Brodarica Dokumentacija rušenja

 

UKLANJANJE GRAĐEVINA U KRUGU TVORNICE ex "DIOKOM" MINIRANJEM I RAZGRADNJOM, U SPLITU,
BRODARICA - POS

 

INVESTITOR:
"DAL-KON ING" d.o.o.Split, Vukovarska 148
GLAVNI IZVODITELJ:
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU RUDARSKO-
GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET Zagreb,
Pierottijeva 6
IZVODITELJ MINIRANJA:
"JOZINOVIĆ" d.o.o. za trgovinu, građevinarstvo i
miniranje Split, Velebitska 63
IZVOĐAČ MEHANIČKOG UKLANJANJA,
UTOVARA I TRANSPORTA
"BOLID" d.o.o.Split, Vukovarska 148
NADZOR:
"COMING" d.o.o. za konzalting, marketing i
inženjering Split, Trstenik 3
IZRADA PROJEKTA:
prof.dr.sci. LIDIJA FRGIĆ, dipl.inž.građ.
prof.dr.sci. ZVONIMIR ESTER, dipl.inž. rud.
SURADNICI NA PROJEKTU, I IZVODITELJI
MINIRANJA :

dr.sci. TRPIMIR KUJUNDŽIĆ, dipl.inž.rud.
MARIO DOBRILOVIĆ, dipl.inž.rud.
TEHNIČKA OBRADA PROJEKTA, I IZVOĐENJE
MINIRANJA:
mr.sci. MLADEN FISTRIĆ, dipl.inž.geol.
BRANIMIR JANKOVIĆ, dipl.inž.rud.
VEDRAN MATOŠIN, geol.tehn.
DRAŽEN PEČINA, geol.tehn.
Abstract:
New combined method of demolition blasting is described in the paper. Destruction of industrial buildings was performed with combination of two known methods: rotation and coving in. This procedure was took place in urban center of Split-Croatia. Near by demolished buildings are residential buildings, and under the work side, Dioklecian waterworks (cultural monument), is passing trough. Because of that specific condition, special precautions and monitoring of seismic effects are applied.
UVOD U središtu Splita, uz jednu od najprometnijih ulica grada, rušene su zgrade nakadašnjeg industrijskog diva "Jugoplastike". Od 12 građevina, 5 najviših (viših od 15 m) rušeno je miniranjem. Dijagonalno kroz cijelo gradilište, proteže se vodovodni Dioklecijanov kanal, spomenik kulture. Regionalni Zavod za zaštitu spomenika kulture, tražio je način rušenja koji neće ugroziti Dioklecijanov kanal, što je otežalo radove, i tražilo način miniranja pri kojem će oscilacije tla izazvane miniranjem, biti u granicama standarda za spomenike kulture, a također i udar masa pri padu miniranih građevina, morao je biti u granicama istog standarda.

Metoda rušenja morala je zadovoljiti slijedeće uvjete.

  1. Seizmički efekti miniranja i udar materijala pri rušenju nisu smijeli ugroziti Dioklacijanov kanal koji prolazi dijagonalno kroz gradilište. Regionalni zavod za zaštitu spomenika kulture uvjetovao je maksimalno dozvoljene oscilacije tla prema kriterijima standarda DIN 4150.
  2. Zadnji i zabatni zidovi svih zgrada bili su okrenuti prema prometnim ulicama (Ulica Domovinskog rata i Put Brodarice). Stambene i druge zgrade ("HT", "HP", stambena zgrada "Muslimanka"), udaljene su 10 do 20 m od građevina koje se miniraju, što je imalo za posljedicu da se zadnji i zabatni zidovi nisu smjeli minirati.
  3. Investitor je zahtijevao sigurnu metodu rušenja, i pogodnu granulaciju miniranog materijala za utovar i odvoz.

Ovi uvjeti, koji su međusobno kontradiktorni, zahtijevali su primjenu nove metode rušenja, jer se postojeće metode rušenja (rotacija građevina i urušavanje u vlastiti tlocrt) nisu mogle primjeniti, a da se ispoštuju postavljeni uvjeti.

Na slici 1 prikazana je situacijska karta s građevinama i fazama rušenja, kao i trasa Dioklecijanova kanala, te položaj mjernih točaka pri pokusnom miniranju, i tijekom glavnih miniranja.

