大面积或大体积混凝土预埋炮孔布置方式及拆除爆破方法

摘要

一种大面积或大体积混凝土预埋炮孔布置方式及拆除爆破方法，它采取在混凝土中预埋多根高导热性HDPE塑料管或钢管或铸铁管，既可以作为大体积混凝土施工时的冷却水管，又可以作为将来拆除爆破的炮孔；拆除爆破施工时，采用绳线绑扎连续或不连续药包和导爆索牵引装药等技术手段，保证了稳定传爆和良好的破碎效果。本发明运用全寿命设计理念，同时考虑了大面积、大体积混凝土施工时的温控和将来拆除爆破，是革命性的技术进步。本发明能带来很好的经济和社会效益。

权利要求

1.一种进行大面积或大体积混凝土拆除爆破的方法，其特征在于：包括以下大面积或大体积混凝土预埋炮孔布置方式，在混凝土（1）内部设置有多根相互平行的直线型预埋炮孔（2），每根预埋炮孔（2）的两端开口于混凝土（1）的表面，每根预埋炮孔（2）与水平面平行；

利用上述混凝土预埋炮孔布置方式进行大面积或大体积混凝土拆除爆破的方法，包括以下步骤：

1）找到预埋炮孔（2）的两端开口（3），并用高压风清理炮孔；

2）从预埋炮孔（2）的一端开口（3）穿入绳线（7）并直至另一开口；随后在绳线（7）的孔外部分用丝线（8）或胶带绑扎连续或不连续爆炸物（5）和导爆索（6），拖动绳线（7）的另一端，将爆炸物（5）拖到预埋炮孔（2）内，导爆索（6）布满预埋炮孔（2）全长并延伸至孔外；

3）连接爆破网络，确定各孔起爆顺序并引爆。

2.一种进行大面积或大体积混凝土拆除爆破的方法, 其特征在于：包括大面积或大体积混凝土预埋炮孔布置方式，该预埋炮孔布置方式为在混凝土（1）内部设置有多根相互平行的直线型预埋炮孔（2），直线型预埋炮孔（2）与水平面平行；在同一平面上的多根预埋炮孔（2）连通，构成单一通路，通路的两端开口于混凝土（1）表面；除通路两端开口之外的其他预埋炮孔（2）的端头一直延伸到距离混凝土表面只有保护层的厚度为止；

利用上述预埋炮孔布置方式进行大面积或大体积混凝土拆除爆破的方法，包括以下步骤：

1）破坏预埋炮孔（2）端部覆盖的混凝土保护层（4），找到每根管预埋炮孔（2）的两端端头，并用高压风清理炮孔；

2）从预埋炮孔（2）的一端开口（3）穿入绳线（7）并直至另一开口；随后在绳线（7）的孔外部分用丝线（8）或胶带绑扎连续或不连续爆炸物（5）和导爆索（6），拖动绳线（7）的另一端，将爆炸物（5）全部拖到预埋炮孔（2）内，导爆索（6）布满预埋炮孔（2）全长并延伸至孔外；

3）连接爆破网络，确定各孔起爆顺序并引爆。

3.根据权利要求1所述的进行大面积或大体积混凝土拆除爆破的方法，其特征在于：所述的大面积或大体积混凝土预埋炮孔布置方式中，所述的预埋炮孔（2）采用HDPE塑料管或外壁有纵向刻痕（13）的钢管或铸铁管。

4.根据权利要求1所述的方法，其特点在于：步骤2）和3）还可以是以下操作：

2） 从预埋炮孔（2）的一端开口（3）穿入绳线（7）并直至另一开口；随后在绳线（7）的孔外部分用丝线（8）或胶带绑扎连续爆炸物（5），其中一个爆炸物插有雷管（9）和引线（10），拖动绳线（7）的另一端，将爆炸物（5）全部拖到预埋炮孔（2）内，引线（10）伸至孔外；

3）连接爆破网络，确定各孔起爆顺序并引爆。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述的爆炸物（5）不布满预埋炮孔（2）的一端或两端，预埋炮孔（2）的一端或两端有堵塞材料（11）。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的爆炸物（5）为药包或药卷或装药管。

说明书

大面积或大体积混凝土预埋炮孔布置方式及拆除爆破方法

技术领域

[0001] 本发明涉及爆破工程领域，具体地讲涉及一种大面积或大体积混凝土的拆除爆破技术。

背景技术

[0002] 工程建设中，很多场合需要建造大面积或大体积混凝土，如水利工程或矿山中的混凝土大坝、高层建筑中的混凝土剪力墙、大型混凝土基础、混凝土挡土结构、建筑物中混凝土板。

