DE19919041A1 - Sprengtechnisches Verfahren und Vorrichtung zum Eindringen in Bauwerke - Google Patents

Abstract

Das schnelle sprengtechnische Durchbrechen von Mauerwerk im Katastrophenfall wird durch den Einsatz von Hohlladungsgruppen erreicht, deren einzelne Hohlladungen ebensymmetrisch ausgeführt sind und damit als Schneidladung wirken. Mittels der Anordnung der Hohlladungen in einer vorbestimmten Höhe über dem Mauerwerk wird diese gerade nicht vollständig durchbrochen, wodurch der Umfang der Sekundärschäden erheblich reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eindringen in Bauwerke bestehend aus einer in einem Hohlladungsgehäuse befindlichen Hohlladung, die eine Belegung aufweist und die über eine Länge ebensymme­ trisch zum Zweck der Erzeugung eines schneidenförmigen Strahls geformt ist.

Es sind Hohlladungen bekannt geworden, die zum Durchdringen von Mauern oder ähnlichen aus Baumaterial bestehenden Gewerken geeignet sind. Die US-Patentschrift 5,633,475 beschreibt eine Hohlladung, die eine geformte Belegung aufweist. Diese Belegung hat die Form eines Kegels, dessen Spitze zur Apertur der Hohlladung weist. Nach der Zündung formt sich die Belegung in einen ringförmigen Strahl um, der bei Auftreffen auf das Baumaterial eine kreisförmige Öffnung erzeugt. Der Durchmesser der Belegung gibt dabei den maximalen Durchmesser der erzeugbaren Öffnung vor. Zur Erzeugung eines sogenannten Mannloches, d. h. eine Maueröffnung, durch die sich ein Mensch bewegen kann oder durch die ein Verletzter transportiert werden kann, muß eine derartige Hohlladung hinsichtlich des Gehäuses und der Bele­ gung sehr massiv ausgeführt sein. Dies erschwert die Handhabung erheblich. Weiterhin ist in dieser Druckschrift kein Hinweis darauf gegeben, in welcher Weise eine Anpassung der Hohlladungsleistung an die Dicke des Gewerks erfolgen kann.

Aus der DE 38 08 110 C1 der Anmelderin ist eine geformte Ladung bekannt geworden, deren Vorzugswirkung sich nicht rotationssymmetrisch entfaltet, sondern die ebensymmetrisch aufgebaut ist, so daß sich eine Vorzugswirkung in Richtung der Symmetrieebene ergibt. Damit wird eine sogenannte Schneid­ ladung erzeugt. Es ist das Ziel dieser Druckschrift, eine geformte Ladung an­ zugeben, die wahlweise unter Bildung eines Stachels oder als Wuchtgeschoß wirkt. Diese Strahlformen sind jedoch für einen schonenden Durchbruch ei­ nes Mauerwerks nicht geeignet, da die erzeugbare Öffnung zu klein ist. Au­ ßerdem kann bei einem Wuchtgeschoß nicht verhindert werden, daß auf der gegenüberliegenden Seite der Mauer ein großer Schaden durch weggeschleu­ derte Bruchstücke angerichtet wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein sprengtechnisches Verfahren und eine Vor­ richtung zum gefahrlosen Eindringen in Bauwerke anzugeben, wobei ein Mau­ erdurchbruch geschaffen werden soll, der den Transport einer verletzten Per­ son durch diese Öffnung zuläßt und wobei gleichzeitig Sekundärwirkungen wie Bruchstücke, Staubentwicklung und Druckwelle auf ein Minimum redu­ ziert werden.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 7 beschriebenen kennzeichnenden Merkmale der Vorrichtung und des Verfahrens in einfacher Weise gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche beschrieben.

