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烟囱定向倾倒破碎方法

烟囱定向倾倒破碎方法

(1)定向倾倒原理

如图2-2所示烟囱,在烟囱的根部,开凿一个展开图为等腰梯形的缺口,缺 口的展开图如图2-3所示。A点为烟囱倾倒时的轴点,重点G点垂线到轴点的距 离为X,残留部分抗张力尺到中心线距离为/,可得到临界力矩方程:

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图2-2烟囱倾倒拆除示意图                     图2-3拆除梯形口展开图

WX-R (I-X) =0

如果左端大于〇,要倾倒;如果左端小于0,则稳定不动。X值越大,越易 倾倒。z矣〇时,肯定稳定不动。切掉背筋,就是减小抗张力心则易倾倒。这 种细高结构的原理分析,也可应用到其他楼房、水塔.、高柱等的拆除。

(2)主要倾倒参数的选择

烟囱倾倒长度可选在1. 0 ~ 1. 1倍烟囱高度,实际上有些刚度差的烟囱仅 为0. 5 ~0. 7,刚度强的甚至可到1. 2以上。

② 梯形下底长度在临界状态时,对于砖结构约为2/3 圆周左右,对于钢筋混凝土结构约为3/4圆周左右。梯形高度 九,一般选为lm,烟囱高度大于60m以上时,^可大于lm,

7jC塔时可选为丨.5m。梯形底角即导向角为35°~45°。

(3)测量及画线

本文介绍作者常用的简易测量法,只用1根行李绳配 合一把卷尺即可完成测量及画线任务。

如图2-4所示,首先在烟囱距地面约2〇cm高处,划一 水平线,在已确定的烟囱倾倒方向上任找一点C,以C为

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图2-4测量及画线

中心,适当长度为半径做圆,与上述水平线相交于A及B点,用绳量AB长度并 对折,其中点即为〇点,再在倾倒方向0C线上找任一点C',以适当长度为半 径,做圆与水平线交于A'及B',对折A'B'线,可找到0',若0与0'重叠,说明 测量很准确,否则,再测。用绳量好水平线一周的长度,用对折法找出它的3/8 长度或1/3长度,再由0点分别向两侧量出上述各2点,这就是梯形口的两下底 端点即导向角顶点,如果是砖结构就取1/3点,如果是钢混结构就取3/8点。

在烟囱根部用卷尺量出高于地面1. 2m的平行线即梯形上底线,以上面测出 的梯形下底的两端点为中心,1.8 ~ 1.9m长为半径,做弧分别与梯形上底线相交 的两点即梯形的上底两端点,用颜色将梯形描深。

在0C及其延长线上插几把小旗,表示倾倒中心线,也可通过它们来判断倾 倒的准确程度。

(4)预处理

烟道:每个烟囱都会有烟道,首先要与烟囱本体切断,间隔至少在lm以 上、尽可能切在烟囱根处。

如果烟道口在倾倒方向上,且两边对称,可不再处理;如果烟道口在倾倒方 向的两侧,必须将其封口,用砖码死即可。

爬梯及避雷针必须在地面上切断。

有耐火砖内衬时,应事先打掉,因为耐火砖连接的很松,在烟道口一打 就能落下。

烟囱内侧下底地面上可能有很多粉尘,最好事先清理一下,喷些水。

对着倾倒方向的背面的柱筋,可切可不切,如果切断,烟囱会更容易 倾倒。

(5)拆除施工

如图2-5所示,用1台空气压液机,带两把风镐,先把梯形口内的矩形部分 打通,再分别同时打三角形部分,由中间向外打,距离导向角顶点B及E约 20cm时就要注意了。此后随时有倾倒的可能,有经验的操作人员可观察背面外 表,快倾倒时会有微小的裂缝产生,同时始终要调整两侧进度的对称性,待烟囱 要倒时两侧工人要及时向后边撤离。万一打到顶点,烟囱还未倒,此时可在烟囱 背面切断竖筋,烟囱就会倒。这是临界倒塌,所以倾倒时间偏长,可达数秒以 上,这项操作要求胆大心细,保证安全。还应提及的是,在打梯形口时遇到钢 筋,必须及时切断。

近年来还有人用小液压锤来打梯形口中的长方形,再由人工放倒,更有甚 者,全用液压锤来放倒烟囱,即先打好导向角,而后打梯形的中间部分,再留下 中间的部分做支撑,最后由侧面,将液压锤头尽可能平放,打掉支撑,烟囱就会 倾倒。这种方法不是冒险,只要胆大心细就能完成。

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图2-5人工打梯形口示意图

第1步:打通梯形内矩形ACDF;

第2步:打通AGHC及FDML,其中HC=DM;

第3步:向外打10cm;

第4步:再向外打10cm;

直逼B及E点。

注意:始终要保持梯形外形。

(6)安全范围及安全措施

逐级向下破碎法作业的主要安全问题是高空人工作业,必须遵守高空作业的 各项规章制度,如带安全绳带,不能喝酒,风、雪、雨天气均不能作业,为了控 制落渣及飞漉,必须做好必要的围挡。

定向倾倒破碎法产生瞬间的大质量撞击,因此必须加强各项安全措施,分述 如下。

① 划定倾倒范围,以倾倒中心线为中心,左右各左右,距烟囱后根向 后2m,距烟囱前根沿倾倒中心线向前1.1倍烟囱高度长,还应向前10 ~ 15m, 因为倾倒相碰会有很大的飞溅,而且烟囱本身因刚度不同也可能有较大的前冲。 此区域内地面要平整,无碎石,无水坑,必要时可铺砂、土、草袋子,上面可少 喷些水,如果是水泥路面,也必须按上处理。

