Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Инженерно-строительный факультет Кафедра «Технология, организация и экономика строительства» Доклад по дисциплине НИРС «Техника и технология щадящего взрывания в промышленном и гражданском строительстве» Проект выполнил: А. Г. Чураков, гр.2019/1 Научные руководители:д.т.н., профессор В. А. Боровиков, ст. пр. М. В. Петроченко Санкт-Петербург 2011 г.

Осторожное взрывание в гражданском строительстве Строительный бум в условиях «уплотнительной» застройки вызывает необходимость во внедрении «тихих», сейсмобезопасных технологий разборки старых железобетонных конструкций, обрубки свай для выравнивания свайных полей, дробления встречающихся в местах закладки фундаментов валунов и т. д. 2/26

Цели и задачи Цель: Обзор существующих способов осторожного взрывания и их совершенствование Задачи: Техническая – повышение эффективности и безопасности производства буровзрывных работ Научная – минимизирование вредного действия взрыва: Действия сейсмовзрывной волны Действия ударных воздушных и подводных волн Разлета осколков Снижение объема вредных продуктов взрыва 3/26

Рис.1. Взрывные работы в карьере Twin Creeks, Невада, США 4/26 Осторожное взрывание в строительстве и промышленности Рис.3. Гражданское строительство Рис.2. Промышленность 1 2 3

Рис. 5, 6. Демонтаж железобетонного дота в садоводстве Рис. 4. Разрушение железобетонной стены 5/26 Осторожное взрывание в строительстве и промышленности

Различные способы осторожного взрывания Традиционный способ – использование зарядов дробления (рыхления) и оптимизация параметров БВР Гидровзрывной способ Использование газогенерирующих составов и малоплотных взрывчатых веществ 6/26

Описание объекта. Общие сведения Газогенераторы хлоратные патронированные (ГХП) разработаны АНО «НОИВ» совместно с Санкт-Петербургским горным институтом и НПК-2 «Спецхимия» ФГУП «Российского научного центра «Прикладная химия». ГХП предназначены для создания необходимого давления в шпуре за счет дефлаграции состава при разрушении природных и искусственных объектов и других подобных работ на земной поверхности и в забоях подземных выработок, а также в зданиях и инженерных сооружениях. (ТУ ). 7/26

Рис. 7, 8. Фотографии объекта. 8/26 Пример взрывного устройства

Пассировка гранитных блоков Рисунок 9. Патроны установлены в гранит Рисунок 10. Гранитный блок после ровного откола 9/26

Дробление негабарита Рисунок 11, слева. Негабарит до разрушения. Рисунок 12, справа. Негабарит после разрушения. 10/26

Разрушение железобетонных конструкций Рисунок 13, Рисунок 14. Разрушение ж/б конструкций в камере ГЭС 11/26

Разрушение строительных конструкций Рисунок 13. I – Подготовка сетки шпуров. II – разрушение слоя конструкции. III – Следующий слой конструкции зачищен и подготовлен к разрушению. 12/26

Преимущества: Срабатывание ГХП в замкнутом объеме (шпуре с забойкой) происходит при полном отсутствии: Копоти и дыма Ядовитых газов Разлета кусков разрушаемого объекта Сейсмического действия Ударно-воздушной волны Мощной звуковой волны Высокая (ювелирная) точность Перевозка ГХП в ограниченных количествах от места сборки к потребителю осуществляется автомобильным транспортом как неопасный груз 13/26

Примеры расчетных формул: Расчет массы шпурового заряда:, где W – расчетная линия сопротивления, К – расчетный удельный расход ВВ Скорость сейсмических колебаний грунта в основании охраняемых объектов: Значения коэффициента сейсмичности K в расчетах принимали: - при взрыве зарядов подбоя К=100; - при падении сооружения на грунт К=250; - при использовании амортизирующих устройств К=50 где К – коэффициент сейсмичности, α и β – коэффициенты, связанные с геометрией падения, Q э – масса эквивалентного заряда, кг, r – расстояние от границы компактного обрушения здания до охраняемого объекта, м. 14/26

Description of the object. Overview Explosion generators represents a fundamentally new device, previously unknown in the engineering, designed for the destruction of virtually all types of minerals. With it being destroyed in a barrier by an uninterrupted, adjustable over a wide range of explosive process based on the generation and detonation of charge of liquid explosive mixture (LEM). A distinctive feature of explosion generator technology – no need for transportation and storage of explosives, as all non-hazardous components separately. 15/26

