DD301300A7

DD301300A7 - PROCESS FOR SEGMENTED LOCKING OF HIGH BUILDINGS

Info

Publication number: DD301300A7
Application number: DD32965089A
Authority: DD
Inventors: Gerlinde Gattung; Wolfgang Dr Rer Nat Reichel; Rainer Dr-Ing Melzer; Dietrich Dr-Ing Korth; Bernd Augsten
Original assignee: Verkehrsbau Union Gmbh; Univ Dresden Tech
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1992-11-19

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur segmentierten Sprengung hoher Bauwerke. Die Erfindung beschreibt ein Verfahren, mit dem hohe Bauwerke aus Holz, Stahl, Mauerwerk, Beton, Stahl- oder Spannbeton, z. B. Industrieschornsteine und Türme, abgebrochen werden können. Durch Anordnung mehrerer Sprengebenen werden mehrere Fallöffnungen im Bauwerk derart geschaffen, daß diese als Knickpunkte wirken und die Fallrichtung bestimmen. Wesentlich ist, daß die zeitliche Folge und Lage der Sprengungen ein segmentweises Trennen und Umkippen des Bauwerkes bewirkt und dadurch eine verkürzte Aufschlaglänge des Abbruchobjektes erreicht wird. Fig. 2The invention includes a method for segmented blasting of tall structures. The invention describes a method by which high structures made of wood, steel, masonry, concrete, steel or prestressed concrete, z. As industrial chimneys and towers can be canceled. By arranging several blasting areas several drop holes are created in the building so that they act as break points and determine the direction of fall. It is essential that the temporal sequence and location of the explosions causes a segment-by-segment separation and overturning of the structure, thereby achieving a shortened impact length of the demolition object. Fig. 2

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem hohe Bauwerke, z. B. Industrieschornsteine und Türme, durch Sprengung mit verkürzter Fallänge abgebrochen werden können.The invention relates to a method with the high structures, z. As industrial chimneys and towers can be canceled by blowing with shortened fall length.

Die Bauwerke können aus Holz, Stahl, Mauerwerk, Beton, Stahl oder Spannbeton bestehen.The structures can be made of wood, steel, masonry, concrete, steel or prestressed concrete.

Characteristic of the known state of the art

Bisher erfolgte der vollständige Abbruch hoher, schlanker Bauwerke durch Sprengen, indem eine Sprengebene im unteren Bereich des Bauwerkes angeordnet und gezündet wurde. Bekannt sind Verfahren, bei denen hohe Bauwerke aus Holz, Stahl, Mauerwerk, Beton, Stahl- oder Spannbeton durch vollständiges Aussprengen einer Öffnung in eine vorbestimmte Richtung zum Umfallen gebracht werden. Die Schwächung der tragenden Konstruktion wird hierbei so groß gewählt, daß die Tragfähigkeit im Bereich der Sprengebene unterbrochen und ein Umkippen des oberhalb der Sprengebene vorhandenen Bauwerksteils infolge Schwerkraft bewirkt wird. Nur bei hohen Bauwerken aus Mauerwerk oder Beton erfolgt eier Abbruch auch durch vollständige Sprengung der gesamten Tragkonstruktion in einem vorbestimmten Bereicht, so daß sich der oberhalb der Sprengebene befindliche Teil des Bauwerkes vertikal nach unten bewegt und ein Insichzusammenfallen eintritt. Über die Größe der Sprengbereiche sind für beide Arten der Abbruchsprengung verschiedene konstruktive Ausführungen bekannt. Die bekannten Abbruchsprengverfahren haben mehrere Nachteile. Beim Sprengen mit Fallrichtung ist in Fallrichtung eine freie Fläche mit einer Länge erforderlich, die mindestens der Höhe des Abbruchobjektes entsprechen muß. Diese Voraussetzung ist jedoch nur selten vorhanden, so daß entweder eine Zerstörung oder eine vorherige Beseitigung der im Aufschlagbereich vorhandenen Anlagen und Gebäude unvermeidbar ist, sofern das Anordnen zeit- und materialaufwendiger Schutzkonstruktionen nicht realisiert werden kann. Beim Sprengen mit einem Insichzusammenfallen des Bauwerkes muß allseitig zumindest ein in der Schuttkegeibreite entsprechender freier Raum vorhanden sein, sofern die vorgenannten Auswirkungen oder Maßnahmen vermieden werden sollen.So far, the complete demolition of tall, slender buildings by blasting by a blasting area was located in the lower part of the building and ignited. Methods are known in which high structures made of wood, steel, masonry, concrete, steel or prestressed concrete are made to fall over by completely blasting an opening in a predetermined direction. The weakening of the supporting structure is here chosen so large that the carrying capacity is interrupted in the field of blasting and tilting of existing above the blasting area structural part is caused by gravity. Only in high buildings of masonry or concrete eggs demolition is also carried out by complete demolition of the entire supporting structure in a predetermined area, so that the located above the blasting area part of the building moves vertically down and enters a collision. About the size of the blasting areas different constructive designs are known for both types of demolition blasting. The known Abbruchsprengverfahren have several disadvantages. When blasting with fall direction a free surface with a length is required in the direction of fall, which must be at least equal to the height of the demolition object. However, this condition is rare, so that either a destruction or a previous elimination of existing in the impact area facilities and buildings is unavoidable, unless the arranging time and material consuming protective structures can not be realized. When blasting with a collapse of the structure of the building must be present on all sides at least one corresponding in the Schuttkegeibreite free space, if the above effects or measures should be avoided.

