" " De Barkway Court Towers in Londen, Engeland:Het gebouw werd opgeblazen door Gecontroleerde Sloopgroep, Ltd. in februari 2000. Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Je kunt een stenen muur slopen met een voorhamer, en het is vrij eenvoudig om een gebouw van vijf verdiepingen waterpas te zetten met behulp van graafmachines en sloopkogels. Maar als je een enorme structuur moet neerhalen, zeg een wolkenkrabber van 20 verdiepingen, je moet de grote kanonnen tevoorschijn halen. Explosief slopen is de voorkeursmethode voor het veilig en efficiënt slopen van grotere constructies. Wanneer een gebouw wordt omringd door andere gebouwen, het kan nodig zijn om "imploderen" het gebouw, dat is, laat het instorten in zijn voetafdruk .
In dit artikel, we zullen ontdekken hoe sloopploegen deze spectaculaire implosies plannen en uitvoeren. De gewelddadige ontploffing en opbollende stofwolken zien er misschien chaotisch uit, maar een implosie van een gebouw is eigenlijk een van de meest nauwkeurig geplande, uitgebalanceerde technische hoogstandjes die je ooit zult zien.
Hoe groter ze komen, hoe harder ze vallen
Het basisidee van explosief slopen is vrij eenvoudig:als je op een bepaald punt de draagconstructie van een gebouw verwijdert, het gedeelte van het gebouw boven dat punt zal naar beneden vallen op het gedeelte van het gebouw onder dat punt. Als dit bovenste gedeelte zwaar genoeg is, het zal met voldoende kracht tegen het onderste deel botsen om aanzienlijke schade te veroorzaken. De explosieven zijn slechts de aanleiding voor de sloop. Het is de zwaartekracht die het gebouw naar beneden haalt.
" " De leesgraanfaciliteit in Philadelphia, Vader., werd gestraald door Gecontroleerde Sloopgroep, Ltd. in de winter van 1999. Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Sloopblasters laden explosieven op verschillende niveaus van het gebouw, zodat de constructie van het gebouw op meerdere punten op zichzelf valt. Als alles goed is gepland en uitgevoerd, de totale schade van de explosieven en vallend bouwmateriaal is voldoende om de constructie volledig in te storten, dus opruimploegen blijven achter met alleen een hoop puin.
Om een gebouw veilig te slopen, blasters moeten elk element van de implosie van tevoren in kaart brengen. De eerste stap is om te onderzoeken architecturale blauwdrukken van het gebouw, als ze kunnen worden gevonden, bepalen hoe het gebouw in elkaar zit. Volgende, de blasterploeg toert (meerdere keren) door het gebouw, notities maken over de draagconstructie op elke verdieping. Zodra ze alle ruwe gegevens hebben verzameld die ze nodig hebben, de blasters komen met een aanvalsplan. Puttend uit ervaringen uit het verleden met soortgelijke gebouwen, ze beslissen welke explosieven ze gebruiken, waar ze in het gebouw moeten worden geplaatst en hoe ze moeten worden getimed ontploffingen . In sommige gevallen, de blasters kunnen 3D-computermodellen van de structuur ontwikkelen, zodat ze hun plan van tevoren in een virtuele wereld kunnen testen.
De grootste uitdaging bij het neerhalen van een gebouw is om te controleren op welke manier het valt. Ideaal, een straalploeg kan het gebouw aan één kant omgooien, naar een parkeerplaats of ander open gebied. Dit soort ontploffing is het gemakkelijkst uit te voeren, en het is over het algemeen de veiligste manier om te gaan. Het kantelen van een gebouw is zoiets als het vellen van een boom. Om het gebouw naar het noorden omver te werpen, de blasters laten eerst explosieven ontploffen aan de noordkant van het gebouw, op dezelfde manier waarop je vanaf de noordkant in een boom zou hakken als je wilde dat hij in die richting zou vallen. Blasters kunnen ook staalkabels vastzetten om kolommen in het gebouw te ondersteunen, zodat ze op een bepaalde manier worden getrokken terwijl ze afbrokkelen.
