ไฮโดรเดโมลิชั่นให้บริการรื้อถอนคอนกรีตอย่างแม่นยำสำหรับการปรับปรุงสนามกีฬาตามคำมั่นสัญญาเรื่องสภาพภูมิอากาศ

หุ่นยนต์ Hydrodemolition จำนวน 2 ตัวสามารถกำจัดคอนกรีตออกจากเสาสนามกีฬาได้สำเร็จภายใน 30 วัน ในขณะที่วิธีการดั้งเดิมคาดว่าจะใช้เวลาถึง 8 เดือน
ลองนึกภาพว่าคุณกำลังขับรถผ่านใจกลางเมืองโดยไม่ทันสังเกตเห็นการขยายอาคารมูลค่าหลายล้านดอลลาร์ในบริเวณใกล้เคียง โดยไม่มีการจราจรที่เปลี่ยนเส้นทาง และไม่มีการรื้อถอนอาคารโดยรอบอย่างก่อกวน สถานการณ์เช่นนี้แทบจะไม่เคยเกิดขึ้นในเมืองใหญ่ๆ ในสหรัฐอเมริกา เพราะเมืองเหล่านี้มีการพัฒนาและเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการขนาดใหญ่เช่นนี้ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ และเงียบสงบนี้กำลังเกิดขึ้นในย่านดาวน์ทาวน์ซีแอตเทิล เพราะนักพัฒนาได้นำวิธีการก่อสร้างที่แตกต่างออกไป นั่นคือการขยายอาคารลง
Climate Commitment Arena หนึ่งในอาคารที่มีชื่อเสียงที่สุดของซีแอตเทิล กำลังอยู่ระหว่างการปรับปรุงครั้งใหญ่ และพื้นที่โดยรอบจะเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่า เดิมทีสถานที่นี้มีชื่อว่า Key Arena และจะได้รับการปรับปรุงใหม่ทั้งหมดและเปิดให้บริการอีกครั้งในปลายปี 2564 โครงการอันทะเยอทะยานนี้เริ่มต้นอย่างเป็นทางการในฤดูใบไม้ร่วงปี 2562 และได้กลายเป็นเวทีสำหรับวิธีการทางวิศวกรรมและการรื้อถอนที่เป็นเอกลักษณ์ ผู้รับเหมา Redi Services มีบทบาทสำคัญในกระบวนการปรับเปลี่ยนนี้ด้วยการนำอุปกรณ์นวัตกรรมนี้มายังสถานที่
การขยายอาคารลงมาด้านล่างช่วยหลีกเลี่ยงความวุ่นวายที่เกิดจากการขยายอาคารในแนวนอนแบบดั้งเดิม ทั้งการออกแบบโครงสร้างเมืองใหม่และการรื้อถอนอาคารโดยรอบ แต่แนวทางที่เป็นเอกลักษณ์นี้ไม่ได้เกิดจากความกังวลเหล่านี้โดยตรง แต่แรงบันดาลใจมาจากความปรารถนาและพันธกิจในการปกป้องหลังคาของอาคาร
ออกแบบโดยสถาปนิก Paul Thiry สำหรับงาน World Exposition ปี 1962 หลังคาลาดเอียงที่จดจำได้ง่ายนี้ได้รับสถานะเป็นสถานที่สำคัญทางประวัติศาสตร์ เนื่องจากเดิมทีใช้เป็นสถานที่จัดกิจกรรมทางประวัติศาสตร์และวัฒนธรรม การกำหนดสถานที่สำคัญกำหนดให้การดัดแปลงอาคารใดๆ ก็ตามต้องคงองค์ประกอบของโครงสร้างทางประวัติศาสตร์ไว้
เนื่องจากกระบวนการปรับปรุงต้องดำเนินการภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ทุกขั้นตอนของกระบวนการจึงต้องมีการวางแผนและตรวจสอบเพิ่มเติม การขยายพื้นที่จาก 368,000 ตารางฟุต เป็นประมาณ 800,000 ตารางฟุต นำมาซึ่งความท้าทายด้านโลจิสติกส์มากมาย ทีมงานได้ขุดอีก 15 ฟุตใต้พื้นสนามกีฬาปัจจุบัน และประมาณ 60 ฟุตใต้พื้นถนน ขณะดำเนินการนี้ ยังคงมีปัญหาเล็กน้อยอยู่ นั่นคือ จะรับน้ำหนักหลังคา 44 ล้านปอนด์ได้อย่างไร
