1.本發(fā)明屬于冷卻塔拆除技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冷卻塔拆除方法。

背景技術(shù)：

2.隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的迅速發(fā)展，城市中工業(yè)廠區(qū)土地的重新規(guī)劃利用勢在必行，其中將熱電廠從市中心遷往郊區(qū)是城市規(guī)劃發(fā)展的重點(diǎn)難點(diǎn)。熱電廠的冷卻塔占地面積大，建筑高度高，現(xiàn)有技術(shù)中采用爆破或人工拆除的方式進(jìn)行冷卻塔的拆除工作，爆破拆除對場地范圍要求大，爆破時產(chǎn)生的噪音、飛石和震動對周邊設(shè)施存在一定程度的影響，市區(qū)中工業(yè)廠區(qū)周邊建筑通常較為密集，不利于進(jìn)行爆破作業(yè)，而采用人工拆除的方式進(jìn)度緩慢，施工周期長，且高空作業(yè)存在安全隱患，無論是采用爆破拆除還是采用人工拆除的方式均不能同時滿足對周邊設(shè)施影響小、施工周期短的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明實(shí)施例提供一種冷卻塔拆除方法，旨在能夠滿足冷卻塔拆除時對周邊設(shè)施影響小、施工周期短的要求。

4.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種冷卻塔拆除方法，包括如下步驟：

5.根據(jù)待拆除冷卻塔建立冷卻塔模型；

6.根據(jù)所述冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度，當(dāng)破碎切口的角度在所述預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度以內(nèi)時，所述冷卻塔模型處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)所述破碎切口的角度達(dá)到所述預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度時，所述冷卻塔模型開始出現(xiàn)變形趨勢，當(dāng)所述破碎切口的角度達(dá)到所述預(yù)設(shè)切口倒塌角度時，所述冷卻塔模型開始發(fā)生倒塌；

7.根據(jù)所述預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和所述預(yù)設(shè)切口倒塌角度，融入施工安全系數(shù)，得到目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度；

8.根據(jù)所述待拆除冷卻塔的周邊環(huán)境，確定所述待拆除冷卻塔的目標(biāo)傾倒方向；

9.根據(jù)所述目標(biāo)傾倒方向確定起始點(diǎn)，根據(jù)所述目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和所述目標(biāo)切口倒塌角度，利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌；

10.清理所述待拆除冷卻塔倒塌后的場地。

11.在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度的步驟，具體包括：

12.根據(jù)所述冷卻塔模型的三維特征，對所述冷卻塔模型進(jìn)行整體屈曲穩(wěn)定性分析，得到所述預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和所述預(yù)設(shè)切口倒塌角度。

13.在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述對所述冷卻塔模型進(jìn)行整體屈曲穩(wěn)定性分析的步驟采用線性穩(wěn)定性分析方法。

14.在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)

切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度的步驟，還包括：

15.根據(jù)所述冷卻塔模型的三維特征，采用顯式動力分析方法，對所述冷卻塔模型倒塌后的影響區(qū)域進(jìn)行分析。

16.在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟，具體包括：

17.集中破碎階段，從所述起始點(diǎn)出發(fā)，利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直到所述破碎切口的角度達(dá)到所述目標(biāo)切口穩(wěn)定角度；

18.對稱破碎階段，在所述集中破碎階段的基礎(chǔ)上，利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直到所述破碎切口的角度達(dá)到所述目標(biāo)切口倒塌角度；

19.放倒破碎階段，在所述對稱破碎階段的基礎(chǔ)上，利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直到所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌。

20.在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎的步驟中，

21.所述破碎切口鄰近所述待拆除冷卻塔塔底的端面為水平狀，所述破碎切口鄰近所述待拆除冷卻塔塔頂?shù)亩嗣孀运銎鹗键c(diǎn)向兩側(cè)呈對稱減小趨勢。

22.在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎的步驟之前，包括以下步驟：

23.在所述待拆除冷卻塔的外壁上標(biāo)記出所述破碎切口的形狀輪廓。

24.在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟之前，包括以下步驟：

25.對所述待拆除冷卻塔的塌落振動速度進(jìn)行核算，核算公式為：

26.式中式中，v

t

為塌落振動速度，單位為cm/s，m為下落構(gòu)件的質(zhì)量，單位為t，g為重力加速度，單位為m/s2，h為構(gòu)件重心的高度，單位為m，σ為地面介質(zhì)的破壞強(qiáng)度，單位為mpa，r為測點(diǎn)至塔身沖擊地面振源中心的距離，單位為m，k

t

為塌落振動速度衰減系數(shù)，β為指數(shù)。。

27.在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟之前，包括以下步驟：對所述待拆除冷卻塔的周圍環(huán)境進(jìn)行安全性評估。

28.在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在根據(jù)待拆除冷卻塔建立冷卻塔模型的步驟之前，包括以下步驟：對所述待拆除冷卻塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定。

29.本申請實(shí)施例所示的方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻塔拆除方法，通過對冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析后得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度，后期施工時的破碎切口根據(jù)有限元分析的結(jié)果進(jìn)行施工，施工過程可控；將分析結(jié)果融入相

應(yīng)的施工安全系數(shù)，得到目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度，施工安全系數(shù)的設(shè)置降低了施工風(fēng)險，提高了施工的安全性；采用機(jī)械破碎工具對冷卻塔進(jìn)行拆除，使待拆除冷卻塔沿目標(biāo)傾倒方向定向傾倒，與人工拆除相比，機(jī)械破碎工具施工時間短，安全隱患小，與爆破拆除的方式相比，利用機(jī)械工具拆除時產(chǎn)生的振動、噪音小，所需場地范圍小，對周邊設(shè)施的干擾小。