Slika 1. Situacijska karta s fazama rušenja i pozicijom mjernih točakadoc1


1. POSTOJEĆE METODE RUŠENJA

1.1. Rotacija građevina

Rotacija građevina je najednostavnije, i najsigurnije rušenje miniranjem, u slučaju kad je u smjeru rušenja osiguran dovoljan slobodni prostor za pad kompletne građevine. Kontrola smjera rušenja je vrlo dobra, a energija rušenja je velika, jer u rušenju učestvuje cijela masa gradevine. Izrađuje se uzduž gradevine "V" zalom s dovoljnom visinom H, kojom nastaje pad s akceleracijom 1 g (slobodan pad), i osigurava se dovoljna ukupna energija rušenja:

doc7

gdje je:

Ep - potencijalna energija; Ek - kinetička energija; m - masa građevine; h - visina težišta građevine.

Uvjet rotacije oko unaprijed određene fiksne točke je istovremeno otpucavanje kompletnog zaloma, ali je nedostatak metode pri velikoj izračunatoj visini zaloma H, veliki udar prilikom pada, a time i velike oscilacije tla, dok pri izračunatoj maloj visini zaloma H, može doći do neuspješnog, djelomičnog rušenja, zbog male ukupne energije rušenja.

Na slici 2 dan je shematski prikaz metode rušenja rotacijom građevine.

doc2 Slika 2. Shematski prikaz metode rušenja građevine rotacijom

1.2. URUŠAVANJE GRAđEVINE U VLASTITI TLOCRT

Kod ove metode ruše se dijelovi građevine u različitim vremenskim intervalima otpucavanja (početak intervala s kraja, ili sa sredine). U svakom intervalu, kompletni se miniraju neki od katova građevine. Nepovoljno je kod ove metode, što je eksplozivno punjenje postavljeno po visini građevine, često po cijeloj visini pojedinog dijela gradevine (intervala), jer u rušenju pojedinog intervala učestvuje samo njegova energija (masa), čime se povećava rizik od odbacivanja miniranog materijala u okolinu. Koncentracija eksplozivnog punjenja je u prva dva ili tri kata građevine, a prema visini se miniraju katovi naizmjenično, s time da se kod visokih građevina (10 ili više katova), najviši katovi ne miniraju.
Intervali se postavljaju poprečno ili uzdužno, prema dimenzijama i konstrukciji građevine.
Na slici 3, dan je shematski prikaz metode urušavanja građevine u vlastiti tlocrt.

doc3
Slika 3. Shematski prikaz metode urušavanja građevine u vlastiti tlocrt.


Kod obje metode rušenja, zajedničke su tri faze koje se analizom snimaka rušenja vrlo dobro uočavaju:

  1. faza; nakon otpucavanja dolazi do kretanja minirane građevine akceleracijom 1 g (slobodni pad), do momenta dodira s miniranim materijalom. Trajanje faze iznosi 1-1.5 s.
  2. faza; nastaje zaustavljanje pada građevine, gornji, neminirani dijelovi ostaju netaknuti.
  3. faza; nastaje lom elemenata konstrukcije, i dolazi do progresivnog povečanja brzine pada.
2. NOVA METODA RUŠENJA

Ni jedna od navedenih metoda nije se mogla primjeniti u slučaju rušenja građevina na Brodarici. Rotacija nije dolazila u obzir zbog velikih oscilacija tla koje bi se izazvale padom kompletne građevine, a nije bilo moguće izvesti kompletan uzdužni "V" zalom, jer se nisu smjeli minirati zabatni zidovi ni na jednoj građevini.

Urušavanje se nije moglo izvesti, jer se nije smio minirati zadnji zid, koji je bio u pravilu okrenut prema građevinama na vrlo malom razmaku od ostakljenih površina (10-20 m).

Primjenjena je nova metoda rušenja, kombinacija rotacije i urušavanja. Ovo je postignuto kombinacijom horizontalnog "V" zaloma na prva dva kata minirane gradevine, i vertikalnog "V" zaloma postavljenog u osi građevina.