วิศวกรและผู้รับเหมาหลายราย รวมถึงบริษัท เอ็มเอ มอร์เทนสัน และผู้รับเหมาช่วง ไรน์ เดโมลิชั่น ได้พัฒนาแผนงานที่ซับซ้อน พวกเขาจะรื้อถอนเสาและเสาค้ำยันเดิมออก พร้อมกับติดตั้งระบบรองรับเพื่อรองรับหลังคาที่หนักหลายล้านปอนด์ จากนั้นจึงใช้ระบบรองรับดังกล่าวเป็นเวลาหลายเดือนเพื่อติดตั้งระบบรองรับใหม่ ซึ่งอาจดูน่ากังวล แต่ด้วยแนวทางที่รอบคอบและการดำเนินการทีละขั้นตอน พวกเขาจึงทำสำเร็จ
ผู้จัดการโครงการตัดสินใจติดตั้งระบบรองรับชั่วคราวเพื่อรองรับหลังคาอันเป็นเอกลักษณ์ของสนามกีฬามูลค่าหลายล้านปอนด์ พร้อมกับรื้อเสาและค้ำยันเดิมออก พวกเขาอาศัยระบบรองรับเหล่านี้เป็นเวลาหลายเดือนเพื่อติดตั้งระบบรองรับถาวรใหม่ Aquajet ขุดดินและรื้อถอนออกไปประมาณ 600,000 ลูกบาศก์เมตรก่อน เจ้าหน้าที่ได้เจาะดินเพื่อสร้างฐานรองรับใหม่ ระบบเสา 56 ต้นนี้สร้างโครงสร้างส่วนบนที่ใช้รองรับหลังคาชั่วคราว เพื่อให้ผู้รับเหมาสามารถขุดได้ในระดับที่จำเป็น ขั้นตอนต่อไปคือการรื้อถอนฐานคอนกรีตเดิม
สำหรับโครงการรื้อถอนที่มีขนาดและรูปแบบเช่นนี้ การใช้ค้อนสิ่วแบบดั้งเดิมดูเหมือนจะไม่สมเหตุสมผล การรื้อถอนเสาแต่ละต้นด้วยมือใช้เวลาหลายวัน และรื้อถอนเสาทั้งหมด 28 ต้น ซึ่งประกอบไปด้วยเสารูปตัววี 4 ต้น และเสาค้ำยัน 1 ต้น ใช้เวลานานถึง 8 เดือน
นอกจากการรื้อถอนแบบดั้งเดิมที่ใช้เวลานานแล้ว วิธีการนี้ยังมีข้อเสียอีกประการหนึ่ง การรื้อถอนโครงสร้างต้องใช้ความแม่นยำสูงมาก เนื่องจากฐานรากของโครงสร้างเดิมจะถูกใช้เป็นฐานรากสำหรับเสาใหม่ วิศวกรจึงจำเป็นต้องใช้วัสดุโครงสร้างในปริมาณหนึ่ง (รวมถึงเหล็กและคอนกรีต) เพื่อรักษาสภาพให้คงเดิม เครื่องบดคอนกรีตอาจทำให้เหล็กเส้นเสียหายและเสี่ยงต่อการแตกร้าวขนาดเล็กบนเสาคอนกรีต
ความแม่นยำและข้อกำหนดระดับสูงที่จำเป็นสำหรับการปรับปรุงครั้งนี้ไม่สอดคล้องกับวิธีการรื้อถอนแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ยังมีอีกทางเลือกหนึ่ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่หลายคนไม่คุ้นเคย
บริษัท Rheinland Demolition Company ซึ่งเป็นผู้รับเหมาช่วง ได้ติดต่อ Jetstream ผู้เชี่ยวชาญด้านการพ่นน้ำในเมืองฮิวสตัน เพื่อค้นหาวิธีการรื้อถอนที่แม่นยำ มีประสิทธิภาพ และประสิทธิผล Jetstream แนะนำ Redi Services ซึ่งเป็นบริษัทสนับสนุนงานด้านอุตสาหกรรม ตั้งอยู่ที่เมืองไลแมน รัฐไวโอมิง