Soms, Hoewel, een gebouw is omgeven door structuren die behouden moeten blijven. In dit geval, de blasters gaan door met een ware implosie, het slopen van het gebouw zodat het recht naar beneden instort voetafdruk (de totale oppervlakte aan de voet van het gebouw). Deze prestatie vereist zo'n vaardigheid dat slechts een handvol sloopbedrijven ter wereld het zal proberen.
Blasters benaderen elk project een beetje anders, maar het basisidee is om het gebouw te zien als een verzameling afzonderlijke torens. De blasters zetten de explosieven zo neer dat elke "toren" naar het midden van het gebouw valt, op ongeveer dezelfde manier dat ze de explosieven zouden plaatsen om een enkel gebouw opzij te schuiven. Als de explosieven in de juiste volgorde tot ontploffing worden gebracht, de omvallende torens botsen tegen elkaar, en al het puin verzamelt zich in het midden van het gebouw. Een andere optie is om de kolommen in het midden van het gebouw voor de andere kolommen te laten ontploffen, zodat de zijkanten van het gebouw naar binnen vallen.
" " De Hayes-huizen, in Newark, N.J.:Het woningbouwproject van 10 verdiepingen is in drie fasen afgebroken, in de loop van drie jaar. Hoewel alle gebouwen exact hetzelfde ontwerp hadden, blasters behandelden de implosies voor elke fase anders. Deze torens werden opgeblazen door Engineered Demolition, Inc. in de zomer van 1999. Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Volgens Brent Blanchard een implosiedeskundige bij sloopadviesbureau Protec Documentation Services, vrijwel elk gebouw ter wereld is uniek. En voor een bepaald gebouw, er zijn een aantal manieren waarop een explosievenploeg het kan neerhalen. Blanchard neemt nota van de sloop van de Hayes Homes, een woningbouwproject met 10 gebouwen in Newark, New Jersey, die in de loop van drie jaar in drie afzonderlijke fasen werd gesloopt. "Elke fase voerde een ander straalbedrijf "Blanhard zegt, "en hoewel alle gebouwen identiek waren, elke blaster koos een iets ander type explosief en laadde variërende aantallen steunkolommen. Ze hebben de gebouwen zelfs in verschillende wiskundige reeksen neergehaald, met variërende hoeveelheden tijd tussen de ineenstorting van elk gebouw."
In het algemeen, blasters zullen eerst de belangrijkste steunkolommen op de lagere verdiepingen ontploffen en daarna een paar hogere verdiepingen. In een gebouw van 20 verdiepingen, bijvoorbeeld, de blasters kunnen de kolommen op de eerste en tweede verdieping opblazen, evenals de 12e en 15e verdieping. In de meeste gevallen, het opblazen van de draagconstructies op de onderste verdiepingen is voldoende om het gebouw in te storten, maar het laden van kolommen op de bovenste verdiepingen helpt het bouwmateriaal in kleinere stukken te breken als het valt. Dit zorgt voor eenvoudiger opruimen na de ontploffing.
Als de blasters eenmaal hebben uitgevonden hoe ze een implosie moeten opzetten, het is tijd om het gebouw voor te bereiden. In de volgende sectie, we zullen ontdekken wat er komt kijken bij het voorbereiden van de ontploffing en zien hoe blasters de explosieven optuigen voor een nauwkeurig getimede sloop.
Een echte implosie? Strikt gesproken, een implosie is een gebeurtenis waarbij iets naar binnen instort, omdat de externe atmosferische druk groter is dan de interne druk. Bijvoorbeeld, als je de lucht uit een glazen buis pompt, het zou kunnen imploderen.
Een implosie van een gebouw is niet echt een implosie -- atmosferische druk trekt of duwt de structuur niet naar binnen, zwaartekracht doet het instorten. Maar de term implosie wordt veel gebruikt voor dit soort sloop. In dit artikel, we gebruiken het woord op deze manier.
