Спосіб розбирання складного інженерно-будівельного об’єкта

Предлагаемое изобретение относится к утилизации объектов военной техники в интересах народного хозяйства с использованием энергии взрыва, в частности, к способам разборки (демонтажа) взрывом металлоконструкций и железобетонных частей сложных инженерно-строительных объектов типа шахтных пусковых установок (ШПУ). ШПУ представляет собой особо прочное сооружение, состоящее из металлобетонных конструкций с толщинами стальных листов о т 5 до 40мм и армометаллоблоков толщиной до 1250мм. Известно много способов демонтажа (разборки) взрывом металлоконструкций и бетонных частей конструкций, включающих операции по установке взрывчатого вещества со средствами их инициирования и последующей подачи импульса на подрыв [1]. Однако разрушение металлоконструкций при использовании данного способа носит неконтролируемый случайный характер. Металлоконструкция, как правило, разрушается на широкий спектр фрагментов, разлетающихся при взрыве. Кроме того, в каждом конкретном случае, как правило, не представляется возможным с достаточной точностью определить массу заряда взрывчатого вещества, необходимого для разрушения металлоконструкции. Поэтому для надежного разрушения на практике используют заряды массой, значительно превышающей необходимую, что ведет к перерасходу взрывчатых ве ществ и излишнему воздействию взрыва на окружающую среду. Более удачно задача создания способа разборки (демонтажа), но преимущественно полых металлоконструкций решается в [2]. В этом решении исключаются указанные выше недостатки и задача решается тем, что при разборке (демонтаже) используют имеющиеся в стенах металлоконструкций протяженные ослабленные зоны в виде линий, разделяющих металлоконструкцию на части, таким образом, что каждая из этих частей оказывается ограниченной со всех сторон, либо указанными протяженными, ослабленными зонами, либо свободными поверхностями. Внутри полости металлоконструкции размещают заряды взрывчатого вещества со средствами инициирования, таким образом, что при взрыве этих зарядов ударные волны воздействуют на всю поверхность. Масса зарядов взрывчатого вещества такова, что нагр узка на каждую из частей металлоконструкций, равна по меньшей мере половине усилия, необходимого для отделения этой части металлоконструкций от соседних взаимодействующи х с ней частей. Поскольку импульс на подрыв всех зарядов взрывчатого вещества, размещенных во внутренней полости металлоконструкций, подают одновременно, а ударные волны воздействуют на всю поверхность вн утренней полости, все части металлоконструкции подергаются нагружению в течение одного и того же короткого интервала времени. Поэтому для разделения металлоконструкции на части по ослабленным зонам к каждой из этих частей требуется приложить нагрузку, равную по меньшей мере половине усилия, необходимого для разрушения ослабленной зоны. Это позволяет более точно определить потребную для разборки металлоконструкции массу зарядов взрывчатого вещества, а также уменьшить радиус разлета частей металлоконструкции и воздействие взрыва на окружающую среду. В протяженных ослабленных зонах в стенках металлоконструкций используют существующие сварные швы, а при их отсутствии выполняют надрезы глубиной, составляющей по меньшей мере 0,2 от толщины стенки в месте надреза. Надрезы выполняют преимущественно на внешней поверхности металлоконструкции. Такие надрезы, в частности, получают, взрывая удлиненные кумулятивные заряды взрывчатого вещества. К числу недостатков предлагаемого способа следует отнести все же высокий расход взрывчатого вещества и потребные ограничительные среды (конструкции), в которых необходимо вести разрушение объекта. Более эффективными с точки зрения уменьшения расхода взрывчатых ве ществ является решение [3]. Это достигается тем, что предварительно на одной из поверхностей разрезаемого металла выполняют непрерывный линейный надрез, располагаемый по линии предполагаемого реза и имеющий на одном из концевых участков глубину, большую глубины надреза на оставшейся длине, заряд располагают на поверхности, противоположной поверхности с надрезом. Это решение взято за ближайший аналог, используемый в качестве прототипа, так как реального прототипа авторы не обнаружили, поскольку их предложение касается сложного инженерно-строительного объекта, которым является ШПУ. В основу изобретения положена задача создания способа демонтажа взрывом сложных сборных инженерно-строительных сооружений, который позволил бы исключить указанные нежелательные эффекты, сократить расход взрывчатых веществ и обеспечить разборку металлоконструкций и бетонных частей на фрагменты заданных размеров и веса с сохранением рельефа местности и экологии окружающей среды. Поставленная задача решается тем, что перед установкой взрывчатого вещества со средствами их инициирования и последующей подачи импульса на подрыв на демонтируемый объект, в объекте вырезают люк-лаз и устанавливают силовой полок на