Die erfindungsgemäße Anordnung von Hohlladungen erlaubt es, im Katastro­ phenfall sehr schnell Wände zu durchbrechen. Aus Zeitgründen ist es gerade in diesem Anwendungsfall nicht möglich, den Sprengstoff in der Mauer zur Anwendung zu bringen. Die Alternative ist die aufgelegte Ladung. Diese zeich­ net sich durch leichte Handhabbarkeit bei Transport und Anbringung und durch individuelle Einstellbarkeit der Durchschlagswirkung vor Ort aus. Schließlich lassen sich aufgrund der Einstellbarkeit der Leistung die Sekun­ därschäden weitgehend reduzieren. Eine sehr große Gefahr für eingeschlos­ sene Personen resultiert sich aus den Mauerbruchstücken, die bei der An­ wendung herkömmlicher Sprengladungen den hinter der Wand liegenden Raum wie Geschosse beaufschlagen. Durch die Detonation können weitere Mauerstücke zum Einsturz gebracht werden und der Detonationsknall und die Staubentwicklung belasten die Eingeschlossenen enorm. Dies alles wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden, weil durch den gezielten Einsatz der Hohlladungsenergie die Mauer nur bis maximal zur Brechgrenze belastet wird.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen je­ weils schematisch vereinfacht:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Anordnung von Hohlladungen,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine positionierte Vorrichtung zum Eindringen in Bauwerke.

Gemäß Fig. 1 bestehen die einzelnen Hohlladungen aus einem Gehäuse 2, in dem eine Sprengladung 1 und ein Zünder 5 eingebaut sind. Die Hohlladungen 1 weisen eine Belegung 3 auf, die im Querschnitt eine spitzwinklige Form auf­ weisen. In der dazu senkrechten Richtung haben die Hohlladungen 1, wie in Fig. 2 erkennbar, eine Ausdehnung in der Länge L. Derartige Ladungen er­ zeugen einen länglichen, aber in der Querrichtung scharf gebündelten Strahl. Die einzelnen Ladungen weisen untereinander einen gewissen Abstand auf, der üblicherweise fest eingestellt ist. Demgegenüber ist der Abstand d von der Apertur der Hohlladung bis zum Mauerwerk 4 nach den Erfordernissen des Anwendungsfalles anpaßbar. Im Ausführungsbeispiel wurde gemäß Fig. 1 ein geschäumter Kunststoff 6, wie beispielsweise Polyurethan, dazu ver­ wendet, einerseits den Abstand zwischen den einzelnen Hohlladungen 1a, 1b einzuhalten und andererseits auch den Abstand d zum Mauerwerk 4 zu ge­ währleisten. Der Abstand d kann natürlich in gleichwirkender Weise auch mit Hilfe anderer Mittel als Abstandhalter erzielt werden. Im Anwendungsfall wird dieser Abstand d mittels einer Messung der Dicke des vorliegenden Mauer­ werks 4 und der Analyse des verwendeten Materials bestimmt. Dazu werden Ultraschallmeßgeräte oder vergleichbare Mittel eingesetzt. Der so aus Dicke und Festigkeit der Mauer bestimmte Abstand d wird dann an der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung durch Abtragen oder Aufbringen von Kunststoffmaterial eingestellt.

Die Hohlladungen werden zueinander in einer bestimmten Anordnung festge­ halten. Dafür gibt es verschiedene gleichwirkende Möglichkeiten, von denen eine anhand des Ausführungsbeispiels dargestellt wird. Als Trägermaterial hat sich geschäumter Kunststoff (beispielsweise Polyurethan) wegen seiner Vo­ teile bewährt. Es zeichnet sich durch leichte Bearbeitbarkeit, Witterungsun­ empfindlichkeit, geringes Gewicht und für den Anwendungsfall ausreichend hoher Festigkeit aus. Die einzelnen Hohlladungen werden in der gewünschten Anordnung in das Kunststoffmaterial eingebettet. Der für den gewünschten Umfang der Zerrüttung des Mauerwerks erforderliche Abstand wird ebenfalls durch eine Schicht aus dem gleichen geschäumten Kunststoff erreicht. Eine Verringerung des Abstandes ist am Einsatzort durch Abtragen oder -schnei­ den zu erzielen. Eine Vergrößerung des Abstandes kann durch Aufkleben von Abstandsstücken oder -schichten erfolgen. Somit ist die Anpassung des Ab­ standes der Hohlladungen zum Mauerwerk am Einsatzort mit einfachen Mit­ teln und in kurzer Zeit möglich. Wenn der Abstand festgelegt ist erfolgt das Anbringen der Hohlladungsgruppe vorteilhafterweise mittels einer Klebung, beispielsweise mit Hilfe eines doppelseitigen Klebebandes.