Lees verder
Ontstekers en dynamiet " " Het Frank Leux-gebouw in Birmingham, Helaas, werd gesloopt door Engineered Demolition, Inc. in het voorjaar van 1997. Foto met dank aan ImplosionWorld.com
In het laatste gedeelte, we zagen hoe blasters een implosie van een gebouw plannen. Zodra ze een duidelijk idee hebben van hoe de constructie moet vallen, het is tijd om het gebouw voor te bereiden. De eerste stap in de voorbereiding, die vaak begint voordat de blasters de site daadwerkelijk hebben onderzocht, is om al het vuil uit het gebouw te verwijderen. Volgende, bouwploegen, of, nauwkeuriger, de bouwploegen, beginnen met het verwijderen van niet-dragende muren in het gebouw. Dit zorgt voor een schonere breuk op elke verdieping:als deze muren intact zouden blijven, ze zouden het gebouw verstevigen, de ineenstorting ervan belemmeren. Vernietigingsploegen kunnen de ondersteunende kolommen ook verzwakken met voorhamers of staalknippers, zodat ze gemakkelijker wijken.
Volgende, blasters kunnen starten bezig met laden de kolommen met explosieven. Blasters gebruiken verschillende explosieven voor verschillende materialen, en bepaal de benodigde hoeveelheid explosieven op basis van de dikte van het materiaal. Voor betonnen kolommen, blasters gebruiken traditioneel dynamiet of een soortgelijk explosief materiaal. Dynamiet is gewoon absorberende vulling gedrenkt in een zeer brandbare chemische stof of een mengsel van chemicaliën. Wanneer de chemische stof wordt ontstoken, het brandt snel, in korte tijd een grote hoeveelheid heet gas produceren. Dit gas zet snel uit, het uitoefenen van enorme uitwendige druk (tot 600 ton per vierkante inch) op alles eromheen. Blasters proppen dit explosieve materiaal in smalle boorgaten geboord in de betonnen kolommen. Als de explosieven worden ontstoken, de plotselinge uitgaande druk stuurt een krachtige schokgolf door de kolom met supersonische snelheid, het beton in kleine brokken verbrijzelen.
Het slopen van stalen kolommen is wat moeilijker, omdat het dichte materiaal veel sterker is. Voor gebouwen met een stalen draagconstructie, blasters gebruiken meestal het gespecialiseerde explosieve materiaal cyclotrimethyleentrinitramine, genaamd RDX in het kort. Op RDX gebaseerde explosieve verbindingen expanderen met een zeer hoge snelheid, tot 27, 000 voet per seconde (8, 230 meter per seconde). In plaats van de hele kolom te desintegreren, de geconcentreerde, hogesnelheidsdruk snijdt dwars door het staal, het in tweeën delen. Aanvullend, blasters kunnen dynamiet aan één kant van de kolom ontsteken om het in een bepaalde richting te duwen.
" " Betonnen kolommen (links) worden uit elkaar geblazen met conventioneel dynamiet of een soortgelijk explosief. Stalen kolommen (aan de rechterkant) worden doormidden gesneden met behulp van een explosief met hoge snelheid genaamd RDX. Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Om zowel RDX als dynamiet te ontsteken, u moet een zware schok toedienen. Bij het slopen van gebouwen, blasters bereiken dit met een straalkap , een kleine hoeveelheid explosief materiaal (de zogenaamde primer lading ) aangesloten op een soort zekering. Het traditionele ontwerp van de zekering is een lang snoer met daarin explosief materiaal. Als je het ene uiteinde van het snoer aansteekt, het explosieve materiaal erin brandt in een gestaag tempo, en de vlam gaat langs het snoer naar de ontsteker aan de andere kant. Wanneer het dit punt bereikt, het zet de primaire lading .
" " Ontploffingskappen worden gebruikt als katalysator om de explosieven die in steunkolommen zijn geladen, te doen ontploffen. Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Tegenwoordig, blasters gebruiken vaak een elektrische ontsteker in plaats van een traditionele zekering. Een elektrische ontstekingszekering, genaamd a loodlijn , is slechts een lange elektrische draad. Aan het uiteinde van de detonator, de draad is omgeven door een laag explosief materiaal. Deze ontsteker is rechtstreeks bevestigd aan de primerlading die op de belangrijkste explosieven is bevestigd. Wanneer u stroom door de draad stuurt (door hem aan te sluiten op een batterij, bijvoorbeeld), elektrische weerstand zorgt ervoor dat de draad warm wordt. Deze hitte ontsteekt de ontvlambare stof aan het detonatoruiteinde, die op zijn beurt de primerlading veroorzaakt, die de belangrijkste explosieven veroorzaakt.
