Способ направленного раскола монолитных объектов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 E 21 С 37/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ зом. (21) 4169728/03 (22) 26.11.86 (46) 07.08.92. Бюл. % 29 (71) Карагандинский политехнический институт и Степанакертский комбинат строительных материалов (72) А,С,Сагинов, Ю,А,Векслер, А,М.Манучаров, А.M,Àáðàìÿí, А.А.Барский, Г.Г.Дружинин, Е,М.Майлыбаев, С.И.Шевцов, А.Л,Ким и М.Н.Тлеугалиев (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1048115, кл. Е 21 С 37/02, 1982, Авторское свидетельство СССР

М 1040145, кл, Е 21 С 37/02, 1981. (54) СПОСОБ НАПРАВЛЕННОГО РАСКОЛА

МОНОЛИТНЫХ ОБЬЕКТОВ (57) Изобретение относится к горной промсти и строительству. Цель изобретения— повйшение качества направленного раскола за счет создания оптимальной для направленного развития трещин структуры

Изобретение относится к горной промышленности и строительству и может быть использовано для направленного разруше, ния монолитных объектов (природного камня, бетонов и т.д.).

Целью изобретения является повышение качества направленного раскола за счет создания оптимальной для направленного развития трещин структуры поля напряжений в монолите. . Способ поясняется схемой расположения систем клин — щека в шпурах строчки, представленной на чертеже.

Способ реализуется следующим обра5U«1752950 А1 поля напряжений в монолите, Отрываемый блок 1 от монолитного объекта 2 оконтуривают по плоскости 3 намеченного раскола строчкой шпуров (Ш) 4, в которые вставляют распорные приспособления 5, выполненные в виде клин (К) 7.— щеки 6. При этом в нечетных Ш 4 щеки 6 и К 7 ориентируют по линии намеченного откола(ЛНО), а в четных — перпендикулярно ЛНО. Затем нагружают первоначально К 7 до упора в четных Ш 4, создавая противонаправленными распорными усилиями локальные концентрации напряжений сжатия по ЛНО, после чего нагружают К 7 в нечетных Ш 4 до полного трещинообразования. Возникающие напряжения растяжения и сжатйя приводят к увеличению концентрации напряжений в характерных точках ЛНО по сравнению с нагружением, при котором возйикают только растягивающие или сжимающйе йайряжения. 1 з,п. ф-лы, 1 ил.

Отрываемый блок 1 от монолитного объекта 2 оконтуривается по плоскости 3 намеченного раскола строчкой шпуров 4, в которые вставляют распорные приспособления — клин-щеки 5, причем в нечетных шпурах щеки 6 и клин 7 ориентируют по линии (в плоскости) намеченного откола, а в четных — перпендикулярно этой линии, затем нагружают клинья до упора в четных, шпурах, создавая тем самым противонаправленными распорными усилиями локальные концентрации напряжений сжатия по линии намеченного откола, после чего нагружают клинья в нечетных шпурах до полного трещинообразования, 4

1752950

Если внешние напряжения только сжимающие или растягивающие, то Л>О и при равенстве напряжений Л=1. В этом случае

Л1=0; Л2=1 и о =2Р.

„2 о =P(kz(1+ — )+

6 . г2

Зг4

+Л (1 + ) соэ 2 0) °

4 где Р— внешние напряжения;

1-Л «1+Л

Л =; kz= —;

2 2

Составитель А.Райский

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Слободяник

Редактор Т,Юрчикова

Заказ 2743 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10P

При реализации данного способа нагруженмя на линии. намеченного раскола возникают напряжения растяжения и сжатия, что приводит к увеличению концентрации напряжений в характерных точках линии раскола по сравнению с нагружением, при. котором возникают только растягивающие или сжимающие напряжения, Для объяснения этого эффекта воспользуемся решением плоской задачи теории упругости для пластины с отверстием, Тангенциальные нормальные напряжения 0 в пластине вокруг отверстия определяются известным классическим выражением;

Л вЂ” коэффициент бокового давления (отношение внешних напряжений, действу. ющих в двух взаимно перпендикулярных направлениях);

ro — радиус отверстия;

r, Π— полярные координаты точки вне отверстия.

На контуре отверстия r=ro и выражение для напряжений принимает вид

О =Р(2Л2+4 Л1со$2 ф б 7

Если внешние напряжения и сжимающие и растягивающие и равны между собой, тоЛ= -1,àk =1,hz=0è сг8=4Рcos2 О.

10 В точке на линии откола координата 9=0 и сгв =4Р, а в направлении, перпендикулярном линии откола, при 9=90 0 =-4Р, т.е, возникают значительные растягивающие напряжения, 15 Как видим, в этом случае напряжения о; в два раза большие, т.е, концентрация напряжений значительно возрастает.

Формула изобретения . 1. Способ направленного раскола моно20 литных объектов, включающий бурение строчки шпуров в плоскости намеченного раскола и нагружение монолита через шпуры противонаправленными для каждого из них распорными усилиями, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения качества направленного раскола за счет создания оптимальной для направленного развития трещины структуры поля напряжений в монолите, противонаправленные распор30 ные усилия ориентируют в шпурах строчки поочередно вдоль и перпендикулярно плоскости намеченного раскола.

2, Способ по и. 1, отл и ч а ю шийся

35 тем, что монолит нагружают с опережением противонаправленными распорными усилиями, ориентированными вдоль линии намоченного раскола.