Снос зданий взрывом, особенности ведения ВР при валке зданий

Снос зданий взрывом, особенности ведения ВР при валке зданий

      Большие сооружения, высокие трубы, мосты и все чаще некоторые более мелкие структуры разрушают путем взрыва с использованием взрывчатых веществ. Снос зданий взрывом происходит очень быстро - обрушение занимает всего несколько секунд и профессионалы подрыва могут гарантировать, что строение упадет так, чтобы не повредить соседние постройки. Это очень важно для высоких строений в густонаселенных городских районах. 

Любая ошибка может  иметь катастрофические последствия, были случаи, когда серьезные повреждения  получали соседние постройки. Еще более  опасным являются случаи частичного несрабатывания взрывчатки. Если здание не обрушается полностью, то его конструкция  становится неустойчивой, любой порыв  ветра может обрушить его в  непредсказуемом направлении.

Также опасность исходит от взрывных ударных волн, которые сопровождают взрыв. Если небо чистое, взрывная ударная волна движется вверх и рассеивается, но если во время работ низкая облачность, ударная волна может двигаться в сторону, разбивая окна или причиняя иные повреждения окружающим зданиям. Поскольку контролируемый взрыв является методом, который представляет потенциальную опасность, используют его только как последнее средство, когда другие методы сноса строений невозможны или слишком дороги.

Особенности ведения  взрывных работ по валке зданий, сооружений

и фабричных труб, а также при разрушении  фундаментов

(статьи из единых  правил безопасности ведения  БВР)

 

      359.  В  проектах на взрывные работы, наряду с решением других

вопросов,   должны   быть  указаны  направление  валки  разрушаемого

объекта, а также мероприятия  на случай неполного его разрушения.

      360. Запрещается  заряжать шпуры (скважины), вскрывшие  пустоты

в массиве разрушаемого объекта.

      361.  Первый  сигнал  допускается  подавать  перед укладкой в

заряды боевиков с электродетонаторами,  а при взрывании ДШ  -  перед

началом монтажа взрывной сети.

     Сигнал "отбой"  может  быть  подан   только   по   распоряжению

ответственного  за проведение взрыва лица технического надзора после

того, как он вместе со старшим  взрывником осмотрит место взрыва.

      362.  При   наличии  в  опасной  зоне  котлов,  трубопроводов и

других объектов, находящихся  под давлением, оно должно быть понижено

до   пределов,   установленных   по   согласованию  с  организацией,

эксплуатирующей эти объекты.

ПОДГОТОВКА  К СНОСУ И РАСЧЕТ ВВ

       Наибольшую опасность представляют разлетающиеся осколки, которые при неправильном проведении работ могут убить прохожих. Обычно подготовка здания к подрыву занимает несколько недель или месяцев. Все ценные элементы конструкции и коммуникаций здания, такие, например, как медные провода, извлекаются. Некоторые материалы должны быть удалены, потому что они могут сформировать смертельные снаряды, например, стекло которое может разлететься на большие расстояния.

       Не несущие перегородки, например, из гипсокартона, удаляются. Выбранные несущие пилоны, на этажах, где взрывчатые вещества будут установлены, сверлятся И ВВ размещают в отверстиях. По стенам прокладывают шнуры детонации. Задача состоит в использовании как можно меньшего количества взрывчатки, устанавливаемой лишь на некоторых этажах, это делают с целью повышения безопасности и понижения стоимости работ. Участок проведения взрывных работ закрывают плотной тканью и ограждениями, чтобы поглотить летящие обломки.

      Бурение шпуров производят вручную или механизированным способом, причем длина шпуров составляет 0,6...0,75 толщины сносимых конструкций.

Заряды могут быть патронированные  или в виде шашек. Наружные заряды прикрывают со всех сторон слегка уплотненным  забоечным материалом (толщиной 25—30 см) из песка, глины и т. п.

При разбивке на части конструкций  толщиной t > 15 см используют заряды в  шпурах, прожигаемых кислородом или  сверлением. Линии расположения шпуров (линии реза) определяются размерами  отдельных кусков, которые должны образоваться в результате разрушения. Шпуры выбуриваются по длине реза не далее чем на 30—40 см один от другого. Глубина шпуров должна быть не более 2/3 (для стали 3/4) и не менее 1/3 толщины  разрушаемого объекта.           

 Конструкции коробчатой  формы (например, изложницы), а также  различные резервуары можно дробить  гидровзрывным способом. Конструкции  перед взрыванием заполняют до  краев водой. Заряд ВВ подвешивают  на веревке в центре разрушаемой  конструкции с заглублением его  на 2/3 толщины слоя воды.

Обрушение зданий и сооружений производится на их основание или  в заданном направлении (направленное обрушение). В последнем случае обычно обрушают высотные здания и сооружения (дымовые трубы, башни и т. п.), находящиеся  среди других сооружений, зданий и  коммуникаций, не подлежащих сносу. 

