(1)水下接触爆破拆除金属结构。水下接触爆破钢板时几种情况下的钢板药量,其经验计算公式见表6-22。
表6-22 水下接触爆破钢板药量经验计算公式表
注 对于表中的药量计算公式,Q为TNT炸药装药量,g;h为被炸钢板厚度,cm;F为钢板被炸断面积,cm2;A为材料抗力系数,kg/m3。
材料抗力系数A按式(6-24)计算:
式(6-24)在推导过程中,为简化公式,假定装药形为高度H等于宽度b,这是一种不利药形,而实际使用往往要求H<b,其爆破效果要优于b=H的情况。因此,该公式计算药量偏大。
推导过程假定x=h,表面破口宽度为2h,这就会造成当h<2.5cm时,破口较小;而当h>10cm时,破口又较大,所以该公式适用于钢板厚度2.5cm≤h≤10cm的范围。
当实际爆破钢板厚度小于2.5cm时,通常均按h=2.5cm计算药量。
(2)按体积法计算药量。金属材料结构的水下接触爆破拆除,按体积法药量经验式(6-25)计算:
式中 Q——直列装药接触爆破时的装药量,kg;
h——被破坏构件厚度,m;
L——直列装药长度,m;
ρ——材料密度,kg/m3;
V——构件被破坏体积,m3;
η——装药的有效利用率;
g——重力加速度,m/s2;
u0——爆炸产物飞散速度,m/s;
uk——材料发生破坏时的临界速度,m/s;
Kk——接触爆破时的材料破坏系数,kg/m3,其值见表6-23。
表6-23 接触爆破时的材料破坏系数表 单位:kg/m3(www.xing528.com)
(3)按炸断面积计算药量。金属材料结构的水下接触爆破拆除,可按经验式(6-26)估算:
式中 Q——破坏结构所需的药量,g;
K——破坏单位面积的炸药耗药量,g/cm2;
F——需要破坏结构构件的截面积,cm2。
当炸药和被破坏的结构物均在水中时,破坏单位面积所需单位炸药,其消耗量K值见表6-24。
表6-24 炸药单位面积炸药消耗量K值 单位:g/cm2
(4)钢索、钢轴切割。炸断钢索和实心轴时,其药量可按经验式(6-27)计算:
式中 Q——炸断钢索和实心轴所需的药量,g;
d——钢索、实心轴直径,cm。
装药时,将计算药量分成两等份,固定在钢索和实心轴上下相对设置,装药形状要求高度不大于装药底部宽度。爆炸时形成剪切力将其炸断。
计算式(6-27)为TNT炸药的药量计算公式,若改用其他炸药,则应乘以药量等效系数Ew。
(5)线性聚能切割。钢结构通常由钢板、角钢、槽钢、工字钢,以及由此四种构件组成的工字梁等组成,厚度一般在10~40mm之间。为了爆破拆除钢结构,针对钢结构特点,按钢结构的不同断面和厚度,加工成专用的聚能炸药—线性聚能切割器。为适应不同根据爆破位置和钢结构形状,线性聚能切割器可加工成I形切割、L形切割、T形切割、U形切割、H形切割、O形切割等。爆破切割钢结构构件时,应根据钢构件的材质和厚度选择聚能切割器,选择的切割器必须保证将构件切断。厚10~40mm的45号钢钢结构,其线性聚能切割器及其切割性能参数见表6-25。其他钢材可根据其性能调整药量。水下切割时,应调增药量,增加的药量可为0.5~2.0倍。
表6-25 线性聚能切割器及其切割性能参数表(45号钢)
(6)接触爆破对装药设置的要求。装药时炸药同结构物必须紧密接触,尽可能减少装药与结构物之间的间隙。
选用强度高、厚度薄、防水性能好的材料包装炸药,捆绳要细而强度高。有些防水炸药,如黏性炸药、橡胶炸药、塑性炸药,可以不包装,直接贴在目标上进行爆破。
水下爆破装药前,清除物件上的杂物及水生物。炸药要固定在结构物上,防止水流风浪移动位置。保证装药最大平面与物件表面接触,且尽量采用扁平药包,使物件上获得爆炸时最大冲击量。利用结构形状,如Ⅱ、T或Г结构,应尽量使装药与结构物多面接触,以增大爆破效果。进行装药时尽量创造水下爆破最有利条件,即装药在水中,结构物一面与装药接触;另一面与空气或与密度小的木材、泡沫塑料等接触。
金属结构水下爆破拆除,环境复杂,与众多因素有关,还有严格的防水要求,提供的均为经验公式。实际施工过程中,应对多种公式进行计算比较,并进行爆破试验,取得可靠爆破参数,确保爆破拆除可靠实施。
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