CN106839906A - 钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，包括以下步骤：A、确定高耸构筑物的倒塌方向，B、在倒塌空地上开挖减振坑，间隔堆设多个相互平行的减振缓冲墙，减振缓冲墙沿高耸构筑物底部至减振坑的方向逐渐变长、变厚、变高，C、划定待爆破切口区域，开凿三角形定向窗，钻设炮孔阵列，D、装药堵塞，保证待爆破切口区域的炸药装填量为1.8至2.5kg/m3，同时引爆后炸出与待爆破切口区域重合的缺口，从而完成高耸构筑物的拆除；本发明方法操作简单方便，投入成本低，可有效保证爆破后实际倒塌方向与设计倒塌方向一致，同时有效控制钢筋混凝土结构高耸构筑物在爆破拆除时塌落冲击地面产生塌落振动、触地飞散物等连锁效应而造成危害。
Description
技术领域
本发明涉及爆破领域，尤其涉及一种高耸构筑物的定向爆破拆除方法。
背景技术
拆除爆破工程实践表明，建筑物拆除时塌落振动往往比爆破振动大。建筑物拆除爆破过程中，倒塌着地会对地面产生很大撞击力，并诱发塌落振动、触地飞散物等有害效应。塌落振动在爆破振动波过后到达，振动作用时间长。对于同一建筑物，不同的爆破拆除方案，塌落后的解体尺寸不同，或是塌落过程不同，都会在不同程度上影响建筑物塌落触地时造成的地面振动。
建筑物的高度越高，结构越结实，塌落振动造成的危害越大。例如：烟囱、水塔、跳水塔等高耸构筑物(一般为空心柱状体)爆破拆除后造成的塌落振动往往大于一般建筑物爆破拆除后造成的塌落振动；而由于结构越结实，越不容易解体，同一高度的钢筋混凝土结构的高耸构筑物爆破拆除后造成的塌落振动往往大于砖混结构的高耸构筑物爆破拆除后造成的塌落振动。一座80m高烟囱爆破拆除时，在距离烟囱塌落中心线一侧22m处，测得最大振动速度达7.2cm/s，明显超过一般建筑物所允许的振动强度(5cm/s)，显然附近的其他建筑物很有可能被烟囱爆破拆除后造成的塌落振动所破坏。
因此，如何控制高大建筑物在爆破拆除时塌落冲击地面产生的塌落振动、触地飞散物等连锁效应而造成的危害得我们认真研究，尤其是针对钢筋混凝土结构的高耸构筑物进行爆破拆除时，更应该采取特殊措施控制塌落振动、触地飞散物等连锁效应产生的危害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单方便的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，有效控制钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物在爆破拆除时塌落冲击地面产生塌落振动、触地飞散物等连锁效应而造成危害。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，包括以下步骤：
A、确定高耸构筑物的倒塌方向
根据高耸构筑物的高度以及现场环境选择高耸构筑物的倒塌方向，确保高耸构筑物的倒塌方向上存在长度大于高耸构筑物高度的1.2倍、宽度大于高耸构筑物最大直径的3倍的倒塌空地，并确定高耸构筑物的倒塌中心线；
B、设置减振缓冲墙和减振坑
在步骤A中所述的倒塌空地上开挖减振坑，所述减振坑的中心位置与高耸构筑物的底部之间的距离等于高耸构筑物的高度，所述减振坑沿高耸构筑物的倒塌方向的截面呈等腰梯形，其底面积为其开口面积的二分之一至四分之三，且其深度大于高耸构筑物顶端的直径；在高耸构筑物的底部与所述减振坑之间的地面上间隔堆设多个相互平行的减振缓冲墙，全部所述减振缓冲墙沿高耸构筑物的底部至所述减振坑的方向逐渐变长、变厚、变高；所述减振坑和多个所述减振缓冲墙均相对于高耸构筑物的倒塌方向对称设置；
C、开凿定向窗与钻设炮孔
先在高耸构筑物下部距离地面0.5至1.5m处的筒壁上划定长度大于此处筒壁周长的二分之一且小于此处筒壁周长的三分之二、高度为此处筒壁厚度的3至5倍的待爆破切口区域，所述待爆破切口区域的展开图是以高耸构筑物的倒塌中心线为对称轴的倒梯形；再在所述待爆破切口区域的两端对称开凿与其端部形状大小相匹配的三角形定向窗，并在所述待爆破切口区域内、两个三角形定向窗之间以高耸构筑物的倒塌中心线为对称轴钻设炮孔阵列；所述三角形定向窗与所述待爆破切口区域完全重合的一个角为25°至35°，所述三角形定向窗的高度等于所述待爆破切口区域的高度，所述三角形定向窗的开凿深度等于高耸构筑物开凿处的筒壁厚度，所述炮孔阵列的炮孔深度为高耸构筑物钻孔处的筒壁厚度的三分之二，且炮孔孔距大于炮孔排距；
