При подрывании того или иного объекта надо правильно определить, какой величины заряд требуется для взрыва. Если величина заряда окажется недостаточной, то подрывник не выполнит возложенной на него задачи; если же заряд велик, то будет напрасная трата взрывчатого вещества.

Чтобы рассчитать величину заряда, подрывник должен принять во внимание ряд обстоятельств, важнейшими из которых являются: материал подрываемого объекта и его толщина, мощность взрывчатого вещества, способ подрывания (расположения заряда на объекте) и желаемые результаты (полное или частичное разрушение). Подробные указания по расчету зарядов приводятся в соответствующих разделах учебников подрывного дела. В этой главе читатель найдет лишь некоторые простейшие формулы для расчета зарядов, преимущественно наружных. Для удобства пользования они расположены по виду материала подрываемого объекта.

 

1. ПОДРЫВАНИЕ ДЕРЕВА

Величина наружного заряда для подрывания дерева зависит от породы дерева и его влажности, толщины перебиваемого элемента и мощности ВВ.

Для подрывания сухих бревен, свай, столбов из дерева средней твердости (сосна, ель) вес заряда ВВ нормальной мощности в граммах равен диаметру бревна в сантиметрах, возведенному в квадрат (т. е. умноженному на себя). Это правило выражается формулой

C = d2 (8)

где С — вес заряда ВВ в г;

d — диаметр бревна в см.

Для сухого дерева твердых пород (дуб, клен, береза, бук), для сырого (на корню) дерева всех пород, а также при диаметрах более 40 см заряд увеличивают в полтора — два раза. Если применяется ВВ пониженной мощности, то заряд увеличивают еще в два раза.

Для дерева слабых пород (осина) величину заряда уменьшают на 20 %.

При подрывании сваи под водой заряд берут в два раза меньше по сравнению с зарядом для перебивания такого же бревна на воздухе. Это объясняется тем, что вода в данном случае играет роль забивки и действие взрыва в сторону сваи усиливается.

При подсчете по этой и другим формулам полученная величина заряда при необходимости округляется в большую сторону до целого числа подрывных шашек.

Пример. Требуется подорвать клен на корню диаметром 23 см. ВВ — тротиловые шашки. Вес заряда 23 × 23 × 1,5 = = 793,5 г (коэффициент 1,5 взят на твердость и влажность), округляем — 800 г, т. е. две большие или четыре малые шашки.

Если заряд получается большой, то его лучше разместить по окружности дерева.

Для перебивания брусьев вес заряда взрывчатого вещества в граммах берется равным площади поперечного сечения бруса в квадратных сантиметрах. Это выражается формулой

С = а × h (9)

где С — вес заряда ВВ в г;

а — толщина бруса в см;

h — высота бруса в см.

Твердость породы и влажность древесины учитываются так же, как и при подрыве бревен. Составные прогоны из брусьев при расчете заряда принимаются за целые.

Пример. Требуется подорвать сухой сосновый брус толщиной 30 см, шириной 50 см зарядом из аммотола. Вес заряда будет 30 × 50 × 2 = 3 кг (коэффициент 2 взят с учетом пониженной мощности ВВ).

Заряду для перебивания бруса следует придавать удлиненную форму и располагать так, чтобы он своей длиной перекрывал всю широкую грань бруса.

При корчевке пней заряд берется из расчета: 10–20 г ВВ нормальной мощности на 1 см диаметра пня у поверхности земли. Заряды располагают в скважинах, желательно под серединой пня. Если заряд в одной скважине не помещается, делают вторую, и заряды взрывают одновременно. Скважины делают с помощью лома, кирко-мотыги или бурового инструмента.

После укладки заряда и установки зажигательной трубки или электродетонатора производят забивку скважины грунтом, осторожно уплотняя его.

При устройстве лесных завалов заряды к деревьям привязывают с той стороны, в которую должно упасть дерево. Крепление зарядов производят на высоте 1 м с тем, чтобы образующиеся пни служили дополнительным противотанковым препятствием. Для одновременного образования завала при взрыве заряды соединяются между собой отрезками детонирующего шнура.

 

2. ПОДРЫВАНИЕ МЕТАЛЛА

Подрывание металлических элементов лучше производить удлиненными и фигурными зарядами, прилегающими к подрывным элементам по всей длине сечения (рис. 28), а при недостатке времени на вязку зарядов взрывают сосредоточенными зарядами.

Рис. 28. Расположение удлиненного заряда из малых подрывных шашек для перебивания стального листа

При перебивании стальных листов удлиненными зарядами вес ВВ определяется из расчета толщины листа и площади перебиваемого поперечного сечения.