Für Bauwerke aus Stahl, Holz, Stahl- oder Spannbeton ist der vollständige Abbruch durch Sprengen bisher nur mit Fallrichtung möglich.For buildings made of steel, wood, steel or prestressed concrete, the complete demolition by blasting is only possible with fall direction.

Wenn die für die Abbruchsprengungen erforderliche Aufschlaglänge nicht zur Verfügung steht oder nicht geschaffen werden kann, so ist ein stückweises Abtragen des Schornsteines durch einzelne Teilsprengungen bekannt. Die einzelnen Segmente kippen jeweils in ihrer ganzen Länge in die vorgesehene Fallrichtung. Nachteilig ist hierbei, daß nach jeder Teilsprengung Beräumungs-, Rüst- und Ladearbeiten erforderlich sind. Loso Trümmer auf der oberen Sprengebene bergen akute Gefahren.If the impact length required for the demolition blasting is not available or can not be created, a piecewise removal of the chimney by individual partial blasting is known. The individual segments each tilt over their entire length in the intended fall direction. The disadvantage here is that after each partial blasting, clearing, set-up and loading work are required. Loso debris on the upper blast site harbor acute dangers.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist ein Sprengverfahren zum Abbruch hoher Bauwerke aus Holz, Stahl, Mauerwerk, Beton, Stahl- oder Spannbeton, bei dem durch Segmentieren des Abbruchobjektes Schäden an benachbarten Objekten vermieden sowie der Zeitaufwand und die Kosten des Sprengverfahrens gebenüber dem stückweisen Abtragen durch Teilsprengungen verringert werden. Im Ergebnis des Sprengverfahrens soll das Abbruchmaterial in möglichst kleinen Stücken vorliegen, damit der Aufwand für eine Nachzerkleinerung, besonders bei Bauwerken aus Stahl- und Spannbeton, verringert wird. Die durch die Sprengung entstehenden Bauwerksteile sollen vorwiegend im Bereich des Fußpunktes des Sprengobjektes auftreffen.The object of the invention is a blasting method for demolishing tall structures made of wood, steel, masonry, concrete, steel or prestressed concrete, in which avoided by segmenting the demolition object damage to adjacent objects and the time and cost of the blasting over the piecewise ablation by partial blasting be reduced. As a result of the blasting process the demolition material should be present in the smallest possible pieces, so that the cost of post-shredding, especially in buildings made of steel and prestressed concrete, is reduced. The parts of the structure resulting from the demolition are supposed to strike mainly in the area of the base of the explosive object.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das ansich bekannte Verfahren zum Abbruch hoher Bauwerke durch zeitlich getrennte Teilsprengungen von Abschnitten dahingehend weiterzuentwickeln, daß vor der ersten Detonation alle für den Abbruch vorgesehenen Sprengebenen vorbereitet werden können und daß bei jeder Detonation in einer Sprengebene eine Zerstörung bereits in anderen Sprengebenen eingebrachter Sprengladungen ausgeschlossen wird.The object of the invention is to further develop the ansich known method for demolishing high structures by time-separated partial blasting of sections to the effect that before the first detonation all blasting foreseen for the demolition can be prepared and that at each detonation in a blasting stage destruction already in other blasting charges of introduced explosive charges is excluded.

