CN113843899B - 一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法，包括以下步骤：S1：确定废弃建筑物的位置；S2：通过位于水面外的驱动源驱动切割件对废弃建筑物进行一次或多次切割；S3：经过一次或多次切割后，既有建筑物预留有预定距离的废弃建筑物。本申请具有在分离废弃建筑物时不易对既有建筑物产生安全影响的效果。

Description

一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法

技术领域

本申请涉及水下障碍物处理的领域，尤其是涉及一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法。

背景技术

近年来，随着我国经济快速发展，大量临海或海中工程施工日渐增多，在工程施工过程中经常会遇到在既有建筑物周边存在影响后续工程施工的废弃建筑物，而相关技术中，现场的施工过程中，主要是采用水下爆破的方法来对废弃建筑物进行破除处理的。

针对上述中的相关技术，存在有因废弃建筑物紧邻既有建筑物，则爆破施工时会对既有建筑物产生安全影响，从而导致安全事故的发生。

发明内容

为了在分离废弃建筑物时不易对既有建筑物产生安全影响，本申请提供一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法及系统。

第一方面，本申请提供的一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法采用如下的技术方案：

一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法，包括以下步骤：

S1：确定废弃建筑物的位置；

S2：通过位于水面外的驱动源驱动切割件对废弃建筑物进行一次或多次切割；

S3：经过一次或多次切割后，既有建筑物预留有预定距离的废弃建筑物；

所述S3中既有建筑物上设置有供所述S2中驱动源安装的作业平台。

通过采用上述技术方案，其一，相比于水下爆破的方式，此种设计方式，是采用切割的方式将废弃建筑物从既有建筑物上分离出来的，所以在这个过程中，既有建筑物不会受到安全影响，从而不易导致安全事故的发生，其二，因不同切割件在进行切割时，在废弃建筑物上所形成切痕的宽度不同，故在切割后既有建筑物上还预留有废弃建筑物，则在切割过程中更加不易切削到既有建筑物，从而能更好地对既有建筑物进行保护，其三，驱动源位于水面外，则驱动源便不需要选择防水性能比较高的设备，有助于节约施工成本，而且在水下通过切割件，可直接通过水带走切割过程中产生的碎屑以及热量，所以既不用停止切割以清理碎屑，也不用外加冷却液进行冷却处理，从而使得切割工作更加便捷。

优选的，所述S1之后，S2之前还包括步骤：

S11：在废弃建筑物上安装吊装点；

S12：将起吊装置连接在吊装点上；

所述S3之后还包括步骤：

S4：通过起吊装置将废弃建筑物移出水面，并卸至指定位置。

通过采用上述技术方案，一方面，在废弃建筑物快与既有建筑物分离时，可通过起吊装置对废弃建筑物施加方向向上的拉力，则使得废弃建筑物不易突然下坠，从而不易出现既有建筑物靠近废弃建筑物的部分因废弃建筑物下坠而被分离出来的情况，进而有助于保护既有建筑物，另一方面，也可在废弃建筑物与既有建筑物分离后，使得废弃建筑物不易直接下沉，从而便于后续将废弃建筑物移出水面。

优选的，所述S2中，当进行多次切割时，废弃建筑物沿自身的长度方向被均匀分成多块。

通过采用上述技术方案，一方面，将废弃建筑物分成多块进行切割，可使得每块废弃建筑物的重量不易过大，而在临海水面施工时，通常会采用运输船来运输物资，所以运输船的吃水深度是有限的，故此种设计方式，能够使得运输船能够正常地进行废弃建筑物的运送，另一方面，沿废弃建筑物的长度方向进行分块，使得每切割一块废弃建筑物的进给量能够更小，从而更加便于驱动源驱动切割件进行切割。

