本發(fā)明屬于排爆領域，尤其涉及一種廢舊爆炸物爆炸銷毀裝置。

背景技術：

在廢舊爆炸物爆炸銷毀工作中，由于炸藥在銷毀設施內(nèi)地面上爆炸，會對整個結(jié)構(gòu)設施造成破壞荷載。作用在空氣方向的部分會以爆炸沖擊波和爆炸產(chǎn)物的形式對周圍的目標進行破壞，作用在地面方向的部分會以地震波的形式進行能量傳播和破壞作用。這兩種破壞荷載對整個設施的結(jié)構(gòu)有主要的破壞作用，所以如何減弱沖擊波地震波和去、卸去爆炸產(chǎn)物以保證設施安全是結(jié)構(gòu)設施的重點所在。同時爆炸產(chǎn)物的作用會使裝藥殼體和周圍的砂石以很高的初速向四周飛射，對設施的內(nèi)壁進行破壞，故對銷毀設備的設計提出了較高的要求。同時飛石的破壞半徑很大，在開辟卸載沖擊波的開口時，要避免飛石飛出設施，對周圍進行破壞，也是設施實施的關鍵。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種廢舊爆炸物爆炸銷毀裝置，在安全防護的同時可有效吸收并消減爆炸物產(chǎn)生的沖擊波，控制破片的破壞效應，防止爆炸碎片飛出，延長設施的使用壽命。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種廢舊爆炸物爆炸銷毀裝置，包括設置在地基結(jié)構(gòu)上的主體結(jié)構(gòu)和外防護墻，所述的主體結(jié)構(gòu)包括球冠結(jié)構(gòu)的頂墻和圓柱面結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，側(cè)墻上設置有若干進出入口，外防護墻設置在主體結(jié)構(gòu)的外部正對進出入口的位置處；所述的頂墻上設置有若干排氣孔。

上述用于廢舊彈藥的轉(zhuǎn)移運輸箱中，所述主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的地基結(jié)構(gòu)上設置有沙土防護層。

上述用于廢舊彈藥的轉(zhuǎn)移運輸箱中，沙土防護層為中心較厚周邊較薄的餅狀結(jié)構(gòu)。

上述用于廢舊彈藥的轉(zhuǎn)移運輸箱中，頂墻和側(cè)墻的內(nèi)壁設置有內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。

上述用于廢舊彈藥的轉(zhuǎn)移運輸箱中，內(nèi)襯結(jié)構(gòu)為可拆卸更換的鋼板。

上述用于廢舊彈藥的轉(zhuǎn)移運輸箱中，排氣孔的軸線方向與排氣孔與頂墻曲率中心的連線方向呈傾斜夾角。

上述用于廢舊彈藥的轉(zhuǎn)移運輸箱中，頂墻和側(cè)墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)主體結(jié)構(gòu)設計為兩個部分，頂墻為曲面的鋼筋混凝土頂蓋，可以保證均勻承受負載，側(cè)墻結(jié)構(gòu)設計為圓柱面，可以穩(wěn)定的支撐上部結(jié)構(gòu)，并且承載整個設施受到的作用。

(2)排氣孔的方向與爆炸產(chǎn)物的方向成一定的夾角，所以當爆炸產(chǎn)物推動氣體運動到排氣孔時，氣體由于其流體特性可以轉(zhuǎn)向，經(jīng)過排氣孔排除，而飛石會碰在孔壁上反彈回設施內(nèi)，防止破片飛出造成破壞。

(3)主體結(jié)構(gòu)內(nèi)壁上裝上內(nèi)襯部分，可以保護內(nèi)壁不受破壞，確保承載整個設施，并且內(nèi)襯可以及時進行更換，可以保證設施的使用壽命。

(4)地基結(jié)構(gòu)上層設置沙土防護層，沙土顆粒之間有一定的空隙，可以吸收一定的沖擊波能量，同時增加爆炸中心與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的距離，能夠保證混凝土地基的結(jié)構(gòu)安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的裝置示意圖；

圖2是本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖3是常見排氣孔結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的排氣孔結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設置示意圖。

附圖中，1-主體結(jié)構(gòu)；2-排氣孔；3-外防護墻；4-進出入口；5-地基結(jié)構(gòu)；6-沙土防護層；7-內(nèi)襯結(jié)構(gòu)；11-頂墻；12-側(cè)墻。