附圖說明

30.圖1為本發(fā)明一實(shí)施例冷卻塔拆除方法的流程圖；

31.圖2為本發(fā)明一實(shí)施例冷卻塔拆除方法中破碎切口示意圖；

32.圖3為本發(fā)明一實(shí)施例冷卻塔拆除方法中冷卻塔外形示意圖；

33.圖4為本發(fā)明一實(shí)施例冷卻塔拆除方法中冷卻塔的位置平面圖；

34.圖5為本發(fā)明一實(shí)施例冷卻塔拆除方法中冷卻塔拆除流程圖。

35.圖中：001、待拆除冷卻塔；002、破碎切口；003、冷卻塔；004、鐵路；005、鐵路橋梁。

具體實(shí)施方式

36.為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

37.除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。

38.請參閱圖1至圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供一種冷卻塔拆除方法，包括如下步驟：

39.s100，根據(jù)待拆除冷卻塔建立冷卻塔模型。

40.冷卻塔模型可以通過對待拆除冷卻塔001進(jìn)行檢測、測量后得到的數(shù)據(jù)建立，也可以根據(jù)待拆除冷卻塔001的建筑施工圖紙建立。

41.s200，根據(jù)冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度，當(dāng)破碎切口的角度在預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度以內(nèi)時，冷卻塔模型處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)破碎切口的角度達(dá)到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度時，冷卻塔模型開始出現(xiàn)變形趨勢，當(dāng)破碎切口的角度達(dá)到預(yù)設(shè)切口倒塌角度時，冷卻塔模型開始發(fā)生倒塌。

42.在施工時，將施工進(jìn)度與預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度對照，可以推測待拆除冷卻塔001的狀態(tài)，便于對施工風(fēng)險進(jìn)行把控。

43.s300，根據(jù)預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度，融入施工安全系數(shù)，得到目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度。

44.考慮到軟件計算的模塊化，并不能100％模擬實(shí)際情況，從施工安全的角度出發(fā)，將相對應(yīng)的施工安全系數(shù)分別融入預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度，得到目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度，通過增大施工安全系數(shù)，使得目標(biāo)切口穩(wěn)定角度的數(shù)值小于等于預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度，能夠避免冷卻塔實(shí)際拆除過程中，還未達(dá)到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度便開始發(fā)生變形，還使得目標(biāo)切口倒塌角度的數(shù)值小于等于預(yù)設(shè)切口倒塌角度，能夠避免冷卻塔在實(shí)際拆除過程中，還未達(dá)到預(yù)設(shè)切口倒塌角度便開始發(fā)生倒塌，提高了施工的安全性。

45.可以理解的是，施工安全系數(shù)的數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際施工情況進(jìn)行確定，通過改變施工安全系數(shù)的數(shù)值，對應(yīng)計算出不同的目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度。例如，當(dāng)計算得到的預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度為75

°

、預(yù)設(shè)切口倒塌角度為90

°

時，融入相應(yīng)的施工安全系數(shù)，得到的目標(biāo)切口穩(wěn)定角度為50

°

，目標(biāo)切口倒塌角度為80

°

，防止冷卻塔提前發(fā)生變形或倒塌,保證施工過程的安全性。

46.s400，根據(jù)待拆除冷卻塔的周邊環(huán)境，確定待拆除冷卻塔的目標(biāo)傾倒方向。

47.在實(shí)際施工時，待拆除冷卻塔001的目標(biāo)傾倒方向，是根據(jù)冷卻塔周邊環(huán)境所確定的，在確定目標(biāo)傾倒方向時，應(yīng)使待拆除冷卻塔001的傾倒方向盡量遠(yuǎn)離周邊的重要建筑物，盡量減小施工時振動、噪音對周邊重要建筑物的影響。

48.s500，根據(jù)目標(biāo)傾倒方向確定起始點(diǎn)，根據(jù)目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度，利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌。

49.采用機(jī)械破碎工具進(jìn)行破碎切口的施工，安全可靠，且待拆除冷卻塔在破碎切口形成后，能夠?qū)崿F(xiàn)先折放后傾倒，冷卻塔倒塌后影響范圍小。采取機(jī)械破碎切口、定向折放傾倒的施工方法，在保證周邊鐵路設(shè)備及建筑物安全、環(huán)保的前提下，定向拆除冷卻塔，保證工程項目進(jìn)度目標(biāo)的順利完成。具體的，本實(shí)施例中的機(jī)械破碎工具可以采用長臂式破碎錘，長臂式破碎錘對待拆除冷卻塔001的塔壁進(jìn)行破碎，以形成破碎切口002，在本實(shí)施例中，采用長臂式破碎錘便于對待拆除冷卻塔001的塔壁進(jìn)行破碎，破碎效率高，且長臂式破碎錘與待拆除冷卻塔001距離遠(yuǎn)，施工較安全。當(dāng)然，在實(shí)際施工時，也可采用其他用于拆除的機(jī)械工具，如液壓剪、挖土機(jī)等。

50.s600，清理待拆除冷卻塔倒塌后的場地。

51.將倒塌后的冷卻塔通過垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車或貨車等運(yùn)輸工具運(yùn)輸至建筑垃圾處理站。

52.本發(fā)明實(shí)施例所示的方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻塔拆除方法，通過對冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析后得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度，后期施工時的破碎切口002根據(jù)有限元分析的結(jié)果進(jìn)行施工，施工過程可控；將分析結(jié)果融入相應(yīng)的施工安全系數(shù)，得到目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度，施工安全系數(shù)的設(shè)置降低了施工風(fēng)險，提高了施工的安全性；采用機(jī)械破碎工具對冷卻塔進(jìn)行拆除，使待拆除冷卻塔001沿目標(biāo)傾倒方向定向傾倒，與人工拆除相比，機(jī)械破碎工具施工時間短，安全隱患小，與爆破拆除的方式相比，利用機(jī)械工具拆除時產(chǎn)生的振動、噪音小，所需場地范圍小，對周邊設(shè)施的干擾小。

53.本發(fā)明實(shí)施例的冷卻塔拆除方法，用于對熱電廠的冷卻塔進(jìn)行拆除，尤其適用于冷卻塔鄰近高速鐵路、客運(yùn)專線鐵路及普速鐵路等周邊環(huán)境復(fù)雜情況下的拆除，亦對鄰近鐵路拆除建筑物、高聳結(jié)構(gòu)物具有參考價值。施工時所需的場地范圍小，施工周期短，對周邊設(shè)施影響小，解決了爆破拆除或人工拆除的施工方法受周邊環(huán)境限制、項目進(jìn)度制約從而無法滿足施工條件的問題。