[0003] 我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009里规定：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的混凝土构件为大体积混凝土；通常对大面积混凝土的定义，是指混凝土结构物实体的一个一维尺寸小于1m，但另外两维尺寸都大于2m。对于这些大面积和大体积的混凝土构件爆破拆除，工程中通常的做法是在要拆除时才施工炮眼和进行爆破作业。这种做法有很多弊端：由于混凝土中往往存在钢筋（特别是密布的箍筋），钻孔难度很大；加上构件尺寸大，钻孔往往成本很高。

[0004] 为解决上述问题，我们需要借鉴全寿命设计理念，在设计之初就考虑这些大面积或大体积混凝土构件的拆除爆破，在混凝土施工时预埋管道，形成将来用于拆除爆破的炮孔，并配合采用其他一些爆破技术措施，达到高效、低成本的拆除爆破目的。

[0005] 实际上，工程中的大体积混凝土在建造时往往需要在其中预埋冷却水管控制混凝土内部温度。我们完全可以在设计之初就一并考虑大体积混凝土的冷却和拆除爆破，大体积混凝土施工时预埋的冷却管道，将来可以兼作大体积混凝土的拆除爆破的炮孔。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种大面积或大体积混凝土预埋炮孔的拆除爆破技术，达到安全、高效、低成本的拆除爆破目的。

[0007] 本发明的目的是这样实现的：一种大面积或大体积混凝土预埋炮孔布置方式，在混凝土内部设置有多根相互平行的直线型预埋炮孔，每根预埋炮孔的两端开口于混凝土的表面，每根预埋炮孔与水平面平行。

[0008] 一种大面积或大体积混凝土预埋炮孔布置方式，在混凝土内部设置有多根相互平行的直线型预埋炮孔，直线型预埋炮孔与水平面平行；在同一平面上的多根预埋炮孔连通，构成单一通路，通路的两端开口于混凝土表面；除通路两端开口之外的其他预埋炮孔的端头一直延伸到距离混凝土表面只有保护层的厚度为止。

[0009] 所述的预埋炮孔采用HDPE塑料管或外壁有纵向刻痕的钢管或铸铁管。

[0010] 利用预埋炮孔布置方式进行大面积或大体积混凝土拆除爆破的方法，包括以下步骤：

[0011] 1）找到管预埋炮孔两端开口，并用高压风清理炮孔；

[0012] 2）从预埋炮孔的一端开口穿入绳线并直至另一开口；随后在绳线的孔外部分用丝线或胶带绑扎连续或不连续爆炸物和导爆索，拖动绳线的另一端，将爆炸物拖到预埋炮孔内，导爆索布满预埋炮孔全长并延伸至孔外；

[0013] 3）连接爆破网络，确定各孔起爆顺序并引爆。

[0014] 另一种利用预埋炮孔布置方式进行大面积或大体积混凝土拆除爆破的方法，包括以下步骤：

[0015] 1）破坏预埋炮孔端部覆盖的混凝土保护层，找到每根管预埋炮孔的两端端头，并用高压风清理炮孔；

[0016] 2）从预埋炮孔的一端开口穿入绳线并直至另一开口；随后在绳线的孔外部分用丝线或胶带绑扎连续或不连续爆炸物和导爆索，拖动绳线的另一端，将爆炸物全部拖到预埋炮孔内，导爆索布满预埋炮孔全长并延伸至孔外；

[0017] 3）连接爆破网络，确定各孔起爆顺序并引爆。

[0018] 上述方法中，步骤2）和3）还可以是以下操作：

[0019] 2） 从预埋炮孔的一端开口穿入绳线并直至另一开口；随后在绳线的孔外部分用丝线或胶带绑扎连续爆炸物，其中一个爆炸物插有雷管和引线，拖动绳线的另一端，将爆炸物全部拖到预埋炮孔内，引线伸至孔外；

[0020] 3）连接爆破网络，确定各孔起爆顺序并引爆。

[0021] 上述方法中，爆炸物不布满预埋炮孔的一端或两端，预埋炮孔的一端或两端有堵塞材料。

[0022] 所述的爆炸物为药包或药卷或装药管。

[0023] 本发明具有以下有益效果：本发明将全寿命设计理念引入大面积、大体积混凝土的拆除爆破工程中，从根本上改变了建筑的设计、施工和拆除和回用。这种从设计时就考虑建筑构件报废处理，是大面积、大体积建筑构件拆除爆破技术的革命性的进步。

[0024] 本发明提供的拆除爆破技术方案，在混凝土施工时预埋管道，拆除施工时只需找到预埋管道，就可以进行爆破作业，避免了在钢筋混凝土中钻孔，节约了大量人力物力，也避免了钻孔施工噪音污染。

