CN117232356A - 一种半密闭式弹药销毁塔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及弹药销毁用辅助装置技术领域，具体涉及一种半密闭式弹药销毁塔，包括地基层、塔身和塔顶，所述的地基层埋于地下，塔身设置在地基层上方，地基层和塔身组成桶状结构，地基层水平方向横截面积大于塔身外缘直径，塔顶为球形圆顶，塔顶设置在塔身顶端；所述的塔身下部设置在地下，塔身内设置有引爆部，引爆部上端面设置于地平面处，引爆部与塔身内壁连接处设置有一周碎石层，引爆部底部中心处设置有碎石堆，碎石层和碎石堆之间填充有细沙层，细沙层顶部中心处设置为引爆点，所述的塔身一侧设置有入口，采用销毁塔实现定点定量快速销毁的能力，同时增加防护性能，保证人员安全，便于引爆后引爆结果的验证工作开展。
Description
技术领域
本发明涉及弹药销毁用辅助装置技术领域，具体涉及一种半密闭式弹药销毁塔。
背景技术
弹药销毁即是将报废或存在安全隐患的弹药通过技术手段处理后将弹药中的炸药进行引爆处理，弹药销毁工作存在极大的风险，属于高危工作，目前主要的销毁方式是在野外露天进行引爆处理，存在诸多弊端。
一是操作人员人身安全问题，露天引爆存在防护性差，容易发生弹片飞射等现象，同时后续引爆结果不易进行核对验证；二是工程量大的问题，需要先挖制深坑后进行回填的工作，极大制约了工作效率；三是销毁场所不固定，引爆时安全区域范围广，每次销毁时需要投入大量的人力进行警戒，防止人民群众误入引爆场所；四是随着城市的快速发展，弹药销毁的定点单位和销毁场所由原来的远郊发展成为近郊，与人民群众的生产生活区域邻近，弹药销毁时会产生较大的环境污染，影响人民群众的生产生活。
发明内容
为克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种半密闭式弹药销毁塔，有效提升安全性，保证弹药销毁的可靠性，提升工作效率，保证人员及财产安全，降低环境污染，解决了现有技术中存在的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种半密闭式弹药销毁塔，包括地基层、塔身和塔顶，所述的地基层埋于地下，塔身设置在地基层上方，地基层和塔身组成桶状结构，地基层水平方向横截面积大于塔身外缘直径，塔顶为球形圆顶，塔顶设置在塔身顶端；所述的塔身下部设置在地下，塔身内设置有引爆部，引爆部上端面设置于地平面处，引爆部与塔身内壁连接处设置有一周碎石层，引爆部底部中心处设置有碎石堆，碎石层和碎石堆之间填充有细沙层，细沙层顶部中心处设置为引爆点，所述的塔身一侧设置有入口，采用销毁塔实现定点定量快速销毁的能力，同时增加防护性能，保证人员安全，便于引爆后引爆结果的验证工作开展。
进一步所述的塔身和塔顶连接处设置有通风窗，通风窗贯穿塔身，通风窗竖直设置，通风窗在塔身一周均匀设置有多个，增加通风窗能增加泄压排烟的能力。
通风窗实现了销毁塔半密闭式设计要求，主要功能是减少爆轰冲击对塔体的作用即泄爆；此外通风窗沿塔身周围呈环形阵列分布设计，可以形成空气直线对流，提升了排烟排气能力，优点是缩短销毁周期，提高销毁效率。
进一步所述的入口外侧设置有防护廊，防护廊连通入口，入口和防护廊形成L型结构，通过防护廊形成入口位置的防护结构。
根据炸药在有限空间内爆炸的毁伤机理，存在冲击波、热效应和准静态压力等多种毁伤元素。销毁弹药在塔内殉爆后压力迅速上升，然后迅速下降到一定值，而销毁塔入口门距离起爆中心比较近，承受冲击的压力比较大，存在薄弱环节，因此在销毁塔入口处设置L型防护连廊，可以防止塔入口门在冲击波作用下脱落抛射出去，提高安全性。
进一步所述的塔身一侧设置有引爆窗，引爆窗包括通孔和盖板，通孔贯穿塔身，盖板设置在塔身内侧，盖板上方铰接在塔身内壁，盖板遮挡通孔，利用引爆窗形成引爆电线的穿入接口。
本销毁塔为半密闭式设计，不便于采用火雷管进行起爆，因此需要设计引爆窗为电雷管起爆穿引导线；除此之外采用镀锌钢管主要原因是此材料具有防止静电的作用，可以降低静电对起爆雷管的影响，确保作业过程中被销毁弹药的稳定性；引爆窗高度的设计只要方便穿引，不会划伤导线为宜。
进一步所述的引爆窗设置有两个，两个引爆窗可形成一个引爆窗成为备用通道的功能。
进一步所述的塔身还设置有观测管，观测管竖直设置，观测管贯穿碎石层和地基层，观测管下端延伸至地下水位处，利用观测管可观测地下水位情况，保证工作安全性。
