一种高层楼房爆破拆除定向倒塌爆破切口设计方法

技术领域

本发明属于工程爆破技术领域，具体涉及一种高层楼房爆破拆除定向倒塌爆破切口设计方法。

背景技术

随着我国城镇化进程的快速发展，越来越多的高层建筑物需要拆除重建。定向爆破拆除方法在高层楼房爆破拆除工程中广泛应用，其原理是在楼房倾倒一侧的底部设计一个三角形或梯形的爆破切口，将切口炸碎，破坏楼房结构的稳定性，导致整体结构失稳和重心偏移，使建筑物按设计倾倒方向倒塌。

该方法虽然施工简单、成本低，但对爆破切口形式要求极高。常常会出现因爆破切口设计不当而出现楼房“爆而不倒、倾斜矗立”的情况，形成危楼，二次施工的风险更高；或者楼房倾倒而伴随有后坐现象，对后侧保护目标构成安全威胁。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种高层楼房爆破拆除定向倒塌爆破切口设计方法，解决了常常会出现因爆破切口设计不当而出现楼房“爆而不倒、倾斜矗立”的情况，形成危楼，二次施工的风险更高；或者楼房倾倒而伴随有后坐现象，对后侧保护目标构成安全威胁的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高层楼房爆破拆除定向倒塌爆破切口设计方法，包括以下步骤；

S1：设置“喇叭型”爆破切口：在楼房底部A-C排立柱和墙体区域设置“喇叭型”爆破切口，A排立柱爆破切口从1楼底部开始布置至4楼，C排立柱底部爆破切口高于前排立柱切口，C排立柱后侧切口以外的D排立柱为支撑区，并根据特定公式确定B排立柱的切口范围，得到最终的“喇叭型”爆破切口。

S2：楼房结构预拆除：首先将楼房爆破切口内的非承重墙进行拆除，然后对楼梯进行预拆除。

S3：起爆前准备：确定爆破切口内的爆破部位，并通过钻孔设备在楼层的爆破处进行钻孔，然后在钻孔处进行装药。

S4：按照倒塌方向确定起爆网路：起爆网路按照不同楼层、由前排向后排依次延时起爆的顺序设置，形成横向延时定向倾倒的起爆网路。

S5：进行起爆：对楼房及周围保护目标进行安全防护，在倾倒方向设置缓冲坝和减震沟等减振措施，警戒完成后即可按照设置的起爆网路进行爆破。

优选的，所述S1设置“喇叭型”爆破切口步骤中确定B排立柱的切口范围的公式为：

优选的，所述公式中m为支撑立柱的总数，Pj为支撑区第j根立柱的抗压强度，N为楼房总层数，i为支撑立柱所在的层数，Gi为第i层楼房的荷载，根据上式来校核支撑立柱的层数i。

优选的，所述S2楼房结构预拆除步骤中非承重墙和楼梯的拆除顺序为由高层到低层。

优选的，所述S3起爆前准备步骤中钻孔爆破处包括爆破切口范围内的支撑立柱或承重墙体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设计一个“喇叭型”的爆破切口，并通过校核支撑区立柱的强度确定爆破切口的位置，确保高层楼房按预设方向倒塌，且避免后坐现象，从而提高爆破拆除技术的安全性与适用性，“喇叭型”爆破切口扩大了楼房倾倒方向的切口范围，一方面，消除了楼房倾倒方向的堆积阻碍；另一方面，支撑区底部的未爆破区域可作为缓冲层，减弱楼房倒塌时的触地振动效应。

2、通过支撑立柱强度校核，科学确定支撑立柱的所在层数，可有效避免楼房因支撑强度不足而发生后坐现象。

附图说明

图1为本发明的楼房立面结构及爆破切口示意图；

图2为本发明的楼房平面结构示意图；

图3为本发明的支撑立柱楼层数i校核流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方案中的附图，对本发明实施方案中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案仅仅是本发明一部分实施方案，而不是全部的实施方案。基于本发明中的实施方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案，都属于本发明保护的范围。

如图1-图3所示，一种高层楼房爆破拆除定向倒塌爆破切口设计方法，包括以下步骤；

S1：设置“喇叭型”爆破切口：在楼房底部A-C排立柱和墙体区域设置“喇叭型”爆破切口，A排立柱爆破切口从1楼底部开始布置至4楼，C排立柱底部爆破切口高于前排立柱切口，C排立柱后侧切口以外的D排立柱为支撑区，并根据特定公式确定B排立柱的切口范围，得到最终的“喇叭型”爆破切口，“喇叭型”爆破切口步骤中确定B排立柱的切口范围的公式为：

S2：楼房结构预拆除：首先将楼房爆破切口内的非承重墙进行拆除，然后对楼梯进行预拆除，非承重墙和楼梯的拆除顺序为由高层到低层。

S3：起爆前准备：确定爆破切口内的爆破部位，并通过钻孔设备在楼层的爆破处进行钻孔，然后在钻孔处进行装药，钻孔爆破处包括爆破切口范围内的支撑立柱或承重墙体。

S4：按照倒塌方向确定起爆网路：起爆网路按照不同楼层、由前排向后排依次延时起爆的顺序设置，形成横向延时定向倾倒的起爆网路。

S5：进行起爆：对楼房及周围保护目标进行安全防护，在倾倒方向设置缓冲坝和减震沟等减振措施，警戒完成后即可按照设置的起爆网路进行爆破。

上述技术方案的工作原理如下：

通过设计一个“喇叭型”的爆破切口，并通过校核支撑区立柱的强度确定爆破切口的位置，确保高层楼房按预设方向倒塌，且避免后坐现象，从而提高爆破拆除技术的安全性与适用性，“喇叭型”爆破切口扩大了楼房倾倒方向的切口范围，一方面，消除了楼房倾倒方向的堆积阻碍；另一方面，支撑区底部的未爆破区域可作为缓冲层，减弱楼房倒塌时的触地振动效应，通过支撑立柱强度校核，科学确定支撑立柱的所在层数，可有效避免楼房因支撑强度不足而发生后坐现象。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方案，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施方案进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。