" " Kolommen zijn volgeladen met explosieven en aangesloten op straalkappen en zekeringen. Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Om de explosievolgorde te controleren, blasters configureren de blastcaps met simple vertraging mechanismen, secties van langzaam brandend materiaal tussen de lont en de primerlading. Door een langere of kortere lengte van vertragingsmateriaal te gebruiken, de blasters kunnen aanpassen hoe lang het duurt voordat elk explosief afgaat. De lengte van de zekering zelf is ook een factor, omdat het veel langer duurt voordat de lading langs een langere lont naar beneden gaat dan een kortere. Met behulp van deze timing apparaten, de blasters dicteren precies de volgorde van de explosies.
Blasters bepalen hoeveel explosief materiaal ze moeten gebruiken, grotendeels op basis van hun eigen ervaring en de informatie die is verstrekt door de architecten en ingenieurs die het gebouw oorspronkelijk hebben gebouwd. Maar meestal, ze zullen niet alleen op deze gegevens vertrouwen. Om ervoor te zorgen dat ze de draagconstructie niet over- of onderbelasten, de blasters voeren een testexplosie uit op een paar van de kolommen, die ze voor de veiligheid in een schild wikkelen. De blasters proberen verschillende gradaties van explosief materiaal uit, en gebaseerd op de effectiviteit van elke explosie, ze bepalen de minimale explosieve lading die nodig is om de kolommen te slopen. Door alleen de noodzakelijke hoeveelheid explosief materiaal te gebruiken, de blasters minimaliseren rondvliegend puin, het verkleinen van de kans op schade aan nabijgelegen structuren.
" " Er wordt een testexplosie uitgevoerd op een betonnen kolom in het RCA Victor Complex in Camden, N.J. Het gebouw is in de zomer van 1997 gesloopt. Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Om rondvliegend puin verder te verminderen, blasters kunnen hekwerken met kettingschakels en geotextiel rond elke kolom wikkelen. Het hek zorgt ervoor dat de grote brokken beton niet naar buiten vliegen, en de stof vangt de meeste kleinere stukjes op. Blasters kunnen ook stof wikkelen rond de buitenkant van elke verdieping die is opgetuigd met explosieven. Dit fungeert als een extra net om exploderend beton dat door het materiaal rond elke afzonderlijke kolom scheurt, op te vangen. Structuren rondom het gebouw kunnen ook worden afgedekt om ze te beschermen tegen rondvliegend puin en de druk van de explosies.
Als alles is ingesteld, het is tijd om de show op gang te brengen. In de volgende sectie, we zullen uitvinden welke laatste stappen de blasters moeten nemen om ons voor te bereiden op de implosie, en we zullen naar de implosie zelf kijken. We zullen ook ontdekken wat er mis kan gaan bij explosieve sloop en zien hoe blasters het project evalueren zodra de rook is opgetrokken.
Een blaster worden Brent Blanchard, een implosie-expert bij Protec Documentation Services, zegt dat talloze implosie-enthousiastelingen hem dezelfde vraag stellen:"Hoe kan ik een blaster- of sloopexpert worden?" Er is geen "blasterschool" of georganiseerd sloopinstructieprogramma ter wereld, Blanchard zegt, dus de enige manier om een sloopexpert te worden, is door te leren tijdens het werk. Toekomstige blasters werken bij een gevestigd straalbedrijf totdat ze het veld van binnen en van buiten kennen. Vervolgens, ze kunnen bij hun baas blijven of alleen op pad gaan en concurreren met de blasters die hen hebben getraind.
Klanten zijn begrijpelijkerwijs voorzichtig met het bouwen van implosie, en ze hebben de neiging om een sloopbedrijf in te huren op basis van de banen die het in het verleden heeft geklaard. Om deze reden, Blanchard zegt, het is erg moeilijk voor een jong sloopbedrijf om grote implosiebanen binnen te halen. Bijna alle grote bouwimplosies ter wereld worden afgehandeld door ongeveer 20 gerenommeerde bedrijven. Bij veel van deze bedrijven stralen wordt van generatie op generatie doorgegeven. Ouders leren hun kinderen de vaardigheden, en de kinderen brengen dan hun eigen kleine blasters groot.
