Конструкций, изготавливаемых из металла.

Опытом установлено, что при перебивании металла разрушение происходит в форме образования откольной воронки с противоположной стороны от расположения заряда.

Из схемы можно с достаточной для практики точностью определить объем разрушаемого материала.

Виды и расположение зарядов при подрывании элементов конструкций из стали

Элементы конструкций из стали (листы, балки, трубы, стержни, тросы) подрываются контактными наружными зарядами, которые по форме могут быть:

· удлиненными;

· сосредоточенными;

· фигурными.

Контактные заряды должны плотно прилегать к подрываемым металлическим элементам. В случае неплотного прилегания зарядов величина воздушного зазора, высота заклепочных головок, толщина сварного шва и т.п. включаются в расчетную толщину перебиваемых элементов.

Подрывание элементов конструкций из стали неконтактными зарядами производится лишь в исключительных случаях и при условии, что концы элементов прочно закреплены в узлах конструкций.

Расчет величин зарядов для подрывания элементов конструкций из стали

Для определения массы заряда, необходимого для перебивания стальных листов, существует два способа:

· по площади поперечного сечения листа по плоскости перебивания, в квадратных сантиметрах;

· по толщине листа в сантиметрах.

Стальные листы подрываются (перебиваются) удлиненными зарядами, перекрывающими листы по всей ширине. В случае устройства пробоин в стальных листах зарядом перекрывают только часть ширины листа, равную расчетной длине пробоины.

а) Подрывание стальных листов толщиной до 2 сантиметров.

Масса заряда, необходимого для перебивания листа определяется по формуле:

С = 20 х F (5.4)

где: С - масса заряда в граммах;

h- расчетная толщина листа в сантиметрах;

F- площадь поперечного сечения листа по плоскости перебивания в квадратных сантиметрах.

По толщине листа - на каждый сантиметр толщины листа - один ряд малых тротиловых шашек.

Порядок расчета разберем на конкретном примере.

Рис.5.5 Подрывание стального листа удлиненным зарядом:

1-заряд из шашек ВВ

Пример № 1:

Требуется перебить стальной лист шириной 90 см и толщиной 1.7 см. Определить массу заряда, необходимого для этой цели.

Дано:

В = 90 см

h = 1.7 см

С = ? Решение:

а) Массу заряда определяем по площади поперечного сечения листа по плоскости перебивания.

1. Так как толщина листа до 2 см, то массу заряда определяем по формуле:

С = 20·F

2. Определяем массу заряда:

С = 20·1.7·90

3. Полученную массу заряда переводим в малые тротиловые шашки:

n_ш = 3096 : 200 = 16 шашек

4. Располагаем заряд на подрываемом листе:

в один ряд размещаем девять шашек

для второго ряда остается семь шашек

5. Исходя из условия, что удлиненный заряд должен перекрывать лист по всей ширине, во второй ряд добавляем еще две малые шашки

6. Окончательная масса заряда составит:

С = 18·200 = 3600 г

Ответ: 3600 г

б) Массу заряда определяем по толщине листа.

1. Так как толщина листа до 2 см, то для перебивания листа требуется 1.7 ряда малых шашек.

2. Исходя из условия задачи, что дробные размеры толщины листа и дробны числа, выражающие количество рядов шашек, округляется до целых значений в сторону увеличения, принимаем количество рядов малых шашек равным двум.

3. Определяем количество шашек в одном ряду:

ширина листа: 90 см

длина малой шашки: 10 см

n_ш = 90 : 10 = 9 шашек

4. Определяем количество шашек, необходимых для составления заряда:

n_ш = 2·9 = 18 шашек

5. Определяем массу заряда в граммах:

С = 18·200 = 3600 г

Ответ: С = 3600 г.

На данном примере Вы убедились, что массу заряда можно определять как по площади сечения, так и по толщине листа.

б) Подрывание стальных листов толщиной более 2 см.

Масса заряда, необходимого для перебивания листа определяется по формуле:

С = 10 · h · F (5.5)

где: С- масса заряда в граммах

h- расчетная толщина листа в см

F- площадь поперечного сечения листа по плоскости перебивания в квадратных сантиметрах.

По толщине листа: количество рядов малых шашек равно:

Порядок расчета разберем на конкретном примере.

Пример № 2

Требуется перебить стальную полосу шириной 70 см, состоящую из двух полос толщиной по 1.4 см с прокладкой толщиной 0.6 см, полосы соединены заклепками; высота головок заклепок 0.6 см. Определить массу удлиненного заряда, необходимого для перебивания листа.

Определяем расчетную толщину полосы.

h = 2·1.4 + 0.6 + 0.6 = 4 см

Дано:

h = 4 см

В = 70 см

С = ? Решение:

а) Массу заряда определяем по площади поперечного сечения по плоскости перебивания полосы.