Uporabom programa "ETABS" izračunati su pomaci građevina u karakterističnom presjeku, simulirajući rotaciju pri uzdužnom "V" zalomu, jer se radi složenosti nije mogao izraditi kompletan dinamički model (prostor i vrijeme). Dobiveni su zadovoljavajući rezultati. Na slici 5 prikazani su pomaci dobiveni miniranjem prvog i drugog reda stupova, na karakterističnom presjeku.

doc4 Slika 5. Pomaci nakon miniranja: a) prvog reda stupova, b) drugog reda stupova
Milisekundnim otpucavanjem, paralelno s vertikalnim zalomom, ravnomjerno su rasporedene mase miniranog materijala, čime se postigao minimalni udar miniranog materijala na tlo.
Na slici 6 prikazan je shematski prikaz lokacije zaloma i sekvence otpucavanja.
doc5 Slika 6. Shematski prikaz lokacije zaloma i sekvence otpucavanja.

Eksplozivno punjenje stavljano je minimalno 15 cm iznad tla u cilju smanjenja seizmičkog efekta miniranja. Podrumi u zgradama broj 1, "Stara galanterija", i broj 5, "Termoplastika", nisu minirani zbog direktnog udranog vala prema Dioklecijanovom kanalu, koji bi se izazvao takvim miniranjem.

U tablici 1 prikazani su proračunati minerski parametri za miniranje jedne od zgrada.


Tablica 1. Broj minskih bušotina i eksplozivna sredstva za miniranje zgrade broj 2.
Element koji se minira
Broj elemenata kom
Ukupan broj bušotina kom
Eksplozino punjenje po bušotini kg
Ukupno eksplozivno punjenje kg
Neelektrični detonator kom
Detonirajući štapin 6 g/mm
Stup 0.40x0.30m
42
441
0.045
19.80
441
360
Stup 0.35x0.25m
2
21
0.035
0.73
21
30
Betonski zid 0.30m
24 m2
110
0.025
2.75
110
20
Ukupno gradevina 2, dilatacija sjever
 
572
 
23.28
572
410
Zračni udar spriječen je uporabom neelektričnog sustava iniciranja LP, proizvodača tvrtke "Detines" iz Siska, uporabom niskoenergetskog detonirajućeg štapina C-6 (s eksplozivnim punjenjem 6 g po metru dužnom), te prekrivanjem glavnih vodova tekstilom i pijeskom. Zaštita od odbacivanja miniranog materijala ostvarena je trostrukim prekrivanjem svih elemenata konstrukcije koji su minirani.

3. MJERENJE SEIZMIČKIH EFEKATA, ZRAČNOG UDARA I BUKE

Sve mjere predviđene projektom, provjerene su i dokazane pokusnim miniranjem. Pri svakom miniranju obavljen je monitoring seizmičkih efekata, zračnog udarnog vala i buke, te je utvrđeno da su i oscilacije tla kao i zračni udarni val bili u granicama dozvoljenih prema strogom standardu DIN 4150. Sve je vidljivo i iz rezultata obavljenih miniranja. Sva miniranja obavljena su bez ikakvih oštečenja okolnih građevina. Položaj mjernih točaka prikazan je na slici 1.

Prilikom miniranja nastale su oscilacije tla koje su izmjerene s prijenosnim seizmografima tipa White Digital Seismograph Mini-Seis II 2D2G i INSTANTEL Blast Mate II DS-447 i INSTANTEL Blast Mate Series III.

Na slici 7 prikazane su trajektorije komponentnih brzina oscolacija prilikom miniranja zgrada u II fazi.

doc6 Slika 7. Trajektorije komponentnih brzina oscolacija prilikom miniranja zgrada u II fazi.

Iz snimka brzina oscilacija vidljivo je, da su sve unutar kriterija dozvoljenih brzina za zaštičene povijesne spomenike prema standardu DIN 4150 (standard je u proceduri prihvačanja u Republici Hrvatskoj).
U tablici 2 dani su rezultati mjerenja akceleracije i pomaka u mjernim točkama MO-3 i MO-4 za sve tri faze miniranja.
Tablica 2. Akceleracija i pomak prilikom miniranja faza I, II i III.
Faza miniranja
Mjesto opažanja
Akceleracija(g)
Pomak(mm)
I
 
trans.
vert.
long.
trans.
vert.
long.
MO-3
0.292
0.809
0.358
0.0250
0.0580
0.0296
MO-4
0.063
0.172
0.119
0.00614
0.0113
0.00862
II
 
