Устройство для разрушения монолитных объектов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН др 4 Е 21 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3877142/29-03 (22) 01.04.85 (46) 28.02.89. Бюл. ¹ 8 (71) Горно-Аптайский государственный педагогический институт (72) М.А. Лебедев (53) 622.231.7:622.232.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 841367, кл. Е 21 С 37/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1033819, кл. E 21 С 37/06, 1982. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, включающее осевой несущий элемент с торцовыми обоймами, раздвижные щеки со скосами на внутренних поверхностях, установленные между торцовыми обоймами по обе стороны от несущего элемента, распирающие трапецеидальные вставки, расположенные между раздвижными щетками и прилегающие наклонными поверхностями к скосам внутренних поверхностей щек, распорный элемент в виде эластичной трубчатой, камеры, установленный между раздвижными щеками и трапецеидальными вставками, щтуцер подвода рабочего агента в эластичную трубчатую камеру, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения энергоемкости разрушения и повышения направленности разрушения за счет локальной концентрации напряжений в плоскости намеченного разрушения, устройство снабжено двумя упруго связанными между собой клиновыми элементами с инденторами и продольными па-. зами соответственно на широком и узком торцах, симметрично установленными между раздвижными щеками ло обе стороны от несущего элемента и обращенными к нему пазами, при этом не„„Я0„„1461922 A 1 сущий элемент в поперечном сечении имеет прямоугольную форму и расположен в пазах клиновых элементов, а трапецеидальные вставки и распорный элемент расположены по обе стороны от несущего и клиновых элементов.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, эластичная трубчатая камера имеет U-образную форму, ветви которой установлены по обе стороны от несущего и клиновых элементов и закреплены в одной торцовой обойме, а другая торцовая обойма имеет паз для размещения дугообразного участка эластичной трубчатой ка- д меры.

3. Устройство по н. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности. работы, оно С: снабжено уплотнительными элементаьщ установленными по периметру между ,торцовыми обоймами и торцами раздвижных щек, при этом обращенные друг к другу поверхности торцовых обойм вы- фЬ полнены с пазами для уплотнительных фф элементов. 3е 4

4. Устройство по п. 1 о т л и- 1© ч а ю щ е е с я тем, что раздвижные Щ щеки, клиновые элементы и распирающие трапецеидальные вставки выполнены составными по длине, при этом соприка-. сающиеся части раздвижных щек, клиновых элементов и трапецеидальных вставок каждой секции равны между собой по длине °

3»

5. Устройство по п. 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на внешней поверхности каждой секции клинового ., элемента установлен один индентор, имеющий сферическую форму.

1461922

6. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в несущем элементе выполнены сквозные отверстия в плоскости расположения клиновых

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 крупных монолитов природного камня, создания искусственной подошвы при разработке месторождений строительного камня высокими уступами, безвзрывной заоткоски бортов карьеров и безвзрыв-10 ной проходки горных выработок в скаль ных 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 разрушения за счет локальной концентрации напряже25 ний в плоскости намеченного разрушения, а также упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с U-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 - сечение

В-В на фиг. 1. 35

Устройство для разрушения монолитных объектов содержит раздвижные щеки 1, причем в продольном направле,нии щеки 1 состоят из секций равной длины, при этом диаметрально противо- 40 положные секции щек соединены упругой связью, выполненной в виде эластичных колец, Между щеками 1 размещены

U-образная трубчатая эластичная камера 2, концы которой надеты на штуце- 45 ры 3 и закреплены в обойме 4 при элементов, а в этих отверстиях размещены упругие связи клиновых элементов. 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 центральный 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 секций равны между собой. На обоймы 4 и 6 надеты и закреплены кольца 12 с наружным диаметром, равным диаметру корпуса, а в образовавшихся пазах между торцами обойм 4 (6) и внутренней поверхнос гьв колец 12 размещены уплотнительные элементы 13, выполненные из эластичного материала и имеющие вид плоскмх 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 по казан), а канал другого штуцера 3 перекрывается заглушкой (не показана) °

Устройство помещается в скважину, выполненную в монолитном объекте. При повышении давления в.гидросистеме

1461922

4 происходит расширение камеры 2 и си- в гидросистеме пружины 14 возвращают ловое воздействие от последней посред- клиновые элементы 8 в исходное полоством распирающих вставок 10 переда- жение вместе с распирающими вставкается на секции щек 1 и на клиновые ми 10, а эластичные кольца 12 стягиэлементы 8, части щек 1 передают уси- вают части корпуса. лие на контур скважины монолитного объекта, а клиновые элементы 8 посред- Устройства для разрушения монолитством инденторов 9 создают дополни- ных объектов имеют наружный диаметр, тельную концентрацию напряжений в зо- 1О соответствующий диаметру скважин, не растягивающих напряжений окрест- например 76 мм, 90 мм, 105 мм, при ности контура скважины. При достиже- продольном размере порядка 30-50 см нии определенного давления в гидро- и давлении в гидросистеме до 100 МПа системе, зависящего от размеров уст- (малый объем гидросистемы позволяет ройства, материала монолитного объ- 15 применять плунжерные насосы высокого екта и действукицих внешних напряже- давления с ручным или другим любым ний, если последние действительно су- приводом) могут заменить буровзрывществуют, происходит образование тре- . ные работы на карьерах по добыче щин и направленное разрушение моно- природного камня для пород практичеслитного объекта. При сбросе давления 20 ки любой прочности.

1461922

Составитель О. Попов

Редактор А. Лежнина Техред М. Ходанич Корректор С. Черни

Заказ 645/28 Тираж 449 Подписное

BHHHgH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101