54.在一些可能的實(shí)施例中，根據(jù)冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度的步驟s200，具體包括：根據(jù)冷卻塔模型的三維特征，對冷卻塔模型進(jìn)行整體屈曲穩(wěn)定性分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度。

55.本實(shí)施例中，通過有限元分析軟件對冷卻塔模型進(jìn)行分析，以得到冷卻塔隨著開

口范圍逐漸增大，由穩(wěn)定狀態(tài)到開始變形直至最終倒塌的開口范圍，在實(shí)際施工時，可以參考有限元分析的結(jié)果，方便對施工進(jìn)度進(jìn)行把控。

56.在一些可能的實(shí)施例中，對冷卻塔模型進(jìn)行整體屈曲穩(wěn)定性分析的步驟采用線性穩(wěn)定性分析方法。在進(jìn)行有限元分析時，可以選擇ansys的常規(guī)建模方式，即beam188(梁單元)+shell63(殼單元)的建模方式，以冷卻塔模型中第一對支柱的中心為0

°

，作為起始位置，確定拆除高度后，左右對稱地刪除該高度的冷卻塔模型上的若干殼單元，就可以模擬不同的開孔范圍對冷卻塔模型的影響，在本實(shí)施例中，拆除高度為標(biāo)高11m

?

12m。

57.在一些可能的實(shí)施例中，s200中根據(jù)冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度的步驟，還包括：根據(jù)冷卻塔模型的三維特征，采用顯式動力分析方法，對冷卻塔模型倒塌后的影響區(qū)域進(jìn)行分析。對于顯示動力分析，同樣可采用ansys建模軟件進(jìn)行分析，使用常規(guī)的建模方式，即b31(梁單元)+s4rsw(殼單元)的建模方式，對冷卻塔模型倒塌后影響區(qū)域進(jìn)行分析，以作為后續(xù)施工時的參照。

58.值得說明的是，本實(shí)施例中對有限元分析軟件不作限定，采用有限元分析軟件對冷卻塔模型進(jìn)行分析，可以使用ansys軟件，也可以使用abaqus(abaqus soil compaction simulation)等軟件進(jìn)行分析。

59.在一些可能的實(shí)施例中，利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟s500，具體包括：集中破碎階段，從起始點(diǎn)出發(fā)，利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直到破碎切口的角度達(dá)到目標(biāo)切口穩(wěn)定角度。對稱破碎階段，在集中破碎階段的基礎(chǔ)上，利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直到破碎切口的角度達(dá)到目標(biāo)切口倒塌角度。放倒破碎階段，在對稱破碎階段的基礎(chǔ)上，利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直到待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌。

60.在對鐵路周邊的冷卻塔進(jìn)行拆除施工時，結(jié)合鐵路天窗時間進(jìn)行施工，將拆除破碎過程分為集中破碎階段、對稱破碎階段和放倒破碎階段三個工藝階段，便于根據(jù)不同的工藝階段制定具體施工方案，優(yōu)化了施工流程，保證施工的順利進(jìn)行，使拆除施工在鐵路天窗時間內(nèi)完成，不影響鐵路的正常運(yùn)營。

61.請參閱圖2和圖3，本實(shí)施例將冷卻塔的破碎拆除過程分為集中破碎階段、對稱破碎階段和放倒破碎階段，以s300中目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度為參考，采用兩臺機(jī)械破碎工具分別從相反方向沿待拆除冷卻塔001的塔身同步破碎。

62.請參閱圖2和圖3，當(dāng)破碎切口002的角度位于目標(biāo)切口穩(wěn)定角度范圍內(nèi)時，待拆除冷卻塔001處于穩(wěn)定狀態(tài)，不會發(fā)生傾倒，此時施工風(fēng)險小，可以采取一些措施加快施工進(jìn)度，如加快機(jī)械破碎工具的破碎頻率，靠近待拆除冷卻塔001進(jìn)行破碎施工等方式，以加快施工進(jìn)度。

63.當(dāng)破碎切口002的角度超過目標(biāo)切口穩(wěn)定角度后，待拆除冷卻塔001開始發(fā)生變形，此時若近距離施工，安全風(fēng)險較高，應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離冷卻塔進(jìn)行破碎。

64.當(dāng)破碎切口002的角度超過目標(biāo)切口倒塌角度后，待拆除冷卻塔001隨時可能發(fā)生倒塌，此時機(jī)械破碎工具應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離待拆除冷卻塔001，在破碎時其行進(jìn)方向沿冷卻塔徑向行進(jìn)，放慢破碎速度，觀察員時刻觀察待拆除冷卻塔001的情況，當(dāng)施工人員聽到觀察員

發(fā)布撤離信號時，操作機(jī)械破碎工具迅速沿待拆除冷卻塔001的徑向撤離。通過預(yù)先計算出目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度，在保證施工安全的前提下加快施工進(jìn)度。

65.在一些可能的實(shí)施例中，在集中破碎階段之前，在起始點(diǎn)位置預(yù)先破碎出一個初始破碎口，以便后續(xù)兩臺長臂式破碎錘根據(jù)初始破碎口進(jìn)行施工。

66.請參閱圖2和圖3，在一些可能的實(shí)施例中，在利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎的步驟中，破碎切口鄰近待拆除冷卻塔塔底的端面為水平狀，破碎切口鄰近待拆除冷卻塔塔頂?shù)亩嗣孀云鹗键c(diǎn)向兩側(cè)呈對稱減小趨勢。

67.值得說明的是，本實(shí)施例中破碎切口002的高度由中部向兩側(cè)逐漸減小，從實(shí)際施工的角度出發(fā)，由于機(jī)械破碎工具本身具有一定的形狀和尺寸，破碎切口002的高度不可能一直無限減小到接近0，因此本實(shí)施例中在集中破碎階段和對稱破碎階段中破碎切口002的高度逐漸降低，當(dāng)?shù)竭_(dá)放倒破碎階段后，破碎切口002的高度維持不變，直至待拆除冷卻塔001倒塌。

