45m高砖烟囱小角度异向折叠爆破拆除.pdf

第2 8 卷第2 期 爆破 V 0 1 ．2 8 N o 2 2 0 1 1 年6 月B L A S T I N GJ u n ．2 0 1 1 D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 1 1 ．0 2 ．0 2 2 4 5m 高砖烟囱小角度异向折叠爆破拆除 沈胜利，李磊 郑州职业技术学院，郑州4 5 0 1 2 1 摘要某4 5m 高砖砌烟囱在拆除爆破过程中倒塌空间有限，为了满足工程要求尝试采用小角度异向折 叠爆破拆除。利用烟囱本身的结构特点，确定2 处爆破切口的高度，详细的介绍了爆破切口设计、爆破参数 的确定、预处理、2 切口起爆的间隔时间等取得的良好的爆破效果。 关键词爆破拆除；异向折叠；定向倒塌 中图分类号3 3 3 7 4 6 ．5文献标识码A文章编号1 0 0 1 - 4 8 7 X 2 0 1 1 0 2 - 0 0 7 9 0 4 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no f4 5mH i g hB r i c k e dC h i m n e yw i t h S m a l lA n g l eH e t e r o d r o m o u sF o l d i n g S H E NS h e n g l i ．uL e i Z h e n g z h o uT e c h n i c a lC o l l e g e ，Z h e n g z h o u4 5 0 1 2 1 ，C h i n a A b s t r a c t T h es p a c eo fc o l l a p s ef o r4 5mb r i c k - s t r u c t u r e dc h i m n e yb ye x p l o s i v ed e m o l i s h e di sl i m i t e d ．T h es m M l a n g l eh e t e r o d r o m o u sf o l d i n gm e t h o dW a gt r i e dt od e m o l i s ht h ec h i m n e yf o rs a t i s f y i n gt h ec o n s t r u c t i o nr e q u i r e m e n t ． B a s e do nt h es t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i co fc h i m n e y ．t h e r ea r et w oc u t s ．A n dt h ec u td e s i g na n db l a s tp a r a m e t e r sa n dp r e - t r e a t m e n ta n dd e l a yi n t e r v a lt i m ew e r ei n t r o d u c e di nd e t a i l s ． K e yw o r d s e x p l o s i v ed e m o l i t i o n ；h e t e r o d r o m o u sf o l d i n g ；d i r e c t i o n a lc o l l a p s e 1 工程概况 1 ．1 环境概况 拟拆除的烟囱位于某单位厂区内。烟囱北侧是 城市交通干道，距离交通干道距离为3 3 ．5m ；南侧 是废弃的车间，距离为1 9 ．6m ；西侧2 6 ．4i n 是围 墙，围墙外是居民楼，最近的居民楼距离烟囱 3 5 ．