ES2211032T3 - Proceso y dispositivo para hender piedras. - Google Patents

Abstract

Herramienta para el hendido en cubierta o en envuelta de rocas o para acuñar rocas en túneles, que comprende un cilindro hidráulico/neumático (2) con un primer pistón interno (3), estando provisto dicho primer pistón (3) de una presión hidráulico/neumática por suministro de un fluido a través de un conducto suministrador (1), y la fuerza del pistón (3) se transfiere a un dispositivo de acuñamiento, comprendiendo una cuña (10) que se puede desplazar entre portacuñas (11, 12) localizados en un agujero perforado (13), estando conectado el pistón (3) a un vástago de pistón (7) que discurre hasta un segundo pistón interno (8) localizado en una carcasa de pistón (6), siendo transferida la fuerza del primer pistón (3) al segundo pistón (8), para comprimir así los portacuñas (11, 12) hacia la roca circundante, y crear en ella una grieta a la presión apropiada, caracterizada porque la cuña (10) se localiza paralelamente al eje longitudinal y periféricamente en relación con el cilindro hidráulico/neumático (2).

Description

Proceso y dispositivo para hender piedras.

La presente invención se refiere a un proceso para formar túneles, hender piedras y especialmente hender en cubierta o envuelta de rocas o el hendido de rocas preferiblemente en bloques cuadrados, previamente trabajados o bloques con por lo menos una superficie recta o plana. La invención se refiere también a una herramienta para ejecutar el proceso.

En el hendido de bloques de piedra es habitual perforar una hilera de agujeros paralelos con una distancia regular entre sí donde ha de tener lugar el hendido/partido. En el hendido de rocas se ha usado convencionalmente explosivos, sustancias químicas o composiciones expansivas y/o diferentes tipos de herramientas de hendido.

Cuando son hendidas las rocas con explosivos, se carga de explosivos los agujeros previamente perforados en la roca y se les hace detonar para arrancar/hender el bloque. Tales cargas explosivas serán detonadas también con preferencia simultáneamente para arrancar así el bloque, algo que tiene como consecuencia que haya que realizar la determinación de la cantidad de explosivos o cargas explosivas con el máximo cuidado y precisión para evitar que el bloque se parta en trozos. Adicionalmente, cuando se trabaja con roca natural o piedras o losas decorativas, la piedra puede ser dañada por la explosión, y cuando se trabaja con explosivos existe también el riesgo de producir lesiones personales. Las desventajas de los explosivos son obvias ya que esto crea una gran cantidad de grietas, fisuras invisibles que no aparecen hasta que se trabaja la piedra y ello da lugar a grietas más o menos grandes en las masas de piedra que quedan después de la explosión, siendo éste un trabajo peligroso en el que la calidad del resultado es como mucho insegura.

Al hender rocas con sustancias químicas o composiciones expansivas se llenará inicialmente con tales sustancias los terrenos para que ejerzan posteriormente su efecto expansivo en la roca. Este método es mucho más controlable y lenitivo que el hendido de la roca con explosivos, pero aquí también es necesario actuar con cuidado y añadir la cantidad correcta del material expansivo para vencer la resistencia a la tracción de la roca, y adicionalmente será necesaria cierta manipulación posterior del material de piedra hendido. Adicionalmente, el hendido de la roca con un material químico expansivo llevará tiempo, y esto resulta poco apropiado para ser usado en una cantera de piedra efectiva.

Cuando se usa cuñas para hender la roca de acuerdo con la técnica anterior, las cuñas se introducirán gradualmente dentro de los agujeros perforados. La introducción de las cuñas se realizará frecuentemente utilizando un martillo de dos manos/hincapilotes neumático y finalmente las cuñas vencerán la resistencia a la tracción de la roca, dando lugar al hendido de la misma.

El modo más común de introducir las cuñas manualmente en la roca es perforando previamente los agujeros de hendido como se indica más arriba. Se coloca entonces una serie de cuñas dentro de los agujeros previamente perforados y luego se hincan secuencial y manualmente dentro de los agujeros comenzando el hendido en un borde de la roca, hincando la cuña más cerca del borde dentro de su agujero, hincando después la cuña siguiente en el agujero adyacente a la primera haciéndole descender dentro de su agujero, etc., y cuando se alcanza el borde más alejado de la roca, se repite la secuencia de hincado hasta que se parte una losa de la roca. Este hendido manual lleva evidentemente mucho tiempo y es penoso, resultando difícil el arranque de losas de roca de la roca madre más allá del alcance de la cuña o herramienta de hendido.

Los trabajos realizados con diferentes tipos de herramientas de hendido llevan también asociado peligro, aunque menos que cuando se usa explosivos, y tal hendido de la roca puede usarse también bajo condiciones en las que no es posible o adecuado volar la roca con explosivos. Sin embargo, el hendido de la roca plantea ciertas demandas en la herramienta de hendido, y el hendido de losas o bloques de roca hasta la fecha ha sido difícil porque no ha sido posible guiar suficientemente el hendido de la roca utilizando herramientas de hendido convencionales.

