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复杂潮下的排气筒万博体育manbet拆除

2016-12-29 09:15:43.0 责任编辑:崔玮娜

李  伟  胡晓艳  顾  江  王  强

(沈阳肖应万博体育manbet有限公司,辽宁沈阳,110036)

摘要:待万博体育manbet拆除排气筒高55m,处于抚顺钛业有限公司院内,现场十分环境复杂,为确保万博体育世界杯版和工期,决定采用两侧偏南30°方向定向倾倒的万博体育manbet法将其拆除。

关键词:烟囱;精确定位;措施;定向万博体育manbet

 

1工程概况

抚顺钛业有限公司生产改造,现将厂区内一座氯气排气筒拆除。为确保万博体育世界杯版和工期,决定采用万博体育manbet法将其拆除。该排气筒高55m,排气筒底部直径在标高+0.5m处为5.5m,周长17.3m,复合壁厚0.54m。外层为现浇钢筋混凝土结构,壁厚度均为30cm厚,内衬(防腐层)为24砖到顶,两层之间没有空隙。在东北和西南方向各有同样大小人孔一个,其高宽为1.3m和0.8m,在排气筒内部有挡风墙(返风墙),为24砖墙,高2m。排气筒位于厂区南侧,排气筒南侧距土堤28m,东距空置厂房32m,北邻厂内铁路围墙4m,墙外是两条厂区铁路,铁路北侧有氯气罐和氯气管道,西边86m处有四个储罐。周围环境如图1所示。

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2工程难点

2.1万博体育manbet重点及难点

由于周围环境复杂,排气筒北侧距离23m处有氯气罐,振动过大以及飞石、倒塌方向不准确都会造成氯气泄漏事故。氯气一旦泄漏会迅速扩散,防护困难,毒性极强,危害范围广,持续时间长,对社会影响大,大大增加了万博体育manbet的难度。要想成功万博体育manbet该排气筒必须做好“三控” 才能确保氯气罐的万博体育世界杯版,一要保证烟囱倒塌的方向位置准确,二要保证万博体育manbet振动及触地振动值小于万博体育世界杯版允许值,三是必须控制飞石距离。

2.2万博体育manbet作业施工难点

被拆除的排气筒内有残留的氯气,氯气是一种有毒气体,它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和盐酸,对上呼吸道黏膜造成有害的影响。1L空气中最多可允许含氯气0.001mg,超过这个量就会引起人体中毒。所以在施工时给万博体育manbet施工增加了难度。为了避免施工人员中毒受伤,万博体育manbet作业人员作业时都配带有防毒面具进行施工,并且进行轮流作业制度,2h一交班,防止氯气中毒。

3方案选择与设计

3.1方案选择

根据排气筒结构和周围环境,现场只有西南侧有一空场地适合倒塌,此方向可满足倒塌要求。因此该排气筒采用西偏南30°方向定向倾倒的万博体育manbet拆除方案。

若想烟囱万博体育manbet后倒塌方向及位置精准,首先要在待爆的烟囱上确定倒塌中心线,这是是否按设计方向及位置倒塌的关键。利用测距仪和全站仪等科学仪器在西偏南30°方向对烟囱倒塌中心线精准定位,确保倒塌方向及位置准确。

3.2万博体育manbet缺口及预处理

3.2.1  切口位置的确定

万博体育manbet切口位置以倾倒中心线为中心,在地面标高0.5m处设置倒梯形万博体育manbet切口。倒梯形有利于防止后坐。

3.2.2万博体育manbet切口长度确定

本次拆除排气筒特点,外层是壁厚0.3m的钢筋混凝土,里面紧套一个壁厚0.24m砖层(防腐层),中间有一道V型挡风墙,结构带来的特点是自重大,里外强度不一。因此万博体育manbet圆心角不宜过大,根据实践经验选取圆心角220°。切口长度L=220°πD/360°≈10.6m,D取5.5m。

3.2.3缺口高度的确定

为了确保万博体育manbet缺口形成后排气筒能够顺利倒塌,以便大部解体,根据大量的类似工程实践,按经验取炸高h=5.5δ=5.5×0.30=1.65m,排气筒缺口高度取1.7m。

3.2.4定向窗的确定

为了确保排气筒倒塌时定向准确,一般在万博体育manbet缺口两侧开定向窗。排气筒定向窗底角α=40°,定向窗的底边长为0.5m;万博体育manbet缺口中间开倒向槽,其高度为1.7m,宽为0.4m。图2和图3所示为万博体育manbet切口圆心角、定向窗、倒向槽位置示意图,切口展开示意图。

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  3.2.5预拆除

  (1)万博体育manbet前将排气筒上的避雷针、有碍施工的爬梯和与地面连接的一切设备割断。

  (2)将定向窗人工拆除。

  (3)在梯形窗口中心线对称掏槽。

  (4)内衬按开口形状拆除。

  (5)挡风墙万博体育manbet缺口部分预拆。

3.3万博体育manbet参数设计[2]