68.請參閱圖2和圖3，本實(shí)施例在對待拆除冷卻塔001進(jìn)行破碎時，破碎切口002的高度位置靠近地面，由于待拆除冷卻塔001為雙曲線外形，下半部分的直徑自下而上逐漸減小，本實(shí)施例中破碎切口002鄰近待拆除冷卻塔001塔頂?shù)亩嗣孀云鹗键c(diǎn)向兩側(cè)呈對稱減小趨勢，使得當(dāng)待拆除冷卻塔001在發(fā)生倒塌變形時，關(guān)于破碎切口002對稱的兩側(cè)塔壁先向內(nèi)折疊，待拆除冷卻塔001在折疊后沿傾倒方向上的直徑減小，然后整個塔身再沿目標(biāo)傾倒方向發(fā)生傾倒，折疊后的待拆除冷卻塔001倒塌后影響范圍小。

69.本實(shí)施例中采用機(jī)械破碎工具進(jìn)行破碎切口002的施工，使待拆除冷卻塔001在倒塌時先向內(nèi)折疊再發(fā)生傾倒，減小了倒塌后的影響范圍。本實(shí)施例中采用機(jī)械破碎切口、定向折放傾倒的方式，在保證周邊鐵路設(shè)備及建筑物安全、環(huán)保的前提下，定向拆除冷卻塔，保證工程項目進(jìn)度目標(biāo)的順利完成。

70.在一些可能的實(shí)施例中，在利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎的步驟之前，包括以下步驟：在待拆除冷卻塔的外壁上標(biāo)記出破碎切口的形狀輪廓。

71.在確定待拆除冷卻塔的目標(biāo)傾倒方向以及起始點(diǎn)之后，在待拆除冷卻塔的外壁上標(biāo)記出破碎切口的形狀輪廓，如此設(shè)置，能夠便于在施工時操作人員根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行拆除。具體的，標(biāo)記可以采用紅色顏料噴涂于待拆除冷卻塔001外壁，夜間施工時，可以采用熒光顏料噴涂于待拆除冷卻塔001外壁。

72.在一些可能的實(shí)施例中，在利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟之前，包括以下步驟：對待拆除冷卻塔的塌落振動速度進(jìn)行核算，得到核算結(jié)果。

73.在對待拆除冷卻塔的塌落振動速度進(jìn)行核算時，在得到所需的相關(guān)計算數(shù)值后即可開始進(jìn)行，為了提高核算結(jié)果的準(zhǔn)確性，也可以在對冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析之后進(jìn)行，根據(jù)建立冷卻塔模型時的相關(guān)數(shù)據(jù)，如質(zhì)量、重心等，以及有限元分析結(jié)果，如倒塌點(diǎn)的位置距離等，對待拆除冷卻塔的塌落振動速度進(jìn)行核算，使核算結(jié)果更可靠。根據(jù)相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，參照我國爆破振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)核算塌落振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)，將核算結(jié)果與規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行對比，以確定采用本拆除方法是否滿足規(guī)定。核算公式為

74.式中：

75.v

t

為塌落振動速度，單位為cm/s，m為下落構(gòu)件的質(zhì)量，單位為t，g為重力加速度，單位為m/s2，h為構(gòu)件重心的高度，單位為m，σ為地面介質(zhì)的破壞強(qiáng)度，單位為mpa，r為測點(diǎn)至塔身沖擊地面振源中心的距離，單位為m，k

t

為塌落振動速度衰減系數(shù)，β為指數(shù)。

76.在一些可能的實(shí)施例中，在利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟之前，包括以下步驟：對待拆除冷卻塔的周圍環(huán)境進(jìn)行安全性評估。

77.為了使評估結(jié)果更可靠，對待拆除冷卻塔的周圍環(huán)境進(jìn)行安全性評估，可以在對冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析之后進(jìn)行，可以參考有限元分析結(jié)果，如冷卻塔倒塌后的影響范圍進(jìn)行評估。冷卻塔拆除工程施工期間可能會引起地層移動和變形，對周圍環(huán)境進(jìn)行安全性評估能夠減小施工風(fēng)險，防止周邊設(shè)施受到施工的影響。具體的，本實(shí)施例中采用理論計算和有限元模型相結(jié)合的方法開展數(shù)值模擬計算，對照評估標(biāo)準(zhǔn)開展定量安全評估，采用軟件是成熟的大型巖土工程通用軟件midas gts

?

nx。

78.在一些可能的實(shí)施例中，在根據(jù)待拆除冷卻塔建立冷卻塔模型的步驟之前，包括以下步驟：對待拆除冷卻塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定。

79.在拆除施工前，對待拆除冷卻塔001進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定，或者委托專業(yè)機(jī)構(gòu)對待拆除冷卻塔001進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定，根據(jù)對現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)綜合處理和分析后，出具檢測鑒定報告，作為施工工藝可行性的依據(jù)之一。檢測內(nèi)容包括：依據(jù)竣工圖，對待拆除冷卻塔001分東、南、西、北四個區(qū)域，分別選取有代表性的環(huán)形基礎(chǔ)、人字柱、支柱環(huán)梁、塔壁等不同的構(gòu)件進(jìn)行檢測。檢測方法與手段包括：檢查待拆除冷卻塔001的外觀形狀、檢測構(gòu)件尺寸、檢測構(gòu)件混凝土強(qiáng)度、檢測構(gòu)件混凝土碳化深度、檢測構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度、檢測構(gòu)件鋼筋數(shù)量和直徑等。檢測使用的主要儀器設(shè)備有：zbl

?

s201型數(shù)顯混凝土回彈儀、zbl

?

r630型鋼筋掃描儀、混凝土碳化深度測量儀、盒尺、鋼卷尺。

80.在一些可能的實(shí)施例中，在利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟之前，在施工區(qū)域附近設(shè)置振動監(jiān)測儀器，以采集待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌后的振動數(shù)值。