Wie in Fig. 2 dargestellt, bilden zwei oder mehrere Hohlladungen 1a, 1b, 1c in paralleler Anordnung eine Gruppe. Im Ausführungsbeispiel besteht die Gruppe aus 16 parallelen Einzelladungen. Diese decken eine quadratische Fläche mit der Seitenlänge L ab. Wenn diese Anordnung auf einer Spitze ste­ hend an der Mauer 4 angebracht wird, entsteht nach erfolgter Zündung eine etwa rau-tenförmige Öffnung der Breite M. Dabei ist das Maß M so gewählt, daß ein Mensch hindurchkriechen oder ein Verletzter liegend hindurchge­ schoben werden kann.

Um die Risiken für Eingeschlossene zu minimieren, muß das Zuführen von Energie zum Zerrütten des Mauerwerks 4 dosiert auf die jeweilige Art des Mauerwerks (Ziegel, Beton usw.) und dessen Dicke abgestimmt sein. Das ge­ zielte Einbringen der Hohlladungsenergie ist am zuverlässigsten durch die Ausnutzung der Stachelbildung der Hohlladung möglich. Die geeignete Hohl­ ladung muß als lineare Schneidladung so dimensioniert sein, daß das Mauer­ werk 4 gerade nicht vollständig durchschlagen wird. Damit werden Sekundär­ schäden wie beschleunigte Mauerbruchstücke und auch Restpartikel der Hohlladungsauskleidung verhindert. Der restliche Durchbruch kann dann mit geeignetem Werkzeug manuell erfolgen.

Die konstruktive Auslegung der linearen Schneidladung ist abhängig von der Schneidleistung einer üblicherweise verwendeten Standardladung gegen die verschiedenen Wandmaterialien. Es ist natürlich möglich, durch Ändern der verschiedenen Parameter, welche die Leistung einer Hohlladung bestimmen (z. B. Auskleidungsmaterial, Auskleidungswandstärke, Auskleidungswinkel, Sprengstoffart, Sprengstoffmenge, Initiierung), eine Schneidladung so zu kon­ struieren, daß eine exakt definierte Leistung gegen ein bestimmtes Wandma­ terial mit gegebener Dicke erzielt wird. Das bedeutet aber, daß der Anwender über ein Sortiment an verschiedenen Schneidladungen für den jeweiligen Ein­ satz verfügen müßte. Dies widerspricht aber dem Prinzip einer flexiblen An­ passungsfähigkeit im Katastrophenfall. Somit wird erfindungsgemäß in der Regel nur eine Standardladung konzipiert, die dann auf das härteste zu erwar­ tende Ziel (Stahlbeton) ausgelegt ist. Der Abstand d zwischen der Hohlladung und dem Mauerwerk 4 wird dann in Versuchen ermittelt.

Das genaue Einstellen erfolgt vor Ort über die Veränderung des Abstandes der Ladung zum Ziel. Neben der Verwendung von geschäumtem Kunststoff in entsprechender Dicke d sind dabei auch verstellbare Abstandhalter einsetz­ bar. Diese können mit entsprechenden Markierungen für verschiedene Mau­ erarten und -dicken versehen sein.