เรดี เซอร์วิสเซส ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2548 มีพนักงาน 500 คน มีสำนักงานและร้านค้าในโคโลราโด เนวาดา ยูทาห์ ไอดาโฮ และเท็กซัส ผลิตภัณฑ์บริการประกอบด้วยบริการควบคุมและระบบอัตโนมัติ บริการดับเพลิง บริการขุดไฮดรอลิกและบริการดูดของเหลว บริการพ่นทรายไฮดรอลิก บริการสนับสนุนและประสานงานการหมุนเวียนโรงงาน การจัดการขยะ การขนส่งด้วยรถบรรทุก บริการวาล์วนิรภัยแรงดัน และอื่นๆ นอกจากนี้ บริษัทยังให้บริการด้านงานก่อสร้างทางกลและโยธา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการให้บริการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง
Redi Services ได้พิสูจน์ผลงานนี้และนำหุ่นยนต์ Aquajet Hydrodemolition มาใช้งานในพื้นที่ Climate Commitment Arena เพื่อความแม่นยำและประสิทธิภาพ ผู้รับเหมาได้ใช้หุ่นยนต์ Aqua Cutter 710V จำนวน 2 ตัว ด้วยความช่วยเหลือของหัวจ่ายกำลังแบบ 3D Positioning Head ผู้ปฏิบัติงานสามารถเข้าถึงพื้นที่แนวนอน แนวตั้ง และเหนือศีรษะได้
“นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้ทำงานภายใต้โครงสร้างที่หนักหน่วงเช่นนี้” โคดี้ ออสติน ผู้จัดการประจำภูมิภาคของ Redi Services กล่าว “ด้วยโครงการหุ่นยนต์ Aquajet ที่ผ่านมา เราเชื่อว่ามันเหมาะสมอย่างยิ่งกับการรื้อถอนครั้งนี้”
เพื่อให้เกิดความแม่นยำและมีประสิทธิภาพ ผู้รับเหมาได้ใช้หุ่นยนต์ Aquajet Aqua Cutter 710V จำนวน 2 ตัว เพื่อรื้อถอนเสาประมาณ 28 ต้น เสารูปตัววี 4 ต้น และเสาค้ำยัน 1 ต้น ภายใน 30 วัน แม้จะท้าทายแต่ก็ไม่ใช่ว่าจะเป็นไปไม่ได้ นอกจากโครงสร้างที่ดูน่าเกรงขามที่แขวนอยู่เหนือศีรษะแล้ว ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่ผู้รับเหมาทุกคนในพื้นที่ต้องเผชิญก็คือเรื่องเวลา
“ตารางเวลาค่อนข้างเข้มงวด” ออสตินกล่าว “โครงการนี้ดำเนินไปอย่างรวดเร็วมาก เราต้องเข้าไปรื้อถอนคอนกรีต แล้วปล่อยให้คนอื่นๆ ที่ทำงานอยู่ข้างหลังทำงานให้เสร็จก่อน ถึงจะสามารถดำเนินการปรับปรุงตามแผนที่วางไว้ได้”
เนื่องจากทุกคนทำงานในพื้นที่เดียวกันและพยายามทำให้โครงการสำเร็จลุล่วง การวางแผนอย่างพิถีพิถันและการประสานงานอย่างรอบคอบจึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ทุกอย่างดำเนินไปอย่างราบรื่นและหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ บริษัท เอ็มเอ มอร์เทนสัน ผู้รับเหมาชื่อดัง พร้อมรับมือกับความท้าทายนี้
ในช่วงโครงการที่ Redi Services เข้าร่วม มีผู้รับเหมาและผู้รับเหมาช่วงมากถึง 175 รายอยู่ในพื้นที่ก่อสร้าง ณ ขณะนั้น เนื่องจากมีทีมงานจำนวนมาก การวางแผนด้านโลจิสติกส์จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงความปลอดภัยของบุคลากรที่เกี่ยวข้องทุกคนด้วย ผู้รับเหมาได้ทำเครื่องหมายเขตหวงห้ามด้วยเทปสีแดงและธง เพื่อให้ผู้คนในพื้นที่ก่อสร้างอยู่ห่างจากเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงและเศษวัสดุจากกระบวนการรื้อถอนคอนกรีตในระยะที่ปลอดภัย