81.本發(fā)明實(shí)施例在進(jìn)行拆除施工前，針對“機(jī)械破碎切口、定向折放傾倒”特殊施工工序下的各風(fēng)險因素，采取了對待拆除冷卻塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定、對冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析、對塌落振動速度進(jìn)行核算、對周圍環(huán)境進(jìn)行安全性評估四項措施，能夠確保方案實(shí)施的可行性和安全性，能夠最大限度減小施工風(fēng)險。通過對待拆冷卻塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定、對冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析兩項工藝措施方案確定破碎切口高度、各施工階段的破碎切口開口角度及傾倒臨界狀態(tài)的破碎切口角度等施工參數(shù)，通過對塌落振動速度進(jìn)行核算、對周圍環(huán)境進(jìn)行安全性評估兩項工藝措施方案確保工藝的可行性和安全性。

82.在對冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析之后，根據(jù)有限元分析結(jié)果，如冷卻塔倒塌后的影響范圍，在施工區(qū)域附近設(shè)置相關(guān)的監(jiān)測儀器，以實(shí)現(xiàn)鐵路沉降監(jiān)測和振動監(jiān)測，并保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時匯總分析，通過鐵路沉降監(jiān)測、振動監(jiān)測兩項工藝措施方案驗(yàn)證工藝的實(shí)際效果

83.值得說明的是，上述對待拆除冷卻塔的周圍環(huán)境進(jìn)行安全性評估、在施工區(qū)域附近設(shè)置振動監(jiān)測儀器、對待拆除冷卻塔的塌落振動速度進(jìn)行核算的步驟在實(shí)施時，其先后順序?qū)Ρ景l(fā)明實(shí)施例的技術(shù)效果沒有影響，可以同時進(jìn)行，也可以先后進(jìn)行，在本發(fā)明實(shí)施例中不作要求。

84.在一些可能的實(shí)施例中，在利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔001的圓周方向分別對起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎前采取一些安全措施，具體包括：

85.(1)施工區(qū)域四周進(jìn)行全封閉，施工期間安排專人對隔離區(qū)域進(jìn)行巡邏值守，嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入。

86.(2)施工現(xiàn)場設(shè)置醒目的警示標(biāo)志及警戒線，采取警戒措施派專人負(fù)責(zé)。

87.(3)嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的施工方案組織施工。嚴(yán)格按與各設(shè)備管理單位簽訂的安全協(xié)議和劃定的界限施工，嚴(yán)禁私自擴(kuò)大施工范圍。

88.(4)當(dāng)施工區(qū)域靠近鐵路時，與設(shè)備管理單位簽訂施工配合協(xié)議，拆除施工結(jié)束后，委托設(shè)備管理單位上線對線路設(shè)備進(jìn)行檢查。

89.(5)當(dāng)施工區(qū)域靠近鐵路時，在鐵路營業(yè)線及其附近施工時，所有機(jī)械、工具、材料不得侵入鐵路行車限界。

90.(6)施工現(xiàn)場必須由負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮，嚴(yán)格遵循拆除方法和拆除程序。

91.(7)破碎施工由經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)觀察員統(tǒng)一指揮，觀察員與設(shè)備機(jī)械拆除工具操作人員采用對講機(jī)實(shí)時聯(lián)絡(luò)。

92.(8)對現(xiàn)場的施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全教育，嚴(yán)格按操作規(guī)程作業(yè)。

93.(9)施工前將切口位置、長度用紅油漆進(jìn)行標(biāo)注，便于施工控制。

94.(10)施工準(zhǔn)備階段，在冷卻塔傾倒范圍及向外延伸5m范圍地面攤鋪1m厚素土，作為減振措施。

95.(11)冷卻塔傾倒方向?yàn)楫a(chǎn)生飛石方向，現(xiàn)場飛石區(qū)域?yàn)閺S區(qū)內(nèi)廠房等設(shè)備，對重要設(shè)備采取搭設(shè)鋼管彩鋼板防護(hù)墻方式進(jìn)行防護(hù)。拆除施工時，人員、機(jī)械設(shè)備撤離飛石警戒區(qū)域。

96.(12)夜間施工設(shè)置滿足施工要求的照明設(shè)施，照明覆蓋全部施工區(qū)域。

97.在一些可能的實(shí)施例中，在對待拆除冷卻塔001進(jìn)行破碎施工時應(yīng)當(dāng)采取環(huán)保節(jié)能措施，具體包括：

98.(1)采用高度不低于1.8米的鋼板對施工場地進(jìn)行圍擋，施工現(xiàn)場設(shè)置警示標(biāo)志。

99.(2)在施工場地出入口設(shè)置洗車池和洗車裝置，車輛出入現(xiàn)場時全部進(jìn)行清洗，使駛出工地的車輛不帶泥土。

100.(3)拆除前對塔身和傾倒范圍地面預(yù)先灑水濕潤，進(jìn)行抑塵處理。

101.(4)垃圾清運(yùn)委托具有垃圾運(yùn)輸資格的運(yùn)輸單位進(jìn)行，不亂卸亂倒垃圾，對于車輛運(yùn)輸，場地設(shè)限速，然后派專人在施工道路上定時灑水清掃。

102.(5)使用符合國家規(guī)定的汽油和優(yōu)質(zhì)柴油做燃料，尾氣排放符合第三階段及以上排放標(biāo)準(zhǔn)要求，以減少對大氣污染。

103.(6)施工現(xiàn)場嚴(yán)格控制機(jī)械使用數(shù)量，機(jī)械設(shè)備使用符合排放量為國ⅲ及以上標(biāo)準(zhǔn)。

104.在一些可能的實(shí)施例中，當(dāng)施工地點(diǎn)靠近鐵路時，在鐵路天窗時間完成拆除作業(yè)。

105.在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，下面以一個具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。

106.請參閱圖4，為某市需要拆除的冷卻塔003的位置平面圖，該冷卻塔003總高度85m，冷卻塔003北側(cè)鄰近鐵路004和鐵路橋梁005，冷卻塔003基礎(chǔ)外緣距鐵路004最近投影距離16m。施工處距鐵路橋梁005高度21m，該高度冷卻塔003距鐵路橋梁005水平距離為24m，需要重點(diǎn)考慮冷卻塔003拆除對鐵路004和鐵路橋梁005的影響。

