इमारतींचे पाडकाम

एखाद्या प्रचंड आकाराच्या इमारतीची वा तत्सम बांधकामाची निर्मिती जशी आव्हानात्मक असते, तसेच त्या बांधकामाचे पाडकामही आव्हानात्मक असते. मोठे बांधकाम सुरक्षितपणे पाडताना, अनेक अडचणींवर मात तर करावी लागतेच; पण त्याचबरोबर पाडकाम करणाऱ्या तज्ज्ञांचे स्थापत्यशास्त्रातील ज्ञान, अनुभव, कौशल्य हे सर्वच पणास लागतात. अशी मोठी पाडकामे करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या विविध पद्धतींची ही ओळख…

मराठी विज्ञान परिषदेच्या ‘पत्रिका’ या मासिकातील रवींद्र देशपांडे यांचा हा पूर्वप्रकाशित लेख

---

काही ही काळापूर्वी वर्तमानपत्रांत एक बातमी आली होती. चीनमधील वुहान या शहरी एकोणीस इमारती अवघ्या दहा सेकंदांत जमीनदोस्त करण्यात आल्या. यांतील काही इमारतींची उंची तर बारा मजल्यांइतकी होती. या इमारतींच्या जागी व्यापाराचे प्रचंड केंद्र उभारण्यात येणार आहे. त्यासाठी या इमारती पाडण्यात आल्या. म्हणजे दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे, तर हा पुनर्विकास प्रकल्पाचा एक भाग होता. असे

लहान-मोठे पुनर्विकास प्रकल्प प्रत्यक्षात येताना आज आपण मोठ्या शहरांत अनेक ठिकाणी बघतो. असा पुनर्विकास करण्यासाठी प्रथम जुन्या इमारती जमीनदोस्त कराव्या लागतात. जगभरातून इमारती जमीनदोस्त होतानाची छायाचित्रे किंवा ध्वनिचित्रमुद्रणे विविध माध्यमांतून आपल्यापर्यंत पोहोचत असतात. अतिशय सुरक्षित पद्धतीने आणि आश्चर्यकारक अल्पावधीत या इमारती उद्ध्वस्त होताना पाहून आपण अचंबित होतो.

इमारतींचे पाडकाम ही एक मोठी प्रक्रिया असते. यामध्ये आजूबाजूच्या इमारती, रस्त्यावरील वाहने व माणसे, तसेच पाडकामात सहभागी कामगार या सर्वांची सुरक्षितता हा सर्वांत महत्त्वाचा घटक असतो. त्यामुळे इमारत बांधण्याचे जसे नियोजन करणे आवश्यक असते, तसेच इमारत पाडण्याचेही नियोजन करावे लागते. इमारत पाडण्यासाठी किती काळ उपलब्ध आहे, आजूबाजूचा परिसर कसा आहे, तो परिसर किती दाटीवाटीचा आहे, इमारत पाडताना आजूबाजूच्या इमारतींना धोका निर्माण होऊ शकतो का, आणि अर्थातच इमारत पाडण्यासाठी जी पद्धत वापरणार, ती पद्धत खर्चाच्या दृष्टीने परवडणारी पद्धत आहे का, अशा अनेक बाबी लक्षात घेऊन इमारत पाडण्यासाठी कोणत्या पद्धतीचा अवलंब करायचा हे ठरवले जाते. इमारत पाडण्यासाठी तिची उंची, भरीवपणा, मजबुती हे घटकही लक्षात घ्यावे लागतात. काही वेळा इमारत पाडण्यासाठी एकच पद्धत न वापरता, एकाहून अधिक पद्धतींचा वापर करून प्रभावी पद्धतीने पाडकाम करणे शक्य असते.