炸弹和其他弹药含有铅、汞和TNT，销毁后产生的大量有毒元素影响土壤和地下水源。因此设置有观测管，观测管竖直设置，观测管贯穿碎石层和地基层，观测管下端延伸至地下水位处，利用观测管可观测地下水位情况，保证工作安全性。
进一步所述的塔身内壁、塔顶内壁、碎石层除顶部外缘、地基层与细沙层接触处和碎石堆顶面均设置有防护钢板，增加防护钢板可提升销毁塔的整体使用寿命。防护钢板采用普通钢材。
进一步所述的塔身内壁设置有凸台，凸台延塔身内壁水平环形设置，利用凸台阻挡弹片从通风窗处飞出，提升安全性。
销毁塔起爆点位于圆形塔身地面中心，通风窗分布于塔身上部，在通风窗下方设置凸台，防止销毁弹药起爆后破片飞出通风窗进行破坏，凸台延塔身内壁水平环形设置，凸台深度根据房檐外沿或通风窗下沿和起爆中心点的连线与凸台所在水平面的交点到塔身的距离确定，实现100%的阻隔破片飞散的要求，提升安全性。
进一步所述的塔顶外缘设置有房檐，房檐设置在通风窗上方，房檐起到阻挡雨水的作用，防止雨水进入塔身。
进一步所述的地基层、塔身和塔顶均采用钢筋混凝土浇注成型，整体采用钢筋混凝土结构以增加整体强度。
本发明的有益效果是：
1.固定的销毁场所，可重复利用，杜绝大量的工程量，有效提升弹药销毁效率；
2.有效防止单片飞溅，同时保证操作人员人身安全；
3.有效制约爆炸空间，方便引爆后的检查和验证工作，同时方便碎片整理收集工作；
4.有效抑制噪音传播，同时降低周围环境污染问题；
5.有效降低作业范围，缩小安全警戒范围，降低人员投入，保证周围人民群众人身安全。
附图说明
图1是本发明主视结构示意图；
图2是图1本发明A-A截面结构示意图；
图3是图1本发明B-B截面结构示意图。
图中：1.地基层，2.塔身，201.入口，202.通风窗，203.防护廊，204.凸台，3.塔顶，301.房檐，4.引爆部，401.碎石层，402.碎石堆，403.细沙层，404.引爆点，5.引爆窗，501.通孔，502.盖板，6.观测管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：
一种半密闭式弹药销毁塔，包括地基层1、塔身2和塔顶3，所述的地基层1埋于地下，塔身2设置在地基层1上方，地基层1和塔身2组成桶状结构，地基层1水平方向横截面积大于塔身2外缘直径，塔顶3为球形圆顶，塔顶3设置在塔身2顶端；所述的塔身2下部设置在地下，塔身2内设置有引爆部4，引爆部4上端面设置于地平面处，引爆部4与塔身2内壁连接处设置有一周碎石层401，引爆部4底部中心处设置有碎石堆402，碎石层401和碎石堆402之间填充有细沙层403，细沙层403顶部中心处设置为引爆点404，所述的塔身2一侧设置有入口201，圆柱形塔身和半球形塔顶，可以均匀承受爆炸冲击载荷，受力均匀，且能有效避免压力重叠，同时引爆部4采用碎石和细沙结合的结构，能有效吸收爆炸时产生冲击，降低爆炸冲击载荷。
本发明设计时采用圆柱体塔身和半球形塔顶的组合结构，使其内部能够均匀的承受爆炸冲击载荷，以塔身内部半径为4米，计算4米处冲击波超压，按照如下公式计算：
，
其中WT=10kg，R=4m，=4×105pa，从塔壁受力比较合理的超压角度计算考虑，塔的平面尺寸应满足：
，
式中：R为爆心至塔壁的距离（m），WT为中心爆炸时的炸药量（kg，以TNT当量计）；0.88为考虑超压均匀分布的折减系数，2.73～2.00为壁上超压为（3～6）×105pa时的相对距离（m/kg1/3）。
当壁上超压为3×105pa时，取2.73计算R=5.12m
当壁上超压为6×105pa时，取2.00计算R=3.79m；
该塔身内部半径R=4米，作用在壁面上的超压∆p=4×105pa，正好介于塔的平面尺寸设计的区间范围内。实际销毁时，10kgTNT当量的弹药是竖直埋在砂土中的，细沙层会削弱爆炸冲击波的能量，因此与待销毁弹药质心相同水平线上，垂直作用在壁面上的冲击波超压要小于∆p=4×105pa，因此，本销毁塔能够承受的爆炸冲击载荷为10kgTNT当量炸药爆炸时的载荷。即本销毁塔能够销毁弹药的TNT当量为≤10kg。
