图12-24爆破倒塌方向图
(3)预处理
为确保烟囱倒塌可靠,必须对烟囱进行预处理。由于塔架与烟囱筒体在爆破后倒塌时,将围绕不同的支点转动,为防止塔架与烟囱简体在倒塌过程中的不同步,必须对塔架的检修平台进行预处理,将15m、30m、40m、50m及60m平台影响倒塌的部分预切除掉;对70m、75m平台进行加固,每层焊3处,每处焊接长度不小于300mm。由于烟囱壁为双层结构,一次聚能装药无法实现双层切割,采用人工法将烟囱壁预切出缺口,人工进入烟囱内将其内部隔热层预处理掉,对爆破部位只爆破外层钢壁。对塔架倒塌方向的角撑架,即前肢,保留主撑管,将两个斜撑管人工预切割处理。对于后肢的两个角撑,对主撑管切除1/3,形成倒塌转运铰。平行倒塌方向的斜撑管预处理下部,垂直倒塌方向的斜撑管不做处理。
(4)塔架爆破部位的设计与装药形式
为确保烟囱的定向倒塌,须在塔架及筒体上进行爆破切割。塔架的切割部位如图12-25所示。
①切割部位1、切割部位2的装药形式由于塔架的圆形钢管结构,聚能切割爆破后,切割位置不能移位,必须将筒形结构简化为板方便其爆破后位移,即在爆破前采用人工法沿轴线方向预切缝,经过强度校核,确保最大允许切缝长度为1.2m,切缝宽3cm。
图12-25塔架聚能切割部位
实爆试验发现,由于雷管起爆时间的离散性,相邻两个装药之间会相互干扰,即先爆装药影响后爆装药的切割效果,为确保其同步,两个装药之间用一条聚能切割装药进行连接。具体装药如图12-26所示。
②切割部位3的装药形式
由于部位3的斜拉杆没有预拆除,经安全校核,可以多切一些,缺口部位形式如图12-27所示。各装药之间采用导爆索进行连接,确保同时起爆。
图12-26第一、第二个缺口部位预处理及装药示意图(尺寸单位:m)
图12-27切割部位3的装药形式(尺寸单位:cm)
(5)烟囱筒体的缺口设计及装药形式
由于烟囱筒体自身成圆形,结构稳定且与塔架不连接,可将其视为高耸构筑物进行爆破方案设计。经强度校核及倒塌过程模拟,若只考虑烟囱筒体,则缺口圆心角应为288,保留部分圆心角为72°由于烟囱底部烟道管上沿高为4.82m,为避开烟道口及方便施工,选择缺口下底边高程为5.21若按钢筋混凝土烟囱及砖烟囱缺口高度计算公式进行计算,则爆破缺口宽度为4cm,为方便施工,确保烟囱倒塌,缺口宽度设计为1m。根据强度校核计算,对称保留3片宽度为3m的烟囱筒壁,可以保证烟囱预处理时的安全。烟囱筒体的爆破缺口部位如图12-28所示。
缺口部位技术参数如下。
①缺口部位加圆周长:15m
②缺口圆心角:288°。
③缺口周长:12m。
④保留部分圆心角:72°。
图12-28烟囱筒体的爆破缺口部位图(尺寸单位:m)
⑤保留部分周长:3m⑥缺口角:45°。
⑦预处理三处:2m×3。
⑧缺口下底高:5.4m
⑨缺口高:1.0m
(6)起爆网路
采用复式非电起爆网路。每个切割器装2发雷管,在连接起爆网路时,两个雷管分别连到两个网路上,用两套起爆器分别起爆每个网路,以确保整个系统的可靠准爆。起爆顺序:
①烟囱筒体:MS3。
②塔架前肢:MS5。
③塔架后肢:HS4
(7)减振措施
由于钢结构烟囱结构坚固,在其倒塌过程中,不易解体,倒塌振动较大,为保护2号中央变电站,必须采取减振措施。措施之一是开挖减振沟铺设缓冲垫层。如图12-29所示。
3)技术点评
(1)本次拆除爆破的主要对象是钢结构烟囱,结构特殊,必须运用聚能装药切割爆破技术进行施工,钢结构烟囱的拆除爆破在国内尚属首次应用。在设计和爆破实施过程中,应充分认识这类结构的特殊性,并采取有针对性的措施。
图12-29减振沟示意图
(2)爆破结果按预定方向倒塌,没有产生房屋的破坏和人员的伤亡,爆破是成功的。
3)该烟囱结构复杂,其外部为塔架结构,中间为圆筒状烟囱,塔架与烟囱相互脱离;烟囱内部为双层分离式隔热层,隔热层为喷射混凝土、钢丝网等。它的成功拆除为类似工程提供了有益的经验。
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