इमारत पाडण्यासाठी पूर्वापार वापरली जात असलेली पद्धत म्हणजे मजुरांकरवी छिन्नी व हातोडीच्या मदतीने (कुठल्याही मशीनचा वापर न करता) इमारतीचे घटक तोडून वेगळे करणे व ते खाली उतरवणे. ही पद्धत छोट्या इमारतींपुरती उपयुक्त ठरते. अशा इमारती पाडण्यासाठी वापरली जाणारी दुसरी प्राचीन पद्धत म्हणजे इमारतीवर धातूच्या वजनदार गोळ्याने आघात करून इमारतीचे बांधकाम तोडणे. या पद्धतीत, एका यारीला लटकवलेल्या धातूच्या गोळ्याला झोका देऊन त्याचा इमारतीवर आघात केला जातो व इमारत पाडली जाते. या धातूच्या गोळ्याचे वजन अर्ध्या टनापासून पाच-सहा टनांपर्यंत असू शकते. हा गोळा पोलादाचा असून तो उच्च दाबाखाली तयार केलेला असतो. या पद्धतीची मुख्य मर्यादा म्हणजे गोळ्याला झोका देण्यासाठी पुरेसे मोकळे अंतर उपलब्ध असावे लागते. तसेच, यात अपघाताची शक्यता जास्त असते.

आधुनिक पद्धतीने इमारतीचे तोडकाम करताना, ब्रेकर मशीनचा वापर केला जातो. ब्रेकर मशीन म्हणजे त्याचा पुढचा टोकदार भाग सतत कंप पावत असून त्यामुळे कॉन्क्रीट फोडणे शक्य होते. ही पद्धत सर्वसाधारणपणे सहा-सात मजल्यांपर्यंत उंची असणाऱ्या इमारतींसाठी उपयुक्त ठरते. अलीकडे नवनवीन ब्रेकिंग प्रकारची हत्यारे उपलब्ध झाल्याने वेळ व श्रमांची बचत होते. अनेक वेळा अशा मर्यादित उंचीच्या इमारती पाडण्यासाठी एक्स्कॅव्हेटरचाही वापर केला जातो. या एक्स्कॅव्हेटर यंत्राच्या पुढे असणारा मजबूत फावड्यासारखा दातेरी भाग इमारतीच्या भिंतीवर आघातासाठी वापरला जातो. अनेक वेळा या एक्स्कॅव्हेटरचा बाहू उंच पोहोचण्यासाठी त्यावर विशेष सोय केलेली असते. काही आधुनिक एक्स्कॅव्हेटर साठ-पासष्ट मीटर उंचीपर्यंत पोहोचू शकतात.

आधुनिक पद्धतीने इमारत पाडण्यासाठी स्फोटकांचा वापरही केला जातो. स्फोटकांचा वापर दोन प्रकारे करता येतो. यांतल्या पहिल्या प्रकाराला ‘एक्स्प्लोजन’ प्रकार म्हटले जाते. या पद्धतीने केलेल्या स्फोटात निर्माण झालेले बांधकामाचे तुकडे हे बाहेरच्या दिशेला फेकले जातात. त्यामुळे बाजूला इतर बांधकामे असल्यास वा कोणत्याही प्रकारची वर्दळ असल्यास हा प्रकार अत्यंत धोकादायक ठरू शकतो. स्फोटकांच्या मदतीने इमारत पाडण्याचा दुसरा स्वीकारार्ह प्रकार म्हणजे ‘अंतःस्फोट’ (इम्प्लोजन) पद्धत. या पद्धतीत इमारतीचे तुकडे हे बाहेर न फेकले जाता, तिच्या मध्याच्या दिशेने, पायावर पडतात. त्यामुळे वसतीच्या ठिकाणची उंच इमारत पाडण्यास अंतःस्फोट अधिक सोयीचा ठरतो.

