Расчет зарядов для подрывания элементов конструкций из кирпича, камня, бетона и железобетона

Элементы конструкций из кирпича, камня, бетона и железобетона подрываются наружными контактными (сосредоточенными, удлиненными, кумулятивными) и неконтактными зарядами. А также внутренними зарядами, располагаемыми в нишах, бороздах, рукавах, скважинах, шпурах и т. п.

Примечание. Нишей, или камерой (а для удлиненного заряда бороздой), называют выработку (выемку) в конструкции, имеющую форму и размеры, близкие к форме и размерам заряда.

Рукавом называют горизонтальную или слегка наклонную выработку, глубина которой больше, чем глубина ниши, но не превышает 5,0 м поперечное сечение рукавов или круглое диаметром не менее 10 см, или прямоугольное с размером сторон от 10 см и более.

Скважиной (трубой) называют цилиндрическое углубление диаметром более 7,5 см при глубине до 5 м или углубление той же формы и любого диаметра при глубине более 5 м.

Шпуром называют цилиндрическое углубление диаметром до 7,5 см и глубиной до 5 м. Выделка ниш, рукавов, шпуров и других зарядных устройств, производится при помощи ручного и механизированного инструмента (приложение 12) или взрывным способом. При взрывном способе выделки зарядных устройств, применяются одиночные или последовательные взрывы кумулятивных зарядов, а также небольших сосредоточенных зарядов пластита-4, закладываемых в шпуры глубиной 5—10 см, предварительно выделанные при помощи инструментов или взрывами кумулятивных зарядов небольшого веса. При заблаговременной подготовке объектов к подрыванию (когда подрывание с изменением обстановки может быть отменено) применять взрывной способ выделки зарядных устройств запрещается.

Наружные контактные заряды (в том числе и кумулятивные) применяются при ускоренном подрывании объектов и требуют большего расхода ВВ, чем

Рис. 77 Подрывание железобетонной балки

наружным сосредоточенным зарядом:

/ — заряд; 2 — веревка (проволока);

3 —зажигательная трубка

внутренние заряды, применяемые при наличии достаточного времени на выполнение работ по выделке зарядных устройств. Заряды в шпурах целесообразно приме­нять также и в тех случаях, когда недопустим значи­тельный разлет крупных осколков.

Неконтактные заряды применяются в условиях сильно ограниченного времени на производство подрывных работ и в случаях необходимости подрывания сложных сооружений малым количеством зарядов.

Сосредоточенные контактные заряды для подрывания кирпичных, каменных, бетонных и желе­зобетонных конструкций типа колонн, столбов, балок и т. п. при ширине их, не превышающей удвоенную тол­щину, рассчитываются по формуле

С = АВR²

где С — вес заряда в килограммах;

А — коэффициент, зависящий от свойств подрывае­мого материала и применяемого ВВ (табл, 3);

В—коэффициент, зависящий от расположения за­ряда и называемый коэффициентом забивки;

К — необходимый радиус разрушения в метрах.

Сосредоточенные контактные заряды для пробива­ния отдельных отверстий в плитах, стенах и подобных им конструкциях из кирпича, камня, бетона и железобетона рассчитываются по формуле (7) с увеличением в два — три раза.

Значение коэффициента прочности материалов А

(при ВВ нормальной мощности)

Таблица 18

Наименование материала	Значение А	Примечание
Кирпичная кладка на известковом растворе:
слабая	0,75
прочная	1,00
Кирпичная кладка на цементном растворе	1,20
Кладка из естественного камня на цементном растворе:	1,40
Бетон:
Строительный	1,50
фортификационный	1,80
Железобетон:
для выбивания бетона	5,00	Арматура не перебивается
Для выбивания бетона с частичным перебиванием арматуры	20,0	Перебиваются ближайшие к зарядам прутья арматуры

При наличии в пробиваемой конструкции (например, в конструкциях железобетонных фортификационных со­оружений) противооткольной одежды в виде двутавровых балок, рельсов, швеллеров и т. п. сосредоточенные заряды, рассчитанные по формуле (7), увеличива­ются в шесть раз.

Для пробивания узких отверстий в конструкциях ука­занного типа целесообразно применять сосредоточенные кумулятивные заряды.

Если взрыв одного кумулятивного заряда не обеспе­чивает сквозного пробивания данной конструкции, то це­лесообразно производить на ней последовательное взрывание таких зарядов до получения сквозной пробоины.

