie w kraju istnieją możliwości pozyskania surowców do przetworzenia. Barierą jest jednak brak organizacji odpowiedniego zaplecza logistycznego oraz systemu gromadzenia, magazynowania i przerobu odpadów.
Sposoby rozbiórek i wyburzeń
Niebezpieczne roboty rozbiórkowe i demontażowe powinny być wykonywane przez wyspecjalizowane przedsiębiorstwa dysponujące wykwalifikowanymi pracownikami oraz potrzebnym sprzętem. Prac rozbiórkowych i demontażowych nie należy prowadzić przy niesprzyjających warunkach pogodowych, np. w czasie silnego wiatru (przy prędkości przekraczającej 10 m/s prace należy bezwzględnie wstrzymać). W miarę możliwości roboty rozbiórkowe należy prowadzić przy użyciu sprzętu mechanicznego. Ręcznie należy wykonać rozbiórkę tylko wtedy, gdy ze względu na bezpieczeństwo ludzi z otoczenia nie można wykonywać jej metodą obalania lub wybuchów oraz gdy są ku temu inne powody, np. konieczność odzysku materiałów. Prace związane z rozbiórką obiektu budowlanego ustawa Prawo budowlane umieszcza pod pojęciem „robót budowlanych”, a więc do jego prowadzenia wymagane jest zezwolenie odpowiedniego organu administracji architektoniczno-budowlanej. Rozbiórka obiektu wpisanego do rejestru zabytków wymaga właściwego zezwolenia wojewódzkiego konserwatora zabytków. Nie wymagają go budynki i budowle o wysokości poniżej 8 m (jeśli ich odległość od granicy działki jest nie mniejsza niż połowa wysokości), budynki parterowe o powierzchni do 35 m2 (gdy znajdują się w gospodarstwie rolnym), obiekty małej architektury i inne obiekty, dla których nie jest wymagane pozwolenie na budowę. Należy nadmienić, że brak obowiązku uzyskania zezwolenia nie zwalnia od konieczności zgłoszenia zamiaru rozbiórki, z jednoczesnym określeniem sposobu i zakresu planowych prac. Właściwy organ może zażądać przedstawienia szczegółowych danych związanych z prowadzeniem prac rozbiórkowych, ze względu na konieczność zapewnienia bezpieczeństwa ludzi i mienia.
Roboty rozbiórkowe należą do szczególnie niebezpiecznych i to zarówno przy ręcznej rozbiórce obiektów budowlanych, jak i z zastosowaniem sprzętu mechanicznego czy przy przeprowadzeniu wyburzeń metodami wybuchowymi. Opracowując metodę przeprowadzenia rozbiórki obiektu, należy uwzględnić wszelkie uwarunkowania, zlokalizować znajdujące się w pobliżu obiekty, ich rodzaj oraz wrażliwość na kurz i wibracje mogące wystąpić przy przeprowadzeniu rozbiórki. Prace rozbiórkowe przebiegają wg ściśle określonego harmonogramu, ułożonego zgodnie z przepisami i wytycznymi budowlanymi. Plac rozbiórkowy musi być ogrodzony i odpowiednio zabezpieczony. Przed przystąpieniem do rozbiórki należy odłączyć wszystkie instalacje od sieci miejskiej. W instalacjach elektrycznej, wodociągowej, gazowej i centralnego ogrzewania demontuje się osprzęt i przewody. Burzenie ścian nośnych jest bardzo niebezpieczne i przy tych pracach stosuje się zmechanizowany specjalistyczny sprzęt. W przypadku ścian obiektów zbudowanych z żelbetonu stosuje się rozcinanie za pomocą tarczy tlenowej. Ściany z cegły można burzyć taranem zabudowanym na samojezdnym podwoziu.
Cięcie betonu i stali
Przy pracach wyburzeniowych, szczególnie obiektów z dużą ilością betonu zbrojonego, stosuje się nożyce do cięcia betonu i stali. Zabrzańskie Zakłady Mechaniczne są producentem jednego z typów nożyc (R-46) o masie z nakładkami kruszącymi wynoszącej 2600 kg, rozwartości szczęk 812 mm, długości kruszenia 696 mm oraz sile kruszącej (w połowie szczęk) wynoszącej 1600 kN.