优选的，当进行多次切割时，所述S2包括步骤：

S21：沿着多块废弃建筑物之间的切割路径进行切割处理；

S22：沿着废弃建筑物与既有建筑物之间的切割路径进行切割处理。

通过采用上述技术方案，相比于先沿着废弃建筑物与既有建筑物之间的切割路径进行切割处理的方式，在将废弃建筑物进行分块时，整块废弃建筑物是完全与既有建筑物分离时，此时便需要施加很大的拉力保持废弃建筑物不下沉，以完成分块的切割工作，所以此种设计方式，在沿着多块废弃建筑物之间的切割路径进行切割处理时，多块废弃建筑物因还与既有建筑物相连接，所以在这个过程中，多块废弃建筑物不需要通过外部设备施加拉力以使得自身保持不下沉，从而便于进行分离工作。

优选的，所述S2中，驱动源和切割件组成绳锯，并且多块废弃建筑物之间的分布方向与废弃建筑物和既有建筑物之间的交界面平行时，则所述S1之后，S2之前包括步骤：

S11：确定多块废弃建筑物之间的切割路径；

S12：确定多块废弃建筑物之间的切割路径与废弃建筑物和既有建筑物之间的切割路径所形成的汇合位置；

S13：通过钻孔处理在汇合位置处形成供绳锯的绳子穿过的切割孔；

S14：通过钻孔处理沿着切割路径形成多个辅助切割孔；

所述S13中，切割孔的孔径为60mm-150mm；

所述S14中，辅助切割孔的孔径为30mm-50mm。

通过采用上述技术方案，其一，因切割孔的设置，则绳锯的绳子不必通过一些滑轮装置来绕至既有建筑物远离废弃建筑物的一侧，才能达到使得绳锯的绳子呈一个闭合的环形，从而能更加便于进行分块处理，其二，绳锯绳子的直径大致在7.5-11.5mm之间，并且因是在水下进行施工，所以切割孔的孔径至少60mm，可便于将绳子穿过切割孔，其三，因既有建筑物上预留的废弃建筑物不会过多，并且在钻孔时，切割孔的垂直精度也会有误差，故切割孔的孔径至多为150mm，可在钻孔时不易损坏到既有建筑物，其四，辅助切割孔的设置，则废弃建筑物沿切割路径处的结构强度会被削弱，故后续在进行切割时，废弃建筑物更容易被切断，此外在切割时废弃建筑物若发生断裂，则断裂方向会沿着多个辅助切割孔的分布方向，从而不易因断裂而影响安装在废弃建筑物上其他元件的稳定性。

优选的，所述S1之前还包括步骤：

A1：对废弃建筑物的上方进行清淤处理；

A2：对废弃建筑物的下方进行清淤处理，使得废弃建筑物底面与淤泥之间形成能够将绳锯的绳子安装在废弃建筑物上的操作空间。

通过采用上述技术方案，因临海水下常常会有淤泥，故在进行钻孔前，需要对废弃建筑物的附近进行清淤处理，并且因绳子需要穿过切割孔，所以废弃建筑物的下方也需要进行清淤处理，以使得工作人员能够有足够的操作空间来将绳子安装在废弃建筑物上。

优选的，所述A2中，操作空间处设置有引导板，并且引导板通过连接件固定在废弃建筑物上，所述引导板与切割孔相连通的一端具有能够使绳子从竖直方向转变为水平方向的引导面，另一端用于使绳子延伸至废弃建筑物下表面的边缘外。

通过采用上述技术方案，相比于直接在废弃建筑物下方清理出一个供工作人员进去的空间的方式，此种设计方式，一方面，废弃建筑物下方清理淤泥的量能够更少，而且废弃建筑物下方的淤泥也不必进行放坡处理，以达到使淤泥不易塌方的目的，另一方面，当要安装绳子时，待绳子从切割孔上方移动至下方后，便可通过引导板使得绳子的一端水平移动至废弃建筑物的下表面外，相比于要工作人员进入废弃建筑物正下方的方式，此种设计方式，使得绳子更加便于安装在废弃建筑物上，有助于提升施工效率。

优选的，所述S3中，若切割起点位于废弃建筑物下表面，则当切割一次或切割多次且单块废弃建筑物与既有建筑物的连接处只剩一处时，在进给量超过废弃建筑物厚度的一半后，通过起吊装置对废弃建筑物施加方向向上的预定拉力。