6m ；东侧3 ．0m 是正在浇筑的厂房基础。爆破 环境比较复杂，具体环境见图1 。 1 ．2 烟囱结构概况 拟拆除烟囱全高4 5 ．0m ，系砖结构，烟囱烟道 口高3 ．71 1 1 ，地坪以上5 0c m 处外直径为5 ．4m ，自 外向内分别为承重砖壁、隔热层和耐火内衬，厚度分 别为6 2c m 、6c m 和2 4c m 。 收稿日期2 0 1 1 一O l 一1 1 图l 爆破区域环境平面示意图 单位m 作者简介沈胜利 1 9 7 0 一 ，男，河南郑州人，郑州职业技术学院讲 师，从事爆破工程及安全技术工作， E m a i l y u d e y u n 2 0 0 0 1 6 3 ．c o i n 。 万方数据 爆破 2 0 1 1 年6 月 2 爆破方案的选择 烟囱爆破拆除常用的有3 种方案定向倒塌、折 叠倒塌、原地坍塌⋯。根据爆破区环境，经现场测 量后可知，拟拆除烟囱四周空间较窄，可利用的倒塌 空间的最大长度为3 4 ．6I n 烟囱全高4 5 ．0m ，因 此，无法采用定向倒塌方案；另外，原地坍塌方案施 工比较复杂，工作量较大，一般不优先采用。经分 析、对比研究，决定采用折叠倒塌的方案。 3 爆破设计 3 ．1 倾倒方向和爆破切口位置设计 目前，烟囱折叠倒塌爆破拆除，主要有单向折叠 倒塌和双向折叠倒塌。本次爆破中，为便于施工，下 部切口在底部 O ．5I T I 处开设；考虑到烟囱 1 2 ．0m 处有一钢筋网围台，为了减少搭设爆破作业平台，加快 施工进度，充分利用现场条件，上部切口在 1 2 ．5m 处 开设。烟囱上节3 2 ．5n l ，设计往围墙西北角 北偏 西5 0o 方向倾倒 此方向可利用空间长度最大，为 3 4 ．6m ；采用单向折叠倒塌，下节1 2 ．0m ，也向围 墙西北角方向倾倒，但是，下节在倾倒过程中会对上 节施加推力，从而可能增加上节的前冲距离，但由于 此方向倾倒空间长度为3 4 ．6m ，而烟囱上节高度 3 2 ．5m ，为确保烟囱上节倒塌不出围墙，安全起见， 不能单向折叠倒叠。若采用双向折叠倒塌，烟囱下 节向上节的反方向 南偏东5 0o 方向倾倒，但由于 南侧紧挨在建的厂房基础，也不能往此方向倾倒。 经研究决定，最终采用，上节向北偏西5 0o 方向倾 倒，下节往正西方案倾倒。 3 ．2 爆破切口参数设计 爆破切口的形式和尺寸，直接影响烟囱的倒塌 效果和爆破的成败。折叠爆破时，要避免上、下节烟 囱在倾倒过程中相互影响，特别是防止下节烟囱在 倾倒过程中施加推力，增加上节烟囱的前冲距离，故 此按照上节烟囱不能发生后座，下节烟囱不能发生 前冲的原则。上部切口采用定向准确，不易后座的 倒梯形切口，下部采用定向准确，不发生前冲，且允 许后座的类梯形切1 2 1 J 。爆破切V I 长度为周长的 1 ／2 ～2 ／3 之间，爆破切口中央的最大高度取值不小 于壁厚的1 ．5 ～3 倍旧J ，根据类似工程经验，切口参 数选择如表l 、切口示意图见图2 。 3 ．3 定向窗和导向窗 ．为确保烟囱能按设计的方向倒塌，除正确选择 爆破切口的类型和参数外，还需要在爆破切口的两 端预开挖定向窗，并对内衬做预处理。根据爆破切 口和形状，结合类似工程经验引，本工程中，上部切 口定向窗高度取1 ．5m 、宽取1 ．5I n ；导向窗高度取 1 ．5m 、宽取1 ．5m ；下部定向窗高度取2 ．0m 、宽取 2 ．0m ；导向窗高度取2 ．0n l 、宽取2 ．0m ，定向窗示 意图见图3 。 表1 爆破切口参数 图2 爆破切口示意图 I 1 ．5 0 I ＼4 5 。定 蓊扣篷影司N 一恻一 a 上部爆破切口 一 O ．b U 一 、 ．4 雪钻孔区域目 茧钻孔比域日 定＼ g 寄≮， l 一 一2 0 2 ．0 0 一I l d ．