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川渝拆除17713551981

(北京工业大学,中国矿业大学北京校区)

1)工程概况

密云水泥厂砖混结构筒仓,根据其作用分为:黄土仓(5筒联体),碎石仓(4筒联体),生粉仓(6筒联体),矿渣仓、石膏仓(3筒联体),水泥库(6筒联体)等,共计38个,其中南部厂区24个,北部厂区14个。结构高度变化在15~27m。筒仓外径φ.48、φ6.74m,壁厚37~49cm。在所有砖混结构筒仓中,两联体筒仓3个,高15~27m;三联体筒仓1个,高15m;四联体筒仓3个,高23m;五联体筒仓1个,高15m:六联体筒仓2个,库高19m,上部结构高4m,总高程23m,列于表14-2。

密云水泥厂砖混结构筒仓表 表14-2

密云水泥厂砖混结构筒仓表 表14-2

平均高度。

筒仓内距地面2m高处有一个厚50cm的钢筋混凝土结构承台,该承台由4根截面为40cm×40cm的钢筋混凝土立柱支撑,与筒仓形成一个整体。在六联体结构筒仓承台上部,布置有混凝土结构锥形漏斗,漏斗高3m,与承台一次浇筑而成。

在六联体结构筒仓南北两侧,各有一框架结构与库体相连,该框架结构共有8层,结构尺寸长×宽×高分别为:4m×4m×27m和12.74m×8×27m。如图14-6和图147所示。

图14-6框架结构与库体相连图

图14-6框架结构与库体相连图

1-筒仓;2-框架结构;3承台

图14-7六联体筒仓结构平面图(尺寸单位:m)

图14-7六联体筒仓结构平面图(尺寸单位:m)

注:1为预处理部分,箭头为筒仓倒塌方向

2)控制拆除爆破方案

(1)采取在每一简仓底部开设三角形与梯形组合缺口,重力作用下筒仓群定向倾倒的总体爆破方案。

(2)采用垂直筒仓群纵向方向倾倒的爆破方案。为了确保筒仓群倒塌定向准确,起爆前利用破碎镐或风镐对筒仓开设导向窗和预缺口,并对筒仓内部的漏斗、圈梁、承台等进行预处理。

(3)为改善爆破效果、减小爆破振动,釆用孔内与孔外延期起爆的方法,实现秒延期控制爆破

(4)为加强筒仓群的定向倒塌效果,对筒仓两侧(或一侧)的框架结构(与筒仓壁通过钢混结构横梁连接在一起),采取和筒仓一次激发、提前起爆的方式

3)砖混结构筒仓控制爆破

(1)爆破参数

①爆破缺口高度

砖混结构筒仓爆破的缺口髙度设计原则,应使缺口髙度范围内的介质在炸药爆炸作用下破碎,筒仓倾倒至其缺口上下沿闭合时,筒仓的重心偏移距离应能大于筒仓的外半径,同时缺口闭合时,余留截面具有足够的支撑能力,以避免出现筒仓过早坐塌、后坐偏转、筒体前冲等问题。以六联体筒仓沿短轴方向定向倾倒为例分析(如图14-7的箭头方向)。为保证缺口形成后筒体有足够的倾覆力矩,应使筒仓倾倒至其缺口闭合时,筒仓重心的偏移距离大于缺口标高处的外直径D(或2R)。设缺口高度为h,缺口所对的角度(图147)为R,筒仓重心高度为z,当筒仓倾倒至缺口闭合时,缺口闭合角a为

a= arctan(h/S2)=arctan h/rl3- cos(B/2)](14-1)

故缺口闭合时,重心偏移距离:

P1= etana=*h/RL3-cos(B/2)(14-2)

筒仓倾倒,满足S1>2R,即

h>2R2[3-cos(/2)]/z(14-3)

式(14-3)即为满足缺口闭合时筒仓偏移距离大于其外半径的缺口高度计算公式。对于六联体砖混结构筒仓,外径φ.48m,库总高23m、壁厚49cm,取第二排筒仓爆破缺口所对圆心角β3-170°,由式(143)计算,满足缺口闭合时筒仓偏移距离大于其外直径的缺口高度h>5.6m。同时考虑筒仓两侧高框架结构对筒仓定向倒塌的有利作用,以及两排筒仓间采用秒延期顺序起爆,取六联体筒仓爆破缺口髙度h=5.5-。筒仓两侧框架结构高27m,采用定向倾倒方案,使预倒塌方向一侧的爆高最大,设计取

H=K(B+Hmin)(14-4)