通过采用上述技术方案，当在切割废弃建筑物与既有建筑物的最后一个连接处时，若进给量超过废弃建筑物厚度的一半后，废弃建筑物远离既有建筑物处的部分会向下塌陷，此时可通过起吊装置向废弃建筑物施加方向向上的预定拉力，以使得废弃建筑物远离既有建筑物的部分不易向下塌陷，所以绳子也不易被废弃建筑物夹紧，则一方面，可使得绳子受到的摩擦力更小，有助于提升绳子的耐磨损率，另一方面，使得绳子通过摩擦产生的切削力能更好地作用在未分离的部分上，从而既能节约施工成本，也能提升施工效率。

优选的，所述S2包括步骤：

S2a：通过第一切削速度以及第一进给速度对废弃建筑物进行切割；

S2b：待绳子完全嵌入废弃建筑物内时，通过第二切削速度以及第二进给速度对废弃建筑物进行切割；

所述S2a中的第一切削速度大于所述S2b中的第二切削速度，所述S2a中的第一进给速度大于所述S2b中的第二进给速度。

通过采用上述技术方案，一方面，在绳子未嵌入废弃建筑物时，提升切削速度以及进给速度，可提升绳子的切削力，从而使得绳子能够更快速地嵌入废弃建筑物，另一方面，绳子嵌入废弃建筑物内部时，绳子与废弃建筑物为面接触，所以绳子受到的摩擦力会增加，故此时降低切削速度以及进给速度，可使得绳子的耐磨损率得到提升。

第二方面，本申请提供一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离系统，采用如下技术方案：

优选的，所述既有建筑物上设置有作业平台，作业平台上设置有驱动源，并且驱动源连接有切割件，而且驱动源通过切割件用于将废弃建筑物与既有建筑物分离。

通过采用上述技术方案，一方面，驱动源位于水面外，现场施工时便于调整驱动源的工作情况，另一方面，因驱动源安装在作业平台上，则使得驱动源能够稳定地处于工作状态，从而便于通过切割件对水下的废弃建筑物进行切割。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过位于水面外的驱动源驱动切割件对废弃建筑物进行切割的方式，在将废弃建筑物从既有建筑物上分离出来的过程中，既有建筑物不会受到安全影响，从而不易导致安全事故的发生；

2.通过起吊装置连接在废弃建筑物的方式，在废弃建筑物快与既有建筑物分离时，可通过起吊装置对废弃建筑物施加方向向上的拉力，则使得废弃建筑物不易突然下坠，从而不易出现既有建筑物靠近废弃建筑物的部分因废弃建筑物下坠而被分离出来的情况，进而有助于保护既有建筑物；

3.通过多次切割，使得废弃建筑物沿自身的长度方向被均匀分成多块的方式，使得每切割一块废弃建筑物的进给量能够更小，从而更加便于驱动源驱动切割件进行切割。

附图说明

图1是本申请实施例1中为体现废弃建筑物在水下与既有建筑物的状态所做的示意图。

图2是本申请实施例1中为体现如何对废弃建筑物进行施工所做的示意图。

图3是本申请实施例1中为体现如何对废弃建筑物进行分块处理所做的示意图。

图4是本申请实施例2中为体现如何将绳子安装在废弃建筑物上所做的示意图。

附图标记说明：1、废弃建筑物；2、既有建筑物；3、吊装点；4、起吊装置；5、切割路径；51、分离路径；52、分块路径；6、切割孔；7、辅助切割孔；8、引导板；81、引导面；9、连接件；10、作业平台；11、绳锯；12、配重。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法。

实施例1，参照图1和图2，在临海施工时，既有建筑物2相邻处会存在有废弃建筑物1，并且废弃建筑物1通常也会被淤泥进行覆盖，则在施工时，先对废弃建筑物1上方以及下方的淤泥进行处理，并且废弃建筑物1下表面距离淤泥2m-2.5m，以供工作人员后续进入废弃建筑物1的下方，此外为了防止废弃建筑物1下方的淤泥塌方，废弃建筑物1下方的淤泥进行放坡处理，并且坡度比1:2，其中选择该种坡度比的原因，一方面，是根据临海处淤泥的情况来确定，以保持废弃建筑物1下方的淤泥不易扩散，另一方面，若降低坡度比，则会增加淤泥的开采量，从而提升施工成本。