107.請參閱圖5，對冷卻塔003進(jìn)行拆除包括如下步驟：

108.步驟一、對待拆除冷卻塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定，并根據(jù)檢測結(jié)果為參考建立冷卻塔模型。

109.步驟二、對冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析。得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度為75

°

，預(yù)設(shè)切口倒塌角度為90

°

，融入相應(yīng)的安全系數(shù)后，將目標(biāo)切口穩(wěn)定角度確定為50

°

，目標(biāo)切口倒塌角度為90

°

，即，當(dāng)切口角度小于50

°

時處于穩(wěn)定狀態(tài)，切口角度超過50

°

開始發(fā)生變形，切口角度超過90

°

隨時可能發(fā)生倒塌。

110.步驟三、對塌落振動速度進(jìn)行核算。

111.通過公式計算，其中m為4629.3噸，g為9.8m/s2，h為42.79m，σ取10mpa，考慮到塔體倒塌時的變形破碎消耗掉部分落地沖擊能量，k

t

取3.37，β取

?

1.66，計算結(jié)果如表1所示：

112.表1拆除塌落振動速度計算值

[0113][0114]

根據(jù)相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，參照我國爆破振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)核算塌落振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)，冷卻塔003設(shè)計倒塌振源距離鐵路004最近距離為63m，計算振動速度為2.89cm/s，小于振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)(10

?

12cm/s)。

[0115]

步驟四、對鐵路影響安全性評估。冷卻塔003拆除工程施工期間可能會引起地層移動和變形，導(dǎo)致鐵路橋梁005隨之發(fā)生移動和變形，進(jìn)而引起鐵路橋梁005受力的變化。針對工程的特殊性以及鐵路運(yùn)營安全的重要性，通過對鐵路橋梁005沉降變形及結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行計算，對鐵路橋梁005安全影響進(jìn)行評估，確保鐵路004運(yùn)營安全。

[0116]

本實(shí)施例中冷卻塔003臨近鐵路橋梁005的64

?

68號橋墩，橋墩均采用圓端型實(shí)體墩，基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。采用理論計算和有限元模型相結(jié)合的方法開展數(shù)值模擬計算，對照評估標(biāo)準(zhǔn)開展定量安全評估，采用軟件是成熟的大型巖土工程通用軟件midas gts

?

nx(new experience of geo

?

technical analysis system)。評估一般從結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施變形、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及穩(wěn)定性等方面來考慮，且一般采用變形作為主要控制指標(biāo)。根據(jù)鐵路現(xiàn)狀及周邊設(shè)施，參考國內(nèi)類似工程經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合理論計算分析，制定了本工程變形控制指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)。本次項目控制內(nèi)容包括：橋梁的沉降、差異沉降、橫向水平變形和縱向水平變形等。主要控制指標(biāo)及限值如表2所示：

[0117]

表2安全評估控制指標(biāo)及限值

[0118][0119][0120]

根據(jù)上述控制指標(biāo)計算結(jié)果，得出本次冷卻塔003拆除作業(yè)的安全評估結(jié)論：

[0121]

對于項目序號1：上述施工過程中引起的鐵路階段附加沉降量為

?

0.970mm

?

1.242mm，階段累計附加最大沉降量為

?

0.970mm，滿足《公路與市政工程下穿高速鐵路技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的附加最大沉降量3mm的限值要求；疊加設(shè)計值后的累計沉降量最大值為

?

11.507mm，滿足《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的工后沉降量30mm的限值要求。

[0122]

對于項目序號2：上述施工過程中引起的鐵路階段附加差異沉降量為0.000mm

?

0.674mm，累計附加差異沉降最大值為0.522mm，疊加設(shè)計值后的累計差異沉降量最大值為3.352m，滿足《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的工后差異沉降量15mm的限值要求。

[0123]

對于項目序號3：上述施工過程中引起的鐵路階段附加橫向水平變形量為

?

1.129mm

?

2.474mm，累計附加最大橫向水平變形量為1.345mm，滿足《公路與市政工程下穿高速鐵路技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的附加最大橫向水平變形量3mm的限值要求，疊加設(shè)計值后累計附加

最大橫向水平變形量為8.394mm。滿足《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的工后沉降量16.35mm的限值要求。

[0124]

對于項目序號4：上述施工過程中引起的鐵路階段附加縱向水平變形量為

?

0.501mm

?

0.668mm，累計附加最大縱向水平變形量為

?

0.415m，滿足《公路與市政工程下穿高速鐵路技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的附加最大縱向水平變形量3mm的限值要求，疊加設(shè)計值后累計附加最大縱向水平變形量為

?

13.097mm。滿足《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的工后沉降量28.28mm的限值要求。

[0125]

值得說明的是，本實(shí)施例中，對步驟二、步驟三和步驟四實(shí)施的先后順序不做要求，其先后順序?qū)Ρ緦?shí)施例的技術(shù)效果沒有影響，可以同時進(jìn)行，也可以先后進(jìn)行。

[0126]

步驟五、對待拆除冷卻塔進(jìn)行破碎。

[0127]

具體破碎過程包括：

[0128]

(1)確定破碎施工工程量及時間參數(shù)

[0129]

集中破碎階段：集中破碎區(qū)域?yàn)槠扑槠鹗键c(diǎn)兩側(cè)各25

°

，共需要破除混凝土19.75m3，使用兩臺破碎錘2小時完成；

[0130]

對稱破碎階段：對稱破碎區(qū)域?yàn)槠扑槠鹗键c(diǎn)兩側(cè)25

°

～45

°

，需要破除混凝土4.9m3，使用兩臺破碎錘兩側(cè)對稱破碎45分鐘完成；

[0131]

放倒破碎階段：放倒破碎需要破碎0.5m3，使用兩臺破碎錘對稱點(diǎn)擊破碎15分鐘完成。根據(jù)上述施工階段建立如表3所示破碎切口參數(shù)表：

[0132]

表3破碎切口參數(shù)表

[0133][0134]

(2)根據(jù)鐵路運(yùn)營時間確定施工時間

[0135]

在進(jìn)行破碎拆除前，在破碎起始點(diǎn)位置預(yù)先破碎出一個初始破碎口，以便后續(xù)施工。

[0136]

根據(jù)鐵路運(yùn)營時間，施工時應(yīng)當(dāng)位于鐵路天窗期，當(dāng)施工地點(diǎn)附件有多條鐵路時，應(yīng)當(dāng)選擇多個鐵路共同的天窗時間進(jìn)行施工。在本實(shí)施例中，冷卻塔003的拆除涉及到兩條鐵路，兩條鐵路的天窗時間分別為0:20

?