Для листов толщиной до 2,5 см — по 25 г ВВ нормальной мощности на 1 см 2 площади поперечного сечения:

С = 25 F  (10)

Для листов толщиной от 2,5 до 10 см — по 10 h граммов ВВ на 1 см2 перебиваемого сечения:

С = 10 h • F (11)

где С — вес заряда ВВ в г;

F — площадь перебиваемого поперечного сечения (в квадратных сантиметрах), получаемая умножением ширины листа на его толщину;

h — толщина листа в см.

Дробные размеры толщины округляются в большую сторону до целого числа сантиметров.

Если лист перебивается не удлиненным, а сосредоточенным зарядом, величина заряда увеличивается еще в два раза.

Пример. Требуется перебить удлиненным зарядом стальную полосу толщиной 2 см и шириной 60 см. Вес заряда будет 25 × 2 × 60 = 3000 г, т. е. 15 малых шашек. Поскольку длина заряда должна быть 60 см, а длина одной шашки 10 см, то шашки уложатся: 2 ряда по 6 шашек и один — из 3 шашек.

В том случае, если листы составные и между ними имеется воздушный промежуток, то за расчетную толщину листа принимают сумму толщин обоих листов и воздушного промежутка. Высоту головок заклепок с одной стороны листа прибавляют к толщине перебиваемого листа.

Броневые плиты перебиваются зарядами, увеличенными вдвое.

Стальные балки представляют собой прокатную деталь или составную, состоящую из нескольких листов металла. Расчет зарядов для перебивания балок производят, как и для отдельных стальных листов, причем на каждую пару прилегающих к полке уголков добавляются 2–4 большие шашки. Заряды делаются, как правило, фигурными, они соcтавляются и связываются отдельно для стенок с уголками и отдельно для верхней и нижней полок. Для обеспечения одновременного взрыва в углах элементов устанавливаются соединительные шашки (рис. 29).

Рис. 29. Расположение заряда для перебивания стальной фигурной клепаной балки:

1 — удлиненный заряд на стенке балки; 2 — зажигательная трубка; 3 — заряд на верхней полке; 4 и 7 — соединительные шашки; 5 — распорка; 6 — обвязка; 8 — заряд на нижней полке; 9 — большая шашка для перебивания уголков

Плотное прилегание зарядов к стенке и полкам достигается установкой распорок между веревкой и доской.

Если величина заряда для подрывания балки достаточно велика, целесообразно обкладывать балку шашками с обеих сторон, но располагая шашки одной стороны против шашек другой стороны со сдвигом, чтобы при взрыве происходило перерезание балки в месте сдвига.

Подрывание стальных тросов производится двумя зарядами, подвязанными с двух диаметрально противоположных сторон со сдвигом одного относительно другого.

Величина каждого заряда определяется по формуле

С = 50 d2 (12)

где С — вес заряда ВВ нормальной мощности в г;

d — диаметр перебиваемого троса в см.

При диаметре троса более 4 см величина заряда удваивается.

 

3. ПОДРЫВАНИЕ КИРПИЧА, КАМНЯ И БЕТОНА

Заряды для подрывания кирпича, камня, бетона и железобетона могут быть наружными или внутренними. Наружные заряды применяются при ускоренном подрывании объектов, но требуют большего расхода ВВ, чем внутренние заряды. Внутренние заряды для своего помещения в толщу материала нуждаются в специальных углублениях (нишах, рукавах, шпурах), изготовление которых весьма трудоемко.

По форме заряды могут быть сосредоточенными или удлиненными. Удлиненные заряды применяются лишь при малых толщинах подрываемых стен. Если же требуется осуществить разрушение толстых стен на некотором протяжении, то размещают ряд сосредоточенных зарядов, взрываемых одновременно.

Как наружные, так и внутренние заряды должны иметь забивку. Свободное от заряда место в шпуре или в рукаве заполняется землей. Наружные заряды перед взрывом также следует засыпать землей или прикрыть мешками с песком.

Величина зарядов для подрывания кирпичных, каменных и бетонных стен рассчитывается по формулам:

Для сосредоточенных зарядов

C = A B • R3   (13)

Для удлиненных зарядов

C = A B • R 2 • L (14)

где С — вес заряда ВВ в кг;

R— необходимый радиус разрушения в м;

А — коэффициент, зависящий от прочности материала и вида ВВ;

В — коэффициент расположения заряда и степени забивки;

L — длина заряда в м.

При наружном заряде за необходимый радиус разрушения принимается полная толщина стены в том месте, к которому приложен заряд.

