Menu

Разрушение конструкций и массивов взрывом и установками электрогидравлического эффекта

Обрушение зданий и сооружений взрывом производится на их основание или в заданном направлении (направленное разрушение). В заданном направлении обрушаются, как правило, высотные здания и сооружения (дымовые трубы, башни и т. п.).

Обрушение зданий и сооружений на свое основание заключается в образовании взрывом сквозного подбоя по периметру здания или сооружения. В результате взрыва объект, падая на свое основание, разрушается. Высота развала обычно не превышает 1/3 высоты здания, а ширина развала в стороны за периметр здания—1/2 высоты стен. Перед взрывом все внутренние перегородки и печи, перекрытия, стропила, крыша, дверные и оконные коробки обычно разбирают и удаляют.

Обрушение зданий и сооружений осуществляется взрыванием зарядов в шпурах или рукавах. При обрушении зданий на основание шпуры размещают с внутренней стороны здания. Диаметр шпуров 40—60 мм, а их глубина — 2/3 толщины стены. Шпуры обычно размещают в два ряда в шахматном порядке. Расстояние между шпурами в ряду 0,8—1,4 и между рядами — 0,75—1,0 глубины шпура /. Заряды в углах стен закладывают в шпуры, пробуренные один над другим и направленные по биссектрисе угла (рис. 6.9).

При заданном направлении падения горизонтальные шпуры располагают в форме клина, верхний ряд под углом 10°, а нижний под углом 20° к его вершине. Узкая сторона клина определяет направление падения. Глубина шпуров принимается 3/4 толщины стены, расстояние между шпурами около 30 см.

Направленное обрушение здания или сооружения производится для сохранения находящихся вблизи других зданий и цехов. Этим направлением (осью валки) обычно является биссектриса допускаемого сектора валки. Направленному разрушению поддаются здания и сооружения, высота которых в 4 раза и более превышает размер горизонтального сечения (на уровне вруба), измеряемый в направлении оси валки.

Для обрушения башни или трубы в определенном направлении производят сплошной подбой со стороны направления валки на 2/3—3/4 периметра и подкол по остальной части периметра стены выше уровня подбоя на 0,7—1,5 м. Вруб создается двумя и более рядами зарядов (рис. 6.9, г). Нижние 2—3 ряда принимают одинаковой длины, остальные — короче в соответствии с принятым углом вруба. Место подбоя трубы (башни) выбирается на уровне, где отсутствуют проемы (газоходы, двери). Если невозможно выбрать такое место, то проемы тщательно заделывают для создания равнопрочного ствола.

При повышенных требованиях к соблюдению заданного направления валки (сектор валки менее 50°, ствол ослаблен и т. п.) вместо крайних шпуров вруба, располагаемых около целика, в стене пробиваются специальные проемы. Высота этих проемов обычно 1—1,2 м, а ширина 0,6—0,8 м.

При валке зданий, сооружений и фабричных труб применяют взрывание детонирующим шнуром или электрическим способом. Если обрушаемое здание находится вблизи сооружений, которые необходимо сохранить от разрушения или сотрясения, то принимаются специальные меры по их защите (укрытие деревянными щитами, укладка амортизирующего слоя на месте падения и т. п.).

Разрушение фундаментов взрывом производится как на открытых строительных и заводских площадках, так и внутри реконструируемых помещений. Взрывание фундаментов внутри зданий выполняется только «на рыхление».

Заряды для разрушения фундаментов размещаются в шпурах (рис. 6.10) или рукавах. При разрушении фундамента шпуровым методом сразу на всю высоту глубина шпуров принимается равной 0,9 высоты фундамента, а при разрушении фундамента отдельными слоями — равной толщине каждого слоя, за исключением последнего слоя фундамента. В нем для предохранения от повреждения основания фундаментов шпуры должны иметь глубину, равную* 0,9 толщины снимаемого слоя.

При разрушении фундамента горизонтальными шпурами между ними и основанием фундамента оставляется предохранительный слой толщиной 0,2—0,4 м. Диаметр шпуров при разрушении фундаментов составляет 35—60 мм, расчетная линия сопротивления — 0,5—0,7 глубины шпура.

При размещении зарядов в рукавах их сечения принимаются


/ — фундамент; 2 — заряд ВВ;3 — электродетонатор; 4 — забойка; 5 — провода
/ — подкосы; 2 — сетка; 3 — поддерживающие стойки; 4 — бетонный тоннель; 5 — шпуровые заряды

 

от 0,1X0,1 до 0,2X0,2 м. Рукава располагают таким образом, чтобы центр заряда находился в середине ширины фундамента. Длина их не должна превышать 1,5 м. Расстояние между рядами рукавов и от края фундамента принимают равным их длине, а расстояние между центрами зарядов—1,0—1,5 длины рукава. Перед взрывом фундамент окапывают на глубину пробуренных шпуров.