具體實施方式

當裝藥在空氣中爆炸時，由于爆炸產(chǎn)物的巨大壓力，爆炸產(chǎn)物迅速向外膨脹。膨脹著的爆炸產(chǎn)物就如同一個加速推進的活塞一樣壓縮周圍的空氣。由于爆炸產(chǎn)物最初以極高的速度壓縮周圍的空氣介質(zhì)，使其壓力、密度和溫度突躍升高，形成了壓力很高的初始沖擊波(約為10⁸帕的數(shù)量級)。隨著爆炸產(chǎn)物的不斷膨脹，便有沿著爆炸產(chǎn)物向內(nèi)傳播的稀疏波。當稀疏波陣面?zhèn)鞑サ奖臅r，爆心處的壓力便開始下降。

對于不同距離，目標所承受的作用也不同。在距離爆心最近的距離內(nèi)，目標所承受的主要是爆炸產(chǎn)物的作用：在裝藥與目標相距的距離小于(10～20)r0時，其中r0為裝藥半徑，目標受到爆炸產(chǎn)物和沖擊波的共同作用；而相距更遠時，目標只受到空氣沖擊波的破壞作用。

眾所周知，裝藥在空中爆炸時，沖擊波和爆炸產(chǎn)物會以球面的形式逐漸向外擴大傳播，所以球型的建筑能夠均勻的承載爆炸沖擊波的作用，但是如果整個設施設計成半球形，從材料力學上分析整個設施受到的彎矩會很大，穩(wěn)定性難以保證。所以將設施地面上的部分設計為兩個分塊，頂部為曲面的鋼筋混凝土頂蓋，可以保證均勻承受負載。下部結(jié)構(gòu)設計為圓柱形，可以穩(wěn)定的支撐上部結(jié)構(gòu)，并且承載整個設施受到的作用。

參照圖1和圖2所示，本發(fā)明的廢舊爆炸物爆炸銷毀裝置包括設置在地基結(jié)構(gòu)5上的主體結(jié)構(gòu)1和外防護墻3，主體結(jié)構(gòu)1包括曲面結(jié)構(gòu)的頂墻11和圓柱面結(jié)構(gòu)的側(cè)墻12，其中頂墻11采用球冠結(jié)構(gòu)為最優(yōu)選，側(cè)墻12上設置有若干進出入口4，外防護墻3設置在主體結(jié)構(gòu)1的外部正對進出入口4的位置處。為保證爆炸沖擊波對設施不會造成破壞作用，設施主體下部結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑必須大于5m，墻壁材料為厚度80cmC80強度級別鋼筋混凝土配比3％的HRB400或RRB400(KL400)鋼筋，上部鋼筋混凝土蓋的厚度為50cm，材料與上述相同，并在頂墻11上設置有若干排氣孔2，用于進行爆炸產(chǎn)物的卸載。

設施地面上的部分主體結(jié)構(gòu)1設計為兩個分塊，頂墻11為曲面的鋼筋混凝土頂蓋，可以保證均勻承受負載。側(cè)墻12結(jié)構(gòu)設計為圓柱形，可以穩(wěn)定的支撐上部結(jié)構(gòu)，并且承載整個設施受到的作用。進出入口4設置在主體結(jié)構(gòu)1的側(cè)墻12上，外防護墻3設置在主體結(jié)構(gòu)1的外部，外防護墻3與進出入口4對應設置，沙土防護層6設置在地基結(jié)構(gòu)5上層。

爆炸產(chǎn)物會以高速推動周圍的氣體向四周運動，如果是密閉的設施，直接承受所有的荷載作用受到的破壞會很強，所以必須要有排氣孔減弱爆炸產(chǎn)物的作用。傳統(tǒng)的排氣孔與爆炸產(chǎn)物的飛出方向一致，排氣孔可以讓爆炸產(chǎn)物順孔向排出，但是爆炸產(chǎn)生的破片跟飛石都會從排氣孔飛出，與安全設計的原理相悖。