Lees verder
De oerknal " " Klik hier om een video van de Holly Street Development te zien, gestraald in 2001 door Gecontroleerde Sloopgroep, Ltd. . Video met dank aan ImplosionWorld.com
In de laatste paar secties, we hebben gekeken naar alles wat blasters doen om een gebouw voor te bereiden op implosie. Naast deze maatregelen, de blasters moeten de mensen in het gebied voorbereiden op de explosie, lokale autoriteiten en naburige bedrijven te verzekeren dat de sloop geen ernstige schade zal toebrengen aan nabijgelegen structuren. De beste manier waarop blasters angstige autoriteiten kunnen kalmeren, is door het succes van het bedrijf aan te tonen met eerdere implosies.
Twee torens in de Holly Street Development in Londen, Engeland, werden in maart 2001 gesloopt. Ze vormden een formidabele uitdaging voor het straalbedrijf, Gecontroleerde Sloopgroep, Ltd. . Eén toren moest worden opgetuigd zodat hij op zijn kant zou vallen, uit de buurt van een gasleiding, terwijl de ander perfect moest instorten in zijn eigen voetafdruk, om schade aan aangrenzende gebouwen te voorkomen. De sloop verliep precies zoals gepland, zonder enige schade aan de gasleidingen of de aangrenzende gebouwen.
Om de blasters te helpen dit proces te doorlopen, een straalbedrijf kan een onafhankelijk sloopadviesbureau inschakelen, zoals Protec Documentation Services. Protec gebruikt draagbare veldseismografen om tijdens een implosie grondtrillingen en luchtstoten te meten. Brent Blanchard, een operationeel manager voor het bedrijf, zegt dat ze voorafgaand aan de implosie ook omliggende constructies inspecteren, zodat ze kunnen helpen bij het beoordelen van eventuele schadeclaims na de ontploffing. Aanvullend, Het personeel van Protec filmt de ontploffing vanuit meerdere hoeken, zodat er een verslag is van wat er werkelijk is gebeurd. Met behulp van gegevens die zijn verzameld van eerdere ontploffingen, de ingenieurs van het bedrijf kunnen van tevoren voorspellen welk trillingsniveau een bepaalde implosie kan veroorzaken.
Als de structuur eenmaal is verzwakt en alle explosieven zijn geladen, het is tijd om de laatste voorbereidingen te treffen. Blasters voeren een laatste controle uit van de explosieven, en zorg ervoor dat het gebouw en de omgeving ervan volledig vrij zijn. Verrassend genoeg, implosie-enthousiastelingen proberen soms langs barrières te sluipen om de ontploffing beter te kunnen bekijken, ondanks de duidelijke risico's. Met de mate van vernietiging die ermee gemoeid is, het is absoluut noodzakelijk dat alle toeschouwers op een goede afstand blijven. Blasters berekenen deze veiligheidsperimeter op basis van de grootte van het gebouw en de hoeveelheid gebruikte explosieven.
Soms, blasters hebben het bereik van rondvliegend puin verkeerd ingeschat, en toeschouwers zijn ernstig gewond geraakt. Blasters kunnen ook de hoeveelheid explosieve kracht overschatten die nodig is om de structuur op te breken, en zo een krachtiger ontploffing produceren dan nodig is. Als ze onderschatten welke explosieve kracht nodig is, of sommige explosieven ontsteken niet, de structuur mag niet volledig worden gesloopt. In dit geval, de sloopploeg brengt graafmachines en sloopkogels mee om de klus te klaren. Al deze ongelukken zijn uiterst zeldzaam in de sloopindustrie. Veiligheid is de grootste zorg van een blaster, en, voor het grootste gedeelte, ze kunnen heel goed voorspellen wat er bij een implosie zal gebeuren.