При взрывании фундаментов и других горизонтально расположенных конструкций внутри помещений и вблизи зданий, сооружений и оборудования для предохранения от разлета осколков и действия воздушной ударной волны применяются защитные устройства (укрытия).

Наиболее часто укрытие состоит из следующих частей: каркаса, приспособленного для передвижения волоком, обшивки из листовой стали толщиной 20 мм, образующей площадку для размещения пригруза и имеющей петли для прикрепления стропов. В качестве пригруза используют бетонные блоки или мешки с песком.

Общая масса укрытия qy т, при его установке над поверхностью взрываемого фундамента или другой конструкции определяется по формуле

где Q — общая масса заряда, кг; Л —глубина шпура, м; z — величина воздушного промежутка между укрытием и взрываемой конструкцией, м; R — заданный радиус разлета осколков, м.

Для предотвращения разлета осколков при взрыве фундамент укрывается также мешками с песком, металлической сеткой или ограждается специальными щитами толщиной не менее 50 мм, расположенными на расстоянии около 60 см от фундамента. Окружающие агрегаты и остальные части здания, находящиеся вблизи взрываемого фундамента, закрываются щитами или фашинами. Существенное снижение трудозатрат и сокращение сроков производства работ по устройству предохранительных ограждений обеспечиваются при использовании передвижных локализаторов взрыва типа ЛВ-64-02 и ЛВ-64-02А.

Передвижной локализатор взрыва ЛВ-64-02 представляет собой сварную металлическую тележку с плоским днищем — бронеплитой. С наружной стороны по периметру тележки прикреплены защитные стальные цепи, которые, отвисая к уровню стоянки, касаются одна другой и этим предотвращают разлет взрываемого материала. Передняя часть содержит дышло для крепления к транспортирующей машине. Локализатор взрыва ЛВ-64-02А, в отличие от локализатора ЛВ-64-02, имеет бронеплиту днища, которая может перемещаться вертикально с помощью гидропривода. Защитные стальные цепи прикреплены к передней и задней части рамы. С боковых сторон локализатора установлены защитные стальные щеки, которые могут перемещаться вертикально и удерживаться в крайнем верхнем положении с помощью стропов.

Передвижение локализатора осуществляется с поднятой бронеплитой. На месте взрыва бронеплиту и защитные щеки опускают в крайнее нижнее положение. Во время взрыва в результате сопротивления бронеплиты предотвращаются выброс разрушаемого материала и распространение ударной волны.

Габаритные размеры локализаторов ЛВ-64-02 составляют 6075X3190X670 мм, масса 2,2 т без балласта и 6—9 т с балластом.

Работают локализаторы взрыва в сцепе с гусеничными тракторами Т-150, ДТ-75, Т-74 или дневмоколесными Т-150К, К-700А. Продолжительность подготовки локализатора к работе, включая установку его над заряженными шпурами, 2—3 мин.

Разрушение надземных бетонных сооружений в зависимости от их толщины производится шпуровыми (рис. 6.11) или скважинными зарядами. При шпуровом методе ведения работ глубина шпуров принимается равной 0,9 толщины взрываемого объекта. Располагаются в шахматном порядке, удельный расход взрывчатого вещества (ВВ) для бетона принимается 0,4—0,5 кг/м3. Шпуры бурят с верхней или боковой поверхности. Для предотвращения разлета осколков сооружение обычно укрывают металлической сеткой.

При большой мощности бетонного блока применяется метод скважинных зарядов. В зависимости от размеров блока скважины располагаются в один или несколько рядов по квадратной сетке с сторонами, равными 25—27 диаметров скважины. При бурении скважин сверху вниз глубина скважины принимается меньше высоты бетонного блока на пять диаметров скважины. При бурении с боковой поверхности скважины недобуривают до противоположной боковой поверхности на глубину 10—15 диаметров. При этом для удобства бурения скважины располагают веером: нижние слегка наклонены вниз, средние — горизонтальные, верхние — с наклоном вверх.

Взрывание железобетона обычно приводит к выбиванию бетона из арматуры с последующей ее резкой автогеном. Поэтому железобетонный массив делится на транспортабельные блоки, по границам которых располагаются и взрываются заряды из высоко бризантного ВВ.

При разрушении плиты или стены толщиной менее 40 см для выбивания бетона применяют удлиненные накладные заряды. При толщине плиты более 40 см по направлению реза бурят шпуры глубиной 2/3 толщины стены. Расстояние между шпурами в зависимости от плотности железобетона принимают равным (10—15) d, где d — диаметр шпура.