Technical data of explosion generator device CharacteristicNorm Specific explosion transfiguration energy of LEM*5,5 The frequency of explosions per minute75…1200 Weight of a unit of charge, g10…500 Boom arm, m: Max Min 6,2 4,1 Number of stuff, people2 LEM* - liquid explosive mixture Table 1. Technical characteristics of EGD. 16/26

Explosion generator. Facts Designed and manufactured explosive generators in trolley mounted (on the chassis of heavy vehicles) and stationary (in a special metal). Given the large number of single demolition of foundations for the reconstruction of enterprises total crushing concrete by explosion generator device (EGD) was more than 40,000 cubic meters The available operating experience of explosion generator installation suggests the possibility of establishing effective systems for the destruction of rocks, frozen soil, concrete, reinforced concrete, crushing various materials, etc. in various industrial applications. 17/26

Explosion generator. Advantages and disadvantages + Timing of works using EGD reduced to 5-6 times The value decreased to 2 -3 times. No need for transportation and storage of explosives. - Large size The need for additional man-hours to cut rebar with demolition of reinforced concrete structures. 18/26

Требования, нормативные документы 19/26 СНиП-III-4-80 «Техника безопасности в строительстве» п.п ; ГОСТ «Процессы производственные» ; ГОСТ «Приспособления по обеспечению безопасного производства работ» ; ГОСТ «Пожарная безопасность» ; ГОСТ «Строительство. Электробезопасность»; ГОСТ «Ограждения инвентарные строительных площадок и участков производства строительно-монтажных работ»;

Гидровзрывной способ наиболее надежно обеспечивает рациональное дробление разрушаемых объектов при минимизации перемещения разрушенных отдельностей и разлета осколков. Установлено предельное значение давления в полости зарядной камеры, при котором обеспечивается нормальное дробление массива и минимизируется перемещение при использовании способа острожного взрывания с помощью пиротехнических газогенерирующих патронов. Комбинация направленного раскола, образующего экранизирующие щели с дроблением массива гидровзрывным способом или с помощью газогенерирующих пиропатронов, - наиболее эффективный и безопасный способ осторожного взрывания. Выводы 20/26

Используемая литература 1.Бугров А.К., Имиолек Р. Устройство свай -дрен и уплотнение водонасыщенных грунтов взрывами удлиненных зарядов. - Известия вузов. Строительство, 1992, Иванов П.Л. Уплотнение малосвязных грунтов взрывами. М., Недра, Сластенко В. К. Применение щадящего взрывания при устройстве оснований, фундаментов зданий и возведении сооружений, [Электронный ресурс], Густафссон Р. Шведская техника взрывных работ. Пер. с англ. под ред. проф., д-ра техн. наук Г.П. Демидюка. М., Недра, с 5.Азаркович А.Е., Шуйфер М.И, Тихомиров А.П. Взрывные работы вблизи охраняемых объектов. М., Недра, с 6.Материалы межвузовской научно-технической конференции. Ч.I: С.70-71, (XXXIII Неделя науки СПбГПУ). 7.Труды СПбГТУ 502 (2007 г.) под редакцией Альхименко А.И., Михалева М.А., Горбунова Н.Е. 8.Научно-технические ведомости СПбГТУ 2(32)/2003 под редакцией Васильева Ю. С., Козлова В. Н., Горюнова Ю. П., Федорова М. П. 9.Боровиков В.А. Взрывание микрозарядами как метод управления энергией взрыва // Изв. вузов. Горный журнал Кутузов Б.Н. Взрывные работы М: Недра, Справочник по буровзрывным работам / М.Ф. Друкованный, Л.В. Дубнов, Э.О. Миндели и др. – М.: Недра, – 631 с. 12.Соловьев Ю.В., Боровиков В.А. Безразлетный способ дробления валунного камня взрывом // Транспортное строительство Боровиков В.А., Сластенко В.К. и др. Концепция поэтапного построения численного расчета параметров волн напряжений // Взрывное дело / Исаков. А.Л. Научные основы направленного разрушения горных пород взрывом: Дис.... докт. техн. наук. Новосибирск, 1986