D、装药爆破
分别将步骤C中所述的炮孔阵列的全部炮孔装填好炸药，炸药装填长度为炮孔深度的五分之三至三分之二，并采用含水量为5％-20％的黄粘土堵塞炮孔并捣实，保证所述待爆破切口区域的炸药装填量为1.8至2.5kg/m3，然后引爆所述炮孔阵列全部炮孔中的炸药，在高耸构筑物的下部炸出一个与所述待爆破切口区域重合的缺口，使得钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物在自身重力作用下沿预定倒塌方向倒塌，且同时塌落在全部所述减振缓冲墙上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明方法投入成本低，操作简单方便，通过本发明中的方法开凿定向窗、钻设炮孔、装药堵塞，既能最大限度的减少炸药的使用量，又能保证爆破的威力和精度，大大提高定向爆破的效果，使爆破产生的缺口与待爆破切口区域重合，顺利实现高耸构筑物的定向倒塌,保证爆破后实际倒塌方向与设计倒塌方向一致；同时采用本发明中的减振坑和减振缓冲墙既可以大大减缓高耸构筑物倒塌向地面所产生的冲击力，又可以防止高耸构筑物倒塌触地后产生的碎石四处飞溅；并且截面呈等腰梯形的减振坑还可以使高耸构筑物触地后折断的顶端在坑内滚动，大大减缓其落地后对地面造成的冲击，从而进一步降低高耸构筑物倒塌产生的塌落振动；多个减振缓冲墙沿高耸构筑物的底部至减振坑的方向逐渐变长、变厚、变高还能够更好的承载高耸构筑物倒塌后对地面的冲击，从而进一步降低高耸构筑物倒塌触地所产生的塌落振动；最终有效控制钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物在爆破拆除时塌落冲击地面产生塌落振动、触地飞散物等连锁效应而造成危害。一座100m高的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物经过本发明方法拆除时，在距离高耸构筑物的塌落中心线一侧50m外，测得的最大振动速度不超过1.5cm/s。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
作为本发明的一种优选实施方式，在步骤B中，第一个所述减振缓冲墙与高耸构筑物的底部之间的距离为20至30m，相邻所述减振缓冲墙的间距为10至20m，最后一个所述减振缓冲墙与所述减振坑之间的距离为8至12m。
采用上述优选方案的有益效果是：既可以最大限度的减少减振缓冲墙的数量从而节省成本与施工工作量，又可以保证减振缓冲墙能很好的承载高耸构筑物倒塌后对地面的冲击，有效降低高耸构筑物倒塌触地所产生的塌落振动。
作为本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，每个所述减振缓冲墙的两端、所述减振坑的两端与高耸构筑物的底部的连线均与高耸构筑物的倒塌方向呈5°的夹角。
采用上述优选方案的有益效果是：既能有效避免因高耸构筑物的实际倒塌方向与预定倒塌方向存在偏差而导致减振缓冲墙和减震坑失去减振作用，又无需将减振缓冲墙和减震坑设置得过长，减少工作量；即使高耸构筑物的倒塌方向左右偏移5度以内，减振缓冲墙的长度也能满足承接倒塌的高耸构筑物的要求。
作为本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，靠近高耸构筑物的底部的所述减振缓冲墙的高度0.3至0.5m、厚度为0.6至1.2m，靠近所述减振坑的减振缓冲墙的高度为1.6至2.4m、厚度为4至5m。
采用上述优选方案的有益效果是：既可以最大限度的减少建造减振缓冲墙所耗费的材料从而节省成本与施工工作量，又可以保证减振缓冲墙能更好的承载高耸构筑物倒塌后对地面的冲击，更加有效的降低高耸构筑物倒塌触地所产生的塌落振动。
