专利名称：一种对建筑物实施爆破的方法
技术领域：
本发明涉及 一种对建筑物实施拆除过程中釆用的爆破方法。
技术背景爆破拆除是目前国内高层楼房拆除中最具竟争力的拆除方式之 一。特别是进入二十一世纪以来，随着我国经济建设规模的迅速发展 和城巿化进程的加快，需要拆除的高层或超高建筑越来越多，而在城 巿拆除爆破领域，随着拆除对象所处环境的复杂程度的提高、拆除对 象结构形式越来越多样化，使得拆除设计和施工难度大幅增加，如果 在密集建筑群之间拆除，允许倒塌范围小，振动、飞石、冲击波、粉 尘等控制要求更加严格。目前，国内普遍釆用的倒塌方式主要有以下三种基本方式或者是其组合原地坍塌、定向倾倒和逐段塌落。对于高层楼房而言，在这 三种主要方法中，除了极少数采用原地垂直塌落和逐段塌落外，基本 上都倾向于将建筑物整体或将其分解成几个部分后，釆用定向倾倒的 爆破方式。我国在高层楼房的爆破拆除方面，采用双向多次折叠爆破 拆除高层楼房还未见报道。经分析现有各种倾倒方式，主要存在以下不足(1) 定向倾倒倾倒方向上需要有足够的倒塌距离；在楼房刚 度较大的情况下，破碎效果较差；因初始位能大，造成塌落振动大。(2) 在定向倾倒基础上发展起来的单向折叠倒塌方式，可在一 定程度上减小倒塌范围、降低塌落振动。但对于较高楼房来说，往往 仍需提供足够的倒塌场地。如果该条件不能满足，则需要增加切口数 量，进而加大施工成本、增加施工难度。(3) 原地塌落与逐段塌落方式当爆破拆除的高层或超高层建 筑苛刻环境下时，目前国内工程设计人员倾向于釆用原地塌落法，允 许 一侧有稍微倾斜时多釆用分段解体原地逐段塌落法或单向多次折叠法，但是，这几种方法的钻爆工作量都较大，效率低，且结构不易解体，在安全性、经济性方面需较大投入。发明内容为解决现有技术中，对高层或超高层建筑爆堆坍塌范围大的问 题，本发明提供 一种可以取得类似于原地坍塌爆破效果的爆破方法， 其爆堆坍塌范围较小。所述目的是通过如下方案实现的一种对建筑物实施爆破的方法，釆用双向多次折叠爆破拆除方式。在待爆破的建筑物上沿高度方向设置有多个爆破切口，每个爆破 切口的纵截面形状都呈三角形或直角梯形，且相邻两个爆破切口的方 向相反，并且，相邻两个爆破切口之间，位于下方的爆破切口晚于上 方爆破切口 0. 5S-2. 0S起爆。对于矩形楼体，爆破切口纵截面形状按建筑物宽度方向设置，其 长度贯穿于建筑物的整个长度方向。同时，相邻两个爆破切口之间的 高度H为建筑物宽度W的1.2~2. 5倍，位于建筑物中上部的爆破切 口高度仏为建筑物宽度的0. 3-0.6倍，位于建筑物底部的爆破切口 高度&为建筑物宽度的0. 5~1. 0倍。本发明在实际运用中的有益效果在于对于框剪类刚度大的高大 楼房实现安全、有效的双向折叠爆破，其爆堆坍塌范围较小，类似于 原地坍塌爆破，这 一 点与高聲钢筋混凝土烟囱的双向折叠爆破有明显由于釆用了双向多次折叠坍塌的方法，使得楼房巨大的初始位能 得到了充分的利用，并将其较多地贡献于楼房自身结构中的相互挤 压、冲击、破碎的做功上，从而可较大程度的减少对剪力墙的预处理, 降低施工成本和施工难度，从而在经济性方面较现有技术有明显优 势；并且，可以较大程度地减小对地面的直接冲击荷载的比例，显著 降低塌落振动对周边的不利影响。这一点也是本发明所提供的对建筑 物实施爆破的方法与单向多次折叠爆破的主要区别之一 。总之，本发明提供了一种解决复杂环境下超高层楼房的高效、安 全、环保、经济的爆破拆除方法。在苛刻环境下利用本方法对高层或 超高层建筑实施爆破拆除，其爆堆集中、破碎充分，是定向倒塌、单 项折叠倒塌不能比拟的，与原地塌落爆破拆除具有几乎相同的效果， 但其经济性和安全性更优，因此利于推广应用。
图1:为本发明切口设置示意图。 图2:为图1的俯视图。图3:为楼梯预处理示意图。图4:为布孔示意图。图5是起爆时差分区示意图。图中，l,切口， 2-待爆破建筑物，3-剪力墙，4-立柱，5-切开位置，6-炮孔，7-预拆除部分。