6 0 一一l 图3 爆破切口形状与参数设计图 单位；I n 3 ．4 爆破参数设计 爆破效果和质量在很大程度上决定于爆破参数 的选择。合理选择爆破参数时，不仅要考虑爆破介 质的情况，而且也要考虑这些参数间的相互关系及 其对爆破效果的影响。上部切口处烟囱壁厚 8 t 0 ．5m ，下部切口处壁厚6 下 0 ．6 2m ，根据类似 工程经验，爆破参数取值如表2 所示。 万方数据 第2 s 卷第2 期沈胜利．李磊4 5 m 高砖烟囱小角度异J 句折叠爆破拆l 象 表z 爆破参敛计算结果 35 起爆网路殛时差设计 确定折叠爆破起爆时差的的基本原则是下段 简体起爆时，上、下段筒体之间不会出现倾倒方向和 范围的偏差”1 。目前，国内高大建筑物上、下爆破 切口起爆时差选14 ～70s 。经过烟囱倒塌过程进 分析并参照类似工程经验”‘“．上部切口采用M S 2 段雷管，下部切口采用H S 6 段雷管，即上部与下部 切口的起时差为22 5s 。 进行防护，防止爆破飞散物对其破坏。 3 严格控制炸药量。在确保烟囱稳定的条件 下，对切口处内衬进行预拆除，导向窗和定向窗尺寸 取大值。以减小需爆破区域的面积，从而减少药量。 4 为确保烟囱倾倒方向的精准性，爆前剪断 贯穿到顶部连接避雷针的钢筋。 5 适当增大爆破安全警戒范围倾倒前方 1 0 0m ，侧后方各5 0m 。 4 安全技术措施5 爆破效果分析 本次爆破中除了主要考虑爆破飞敖物造成的危 害外，还应该对烟囱倒地后产生的飞石和碎块采取 必要的防护措施。从上述安全验算可知，爆破振动 产生的影响不大，主要是防止爆破飞石及触地产生 的二次笆石。具体安全防护措施有 I 对爆区炮眼全部覆盖遮挡，先用棉被覆盖 后，再挂上l 层钢丝网，然后覆盖1 层棉被，以阻挡 和减少飞石的飞出速度与距离。 2 对烟囱东侧锅炉房的门窗用钢丝网 棉被 下部切口起爆后 t 00 2 5s ，烟囱上节开始 倾斜，当倾斜至约2 2 。时，下部切口开始起爆 t 25s ，下部切口形成后，烟囱下节没有马上倾 斜，这是因为上节倾斜至2 2 。，倾斜过大．下节对上 节的支撑反力的作用点移到了下节支撑部分，保持 了烟囱下节的暂时平衡，对在t 65s 时，上节完全 触地．下节才开始向正西方向倾倒，在t 1 1s 下节 完全倒地。其烟囱倒塌过程图见图4 。 图4 烟囱倒塌过程 烟囱上、F 节触地后，上节和下节倾倒的的方向 准确，与爆破前设计倾倒方向误差小于2 。；在 f _ 55s 时烟囱上节在 2 0m 处断开，上节倒塌后 长度约2 8m 。在t 6 ．0s 时，烟囱下节开始倾倒． 1 薯 J _ 一钳一 。滴■■■_翟■ 一 一■一盈 盈 一、 ，■i■■___二 万方数据 爆破2 0 1 1 年6 月 因下部臼J n 后支撑部分为钢筋混凝土烟道E l 框架， 异向折叠也是可行的。 下节倒塌后，长度增加了，下节倒塌后长度约1 5I F I ． 其烟囱倒塌后的倾倒方向见图5 。 参考文献 R e f e l ’眦幅 囤5 烟囱倒塌后的倾倒方向示意圉 本次爆破因当受倾倒场地限制，尝试采用小倾 角异向折叠的方法，烟囱上、下节倒塌方向与设计倒 塌方向的误差小于2 。，完全达到预期的效果，故在 烟囱折叠倒塌中，除了单向折叠，双向折叠巾角度 盒骥良，顺毅成，史雅语拆除爆破设计与施工[ M 中国铁遭出版社会，2 0 0 4 2 ] 张世平烟囱单向折叠爆破拆除[ J ] 西部探矿工程． 2 0 0 0 ．6 3 2 1 0 5 一1 0 6 3 ] 谢先启，贾永胜，罗启军．等双向折叠爆破拆除1 0 0 m 钢箭砼烟囱[ J ] 爆破．2 0 0 4 ．2 1 3 4 9 - 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