Eine lineare und ebensymmetrische Hohlladung der Länge L erzeugt einen Schnitt mit dieser Länge und der oben beschriebenen Tiefenleistung. Um ei­ ne Fläche in der Größe eines Mannloches aus einem Mauerwerk herauszubre­ chen, ist es notwendig, mehrere Ladungen im Bereich dieser Fläche anzubrin­ gen. Dies wird erfindungsgemäß so gelöst, daß mehrere gleichartige Ladun­ gen parallel zueinander als Gruppe angeordnet sind. Dieses Ausführungsbei­ spiel ist in der Fig. 2 dargestellt. Es kann aber auch vorteilhaft sein, mehrere kleine Gruppen von Hohlladungen zu bilden, die dann zueinander in größeren Abständen parallel oder in Winkeln (z. B. 90°) zueinander versetzt angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, je nach den örtlichen Gegebenheiten die Schnit­ te vorteilhaft zu setzen. Weiterhin ist es möglich, nach einer ersten Spren­ gung eine weitere mit einer um 90° gedreht angeordneten Gruppe von Hohl­ ladungen durchzuführen, um die Zerrüttung des Materials zu verstärken und den manuellen Durchbruch des Restmaterials zu erleichtern.

Zur weiteren Minimierung der Belastung Eingeschlossener, die mittels des zu erzeugenden Mauerdurchbruchs erreicht werden sollen, dient der erfindungs­ gemäße Vorschlag, die Zündung der einzelnen Hohlladungen nacheinander mit kurzer zeitlicher Verzögerung ablaufen zu lassen. Damit wird die Intensität der Schockwelle reduziert und der erzeugte Druck über einen gewissen Zeit­ raum verteilt. Das Risiko einer unerwünschten Ablösung von weiteren Mauer­ teilen wird dadurch erheblich reduziert und die Bildung von Staubwolken ver­ mindert. Die Verzögerung der Zündung wird auf einfache Weise mit bekann­ ten Mitteln wie beispielsweise Sprengschnüren oder Sprengkapseln mit ver­ zögerter Zündung erreicht.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Eindringen in Bauwerke, bestehend aus einer in ei­ nem Hohlladungsgehäuse (2) ebensymmetrisch zum Zweck der Erzeugung eines schneidenförmigen Strahls geformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere gleichartige ebensymmetrische Hohlladungen (1a, 1b) et­ wa parallel nebeneinander als Gruppe (G) angeordnet sind, und daß die Hohl­ ladungen (1a, 1b) einen in Abhängigkeit von der Dicke der zu durchbrechen­ den Mauer (4) einstellbaren Abstand (d) zur Oberfläche aufweisen.

2. Vorrichtung zum Eindringen in Bauwerke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündungen der einzelnen Hohlladungen (1a, 1b) in kurzen aufeinander folgenden Zeitabständen ausgelöst werden.

3. Vorrichtung zum Eindringen in Bauwerke nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Anordnung mehrerer Grup­ pen (G) von Hohlladungen umfaßt.

4. Vorrichtung zum Eindringen in Bauwerke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen (G) in einem Abstand etwa parallel zuein­ ander angeordnet sind.

5. Vorrichtung zum Eindringen in Bauwerke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen (G) in bestimmbaren Winkeln (α) zueinan­ der angeordnet sind.

6. Vorrichtung zum Eindringen in Bauwerke nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandhalter zwi­ schen den Hohlladungen (1a, 1b) untereinander und/oder als Abstandhalter zwischen den Hohlladungen (1a, 1b) und dem Bauwerk (4) ein geschäumter Kunststoff verwendet wird.

7. Verfahren zum Eindringen in Bauwerke unter Verwendung einer eben­ symmetrischen Hohlladung, die eine Vorzugswirkung in einer Symmetrieebe­ ne aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (G) von zwei oder mehreren gleichartigen ebensymmetrischen Hohlladungen in einen zu­ vor bestimmbaren und einstellbaren Abstand (d) zur zu durchbrechenden Mauer (4) verbracht werden, und daß die Zündung der einzelnen Hohlladun­ gen in kurzen aufeinander folgenden Zeitabständen erfolgt.