如圖3和圖4所示，本發(fā)明中頂墻11上設置有排氣孔2，排氣孔2偏向設置，排氣孔2的方向與爆炸產(chǎn)物的方向成一定的夾角，也就是說排氣孔2的軸線方向與排氣孔2與頂墻11曲率中心的連線方向呈傾斜夾角。當爆炸產(chǎn)物推動氣體運動到排氣孔2時，氣體由于其流體特性可以轉(zhuǎn)向，經(jīng)過排氣孔2排除，而飛石會碰在孔壁上反彈回設施內(nèi)，防止破片飛出造成破壞。而圖3中常規(guī)排氣孔結(jié)構(gòu)則容易造成爆炸物碎片飛出裝置，造成安全隱患。排氣孔的尺寸為半徑為40cm～60cm，具體大小與距離爆心的距離有關，以保證破片從爆心以任何方向射出都會被頂蓋擋住。

為了正常進出入設施內(nèi)部展開作業(yè)，根據(jù)所搬運的器材設施和被銷毀物品大小，設計的門框為高2.5m寬2m的拱形門，同時為了卸載傳向下部結(jié)構(gòu)的爆炸沖擊波，打開了4個門框。同時了設計外防護墻，防止從門框飛出的破片對外造成損傷。設計的外防護墻高4m，寬5m厚度為50cm的鋼筋混凝土，材料與主體結(jié)構(gòu)相同。外防護墻的內(nèi)壁距離主體結(jié)構(gòu)的外壁1.5m。

如圖1和圖2所示，地基結(jié)構(gòu)5采用大體積設計以保證承載的穩(wěn)定性，同時可保證地震波對混凝土地基的荷載作用是比較均勻的。由于爆炸沖擊對地下結(jié)構(gòu)的直接作用很強，爆炸中心最初產(chǎn)生的沖擊波能達到10⁸帕級別，故普通材料也不能直接承受爆炸沖擊的直接作用。本發(fā)明在主體結(jié)構(gòu)1內(nèi)部的地基結(jié)構(gòu)5上設置有沙土防護層6，沙土防護層6為中心較厚周邊較薄的餅狀結(jié)構(gòu)。沙土顆粒之間有一定的空隙，可以吸收一定的沖擊波能量，同時增加爆炸中心與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的距離，能夠保證混凝土地基的結(jié)構(gòu)安全。沙土防護層的厚度能夠保證地基結(jié)構(gòu)不會直接被破壞，設計厚度距爆心最小的距離不小于66cm。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的厚度是保證整個設施的穩(wěn)定性的，設計最小厚度不小于54cm。

在爆炸過程中，爆炸破片是在裝藥爆炸產(chǎn)生爆轟產(chǎn)物作用下，殼體膨脹、斷裂破碎而成。破片的大小不均勻，形狀被規(guī)則，在空氣中飛行時速度衰減很快。飛石、破片在爆轟產(chǎn)物的作用下在空氣中向四周飛散，撞擊銷毀設施的內(nèi)壁，長期如此會造成設施內(nèi)壁混凝土碎裂、脫落，破壞設施承載的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。為了控制破片的破壞效應，如圖5所示，本發(fā)明設施內(nèi)壁上裝上內(nèi)襯部分，可以保護內(nèi)壁不受破壞，確保承載整個設施，并且內(nèi)襯可以及時進行更換，可以保證設施的使用壽命。

此外選取具有彈性的內(nèi)襯材料除了可以防止破片、飛石的破壞，還具有削減沖擊波的作用。這是因為對于一般炸藥爆炸，當目標距離裝藥有一定距離時，起爆炸作用主要應考慮空氣沖擊波的作用。描述空氣沖擊波的參數(shù)有三個：峰值超壓、正壓作用時間和沖量。沖擊波峰值超壓表示沖擊波瞬間作用的量，而沖量表示在正壓作用時間范圍內(nèi)超壓的持續(xù)作用量。

鋼材料具有良好的塑性，沖擊波傳播到內(nèi)襯上式，能量會一部份傳遞到鋼材料上被吸收后使得鋼材料發(fā)生彈性形變或塑性形變，沖擊波也會被削弱一部份，同時也保護了設施的內(nèi)壁。設計的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)為12mm厚的鋼板。一方面可以保護內(nèi)壁不受破壞，確保承載整個設施，另一方面內(nèi)襯可以及時進行更換，可以延長設施的使用壽命。