Для перебивания железобетонных колонн используются шпуровые заряды, которые располагаются в два ряда на расстояниях 15 d в ряду и между рядами. При разрушении железобетонных эстакад вначале выбивается бетон из перекрытий. После резки и уборки его частей перебиваются и убираются поддерживающие колонны.

Для перебивания фасонных или составных рам и конструкций, металлических листов и плит толщиной менее 15 см целесообразно использовать наружные заряды. Массу заряда, применяемого для перебивания фасонных и составных конструкций, определяют для каждой составной части в отдельности. Заряды применяют в виде патронов или шашек. Наружные заряды прикрываются со всех сторон слегка уплотненным забоечным материалом (толщиной 25— 30 см из песка, глины и т. п.).

При перебивании металлических конструкций толщиной более 15 см используют шпуровые заряды диаметром 30— 35 мм. Шпуры прожигают кислородом или сверлят. Линии расположения шпуров (линии реза) определяются размерами отдельных кусков, которые должны образоваться в результате разрушения. Шпуры при этом выбуривают по длине реза на расстоянии 1—1,5 глубины шпура, но не далее 30—40 см один от другого. Глубина шпуров принимается не более 2/3 (для стали 3/4) и не менее 1/3 толщины разрушаемого объекта.

При взрывании полых деталей, отливов из бронзы, меди заряды помещают изнутри. После введения связанного из патронов сосредоточенного заряда вся полость конструкции заполняется влажной землей или песком. В результате достигается равномерное дробление полной детали на транспортабельные куски.

Для уменьшения разлета осколков разрушаемых конструкций применяется гидровзрывной способ. Для ра'зру-шения массивных конструкций этим способом бурят шпуры, которые затем заполняются водой, верхний уровень которой должен быть на 10 см ниже устья шпура предотвращения бокового разброса осколков.

В качестве заряда используется 8—12 нитей детонирующего шпура (ДШ), длина которых 0,65—0,75 глубины шпура. Для уменьшения количества нитей ДШ в нижней части шпура помещается небольшой заряд (50—100 г) водоустойчивого ВВ. При разрушении трещиноватых конструкций вместо воды используется глинистый раствор (при этом увеличивается масса заряда в 1,3—1,5 раза). Использование гидровзрывного способа для разрушения железобетона с большой насыщенностью арматурой малоэффективно.

Гидровзрывной способ используют для различных конструкций коробчатой формы, резервуаров. Такие конструкции сначала заполняются водой до краев. Затем подвешивают заряд ВВ на веревке в центре разрушаемой конструкции с заглублением его на 2/3 толщины слоя воды.

При проведении взрывных работ в условиях реконструкции необходимо рассчитывать сейсмически опасные зоны для здания и сооружений, которые необходимо сохранить в целом виде.

При взрывании около промышленного здания и сооружения величину предельно допустимого сосредоточенного заряда, кг, на расстояние от 1 до 25 м можно определить по формуле

где Rmin — наименьшее расстояние от заряда до фундамента здания, м.
При ведении взрывных работ на расстоянии от 2 до 25 м от действующих подземных трубопроводов допустимые безопасные расстояния #min> м, можно определить по следующим выражениям:
для магистральных стальных трубопроводов

где Ki — коэффициент, учитывающий грунтовые условия (для талого грунта под слоем мерзлоты 4,1; для скального и плотного мерзлого грунта 3,6; для мерзлого водо-насыщенного грунта 12,9); Кр— коэффициент, учитывающий внутреннее избыточное давление Ри в трубопроводе:

(Р — нормативное давление в трубопроводе); D, б — соответственно внутренний диаметр и толщина стенки трубопровода, см;
для внутризаводских стальных трубопроводов

где К$ — коэффициент, учитывающий, грунтовые условия (для талого грунта под слоем мерзлоты 0,42; для скального и плотного мерзлого грунта 0,65; для мерзлого водо-насыщенного грунта 0,90);
для подземных секционных трубопроводов

где Кг — коэффициент, учитывающий грунтовые условия (для талого грунта под слоем мерзлоты 2,5; для скального и плотного мерзлого грунта 3,5; для мерзлого водонасыщенного грунта 7); /С4— коэффициент, учитывающий конструктивные особенности трубопровода (для асбестоцементных, чугунных и керамических трубопроводов 1; для железобетонных 1,5).

Когда центр взрыва находится на удалении 50 м и более, безопасное расстояние до зданий и сооружений определяют по формуле

где Кс — коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого сооружения (для скальных плотных и нарушенных соответственно 3 и 5, для галечниковых и щебенистых 7, для песчаных 8, для глинистых 9, для насыпных и почвенных 15, для водонасыщенных и торфяных 20); а — коэффициент, зависящий от показателя действия взрыва п (при м^0,5; 1; 2 и п^З соответственно 1,2; 1; 0,8 и 0,7).