1. Так как толщина полосы более 2 см, то массу заряда определяем по формуле:

С = 10·h·F

С = 10·4·4·70 = 11200 г

2. Полученную массу заряда переводим в малые шашки

n_ш = 11200 : 200 = 56 шашек

3. Располагаем заряд на подрываемой полосе:

ширина полосы: 70 см

длина малой шашки: 10 см

в один ряд располагается:

n_ш = 70 : 10 = 7 шашек

Определяем количество рядов шашек:

n_р = 56 : 7 = 8 рядов

Все ряды шашек полные

4. Окончательную массу заряда принимаем:

С = 11200 г

б) Массу заряда определяем по толщине полосы.

1. Так как толщина полосы более 2 см, то количество рядов шашек определяем по формуле:

2. Определяем количество шашек в одном ряду:

ширина полосы: 70 см

длина малой шашки: 10 см

n_ш = 70 : 10 = 7 шашек

3. определяем общее количество шашек необходимое для составления заряда:

n_ш = n_р· n_ш

n_ш = 8·7 = 56 шашек

4. Определяем массу заряда в г.

С = 56·200 = 11200 г

Ответ: С = 11200 г

Удлиненные заряды для перебивания стальных листов могут изготовляться и из пластичного ВВ (Пластита-4). Масса зарядов из пластита-4 определяется по тем же формулам:

С = 20·F и С = 10·h·F

Для перебивания и пробивания стальных листов толщиной более 2 см целесообразно применять кумулятивные удлиненные и сосредоточенные заряды.

Масса кумулятивных удлиненных зарядов из пластита-4 определяется по формуле

С = 10·h·F, но с уменьшением в два раза т.е.

Масса сосредоточенных кумулятивных зарядов из пластита-4 определяется по формуле:

С = 2.5·h³ (5.6)

где: С - масса заряда в граммах

h- толщина листа в сантиметрах

Размеры кумулятивных полостей зарядов, изготавливаемых в войсках, мы изучили по теме №1.

в) Перебивание и пробивание броневых листов.

При перебивании и пробивании броневых листов масса как кумулятивных, так и некумулятивных определяется по правилам расчета зарядов для подрывания обычных листов, но с увеличением в два раза, т.е.

С = 2·20·F; С = 2·10·h·F; С = 2·2.5·h³

ПОДРЫВАНИЕ СТАЛЬНЫХ БАЛОК.

Стальные балки подрываются преимущественно фигурными зарядами, При проведении работ в сокращенные сроки применяются сосредоточенные заряды.

А) Подрывание стальных балок фигурными зарядами.

Фигурные заряды размещаются на подрываемых балках так, чтобы они охватывали их поперечное сечение с нескольких сторон. При этом части заряда, действующие в противоположных направлениях, должны располагаться сопротивление сдвигом одна относительно другой по длине балки.

Каждая составная часть фигурного заряда, предназначенная для перебивания той или иной части балки, рассчитывается отдельно, как в случае перебивания отдельных листов. При расчете частей заряда по толщине листов на каждую пару поясных уголков в составных балках добавляют по 2 - 3 больших шашки.

Составные части фигурного заряда изготавливаются (вяжутся) отдельно одна от другой, а при укладке на подрываемую балку объединяются в общий заряд при помощи соединительных шашек, масса этих шашек в расчетную массу заряда не включается.

Крепление фигурных зарядов к подрываемым балкам осуществляется при помощи веревок, мягкой проволоки, дощатых накладок и распорок. Крепление производится в следующем порядке: веревку или проволоку обводят два раза вокруг перебиваемого сечения и завязывают ее сопротивление слабиной; затем под веревку (проволоку) подводят привязанные к дощатым накладкам части заряда и прижимают их к балке при помощи распорок.

Для подрывания стальных балок целесообразно применять заряды из пластичного ВВ в мягкой оболочке.

Количество нитей (масса) такого заряда определяется по таблице №18 Руководства по подрывным работам.

Б) Подрывание стальных балок сосредоточенными зарядами.

Сосредоточенные заряды обычно размещаются во внутренних углах и полостях, образуемых полками и стенками подрываемых балок, где сечение их является наиболее мощным. Масса сосредоточенного заряда принимается в два раза больше по сравнению с массой фигурного заряда, рассчитанного на перебивание балки того же поперечного сечения, т.е.

С_с = 2·С_ф. (5.7)

Для перебивания стальных балок, имеющих большую площадь поперечного сечения, могут применяться удлиненные заряды КЗУ, КЗУ-2, ЛКЗ-80; способы их укладки на подрываемых балках выбираются в зависимости от формы поперечного сечения этих балок и типа применяемых зарядов.

ПОДРАВАНИЕ СТАЛЬНЫХ ТРУБ.

Стальные трубы и пустотелые колонны подрываются зарядами, располагаемыми на наружной поверхности труб (колонн) на протяжении не менее 3/4 их окружности. Расчет зарядов производится по площади поперечного сечения стенок или по их толщине как и стальных листов.

Для подрывания стальных труб и пустотелых колонн удобнее применять кольцевые заряды из пластичного ВВ. Масса кольцевого заряда из пластичного ВВ принимается равной массе заряда из тротиловых шашек.