同时可根据实际销毁的弹药当量选择碎石和细沙大小，进而保证销毁工作的安全性，碎石通常选用13石子，即石子粒径通常在16mm～31.5mm之间的碎石，细沙通常选用Ⅰ级配区，即沙子粒径通常在0.25mm～0.35mm之间的细沙，有效削弱了冲击波和地震波对塔身结构的破坏作用，具备长寿命反复作业的能力；因此，该销毁塔是一种能够在有限的安全距离内安全开展大当量弹药销毁的高可靠性，高寿命的新型弹药销毁塔。
进一步所述的塔身2和塔顶3连接处设置有通风窗202，通风窗202贯穿塔身2，通风窗202竖直设置，通风窗202在塔身2一周均匀设置有多个，增加通风窗202使其既能快速泄压排烟，又能有效抑制破片飞散，从而大大缩短销毁作业时的安全距离，具备在城镇边缘销毁作业的能力，均布式、开放型采光泄压通风窗，具备在无电力照明情况下安全作业的能力，尤其适合销毁有电磁防护要求的弹药。
进一步所述的入口201外侧设置有防护廊203，防护廊203连通入口201，入口201和防护廊203形成L型结构，在入口201处增加防护廊203可对入口201形成遮挡结构，防止引爆时有弹片碎石等从入口201处飞溅出来。
进一步所述的塔身2一侧设置有引爆窗5，引爆窗5包括通孔501和盖板502，通孔501贯穿塔身2，盖板502设置在塔身2内侧，盖板502上方铰接在塔身2内壁，盖板502遮挡通孔501；所述的引爆窗5设置有两个，盖板502上方采用销轴结构与塔身2链接，此处设置两个通道，其中一个为备用通道，使用时从外部采用DN32镀锌钢管内穿起爆电线，穿过通孔501至内部，工作人员从塔内拽起爆电线至塔内引爆点404。
进一步所述的塔身2还设置有观测管6，观测管6竖直设置，观测管6贯穿碎石层401和地基层1，观测管6下端延伸至地下水位处，由于爆炸对地质和周围环境容易造成影响，因此需要对地下水水位进行观察判断，保证弹药销毁工作的安全性。
进一步所述的塔身2内壁、塔顶3内壁、碎石层401除顶部外缘、地基层1与细沙层403接触处和碎石堆402顶面均设置有防护钢板，防护钢板能有效增加本发明的内部结构强度，钢板可有效吸收冲击波，同时能有效阻挡飞溅的弹药碎片，防止直接作用塔身2等内壁，破坏塔体结构，有效增加本发明的使用寿命。
进一步所述的塔身2内壁设置有凸台204，凸台204延塔身2内壁水平环形设置，凸台204不仅能增加塔身2对塔顶3的支撑能力，同时对通风窗202形成遮挡作用，引爆点404位于塔身2下部中心处，爆炸会以引爆点404为圆心成球形散射，因此凸台204可对弹片进行阻挡，防止弹片从通风窗202飞出。
进一步所述的塔顶3外缘设置有房檐301，房檐301设置在通风窗202上方，房檐301起到阻挡雨水的能力，防止雨水灌入塔身2中。
进一步所述的地基层1、塔身2和塔顶3均采用钢筋混凝土浇注成型，整体浇筑式结构能有效增加本申请的结构稳定性，提升使用寿命。
根据销毁弹药的当量，销毁时在塔内中心位置先挖适宜深度的坑，坑的直径以便于开展作业为宜，不宜太大，将待销毁弹药采用立式装坑法进行装坑，完成装坑后安放引爆炸药包并用挖出的细沙回填掩埋待待销毁弹药，塔内外技术人员配合测量起爆电线导通情况，起爆电线测量导通无误后将塔外起爆点处的起爆电线短接，塔外人员专人进行电雷管测量，将测量无误的电雷管由专人送至塔内，由塔内人员将电雷管引线与起爆电线连接，连接后将电雷管插入引爆炸药包内，完成上述操作后，塔内人员按照命令迅速撤离至远处起爆点，待塔内人员撤离，所有人员就位后，由指挥员下达起爆命令，操作手给起爆器充电并按下起爆按钮，完成起爆，爆炸完成后确定安全的情况下，由专人进入塔内检查爆炸情况，清理现场弹药碎片等，保证弹药全部销毁成功，防止有未引爆弹药遗漏。
具体销毁方法如下：
1.爆破坑的位置
爆破坑位于销毁塔底部中心处。
2.坑的尺寸
坑的形状为平底漏斗状，底部尺寸通常为1.2m*0.8m，深度根据销毁弹药选择，一般为1m-1.5m，销毁坑越深可以减少破片飞出的数量和破片飞散的距离。
3.填土掩埋的作用
填土掩埋的作用是固定引爆药块，阻挡和减少破片飞散，使得引爆炸药在爆炸瞬间，能量限制在坑内，起到瞬间能量“闭塞”的作用，减少爆轰产物的逸散，有利于爆炸能量集中引爆弹药，提高爆炸的效果。
4.立式装坑法
装坑方法选择立式装坑法。选一个弹壳薄、装药量多、威力大、易起爆的弹丸做中心弹，立放在爆破坑中央，并将中心弹埋入爆破坑内，一般埋至弹带处位置，然后，再将其他弹丸倾斜立放在中心弹周围，使弹头均向中心弹靠拢，以使弹壳比较薄的弧形部相互靠紧，便于放置引爆炸药块，并用土将弹堆周围的孔隙填实，以固定弹堆，放置移位和倒塌；若为单枚弹药销毁直接埋于中心点处。