Пользоваться приведенными формулами можно только для зданий, находящихся в удовлетворительном состоянии. При наличии в зданиях повреждений (например, трещины в стенах), а также при многократных взрывах безопасные расстояния должны быть увеличены не менее чем в два раза.

Разрушение монолитных бетонных и кирпичных конструкций электрогидравлическим способом производится с помощью специально оборудованной (в вагончике или автомобиле) установки, которая содержит повышающий трансформатор, состоящий из двух однофазных трансформаторов типа СМ-1,2 мощностью 1,2 кВ-А каждый, преобразователь и пульт управления, на панели которого смонтированы контрольно-измерительные приборы.

Установка для электрогидравлического способа разрушения конструкций работает следующим образом. Ток промышленной частоты напряжением 380/220 В от специального генератора или непосредственно от сети подается на первичную обмотку повышающего трансформатора. Напряжение повышается до 10 000... 15 000 В, при этом для стабилизации его в цепь вторичной обмотки трансформаторов включено ограничительное сопротивление. Постоянный ток подается в накопитель энергии, которым является батарея конденсаторов большой емкости. Процесс зарядки длится 2—3 мин.

В шпур, устроенный в разрушаемом массиве и наполненный водой, помещается электровзрыватель. После контрольных измерений установка считается подготовленной к работе.

Затем с установки на взрыватель подают ток напряжением 12—15 кВ, силой 0,3—0,4 А. В зоне электрического разряда мгновенно возникает высокое давление, которое через практически несжимаемую воду передается на конструкцию и разрушает ее.

При разрушении монолитных бетонных фундаментов высотой до 1 м устраиваются вертикальные шпуры диаметром 40—50 мм и глубиной 0,5—0,8 м. Их располагают в шахматном порядке с расстоянием между рядами 0,3— 0,5 м в зависимости от прочности разрушаемого массива.



1 — компрессор ЗИФ-55; 2 — газорезальная установка в металлическом ящике; 3 — гидрант временного водопровода для технических нужд; 4 — разрушаемый фундамент; 5 — действующее оборудование; б — защитное ограждение; 7 — автокран СМК-10 грузоподъемностью 10 т; 8 — самосвал; 9 — установка ЭГУРН (радиус обработки до 30 м)

При разрушении массивных фундаментов разрушение ведется послойно с бурением вертикальных шпуров глубиной до 1 м. При разрушении стенчатых фундаментов и стен значительной высоты применяется метод «подрезки». В этом случае бурятся слабонаклонные шпуры параллельно основанию. Для опрокидываний стен возможно бурение шпуров только в основании фундамента.

Для сверления скважин в монолитной конструкции применяют перфораторы типа ПР-22, ПР-80ЛУС, ПР-ЗОЛУБ и др. Для устройства шпуров в прочных бетонах могут быть использованы термобуры. Время, затрачиваемое на устройство одного шпура, зависит от прочности массива и составляет в среднем 30—50 с.

Применение установок электрогидравлического эффекта (ЭГУРН (рис. 6.12), «Вулкан» и др.) для разрушения каменных и бетонных массивов, бутобетонной и каменной кладки позволяет в десятки раз увеличить производительность труда, высвободить значительное количество рабочих, занятых на разборке фундаментов, каменных стен и других монолитных конструкций, а также исключить применение физического труда на указанных работах. Преимущество электрогидравлического способа заключается также в отсутствии взрывной волны, разлета осколков и безопасности работающих поблизости людей и установленного оборудования.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:3248 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:6282 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:3369 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Измерение вертикальных углов.

Для измерения вертикальных углов служит вертикальный круг теодолита, жестко укрепленный на оси зрительной трубы и вращающийся вместе с ней. В точных теодолитах соосно с вертикальным кругом крепится алидада вертикального круга с...

13-08-2010 Просмотров:31875 Инженерная геодезия. Часть 1.

Гідророзрив пласта

ГІДРОРОЗРИВ ПЛАСТА   При суттєвому збільшенні тиску у свердловині може статися гідравлічний розрив пласта або розкриття існуючих раніше тріщин, що спричинить поглинання пластом промивної рідини. Зовнішньо в процесі буріння гідророзрив пласта проявляється...

25-09-2011 Просмотров:5465 Механіка гірських порід

Классификация частиц (фракций) по крупно…

Зерновой состав для фракций, больших 0,1 мм (или >> 0,25 мм), определяют просеиванием пробы грунта через комплект сит. Для более мелких фракций (<С 0,10) применяют методы, основанные на определении размеров...

25-08-2013 Просмотров:4473 Грунты и основания гидротехнических сооружений