作为本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述减振缓冲墙朝向高耸构筑物的一面呈等腰梯形，所述减振缓冲墙的底部长度是其顶部长度的1.5至3倍。
采用上述优选方案的有益效果是：减振缓冲墙的重心下移，稳定性更强，能更好的承载高耸构筑物倒塌后对地面的冲击，更加有效的降低高耸构筑物倒塌触地所产生的塌落振动。
作为本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述减振缓冲墙由从下至上依次层叠的固体颗粒层、弹性材料层和软垫层堆设而成。
采用上述优选方案的有益效果是：减振缓冲墙的承载能力和缓冲能力均得到大大提高，能更好的承载高耸构筑物倒塌后对地面的冲击，更加有效的降低高耸构筑物倒塌触地所产生的塌落振动。
作为本发明的另一种优选实施方式，所述固体颗粒层由多个盛装有沙土或煤渣的麻袋堆设而成，所述弹性材料层由多个橡胶轮胎堆设而成，所述软垫层由棕垫、棉絮垫或海绵垫铺设而成。
采用上述优选方案的有益效果是：减振缓冲墙的建造更加简单方便快捷，建造材料来源广泛，并且能够重复利用，更加经济环保。
作为本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述减振坑靠近高耸构筑物的一侧和远离高耸构筑物的一侧均设有土堤，所述土堤均是由开挖所述减振坑所得到的土而垒起的，靠近高耸构筑物一侧的土堤高度为2至2.5m、厚度为5至6m，远离高耸构筑物一侧的土堤高度为1至1.5m、厚度为3至4m。
采用上述优选方案的有益效果是：开挖减振坑而产生的土无需另外运走，既节省施工工作量，又能直接用于建造土堤，靠近高耸构筑物一侧的土堤能承载高耸构筑物倒塌后对地面的冲击，降低高耸构筑物倒塌触地所产生的塌落振动，远离高耸构筑物一侧的土堤能更好的防止高耸构筑物倒塌触地后产生的碎石四处飞溅。
作为本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述炮孔阵列的炮孔孔距是其炮孔深度的四分之三至四分之五，所述炮孔阵列的炮孔排距是其炮孔孔距的十分之六至十分之九。
采用上述优选方案的有益效果是：可有效保证爆破的威力和精度，提高定向爆破的效果，使爆破产生的缺口与待爆破切口区域最大限度的重合，更加顺利得实现高耸构筑物的定向爆破拆除。
作为本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述炮孔阵列的炮孔孔径为0.035至0.045m。
采用上述优选方案的有益效果是：进一步保证爆破的威力和精度，提高定向爆破的效果，使爆破产生的缺口与待爆破切口区域最大限度的重合。
附图说明
图1为本发明方法中的施工结构示意图；
图2为本发明方法中缓冲墙的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、倒塌空地，2、高耸构筑物，3、减振缓冲墙，4、减振坑,5、三角形定向窗，6、炮孔阵列，7、土堤，8、固体颗粒层，9、弹性材料层，10、软垫层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1至图2所示，一种钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，包括以下步骤：
B、确定高耸构筑物2的倒塌方向
根据高耸构筑物2的高度以及现场环境选择高耸构筑物2的倒塌方向，确保高耸构筑物2的倒塌方向上存在长度为高耸构筑物2高度的1.2倍、宽度为高耸构筑物2最大直径的3倍的倒塌空地1，并确定高耸构筑物2的倒塌中心线(即高耸构筑物2倒塌后与地面接触的那一侧面的对称中心线，高耸构筑物2的倒塌中心线位于高耸构筑物2上，在高耸构筑物2倒地后与高耸构筑物2的倒塌方向重合，一般利用其确定爆破缺口的对称中心线)。
B、设置减振缓冲墙3和减振坑4
