Устройство для разрушения монолитных объектов
Изобретение относится к технике разрушения горных пород и м.б. использовано в горной пром-ти и в строительстве. Цель изобретения - повышение эффективности разрушения за счет увеличения распорного усилия и допустимой величины раздвижки щек (Щ). Стенки трубчатого корпуса (К) устр-ва образованы двумя продольно установленными распорными Щ. Последние выполнены из материала с эффектом памяти формы и предварительно термоциклированы для увеличения радиуса их кривизны в поперечном сечении при нагревании до температуры мартенситного превращения. Каждая Щ выполнена составной по толщине в виде соосных полуколец 4 и 5, имеющих в поперечном сечении форму полуэллипса с наклонными внутрь К скосами на продольных краях. Сопрягаемая поверхность полукольца 4 между составными частями Щ снабжена полупроводниковыми пленочными электронагревательными элементами 7, подсоединенными к электросети. Сопрягаемая поверхность полукольца 5 снабжена каналами 9 для циркуляции охлаждающей жидкости. Между Щ установлены вставки (В) 10 трапецеидального поперечного сечения. При этом В 10 прилегают наклонными сторонами к скосам Щ и обращены большими основаниями к продольной оси К. На торцах К установлены фланцы со штуцерами подвода рабочего тела под давлением, жестко связанные продольным несущим элементом. Последний установлен соосно продольной оси К. В полости К между Щ и В 10 установлена сообщенная со штуцерами эластичная камера расширения. При подаче в последнюю рабочей среды она расширяется. При этомВ 10 перемещаются и раздвигают Щ, образующие при распирании монолита трещину. При последующем нагревании элементов 7 раздвигаются продольные края Щ, которые расширяют трещину. 6 з.п.ф-лы. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4101804/03 (22) 27.08.86 (46) 15,07.91. Бюл. ¹ 26 (71) Государственный специализированный трест "Центрметаллургремонт" (72) И,В. Чевакин, А.И. Песин, Н.П. Жаров и Н.Т. Парфенов (53) 622,232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N 1180501, кл. Е 21 С 37/06, 1984. Авторское свидетельство СССР ¹ 1033819, кл. Е21 С 37/06, 1982.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к технике разрушения горных пород и м.б, использовано в горной пром-сти и в строительстве. Цель изобретения — повышение эффективности разрушения за счет увеличения распорного усилия и допустимой величины раздвижки щек (Щ). Стенки трубчатого корпуса (К) устрва образованы двумя продольно установленными распорными Щ. Последние выполнены из материала с эффектом памяти формы и предварительно термоциклированы для увеличения радиуса их кривизны. в поперечном сечении при нагревании до температуры мартенситного превращения, Каждая Щ выполнена составной по толщине Изобретение относится к технике разрушения горных пород в горной промышленности и железобетонных, бетонных и т.п. монолитов в строительстве. Целью изобретения является повышение эффективности разрушения за счет увеличения распорного усилия и допустимой величины раздви ски щек. „„50„„1663188 А1 в виде соосных полуколец 4 и 5, имеющих в поперечном сечении форму полуэллипса с наклонными внутрь К скосами на продольных краях. Сопрягаемая поверхность полукольца 4 между составными частями Ш снабжена полупроводниковыми пленочными электронагревательными элементами 7, подсоединенными к электросети. Сопрягаемая поверхность полукольца 5 снабжена каналами 9 для циркуляции охлаждающей жидкости. Между Щ установлены вставки (В) 10 трапецеидального поперечного сечения, При этом В 10 прилегают наклонными сторонами к скосам Щ и обращены большими основаниями к продольной оси К. На торцах K установлены фланцы со штуцерами подвода рабочего тела под давлением, жестко связанные продольным несущим элементом. Последний установлен соосно продольной оси К. В полости К между Щ и В 10 установлена сообщенная со штуцерами эластичная камера расширения. При подаче в последнюю рабочей среды она оасширяется. При этом В 10 перемещаются и раздвигают Щ, образующие при распирании монолита трещину, При последующем нагревании элементов 7 раздвигаются продольные края Щ, которые расширяют трещину. 6 з,п,ф-лы, 3 ил. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный частичный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— схема установки устройства в отверстии монолита. Устройство для разрушения монолитных объектов содержит помещенный в от. верстие 1 монолита 2 трубчатый корпус. 1663188 стенки которого образованы продольно . и камерой 11. Каналы 9 расположены вдоль установленными двумя распорными щека- поверхности 8, имеющей форму змеевика с ми 3 иэ материала с эффектом памяти фор- открытыми входом 19 и выходом 20, Распормы, например из никелида титана ТН вЂ” 1, ные щеки 3 и вставки 10 зафиксированы предварительно термоциклированного для 5 кольцевыми пружинами 21 и 22, располоувеличения радиуса кривизны ихдугообраз- женными в пазах 23 распорных щек 3. Каного поперечного сечения при нагревании, тушка опорного элемента 13 имеет прорезь при напряжении наведения 30 кг/мм . Тер- 24 для прохождения в ней камеры 11, на моциклирование производится для прида- концах которого надеты штуцеры 25 фланния материалу способности работать 10 цевдля подвода рабочеготела поддавленициклически. Для никелида титана марки ем. На одном из штуцеров 25 надета ТН вЂ” 1 температуры начала и конца мартен- гайка-заглушка 26. ситных превращений соответственно равны Щеки установлены с воэможностью 30 и 250 С, а деформация превращения (от- раздвижки в диаметрально противоположносительноеудлинение в процессе обрати- 15 ных направлениях и имеют наклонные мого восстановления формы) составит в внутрь корпуса скосы на продольных краях. среднем 6 — 12 g,. При этом каждая распор- Вставки 10 прилегают наклоннымисторонаная щека 3 выполнена составной по толщи- ми к скосам щек и обращены большими осне в виде двух соосных полуколец 4 и 5, нованиями к продольной оси корпуса. имеющих в поперечном сечении форму по- 20 Фланцы жестко связаны между собой несулуэллипса, где длина малой оси составляет щим элементом, соосным продольной оси по меньшей мере 85 от. длины большой корпуса. Камера 11 установлена в полости оси, ориентированной в направлении раз- корпуса между щеками и вставками. движки щек, Полукольца 4 и 5 своими про- Устройство работает следующим обрадольными краями разнополярно 25 эом. намагничены, что обеспечивает притягива- В пробуренные отверстия 1 монолита 2, ние полуколец 4 и 5 друг к другу, Сопрягае- например железобетона, устанавливают усмая поверхность 6 полукольца 4 между тройства27в необходимых количествах, сосоставными частями щек снабжена полу- гласно расчету, соединив их между собой проводниковыми пленочными электронаг- 30 последовательно, тогда гайка-заглушка 26 ,ревательными . элементами 7, устанавливается только в нижем устройстподсоединенными к электросети (не показа- ве. но), служащими системой нагревания, а со- При подаче рабочей среды от гидравлипрягаемая floBBpxHQGTb 8 полукольца 5 ческой станции (не показано) через штуцер снабжена каналами 9 для циркуляции ох- 35 25 в камеру 11, последняя расширяется и лаждающей жидкости. Между распорными перемещает вставки 10, что раздвигает расщеками 3 установлены вставки 10 трапеце- порные щеки 3. которые, раздвигаясь на идального поперечного сечения и спираль- всю высоту вставки 10, распирают. монолит ная эластичная камера 11 расширения, 2, В монолите 2 образуется трещина, охватывающая продольный несущий эле- 40 Катушку опорного элемента 13 и полумент (стержень) 12 катушки опорного эле- проводниковые пленочныеэлектронагревамента 13, фланцы 14 которого тельные элементы 7 распорных щек 3 устанавливаются в буртах 15 распорных подключают к источнику тока нромышленщек 3, т.е, на торцах корпуса. Катушка опор- ного напряжения и частоты. Под действием ного элемента 13 выполнена иэ материала с 45 температуры за счет деформационно-силоэффектом памяти формы, например из ни- выхсвойствпредварительнотермоциклирокелида титана ТН-1, предварительно тер- ванного материала с эффектом памяти моциклированного при напряжении формы распорные щеки 3 и катушкаонорнонаведения 30 кг/мм для увеличения попе- ro элемента 13 увеличивается в диаметре. речного сечения. нагрев которой до темпе- 50 Продольные края щек раздвигаются (увелиратуры мартенситного превращения чивается радиус кривизны поперечного сеосуществляетсяизвестнымиспособами, на- чения щек) и тем самым появляется пример электронагревом (не показано). возможность для нового хода вставок 10, Внутренняя поверхность 16 распорных щек т.