特种爆破课程设计.docx
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特种爆破课程设计.docx
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特种爆破课程设计
特种爆破课程设计
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任课教师:
昆明理工大学国土资源工程学院资开系
某厂1#砖砌烟囱拆除爆破设计
一、工程概况
某厂由于改扩建的需要,现须爆破拆除1#砖烟囱。
其周围环境情况如下:
在距北侧4米处为1号厂房,厂房宽度为10米;在距东侧18米处为2#砖烟囱,该烟囱高度为50米,2#烟囱东侧为一档土墙,挡土墙外无任何建筑物;在距南侧20m处有3号厂房;在距2#烟囱南侧120米处为一住宅楼;在距西侧4米处为工人住平房、变压器房,平房西侧为一条公路。
烟囱周围环境情况详见下图所示:
3号厂房
图1周围环境情况示意图
该烟囱为砖砌结构,烟囱的高度45m,烟囱的出口直径1.8m,在正东面标高1m处为一烟道口(1.5×1.5m),在正西面标高0.3m处为一扒灰口(0.5×0.5m)。
烟囱的具体结构尺寸如下:
烟囱标高0m处筒壁外半径为2m,筒壁厚度为0.5m,筒壁容重为2000kg/m3,隔热层厚度为0.05m,隔热层为空气,内衬厚度为0.24m,内衬容重为2000kg/m3。
二、爆破方案设计
1、烟囱倒塌方式及切口位置确定
根据烟囱的周围环境和爆破拆除质量、安全和工期等因素决定选用定向倒塌方式。
倒塌方向为东偏南45°。
爆破切口布置在距离地面60cm以上。
2、切口形状及尺寸
此次爆破方案的爆破切口形状为梯形切口。
切口周长为L=2400/3600(πD)=8.4m,切口高度取2.0m,夹角为45°。
3、爆破参数确定
①炮孔直径d,采用风动凿岩机钻孔,炮孔直径为40mm。
②最小抵抗线W=0.5σ=0.5×0.5=0.25m=25cm。
③炮孔深度L=0.7σ=0.35m。
④炮孔间距a=0.8L=0.28m,排距b=0.85a=0.24m。
⑤单孔装药量Q=qabσ根据表5—3查得q=1400g/m³,
Q=1.4×0.28×0.24×0.5=0.047kg=47g,取50g。
⑥炮孔个数N=110个。
⑦总装药量Q总=Q·N=50×110=5550g=5.5kg。
4、定向窗
为了保证烟囱的顺利倒塌,在起爆前,爆破切口两端各开设1个高0.75m、宽0.75m的三角形作为定向口。
并在倒塌中心部位进行试爆,开一个高2m、宽1.5m的定向窗。
另外,为保证烟囱倒塌方向的准确,还可以用一根钢绳定向。
5、起爆网络
采用导爆索与导爆管混合起爆网络,用瞬发导爆雷管一次起爆所有炮孔。
爆破共用雷管110发,炸药5.5kg。
6、施工方法
为确保烟囱爆破质量和人员,设备安全,应严格的按照预定倒塌方向的设计施工,争取做到精确。
特别是烟囱爆破切口位置的布置(定向口、定向窗)应精确施工。
钻孔时,要求钻杆指向圆心,不得偏差,力求炮孔垂直烟囱表面,保证炮孔深度。
装药连线时,要保证起爆网络的连通性。
为进一步确保烟囱倒塌方向采用钢绳定向。
7、安全措施
为防止飞石,在整个爆破切口部位挂上一层麻袋和一层草席,并用铁丝扎牢。
为减小烟囱倒塌时的爆破震动,可在烟囱倒塌的地面上铺上沙袋或堆上土堆减震。
爆破前应疏散附近建筑中的居民,以保证爆破震动的影响。
三、震动校核
1、爆破震动校核
根据萨道夫斯基公式:
式中:
Q——为总装药量,5.5kg;
K、α——为与地形地质条件有关的系数与衰减指数,取K=200,α=1.5;
K′——为爆破拆除修正系数,取K′=0.5;
R——为爆心到居民楼距离,150m;
V——为爆破引起的质心垂直震动速度,cm/s。
经计算,爆破引起的震动速度V=0.141cm/s,对距离爆破点150m处的居民楼不会产生影响。
2、烟囱塌落振动校核
塌落振动对周围建筑物的影响,按照公式计算:
式中:
I——触地冲量,I=M(2gH)½
M——塌落构件质量,kg;
H——塌落构件重心落差,m;
R——目标点与构件触地中心的距离,m。
查表5—1得筒身体积v=160.14+47.57=207.71m³,则
I=207×2000×(2×9.8×22.5)½=8723820
求得烟囱倒塌触地在150m处居民楼产生的振动速度为V′=0.29cm/s,故不会对居民楼产生不良影响。
3、空气冲击波安全距离:
根据《凿岩爆破》公式13-8:
故不会对150m处的住宅楼产生不良影响。
综上所述,爆破不会对周围居民住宅楼产生破坏,方案可行。
楼房拆除爆破设计
一、工程概况:
某栋办公楼因市政建设需要,要求尽快拆除,其周围环境见下面示意图。