Удлиненные заряды применяются для подрывания кирпичных, каменных, бетонных и железо­бетонных конструкций, ширина которых более чем вдвое превышает их толщину, и рассчитываются по формуле

С = 0,5АBR²l, (формула 8)

где С, A, В и R — то же, что и в формуле (7);

l—длина заряда в метрах.

Для подрывания железобетонных элементов типа колонн, балок и плит целесообразно применять заряды из пластичного ВВ в мягкой оболочке. Коли­чество нитей такого заряда определяется по табл. 19.

Количество нитей удлиненного пластитового заряда для подрывания железобетонных элементов

Таблица 19.

Толщина элементов, см	Количество нитей заряда, шт.
	для выбивания бетона	для выбивания бетона с частичным перебиванием арматуры
15	1	1
20	1	2
25	1	3
30	2	4
40	2	8
50	3	12
60	4	16

Шпуровые заряды для подрывания конструкций из кирпича, камня, бетона и железобетона рассчитываются по формуле

С = Kh³,

где С—то же, что в предыдущей формуле;

К—коэффициент, зависящий от прочности и тол­щины подрываемой конструкции и от свойств применяемого ВВ (табл. 19); Н — глубина (длина) шпура в метрах.

Рис. 78. Расположение шпурового заряда в подры­ваемом элементе:

1 — заряд; 2 — забивка

Диаметр шпура должен быть таким, чтобы заряд заполнял его примерно на половину глубины.

Значение коэффициента К для расчета шпуровых зарядов

Таблица 20.

Толщина подрываемой конструкции, м	Нормальная глубина шпуров, м	Значение коэффициента К
		кирпичная кладка	каменная кладка	бетон	железобетон
0,5	0,35	1,50	1,65	1,80	1,95
0,6	0,40	1,25	1,38	1,50	1,63
0,75	0,50	1,00	1,10	1,20	1,30
0,90	0,60	0,75	0,83	1,10	1,17
1,0-1,2	0,65-0,80	0.67	0.74	0,81	0,87
1,3—1,5	0.85-1,00	0,58	0,64	0,70	0,76
1,6-1,7	1,05-1,15	0,54	0,59	0,64	0,69
1,8-2.0	1,20-1.40	0.42	0,46	0,50	0,54

Пример 1. Требуется выбить бетон с частичным перебиванием арматуры из железобетонной плиты толщиной 20 см и шириной 3,0 м. Определить вес необходимого для этой цели наружного (без за­бивки) удлиненного заряда ВВ.

По табл. 5 находим значения коэффициентов (А = 20, В = 9),.

Определяем вес заряда по формуле (8), принимая R = 0,2 м и l=3,0 м.

С = 0,5АВR²l = 0,5*20*9*0,2²*3 = 10,8 кг.

Округляем до 12,0 кг (тридцать больших тротиловых шашек, укладываемых в один ряд).

Пример 2. Кирпичная стена толщиной 0,75 м подрывается шпу­ровыми зарядами. Определить вес одного шпурового заряда ВВ нормальной мощности.

По табл. 5 находим глубину A=0,5 м и величину коэффициен­та K =1,00.

Определяем вес заряда по формуле (9)

С = Кh³ = 1,00*0,5³ = 0,125 кг. Округляем до 0,150 кг (две буровые тротиловые шашки).

Сосредоточенные и удлиненные заряды, вес ко­торых определяется по формуле (7) даже при наибольшей величине коэффициента А, все же

не обеспечивают перебивания всей арматуры подрываемых железобетонных элементов.

Обеспечение наиболее полного перебивания армату­ры достигается рациональным расположением зарядов. В большинстве случаев целесообразно делить заряд на две части, располагая их с двух сторон подрываемого элемента как можно ближе к основной массе прутков рабочей арматуры .

Рис. 78. Расчлененное расположение заряда на подрываемой железобетон­ной балке:

/ — части заряда; 2 — веревка (проволока); 3~ зажигательная трубка; 4 — отрезок де­тонирующего шнура с капсюлями-детона­торами на концах

При очень мощной гибкой арматуре или при наличии жесткой арматуры полное пере­бивание железобетон­ных элементов не обес­печивается и при ука­занном расположении зарядов, если вес их определен по формуле (7). В этих случаях железобетон­ные элементы при не­обходимости перебива­ния всей их арматуры (в практике такая не­обходимость встречает­ся редко) считаются состоящими сплошь из стали.