划定安全范围,以倾倒中心线为轴,在撞击点正前方约50 ~ 100m,侧向 约50m,后向约10m,此区域内可以有房子和大设备,但是怕震的物体要加保 护,有玻璃窗时,要加荆芭防护,此区域内不能有人参观,房间内也不能有人。

在此区域外的一定范围内,要事先做安民告示,放倒前要告知。为了减少撞 击震动,可在倾倒方向上挖深沟,挖出的土垫成沟沿,高出地面2m左右,但沟内不 能有水,沿上的土中不应有碎石渣等,挖沟的位置应与倾倒中心线垂直,长约20m, 可挖两条,一条在距烟囱前根〇.§倍烟囱高度处,一条最好距烟囱更近些,可矮些。

放倒前,在安全范围边缘,必须安排带标志的警戒人员。放倒后立即派 人到四周巡防,处理可能产生的后果。

根据经验,人工放倒所产生的震动及飞石要比爆破法小得多,原因是人工放 倒是临界倾倒,烟囱倾倒的速度最低,所以撞击也弱多了。爆破法除了撞击’此前还

有爆炸本身造成的震动及飞石,只要采取了防护措施,是可以避免发生事故的。

作者已拆除过上百根烟囱,唯一 f次事故,是因为烟囱一边有树,打梯 形口时对称性未掌握好,倾倒方向产生约5° ~7°偏差,50m烟囱落地端偏了约 8m,刮了旁边的平房,应引以为戒。

影响倾倒方向的几个因素,主要是打梯形口时的对称性,两边的进度及 打口的形式要一致,为此就要有1名专门人员协调指挥;烟囱外侧的梯子可能使 烟囱向该方向偏1°左右;烟道口未处理或处理不当也会造成偏差,正常情况下偏 1° ~2°是可能的,也就是在烟函上口落地处向左右侧偏1 ~ 1. 5m左右。

烟囱倾倒后的施工

放倒的烟囱砖壳体摔成大块,龟裂地排在地面,钢筋混凝土也成为大小不一 的块,外筋暴露出来,个别部分可能还保留圆筒状,此时用液压锤很方便地就能 破碎了。

值得提出的是,如果不开挖基础,必须对烟囱地面上的残根做处理,要打到 地面下并切去钢筋,使地面平整光滑。

基础破碎

烟囱地下基础越向下越大,成伞形,为了破碎基础必须把周边的土全部开 挖,露出基础,其深度可达2m,开挖方量可观,地下基础水泥强度等级很高, 尤其是长年埋在地下,很黏,不好破碎,一般只能用功率较大的液压锤打碎,其 他机械人工方法很费力,其费用可能不比地面上拆除低。

烟囱拆除的预算

预算是依据国家及地方政府部门颁发的工程预 算定额来计算工程费用的,但是烟囱拆除在土建类 定额中还没有纳人,只能参考爆破法拆除烟囱的定 额还做,即原建设部“全国统一城镇控制爆破工 程,硐室大爆破工程预算定额”。

如果把拆烟囱分解成拆砖墙或钢混构件,再查 土建修缮定额,是十分不准确的,不建议用。这些 定额与市场价差别很大,仅供参考。

在预算中,会遇到渣土运输一项,其中必须要 计算出渣土总量,此量在拆前只能通过烟囱的结构 来推算,现举一例,供参考。

某50m高度,砖结构烟囱,其剖面示意图如 图2-6所示,下端10m长50墙,中间20m37墙;

上端20m24墙;内衬10m高,24墙,耐火砖。

已知:AB =小5m,PQ =(中心线尺寸),各截面上的直径,可按相似三角形比例关系求出:

EF = (jA. 3m, LM = (j>2. 9m 再求每段中的平均直径:

CD= (5+4.3) /2=4.65m GH= (4.3 +2.9) /2=3. 6m NO = (2. 9 + 1.5) /2= 2. 2m 再分别求出各段墙壁体积:

上段体积=2. 2 x it x 20 xO. 24 =33. 2m3 中段体积=3. 6tt x 20 x 0• 37 = 83. 6m3 下段体积=4. 65ir x 10 x0. 5 =73m3 内衬体积(4.65 -0. 5 -0.24) ttx 10x0. 24 =29. 5m3 渣土总量为 33. 2 + 83. 6 + 73 + 29. 5 = 219. 3m3 换成虚方 219. 3 x 1. 46 = 320. 23

由于烟囱结构大体相似,因此其出渣量也是可估计的,表2-3给出砖结构烟 囱的大体出渣量,而表2-4给出钢混结构烟囱的大体出渣量。表中给出的均为估 算值,较为精确的数值,还应该按具体结构数据计算。

图2-6烟囱剖面示意图

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砖结构烟®渣土量(虚方)

钢筋混凝土烟囱渣土量(虚方)

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表2-3

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表2-4

⑪水塔

拆除水塔与拆除烟囱相似,只是上端多个贮水箱,直径很粗,可达10余米, 此时,梯形口高度h = 1.5m,i可能取的更长些。

水箱里经常存水,有的可达l〇t之多,必须先放净,为了减少它对地面的冲 击,应在落地位置加软沙、软土或草袋子,在其前方挖防震沟,使其覆土高出地 面3m以上。

因为水塔是个庞然大物,如果能用爆破法,最好用爆破法。人工放倒时观测 控制不方便。

水塔内一般有内水箱、抽水机等设备,拆水塔前必须先拆光内部设备及管道。

在高大建筑中经常会遇一些实心的孤立方柱或圆柱也要拆除,其口径可达1m以上,高度可达10m以上,如果周围没有倾倒地主,可搭架子由顶向下人工 风镐破碎;周围如果倾倒地方小,可分段倾倒;如果周围有足够倾倒地方,则可 —次人工倾倒,其原则与烟囱的倾倒相似。


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