е. фактически увеличивается ход вставок, 3 и наружная поверхность 17 катушки опор- 55 а значит ход щек и ширина образованной ного элемента 13 снабжены термоизолиру- трещины. ющими прокладками 18, выполненными из Распорные щеки 3 давят на монолит 2, высокопрочной керамики, например иэ сте- что позволяет расширить трещину и о6еспеатита или асбеста, т.е. прокладки 18 уста- читьрастягивание арматуры вжелеэобетоновлены между нагреваемыми элементами не. Экспериментально установлено, что для 1663188 материала из никелида титана ТН вЂ” 1, термоциклированного при напряжении наведения 30 кг/мм, величина усилия возврата должна составлять 6 — 77; от величины развиваемого рабочего усилия, т.е, генерируются напряжения, величина которых составляет 500 — 700 МПа, Подвод тепла прекращается. Распорные щеки 3 охлаждаются подачей холодной воды на вход 19, а катушка опорного элемента 13 охлаждается за счет температуры окружающей среды. Подается рабочая среда от гидравлической станции (не показано) через штуцер 25 в эластичный рукав 11, последний, расширяясь, раздвигает распорные щеки 3, что обеспечивает дальнейшее расширение трещины и разрыв арматуры в железобетоне, При снятии давления распорные щеки 3 приходят в свое первоначальное положение под действием кольцевых пружин 22, Устройство устанавливают в следующее отверстие монолита и цикл повторяется. Формула изобретения 1. Устройство для разрушения монолитных объектов, включающее трубчатый корпус, стенки которого образованы продольно установленными с возможностью раэдвижки в диаметрально противоположных направлениях щеками дугообразного поперечного сечения с наклонными внутрь корпуса скосами на продольных краях и вставками трапецеидального поперечного сечения, расположенными между щеками, прилегающими наклонными сторонами к скосам щек и обращенными большими основаниями к продольной оси корпуса, установленные на торцах трубчатого корпуса фланца со штуцерами подвода рабочего тела под давлением, продольный несущий элемент жестко связывающий фланцы между собой и установленный соосно продольной оси корпуса, эластичную камеру расширения, установленную в полости корпуса между щеками и вставками и сообщенную со штуцерами подвода рабочего тела под давлением, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности раз5 рушения за счет увеличения распорного усилия и допустимой величины раздвижки щек, оно снабжено системой нагревания, а щеки выполнены из материала с эффектом памяти формы и предварительно термоцик10 лированы для увеличения радиуса их кривизны в поперечном сечении при нагревании до температуры мартенситного превращения. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е15 с я тем, что каждая щека выполнена составной по толщине, а система нагревания выполнена в виде полупроводниковых пленочных электронагревательных элементов, расположенных между составными ча20 стями щек на их поверхности. 3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что продольный несущий элемент выполнен из материала с эффектом памяти формы и предварительно термоциклирован 25 для увеличения поперечного сечения при нагревании до температуры мартенситного превращения, 4. Устройство по пп. 1, 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено теплоизо30 лирующими прокладками, установленными в корпусе между нагреваемыми элементами и эластичной камерой расширения. 5. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в щеках выполнены каналы 35 для циркуляции охлаждающего агента. 6. Устройство по и 1, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что корпус образован двумя щеками и в поперечном сечении имеет форму эллипса, длина малой оси которого равна по 40 меньшей мере 85 от длины его большей оси, ориентированной в направлении раздвижки щек. 7. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что продольные края щек разно45 полярно намагничены. 1663188 1663188 К гидростанции