参照图1和图2，在淤泥清理结束后，在既有建筑物2上安装作业平台10，并且作业平台10高出水面2m-3m，一方面，防止海浪冲击到作业平台10上的工作人员，另一方面使得作业平台10与水面之间存在有供工作人员进入的空间，在本实施例中，因对废弃建筑物1拆除的工具为绳锯11，所以作业平台10上方靠近废弃建筑物1一侧伸出既有建筑物21.5m至2m，以便于绳锯11对废弃建筑物1进行分离，此外作业平台10在远离废弃建筑物1的一侧还安装有配重12，以使得作业平台10平稳地安装在既有建筑物2上。

参照图2和图3，在本实施例中，废弃建筑物1会通过多次切割的方式均匀分成多块来达到将自身从既有建筑物2上分离的，所以切割路径5包括分离路径51以及分块路径52，其中分离路径51平行于既有建筑物2与废弃建筑物1之间交界面平行，分块路径52则与分离路径51相互垂直，故当作业平台10以及绳锯11安装结束后，便会在分块路径52与分离路径51的汇合位置进行钻孔处理，从而形成供绳子穿过的切割孔6。

参照图2和图3，在切割时，先切割分块路径52，再切割分离路径51，则在进行分块处理时，便不需要通过外部设备来防止废弃建筑物1不下沉，从而便于进行分离工作，也能减少租用设备的成本，此外在本实施例中，因废弃建筑物1会被分成四块，所以可以通过三个绳锯11来同时进行切割，故对应地切割孔6也设置有三个。

参照图2和图3，每一块废弃建筑物1上均设置有两个吊装点3，并且在本实施例中，施工时作业平台10的附近会有起重船，并且起重船上安装有起吊装置4。而且起吊装置4还会与吊装点3相连接，则一方面，在废弃建筑物1与既有建筑物2快要分离时，可通过起吊装置4对废弃建筑物1施加方向向上的力，从而不易因废弃建筑物1突然下坠而造成既有建筑物2靠近废弃建筑物1的部分被崩断的情况，另一方面，在废弃建筑物1分离后，起吊装置4也能更方便地将废弃建筑物1吊出水面，并卸至起重船上，从而使得废弃建筑物1分离后的处理工作更加流畅。

参照图2和图3，在本实施例中，既为了便于绳子穿过切割孔6，也为了切割孔6不易影响到吊装点3与废弃建筑物1的连接强度，所以切割孔6的孔径选择120mm，而因切割孔6位于分块路径52与分离路径51的汇合处，故分离路径51与既有建筑物2和废弃建筑物1之间的交界面存在120mm的距离，所以切割孔6内壁距离交界面最近距离为60mm，则当废弃建筑物1分离后，既有建筑物2上还预留有至少60mm厚度的废弃建筑物1，从而既达到拆除废弃建筑物1的目的，也使得既有建筑物2得到更好的保护。

此外在本实施例中，沿着分块路径52以及分离路径51上均匀开设有多个辅助切割孔7，并且辅助切割孔7的直径为40mm，一方面在切割时，辅助切割孔7处会出现应力集中的情况，从而使得废弃建筑物1更容易被切断，另一方面在切割时，若废弃建筑物1发生断裂，则断裂方向也会沿着位于同一路径上多个辅助切割孔7的分布方向，从而不易因断裂而影响到吊装点3与废弃建筑物1之间的连接强度。

参照图2和图3，在进行切割时，绳子与废弃建筑物1包括两种状态，其中一种为绳子未嵌入废弃建筑物1，此时会以第一切削速度和第一进给速度对废弃建筑物1进行切割，另一种为绳子嵌入废弃建筑物1中，此时会以第二切削速度和第二进给速度对废弃建筑物1进行切割，则四个速度对应选择多少，在后续实验表格数据进行体现。

