CN102003921A - 一种平衡爆破方法 - Google Patents

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Abstract

一种平衡爆破方法，该方法包括以下步骤：(1)在冷却塔圈梁及其上部筒体开挖减荷窗，在减荷窗上部开挖解体窗；(2)在人字支腿上和圈梁上没有开挖减荷窗的部位布设炮孔；(3)在上述炮孔中安装塑料导爆管雷管和炸药，在关于冷却塔底部圆心中心对称的两点同时引爆。采用本发明的方法可有效避免在冷却塔定向爆破倾倒时直接砸坏四周设施和引起的飞石及高压气流对四周设施的损坏。能适用于各种复杂条件下的冷却塔爆破拆除，并可节约工程投资，加快工程进度。

Description

一种平衡爆破方法
技术领域
本发明属于爆破技术领域，具体涉及一种用于拆除冷却塔的平衡爆破方法。
背景技术
冷却塔为一个双曲线空间旋转体钢筋混凝土薄壳结构体。底部直径大，上部直径小，上部口径大于中间口径，高宽比小。下部由几十对人字支腿支撑，下部圈梁厚度为0.4m~0.5m，筒体厚度由下部的0.4m~0.5m，到上口部的0.14m~0.2m，双层布筋。目前冷却塔的拆除方法均采用定向倒塌爆破法，即在冷却塔底部某处开挖一个爆破切口，通过引爆使冷却塔失衡，在自身重力作用下冷却塔上部开始倾倒，翻转倒地然后解体。这种爆破方法仅适用于冷却塔周围场地宽阔的情况，且冷却塔定向爆破时产生的飞石及高压气流对四周设施造成损坏。若是冷却塔周围场地狭小，只能采用人工拆除，费时费力。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于拆除冷却塔的平衡爆破方法。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的平衡爆破方法，该方法包括以下步骤：
（1）在冷却塔圈梁及其上部筒体开挖减荷窗，在减荷窗上部开挖解体窗；
（2）在人字支腿上和圈梁上没有开挖减荷窗的部位布设炮孔；
（3）在上述炮孔中安装塑料导爆管雷管和炸药，在关于冷却塔底部圆心中心对称的两点同时引爆。
步骤（1）中解体窗的顶部距地面的高度是冷却塔高度的20-25%。
步骤（1）中所述减荷窗的宽度为1.5-2米，间距为9-10米。
步骤（1）中所述解体窗的宽度为1.5-2米，间距为9-10米。
本发明中的平衡爆破法是指在对被爆建筑物实施爆破过程中，在未完成爆破前，能够使整个被爆物体的受力系统始终相对地处于平衡状态的爆破方法，该爆破方法主要用于冷却塔原地坍塌爆破拆除施工中。
本发明的爆破方法主要适用于冷却塔，还可用于水压爆破等爆破施工中。
由于本发明采用了上述技术方案，其有益效果如下：
（1）可有效避免在冷却塔定向爆破倾倒时直接砸坏四周设施和引起的飞石及高压气流对四周设施的损坏。
（2）能适用于各种复杂条件下的冷却塔爆破拆除，并可节约工程投资，加快工程进度。
（3）我国今后几年将淘汰大量小功率、低效率、高能耗电厂中的冷却塔等设施，而且有的四周环境非常复杂，用平衡爆破法能够很好地完成这些建筑物的拆除任务。
附图说明
图1是冷却塔的外部结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是冷却塔原地坍塌爆破切口布孔范围示意图。
图4是冷却塔原地坍塌爆破传爆方向和瞬间爆口示意图。
图中，1.解体窗，2.钢筋，3.减荷窗，4.人字支腿，5.炮孔，6.圈梁，7.瞬间爆口。
具体实施方式
实施例1
本发明的用于拆除冷却塔的平衡爆破方法，方法包括以下步骤：
本发明的平衡爆破方法，该方法包括以下步骤：
（1）在冷却塔圈梁6及其上部筒体开挖减荷窗3，在减荷窗3上部开挖解体窗1；