 
MO-3
0.106
0.212
0.119
0.00633
0.00744
0.00949
MO-4
0.105
0.685
0.103
0.00285
0.0109
0.00440
III
 
MO-3
0.119
0.0928
0.106
0.00347
0.0109
0.00366
MO-4
0.0133
0.0133
0.0
0.00006
0.00006
0.0

4. ZAKLJUčAK
  1. Na osnovi rezultata mjerenja, utvrđeno je da su sve izmjerene vrijednosti oscilacija tla unutar dozvoljenih prema standardima DIN 4150 USBM i RI 8507-1980, za stambene i zaštičene povijesne građevine.
  2. Uz primjenjeni režim miniranja, u radijusu 10 m od minskog polja, nisu izmjerene brzine oscilacija veće od 2.0 cm/s, što je gornja granica dopuštenih brzina za stambene građevine, i građevine prema standardu DIN 4150.
  3. Primjenjeni način miniranja nije prouzrocio oscilacije tla, koje mogu prouzročiti bilo kakvu štetu na Dioklecijanovom kanalu, kao ni na okolnim stambenim gradevinama.
  4. Način zaštite okolnih građevina od razbacivanja miniranog materijala bio je efikasan. Prilikom miniranja nije registriran niti jedan slučaj odbačenog materijala, niti uocena šteta na okolnim građevinama. Eksplozivno punjenje stavljano je minimalno 15 cm iznad tla u cilju smanjenja seizmičkog efekta miniranja, podrumi nisu minirani u zgradi "Stara galanterija" zbog direktnog udarnog vala prema Dioklecijanovom kanalu, koji bi se izazavo miniranjem temelja. Zračni udar i buka smanjeni su uporabom neelktričnog sustava iniciranja LP, proizvoditelja tvrtke "Detines" iz Siska, uporabom niskoenergetskog detonirajućeg štapina C-6 (s eksplozivnim punjenjem 6 g po metru dužnom), te prekrivanjem glavnih vodova tekstilom i pijeskom. Zaštita od odbacivanja miniranog materijala ostvarena je trostrukim prekrivanjem svih elemenata konstrukcije koji su minirani.
  5. Granulacija odminiranog betona je povoljna, i odgovara za deponiranje.
  6. Uporaba nove metode rušenja gradevina miniranjem, kombinacijom rotacije i urušavanja, pokazala se vrlo efikasnom. Postignuta je dobra kontrola smjera pada građevina, i zadovoljavajuća raspodjela masa pri udaru na tlo. Još je jedan put dokazano, da rušenje gradevina miniranjem nije rutinski posao, već je za svaki slučaj potrebno dobro proučiti konstrukciju građevina koje se ruše, uzeti u obzir prilike u okolini mjesta miniranja, i pronaći odgovarajuću metodu rušenja.

Za kraj, želimo se zahvaliti svim učesnicima u izvedbi ovog zahtjevnog, inženjerskog pothvata, svojim suradnicima, kooperantima, nadzornoj službi, i nadasve investitoru, tvrtci ”Dal - kon ing” d.o.o. iz Splita, koja nam je poklonila povjerenje obaviti predmetni posao, i uz pomoć koje smo SRETNO završili isti.

Napose bi se zahvalili građanima Splita, i svim pratećim inspekcijskim i inim službama, koji su pokazali izuzetnu kooperativnost i strpljenje tijekom izvodenja radova rušenja i uklanjanja ex tvornice "Jugoplastika".


LITERATURA:

J.Krsnik, Z.Ester , M.Petrov, 1993.:

Rušenje armirano-betonskog silosa miniranjem. Rudarsko-geološko-naftni zbornik, Zagreb.
G.Cirković, Z.Ester, 1995.: Desing for demolition of former concrete structure-reconstruction of Carinski bridge, European Union Administration of Mostar.
Z.Ester, G.Cirković, J.Krsnik, 1997.: Demolition of reinforced concrete bridges during reconstruction of the motorway Zagreb-Krapina, Proceedings of the Conference on Explosives and Blasting Technique, Las Vegas.
Z.Ester, D.Vrkljan, 1999.: Seismic monnitoring during blasting of building pit for WTC at Rijeka, Proceedings of the Conference on Explosives and Blasting Technique, ISEE, Nashville.
Z.Ester, M.Dobrilović, 2003.: Projekt rušenja zgrada miniranjem u tvornici "Diokom" u Splitu,RGNF Zagreb.

prof.dr.sci. Zvonimir Ester, dipl.inž.rud.

© 2017 Dal kon ing d.o.o.