在步骤A中所述的倒塌空地1上开挖减振坑4，所述减振坑4的中心位置与高耸构筑物2的底部之间的距离等于高耸构筑物2的高度，所述减振坑4沿高耸构筑物2的倒塌方向的截面呈等腰梯形，其底面积为其开口面积的四分之三，且其深度等于高耸构筑物2顶端的直径。在高耸构筑物2的底部与所述减振坑4之间的地面上间隔堆设多个相互平行的减振缓冲墙3，全部所述减振缓冲墙3沿高耸构筑物2的底部至所述减振坑4的方向逐渐变长、变厚、变高。所述减振坑4和多个所述减振缓冲墙3均相对于高耸构筑物2的倒塌方向对称设置。
C、开凿定向窗与钻设炮孔
先在高耸构筑物2下部距离地面0.5m处的筒壁上划定长度为此处筒壁周长的三分之二、高度为此处筒壁厚度的3倍的待爆破切口区域，所述待爆破切口区域的展开图是以高耸构筑物2的倒塌中心线为对称轴的倒梯形；再在所述待爆破切口区域的两端对称开凿与其端部形状大小相匹配的三角形定向窗5，并在所述待爆破切口区域内、两个三角形定向窗5之间以高耸构筑物2的倒塌中心线为对称轴钻设炮孔阵列6。所述三角形定向窗5与所述待爆破切口区域完全重合的一个角为25°，所述三角形定向窗5的高度等于所述待爆破切口区域的高度，所述三角形定向窗5的开凿深度等于高耸构筑物2开凿处的筒壁厚度，所述炮孔阵列6的炮孔深度为高耸构筑物2钻孔处的筒壁厚度的三分之二，且炮孔孔距大于炮孔排距。
D、装药爆破
分别将步骤C中所述的炮孔阵列6的全部炮孔装填好炸药，炸药装填长度为炮孔深度的五分之三，并采用含水量为20％的黄粘土堵塞炮孔并捣实，保证所述待爆破切口区域的炸药装填量为1.8kg/m3；然后引爆所述炮孔阵列6全部炮孔中的炸药，在高耸构筑物2的下部炸出一个与所述待爆破切口区域重合的缺口，使得钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物在自身重力作用下沿预定倒塌方向倒塌，且同时塌落在全部所述减振缓冲墙3上。
一座100m高的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物经过本发明方法拆除时，高耸构筑物倒2塌后主体塌落在减振缓冲墙3上，顶端折断后落入减振坑4，在距离高耸构筑物2的塌落中心线一侧30m外，测得最大振动速度不超过1.49cm/s。
实施例2
如图1至图2所示，一种钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，包括以下步骤：
A、确定高耸构筑物2的倒塌方向
根据高耸构筑物2的高度以及现场环境选择高耸构筑物2的倒塌方向，确保高耸构筑物2的倒塌方向上存在长度为高耸构筑物2高度的1.3倍、宽度为高耸构筑物2最大直径的3.2倍的倒塌空地1，并确定高耸构筑物2的倒塌中心线。
B、设置减振缓冲墙3和减振坑4
在步骤A中所述的倒塌空地1上开挖减振坑4，所述减振坑4的中心位置与高耸构筑物2的底部之间的距离等于高耸构筑物2的高度。所述减振坑4沿高耸构筑物2的倒塌方向的截面呈等腰梯形，其底面积为其开口面积的二分之一，且其深度为高耸构筑物2顶端的直径的2倍。
所述减振坑4靠近高耸构筑物2的一侧和远离高耸构筑物2的一侧均设有土堤7，所述土堤7均是由开挖所述减振坑4所得到的土而垒起的，靠近高耸构筑物2一侧的土堤7高度为2m、厚度为5m，远离高耸构筑物2一侧的土堤7高度为1m、厚度为3m。
在高耸构筑物2的底部与所述减振坑4之间的地面上间隔堆设多个相互平行的减振缓冲墙3，第一个所述减振缓冲墙3与高耸构筑物2的底部之间的距离为20m，相邻所述减振缓冲墙3的间距为20m，最后一个所述减振缓冲墙3与所述减振坑4之间的距离为8m。
全部所述减振缓冲墙3沿高耸构筑物2的底部至所述减振坑4的方向逐渐变长、变厚、变高；靠近高耸构筑物2的底部的所述减振缓冲墙3的高度0.3m、厚度为0.6m，靠近所述减振坑4的减振缓冲墙3的高度为1.6m、厚度为4m；每个所述减振缓冲墙3的两端、所述减振坑4的两端与高耸构筑物2的底部的连线均与高耸构筑物2的倒塌方向呈5°的夹角,即使高耸构筑物的2倒塌方向左右偏移5度以内，减振缓冲墙3的长度也能满足承接倒塌的高耸构筑物2的要求。
所述减振坑4和多个所述减振缓冲墙3均相对于高耸构筑物2的倒塌方向对称设置。所述减振缓冲墙3朝向高耸构筑物2的一面呈等腰梯形，所述减振缓冲墙3的底部长度是其顶部长度的1.5倍。所述减振缓冲墙3由从下至上依次层叠的固体颗粒层8、弹性材料层9和软垫层10堆设而成。所述固体颗粒层8由多个盛装有沙土的麻袋堆设而成，所述弹性材料层9由多个橡胶轮胎堆设而成，所述软垫层10由棕垫海绵垫铺设而成。