Nożyce wyposażone są w głowicę obrotową pozwalającą na precyzyjne manewrowanie w czasie pracy. Szczęki nożyc wyposażono w wymienne noże posiadające trzy krawędzie tnące. Po zużyciu jednej nóż można obrócić trzykrotnie, w krótkim czasie przywracając pełną efektywność urządzenia. Urządzenie to przystosowane jest do współpracy w wysięgnikami koparek. Standardowo nożyce dostosowane są do współpracy z koparkami firmy Komatsu, lecz przy zastosowaniu odpowiedniego adaptera można je zamocować na wysięgniku koparki innego producenta. Masa koparki na wysięgniku, na której mocuje się nożyce R- 46, nie może być mniejsza niż 20 ton. Nożyce przedstawione są schematycznie na rys. 1 i 2.
Nożyce do cięcia betonu i stali
Metoda wybuchowa
Całkowicie innym sposobem jest wyburzenie obiektów budowlanych metodą wybuchową, określony w Rozporządzeniu Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z 20 lipca 1999 r. w sprawie rozbiórek obiektów budowlanych wykonywanych metodą wybuchową (DzU 1999 nr 64, poz. 737). Roboty strzałowe wykonuje się na podstawie dokumentacji strzałowej, która powinna określać zarówno rodzaj, jak i sposób przeprowadzenia robót strzałowych oraz warunki zachowania bezpieczeństwa i oddziaływania na ludzi i obiekty znajdujące się w otoczeniu rozbiórki. Przy wyburzeniach metodą wybuchową powstają duże bryły, których gabaryty nie pozwalają na poddanie ich procesowi kruszenia. Rozbijanie brył nadgabarytowych można przeprowadzić za pomocą młotów hydraulicznych zainstalowanych na wysięgnikach koparek. Coraz częściej bryły nadgabarytowe rozbija się, wykorzystując efekt elektrohydrauliczny (metoda EHD). W bryle wierci się otwór, a po napełnieniu go wodą umieszcza w nim elektrodę. Łuk elektryczny wywołuje uderzeniową falę ciśnieniową, dającą efekt klasycznej eksplozji. Metoda ta jest bezpieczna – bryła rozpada się na mniejsze kawałki, nie powodując zagrożenia.
Perspektywa na przyszłość
Niezbędne wydaje się przyspieszenie prac badawczych dotyczących ponownego wykorzystania kruszywa pochodzącego z przeróbki odpadów budowlanych. Konieczne jest wykonanie odcinków doświadczalnych w drogownictwie oraz przeprowadzenie kontroli jakości produkowanego kruszywa z recyklingu. Krajowe doświadczenia w zakresie ponownego wykorzystania w budownictwie drogowym materiałów recyklingowanych są znikome i dotyczą w niewielkim stopniu ponownego użycia materiałów pochodzących z rozbiórki nawierzchni asfaltowych. W niektórych rejonach kraju, szczególnie na Śląsku, szereg surowców mineralnych jest na wyczerpaniu, a ich eksploatacja staje się coraz mniej opłacalna. Ponadto ochrona środowiska naturalnego w znacznym stopniu ogranicza możliwości uzyskiwania surowców naturalnych dla potrzeb budownictwa drogowego. Zakłady przemysłowe produkujące urządzenia do przeróbki odpadów budowlanych zebrały już pewne doświadczenia z eksploatacji swoich urządzeń. Doświadczenia te mogą być wykorzystane w doskonaleniu i ulepszaniu konstrukcji. Ceny urządzeń produkowanych w Polsce są konkurencyjne w stosunku do cen urządzeń zagranicznych. Zebrane od użytkowników opinie powinny być czynnikiem umożliwiającym doskonalenie konstrukcji i służyć poprawieniu niezawodności urządzeń. Niezbędne są akty prawne, rozporządzenia wydane na różnym szczeblu, które będą stymulować działania zmierzające do możliwie największego przerobu i wykorzystania wszelkiego rodzaju odpadów, a szczególnie tych pochodzących z remontów i rozbiórek budowli.
dr inż. Ryszard Kobiałka
dr inż. Janusz Baran
Katedra Maszyn Górniczych,
Przeróbczych i Transportowych,
Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
Tytuł i śródtytuły od redakcji
