[发明专利]大高宽比建筑物切口定向爆破技术

说明书

本发明涉及一种用于工业、民用和军事设施拆除作业的大高宽比建筑物切口定向爆破技术。

大高宽比建筑物拆除作业经历了颇为艰难曲折的发展过程。最初，最普遍采用的是脚手架法和拆砖顶木烧毁法。这两种方法工期长，耗资多，且不安全。后来，开始采用爆破法，该法较之前者有了质的飞跃，但具有局限性，在场地不开阔或邻近有怕冲撞设施时便不能采用。目前，广泛采用的定向倾倒法在一定程度上解决了上述问题，按该法作业时，大高宽比建筑物可按预定方向倾倒冲击地面解体。然而，这种方法仍需选择较大的倒塌范围（一般在15-30°园心角之间），使其应用受到一定限制。为了使得建筑物倒向准确，还需用绳索牵引辅助，即使如此，在施工中拆除对象仍可能偏离设计倾倒方向倒塌，甚至发生事故。

本发明的任务是提供一种切口定向爆破拆除技术，利用此种技术在爆破拆除大高宽比建筑物（例如烟囱等）可以高度准确地控制其倒向，确保施工耗资少，且安全顺利。

本发明的关键所在是定向切口，就是将大高宽比建筑物底部对称凿开两个直角三角形切口（称为定向切口）。若将两直角三角形切口后尖端水平连线称为切口定向倾倒轴线，则位于两定向切口后尖端之间的区域即为切口定向支承区，两直角边所夹区域为切口定向爆破倾倒区。采用中科院杨人光教授的起爆工艺将上述之切口定向爆破倾倒区炸碎后，该建筑物便在其自重产生的失稳力矩作用下按垂直于定向切口倾倒轴线的设计倾倒方向线倾倒。

本发明涉及的工艺技术可保证大高宽比建筑物爆破倾倒方向的准确性，确保拆除作业顺利安全。该技术工艺简便，易于掌握实施，且施工耗资较少，宜于广泛采用。

图1为在实施本发明时定向切口布置示意图。

图2为切口倾倒轴线偏移对建筑物倾倒方向影响示意图。

下面结合附图对本发明的实施作详细说明。

采用本发明施工时，可按以下步骤进行：

1、根据设计要求确定建筑物的倾倒方向。即视建筑物周围环境和施工现场实际情况，选定能保证建筑物顺利倾倒并容纳倒塌物的位置和方向;

2、确定设计倾倒中心线。沿上述预定的倾倒方向，在正对该建筑物底部20-30m距离内分别竖立两根露出地面1m左右的细杆作为标记，然后进行目测。视线通过两立杆顶点延伸至建筑物底部，与建筑物纵轴线相交，连接三点成一直线，该线便是设计倾倒中心线;

3、制作定向切口。切口的布置和开凿精度直接影响倾倒方向的准确性，对施工成败至关重要。布置切口位置时应使其高度距地面基础30-60cm，两直角三角形定向切口后尖端必须处于同一水平面上，对称分布于设计倾倒中心线两侧并与其相垂直（若稍有倾角或偏移，将导致倾倒方向偏移）。开凿切口时应使其后尖端园心角为120°，切口大小为园心角30-40°相对应的弧长，短、长边比例一般为1∶3，切口应制作得尽量光滑。此种切口一般制作一组（即2个对称的直角三角形）即可，必要时可沿建筑物纵向制作二或三组，以形成折叠式倾倒;

4、装药起爆。根据建筑物极限抗弯强度和正向失稳弯矩等参数，按照中科院杨人光爆破能量准则和装药布孔及起爆工艺进行。

利用本发明实施的一例现场施工进展顺利，达到预期效果，证明了该工艺技术的可靠性。该实例的实施日期为1989年4月30日，爆破拆除对象是辽河油田一座高35m的砂浆砌砖烟囱，其周围地面设施和建筑物较多，只有西北北方向有一有限开阔地可容纳筒体倒塌物。施工采用本发明提供的切口定向爆破技术，按上述工艺步骤进行。用1.34kg硝氨炸药炸碎了切口定向倾倒区筒体，筒体绕切口定向轴转动沿设计倾倒中心线倒塌冲击地面解体，并将作为倾倒中心线标记的两根立杆撞入地里。该烟囱一侧相距5m远的送暖管线和高压电线均完好无损，另一侧相距约6m的厂房玻璃一块也未震碎，施工圆满成功。