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步的详细说明。如图1所示，待爆破建筑物为矩形楼体，在楼体上沿高度方向设 置有多个爆破切口 ，每个爆破切口的纵截面形状都呈三角形或直角梯 形，三角形优选直角三角形，具有方便操作的优点。此处的纵截面， 是指沿与楼体宽度面相平行的切面截取。爆破切口的设置，是在三角 形或梯形范围内立柱或剪力墙上钻孔并安装炸药，将炸药依次引爆后 此处即成为切口，从而使楼体上方失去平衡而倒塌。切口的长度贯穿 于建筑物的整个长度方向上，目的在于对建筑物实施均匀爆破并按方 便倒塌的面倾斜。相邻两个切口按方向相反布置，因此起爆顺序也相反，参照图5， 每个切口处都按1-2-3的顺序起爆，目的在于控制楼体按不同方向塌 落。切口位置的确定不仅对倒塌的范围产生直接影响，而且要有利于 切口起爆后上部楼体倾覆力矩的迅速形成，利于上部楼体的倾斜，同 时能有效的为临近的下部楼体产生一个向相反方向的水平推力，为临 近下部楼体向相反方向折叠运动起到积极作用。大量试验及模拟计算证明，参照图l,相邻两个切口之间的高度H为建筑物宽度W的1.2~ 2.5倍，中上部切口可以取小值附近的值，下部切口可以取大值附近 的值；位于建筑物中上部的切口的爆高Hi为建筑物宽度的0.3-0.6 倍，位于建筑物底部的切口的爆高&为建筑物宽度的0. 5~1.0倍。 具体地，"位于建筑物底部的切口"是指最下端的一个切口，其他切 口都属于中上部切口。
根据对不同结构楼房倒塌的理论分析和工程实践，基于对结构倒 塌楼房在不同倒塌方式时失稳倒塌时间的统计分析，确定相邻两个切 口之间起爆时差取0.5S 2.0S为宜，即，在相邻两个爆破切口之间， 位于下方的爆破切口晚于上方爆破切口 0. 5S ~ 2. OS起爆。
釆用本发明所述方法优先选用对超过12层的楼房进行爆破使 用。经多次爆破试验，针对矩形楼房、锥形楼房，椭圆形楼房都取得 了良好的效果。下面以武汉爆破公司釆用本发明所述方法对某十九层 矩形框剪结构大楼实施爆破拆除进行详细说明。
结合附图5所示的本实施例切口布置示意图，对本次爆破工程的 具体实施内容详细说明如下
武汉市某大楼平面呈矩形，两边对称，长36. 3m，宽30. 05m，高 63m。首先进行切口定位，按照产生折叠点的切口之间每段楼体的高 度为楼体倒塌面长度的1.2~2. 5倍，将底部1 4层设为第一切口， 中部8-9层设为第二切口，上部14 15层设为第三切口，上部两切 口为三角形，下部切口为近梯形。自上而下切口间间隔定为1. OS左 右起爆。
楼房上部切口起爆后，上部楼体即开始向北倾斜；随即中部切口 起爆，上、中两段楼体形成明显折叠状态；待下部切口起爆后，下段 楼体只发生稍微倾斜，即因上部楼体强大的冲击下坍塌破坏。整个倒 塌过程历时7S。
通过爆破过程及爆后观察分析，该楼完全实现了双向三次折叠， 且爆堆集中、破碎充分。其爆堆的集中程度，可堪比原地坍塌爆破 爆堆最高为10. 5M向北坍塌仅6. 3M、向南仅2.脂，东西向基本无侧需要说明的是，上述具体实施方式
只是对本专利的示例性说明而 并非限定它的保护范围，本领域技术人员可以对本专利做一些局部改 变，只要是不经过创造性劳动就可以得到的，都在本专利的保护范围 之内。
权利要求
1、一种对建筑物实施爆破的方法，其特征在于，采用双向多次折叠爆破拆除方式。
2、 如权利要求l所述的一种对建筑物实施爆破的方法，其特征在于， 在待爆破的建筑物上沿高度方向设置有多个爆破切口，每个爆破切口 的纵截面形状都呈三角形或直角梯形，且相邻两个爆破切口的方向相反。
3、 如权利要求2所述的一种对建筑物实施爆破的方法，其特征在于，相邻两个爆破切口之间，位于下方的爆破切口晚于上方爆破切口 0. 5S ~ 2. OS起爆。
4、 如权利要求2或3所述的一种对建筑物实施爆破的方法，其特征 在于，对于矩形楼体，爆破切口纵截面形状按建筑物宽度方向设置， 其长度贯穿于建筑物的整个长度方向。
5、 如权利要求4所述的一种对建筑物实施爆破的方法，其特征在于， 相邻两个爆破切口之间的高度H为建筑物宽度W的1.2-2. 5倍，位 于建筑物中上部的爆破切口高度&为建筑物宽度的0. 3~0.6倍，位 于建筑物底部的爆破切口高度&为建筑物宽度的0. 5 ~ 1. 0倍。
全文摘要
本发明公开了一种对建筑物实施爆破的方法，采用双向多次折叠爆破拆除方式，实现了在复杂环境下进行超高层楼房的高效、安全、环保、经济地爆破，在苛刻环境下利用本方法对高层或超高层建筑实施爆破拆除，其爆堆集中、破碎充分，是定向倒塌、单项折叠倒塌不能比拟的，与原地塌落爆破拆除具有几乎相同的效果，但其经济性和安全性更优，利于推广应用。
文档编号E04G23/08GK101314990SQ200810048269
公开日2008年12月3日 申请日期2008年7月3日 优先权日2008年7月3日
发明者罗启军, 谢先启, 贾永胜, 韩传伟 申请人:武汉爆破公司