  最小抵抗线为:

W=δ/2

外层(钢筋混凝土层):W=30/2=15cm。

孔深:通常取孔深l=(0.65~0.68) δ,此次取l=270mm。

孔距:a=1.5W≈300mm;采用梅花型布孔。

排距:b=0.87a=260,取250mm。

单孔药量:药量由Q=qabδ,此次取q=1.4。

钢筋混凝土层:Q=qabδ,取Q=50g。

3.4起爆网络[3]

为确保万博体育manbet网络的万博体育世界杯版性、准爆性、科学性以及避免杂散电流等因素影响,此次万博体育manbet采用非电导爆管毫秒延期雷管,分三个段别起爆,控制一次单响药量,减少振动。每个药包放两只同段别导爆管雷管,起爆网络采用四通连接复式环形网路,提高网路的准爆性。

4全全技术措施[4]

4.1万博体育manbet振动计算[4]

质点峰值振动速度由下式确定:

v=K·K′(Q1/3/R)α

式中  R——万博体育manbet振功万博体育世界杯版允许距离,m;

  Q——炸药量.kg,延时万博体育manbet为最大一段药量,取4kg;

   v——保护对象所在地质点振动万博体育世界杯版允许速度,cm/s;

    R——万博体育manbet中心到建筑物的距离,m,本设计R取32m;

K,α,K′——地震波传播的介质的系数,根据工程实际,类比相关工程,K=250;α=1.8;

    K′=0.3

    v=0.34cm/s<2.8cm/s(一般砖房非抗震大型砖砌建筑物万博体育世界杯版允许振速2.8cm/s)。

4.2塌落振动核算[4]

塌落振动速度采用以下公式计算:

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式中vt——万博体育manbet坍塌物触地引起的地表振动速度,cm/s;

 R——坍塌物重心触地点距建筑物的距离,取32m;

 M——坍塌物的质量,根据体积公式(πR2一πr2)H,忽略排气筒上部变径因素,排气筒外径5.5m,壁厚0.54m,高55m,M=ρv,估算排气筒总质量1020t,触地质量一般取总质量的1/3,即M=340t;

  g——重力加速度,m/s2,g=9.8m/s2

  σ——地面截止的破坏强度,一般取10MPa;

  H——万博体育manbet坍塌建筑物重心落差,m,取18.5m;

  Kt,β——衰减参数,分别取Kt=3.37,β=1.66。

经计算得vt=1.34cm/s。

为了减小万博体育manbet触地振动对周围建筑物的影响,在万博体育manbet前,在倒塌范围30m处用土堆成0.5m高,10m宽,15n,长的减振层,在土层上铺垫草帘子防止烟囱倒塌时溅起飞石。

4.3飞石及振动的防护[4]

    根据中科院力学所实例资料分析得到公式为:

R=70K0.58=104m

校对结果:需对万博体育manbet飞散进行严密的防护,确保飞散物控制5m左右。为了防止万博体育manbet飞石造成损害,此次万博体育manbet采用的飞石防护措施主要用多层草帘子和铁丝捆绑的方法防护。具体方法如下:

(1)防护范围四边要比炮孔范围最少大于0.5m以上。

(2)上下层草帘子搭接长度不少于0.5m。

(3)每铺3层草帘子捆绑一次,间隔0.5m捆绑一道铁丝,要捆紧绑牢。

(4)上述操作重复5次即用15层草帘子,五层捆绑。确保控制飞散物不超5m,确保周围环境的万博体育世界杯版。

(5)在北侧围墙上设置万博体育世界杯版网作围挡。

5万博体育manbet效果

在当地公安机关的配合下,排气筒按照预定时刻实施了万博体育manbet。起爆后约3s,排气筒按照预定的西南方向倒下,并准确地倒塌在了预定的范围内,无万博体育manbet飞石出现,而且倒地振动非常小。

6结论

通过对55m高钢筋混凝土排气筒成功万博体育manbet拆除的实践,得出以下结论:

(1)利用科学仪器精准定线,设定向窗、定位窗施工方法提高了在万博体育manbet目标倒塌方向及位置准确度。

(2)设置减振层能减小触地振动10%~20%左右。

(3)近体防护可有效地控制飞石飞散距离。

(4)在减振土层表面覆盖草帘、沙袋等材料,可有效地控制二次飞溅物。

参考文献

[1]汪旭光,于亚伦.拆除万博体育manbet理论与工程实例[M].北京:人民交通出版社,2008.5.

[2]汪旭光,于亚伦.万博体育manbet设计与施工[M].北京:冶金工业出版社,2011.

[3]汪旭光,于亚伦,刘殿中.万博体育manbet万博体育世界杯版规程实施手册[M].北京:人民交通出版社。2004.

[4]吴腾芳,丁文,李裕春,杨莎.万博体育manbet材料与起爆技术[M].北京:国防工业出版社,2008.

摘自《中国万博体育manbet新进展》

 


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