หุ่นยนต์ไฮโดรเดโมลิชั่นใช้น้ำแทนทรายหรือค้อนเจาะแบบดั้งเดิม เพื่อให้การสกัดคอนกรีตรวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น ระบบควบคุมช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมความลึกและความแม่นยำของการตัด ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูงเช่นนี้ การออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์และมีด Aqua ที่ปราศจากการสั่นสะเทือน ช่วยให้ผู้รับเหมาสามารถทำความสะอาดเหล็กเส้นได้อย่างหมดจดโดยไม่ก่อให้เกิดรอยแตกขนาดเล็ก
นอกจากตัวหุ่นยนต์แล้ว Redi Services ยังใช้ส่วนหอคอยเพิ่มเติมเพื่อรองรับความสูงของเสา นอกจากนี้ยังใช้ปั๊มน้ำแรงดันสูง Hydroblast สองเครื่อง เพื่อจ่ายแรงดันน้ำ 20,000 psi ที่ความเร็ว 45 gpm ปั๊มตั้งอยู่ห่างจากที่ทำงาน 50 ฟุต หรือ 100 ฟุต ต่อท่อทั้งสองเข้าด้วยกัน
โดยรวมแล้ว Redi Services ได้รื้อถอนโครงสร้างทั้งหมด 250 ลูกบาศก์เมตร โดยใช้วัสดุที่แข็งแรงทนทาน โดยยังคงรักษาเหล็กเส้นไว้ หนา 1 1/2 นิ้ว เหล็กเส้นถูกติดตั้งเป็นหลายแถว ซึ่งทำให้มีอุปสรรคในการรื้อถอนเพิ่มขึ้น
“เนื่องจากเหล็กเส้นมีหลายชั้น เราจึงต้องตัดจากทั้งสี่ด้านของแต่ละเสา” ออสตินชี้ให้เห็น “นั่นเป็นเหตุผลที่หุ่นยนต์ Aquajet เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด หุ่นยนต์สามารถตัดเหล็กเส้นได้หนาถึง 2 ฟุตต่อครั้ง ซึ่งหมายความว่าเราสามารถตัดได้ 2 ถึง 3 1/2 หลา ต่อชั่วโมง ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่เหล็กเส้นวาง”
วิธีการรื้อถอนแบบเดิมจะก่อให้เกิดเศษวัสดุที่ต้องจัดการ ด้วยระบบไฮโดรเดโมลิชั่น งานทำความสะอาดจะเกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำและลดการทำความสะอาดวัสดุทางกายภาพ น้ำที่พ่นออกมาจะต้องได้รับการบำบัดก่อนจึงจะสามารถระบายหรือหมุนเวียนผ่านปั๊มแรงดันสูงได้ Redi Services เลือกใช้รถดูดฝุ่นขนาดใหญ่สองคันพร้อมระบบกรองเพื่อกักเก็บและกรองน้ำ น้ำที่ผ่านการกรองแล้วจะถูกปล่อยลงสู่ท่อระบายน้ำฝนที่ด้านบนสุดของพื้นที่ก่อสร้างอย่างปลอดภัย
ตู้คอนเทนเนอร์เก่าถูกแปลงโฉมเป็นโล่สามด้านที่ถูกรื้อถอนเพื่อบรรจุน้ำระเบิดและเพิ่มความปลอดภัยให้กับพื้นที่ก่อสร้างที่พลุกพล่าน ระบบกรองน้ำของพวกเขาใช้ถังเก็บน้ำหลายใบและมีระบบตรวจสอบค่า pH
“เราพัฒนาระบบกรองของเราเอง เพราะเราเคยใช้ระบบนี้ในโรงงานอื่นๆ มาก่อน และเราคุ้นเคยกับกระบวนการนี้ดี” ออสตินกล่าว “ขณะที่หุ่นยนต์ทั้งสองทำงาน เรากรองน้ำได้ 40,000 แกลลอน ในแต่ละกะการทำงาน เรามีหน่วยงานภายนอกคอยตรวจสอบผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของน้ำเสีย ซึ่งรวมถึงการทดสอบค่า pH เพื่อให้มั่นใจว่าการกำจัดจะปลอดภัย”