4:20和1:05

?

3:05，故將施工時間確定為兩條鐵路共同的天窗時間1:05

?

3:05。

[0137]

根據(jù)表3所示破碎切口參數(shù)表，確定相應(yīng)的施工階段以及具體施工時間如下：

[0138]

23:30

?

0:00：施工前先進(jìn)行初始破碎口施工，在破碎起始點(diǎn)的位置破除寬度3m切

口；

[0139]

0:00

?

1:30：集中破碎階段施工，實(shí)際開始施工時間為點(diǎn)前最后一列列車通過后開始施工；

[0140]

1:30

?

2:30：對稱破碎階段施工、放倒破碎階段施工；

[0141]

2:30

?

3:05對拆除場地進(jìn)行檢查。

[0142]

(3)集中破碎階段

[0143]

集中破碎采用兩臺破碎錘集中對該區(qū)域?qū)嵤┢扑?，破碎區(qū)域占總圓周的5/36，角度50

°

，根據(jù)計算破碎該區(qū)域時冷卻塔003處于穩(wěn)定狀態(tài)。采用450長臂式破碎錘對塔壁破碎起始點(diǎn)兩側(cè)50

°

的區(qū)域?qū)嵤┢扑椤?br />
[0144]

(4)對稱破碎階段

[0145]

采用兩臺破碎錘分別站在洞口的兩側(cè)對該區(qū)域?qū)嵤┢扑?，要求兩臺機(jī)械破碎速度一樣，破碎區(qū)域占總圓周的4/36，角度40

°

，根據(jù)計算破碎該區(qū)域時冷卻塔003處于變形狀態(tài)。

[0146]

(5)放倒破碎階段

[0147]

放倒破碎階段意為洞口寬度占9/36時，角度90

°

，冷卻塔003會在自重作用下倒塌。當(dāng)洞口占9/36時未倒塌，采用兩臺長臂式破碎錘分別站在待破碎的塔壁兩側(cè)對該區(qū)域?qū)嵤┢扑?，直到冷卻塔003倒塌為此。

[0148]

破碎至臨界區(qū)域時，機(jī)械破碎工具的站位盡量遠(yuǎn)離塔壁，且使行進(jìn)方向?yàn)樗较?，放慢破碎速度。?dāng)聽到觀察員發(fā)布撤離信號時迅速沿塔徑向撤離。

[0149]

步驟六、清理破碎場地

[0150]

本次施工采用的主要機(jī)械設(shè)備如表4所示。

[0151]

表4主要機(jī)械設(shè)備表

[0152]

序號設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格型號1長臂式破碎錘2pc4502挖掘機(jī)1xe245dk3裝載機(jī)1zl504自卸汽車5336馬力5灑水車19方6霧炮車612方

[0153]

本次施工利用鐵路004天窗時間完成拆除作業(yè)，施工工期短，在保證鐵路004、鐵路橋梁005和周邊結(jié)構(gòu)物安全的前提下，不影響鐵路004的正常運(yùn)營，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯；采用機(jī)械破碎方式，避免了使用大量勞力和腳手架材料，共計節(jié)約成本40余萬元。本工程拆除施工結(jié)束后在原址新建熱力站為周邊居民生活區(qū)供暖，本次施工工期短，極大縮短了后續(xù)工程建設(shè)周期，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[0154]

本實(shí)施例所提供的冷卻塔拆除方法解決了城市中鄰近客運(yùn)專線鐵路復(fù)雜環(huán)境下拆除高聳建筑物的難題，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。本實(shí)施例針對冷卻塔周邊鐵路沉降限值要求高、防振防塵要求高的難點(diǎn)，采用機(jī)械破碎工具進(jìn)行破碎切口的施工，安全可靠，且待拆除冷卻塔在破碎切口形成后，能夠?qū)崿F(xiàn)先折放后傾倒，冷卻塔倒塌后影響范圍小，在保證周邊鐵路設(shè)備及建筑物安全、環(huán)保的前提下，定向拆除冷卻塔，保證工程項目進(jìn)度目標(biāo)的

順利完成。

[0155]

本實(shí)施例在進(jìn)行拆除施工前，采取了對待拆除冷卻塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定、對冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析、對塌落振動速度進(jìn)行核算、對周圍環(huán)境進(jìn)行安全性評估四項工藝措施，能夠最大限度減小施工風(fēng)險。

[0156]

本實(shí)施例在拆除施工時，結(jié)合鐵路天窗時間，將拆除破碎階段分為集中破碎階段、對稱破碎階段和放倒破碎階段三個工藝階段，優(yōu)化施工流程，保證拆除施工不影響鐵路運(yùn)營。

[0157]

本實(shí)施例在實(shí)施過程中，設(shè)置相關(guān)儀器設(shè)備以實(shí)現(xiàn)鐵路沉降監(jiān)測和振動監(jiān)測，并保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時匯總分析，用以驗(yàn)證方案的實(shí)際效果。

[0158]

本實(shí)施例對冷卻塔003拆除施工情況匯總?cè)缦拢?br />
[0159]

(1)冷卻塔003傾倒時切口破碎角度，采用有限元分析結(jié)果為90

°

，實(shí)際施工時該角度為92

°

，滿足施工要求。

[0160]

(2)冷卻塔003傾倒方向與有限元建模分析時檢算方向一致。

[0161]

(3)傾倒后覆蓋范圍，有限元建模分析時最大范圍為基礎(chǔ)以外30m，實(shí)際為25m，符合要求。

[0162]

(4)距冷卻塔003最近的66號橋墩，計算振動速度為2.89cm/s，實(shí)測值0.53cm/s，滿足要求。

[0163]

(5)施工影響范圍內(nèi)的鐵路橋梁005的第64號

?