C、开凿定向窗与钻设炮孔
先在高耸构筑物2下部距离地面0.5m处的筒壁上划定长度为此处筒壁周长的二分之一、高度为此处筒壁厚度的5倍的待爆破切口区域，所述待爆破切口区域的展开图是以高耸构筑物2的倒塌中心线为对称轴的倒梯形；再在所述待爆破切口区域的两端对称开凿与其端部形状大小相匹配的三角形定向窗5，并在所述待爆破切口区域内、两个三角形定向窗5之间以高耸构筑物2的倒塌中心线为对称轴钻设炮孔阵列6。
所述三角形定向窗5与所述待爆破切口区域完全重合的一个角为35°，所述三角形定向窗5的高度等于所述待爆破切口区域的高度，所述三角形定向窗5的开凿深度等于高耸构筑物2开凿处的筒壁厚度。所述炮孔阵列6的炮孔深度为高耸构筑物2钻孔处的筒壁厚度的三分之二，且炮孔孔距大于炮孔排距。所述炮孔阵列6的炮孔孔距等于其炮孔深度，所述炮孔阵列6的炮孔排距是其炮孔孔距的十分之六至，所述炮孔阵列6的炮孔孔径为0.035m。
D、装药爆破
分别将步骤C中所述的炮孔阵列6的全部炮孔装填好炸药，炸药装填长度为炮孔深度的三分之二，并采用含水量为5％的黄粘土封口堵塞炮孔并捣实，保证所述待爆破切口区域的炸药装填量为2.5kg/m3，然后引爆所述炮孔阵列6全部炮孔中的炸药，在高耸构筑物2的下部炸出一个与所述待爆破切口区域重合的缺口，使得钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物在自身重力作用下沿预定倒塌方向倒塌，且同时塌落在全部所述减振缓冲墙3上。
一座100m高的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物经过本发明方法拆除时，高耸构筑物倒2塌后主体塌落在减振缓冲墙3上，顶端折断后落入减振坑4，在距离高耸构筑物2的塌落中心线一侧50m外，测得最大振动速度为1.44cm/s。
实施例3
如图1至图2所示，一种钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，包括以下步骤：
A、确定高耸构筑物2的倒塌方向
根据高耸构筑物2的高度以及现场环境选择高耸构筑物2的倒塌方向，确保高耸构筑物2的倒塌方向上存在长度为高耸构筑物2高度的1.4倍、宽度大于高耸构筑物2最大直径的3.5倍的倒塌空地1，并确定高耸构筑物2的倒塌中心线。
B、设置减振缓冲墙3和减振坑4
在步骤A中所述的倒塌空地1上开挖减振坑4，所述减振坑4的中心位置与高耸构筑物2的底部之间的距离等于高耸构筑物2的高度。所述减振坑4沿高耸构筑物2的倒塌方向的截面呈等腰梯形，其底面积为其开口面积的八分之五，且其深度为高耸构筑物2顶端的直径的1.5倍。
所述减振坑4靠近高耸构筑物2的一侧和远离高耸构筑物2的一侧均设有土堤7，所述土堤7均是由开挖所述减振坑4所得到的土而垒起的，靠近高耸构筑物2一侧的土堤7高度为2.5m、厚度为6m，远离高耸构筑物2一侧的土堤7高度为1.5m、厚度为4m。所述减振坑4两侧的土堤7上均铺设有弹性材料层，既能有效避免高耸构筑物2倒塌后造成沙土飞溅，又能进一步降低高耸构筑物2倒塌对地面产生的冲击。
在高耸构筑物2的底部与所述减振坑4之间的地面上间隔堆设多个相互平行的减振缓冲墙3，第一个所述减振缓冲墙3与高耸构筑物2的底部之间的距离为30m，相邻所述减振缓冲墙3的间距为10m，最后一个所述减振缓冲墙3与所述减振坑4之间的距离为12m。
全部所述减振缓冲墙3沿高耸构筑物2的底部至所述减振坑4的方向逐渐变长、变厚、变高；靠近高耸构筑物2的底部的所述减振缓冲墙3的高度0.5m、厚度为1.2m，靠近所述减振坑4的减振缓冲墙3的高度为2.4m、厚度为5m；每个所述减振缓冲墙3的两端、所述减振坑4的两端与高耸构筑物2的底部的连线均与高耸构筑物2的倒塌方向呈5°的夹角,即使高耸构筑物的2倒塌方向左右偏移5度以内，减振缓冲墙3的长度也能满足承接倒塌的高耸构筑物2的要求。