（2）在人字支腿4上和圈梁6上没有开挖减荷窗的部位布设炮孔5；
（3）在上述炮孔5中安装塑料导爆管雷管和炸药，在关于冷却塔底部圆心中心对称的两点A点和B点同时引爆。
步骤（1）中解体窗的顶部距地面的高度是冷却塔高度的20-25%。
步骤（1）中所述减荷窗的宽度为1.5-2米，间距为9-10米。
步骤（1）中所述解体窗的宽度为1.5-2米，间距为9-10米。
现以对冷却塔实施原地坍塌爆破拆除为例，详述平衡爆破法原理，冷却塔为一个双曲线空间旋转体薄壳钢筋混土结构体，为冷却塔建立的立体坐标系如图1所示。在该坐标系中，Z轴为冷却塔的立体几何对称轴，X轴和Y轴为塔体在地平面上的垂直对称轴。
在应用本发明的平衡爆破法对冷却塔实施原地坍塌爆破过程中，首先从X（或Y）轴对称于Z轴的塔体上的A、B（或C、D）两点处的炮位同时点火起爆，爆破沿着塔体向两个相反方向对称等速传爆，瞬间分别形成两个对称于Z轴的大小近似相等的瞬间爆口7。同时，两个瞬间爆口7对应的上部塔体，就会因失去了下部的支撑而悬空，这两部分对称于Z轴的悬空塔体的体积应当近似相等，而其自重就产生了两个方向指向地心的作用力P1和P2，力P1应当近似地等于力P2且都对称于Z轴。这时，由于塔体其它部位仍保持原有的平衡状态不变，又力P1和P2都对称地作用在塔体两边，因此，整个塔体应当相对地处于瞬间平衡受力状态，如图4所示。
随着两个对称的瞬间爆口不断扩大，加之两边向两个相反方向的传爆速度相等，所以，两个瞬间爆口的大小应当始终近似地相等且对称，其上部所对应的悬空塔体的体积和重量也应当始终近似地相等且对称。因此，在未完成爆破前的任何瞬间，力P1都应当近似地等于力P2且都对称地作用在塔体两边，所以，塔体应当始终相对地处于瞬间平衡受力状态。在完成全部爆破后的瞬间，上部塔体全部悬空，这部分塔体在其自重力的作用下，只能迅速垂直塌落，在减荷窗、解体窗的协助下，25m高度以下塔体很快折断解体，随后，在上部塔体下降惯性力的作用下，塔体上部很快坍塌在下边碴堆上解体加之塔体高宽比小，塔体不可能向任何方向偏斜倒塌。爆破完成后，上部塔体全部悬空，各爆破部位的混凝土脱离钢筋，只剩下钢筋和个别混凝土块，根本无能力承载上部悬空塔体的重量，上部悬空塔体在其自重力的作用下，迅速垂直塌落，在减荷窗、解体窗的共同协助下，25m高度以下塔体很快折断解体。随后在上部塔体下降惯性力的作用下，塔体上部很快坍塌在下边碴堆上解体，从而完成了冷却塔原地坍塌爆破的平衡爆破法爆破施工。
在未完成塔体下部爆破之前的任何瞬间，塔体始终是处于平衡受力状态，在完成下部塔体爆破后，上部悬空塔体在其自重的作用下只能垂直塌落解体，加之塔体高宽比小，因此，剩余塔体不可能向任何方向偏斜倒塌。这就是用平衡爆破法进行冷却塔原地坍塌爆破施工塔体受力分析及解体的全过程。

Claims (4)

1.一种平衡爆破方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
（1）在冷却塔圈梁及其上部筒体开挖减荷窗，在减荷窗上部开挖解体窗；
（2）在人字支腿上和圈梁上没有开挖减荷窗的部位布设炮孔；
（3）在上述炮孔中安装塑料导爆管雷管和炸药，在关于冷却塔底部圆心中心对称的两点同时引爆。
2.根据权利要求1所述的平衡爆破方法，其特征在于：步骤（1）中解体窗的顶部距地面的高度是冷却塔高度的20-25%。
3.根据权利要求1或2所述的平衡爆破方法，其特征在于：步骤（1）中所述减荷窗的宽度为1.5-2米，间距为9-10米。
4.根据权利要求1或2所述的平衡爆破方法，其特征在于：步骤（1）中所述解体窗的宽度为1.5-2米，间距为9-10米。
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