68號橋墩，沉降限值

±

1.8mm，拆除當(dāng)日至后續(xù)持續(xù)觀測15日內(nèi)，最大沉降值

?

0.021mm，滿足要求。

[0164]

(6)冷卻塔003傾倒后，經(jīng)檢查鐵路004的運(yùn)行線路，未發(fā)現(xiàn)飛石等影響列車運(yùn)行的雜物。

[0165]

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.冷卻塔拆除方法，其特征在于，包括如下步驟：根據(jù)待拆除冷卻塔建立冷卻塔模型；根據(jù)所述冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度，當(dāng)破碎切口的角度在所述預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度以內(nèi)時，所述冷卻塔模型處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)所述破碎切口的角度達(dá)到所述預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度時，所述冷卻塔模型開始出現(xiàn)變形趨勢，當(dāng)所述破碎切口的角度達(dá)到所述預(yù)設(shè)切口倒塌角度時，所述冷卻塔模型開始發(fā)生倒塌；根據(jù)所述預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和所述預(yù)設(shè)切口倒塌角度，融入施工安全系數(shù)，得到目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度；根據(jù)所述待拆除冷卻塔的周邊環(huán)境，確定所述待拆除冷卻塔的目標(biāo)傾倒方向；根據(jù)所述目標(biāo)傾倒方向確定起始點(diǎn)，根據(jù)所述目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和所述目標(biāo)切口倒塌角度，利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌；清理所述待拆除冷卻塔倒塌后的場地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔拆除方法，其特征在于，所述根據(jù)所述冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度的步驟，具體包括：根據(jù)所述冷卻塔模型的三維特征，對所述冷卻塔模型進(jìn)行整體屈曲穩(wěn)定性分析，得到所述預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和所述預(yù)設(shè)切口倒塌角度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻塔拆除方法，其特征在于，所述對所述冷卻塔模型進(jìn)行整體屈曲穩(wěn)定性分析的步驟采用線性穩(wěn)定性分析方法。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的冷卻塔拆除方法，其特征在于，所述根據(jù)所述冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度的步驟，還包括：根據(jù)所述冷卻塔模型的三維特征，采用顯式動力分析方法，對所述冷卻塔模型倒塌后的影響區(qū)域進(jìn)行分析。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔拆除方法，其特征在于，所述利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟，具體包括：集中破碎階段，從所述起始點(diǎn)出發(fā)，利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直到所述破碎切口的角度達(dá)到所述目標(biāo)切口穩(wěn)定角度；對稱破碎階段，在所述集中破碎階段的基礎(chǔ)上，利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直到所述破碎切口的角度達(dá)到所述目標(biāo)切口倒塌角度；放倒破碎階段，在所述對稱破碎階段的基礎(chǔ)上，利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直到所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔拆除方法，其特征在于，在所述利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎的步驟中，所述破碎切口鄰近所述待拆除冷卻塔塔底的端面為水平狀，所述破碎切口鄰近所述待拆除冷卻塔塔頂?shù)亩嗣孀运銎鹗键c(diǎn)向兩側(cè)呈對稱減小趨勢。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的冷卻塔拆除方法，其特征在于，在所述利用機(jī)械破碎工具

沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎的步驟之前，包括以下步驟：在所述待拆除冷卻塔的外壁上標(biāo)記出所述破碎切口的形狀輪廓。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔拆除方法，其特征在于，在所述利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟之前，包括以下步驟：對所述待拆除冷卻塔的塌落振動速度進(jìn)行核算，核算公式為式中，v

t

為塌落振動速度，單位為cm/s，m為下落構(gòu)件的質(zhì)量，單位為t，g為重力加速度，單位為m/s2，h為構(gòu)件重心的高度，單位為m，σ為地面介質(zhì)的破壞強(qiáng)度，單位為mpa，r為測點(diǎn)至塔身沖擊地面振源中心的距離，單位為m，k

t

為塌落振動速度衰減系數(shù)，β為指數(shù)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔拆除方法，其特征在于，在所述利用機(jī)械破碎工具沿所述待拆除冷卻塔的圓周方向分別對所述起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至所述待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌的步驟之前，包括以下步驟：對所述待拆除冷卻塔的周圍環(huán)境進(jìn)行安全性評估。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔拆除方法，其特征在于，在根據(jù)待拆除冷卻塔建立冷卻塔模型的步驟之前，包括以下步驟：對所述待拆除冷卻塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供了一種冷卻塔拆除方法，包括步驟根據(jù)待拆除冷卻塔建立冷卻塔模型；根據(jù)冷卻塔模型進(jìn)行有限元分析，得到預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度；根據(jù)預(yù)設(shè)切口穩(wěn)定角度和預(yù)設(shè)切口倒塌角度，融入施工安全系數(shù)，得到目標(biāo)切口穩(wěn)定角度和目標(biāo)切口倒塌角度；根據(jù)待拆除冷卻塔的周邊環(huán)境，確定待拆除冷卻塔的目標(biāo)傾倒方向；根據(jù)目標(biāo)傾倒方向確定起始點(diǎn)，利用機(jī)械破碎工具沿待拆除冷卻塔的圓周方向分別對起始點(diǎn)的兩側(cè)進(jìn)行同步破碎，直至待拆除冷卻塔發(fā)生倒塌；清理待拆除冷卻塔倒塌后的場地。采用本方法對冷卻塔進(jìn)行拆除，施工時間短，安全隱患小，利用機(jī)械工具拆除時產(chǎn)生的振動、噪音小，所需場地范圍小，對周邊設(shè)施的干擾小。對周邊設(shè)施的干擾小。對周邊設(shè)施的干擾小。

技術(shù)研發(fā)人員：呂雪飛 汪學(xué)軍 李會波 張偉 安立永 陳天彥 孫俊濤 于大明 苗俊杰 董會川 李強(qiáng)盛 周正 王策策

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵六局集團(tuán)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.06.10

技術(shù)公布日：2021/9/3