Принцип обрушения зданий и сооружений на свое основание заключается  в образовании взрывом сквозного  подбоя по периметру здания или сооружения. В результате взрыва объект, падая  на свое основание, разрушается. Высота развала обычно не превышает 1/3 высоты здания, а ширина развала в стороны  за периметр здания — V2 высоты стен. Перед  взрывом все внутренние части  здания (перегородки и т. п.) разбирают  и удаляют.

Обрушение зданий и сооружений осуществляют зарядами в шпурах или  рукавах. При обрушении зданий на основание туры размещают с внутренней стороны здания. Диаметр шпуров 40...60 мм, а Глубина — 2/3 толщины стены. Шпуры обычно размещают в два  ряда в шахматном порядке. Расстояние между шпурами у 0,8... 1,4 и между  рядами — 0,7... 1,0 глубины шпура). Удельный   расход   ВВ   зависит  от свойств ВВ, прочности взрываемой толщины стен (глубины шпуров), как, при увеличении толщины кирпичной стены от 0,45...0,6 до 1,9...2,5 м удельный расход ВВ (аммонита № 6) уменьшается с 1,5...2,2 до 0,4...0,44 кг/м3. Для бетонных и железобетонных стен удельный расход ВВ, соответственно, на 15...25 и 30...40 % больше по сравнению с кирпичными стенами.

Заряды в углах стен закладывают в шпурах, пробуренных  один над другим и направленных по биссектрисе угла           

 При заданном направлении  падения горизонтальные шпуры  располагают в форме клина.  Узкая сторона клина определяет  направление падения (валки). Верхний  ряд шпуров располагают под  углом 10°, а нижний — под  углом 20° к вершине клина.  Глубину шпуров принимают равной 3/4 толщины стены, расстояние между  шпурами обычно около 30 см.           

 Направленное обрушение  здания или сооружения позволяет  сохранить находящиеся вблизи  другие здания и цеха. Направленному  обрушению поддаются здания и  сооружения, высота которых в  4 раза и более превышает размер  горизонтального сечения (на уровне  вруба), измеряемый в направлении  оси валки. Для обрушения башни  или трубы в определенном направлении  производят вруб подбоя из  двух и более рядов шпуровых  зарядов. При этом нижние ряды  шпуров (шпуры подбоя) располагают  со стороны направления валки  на 2/3...3/4 периметра, верхний ряд  шпуров (шпуры подкола) — по  остальной части периметра стены  выше уровня подбоя на 0,7... 1,5 м.            

 Место подбоя трубы  или башни должно выбираться  на уровне, где отсутствуют проемы (газоходы, двери и т. п.). Если  невозможно выбрать такое место,  то проемы тщательно заделываются  для создания равнопрочного ствола. При повышенных требованиях к  соблюдению заданного направления  валки (сектор валки менее 90°,  ствол ослаблен и т. п.) вместо  крайних шпуров вруба, располагаемых  около целика, можно пробивать  в стволе специальные проемы. Высота этих проемов — 1... 1,2 м, ширина 0,6... ...0,8 м.           

 При валке зданий, сооружений  и фабричных труб применяют  взрывание детонирующим шнуром  или электрическим способом. Если  обрушаемое здание находится  вблизи сооружений, которые необходимо  сохранить от разрушения или  сотрясения, принимаются специальные  меры по их защите (укрытие  деревянными щитами, укладка амортизирующего  слоя на месте падения и  т. п.).           

 При реконструкции  промышленных объектов часто  возникает необходимость образования  выемок заданной конфигурации (при  строительстве фундаментов, опор  линий передач, опускных колодцев  и т. д.).

Схема рыхления скальных грунтов  для подготовки фундаментов под  новые машины в действующих цехах. При одной свободной поверхности  и достаточном удалении выемок от стен и фундаментов действующих  машин рыхление производится шпуровым методом. При этом принимают дополнительные защитные меры против разлета осколков и вредного воздействия воздушной  ударной волны. Шпуры глубиной 0,5... 1 м бурят вертикально, ЛНС и  расстояние между шпурами принимают  равными глубине последних. Шпуры  глубиной свыше 0,75 м, расположенные  внутри большого массива, простреливают  зарядом аммонита массой 50...70 г.

 

Величина, расположение и количество зарядов ВВ зависят от вида и толщины  сносимого объекта, от его габаритов  и расположения на местности, степени  требуемого разрушения и определяется расчетом.

 

Различают два вида сноса зданий и сооружений:

 

1.Взрыв с направленным падением обломков (рис.13);

 

2.Взрыв с обрушением обломков внутрь (рис.14).

 

 

Рис.13. Снос зданий с помощью взрыва с направленным падением обломков:

 

1- направление падения обломков; 2- здание; 3- обломки; 4- площадь падения обломков

 

 

Рис.14. Снос зданий с помощью взрыва с обрушением внутрь:

 

1- здание; 2- обломки; 3- площадь падения обломков

 

 

Работы по сносу зданий и сооружений с помощью взрыва должны выполняться  специально подготовленными специалистами  со строгим соблюдением мер безопасности.

 

Удельный расход ВВ определяют по графикам (рис.15 и 16).