参照下列实验表格，表格中会针对切削速度以及进给速度发生变化时，对径向切削力、切向切削力以及绳子的耐磨损率的变化进行统计，其中在实验中绳子所切割的材料为混凝土，切削宽度为50mm：

切削速度(m/s)	18	22	25	29
					径向切削力(N)	120	160	220	280
切向切削力(N)	40	60	100	130
					耐磨损率(cm^2/mm)	60	35	20	10

进给速度(mm/min)	1	2	3	4
					径向切削力(N)	200	250	310	390
切向切削力(N)	50	70	120	180
					耐磨损率(cm^2/mm)	70	50	25	15

通过上述表格，第一切削速度为25m/s第一进给速度为3mm/min，第二切削速度为22m/s，第二进给速度为2mm/min，故一方面，在绳子未嵌入废弃建筑物1时，可提升绳子的切削力，从而使得绳子能更快速地嵌入废弃建筑物1中，另一方面，在绳子嵌入废弃建筑物1中时，绳子受到的摩擦力会增大，故此时降低速度，可有效提升绳子的耐磨损率。

参照图2和图3，当绳子在切割分离路径51时，在进给量超过一半后，通过起吊装置4对废弃建筑物1施加方向向上的拉力，以使得废弃建筑物1不易夹住绳子，则一方面，可减少绳子所受到的摩擦力，从而减少绳子的磨损，另一方面，绳子与废弃建筑物1未分离部分之间的抵接紧密性不易因受到废弃建筑物1夹持而被削弱，则使得绳子摩擦所产生的切削力能更好地作用在未被分离的部分上，从而有助于提升施工效率。

以下为一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法，包括步骤：

S1：对废弃建筑物1上方以及下方进行清淤处理，并使得废弃建筑物1底面与淤泥之间留有2m-2.5m的空间；

S2：对废弃建筑物1下方的淤泥进行放坡处理，坡度比1∶2；

S3：在既有建筑物2上建造作业平台10，并使得作业平台10高出水面2m-3m；

S4：在作业平台10靠近废弃建筑物1的一侧上安装绳锯11，远离废弃建筑物1的一侧上安装配重12；

S5：确定分块路径52以及分离路径51，并使得分离路径51与交界面存在120mm的距离；S6：在分块路径52以及分离路径51的汇合位置进行钻孔处理，以形成切割孔6；

S7：沿分离路径51以及分块路径52进行钻孔处理，以形成辅助切割孔7；

S8：工作人员进入废弃建筑物1下方的区域，并人工将绳子安装在废弃建筑物1上；

S9：将吊装点3安装在废弃建筑物1的上表面上；

S10：通过起重船上的起吊装置4与吊装点3相连接；

S11：通过第一切削速度以及第一进给速度沿着分块路径52对废弃建筑物1进行切割；

S12：待绳子完全嵌入废弃建筑物1内时，通过第二切削速度以及第二进给速度对废弃建筑物1进行切割；

S13：通过第一切削速度以及第一进给速度沿着分离路径51对废弃建筑物1进行切割；

S14：待绳子完全嵌入废弃建筑物1内时，通过第二切削速度以及第二进给速度对废弃建筑物1进行切割；

S15：待进给量超过废弃建筑物1厚度一半后，通过起吊装置4对废弃建筑物1施加方向向上的拉力；

S16：待废弃建筑物1与既有建筑物2分离后，通过起吊装置4将废弃建筑物1吊出水面，并卸至起重船上。

实施例2，参照图4，与实施例1的不同之处在于：在废弃建筑物1下方与淤泥之间设置有引导板8，并且引导板8通过连接件9固定在废弃建筑物1的下表面上，其中连接件9包括与引导板8相连接的绳子以及与绳子固定连接的吸盘，则便可通过吸盘将引导板8固定在废弃建筑物1上。

