拆除爆破技术.ppt

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3.3拆除爆破技术拆除爆破技术拆除控制爆破的基本原理与方法拆除控制爆破的设计原理拆除控制爆破参数的设计计算拆除控制爆破的基本原理拆除控制爆破的基本原理等能原理等能原理微分原理微分原理失稳原理失稳原理缓冲原理缓冲原理防护防护原理原理等能原理等能原理n根据爆破对象、条件和控爆要求，优选控爆参数，即选取最优的孔径、孔深、孔数、孔距、排距和炸药单耗等，采用合适的装药结构、起爆方式及炸药品种，以期达到每个炮孔所产生的爆炸能量与破碎该孔周围介质所需的最低能量相等。

n使介质只产生一定宽度的裂缝或原地松动破碎，而无造成危害的剩余能量，这就是等能原理。

微分原理微分原理n控制爆破的微分原理是将爆炸某一目标所需的总装药量进行分散化与微量化处理，也称为分散化与微量化原理。

n“多打眼，少装药”是爆破人员对分散化、微量化原理的形象而通俗的说明。

换言之，它是将总装药量“化整为零”，把微量的炸药合理地装在分散的炮孔中，通过分批微差多段起爆，既达到爆破质量的要求，又达到显著地降低爆破危害的目的。

n微分原理是以等能原理为基础，将药量微分化，也即将爆炸能量微分化，从而达到控制爆破的目的。

失稳原理失稳原理n在认真分析和研究建筑物或结构物的受力状态、荷载分布和实际承载能力的基础上，运用控制爆破将承重结构的某些关键部位爆松，使之失去承载能力，同时破坏结构的刚度，建筑物或结构物在整体失去稳定性的情况下，在其自重作用下原地坍塌或定向倾倒，这一原理称为失稳原理。

n当采用控制爆破拆除钢筋混凝土框架大楼时，根据上述的失稳原理，设计和施工时应当遵守下述原则：

（1）形成控爆拆除所需的铰支和倾覆力矩

（2）满足最小破坏高度（3）预拆除缓冲原理缓冲原理n在优选适合控制爆破的爆破能源及装药结构等的基础上，削弱爆炸应力波的峰值压力对介质的冲击作用，使爆破能量得到合理地分配与利用，称为缓冲原理。

n缓冲原理的实质就是通过某些手段，延长爆炸压力的作用时间，从而降低炮孔的初始冲击压力。

实现缓冲爆破的方法很多，常用的方法是“不耦合装药”。

n一般情况下，爆破缓冲比（炸药爆轰压力与炮孔压力的比值）与装药的不藕合系数成正比。

不耦合系数大，则缓冲比也大，相应的炮孔压力就小。

n在多数情况下，要求缓冲后的炮孔压力达到使炮孔周围裂纹扩展的最小压力即可，该值一般为岩石抗拉强度的18倍。

防护防护原理原理n在研究与分析控制爆破理论和爆破危害作用基本规律的基础上，通过采用行之有效的技术措施，对已受到控制的爆破危害再加以防护，称为防护原理。

n拆除控制爆破中产生的危害主要有爆破地震、爆炸冲击波、噪音、爆破飞石和毒气等。

为了达到有效防护的目的，应熟悉和掌握各种爆破危害的作用及其规律。

拆除爆破的基本方法拆除爆破的基本方法钻孔爆破法钻孔爆破法钻孔爆破法钻孔爆破法:

在待拆除建筑物、构筑物的某些关键部位钻凿小直径炮孔，装入雷管和炸药，起爆后使这些关键部位破碎并失去其承载能力，从而将建筑物、构筑物拆除的方法。

水压爆破法水压爆破法水压爆破法水压爆破法:

把炸药置于充满水的容器状建筑物或构筑物中爆炸而将其破碎拆除的方法，如水塔、水槽、碉堡、油罐、气罐和金属容器、箱等，都可以用水压爆破法拆除。

静态破碎法静态破碎法静态破碎法静态破碎法:

利用装在炮孔中的静态破碎剂的水化反应，使晶体变形、产生体积膨胀，从而缓慢地将膨胀压力施加给孔壁，经过一段时间后达到最大值，使介质破碎。

拆除控制爆破的设计原理拆除控制爆破的设计原理n拆除控制爆破的设计原则与内容设计原则主要是建立在对单个药包能量和总体爆破规设计原则主要是建立在对单个药包能量和总体爆破规设计原则主要是建立在对单个药包能量和总体爆破规设计原则主要是建立在对单个药包能量和总体爆破规模的控制基础之上，并使炸药均匀分布于爆破体之中；模的控制基础之上，并使炸药均匀分布于爆破体之中；模的控制基础之上，并使炸药均匀分布于爆破体之中；模的控制基础之上，并使炸药均匀分布于爆破体之中；设计内容包括：