 

 

Рис.15. Минимальный расход взрывчатых веществ на 1 пог. м разрушаемой  каменной стены (кроме башен) в зависимости  от ее толщины:

 

1- односторонне связанная каменная стена; 2- свободно стоящие стены

 

 

Рис.16. Пример среднего удельного расхода  взрывчатых веществ (желатин-докарит) на 1 м взрываемой массы в зависимости от толщины сносимого объекта:

 

1- каменные сооружения (кроме башен) - свободно стоящие стены с нагрузкой; 2- каменные сооружения (кроме башен) - односторонне связанные стены с нагрузкой; 3- свободно стоящие железобетонные стены и перекрытия; 4- свободно стоящие железобетонные стены; 5- железобетонные полы и дорожные плиты; 6- бетонные полы и дорожные плиты; 7- свободно стоящие бетонные и каменные стены

Гораздо больше времени, чем снос сооружения занимает очистка  площадки от обломков. Остатки взорванного  сооружения вывозят самосвалами  для переработки или утилизации.

НЕКОТОРЫЕ ВИДЫ ДЕМОНТАЖА С ПОМОЩЬЮ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

Демонтаж труб и башен

Демонтаж труб или башен  производится методом направленного  взрыва по специально разработанному проекту. Принцип направленного  демонтажа труб и башен заключается  в образовании сквозного подбоя малыми зарядами в несущей конструкции  не по всему горизонтальному сечению, а только со стороны направления  обрушения. 
Сохранение опоры с одной стороны и практически мгновенная ликвидация ее со стороны направления демонтажа создают опрокидывающий момент сил, обеспечивающий падение трубы  или любого другого цилиндрического сооружения в заданном направлении. 
Демонтаж труб и башен взрывом - самый быстрый способ.

 

Обработка металлов взрывом.

Импульсные взрывные нагрузки позволяют реализовать при обработке  металлов физические явления, не используемые в традиционных технологиях сварки, штамповки, упрочнения, резки, пробивания изделий. Взрывом сваривают многие однородные и разнородные металлы. Взрывом можно формовать изделия  практически неограниченных размеров. В одну операцию проводят штамповку  с отбортовкой, пробивкой отверстий  и т.д. Использование энергии взрыва для штамповки привело к значительной модернизации оборудования, позволило  создать принципиально новые  методы металлообработки (например, подводная  штамповка взрывом). Упрочнение металлов взрывом происходит при распространении  в них достаточно сильных ударных  волн. В одном случае это связано  с улучшением кристаллической структуры  металлов, в другом — с увеличением  дефектов кристаллической решётки  хрупких материалов.

Дробление и демонтаж взрывом монолитных бетонных и железобетонных конструкций, в том числе фундаментов

Метод использует энергию  взрыва, образующегося при воздействии  на взрывчатое вещество начального импульса. Современные взрывчатые материалы  делают взрывной способ дробления и  демонтажа фундаментов зданий наиболее быстрым и достаточно безопасным.  Этот метод давно применяется в строительстве и считается одним из самых  дешёвых. Разрушение бетонных сооружений в зависимости от их толщины производится шпуровыми  или скважинными зарядами. Взрывание железобетона обычно приводит к выбиванию бетона из арматуры. Поэтому железобетонный массив делится на транспортабельные блоки, по границам которых располагаются и взрываются заряды из высоко бризантного ВВ. Для уменьшения разлета кусков мы используем локализаторы взрыва различных конструкций.

Освобождение  силосов (хранилищ) от слежавшегося цемента  взрывным способом

Особое внимание стоит  уделить технологии "Рыхлению цемента  в силосах взрывным способом". Под воздействием собственного веса и естественной влажности атмосферного воздуха, даже при кратковременном  хранении цемента происходит неизбежный процесс слеживания с постепенным  нарастанием навесов на боковых  стенах силосов. При помощи взрыва строго определенного заряда взрывных материалов направленной взрывной волны, происходит резонансное дробление (рыхление) и  обрушение слежавшихся навесов. Этот способ является самым безопасным, быстрым и эффективным, а также  более дешевым, т.к. в сравнении  с другими методами исключает  присутствие людей в процессе и не требует специальных технических  приготовлений и механизмов. 
При систематическом проведении взрывных работ повышает качество расходуемого цемента и дает возможность полностью использовать объемы хранилищ (силосов), значительно понижая процент потерь.

Разрушение металлоконструкций и резка металлов взрывом

Один из основных методов взрывной резки металлов основан на использовании  явления образования кумулятивных струй. При схождении металла  к оси заряда возникают огромные (до нескольких десятков гигапаскалей) давления в узкой зоне (явление  кумуляции), расплавленный металл в  виде тонкой струи с большой скоростью "выплескивается" по оси заряда. При взаимодействии этой струи с  преградой происходит ее пробитие на большую глубину (именно так кумулятивные снаряды поражают танковую броню).  В связи с применением данной технологии обеспечивается значительное снижение расхода взрывчатого вещества (ВВ) и фугасного действия взрыва на окружающие объекты, а также возможность использования флегматизированных ВВ на основе гексогена,  с низкой чувствительностью к внешним воздействиям, что значительно повышает безопасность взрывных работ.