जेव्हा एखादी इमारत स्फोटाद्वारे पाडायची असेल, तेव्हा इमारत व आजूबाजूचा परिसर यांची पाहणी करून स्फोट कसा करायचा हे ठरवले जाते. यातील मुख्य सूत्र, स्फोटकांच्या मदतीने इमारतीला अस्थिर करणे हे असते. इमारत एकदा अस्थिर झाली, की नंतर ती गुरुत्वाकर्षणाने खाली कोसळते. स्फोटाद्वारे इमारत पाडताना, एकाच ठिकाणी नव्हे, तर अनेक ठिकाणी स्फोट घडवून आणले जातात. बिल्डिंग ही अनेक स्तंभांनी मिळून तयार झालेली असते. स्फोटके मुख्यतः या स्तंभांत छिद्रे पाडून त्यांत भरली जातात. ही छिद्रे काही सेंटिमीटर व्यासाची असतात. त्यात भरल्या जाणाऱ्या स्फोटकांचे वजन आवश्यकतेनुसार चाळीस-पन्नास ग्रॅमपासून काही ‘शे’ ग्रॅम इतके असते. छिद्रांच्या जागा आणि प्रत्येक छिद्रात भरलेल्या स्फोटकाचे प्रमाण स्तंभाच्या मजबूतीवर अवलंबून असते. स्फोटकांचे प्रमाण ठरवण्यासाठी, इमारतीच्या काही स्तंभांत चाचणीदाखल स्फोटही करून पाहिले जातात. साधारणपणे खालील मजल्यांवर छिद्रे जवळजवळ असतात, तर वरील मजल्यांवर छिद्रांतील अंतर जास्त असते. इमारत पाडताना प्रत्येक मजल्यावर स्फोटके पेरली जात नाहीत. साधारणपणे वीस मजली इमारतीच्या बाबतीत पहिल्या, दुसऱ्या मजल्यावर आणि बाराव्या, पंधराव्या मजल्यावर स्फोटके पेरली जातात.

प्रत्यक्ष ज्या स्तंभांत छिद्रे पाडली आहेत, तेथील कॉन्क्रिटचे तुकडे स्फोटामुळे दूर उडू नयेत म्हणून हे स्तंभ जाळीने झाकून ठेवले जातात. त्यानंतर डिटोनेटरच्या साहाय्याने नियंत्रित पद्धतीने या स्फोटकांचा स्फोट घडवून आणला जातो. नियंत्रित पद्धतीने होणाऱ्या स्फोटांद्वारे हे स्तंभ आणि पर्यायाने इमारत कमकुवत केली जाते. इमारत व्यवस्थितरीत्या जमीनदोस्त होण्यासाठी हे स्फोट विशिष्ट पद्धतीने होणे महत्त्वाचे असते. कारण, ज्या बाजूला प्रथम स्फोट होईल त्या दिशेला ती इमारत पडण्याची शक्यता जास्त असते. इमारत पाडताना खालच्या मजल्यावरची स्फोटके प्रथम उडवली जातात, त्यानंतर वरच्या बाजूची. सगळी स्फोटके उडवण्याचा एकूण कालावधी हा मात्र असतो तो काही सेकंदांचाच!

आता कोणते स्तंभ केव्हा कमकुवत करायचे, हे ती इमारत कशी पाडायची, त्यानुसार ठरवले जाते. सर्वसाधारणपणे, जरी इमारत पायाच्या दिशेने पाडली जात असली, तरी काही वेळा इमारतीच्या बाजूला असलेल्या मोकळ्या जागेचा फायदा घेतला जातो. (उदाहरणार्थ, गाड्या उभ्या करण्याची जागा) अशा वेळी इमारत पायाच्या दिशेने न पाडता मोकळ्या बाजूच्या दिशेने पाडली जाते. अशी ठरावीक दिशेने इमारत पाडताना, इमारतीच्या काही स्तंभांना पोलादी दोर बांधून तात्पुरती बळकटी दिली जाते.