В целях экономии ВВ в некоторых случаях (напри­мер, при разделке обрушенных железобетонных соору­жений) применяется раздельное (последовательное) под­рывание бетона и арматуры. Взрывом первого заряда, рассчитанного по формуле (7) или (8) на выбивание бетона, образуется брешь в подрываемом элементе, а взрывом второго заряда, перебивается арматура; при расчете второго за­ряда учитывается только часть площади поперечного сечения элемента, содержащая основную массу арма­туры (.

Для подрывания железобетонных элементов кон­струкций с перебиванием основной массы арматуры целесообразно применять удлиненные кумуля­тивные заряды КЗУ.

Неконтактные заряды для подрывания кирпич­ных, каменных, бетонных и железобетонных колонн (столбов) и балок рассчитываются по формуле

С=10Ahr²,

где С—вес заряда в килограммах;

А — коэффициент, зависящий от свойств подрывае­мого материала и применяемого ВВ

h — толщина подрываемого элемента в метрах;

r — расстояние между центром заряда и осью подрываемого элемента в метрах.

Неконтактные заряды для пробивания отверстий в плитах и стенах из кирпича, камня и неармированного бетона рассчитываются по формуле (10) с увеличе­нием в три раза.

Пример. Требуется пробить отверстие в кирпичной стене (на цементном растворе) толщиной 0,60 м с расстояния 2,0 м. Опреде­лить вес неконтактного заряда, необходимого для этой цели.

Рис. 79. Раздельное (последовательное) подрывание бетона и

арматуры:

а —выбивание бетона (первый взрыв); б — перебивание арматуры (второй взрыв); С₁ и С₂ — заряды; F—площадь поперечного сечения наиболее густо армированного участка

Находим коэффициент A = 1,20.

Определяем вес заряда по формуле (10) с увеличением в три раза:

С = 3*10*1,2*0,6*2² ж 85 кг.

При подрывании, стальных элементов под водой (за исключением не заполненных водой труб или пустотелых колонн)

Контактные заряды для подрывания погруженных в воду, но не заполненных ею стальных труб (пустотелых колонн) рассчитываются , но с уменьше­нием в полтора раза. Это указание относится также к расчету контактных подводных зарядов для подрывания стальной обшивки судов и стальных элементов гидротехнических сооружений, омываемых водой только со стороны приложения зарядов .

При подрывании стальной обшивки судов контактны­ми зарядами, располагаемыми с внутренней стороны конструкции (в трюме), вес зарядов определяется с увеличением в

четыре раза .

Рис. 80 Подрывание стальных элементов в воде:

а — вода с обеих сторон; б — вода со стороны приложе­ния заряда; в — вода со стороны, противоположной заря­ду; г — вода с обеих сторон (со стороны, противополож­ной заряду,—- деревянный брусок); / — заряд; 2 — вода; 3 — деревянный брусок

Перебивание стальных листов (полос, плит) под водой может быть обеспечено контактными зарядами, рассчитанными без увеличения, если со стороны, противоположной заряду, к подрываемому элементу прикрепить деревянный брусок, а лучше полую водонепроницаемую коробку. Размеры бруска (коробки) должны быть не меньше размеров заряда.

Для перебивания толстых (свыше 5 см) стальных и броневых листов под водой целесообразно при менять кумулятивные удлиненные заряды с полостями, защищенными от заполнения водой. Для подрывания под водой стальных балок применять фигурные заряды, охватывающие подрываемые элементы с нескольких сторон, нецелесообразно. Для балок небольших поперечных размеров наи­более целесообразно применять сосредоточенные заряды, а для крупных балок-фигурные заряды, перекрывающие их только с одной стороны; вес таких фигурных зарядов определяется по правилам расчета сосредоточенных зарядов .

Рис.81. Перебивание стального листа под водой кумулятивным удлиненным зарядом с защищенной полостью: 1 — заряд; 2 — вкладыш из пенопласта

Рис.82. Подрывание двутавровой балки фигурным зарядом под водой:

; _ заряд для перебивания стенки; 2 — заряды для перебивания уголков и полок;

3 — дощатые накладки; 4 — распорки; 5 — жгут из проволоки (веревка)