所述减振坑4和多个所述减振缓冲墙3均相对于高耸构筑物2的倒塌方向对称设置。所述减振缓冲墙3朝向高耸构筑物2的一面呈等腰梯形，所述减振缓冲墙3的底部长度是其顶部长度的3倍。所述减振缓冲墙3由从下至上依次层叠的固体颗粒层8、弹性材料层9和软垫层10堆设而成。所述固体颗粒层8由多个盛装有煤渣的麻袋堆设而成，所述弹性材料层9由多个橡胶轮胎堆设而成，所述软垫层10由棉絮垫铺设而成。
C、开凿定向窗与钻设炮孔
先在高耸构筑物2下部距离地面1.5m处的筒壁上划定长度为此处筒壁周长的十二分之七、高度为此处筒壁厚度的4倍的待爆破切口区域，所述待爆破切口区域的展开图是以高耸构筑物2的倒塌中心线为对称轴的倒梯形；再在所述待爆破切口区域的两端对称开凿与其端部形状大小相匹配的三角形定向窗5，并在所述待爆破切口区域内、两个三角形定向窗5之间以高耸构筑物2的倒塌中心线为对称轴钻设炮孔阵列6。
所述三角形定向窗5与所述待爆破切口区域完全重合的一个角为30°，所述三角形定向窗5的高度等于所述待爆破切口区域的高度，所述三角形定向窗5的开凿深度等于高耸构筑物2开凿处的筒壁厚度。所述炮孔阵列6的炮孔深度为高耸构筑物2钻孔处的筒壁厚度的三分之二，且炮孔孔距大于炮孔排距。所述炮孔阵列6的炮孔孔距是其炮孔深度的四分之五，所述炮孔阵列6的炮孔排距是其炮孔孔距的十分之九，所述炮孔阵列6的炮孔孔径为0.045m。
D、装药爆破
分别将步骤C中所述的炮孔阵列6的全部炮孔装填好炸药，炸药装填长度为炮孔深度的三十分之十九，并采用含水量为12％的黄粘土堵塞炮孔并捣实，保证所述待爆破切口区域的炸药装填量为2.1kg/m3，然后引爆所述炮孔阵列6全部炮孔中的炸药，在高耸构筑物2的下部炸出一个与所述待爆破切口区域重合的缺口，使得钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物在自身重力作用下沿预定倒塌方向倒塌，且同时塌落在全部所述减振缓冲墙3上。
一座100m高的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物经过本发明方法拆除时，高耸构筑物倒2塌后主体塌落在减振缓冲墙3上，顶端折断后落入减振坑4，在距离高耸构筑物2的塌落中心线一侧50m外，测得最大振动速度为1.33cm/s。
实施例4
如图1至图2所示，一种钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，包括以下步骤：
A、确定高耸构筑物2的倒塌方向
根据高耸构筑物2的高度以及现场环境选择高耸构筑物2的倒塌方向，确保高耸构筑物2的倒塌方向上存在长度为高耸构筑物2高度的1.5倍、宽度为高耸构筑物2最大直径的4倍的倒塌空地1，并确定高耸构筑物2的倒塌中心线。
B、设置减振缓冲墙3和减振坑4
在步骤A中所述的倒塌空地1上开挖减振坑4，所述减振坑4的中心位置与高耸构筑物2的底部之间的距离等于高耸构筑物2的高度。所述减振坑4沿高耸构筑物2的倒塌方向的截面呈等腰梯形，其底面积为其开口面积的四分之三，且其深度为高耸构筑物2顶端的直径的1.8倍。
所述减振坑4靠近高耸构筑物2的一侧和远离高耸构筑物2的一侧均设有土堤7，所述土堤7均是由开挖所述减振坑4所得到的土而垒起的，靠近高耸构筑物2一侧的土堤7高度为2.2m、厚度为5.5m，远离高耸构筑物2一侧的土堤7高度为1.2m、厚度为3.5m。所述减振坑4两侧的土堤7上均铺设有软垫层，既能有效避免高耸构筑物2倒塌后造成沙土飞溅，又能进一步降低高耸构筑物2倒塌对地面产生的冲击。
在高耸构筑物2的底部与所述减振坑4之间的地面上间隔堆设多个相互平行的减振缓冲墙3，第一个所述减振缓冲墙3与高耸构筑物2的底部之间的距离为25m，相邻所述减振缓冲墙3的间距为15m，最后一个所述减振缓冲墙3与所述减振坑4之间的距离为10m。
全部所述减振缓冲墙3沿高耸构筑物2的底部至所述减振坑4的方向逐渐变长、变厚、变高；靠近高耸构筑物2的底部的所述减振缓冲墙3的高度0.4m、厚度为0.8m，靠近所述减振坑4的减振缓冲墙3的高度为2m、厚度为4.5m；每个所述减振缓冲墙3的两端、所述减振坑4的两端与高耸构筑物2的底部的连线均与高耸构筑物2的倒塌方向呈5°的夹角,即使高耸构筑物的2倒塌方向左右偏移5度以内，减振缓冲墙3的长度也能满足承接倒塌的高耸构筑物2的要求。
