[发明专利]烟囱定向爆破倒塌时间测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟囱定向爆破倒塌时间的测量方法，具体涉及一种通过监测烟囱定向爆破倒塌过程随时间变化的振动波形来判读烟囱定向爆破倒塌时间的测量方法。

背景技术

在中国用爆破技术拆除烟囱已有几十年的历史，随着建筑技术的不断提高，烟囱也建得越来越高，电厂改建、扩建需要爆破拆除的烟囱也越来越高、越来越多。近几年，国内目前爆破拆除210m高的烟囱已达5座，这在几年前是无法想象的。爆破拆除烟囱技术虽然经过几十年的发展已经很成熟，但这种技术大多数靠实践经验的积累，对于常见高度烟囱的爆破很有把握，但遇到更高烟囱的爆破时，由于国内外没有这方面的爆破经验，经常会出现预想不到的意外发生，如云南宣威210m烟囱爆破时烟囱头部倒地溅起的飞石砸中围观的人群；四川一电厂210m烟囱爆破时中部折段，导致要进行再次爆破；华能成都电厂210m烟囱爆破时下坐13.2m。这些不良的爆破效果在低烟囱爆破时都可避免，对于高烟囱的爆破成功概率不高，主要是因为对烟囱倒塌过程受力机理没有完全弄清楚，仅凭经验来施工。为了弄清楚烟囱倒塌的受力机理以及根据烟囱倒塌时对地的冲击力进行安全预防，需要研究烟囱倒塌过程的受力变化以及烟囱的转动速度，烟囱转动速度可以通过记录烟囱的倒塌时间来测量，而目前烟囱倒塌时间的测量比较粗略，主要是靠用非测量摄像机来分析烟囱的倒塌时间，通过分析烟囱起爆到撞地的视频帧数来计量烟囱的倒塌时间。这种方法的误差在于起爆时刻的判断误差、撞地时刻的判断误差以及摄像机本身固有的摄像频率所带来的最小分辨时间误差。在摄像测量确定烟囱倒塌时间的方法中，起爆时刻判断误差最大，因为起爆时刻的判断主要靠烟囱切口部位的炮烟来判断，而等到切口部位冒烟时已距实际起爆时刻相差1～2s；由于视野开阔，撞地时刻的判断比起爆时刻稍微准确，但也有1s左右的误差；非测量摄像机的摄像频率主要有25帧/s和30帧/s两种，因此视频时间的分辨率即为摄像的最小误差，分别为40ms和33ms。在这三种误差中，摄像本身的固有误差最小，综合起来，摄影测量烟囱倒塌时间误差在1～2s。

在大量的烟囱爆破测振过程中，发现爆破振动波形能够详细记录烟囱从起爆到撞地的整个过程，并且能从振动波形中分辨出起爆时刻、烟囱下坐时刻、烟囱撞地时刻，通过放大波形，其误差可以控制在100ms以内，因此，可以通过监测烟囱倒塌的振动波形来分析确定烟囱定向爆破拆除的倒塌时间，其时间精度比传统摄像测量可提高10～20倍以上。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟囱定向爆破倒塌时间测量方法，以解决传统摄像方法测量烟囱倒塌时间误差较大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取如下测量方法及步骤：

监测烟囱定向爆破倒塌过程随时间变化的振动波形，通过寻找在一段振动波形记录里，能够同时体现出烟囱的起爆时刻和烟囱撞地时刻两个最基本信息的完整波形来判读烟囱定向爆破的倒塌时间；烟囱的起爆时刻和烟囱的撞地时刻分别为其附近波形的波峰或波谷的最大值所对应的时刻，烟囱定向爆破倒塌时间为烟囱的起爆时刻与烟囱撞地时刻之差。

上述测量方法及步骤的测振点布置，在烟囱起爆点和烟囱顶部着地点连线的垂直平分线上。

上述测量方法及步骤的设置参数如下：测振仪的记录全一条完整的振动波形的记录时间，按t＝h/10(s)估计设置，其中h为烟囱高度，如果烟囱较短，低于100m，记录时间可增加2～3s来设置；量程应该为最大波峰或波谷的1.3～1.7倍，以一段完整的波形在烟囱的起爆时刻和烟囱撞地时刻波形没有削顶，即这两个时刻的振动速度没有超出量程为宜；建议启动阀值设为0.1～0.2cm/s之间、负延时4k、采样率1k。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、烟囱定向爆破倒塌时间的测量方法测量精度高，比传统摄像测量方法提高10～20倍以上。

2、烟囱定向爆破倒塌时间的测量方法操作简单，无需人员在爆破现场，安全可靠。

附图说明

图1是烟囱定向爆破倒塌过程的典型振动波形图；

图2是本发明烟囱定向爆破倒塌时间测量方法的原理图；

图3是放大振动波形读取烟囱起爆时刻t1图；

图4是放大振动波形读取烟囱撞地时刻t2图；

图5是放大振动波形读取烟囱下坐时刻t3图；

图6是爆破振动测点布置图。

具体实施方式