Redi Services ประสบปัญหาและอุปสรรคน้อยมากในโครงการนี้ เนื่องจากมีพนักงานแปดคนในแต่ละวัน ประกอบด้วยพนักงานหนึ่งคนต่อหุ่นยนต์หนึ่งตัว พนักงานหนึ่งคนต่อปั๊มหนึ่งตัว พนักงานหนึ่งคนต่อรถดูดฝุ่นหนึ่งคัน และหัวหน้างานและช่างเทคนิคหนึ่งคนเพื่อสนับสนุน “ทีม” หุ่นยนต์สองทีม
การรื้อถอนเสาแต่ละต้นใช้เวลาประมาณสามวัน คนงานติดตั้งอุปกรณ์ ใช้เวลา 16-20 ชั่วโมงในการรื้อถอนโครงสร้างแต่ละต้น แล้วจึงย้ายอุปกรณ์ไปยังเสาถัดไป
“Rhine Demolition จัดหาตู้คอนเทนเนอร์เก่าที่นำกลับมาใช้ใหม่และตัดเป็นโล่สามด้านเพื่อรื้อถอน” ออสตินกล่าว “ใช้รถขุดด้วยนิ้วโป้งเพื่อถอดฝาครอบป้องกันออก แล้วจึงย้ายไปยังเสาถัดไป การเคลื่อนไหวแต่ละครั้งใช้เวลาประมาณหนึ่งชั่วโมง ซึ่งรวมถึงการเคลื่อนย้ายฝาครอบป้องกัน หุ่นยนต์ การติดตั้งรถดูดฝุ่น การป้องกันพลาสติกหก และการย้ายสายยาง”
การปรับปรุงสนามกีฬาได้ดึงดูดผู้คนมากมายที่ให้ความสนใจ อย่างไรก็ตาม การรื้อถอนด้วยระบบไฮดรอลิกของโครงการนี้ไม่เพียงแต่ดึงดูดความสนใจจากผู้คนที่เดินผ่านไปมาเท่านั้น แต่ยังดึงดูดความสนใจจากคนงานคนอื่นๆ ในพื้นที่อีกด้วย
หนึ่งในเหตุผลที่เลือกใช้ระบบพ่นทรายแบบไฮดรอลิกคือเหล็กเส้นขนาด 1 1/2 นิ้ว โดยเหล็กเส้นจะถูกติดตั้งเรียงเป็นหลายแถว วิธีนี้ช่วยให้ Redi Services สามารถทำความสะอาดเหล็กเส้นได้อย่างหมดจดโดยไม่ทำให้เกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กในคอนกรีต ออสตินกล่าวว่า Aquajet “หลายคนประทับใจ โดยเฉพาะในวันแรก” “เรามีวิศวกรและผู้ตรวจสอบกว่าสิบคนมาดูสิ่งที่เกิดขึ้น พวกเขาทุกคนต่างตกตะลึงกับความสามารถของ [หุ่นยนต์ Aquajet] ในการขจัดเหล็กเส้นและความลึกของน้ำที่ซึมเข้าไปในคอนกรีต โดยรวมแล้วทุกคนประทับใจ และเราก็ประทับใจเช่นกัน นี่คืองานที่สมบูรณ์แบบ”
การรื้อถอนด้วยระบบไฮดรอลิกเป็นเพียงส่วนหนึ่งของโครงการขยายขนาดใหญ่นี้ พื้นที่แห่งคำมั่นสัญญาต่อสภาพภูมิอากาศยังคงเป็นพื้นที่สำหรับวิธีการและอุปกรณ์ที่สร้างสรรค์ ล้ำสมัย และมีประสิทธิภาพ หลังจากรื้อเสาค้ำยันเดิมออกแล้ว เจ้าหน้าที่ได้เชื่อมต่อหลังคาเข้ากับเสาค้ำยันถาวรอีกครั้ง พวกเขาใช้โครงเหล็กและคอนกรีตเพื่อสร้างพื้นที่นั่งเล่นภายใน และยังคงเพิ่มรายละเอียดต่างๆ ที่บ่งบอกถึงความสำเร็จ
เมื่อวันที่ 29 มกราคม พ.ศ. 2564 หลังจากได้รับการทาสีและเซ็นชื่อโดยคนงานก่อสร้าง Climate Promise Arena และสมาชิกของ Seattle Krakens แล้ว คานเหล็กขั้นสุดท้ายก็ถูกยกเข้าที่ในพิธีมุงหลังคาแบบดั้งเดิม
อาริเอลล์ วินด์แฮม เป็นนักเขียนในอุตสาหกรรมก่อสร้างและรื้อถอน ภาพจาก Aquajet