所述减振坑4和多个所述减振缓冲墙3均相对于高耸构筑物2的倒塌方向对称设置。所述减振缓冲墙3朝向高耸构筑物2的一面呈等腰梯形，所述减振缓冲墙3的底部长度是其顶部长度的2.2倍。所述减振缓冲墙3由从下至上依次层叠的固体颗粒层8、弹性材料层9和软垫层10堆设而成。所述固体颗粒层8由多个盛装有沙土的麻袋堆设而成，所述弹性材料层9由多个橡胶轮胎堆设而成，所述软垫层10由海绵垫铺设而成。
C、开凿定向窗与钻设炮孔
先在高耸构筑物2下部距离地面1m处的筒壁上划定长度为此处筒壁周长的八分之五、高度为此处筒壁厚度的4倍的待爆破切口区域，所述待爆破切口区域的展开图是以高耸构筑物2的倒塌中心线为对称轴的倒梯形；再在所述待爆破切口区域的两端对称开凿与其端部形状大小相匹配的三角形定向窗5，并在所述待爆破切口区域内、两个三角形定向窗5之间以高耸构筑物2的倒塌中心线为对称轴钻设炮孔阵列6。
所述三角形定向窗5与所述待爆破切口区域完全重合的一个角为30°，所述三角形定向窗5的高度等于所述待爆破切口区域的高度，所述三角形定向窗5的开凿深度等于高耸构筑物2开凿处的筒壁厚度。所述炮孔阵列6的炮孔深度为高耸构筑物2钻孔处的筒壁厚度的三分之二，且炮孔孔距大于炮孔排距。所述炮孔阵列6的炮孔孔距是其炮孔深度的四分之三，所述炮孔阵列6的炮孔排距是其炮孔孔距的十分之八，所述炮孔阵列6的炮孔孔径为0.04m。
D、装药爆破
分别将步骤C中所述的炮孔阵列6的全部炮孔装填好炸药，炸药装填长度为炮孔深度的三分之二，并采用含水量为13％的黄粘土堵塞炮孔并捣实，保证所述待爆破切口区域的炸药装填量为2.2kg/m3，然后引爆所述炮孔阵列6全部炮孔中的炸药，在高耸构筑物2的下部炸出一个与所述待爆破切口区域重合的缺口，使得钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物在自身重力作用下沿预定倒塌方向倒塌，且同时塌落在全部所述减振缓冲墙3上。
一座100m高的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物经过本发明方法拆除时，高耸构筑物倒2塌后主体塌落在减振缓冲墙3上，顶端折断后落入减振坑4，在距离高耸构筑物2的塌落中心线一侧50m外，测得最大振动速度为1.21cm/s。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、确定高耸构筑物(2)的倒塌方向
根据高耸构筑物(2)的高度以及现场环境选择高耸构筑物(2)的倒塌方向，确保高耸构筑物(2)的倒塌方向上存在长度大于高耸构筑物(2)高度的1.2倍、宽度大于高耸构筑物(2)最大直径的3倍的倒塌空地(1)，并确定高耸构筑物(2)的倒塌中心线；
B、设置减振缓冲墙(3)和减振坑(4)
在步骤A中所述的倒塌空地(1)上开挖减振坑(4)，所述减振坑(4)的中心位置与高耸构筑物(2)的底部之间的距离等于高耸构筑物(2)的高度，所述减振坑(4)沿高耸构筑物(2)的倒塌方向的截面呈等腰梯形，其底面积为其开口面积的二分之一至四分之三，且其深度大于高耸构筑物(2)顶端的直径；在高耸构筑物(2)的底部与所述减振坑(4)之间的地面上间隔堆设多个相互平行的减振缓冲墙(3)，全部所述减振缓冲墙(3)沿高耸构筑物(2)的底部至所述减振坑(4)的方向逐渐变长、变厚、变高；所述减振坑(4)和多个所述减振缓冲墙(3)均相对于高耸构筑物(2)的倒塌方向对称设置；
C、开凿定向窗与钻设炮孔
先在高耸构筑物(2)下部距离地面0.5至1.5m处的筒壁上划定长度大于此处筒壁周长的二分之一且小于此处筒壁周长的三分之二、高度为此处筒壁厚度的3至5倍的待爆破切口区域，所述待爆破切口区域的展开图是以高耸构筑物(2)的倒塌中心线为对称轴的倒梯形；再在所述待爆破切口区域的两端对称开凿与其端部形状大小相匹配的三角形定向窗(5)，并在所述待爆破切口区域内、两个三角形定向窗(5)之间以高耸构筑物(2)的倒塌中心线为对称轴钻设炮孔阵列(6)；所述三角形定向窗(5)与所述待爆破切口区域完全重合的一个角为25°至35°，所述三角形定向窗(5)的高度等于所述待爆破切口区域的高度，所述三角形定向窗(5)的开凿深度等于高耸构筑物(2)开凿处的筒壁厚度，所述炮孔阵列(6)的炮孔深度为高耸构筑物(2)钻孔处的筒壁厚度的三分之二，且炮孔孔距大于炮孔排距；