方案制定、技术设计和施工设计。

设计内容包括：

方案制定、技术设计和施工设计。

设计内容包括：

方案制定、技术设计和施工设计。

设计内容包括：

方案制定、技术设计和施工设计。

n拆除控制爆破的设计技巧明确是全部拆除还是局部拆除；明确是全部拆除还是局部拆除；明确是全部拆除还是局部拆除；明确是全部拆除还是局部拆除；确定一次起爆的规模；确定一次起爆的规模；确定一次起爆的规模；确定一次起爆的规模；排定炮孔起爆的先后次序。

排定炮孔起爆的先后次序。

排定炮孔起爆的先后次序。

排定炮孔起爆的先后次序。

拆除控制爆破参数的设计计算拆除控制爆破参数的设计计算nn最小抵抗线最小抵抗线W的确定的确定nn孔网参数的确定孔网参数的确定nn装药量计算装药量计算nn拆除控制爆破的施工与安全防护拆除控制爆破的施工与安全防护nn拆除控制爆破实例拆除控制爆破实例最小抵抗线最小抵抗线W的确定的确定n旧建筑物的拆除爆破中，一般W值均在1m以下。

n当爆破体为薄壁结构或小断面钢筋混凝土梁柱时，W=B/2，B为壁厚或梁柱断面的宽度。

实践经验表明，B30cm，即WW的前提下，l主要与爆破体的厚度或宽度B以及临空面条件有关。

当爆破体底部有临空面时，取l=（0.60.65）B；无临空面时，取l=（0.70.8）B。

孔底留下的厚度应等于或略小于侧向抵抗线，这样既能保证下部的破碎，又能防止爆破时从孔底向下冲开，即产生座炮，而使周边和上部得不到充分破碎。

装药量计算装药量计算n拆除控制爆破的装药量是按体积法计算的。

因此，炸药单耗q是拆除爆破中最重要的一个参数，该值的合理选取是正确计算装药量的关键。

n影响q值的因素很多，其变化幅度也很大。

在拆除爆破中，一般选用的W值均小于1m，当爆破体材质及其强度、爆破方法和爆破条件等其他因素完全相同时，q值随W值的大小而变化。

W值越小，q值越大，平均炸药单耗Q/V也越高；W值越大，则q值和平均炸药单耗Q/V值越小。

n炸药单耗q值主要采用下列两种方法确定：

（1）根据爆破体的材质、强度、均质性和最小抵抗线及临空面条件等，按经验数据初步选取一个q值，然后按药量计算公式算出单孔装药量Q，并进一步求出该次爆破的总药量Q和预期爆除介质体积V之比，即Q/V，并与初步选取的q值所对应的平均炸药单耗Q/V经验值进行比较，若相差较大时，则应调整q值，重新计算；若接近时，便可采用所选取的q值。

（2）在重要的拆除爆破工程中，特别是对爆破体的材质、性能和原施工质量不了解的情况下，选定q值时，则应对爆破体进行小范围内的局部试爆。

具体方法是：

为确保试爆安全，除必须防护外，应按照“爆撬结合、宁撬勿飞”的原则，根据爆破体材质初步选取q值，然后计算出试爆的装药量，并模拟实爆时的孔网参数进行布孔、钻孔、装药和试爆。

nQ=qabHH-单孔爆除高度，m拆除控制爆破的施工与安全防护拆除控制爆破的施工与安全防护n拆除控制爆破作业一般采用较为密集排列的小直径炮孔和多点分散装药，对钻孔位置、药包位置及药量的准确度要求较高，因为这些因素都直接影响爆破效果和安全。

n标孔与钻孔，炮孔定位n装药与堵塞，天平称量药量，炮泥堵塞n起爆网路连接n安全防护，防护是拆除控制爆破施工的重要环节之一，不仅可以制止个别飞石造成危害，还可起到降低爆破噪声的效果。

8mN1号办公楼锅炉房烟囱2号办公楼12m20m有一座钢筋混凝土烟囱，高125m，底部外直径8m，内直径6.8m，周围环境如左图所示。

试设计出：

1.爆破倒塌方案；2.计算相关参数（开口位置、形式及尺寸、最小抵抗线、炮孔深度、孔网参数、单孔装药量及总装药量等）；3.起爆方法；4.防护措施等。

如果爆区岩性为中硬，1号办公楼和2号办公楼质点振动允许速度分别为8cm/s和5cm/s，经过试爆确定出炸药单耗q为1200g/m3，试计算出同段孔数和同段最大起爆药量，并设计出爆破网络。