[0025] 本发明提供的大体积拆除爆破技术方案，一体化考虑施工时温度控制和拆除时的方便施工。冷却水管选用高导热性能的材料且在钢管或铸铁管上设置刻痕；所埋设的管道即可以作为混凝土浇筑时的冷却水管使用，很好地满足混凝土冷却要求，又能在拆除爆时作为爆炸物安装通道，破炮孔时容易破裂，能很好地将能量传递到混凝土中去，取得有很好破碎效果，这做到了一举两得，大大降低了工程造价。实际上，这些预埋管还可以兼作电缆或一些测试线和传感器的通道。

[0026] 本发明提供预埋炮孔方案，炮孔较深，能充分将爆破能量用于钢筋混凝土的破碎，减少爆破噪音和飞石，有利于爆破安全。

[0027] 本发明避免了钻孔作业、同时考虑的混凝土的温度控制和破碎效果，减轻了爆破对环境的破坏；能带来很好的经济和社会效益。

附图说明

[0028] 图1，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的一个实施例的正立面示意图。

[0029] 图2，是图1在A-A位置的剖面示意图。

[0030] 图3，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的一个实施例的俯视示意图。

[0031] 图4，是图3在B-B位置的剖面示意图。

[0032] 图5，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的一个实施例的正立面示意图。

[0033] 图6，是图5在C-C位置的剖面示意图。

[0034] 图7，是利用图4提供的预埋炮孔，进行拆除爆破的炮孔装药示意图。

[0035] 图8，是利用图6提供的预埋炮孔，进行拆除爆破的炮孔装药示意图。

[0036] 图9，是预埋钢管或铸铁管的横截面示意图。

[0037] 图10，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的另一个实施例的正立面示意图。

[0038] 图11，是图10在D-D位置的剖面示意图。

[0039] 图12，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的另一个实施例的俯视示意图。

[0040] 图13，是图12在E-E位置的剖面示意图。

[0041] 图中，1—混凝土；2—预埋炮孔；3—开口；4—保护层；5—爆炸物；6—导爆索；7—绳线；8—丝线；9—雷管；10—引线；11—堵塞材料；12—管壁；13—刻痕。

具体实施方式

[0042] 如图1、图2所示，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的一个实施例的正立面和A-A剖面示意图，包括混凝土1、三根相互平行的水平直线型预埋炮孔2分两层布置在混凝土1内、所有预埋炮孔2的两端开口3位于混凝土1的表面。

[0043] 如图3、图4所示，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的一个实施例的俯视和B-B剖面示意图，包括混凝土1、三根相互平行的水平直线型预埋炮孔2，三根预埋炮孔2在竖向平面内，通过临近端头连接水管的方式，连通成单一通路，通路的两端开口于混凝土1表面；除通路两端之外的其他预埋炮孔2的端头，一直延伸到距离混凝土1表面只有保护层的厚度为止。

[0044] 如图5、图6所示，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的一个实施例的正立面和C-C剖面示意图，包括混凝土1、四根相互平行的水平直线型预埋炮孔2分三层布置在混凝土1内，四根预埋炮孔2在水平平面内，通过临近端头连接水管的方式，连通成单一通路，通路的两端开口于混凝土1表面；除通路两端之外的其他预埋炮孔2的端头，一直延伸到距离混凝土1表面只有保护层的厚度为止。

[0045] 如图7所示，是利用图4提供的预埋炮孔，破坏预埋炮孔2端部覆盖的保护层4后，进行拆除爆破的炮孔装药示意图。预埋炮孔2中有绳线7，绳线7一端在孔外，另一端在孔内，孔内部分用丝线8或胶带绑扎不连续爆炸物5和导爆索6，导爆索6布满预埋炮孔2全长并延伸至孔外。

[0046] 如图8所示，是是利用图6提供的预埋炮孔，破坏预埋炮孔2端部覆盖的保护层4后，进行拆除爆破的炮孔装药示意图，预埋炮孔2中有绳线7，绳线7一端在孔外，另一端在孔内，孔内部分用丝线8或胶带绑扎连续爆炸物5，其中一个爆炸物中插有雷管9，雷管9上有引线10，引线10延伸至孔外；炮孔一端不装药，并用堵塞材料11堵塞。

[0047] 图9是预埋钢管或铸铁管的剖面图，管壁12上有纵向刻痕13。

[0048] 如图10、图11所示，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的一个实施例的正立面和D-D剖面示意图。该实施例中，预埋炮孔2与混凝土长度方向垂直，多层布置，相邻两层管道错开。同一层预埋管中，每4根管道通过互相连通，组成单一通路。通路两端开口于混凝土一个立面上。除通路两端开口之外的其他预埋炮孔2的端头，一直延伸到距离混凝土1表面只有保护层的厚度为止。

[0049] 如图12、图13所示，是大面积、大体积混凝土预埋炮孔的一个实施例的俯视和E-E剖面示意图。该实施例中，预埋炮孔2与混凝土长度方向垂直，分6层布置。在与混凝土长度方向垂直的平面内的6根（6层）管道通过互相连通，组成单一通路。通路两端开口于混凝土一个立面上。除通路两端开口之外的其他预埋炮孔2的端头，一直延伸到距离混凝土（1）表面只有保护层的厚度为止。