D、装药爆破
分别将步骤C中所述的炮孔阵列(6)的全部炮孔装填好炸药，炸药装填长度为炮孔深度的五分之三至三分之二，并采用含水量为5％-20％的黄粘土堵塞炮孔并捣实，保证所述待爆破切口区域的炸药装填量为1.8至2.5kg/m3，然后引爆所述炮孔阵列(6)全部炮孔中的炸药，在高耸构筑物(2)的下部炸出一个与所述待爆破切口区域重合的缺口，使得钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物在自身重力作用下沿预定倒塌方向倒塌，且同时塌落在全部所述减振缓冲墙(3)上。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于：在步骤B中，第一个所述减振缓冲墙(3)与高耸构筑物(2)的底部之间的距离为20至30m，相邻所述减振缓冲墙(3)的间距为10至20m，最后一个所述减振缓冲墙(3)与所述减振坑(4)之间的距离为8至12m。
3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于：在步骤B中，每个所述减振缓冲墙(3)的两端、所述减振坑(4)的两端与高耸构筑物(2)的底部的连线均与高耸构筑物(2)的倒塌方向呈5°的夹角。
4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于：在步骤B中，靠近高耸构筑物(2)的底部的所述减振缓冲墙(3)的高度0.3至0.5m、厚度为0.6至1.2m，靠近所述减振坑(4)的减振缓冲墙(3)的高度为1.6至2.4m、厚度为4至5m。
5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于：在步骤B中，所述减振缓冲墙(3)朝向高耸构筑物(2)的一面呈等腰梯形，所述减振缓冲墙(3)的底部长度是其顶部长度的1.5至3倍。
6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于：在步骤B中，所述减振缓冲墙(3)由从下至上依次层叠的固体颗粒层(8)、弹性材料层(9)和软垫层(10)堆设而成。
7.根据权利要求6所述的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于：所述固体颗粒层(8)由多个盛装有沙土或煤渣的麻袋堆设而成，所述弹性材料层(9)由多个橡胶轮胎堆设而成，所述软垫层(10)由棕垫、棉絮垫或海绵垫铺设而成。
8.根据权利要求1所述的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于：在步骤B中，所述减振坑(4)靠近高耸构筑物(2)的一侧和远离高耸构筑物(2)的一侧均设有土堤(7)，所述土堤(7)均是由开挖所述减振坑(4)所得到的土而垒起的，靠近高耸构筑物(2)一侧的土堤(7)高度为2至2.5m、厚度为5至6m，远离高耸构筑物(2)一侧的土堤(7)高度为1至1.5m、厚度为3至4m。
9.根据权利要求1所述的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于：在步骤C中，所述炮孔阵列(6)的炮孔孔距是其炮孔深度的四分之三至四分之五，所述炮孔阵列(6)的炮孔排距是其炮孔孔距的十分之六至十分之九。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的钢筋混凝土筒状结构高耸构筑物的定向爆破拆除方法，其特征在于：在步骤C中，所述炮孔阵列(6)的炮孔孔径为0.035至0.045m。
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| GR01 | Patent grant | ||
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