Способ направленного раскола монолитных объектов Советский патент 1992 года по МПК E21C37/04 

При реализации данного способа нагружена на линии намеченного раскола возникают напряжения растяжения и сжатия, что приводит к увеличению концентрации напряжений в характерных точках линии раскола по сравнению с нагруженном, npi котором возникают только растягивающие или сжимающие напряжения. Для объяснения этого эффекта воспользуемся решением плоской задачи теории упругости для пластины с отверстием.

Тангенциальные нормальные напряжения 7в в пластине вокруг отверстия опре- деляются известным классическим выражением;

() + + Ai(1 +)cos20b

где Р - внешние напряжения;

Ai

1-А

А2

1 +А

А - коэффициент бокового давления (отношение внешних напряжений, действу- ющих в двух взаимно перпендикулярных направлениях);

г0 - радиус отверстия;

г, в - полярные координаты точки вне отверстия.

На контуре отверстия и выражение для напряжений принимает вид а Р(2Аг + 4 Aicos2 в.

ss 7

Если внешние напряжения только сжимающие или растягивающие, то и при равенстве напряжений . В этом случае

и ав 2 Р.

0

5

0

5 й

0

Если внешние напряжения и сжимающие и растягивающие и равны между собой, то А -1, a AI 1, и ав 4P-cos2 в.

В точке на линии откола координата и ав 4Р, а в направлении, перпендикулярном линии откола, при ад -4Р, т.е. возникают значительные растягивающие напряжения,

Как видим, в этом случае напряжения а0 в два раза большие, т.е. концентрация напряжений значительно возрастает.

Формула изобретения

1. Способ направленного раскола монолитных объектов, включающий бурение строчки шпуров в плоскости намеченного раскола и нагружение монолита через шпуры противонаправленными для каждого из них распорными усилиями, отличающийся тем, что, с целью повышения качества направленного раскола за счет создания оп- тимальной для направленного развития тре- щины структуры поля напряжений в монолите, противонаправленные распорные усилий ориентируют в шпурах строчки поочередно вдоль и перпендикулярно плоскости намеченного раскола.

2, Способ по п. 1,отличающийся тем, что монолит нагружают с опережением противонаправленными распорными усилиями, ориентированными вдоль линии намоченного раскола.