5.引爆炸药放置
引爆炸药的摆放放置直接影响爆破效果，引爆药块应放置于弹药的易起爆端。立式装坑法的引爆药块放置于弹堆顶部中央，紧贴压住堆顶，若是单枚放置于弹头部，以保证引爆药块爆炸后，能够确实引爆所有销毁弹药。
6.电力法点火起爆
电力法销毁弹药的可控性好，点火和排除“哑炮”时比较安全，是弹药销毁过程中经常采用的方法，在应用电力法销毁弹药时作业人员着装和电起爆器材都要按照规定要求执行。
7.炸后现场清理
爆后现场清理，首先需判断爆破效果，然后再进行清坑和对炸毁不彻底的废弹药进行处置。
Claims (10)
1.一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：包括地基层（1）、塔身（2）和塔顶（3），所述的地基层（1）埋于地下，塔身（2）设置在地基层（1）上方，地基层（1）和塔身（2）组成桶状结构，地基层（1）水平方向横截面积大于塔身（2）外缘直径，塔顶（3）为球形圆顶，塔顶（3）设置在塔身（2）顶端；所述的塔身（2）下部设置在地下，塔身（2）内设置有引爆部（4），引爆部（4）上端面设置于地平面处，引爆部（4）与塔身（2）内壁连接处设置有一周碎石层（401），引爆部（4）底部中心处设置有碎石堆（402），碎石层（401）和碎石堆（402）之间填充有细沙层（403），细沙层（403）顶部中心处设置为引爆点（404），所述的塔身（2）一侧设置有入口（201）。
2.根据权利要求1所述的一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：所述的塔身（2）和塔顶（3）连接处设置有通风窗（202），通风窗（202）贯穿塔身（2），通风窗（202）竖直设置，通风窗（202）在塔身（2）一周均匀设置有多个。
3.根据权利要求1所述的一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：所述的入口（201）外侧设置有防护廊（203），防护廊（203）连通入口（201），入口（201）和防护廊（203）形成L型结构。
4.根据权利要求1所述的一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：所述的塔身（2）一侧设置有引爆窗（5），引爆窗（5）包括通孔（501）和盖板（502），通孔（501）贯穿塔身（2），盖板（502）设置在塔身（2）内侧，盖板（502）上方铰接在塔身（2）内壁，盖板（502）遮挡通孔（501）。
5.根据权利要求4所述的一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：所述的引爆窗（5）设置有两个。
6.根据权利要求1所述的一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：所述的塔身（2）还设置有观测管（6），观测管（6）竖直设置，观测管（6）贯穿碎石层（401）和地基层（1），观测管（6）下端延伸至地下水位处。
7.根据权利要求1所述的一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：所述的塔身（2）内壁、塔顶（3）内壁、碎石层（401）除顶部外缘、地基层（1）与细沙层（403）接触处和碎石堆（402）顶面均设置有防护钢板。
8.根据权利要求1所述的一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：所述的塔身（2）内壁设置有凸台（204），凸台（204）延塔身（2）内壁水平环形设置。
9.根据权利要求2所述的一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：所述的塔顶（3）外缘设置有房檐（301），房檐（301）设置在通风窗（202）上方。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种半密闭式弹药销毁塔，其特征在于：所述的地基层（1）、塔身（2）和塔顶（3）均采用钢筋混凝土浇注成型。
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