Zusätzlich zu der beim stückweisen Abtragen des Schornsteins durch einzelne Teilsprengungen bisher vorbereiteten Sprengebene werden weitere Sprengebenen - zumindest eine - höhenmäßig so angeordnet, daß der Abstand von einer zur folgenden Sprengebene kleiner ist als die Länge der zur Verfugung stehenden Aufschlagfläche. In den einzelnen Ebenen werden nacheinander Fallöffnungen herausgesprengt, wobei der zeitliche Abstand zwischen Detonationen der einzelnen Sprengebenen mindestens so groß ist, daß ein segmentiertes Trennen und Umkippen des Bauwerkes in jeder Sprengebene erreicht wird. Das Heraussprengen der Fallöffnungen wird derartig durchgeführt, daß Knickpunkte entstehen, die unter zeitlicher Berücksichtigung der Bewegungsvorgänge ein Zusammenknicken der einzelnen Bauwerksteile in vorgesehener Richtung bewirken. Durch Anordnung von mindestens zwei Knickpunkten erfolgt ein Aufeinandertreffen der Teile des Abbruchobjektes auf der Aufschlagfläche mit einer zusätzlichen Zerkleinerung des Abbruchmaterials.In addition to the fragmentary removal of the chimney by individual partial blasts previously prepared blasting level further blasting levels - at least one - height arranged so that the distance from one to the next blasting level is smaller than the length of the available impact surface. In the individual levels case openings are blown out successively, the time interval between detonations of the individual blasting areas is at least so large that a segmented separation and tipping of the structure is achieved in each blasting area. The blasting of the drop openings is carried out in such a way that break points occur, which cause temporal consideration of the movement processes a buckling of the individual structural parts in the intended direction. By arranging at least two break points, the parts of the demolition object meet on the impact surface with an additional comminution of the demolition material.

Wesentlich ist, daß der zeitliche Abstand zwischen den Detonationen der einzelnen Sprengebuiien so begrenzt ist, daß die Detonation für die zuletzt herausgesprengte Fallöffnung während des Fallens der anderen Segmente, aber noch vor deren Aufschlagen auf der Aufschlagfläche erfolgt.It is essential that the time interval between the detonations of the individual Sprengebuiien is limited so that the detonation takes place for the last blown-out drop opening during the fall of the other segments, but before their impact on the impact surface.

Durch die Festlegung der Anzahl der Sprengebenen und deren Abstände untereinander kann somit eine Anpassung der Länge der herab- oder umstürzenden Teile des Bauwerkes auf eine vorgegebene beschränkte Aufschlagfläche erfolgen Die Größe der in den Sprengebenen herauszusprengenden Fallöffnungen ergeben sich aus statischen Berechnungen, in denen die Masse und der Schwerpunkt des abzuknickenden Bauwerksteiles einschließlich der durch die herausgesprengte Fallöffnung hervorgerufenen Schwerpunktverschiebung berücksichtigt werden. Als Gegenrechnung muß überprüft werden, inwieweit der verbleibende Bauwerksrost in der Sprengebene die notwendige zeitweilige Tragfähigkeit für den Kippvorgang noch gewährleistet. Die Bemessung der Sprengstoffmenge erfolgt nach den bekannten Regeln und ist vor allem abhängig von der Materialart und der Wanddicke des Abbruchobjektes.By determining the number of blasting areas and their distances from each other can thus be made to adjust the length of the down or overturning parts of the building on a given limited impact surface The size of herauszusprengenden in the blasting games drop openings resulting from static calculations in which the mass and the center of gravity of the part of the structure to be bent, including the center of gravity displacement caused by the blasted opening of the fall, is taken into account. As a counter-calculation must be checked to what extent the remaining building rust in the blasting area still ensures the necessary temporary capacity for the tilting. The dimensioning of the explosive is carried out according to the known rules and is mainly dependent on the type of material and the wall thickness of the demolition object.