ПОДРАВАНИЕ СТЕРЖНЕЙ, ПРУТЬЕВ, БРУСКОВ

Стальные стержни, прутья, бруски и т.п. подрываются сосредоточенными зарядами, масса которых в зависимости от толщины подрываемых элементов определяется по формулам: С = 20·F; С = 10·h·F. Перебивание стержней круглого сечения диаметром до 2 см включительно целесообразно производить зарядами из тротила массой 200 г (одна малая шашка) или зарядами из пластичного ВВ массой 100 г.

Масса заряда для перебивания стержней диаметром более 2 см определяется по формуле:

С = 10·Д³ (5.8)

где: С- масса заряда в граммах;

Д- диаметр стержня в сантиметрах.

Рис.5.6Подрывание стального стержня зарядом из пластита-4:

1-заряд, обвернутый в плотную бумагу; 2-зажигательная трубка; 3-проволка или шпагат; 4-бумажная прокладка

Примечания:

1. Заряд должен располагаться так, чтобы он перекрывал всю ширину (диаметр) стержня.

2. Заряд должен иметь высоту не менее 2.5 толщины (диаметра) стержня.

В случае применения пластита-4 для перебивания стальных стержней заряды рассчитываются как заряды из тротиловых шашек, с уменьшением в два раза, т.е.

ПОДРАВАНИЕ СТАЛЬНЫХ ТРОСОВ

Стальные тросы перебиваются парными сосредоточенными зарядами из тротиловых шашек, прикрепляемыми с противоположных сторон троса, сопротивление сдвигом одного по отношению к другому. Взрыв обоих зарядов должен производиться одновременно при помощи детонирующего шнура.

Масса каждого из двух зарядов, предназначенных для перебивания троса определяется по формуле: С = 10·Д³ (5.9)

Примечания:

1. Заряд должен располагаться так, чтобы он перекрывал весь диаметр троса.

2. Заряд должен иметь высоту не менее 2.5 диаметра троса.

3. Для перебивания троса применяется два заряда.

4. Заряды располагаются с противоположных сторон троса сопротивление сдвигом одного по отношению к другому.

5. Взрыв зарядов производится одновременно.

Для перебивания тросов целесообразно применять кольцевые заряды из пластичного ВВ. Трос перебивается одним кольцевым зарядом, масса которого определяется по формуле С = 10·Д³, но с уменьшением на 1/4, т.е.

ПОДРАВАНИЕ СТАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОД ВОДОЙ

А) Подрывание стальных элементов под водой.

Масса контактных зарядов определяется по формулам:

С = 20·F;

С = 10·h·F; но с увеличением в два раза

С = 2.5·h³;

С = 10·Д³

Б) Подрывание погруженных в воду, но не заполненных ею пустотелых труб (пустотелых колонн), стальной обшивки судов и стальных элементов гидротехнических сооружений, омываемых водой только сопротивление стороны прилегания зарядов.

Масса контактных зарядов определяется по формулам:

С = 20·F;

С = 10·h·F; но с уменьшением в полтора раза

С = 2.5·h³;

В) Подрывание стальной обшивки судов зарядами, расположенными с внутренней стороны конструкции (в трюме).

Масса контактных зарядов определяется по формулам:

С = 20·F;

С = 10·h·F; но с увеличением в четыре раза

С = 2.5·h³;

Г) Перебивание стальных листов (полос, плит) под водой может быть обеспечено контактными зарядами без увеличения, если со стороны, противоположной заряду, к подрываемому элементу прикрепить деревянный брусок, а лучше - полую водонепроницаемую коробку.

Рис.5.7Подрывание стального листа под водой удлиненным зарядом с деревянным бруском:

1-заряд; 2-деревянный брусок

Масса контактных зарядов определяется по формулам:

С = 20·F;

С = 10·h·F; без изменений

С = 2.5·h³;

Размеры деревянного бруска (полой водонепроницаемой коробкой) должны быть не меньше размера заряда.

Для перебивания толстых (свыше 5 см) стальных и броневых листов под водой целесообразно применять 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. Масса таких зарядов определяется по правилам расчета сосредоточенных зарядов, т.е. С_с = 2·С_ф.

5.3. Расчет зарядов ВВ при подрывании 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 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.

ПОДРАВАНИЕ КОЛОНН, СТОЛБОВ И БАЛОК

Для подрывания кирпичных, каменных, бетонных и железобетонных конструкций типа колонн, столбов, балок и т. п. при ширине их, не превыщающей удвоеную толщину, применяются сосредоточенные заряды, рассчитанные по формуле:

С = А В R³ (5.10)

где: С - масса зарядав килограммах

А - коэввициент, зависящий от свойств подрываемого материала и применяемого

ВВ, определяется по таблице № 4.2.

В - коэффициент, зависящий от расположения заряда и называемый

коэффициентом забивки, определяется по таблице № 4.3.

R - необходимый радицс разрушения в метрах, определяется по таблице № 4.3.

Таблица 5.2