参照图4，引导板8与切割孔6相连通的一端具有引导面81，并且引导面81呈弧面过渡设置，则当绳子通过引导面81后，绳子能够竖直方向转变为水平方向，引导板8的一端则延伸在废弃建筑物1下表面的边缘外，从而使得绳子能沿着引导板8移动至不被废弃建筑物1所遮挡的位置处。

参照图4，相比于人工进入废弃建筑物1下方来安装绳子的方式，此种设计方式，一方面，废弃建筑物1下方的淤泥开采量能够减少，并且也不需要进行放坡处理，另一方面，在安装绳子不需要人工进入废弃建筑物1的下方来将绳子一端绕至废弃建筑物1远离既有建筑物2的一侧，从而既能提升施工效率，也能降低施工成本。

此外对于本申请一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离系统，在方法中已经详细叙述，故在此不再重复进行赘述。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：确定废弃建筑物(1)的位置；

S2：通过位于水面外的驱动源驱动切割件对废弃建筑物(1)进行多次切割；

S3：经过多次切割后，既有建筑物(2)预留有预定距离的废弃建筑物(1)；

所述S2中，当进行多次切割时，废弃建筑物(1)沿自身的长度方向被均匀分成多块；

当进行多次切割时，所述S2包括步骤：

S21：沿着多块废弃建筑物(1)之间的切割路径(5)进行切割处理；

S22：沿着废弃建筑物(1)与既有建筑物(2)之间的切割路径(5)进行切割处理；

所述S2中，驱动源和切割件组成绳锯(11)，并且多块废弃建筑物(1)之间的分布方向与废弃建筑物(1)和既有建筑物(2)之间的交界面平行，所述S1之后，S2之前包括步骤：

S11：确定多块废弃建筑物(1)之间的切割路径(5)；

S12：确定多块废弃建筑物(1)之间的切割路径(5)与废弃建筑物(1)和既有建筑物(2)之间的切割路径(5)所形成的汇合位置；

S13：通过钻孔处理在汇合位置处形成供绳锯(11)的绳子穿过的切割孔(6)；

S14：通过钻孔处理沿着切割路径(5)形成多个辅助切割孔(7)；

所述S13中，切割孔(6)的孔径为60mm-150mm；

所述S14中，辅助切割孔(7)的孔径为30mm-50mm；

所述S1之前还包括步骤：

A1：对废弃建筑物(1)的上方进行清淤处理；

A2：对废弃建筑物(1)的下方进行清淤处理，使得废弃建筑物(1)底面与淤泥之间形成能够将绳锯(11)的绳子安装在废弃建筑物(1)上的操作空间；

所述A2中，操作空间处设置有引导板(8)，并且引导板(8)通过连接件(9)固定在废弃建筑物(1)上，所述引导板(8)与切割孔(6)相连通的一端具有能够使绳子从竖直方向转变为水平方向的引导面(81)，另一端用于使绳子延伸至废弃建筑物(1)下表面的边缘外；

所述S2包括步骤：

S2a：通过第一切削速度以及第一进给速度对废弃建筑物(1)进行切割；

S2b：待绳子完全嵌入废弃建筑物(1)内时，通过第二切削速度以及第二进给速度对废弃建筑物(1)进行切割；

所述S2a中的第一切削速度大于所述S2b中的第二切削速度，所述S2a中的第一进给速度大于所述S2b中的第二进给速度。

2.根据权利要求1所述的水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法，其特征在于：所述S1之后，S2之前还包括步骤：

S1a：在废弃建筑物(1)上安装吊装点(3)；

S1b：将起吊装置(4)连接在吊装点(3)上；

所述S3之后还包括步骤：

S4：通过起吊装置(4)将废弃建筑物(1)移出水面，并卸至指定位置。

3.根据权利要求2所述的水下紧邻既有建筑物的废弃建筑物分离方法，其特征在于：所述S3中，若切割起点位于废弃建筑物(1)下表面，则当单块废弃建筑物(1)与既有建筑物(2)的连接处只剩一处时，在进给量超过废弃建筑物(1)厚度的一半后，通过起吊装置(4)对废弃建筑物(1)施加方向向上的预定拉力。