Ein wesentliches Problem ist die Bestimmung der Detonationszeitpunkto für die einzelnen Sprengebenen. Die Bedeutung dieses Problems wird an einem zu sprengenden hohen Bauwerk aus Stahlbeton mit wechselseitig am Bauwerk angeordneten Fellöffnungen, d.h. Fallöffnungen jeweils um 180° versetzt, verdeutlicht. Mit dem Heraussprengen der obersten Fallöffnung nach rechts stellt der in dieser Sprengebene verbleibende Bauwerksrest einmi Kriickpunkt dar, über den das oberhalb der Sprengebene befindliche Bauwerksteil des Abbruchobjektes infolge der Schwerkraft nach rechts gelenkt wird. Mit dem Kippen des oberen Bauwerkstoiles wird über den Knickpunkt eine Zugwirkung auf das darunter liegende zweite Bauwerksteil des Abbruchobjektes übertragen, in diesem Fn)Ie eine Zugwirkung nach rechts. Diese Zugwirkung ist abhängig von der Größe bzw. Masse des oberen Bauwerksteiles, der Zugfestigkeit der verwandten Baumaterialien und der bereits vom oberen Bauwerksteil ausgeführten Fallbewegung. Mit dem Heraussprengen der zweiten Fallöffnung nach links soll das zweite Bauwerksteil nach links gelenkt werden. Erfolgt das Heraussprengen der Fallöffnung in der zweiten Sprengebene zu früh, d. h. das oberste Bauwerksteil hat sich noch nicht genügend nach rechts geneigt, so wird infolge der Masseverhältnisse das oberste und das zweite Bauwerksteil nach links, d. h. in die nur für das zweite Bauwerksteil beabsichtigte Fallrichtung fallen oder es entsteht überhaupt keine definierte Fallrichtung.A major problem is the determination of the detonation time for the individual blasting levels. The significance of this problem is evidenced by a high-rise reinforced concrete structure to be blasted with fur openings arranged alternately on the structure, i. Fall openings each offset by 180 °, illustrated. With the blasting out of the uppermost drop opening to the right, the remainder of the structure remaining in this blasting area represents a point of attack via which the structural part of the demolition object situated above the blasting area is deflected to the right as a result of gravity. With the tilting of the upper Bauwerkstoiles a pulling action on the underlying second structural part of the demolition object is transmitted via the break point, in this Fn) Ie a pulling action to the right. This pulling action is dependent on the size or mass of the upper part of the structure, the tensile strength of the related building materials and the falling movement already carried out by the upper building part. With the blowing out of the second drop opening to the left, the second building part is to be directed to the left. If the blasting of the drop opening in the second blasting area is too early, d. H. the upper part of the building has not yet tilted sufficiently to the right, so, due to the mass relations, the uppermost and the second part of the building is moved to the left, d. H. fall in the intended only for the second part of the construction fall direction or there is no defined direction of fall at all.

Erfolgt das Heraussprengen der Füllöffnung in der zweiten Sprengebene zu spät, so wird die durch das oberste Bauwerksteil auf das zweite Bauwerksteil nach rechts wirkende Zugkraft ebenfalls dieses in die gleiche Richtung ablenken. Die Detonation für ein Bauwerksteil muß dann erfolgen, wenn die Wirkung durch das zuvor gesprengte Bauwerksteil nicht als Störgröße die mit dem Sprengen beabsichtigte Faltrichtung ungünstig beeinflußt.If the blowing out of the filling opening in the second blasting area takes place too late, then the tensile force acting through the uppermost structural part on the second structural part to the right will also deflect this in the same direction. The detonation for a building part must be done when the effect of the previously blasted building part does not affect as a disturbance the intended direction of blasting unfavorable.