इमारती पाडण्यासाठी सर्वसाधारणपणे प्रचलित असलेली स्फोटके म्हणजे डायनामाइट आणि आरडीएक्स. डायनामाइटचा वापर मुख्यतः कॉन्क्रीटच्या इमारतींसाठी केला जातो. डायनामाइट हे नायट्रोग्लिसरीनयुक्त स्फोटक आहे. डायनामाइटमध्ये वापरलेल्या नायट्रोग्लिसरीनच्या स्फोटाने निर्माण होणाऱ्या उष्ण वायूची गती सेकंदाला सुमारे ७,७०० मीटर इतकी असते. हा वायू प्रत्येक चौरस सेंटिमीटर क्षेत्रफळावर सुमारे नव्वद टनांचा दाब निर्माण करतो. ज्या इमारतीत लोखंडी स्तंभांचा वापर केलेला असतो, अशा इमारतींसाठी आरडीएक्स (ट्रायमेथिलिन ट्रायनायट्रामाइन) हे अधिक शक्तिशाली स्फोटक वापरले जाते. आरडीएक्समुळे निर्माण होणाऱ्या वायूची गती ही सेकंदाला ८,७५० मीटर इतकी असते. इमारत पाडण्याच्या कारवाईच्या अगोदर, ॲनिमेशन पद्धतीने इमारत उद्ध्वस्त होतानाचे प्रात्यक्षिक बघून त्यातील त्रुटी दूर करणे व त्याद्वारे सुरक्षितपणे इमारत उद्ध्वस्त करणे, या गोष्टी आता शक्य झाल्या आहेत. याचाच परिणाम म्हणून अत्यंत कमी वेळात योग्यरीत्या इमारती जमीनदोस्त होताना बघायला मिळत आहेत.

मात्र, अशा प्रकारच्या पाडकामांत छोटीशी चूकसुद्धा खूप हानिकारक ठरण्याचा धोका असतो. पाडावयाची इमारत बाजूच्या इमारतीवर पडून दुर्घटना घडणे किंवा स्फोटकांमुळे झालेले तुकडे उडून आजूबाजूच्या माणसांवर पडून त्यांचा मृत्यू ओढवणे, यांसारख्या घटना घडल्या आहेत. कधीकधी पेरलेल्या स्फोटकांपैकी फक्त काहींचाच स्फोट होऊन इमारत अर्धवट स्थितीत तुटणे व उरलेला सांगाडा अस्थिर झाल्यामुळे वेडावाकडा पडून दुर्घटना घडणे अशा घटनाही घडल्या आहेत. इमारत खाली न पडता अर्धवट स्थितीत राहिली, तर अशा इमारतीत शिरून तिची पाहणी करणे अत्यंत धोकादायक ठरते. कारण, इमारत अनपेक्षितपणे पडण्याचा धोका तर असतोच, परंतु शिल्लक राहिलेल्या स्फोटकांचा कधीही स्फोट होण्याची शक्यता असते. त्यामुळे या पद्धतीद्वारे इमारत जरी काही सेकंदांत पाडली जात असली, तरी पाडकामाची आखणी कित्येक महिने अगोदरपासून करावी लागते.

स्फोटाद्वारे इमारत पाडण्याच्या बाबतीतला आणखी एक मुद्दा म्हणजे, स्फोटामुळे निर्माण होणारा ‘अभिघात तरंग’ (शॉक वेव्ह). स्वनातीत वेगाने प्रवास करणारा हा अभिघात तरंग आजूबाजूच्या इमारतींवर तीव्रपणे आघात करून त्यांचेही काही वेळा नुकसान करू शकतो. तसेच, इमारत पडताना मोठ्या प्रमाणावर धूळ उडते. ही धूळ बसण्यास पंधरा ते तीस मिनिटे

लागतात. ही धूळ पसरू नये म्हणून त्या भागात पाण्याचा माराही काही वेळा केला जातो. पडणाऱ्या इमारतीचा ढिगारा दूरवर पसरू नये, कॉन्क्रीटचे तुकडे धोकादायकरीत्या इतरत्र उडू नयेत, म्हणून इमारतीपासून काही अंतरावर संरक्षक भिंत उभारावी लागते.