式中:K—经验系数,取1.5~2.0;

B立柱截面的最大边长,取0.35m;

Hm-立柱底部最小爆破破坏高度。

另一侧爆高最小,取H=(1.0~1.5)B;从而在侧面形成三角形或梯形布孔,上斜角15°~30°。设计取最大爆高2m,另一侧最小爆高取0.5m。

②爆破缺口形状

爆破缺口形式:采用三角形与梯形组合缺口,对第二排筒仓,缺口角度取β=170°,缺口弧长L=(170°/360°)×πD=9.6m,取第二排筒仓缺口下宽10m,爆破缺口高度4m;第一排选择

类梯形,缺口高度取5.5m

③炮孔布置

在爆破缺口布孔区内采用梅花形均匀布置炮孔,筒仓壁厚49mm,取孔距a=35cm,排距b=30cm;筒仓相切处壁厚增加到100~130mm,孔距和排距适量加大;为减少钻孔工作量,沿筒壁每布5~6排孔后间隔一定距离(0.6~0.8cm)再布孔。六联体砖混结构筒仓装药量与起爆顺序列于表14-3

六联体砖混结构筒仓装药量与起爆顺序 表14-3

六联体砖混结构筒仓装药量与起爆顺序 表14-3

注:立柱截面尺寸35cm×35cm

爆破器材用量总汇

爆破器材用量总汇列于表14-4。

砖混结构筒仓装药量及雷管数目表 表14-4

砖混结构筒仓装药量及雷管数目表 表14-4

(2)起爆顺序和网路

①起爆顺序

对于六联体筒仓群,由于只能向一个方向倒塌,其起爆顺序和延期时间对筒仓群定向倒塌效果十分重要。设计时,首先起爆两侧框架结构,然后起爆第一排筒仓和第二排筒仓:同排筒仓首先起爆中间筒仓,然后起爆两侧筒仓;排间延期时间1000ms。对四联体筒仓群,因上部结构交错布置,筒仓群结构重心偏移,为控制定向倒塌效果,左、右两侧联体筒仓实现延期起爆,首先起爆左侧两联体筒仓,然后起爆右侧两联体筒仓(图14-7)。

②起爆网路

对于六联体筒仓群,采用并联闭合网路(单元)、复合环传爆、电雷管多点激发传爆技术。以两联体或四联体筒仓为例说明如下:由于结构较为简单,采用首阶束联、双闭合网路(单元)、复合环传爆、电雷管多点激发传爆技术(图14-8)。

(3)预处理

为了简化筒仓内部结构,减少倒塌过程中的支撑,获得良好爆破效果,在实施砖混结构筒仓主体爆破以前,对仓内结构和设施及筒仓群进行预处理,为主体结构爆破创造有利条件。

①筒仓预开定向窗、倒向窗

为保证倒塌方向准确、减小一次齐爆药量,在每个筒仓两侧预开定向窗,定向窗设计为三角形,底宽1.5m,水平夹角25°左右;在倾倒中心线两侧开设倒向窗,施工采用破碎镐预处理至爆破切口高度,倒向窗预开宽度为2~2.5m

②仓内结构设施预处理

在筒仓主体爆破以前,对仓内漏斗、仓底、承台、立柱等以及两筒仓相切部分的结构

图14-8首阶束状双闭合网路(单元)连接示意图利用破碎镐进行拆除。

图14-8首阶束状双闭合网路(单元)连接示意图利用破碎镐进行拆除。

1-非电雷管;2-传爆雷管;3导爆管;4四通;5-双闭合网路

4)技术点评

(单元);6-复合传爆环线(部分)

(1)六联体砖结构筒仓爆破的特点是髙宽比接近,朝一个方向定向倒塌,爆破拆除难度较大,如果采用通常的方法在相邻筒仓间进行预切缝,由于筒壁较厚,施工困难。该工程通过釆取控制筒仓群排间延期起爆顺序,合理进行爆破缺口设计,并对筒内结构进行预处理等措施,获得了预期爆破效果

(②)正确地确定缺口形式和尺寸是实现联体筒仓群定向倒塌的关键。实践证明采用三角形与梯形组合切口形式及相应的缺口尺寸是完全正确的

3)采用并联闭合网路(单元)、复合环传爆、电雷管多点激发的起爆系统或首阶束联、双闭合网路(单元)、复合环传爆、电雷管多点激发传爆技术,确保了9组共38个砖混结构筒仓群11824余发雷管的可靠起爆。对类似工程有参考价值。


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