办公楼总共4层楼,高15.35米,长27.48米,宽13.38米办公楼是砖砌结构,外墙厚δ1=370mm,北面内墙厚δ2=240mm。
办公楼左西6米处是住宿区,北面10米处为厂房,南面5米处是锅炉房,东面为空地。
二、爆破拆除方案
根据该楼房的具体情况和四周条件,决定朝正东方向定向爆破拆除。
三、爆破参数确定
自东向西炸掉砖墙,形成爆破缺口,使楼房向东倒塌
外墙:
最小抵抗线长W=0.5δ1=18.5cm取W=18cm;
孔距a=(1.2~2.0)W,取1.5,得a=27取30
排拒b=W=18cm,取20cm
孔深L1=(0.5~0.7)δ1,取0.6δ1,得L=21.6cm取L1=22cm;
炸药单耗q取1.2kg/m3,则单孔装药量Q1=qabδ=20.9g取Q1=21g。
内墙:
最小抵抗线长W=0.5δ2=12cm;
孔距a=(1.2~2.0)W,取1.5,得a=18取20
排拒b=W=12cm取15
;
孔深L2=(0.5~0.7)δ1,取0.6δ2,得L2=14.4取L=15cm
炸药单耗q取1.2kg/m3,则单孔装药量Q2=qabδ=12.2g取Q2=15g
立柱:
最小抵抗线长W=B/2=12cm
孔距a=1.5W=18cm取a=20cm
孔深L=25cm
单孔装药量Q=20g
楼梯间:
只需要炸掉一个楼梯间,1、2、3层(东面的楼梯间)
在楼梯间横梁上布置2排X7个炮孔,单孔装药量Q=30g
楼梯间的炮孔数N=2X7X5=70个
横梁:
最小抵抗线长W=8cm
孔距a=15cm
孔深L=15cm
单孔装药量Q=15g
纵梁:
最小抵抗线长W=12cm
孔距a=20cm
孔深L=25cm
单孔装药量Q=25g
项目
墙
炸药单耗(g/m³)
孔深
(cm)
孔距
(cm)
排距
(cm)
单孔药量
(g)
总孔数
(个)
内墙
1200
15
20
15
15
1600
外墙
1200
22
30
20
20
1000
立柱、梁
1200
20
20
15
20
600
楼梯间
1200
20
20
30
70
自东向西,总共1-10共面墙,在自东向西中的1-88面墙边上布置炮孔。
第1-3面墙从地面高0m处开始布置炮孔,1楼2排,2楼2排,3楼2排,立柱上布置7个孔。
4-6面墙,1楼2排,2楼2排,立柱上布置7个孔。
7-8面墙,1楼2排,立柱上布置7个孔。
总炮孔数N=3300左右。
N=3270,Q总=1600X15+1000X20+600X20+70X30=58kg
四、预拆除
1.从东向西边,预先对非承重墙体进行最大限度的拆除。
2.为保证楼房倒塌时能充分解体,对二、三、四楼所有楼梯间,圈梁结点按单排炮孔布置,炮孔布置在混凝土中部,其用药量按只炸碎混凝土,不炸断钢筋的原则布置。
五、起爆网路
使用硝铵炸药共计58kg,雷管3300余发,起爆共分3段起爆,1-3面墙(1号)、4-6面墙(2号)、7-8面墙(3号),。
1.起爆方式:
采用导爆管雷管和电雷管相结合的起爆方式,孔内采用导爆管雷管起爆,每20-25发孔内导爆管用两发1段导爆管接力出来集中一起用两发电雷管起爆,全部电雷管连接成串联网路,用高能起爆器起爆,自东往西起爆。
2.区段划分及延时间隔:
孔内采用毫秒导爆管雷管实现排间、层间毫秒延时起爆,起爆顺序为1号、2号、3号线。
六、施工
为了便于施工,最下一排炮孔布置在距地表0m处开始。
为了更有效地防止和控制飞散物,炮孔一律在屋内钻孔,采用人工凿孔,速度快、成本低,但凿孔质量存在一些问题,如孔深不一致,孔内残存物多等。
凿孔工具为直径38mm、长0.5~0.7m的钢管,一端制成6O。
的斜口,I2磅重(1磅=454g)大锤冲击钢管的另一端。
由于炮孔数两量大,达到3300多个,装药分为5组,每组5个人负责一个单元的装药连线工作。
七、安全防护
1、为了防止飞石,在整个爆破切口部位挂敷一层麻袋和一层草席,并用铁丝扎牢。
在周围的房屋旁边应合理悬挂、张贴安全宣传和警示牌,特别是有重大安全隐患的部位应提前做好安全防护。
爆破期间,工程方将切断爆破涉及范围内的水、电、气,但对周边居民的正常水电气使用,不会产生影响。
针对爆破后产生的灰尘,施工方将及时进行降尘处理,并对爆破后散落在路边的垃圾及时进行清理。
爆破期间,工程方将切断爆破涉及范围内的水、电、气,但对周边居民的正常水电气使用,不会产生影响。
针对爆破后产生的灰尘,施工方将及时进行降尘处理,并对爆破后散落在路边的垃圾及时进行清理。
2、爆破警戒范围
根据本次爆破预期的效果及周边环境,最终确定本次爆破安全警戒范围取50m,防护网包围整个办公楼,如下所示:
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