आतापर्यंत पाडल्या गेलेल्या मोठ्या इमारतींपैकी अनेक इमारती या शंभर मीटरपेक्षा अधिक उंचीच्या होत्या. आतापर्यंत व्यवस्थितपणे पाडली गेलेली सर्वांत उंच इमारत ही न्यूयॉर्कमध्ये होती. ‘सिंगर टॉवर’ या नावे ओळखल्या जाणाऱ्या या ४७ मजली इमारतीची उंची १८७ मीटर इतकी होती. ही इमारत १९६७-६८ साली स्फोटाशिवाय पाडण्यात आली. अंतःस्फोट पद्धतीचा वापर करून व्यवस्थितपणे पाडण्यात आलेल्या उंच इमारतीचे अलीकडचे उदाहरण द्यायचे, तर इ.स. २०१४ साली जर्मनीतील फ्रँकफर्ट येथील ‘एएफई’ नावे ओळखल्या जाणाऱ्या सुमारे १९६ मीटर उंचीच्या, ३२ मजली इमारतीचे देता येईल. सुमारे पन्नास हजार टन वजनाच्या या इमारतीला सुमारे दीड हजार छिद्रे पाडण्यात आली व त्यांत एकूण साडेनऊशे किलोग्रॅम वजनाची स्फोटके भरण्यात आली. इमारत पडण्यास अवघे दहा सेकंद पुरले. स्फोटाच्या वेळी उडणारी धूळ पसरू नये म्हणून मोठ्या प्रमाणावर पाण्याचा वापरही केला गेला. तसेच, इमारतीभोवती सहा मीटर उंचीची संरक्षक भिंत उभारली होती.

इमारत जीर्ण झाल्यामुळे पुनर्विकासासाठी पाडावी लागणे ही गोष्ट आपण समजू शकतो. पण सदोष बांधकामांमुळे इमारत असुरक्षित ठरल्याकारणाने ती पाडावी लागण्याच्या घटनाही घडल्या आहेत. अडीच वर्षांपूर्वी चेन्नई येथील मौलिवक्कम येथील एका गृहनिर्माण प्रकल्पातील अकरा मजली इमारत बांधकाम चालू असताना कोसळली व त्यात एकसष्ट जणांचा बळी गेला. या प्रकल्पातील दुसरी इमारतही सदोष असल्याचे आढळल्याने, ही इमारत पाडण्याचा निर्णय घेण्यात आला. स्फोटकांचा नियंत्रित उपयोग करून तीन सेकंदांत ही इमारत जमीनदोस्त केली गेली.

त्याअगोदर, इ.स. २००० साली अमेरिकेतील सिॲटल येथील किंगडोम स्टेडियम सदोष बांधकाम व इतर काही अपरिहार्य कारणांमुळे, बांधल्यानंतर अवघ्या पंचवीस वर्षांतच पाडावा लागला. स्फोटकांच्या साहाय्याने केलेल्या या पाडकामाला अवघे १६.८ सेकंद पुरले. या बंदिस्त स्टेडियमचा, आठ एकर जागा व्यापणारा घुमट हा सुमारे दोनशे मीटर व्यासाचा होता. एकूण ५,९०० छिद्रांत भरलेल्या सुमारे २,१०० किलोग्रॅम डायनामाइटद्वारे हा स्टेडियम पाडण्यात आला. हे स्फोट घडवण्यासाठी वापरलेल्या डिटोनेटरच्या वातींची लांबी सुमारे चौतीस किलोमीटर इतकी होती व या वाती सेकंदाला आठ हजार मीटर इतक्या वेगाने पेटत गेल्या.