拆除控制爆破实例拆除控制爆破实例拆除控制爆破实例拆除控制爆破实例拆除控制爆破实例拆除控制爆破实例n根据现场建筑物分布情况，确定向东定向倒塌方案，即爆破后，烟囱向东定向倒塌。

n开口位置选在距地表0.5m高处开始；n采用等腰梯形开口形式，见下图；n臂厚B=（D外-D内）/20.6mn开口尺寸：

长LD外2/3=3.1482/3=16.8m高H=（35）B=30.6=1.8mn炮孔深度l=（0.670.7）B0.70.6=0.42mn孔距a=（0.850.95）l=0.90.42=0.38mn排距b=0.85a=0.850.38=0.32mn最小抵抗线WB/2=0.3mn单孔装药量：

Q单孔abBq=0.380.320.61200=88gn总装药量：

Q（LL1）H/2Bq=（16.8+12.6）1.80.61.2/2=19.05kgn起爆方法：

选用导爆管雷管作为起爆方法，每个炮孔中放一发雷管，段别待定。

拆除控制爆破实例拆除控制爆破实例-开口形式开口形式2.1m12.6m1.8m2.1mab拆除控制爆破实例拆除控制爆破实例-同段孔数同段孔数根据题意，1号办公楼和2号办公楼质点振动允许速度分别为8cm/s和5cm/s，1号办公楼距离爆破点较远，允许的振动速度又大，所以只根据2号楼允许振动速度确定同段最大起爆药量Qmax即可求出同段最多起爆孔数n。

查表可知，对于中硬岩石，可选取k=200,=1.65,将已知数据代入质点振动速度公式可得：

拆除控制爆破实例拆除控制爆破实例-起爆网络设计起爆网络设计同排孔数H/a=1.8/0.38=4.73，取5个同段起爆排数n/5=24/5=4.8，取4排总排数L/b=16.8/0.32=52.5，取52排总段数52/4=13段起爆网络如下图所示，113表示导爆管雷管的段别，也表示起爆顺序。

2.1m12.6m1.8m2.1m中心线1221313特种爆破技术特种爆破技术n水压爆破n聚能爆破n金属爆炸加工n其它特种爆破技术水压爆破水压爆破n水压爆破拆除法是一种非炮孔法拆除容器式构筑物的有效方法；n将一定量的炸药包悬挂于充满水的构筑物中，起爆后，利用水作为传递爆炸压力和能量的中间介质，达到破坏构筑物的目的；n凡是能盛水的构筑物（如水塔、水池、碉堡、油罐、气罐等）都可采用水压爆破拆除；n水是不可压缩的，炸药在水中爆炸时，水自身消耗的变形能很小，因而能量传递率高。

聚能爆破聚能爆破n油（气）井爆破n平炉穿孔爆破n切割爆破油油（气气）井爆破井爆破WS-1型103射孔弹结构示意图1-药柱；2-药饼；3-金属聚能罩；4-弹壳平炉穿孔爆破平炉穿孔爆破1-穿孔弹外壳；2-电雷管；3-传爆药；4-主爆药；5-聚能罩1-耐火材料；2-装药杆；3-钢水；4-出钢口砌体；5-耐火砖；6-穿孔弹；7-电雷管引线切割钢板的聚能药包切割钢板的聚能药包1-聚能罩；2-炸药；3-外壳；H-安置高度；L-药包长度；h-药包高度金属爆炸加工金属爆炸加工n爆炸成形n爆炸复合爆炸成形爆炸成形金属爆炸成形是利用隔离爆炸加工来实现，是以空气、水或其他流体作为介质，将炸药和加工工件隔离。

当炸药爆炸时，所产生的高温高压气体就像一个活塞一样压缩前方的流体，使其冲击作用于加工工件上，从而达到爆炸成形（由金属材料加工成零件或构件）和爆炸矫形（将零件或构件进行整形或修形）的目的。

爆炸复合爆炸复合n爆炸焊接n爆炸压接n爆炸硬化爆炸焊接爆炸焊接爆炸焊接的过程如下：

当炸药爆轰以一定爆速向前传播时，爆炸产物形成高压脉冲荷载作用在复板上，复板被加速，在数微秒时间内使其向基板运动的速度可达每秒几百米。

复板从起始端开始依次与基板碰撞。

当两板以一定角度相碰时将产生很大压力（约数万兆帕），大大超过金属的动态屈服极限，因而碰撞区产生了高速度的塑性变形，同时伴随着剧烈的热效应。

此时，碰撞面金属板的物理性质类似流体，从而形成了两种金属的冶金结合。

爆炸压接对接爆炸压接对接1-钢铰线；2-压接管；3-基准药包；4-药环；5-雷管爆炸压接搭接爆炸压接搭接1-钢铰线；2-压接管；3-药包；4-雷管爆炸硬化爆炸硬化众所周知，金属表面的耐磨性是随着它的硬度的增加而提高，为了增加金属表面的耐磨性，曾经采用过各种金