" " Het Wolverine-hotel in Detroit, Mich., werd begin 1997 opgeblazen door Engineered Demolition, Inc. Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Zodra het gebied vrij is, de blasters trekken zich terug naar de bedieningselementen van de detonator en beginnen met aftellen. De blasters kunnen een sirene laten klinken na 10 minuten, vijf minuten en een minuut, om iedereen te laten weten wanneer het gebouw zal instorten. Als ze een elektrische ontsteker gebruiken, de blasters hebben een detonatorcontroller met twee knoppen, een met het label "charge" en een met het label "fire". Tegen het einde van het aftellen, een blaster drukt op de "charge"-knop en houdt deze ingedrukt totdat een indicatielampje gaat branden. Dit bouwt de intense elektrische lading op die nodig is om de ontstekers te activeren (dit is vergelijkbaar met het opladen van een cameraflitser om de nodige elektrische energie op te bouwen om een scène te verlichten). Nadat de detonator-control machine is opgeladen, en het aftellen is voltooid, de blaster drukt op de "vuur"-knop (terwijl hij de oplaadknop ingedrukt houdt), het vrijgeven van de lading in de draden, zodat het de ontploffingskappen kan veroorzaken.
" " Twee soorten straalmachines, een traditionele rack-bar en een moderne elektronische schakelkast Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Typisch, de eigenlijke implosie duurt slechts enkele seconden. Voor veel toeschouwers, de snelheid van vernietiging is het meest ongelooflijke aspect van een implosie. Hoe kan een gebouw dat maanden en maanden duurde om te bouwen, en was honderd jaar of langer bestand tegen de elementen, ineenstorten in een puinhoop alsof het een zandkasteel is?
Na de ontploffing, een stofwolk dwarrelt rond het wrak, toeschouwers omhullen. Deze wolk kan hinderlijk zijn voor iedereen die in de buurt van de plaats van de explosie woont, maar blasters wijzen erop dat het eigenlijk minder opdringerig is dan het stof dat wordt opgeworpen door niet-explosieve sloop. Wanneer arbeiders gebouwen neerhalen met voorhamers en sloopkogels, het sloopproces kan weken of maanden duren. In deze tijd, er wordt elke dag een aanzienlijke hoeveelheid stof de lucht in geschopt. Wanneer het gebouw in één ogenblik wordt genivelleerd, anderzijds, al het stof is geconcentreerd in één wolk, die relatief kort blijft hangen. Omwonenden met allergieën kunnen het gebied voor die ene dag verlaten en het stof volledig vermijden.
" " De Scudderhuizen in Newark, NJ, gestraald door Engineered Demolition, Inc. in de zomer van 1996 Foto met dank aan ImplosionWorld.com
Nadat de wolk is verdwenen, de blasters bekijken de scène en bekijken de banden om te zien of alles volgens plan is verlopen. In dit stadium, het is van cruciaal belang om te bevestigen dat alle explosieven tot ontploffing zijn gebracht en om eventuele explosieven te verwijderen die niet zijn afgegaan. Als er een sloopadviesploeg aanwezig was, de blasters bekijken ook hun trillings- en luchtstootgegevens. Meestal, ervaren blasters brengen gebouwen precies volgens plan naar beneden. Schade aan nabijgelegen constructies, zelfs die direct grenzend aan de plaats van de explosie, is meestal beperkt tot een paar kapotte ruiten. En als er iets niet helemaal goed gaat, de blasters loggen het in hun mentale catalogus en zorgen ervoor dat het niet gebeurt bij de volgende klus. Op deze manier, baan voor baan, de wetenschap en kunst van implosie blijft evolueren.
Voor meer informatie over implosie van gebouwen, bekijk de links op de volgende pagina.
Veel meer informatie Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen Hoe wolkenkrabbers werken
Hoe slimme structuren werken
Hoe Kracht, Stroom, Koppel en energiewerk
Hoe C-4 werkt
Hoe condensatoren werken
Hoe aardbevingen werken
Hoe landmijnen werken
Hoe kernbommen werken
Wat is dynamiet en hoe werkt het?
Kan meel ontploffen?
Meer geweldige links ImplosieWereld
Gecontroleerde Sloopgroep, LTD.
Dykon boor- en straalspecialisten:filmclips
Philadelphia
Sloopforum