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专利号: 2019107186292
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 建筑物
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用膨胀剂自膨胀效应的楼房拆除方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1:计算出所需拆除的楼房的下坠层(14)层数、破坏层(15)层数以及摧毁层(16)层数;

步骤2:标出破坏层(15)的立柱(2)的位置;

步骤3:在步骤2标出的立柱上选取合适的位置,沿立柱纵向开设多排不贯穿立柱(2)的灌注孔(1);

步骤4:在每排灌注孔(1)两侧的立柱(2)上各开设储油孔(13);

步骤5:制备膨胀剂混合物:将装有冰屑(4)的延时胶囊(3)与膨胀剂粉末混合制得膨胀剂混合物;

步骤6:灌注膨胀剂混合物:将步骤4制备的膨胀剂混合物灌注入灌注孔(1)中,将燃油加入储油孔(13)中;

步骤7:将灌注孔(1)的孔口通过封口装置封闭,向储油孔(13)中灌注燃油;

步骤8:在各立柱(2)的最上排灌注孔(17)的上方安装燃烧装置,将燃烧装置的应变片(19)设置于封口装置上,延时胶囊(3)的冰屑融化后流出,与膨胀剂反应,自膨胀所产生的拉应力使立柱(2)产生滑移破坏,应变片(19)发生位移,当应变片(19)的位移达到一定数值时,启动燃烧装置使立柱(2)燃烧,彻底毁坏破坏层(15)的各立柱(2),使破坏层(15)和下坠层(14)坠落至摧毁层(16),坠落产生的冲击力对摧毁层(16)造成破坏,实现楼房拆除。

2.根据权利要求1所述的一种利用膨胀剂自膨胀效应的楼房拆除方法,其特征在于步骤1中,下坠层(14)层数、破坏层(15)层数以及摧毁层(16)层数的计算过程如下:步骤1-1:假设下坠层(14)层数+破坏层(15)层数=m层,摧毁层(16)层数为n层,破坏层(15)层数为l层,楼层单层高度为h米,楼层承载标准值GckN/m2,楼板自重为GzkN/m2,楼层单层面积Am2,碰撞时间取ts,G为(下坠层(14)+破坏层(15))的重力,M为(下坠层(14)+破坏层(15))的总质量,g为重力加速度,v为下坠层(14)和破坏层(15)下落产生的速度,F0为下坠层(14)和破坏层(15)下落产生的冲击力,F为摧毁层(16)被摧毁所需要的摧毁力;

步骤1-2:根据能量方程:Mglh=1/2Mv2,

根据冲量定理:Mv=F0t

F0=Mv/t,则:

楼层承载标准值大约是GckN/㎡,

摧毁层(16)被摧毁所需要的摧毁力为:F=3Gc×A×n;

需要满足:

式①

式②m-l≥1

式③m+n为总层数,m、n均为整数;

步骤1-3:考虑经济效益,当m值最小时,摧毁层楼层越大,经济效益最高。假设l的值,自l=1开始计算,带入需要拆除楼房的总楼层等参数,得出m最小值时的下坠层(14)、破坏层(15)及摧毁层(16)各层的层数。

3.根据权利要求1所述的一种利用膨胀剂自膨胀效应的楼房拆除方法,其特征在于步骤3中,灌注孔(1)的钻孔位置为:在立柱(2)的反弯点附近一定区域内,横向等间钻取多行不贯穿立柱的灌注孔(1),在立柱(2)靠近上下端的四分点处分别钻取多行灌注孔(1)。

4.根据权利要求1所述的一种利用膨胀剂自膨胀效应的楼房拆除方法,其特征在于步骤3中,灌注孔(1)的钻孔位置为:在立柱(2)高度的3个四分点处分别钻取一行不贯穿立柱的灌注孔(1)。

5.根据权利要求1所述的一种利用膨胀剂自膨胀效应的楼房拆除方法,其特征在于步骤5中,装有冰屑(4)的延时胶囊(3)的制备方法为:步骤5-1:采用明胶制备胶囊壳的囊体和囊帽;

步骤5-2:制备冰屑;

步骤5-3:将冰屑填充入胶囊壳的囊体,再盖上囊帽,即制得装有冰屑(4)的延时胶囊(3);

装有冰屑(4)的延时胶囊(3)的粒径与灌注孔(1)孔径之比小于1:10。

6.根据权利要求1所述的一种利用膨胀剂自膨胀效应的楼房拆除方法,其特征在于步骤5中,装有冰屑(4)的延时胶囊(3)与膨胀剂粉末的质量比为2:1。

7.根据权利要求1所述的一种利用膨胀剂自膨胀效应的楼房拆除方法,其特征在于:步骤7中的封口装置为通过封口膨胀螺栓(8)固定在灌注孔(1)孔口并将孔口封死的拉伸片(5)。

8.根据权利要求7所述的一种利用膨胀剂自膨胀效应的楼房拆除方法,其特征在于:步骤8的燃烧装置包括固定安装在最上排灌注孔(17)上方一定距离的立柱(2)上的支架(12),支架(12)上安装有装有燃料的油囊(9),油囊(9)上均匀布设有与总开关(7)连接的阀门(11),与位移传感器连接的应变片(19)设置于封口装置的拉伸片(5)上,点火器(10)安装在最下排灌注孔(18)下方一定距离的立柱(2)上,点火器(10)通过总开关(7)与油囊(9)相连。

9.根据权利要求8所述的一种利用膨胀剂自膨胀效应的楼房拆除方法,其特征在于:支架(12)为由横向钢筋和竖向钢筋焊接而成,围绕在立柱(2)外表面通过膨胀螺栓(6)固定在立柱(2)上的支架。