[0050] 上述预埋炮孔2可选用高导热性HDPE塑料管或外壁有纵向刻痕13的钢管或铸铁管，兼作混凝土施工时的冷却水管。

[0051] 上述爆炸物5为药包或药卷或装药管，炸药可用乳化炸药和水胶炸药。

[0052] 上述绳线7选用麻绳或高分材料绳索或铁丝或钢丝绳。

[0053] 上述丝线8选用细铁丝或棉线或尼龙丝。

[0054] 上述雷管9选用电雷管或非电雷管。

[0055] 上述堵塞材料11选用炮泥、废报纸。

[0056] 实施例1：混凝土（有配筋）剪力墙的高30m，长15米，厚0.30m。直径为32mm、长度15 m的外壁有刻痕的钢管每隔1m高程、沿着墙体长度方向的等高线预埋布置在剪力墙水平截面中线上，最上层一根管距离上表面1m，最底层一根与地面平齐，一共有30根钢管。每根钢管两端开口于混凝土墙的侧面。

[0057] 利用上述预埋钢管作为剪力墙拆除爆破的炮孔，本发明的施工工序为：

[0058] 1）找到预埋炮孔两端开口，并用压风清理管道；

[0059] 2）从预埋炮孔的一端开口穿入绳线并直至另一开口；随后在绳线的孔外部分用丝线绑扎不连续乳化药卷和导爆索，药卷间隔15cm，药卷直径25mm；拖动绳线的另一端，将药包拖到预埋炮孔内；导爆索布满预埋炮孔全长并延伸至孔外；

[0060] 3）同时引爆所有导爆索。

[0061] 实施例2：混凝土大坝顶厚6m，底厚50m，高80m，长200m。如图10，图11所示的预埋炮孔布置形式（本例中组成单一通道的预埋管根数与示意图有差异），从坝基地面开始，每隔1.2m高程预埋外壁有刻痕的铸铁管（兼作混凝土施工时的冷却水管），作为预埋炮孔，铸铁管内径40mm，管道均在水平面内，走向与大坝长度方向垂直，同一水平面内，管道互相平行，管道之间间隔1.8m。同一平面上的6根预埋管连通成单一通路，通路的两端开口于大坝背水面（最上层单条通路长度约为40m，最底层单条通路长约为306m）；除通路两端之外的其他预埋管的端头，一直延伸到距离混凝土表面只有保护层的厚度为止。

[0062] 根据上述轴向预埋炮孔及炮孔装药结构，本发明的施工工序为：

[0063] 1）放干水库；

[0064] 2）破坏预炮孔的端头的混凝土保护层，找到每一根预埋炮孔两端，并用压风清理管道；

[0065] 3）从每一预埋炮孔的一端开口穿入绳线并直至另一开口；随后在绳线的孔外部分用胶带绑扎直径为32mm、长度为0.5m的水胶炸药装药管（连续装药）和导爆索，拖动绳线的另一端，将装药管拖到预埋炮孔内，导爆索布满预埋炮孔全长并延伸至孔外。

[0066] 4）采用孔外延期装置，逐层分段连接爆破网络，从上而下逐层起爆。

[0067] 实施例3：长方体混凝土（内有钢筋）基础顶高4.9m，宽6m，长50m。如图12，图13所示，从基础地面开始，每隔0.7m高程预埋一层高导热性HDPE塑料管（兼作混凝土施工时的冷却水管）作为预埋炮孔，塑料管内径32mm，同一层管道均在一个水平面内，走向与基础长度方向垂直，管道之间间隔1m。在与基础长度方向垂直的竖向平面内，6根（每层一根）互相平行的预埋管连通成单一通路，通路的两端开口于基础的立面，单条通路长度约为40m；除通路两端之外的其他预埋管的端头，一直延伸到距离混凝土表面只有保护层的厚度为止。

[0068] 根据上述轴向预埋炮孔及炮孔装药结构，本发明的施工工序为：

[0069] 1）破坏预埋炮孔的端头的混凝土保护层，找到每一根预埋炮孔两端，并用压风清理管道；

[0070] 2）从预埋炮孔的一端开口穿入绳线并直至另一开口；随后在绳线的孔外部分用细铁丝绑扎直径为25mm、长度为0.2m的乳化炸药药卷（连续装药），并在其中一个药卷中插入雷管，雷管上有引线；拖动绳线的另一端，将炸药药卷都拖到预埋炮孔内，使雷管的引线延伸至孔外；所使用的雷管为延期雷管，与基础长度方向垂直的每一个平面内6个炮孔使用同段雷管。

[0071] 4）连接起爆网络，从基础一端往另一端依次起爆。