Инструмент для разрушения монолитных объектов Советский патент 1993 года по МПК E21C37/04 

Изобретение относится к устройствам для разрушения горных пород, бетона и железобетона и может быть применено в горнодобывающей, строительной и других областях промышленности и народного хозяйства, где необходимо производить разрушение горных пород, остатков старых сооружений, например бетонных и железобетонных фундаментов и т.п.

Цель изобретения - повышение эффективности разрушения.

На фиг. 1 и 2 представлены соответственно поперечный и продольный разрезы инструмента в шпуре перед нагреванием до температуры мартенситного превращения; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 и 6 - поперечный и продольный разрезы инструмента перед нагреванием до температуры мартенситного превращения.

Инструмент включает предварительно термоциклированный трубчатый элемент 1

из материала с эффектом памяти формы. На его наружных поверхностях продольно, диаметрально противоположно и соосно продольной осевой плоскости наибольшего размера поперечного сечения трубчатого элемента, нагретого до температуры мартенситного превращения, установлены раздвижные щеки 2. Трубчатый элемент термоциклирован для изменения формы его поперечного сечения при нагревании до температуры мартенситного превращения с изменением формы поперечного сечения из круглой в эллиптическую (фиг. 1-4) или из эллиптической в круглую (фиг. 5 и 6).

Трубчатый элемент может иметь форму усеченного конуса (фиг. 1 и 3), а раздвижные щеки при этом выполнены с продольными скосами на внутренних поверхностях, соответствующими наклону поверхности конуса, при этом раздвижные щеки и трубчатый элемент жестко связаны между собой у меньшего основания трубчатого элемента, а

00

00

Јь

VI о

последний дополнительно термоцикл иро- ван для уменьшения длины при нагревании до температуры мартенситного превращения. Раздвижные щеки могут быть выполнены секционными по длине с возможностью автономной раздвижки секции 3.

Инструмент для разрушения монолитных объектов работает следующим образом.

Трубу из никелида титана марки ТН-1 по ТУ-1-309-393-82 с сечением в .плоскости, перпендикулярной продольной оси трубы, имеющей, например, форму эллипса, располагают в закалочном штампе (условно не показан), состоящем из двух частей, внутренняя полость которого в поперечном сечении, перпендикулярном разъему, соответствует площади поперечного сечения распорного приспособления.

Распорное приспособление располагается в закалочном штампе, помещают в муфельную печь, где нагревают до -400°- 500°С. Затем штамп с распорными приспособлениями вынимают из печи и при этой же температуре без остывания формируют в круглую цилиндрическую трубу. В нагретом состоянии распорное приспособление заневоливает в закалочном штампе путем стягивания болтами и помещают в муфельную печь, где нагревают до +500°С и выдер- живают при + 500°С в заневоленном состоянии в течение 1 часа. Затем штамп с распорным приспособлением вынимают из печи и охлаждают до +20°С.

Распорное приспособление вынимают из штампа и при+20°С пластически деформируют в другом штампе. При этом внутренняя полость штампа имеет форму, предшествующую формообразованию (т.е. форму трубы в сечении, перпендикулярном ее продольной оси, имеющей форму эллипса).

Инструмент готов к выполнению полезной работы (разрушению монолитных объектов).

Инструмент помещают в шпуре 4, выполненном в монолитном объекте 5. Между трубчатым элементом помещают раздвижные щеки 2. В результате теплосмены (при нагреве любым из известных источников тепла} распорное приспособление,увеличиваясь в линейных размерах в плоскости установки щек, создает на стенки шпура давление, достаточное для разрушения монолитных объектов значительной прочности. При этом распорное приспособление приобретает форму круглой (или эллиптической) трубы, разрушая монолитный объект 5. Для дальнейшего использования инструмента необходимо процесс повторить. При выполнении устройства по п. 5 формулы трубчатый элемент, сжимаясь по длине, как бы втягивается между щеками 2, дополнительно увеличивая их ход и распорное усилие. Секционное выполнение щек компенсирует различия сопротивления рзличных участков монолита разрушению по длине шпура.

Формула изобретения

1. Инструмент для разрушения монолитных объектов, включающий предварительно термоциклированный трубчатый элемент из материала с эффектом памяти формы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения, трубчатый элемент предварительно

термоциклирован для изменения формы его поперечного сечения при нагревании до температуры мартенситного превращения.

2. Инструмент по п. 1, от л и ч а ю щи й- с я тем, что трубчатый элемент имеет в

поперечном сечении круглую и эллиптическую форму соответственно при температуре ниже и выше температуры мартенситного превращения.

3. Инструмент по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что трубчатый элемент имеет в поперечном сечении эллиптическую и круглую форму, соответственно при температуре ниже и выше температуры мартенситного превращения.

в4. Инструмент по пп..1-3, отличающийся тем, что он снабжен раздвижными щеками, продольно установленными на его наружных поверхностях диаметрально противоположно и соосно продольной осевой

плоскости наибольшего размера поперечного сечения трубчатого элемента, нагретого до температуры мартенситного превращения. .

5. Инструмент по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что трубчатый элемент имеет форму усеченного конуса, а раздвижные щеки выполнены с продольными скосами на внутренних поверхностях, соответствующими наклону поверхности конуса, при этом раздвижные щеки и трубчатый элемент жестко связан между собой у меньшего основания трубчатого элемента, а последний дополнительно термоциклирован для уменьшения длины при нагревании до тем- пературы мартенситного превращения.

6. Инструмент по п. 5, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что раздвижные щеки выполнены секционными по длине с возможностью автономной раздвижки секций,

Г глф

Использование: разрушение горных пород, бетонных и железобетонных фундаментов. Сущность изобретения: на термоциклированном трубчатом элементе из материала с эффектом памяти формы устанавливают раздвижные щеки. Раздвижные щеки могут быть выполнены сплошными или секционированными. Устройство в сборе размещают в шпуре. Нагревают трубчатый элемент до температуры обратного мартен- ситного превращения. Трубчатый элемент меняет свою форму и линейные размеры и через раздвижные щеки создает на стенках шпура давления, достаточное для их разрушения. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Z

%

1

Лф

i

Фаг. 5

Ч

Фиг.6