Устройство для разрушения монолитных объектов Советский патент 1989 года по МПК E21C37/10 

. 1461922

6, Устройство по п. 1,. о т л и- элементов, а в этих отверстиях разме- чающееся тем, что в несущем щены упругие связи клиновых эле- элементе выполнены сквозные отверстия ментов. в плоскости расположения клиновых

1 I

Изобретение относится к горному делу, а именно к скважинным устройствам для разрушения горных пород, и может быть использовано для отрыва по строчке шпуров или скважин круп- ных монолитов природного камня, создания искусственной подошвы при разработке месторождений строительного камня высокими уступами, безвзрывной заоткоски бортов карьеров и безвзрыв ной проходки горных выработок в скальных породах, предупреждения горных ударов в скальных массивах путем образования щелей вокруг скважины, обрушения труднообрушаемой кровли, оценки напряженно-деформированного состояния и,прочностных свойств массива горных пород и при разрушении прочных монолитных оснований и фундаментов подлежащих сносу инженерных сооружений.

Целью изобретения является снижение .энергоемкости разрушения и повышение направленности разруше-ния за счет локальной концентрации напряже- н ий в плоскости намеченного разрушения, а также упрощение конструкции и повьш1ение надежности работы устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с и-образной камерой, общий вид, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сече(Й1е В-В на фиг. 1 .

Устройство для разрушения монолит- ньрс объектов содержит раздвижные щеки 1, причем в продольном направле- ,нии щеки 1 состоят из секций равной длины, при этом диаметрально противо- положные секции щек соединены зшругой связью, вьтолненной в виде эластичных колец. Между щеками 1 размещены и-образная трубчатая эластичная камера 2, концы которой надеты на штуце- ры 3 и закреплены в обойме 4 при

5

5

0 5

5

помощи конусной втулки 5. Участок разворота U-образной трубчатой камеры 2 помещен в обойму 6 с выполненным в ней пазом, при .этом обоймы 4 и 6, связаны между собой несущим элементом в виде центрального стержня 7, выполненным в виде пластины с прямоугольным поперечным сечением, причем обойма 4 и стержень 7 выполнены неразъемными. На центральньй стержень 7 надеты с возможностью радиального перемещения клиновые элементы 8, которые связаны между собой посредством размещенных в отверстиях в стержне 7 упругих связей - пружин - и снабжены инденторами 9. Внутри корпуса размещены также распирающие трапецеидальные вставки 10, которые опираются основаниями на камеру 2, а боковыми сторонами - на наклонные плоскости на внутренней поверхности щек 1 и на боковые плоскости клиновых вставок 8. Так же, как и щеки 1, клиновые элементы 8 и распирающие вставки 10 выполнены составными в продольном направлении и связаны упругой связью 11, причем длины их се кций равны между собой. На обоймы 4 и 6 надеты и закреплены кольца 12 с наружным диамет ром, равным диаметру корпуса, а в образовавшихся пазах между торцами обойм 4 (6) и внутренней поверхностью колец 12 размещены уплотнительные элементы 13, выполненные из эластичного материала и имеющие вид плоских фигурных шайб.

Перед работой внутренняя полость камеры 2 через канал штуцера 3 заполняется рабочим агентом, после чего один из штуцеров 3 подсоединяется к источнику высокого давления (не показан), а канал другого штуцера 3 перекрывается заглушкой (не показана). Устройство помещается в скважину, выполненную в монолитном объекте. При повьш1ении давления в. гидросистеме

происходит расширение камеры 2 и силовое воздействие от последней посредством распирающих вставок 10 передается на секции щек 1 и на клиновые элементы 8, части щек 1 передают усилие на контур скважины монолитного объекта, а клиновые элементы 8 посредством инденторов 9 создают дополнительную концентрацию напряжений в зо- ю не растягивающих напряжений окрестности контура скважины. При достижении определенного давления в гидросистеме, зависящего от размеров устройства, материала монолитного объ- 15 акта и действующих внешних напряжений, если последние действительно существуют, происходит образование трещин и направленное разрушение монолитного объекта. При сбросе давления 20

6

Фиь. 1

в гидросистеме пружины 14 возвращают клиновые элементы 8 в исходное положение вместе с распирающими вставками 10, а эластичные кольца 12 стягивают части корпуса.

Устройства для разрушения моноочит- ньк объектов имеют наружный диаметр, соответствующий диаметру скважин, например 76 мм, 90 мм, 105 мм, при продольном размере порядка 30-50 см и давлении в гидросистеме до 100 МПа (малый объем гидросистемы позволяет применять плунжерные насосы высокого давления с ручным или другим любым приводом) могут заменить буровзрывные работы на карьерах по добыче природного камня для пород практически любой прочности.

п

13

ю

Фиг. 3

Фиг.