При расположении заряда в рукаве или шпуре за необходимый радиус принимается расстояние от центра заряда до поверхности стены, которую нужно пробить насквозь. Так, например, если заряд находится в шпуре, глубина которого равна 1/4 толщины стены, необходимым радиусом разрушения будут оставшиеся 3/4 толщины.

Значения коэффициентов А и В для наиболее часто встречающихся условий приведены ниже.

Коэффициент А

(для ВВ нормальной мощности)

Коэффициент B

Дробление отдельных камней объемом до 5 м3 производят наружными зарядами, вес которых берется из расчета 2 кг ВВ нормальной мощности на 1 м3 камня. Заряд укладывают сверху на камень, желательно в трещину или расщелину. Если заряды располагаются в шпурах, то на 1 м3 камня вес заряда ВВ берется в 16 раз меньше, чем при наружном заряде.

 

4. ОСОБЕННОСТИ ПОДРЫВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

Ввиду того, что железобетон по своей структуре не однороден, имеются существенные особенности в его подрывании. Полное перебивание железобетона, т. е. выбивание бетона и перерезание арматуры одним взрывом, требует чрезмерно больших зарядов, поэтому такой способ в практике подрывного дела применяется очень редко.

Обычно при подрывании железобетонных элементов наружными зарядами ограничиваются выбиванием бетона, оставляя арматуру неперерезанной. Величина заряда при таком случае рассчитывается по формуле для подрывания камня, причем значение коэффициента А принимается равным 5. Роль забивки из грунта при взрыве наружных зарядов снижается, поэтому коэффициент В принимается равным 6,5. Для образования сквозной бреши в бетоне (например, при подрывании покрытия долговременного оборонительного сооружения) заряд, рассчитанный по указанной формуле, увеличивают в 2–3 раза. Величину заряда также удваивают при подрывании железобетонного покрытия с противооткольной арматурой из рельсов, стальных балок и т. п.

Если необходимо перебить также и арматуру, то практикуется способ двойных взрывов: первым зарядом выбивают бетон, а вторым перебивают арматуру. Величину

второго заряда рассчитывают по формулам для перебивания металла.

При наличии достаточного времени железобетон может подрываться внутренними зарядами, причем шашки располагают по всей длине шпура, возможно ближе к арматуре.

 

5. ВЗРЫВЫ В ГРУНТАХ

Взрывные работы в грунтах могут проводиться с различными целями. В одних случаях производят взрывание на выброс с образованием воронки, в других — взрывание для рыхления, при котором подорванная порода или грунт не выбрасывается, а дробится.

Взрывы в грунтах являются старейшим видом подрывных работ, в котором сохранилась своя специфическая терминология. С некоторыми ее понятиями нужно быть знакомым.

Заряд ВВ, заложенный в грунт и подготовленный к взрыву, называется горном. Глубина заложения заряда в грунт, т. е. кратчайшее расстояние от центра заряда до поверхности грунта, называется линией наименьшего сопротивления (ЛНС).

Отношение радиуса образующейся при взрыве воронки к линии наименьшего сопротивления называется показателем действия горна.

В зависимости от показателя действия горны бывают (рис. 30):

— нормальный (простой), при котором радиус воронки равен линии наименьшего сопротивления;

— усиленный, при котором радиус воронки больше линии наименьшего сопротивления;

— уменьшенный, при котором радиус воронки меньше линии наименьшего сопротивления;

— выпирающий, при котором воронки не образуется, но на поверхности земли заметно вспучивание грунта;

— камуфлет, при котором никакого наружного действия не проявляется, лишь на глубине, в месте расположения взорванного заряда, образуется пустота в результате уплотнения грунта газообразными продуктами взрыва.

Рис. 30. Различные горны:

а — нормальный (простой); б — усиленный; в — уменьшенный; г — выпирающий; д — камуфлет

При подрывных работах на выброс применяют обычно ВВ пониженной мощности, взрывая нормальные или усиленные горны. Расчет этих горнов производится по формуле

C =A b • r3   (15)

где С — вес заряда ВВ в кг;

r — радиус воронки в м;

А — коэффициент, зависящий от характера грунта и его состояния (см. раздел 3 настоящей главы «Подрывание кирпича, камня и бетона»);

b — коэффициент, зависящий от показателя горна. При нормальном горне этот коэффициент равен 1,70; при полуторном — 1,60—1,50; при двойном — 1,55—1,65.

При рыхлении грунта и дроблении пород, а также для разрушения подземных сооружений применяют выпирающие горны и камуфлеты.