स्फोटके वापरून केवळ उंच इमारतीच जमीनदोस्त केल्या जातात असे नसून उंच धुरांडी, मनोरे, पूल, धरणे यांसाठीसुद्धा ही पद्धत वापरली जाते. पूल पाडण्यासाठी दाब देऊन तसेच यांत्रिक किंवा रासायनिक पद्धतीनेही पुलाची मोडतोड करता येते. या पद्धतींना ‘बटिंग’ म्हटले जाते. जिथे उडणाऱ्या धुळीचे प्रमाण किमान राखायचे असेल आणि मोडतोड करताना आवाज होऊ द्यायचा नसेल, तिथे मोडतोडीसाठी दाबाचा वापर केला जातो. रासायनिक पद्धतीने बर्टिंग करताना पुलाला छिद्रे पाडून त्यांत कॉन्क्रीटवर परिणाम करणारे रसायन भरले जाते व पूल कमकुवत केला जातो. या पद्धतीतही धूळ व आवाजाचे प्रमाण कमी असते. एखादा पूल वाढत्या वाहतुकीसाठी अपुरा पडत असल्यामुळे तो पाडून त्या जागी अधिक मार्गिका असलेला पूल बांधला गेल्याचे उदाहरण म्हणून दक्षिण आफ्रिकेतील केपटाउन शहरातील, गेल्या वर्षीच्या मे महिन्यात पाडलेल्या ओल्ड ओक रोडवरील पुलाचे उदाहरण देता येईल. हा पूल एक्सकॅव्हेटरच्या साहाय्याने पाडण्यात आला.

इमारत जमीनदोस्त करण्याचे आणखी एक तंत्र जपानच्या ‘काजिमा’ या कंपनीने विकसित केले आहे. यात पहिल्या मजल्यापासून वरील संपूर्ण भाग हा तळमजल्यावर हायड्रॉलिक जॅक बसवून, त्यांच्या आधारावर तोलला जातो. त्यानंतर त्याच्या तळमजल्याचे, स्तंभासकट सर्व बांधकाम तोडले जाते. तळमजला तोडल्यानंतर, हायड्रॉलिक जॅक हळूहळू खाली उतरवला जातो. परिणामी, इमारतसुद्धा एक मजला खाली येते. ही क्रिया पुनः पुनः करून इमारत एकेक मजल्याने खाली आणली जाते, अखेर संपूर्ण इमारत नष्ट होते. या पद्धतीत धूळ उडण्याचे प्रमाण खूपच कमी असून ती पर्यावरणस्नेहीही आहे. तसेच, या पद्धतीत पाडल्या जाणाऱ्या इमारतीचे अनेक भाग पुनर्वापरासाठी उपलब्ध होऊ शकतात.

लेखाच्या सुरुवातीला उल्लेख केलेले, चीनमधील वुहान शहरातील एकोणीस इमारती एकाच वेळी पाडण्याचे काम म्हणजे प्रत्यक्षात एक मोठा प्रकल्पच होता. यात एकूण पाच टन स्फोटकांचा वापर केला गेला. ही स्फोटके एकूण १,२०,००० ठिकाणी पेरली होती. हे काम दहा सेकंदांत यशस्विरीत्या पूर्ण झाले. या पाडकामाच्या वेळी त्या परिसरात इतर कोणत्याही प्रकारचे नुकसान झाले नाही. आज अशी मोठमोठी बांधकामे यशस्विरीत्या पाडली जात आहेत. बांधकामांचा आकार, उंची जशी वाढत आहे, तशी ही पाडकामे अधिकाधिक आव्हानात्मक ठरत आहेत. आजूबाजूच्या परिसराला उपद्रव होऊ न देता, पाडणाऱ्यांना धोका उत्पन्न होऊ न देता, अशी बांधकामे सुरक्षितरीत्या पाडणे, हे अतिशय कौशल्याचे काम आहे. त्यामुळेच या कामाला एक ‘शास्त्र’ म्हणून तर मानले गेले आहेच, परंतु या कामाकडे एक कला म्हणूनही पाहिले जाते.

रवींद्र देशपांडे
स्थापत्य अभियंता

rd.deshpande15@gmail.com

मराठी विज्ञान परिषदेच्या ‘पत्रिका’ या मासिकातील हा पूर्वप्रकाशित लेख