нижнем уровне демонтажа, затем ведут разборку объекта поблочно, при этом, в разрушаемых элементах конструкции блоков устанавливают накладные заряды, в железобетонных конструкциях выполняют шпуры, в которые заправляют заряды взрывчатого вещества, объединяют все заряды электроцепью и производят их подрыв. Подрыв зарядов ведут последовательно с задержкой взрыва относительно предыдущего взрыва. Концентраторы напряжений формируют вдоль сварных швов. Незаполненные части шпуров заполняют забойкой, в качестве которой берут сыпучие инертные материалы или водой. Полное отделение элементов конструкции от блоков (частей) объекта осуществляют накладными зарядами, которые покрывают забойкой. Новизна предлагаемого технического решения характеризуется следующими признаками: перед установкой взрывчатого вещества на демонтируемый объект в объекте образуют люк-лаз и устанавливают силовой поток на нижнем уровне демонтажа объекта; разборку объекта ведут поблочно (частями); в разрушаемых элементах конструкции блоков устанавливают накладные заряды; в железобетонных конструкциях выполняют шпуры, в которые заправляют заряды взрывчатого вещества; объединяют все заряды электроцепью и производят их подрыв; подрыв зарядов ведут последовательно с задержкой взрыва относительно предыдущего заряда; незаполненные части шпуров заполняют забойкой из сыпучих инертных материалов или водой. Изобретательский уровень предложенного решения состоит в том, что взаимосвязь предлагаемых новых признаков (операций и их последовательность) обеспечит достижение качественно нового эффекта при разборке (демонтаже) сложного инженерно-строительного объекта - это минимальный расход минимальной массы взрывчатого вещества, потребного для выполнения демонтажных работ, исключить сейсмическую подвижку грунтов в зоне расположения ШПУ, обеспечить экологическую безопасность проведения демонтажных работ в обитаемом жилом регионе, обеспечить надежность и оперативность работ по демонтажу сложных объектов, какими являются ШПУ. На фиг.1 показан общий вид ШПУ перед разборкой; на фиг.2 - выносной элемент А на фи г.1; на фиг.3 вид ШПУ после разборки; на фиг.4 - демонтаж опорной рамы (ОР); на фиг.5 - шпуры в защитном кольце (ЗК); на фиг.6 - шпуры в вер хнем силовом поясе (ВСП); на фиг.7 - шп уры в нижнем силовом поясе (НСП); на фиг.8 накладные заряды при демонтаже основания опор защитного устройства (ЗУ). Способ разборки осуществляется следующим образом. Разборку объекта (фиг.1) ведут поблочно (частями), где: 1 - аппаратурный отсек (АО): 2 - крышка ШПУ; 3 защитное кольцо, (ЗК); 4 - верхний силовой железобетонный пояс (ВСП); 5 - нижний силовой железобетонный пояс (НСП). В аппаратурном отсеке (АО) объекта 1 вырезают люк-лаз 2, устанавливают силовой полок 3 (фиг.1), затем ведут разборку объекта поблочно (частями) в такой последовательности - крышка ШПУ 4, защитное кольцо (ЗК) 5, верхний силовой пояс 6, аппаратурный отсек (АО) 1, нижний силовой пояс 7, опорная рама 8. В разрушаемых элементах конструкции таких блоков, как крышка ШПУ 4, защитное кольцо 5, аппаратурный отсек 1 опорной рамы 8, создают концентраторы напряжений в виде канавок вдоль сварных швов с помощью удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ), в железобетонных конструкциях 6 и 7 выполняют шпуры 9, 10, 11, 12 (фиг.4 - 7). Для простоты изложения технологии разборки объекта в той последовательности, как указано выше, рассмотрим разборку типичного блока из таких блоков 4, 5, 1, 8 и блоков 6, 7, соответственно. Пример разборки защитного кольца 5. Вдоль сварных швов конструкции защитного кольца 5 устанавливают удлиненные кумулятивные заряды (УКЗ). После взрыва УКЗ устанавливают необходимые накладные заряды, покрывают их забойкой, объединяют все заряды взрывчатого вещества электроцепью и производят их подрыв. Причем с целью достижения минимального сейсмического воздействия подрыв зарядов ведут последовательно с задержкой взрыва по времени относительно предыдущего взрыва. По изложенному примеру ведут демонтаж таких блоков, как 1, 4, 5, 8. На фиг.8 показан пример установки и использования накладных зарядов. Пример разборки железобетонных конструкций. В железобетонном поясе 6 выполняют, например, буровым станком шпуры 9, 10, 11, 12, в которые устанавливают заряды взрывчатого вещества, незаполненные части шпуров заполняют забойкой из сыпучих инертных материалов или водой, объединяют все заряды электроцепью и производят их подрыв. Причем, с целью достижения минимального сейсмического воздействия подрыв зарядов ведут последовательно с задержкой взрыва относительно предыдущего взрыва. Предложенный способ разборки (демонтажа) сложного инженерно-строительного объекта реализован при демонтаже шахтны х п усковых установок в Украине. В результате реализации данного способа получена значительная экономия массы взрывчатого вещества , времени проведения работ, эффективность и надежность выполнения заданных требований по экологии, сейсмическим и акустическим нагружениям.