embodiment In the exemplary embodiment, the inventive method is illustrated by means of figures. Figure 1 shows as demolition object 1 an industrial chimney, z. As masonry or concrete, the built within a Terrain stands. The impact surface 2 available for detonation within this area has a length

auf, die geringer als die Höhe des Abbruchobjektes ist. Eine Sprengung des Industricschornsteines mit Fallrichtung nur durchwhich is less than the height of the demolition object. An explosion of the industrial chimney with fall direction only by

Application of a blasting level 3 in the foot 6 excretes due to the space available. For the demolition of the industrial chimney stone, the claimed method for segmented demolition of high buildings with

einseitiger Anordnung der Fallöffnungen 8 angewendet. Gemäß der zur Verfügung stehenden Länge der Aufschlagfläche 2werden 3 Sprengebenen 3 gewählt, womit drei Bauwerksteile 5 beim Sprengen entstehen. Es könnten auch vier Sprengebenengewählt werden, wodurch sich aber der Aufwand für die Vorbereitung der Sprengebenen erhöher würde.one-sided arrangement of the drop openings 8 applied. According to the available length of the impact surface 2 3 Sprengebenen 3 are selected, thus creating three building parts 5 when blasting. It could also be selected four blasting levels, but this would increase the effort for the preparation of blasting levies.

FIG. 3 shows a representation of a blasting area in detail.

rigur 3 b zeigt die Sprengebene 3 aus der gleichen Richtung wie die Darstellung der Figur 1. Figur 3a zeigt die Draufsicht auf dieRigure 3b shows the blasting stage 3 from the same direction as the illustration of Figure 1. Figure 3a shows the top view of the

Blasting from the right. The hatched area 7 and the non-hatched area enclosed therein constitute the Drop opening 8 for generating a break point 4 is. By blasting out this area 8, the upper building part 5 bends over the remaining in the blasting area 3 Building remainder as over a hinged-acting break point. To form the drop opening 8, it is also possible only the

schraffierten Randbereiche 7 mit Bohrung für den Sprangstoff zu versehen und zu sprengen.to provide hatched edge areas 7 with hole for the Sprangstoff and blow.

According to FIG. 1, the detonation of the upper blasting area 3 takes place first. If the upper structural part is a corresponding one Tilted angle, the detonation takes place in the second blasting level 3. After initiating the falling movement of the second Parts of the building is the detonation of the third blasting stage 3. The individual phases of the segmented blasting are in the Figure 1 shown. The individual parts of the structure 5 fall on the base 6 on each other, creating an additional crushing of the Demolition material is achieved. Figure 2 shows an embodiment with an industrial chimney made of reinforced concrete, in which the drop openings 8 mutually

angeordnet sind. Es werden ebenfalls drei Sprengebenen 3 zur Bildung von Knickpunkten 4 in verschiedenen Höhen gewähl t.are arranged. There are also three blasting levels 3 to form kinks 4 at different heights select t.

As the depiction of the individual phases of the blasting in FIG. 7 makes clear, the structural parts 5 tilt over them as joints

wirkenden Knickpunkte 4 entsprechend der ausgesprengten Fallöffnung 8 in wechselnde Falirichtungen.acting break points 4 corresponding to the ejected drop opening 8 in changing Falirichtungen.

The arrangement of the drop openings and by the definition of the detonation points, the desired case figure

vorbestimmt werden.be predetermined.

Claims

1. A method for segmented blasting of high structures, wherein the distance between adjacent blasting areas is smaller than the length of the available impact surface and in the blasting areas successively drop openings are blasted, wherein the time interval between detonations of the individual Blengebenen is at least such that a segrrientiertes separating and tipping of the structure in each blasting level is achieved, characterized in that the time interval between the detonations of the individual Blengebenen is limited so that the detonation for the last blown-out drop opening during the fall of the other segments, but before their impact on the impact surface he follows.

2. A method for segmented blasting of high structures according to claim 1, characterized in that the detonations for the blasting areas in the uppermost blasting level begin and continue towards the building base.