Способ безвзрывного разрушения монолитных объектов Советский патент 1992 года по МПК E21C37/00 

Изобретение относится к невзрывчатым разрушающим материалам, используемым для безопасного разрушения монолитных объектов.

Известен способ статического разрушения материалов, заключающийся в приготовлении суспензии НРБ и заливания ее в шпуры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ заполнения шпуров невзрывчатыми разрушающими составами, включающий изготовление эластичной ампулы с жестким стержнем, заливку в ампулу невзрывчатого разрушающего состава, герметизацию и подачу ампулы в шпур.

Недостатком известных способов является возможность выброса разрушающей смеси из шпуров, а та -сже сложность техно- логии заполнения разрушающей смесью горизонтальных и восстающих шпуров

Цель изобретения - снижение трудоем- , упрощение технологии и повышение безопасности способа разрушения

Поставленная цель достигается тем. что согласно способу, включающему приготовление суспензии НРБ, заполнение ею гидроампул и подачу гидроампул в шпуры, перед подачей гидроампул в шпуры их в подвешенном состоянии помещают в воду и выдерживают до конц а схватывания суспензии НРБ.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве разрушаемого объекта использовали бетонный куб стороной 40 см с отверстием (шпуром) диаметром 37 мм и глубиной 35 см. Куб установили таким образом, чтобы шпур находился в горизонтальном положении. Разрушающим материалом служило вещество НРС-Г. Гидроампулы представляют собой полиэтиленовые капсулы, изготовленные в соответствии с ТУ 12 УССР 8-15-2-80. В работе использовали гидроампулы длиной 350 мм и шириной (в сложенном виде) - 57 мм.

Суспензию НРБ готовили следующим образом.

В небольшое ведро налили 280 мл воды, а затем, постоянно перемешивая содержимое ведра, постепенно высыпали 1 кг НРБ.

Ч

сл

Полученную суспензию залили в гидроампулу.

Гидроампулу с содержимым поместили в ванночку с водой, имеющей температуру окружающей среды (28°С). Для того, чтобы разрушающая смесь имела после схватывания правильную цилиндрическую форму, гидроампула находится в воде в подвешенном состоянии- Конец схватывания определили на ощупь - разрушающая смесь стала твердой. Это произошло через 45-50 мин с момента затворения НРБ. В это же время разрушающую смесь, представляющую собой твердый образец цилиндрической формы, поместили в шпур бетонного куба. Через 20 ч с момента затворения обнаружено: куб разрушен на три части.

Сущность происходящих процессов заключается в следующем.

Физические процессы, происходящие при гидратации НРБ, можно разделить на три периода; 1 - индукционный; 2 - схватывания; 3 - расширения. Индукционный период охватывает промежуток времени от затворения до начала схватывания. Расширение начинается после конца схватывания, когда образец приобретает некоторую прочность.

Сроки схватывания определяются согласно ГОСТ 310.3-76 с единственным изме- нением: оместо теста жесткой консистенции в кольцо прибора Вика заливается суспензия НРБ. К концу схватывания разрушающая смесь становится твердым телом. Поэтому время прекращения выдержки ампул в водной среде и помещения их в шпуры можно определять на ощупь. При этом одновременно устанавливается и снижение температуры разрушающей смеси, это подтверждает, что пик тепловыделения НРБ миновал.

Каждая модификация НРВ имеет свою максимально допустимую температуру окружающей среды, превышение которой вызывает выброс разрушающей смеси из шпура. Для вещества НРС-1 эта температура составляет 25°С.

Гидратацией Р В в шпуре сопровождается сложными тепловыми процессами. Основным из них является саморазогрев разрушающей смеси и поглощение выделяемого тепла разрушаемым объектом через стенки шпура. Если первый процесс протекает интенсивней второго, температура внутри шпура может превысить 100°С. В этом случае за счет перехода имеющейся воды в парообразное состояние произойдет

выброс разрушающей смеси из шпура.

В предложенном решении гидратация НРВ в период интенсивного тепловыделения протекает в условиях интенсивной теплоотдачи, так как вода обладает хорошей

теплопроводностью. В этих условиях пик. тепловыделения проходит до завершения схватывания. В шпуры помещается разрушающая смесь в твердом виде, у которой расширение еще не началось, а тепловыделение уже пошло на спад, В этом случае дальнейшая гидратация НРВ не приводит к выбросу смеси из шпура и обеспечивает разрушение объекта.

Таким образом, предложенный способ

обеспечивает снижение трудоемкости заполнения разрушающей смесью горизонтальных и восстающих шпуров. Это достигается за счет того, что разрушающая смесь помещается в шпуры не в жидком, а в

твердом состоянии. Использование данного способа предотвращает возможность выброса разрушающей смеси из шпуров ввиду поглощения основного количества тепловой энергии водной средой.

С целью обеспечения более плотной

упаковки разрушающей смеси внутри шпура после введения в шпур каждой из гидроампул, можно производить трамбование разрушающей смеси. Этот прием можно

осуществлять с помощью металлической штанги (толкателя) или отбойным молотком, используя вместо пики специальную насадку.

Формула изобретения

Способ безвзрывного разрушения монолитных объектов, включающий приготовление суспензии НРВ, заполнение ею гидроампул и подачу гидроампул в шпуры,

отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, упрощения технологии и повышения безопасности работ при разрушении с использованием горизонтальных и восстающих шпуров, перед подачей гидроампул с суспензией НРВ в шпуры их в подвешенном состоянии помещают в воду и выдерживают до конца схватывания суспензии НРВ.

Использование: в горном деле и строительстве для разрушения монолитных объектов статическими усилиями. Сущность изобретения: гидроампулу заполняют предварительно подготовленной суспензией невзрывчатого разрушающего состава. Перед подачей в шпур, пробуренный в монолитном объекте, заполненные гидроампулы в подвешенном состоянии погружают в воду и выдерживают в ней до конца схватывания суспензии НРБ. Затем ампулу подают в шпур.