En la patente NO 113.161 se muestra una herramienta de hendido en la que una cuña deslizante está combinada con un vástago de pistón en el eje central de un cilindro hidráulico, y en la que dos o más piezas postizas de sección circular están conectadas con la carcasa del cilindro. Las piezas postizas tienen superficies angulares que forman en sentido descendente un espacio de cuña de estrechamiento. Surgen fuerzas de tracción en el bloque de piedra desde el agujero perforado cuando es presionada gradualmente la cuña deslizante dentro del espacio de cuña usando presión hidráulica. La desventaja de esta herramienta reside entre otros en la localización de la cuña deslizante en el centro de la herramienta, ya que esto imposibilita el hendido de losas finas a partir de bloques de piedra y es además imposible hender la losas más abajo que la longitud presentada por la herramienta de cuña. Cada cuña es adicionalmente una unidad muy pesada y es poco apropiada para una producción práctica de losas de piedra natural o trabajar en túneles. Además, las cuñas deben tener un equipo hidráulico apropiado a causa de la alta presión que es necesario producir en la herramienta, una presión que depende del tipo de roca que hay que hender y que con tipos de roca con una gran resistencia a la tracción puede ser relativamente significativa.

Herramientas similares son conocidas por EP-A-305.553 y US-A-4.114.951.

Otra desventaja presentada por una herramienta de hendido que es ya conocida por la patente NO 113.161 es que tal herramienta comprende un vástago de pistón central en la cuña y que atraviesa las piezas postizas que están colocadas en el agujero perforado en la roca a hender. Dado que el vástago de pistón central en la cuña atraviesa las piezas postizas, que en consecuencia son separadas y presionadas contra los lados del agujero perforada, el vástago de pistón puede pegarse fácilmente al fondo del agujero perforado o puede romperse, algo que conduce a su vez a un rendimiento reducido, porque hay que perforar agujeros excesivamente largos cuando se usa este tipo de herramienta. Adicionalmente, la cuña descrita en esta patente anterior no es capaz de hender la roca en la proximidad inmediata de una superficie ya que la circunferencia total del cilindro es notablemente mayor que la cuña misma. Adicionalmente, es una desventaja el hecho de que toda la fuerza de la cuña se distribuya sobre una superficie muy pequeña, por lo que la roca puede dañarse consiguientemente en la zona de rotura dando lugar a un producto de mala calidad.

Por la patente NO 172.260 se conoce una herramienta para hender rocas que comprende un perno sujetador a introducir dentro de un agujero previamente perforado en el bloque de roca. La herramienta de hendido comprende además un mecanismo de brazo que es guiado por un cilindro hidráulico con un punto de impacto contra el bloque de piedra a una distancia dada del agujero perforado, y que actúa también como punto de anclaje para el perno sujetador de la herramienta. Cuando se suministra aceite hidráulico al cilindro hidráulico, la herramienta recibe una fuerza de empuje desde el punto de impacto en el bloque de piedra por lo que se produce un movimiento de inclinación en la herramienta. Esto tiene como consecuencia que el perno sujetador se incline contra los lados adyacentes del agujero perforado, por lo que se producen fuerzas de tijera de tracción en la roca. La desventaja de tal método de hendido es que la cuña tendrá una fuerza rompedora formada en punta lo que da lugar a un alto grado de deformaciones alrededor del punto de rotura, y cuando se parte losas delgadas se creará una forma de bloque muy irregular en el producto ya que las cuñas ejercen fuerza contra la superficie en vez de crear grietas iniciales contra el agujero perforado en su lado. Los bloques de tal forma irregular resultan muy poco agradables para los potenciales receptores de los bloques en bruto.

Es ya conocida una herramienta de hendido por la patente US-A-5.020.859 en la que se describe una herramienta de hendido que está diseñada de manera que las cuñas no puedan ser producidas con un diámetro tan pequeño que permitan producir rocas naturales o usarse en las contratas de obras. Un ejemplo facilitado en esta patente se basa en perforar agujeros con un diámetro superior a 105 mm, algo que resulta inapropiado para el hendido de losas finas de piedra. Además, está herramienta está prevista para hender materiales con una fuerza cohesiva muy grande, por ejemplo, para destruir hormigón armado.

Para hender piedra que haya sido provista de un cierto número de agujeros de perforación localizados a lo largo de una línea sensiblemente recta y siendo sensiblemente rectos a lo largo del eje de los agujeros de perforación, se necesita pues una herramienta que ejecute puntos de impacto que se sitúen principalmente en sentido diametral unos de otros dentro del agujero de perforación. Constituye también una ventaja el que la fuerza de hendido se localice bastante dentro del agujero de perforación.

Tal hendido de rocas, como se explica más arriba, es llamado hendido de cubierta o de envuelta. Por otro lado, el hendido de losas se ejecuta hoy en día principalmente de forma manual y con un martillo de dos manos, cuña y portacuñas, y esto constituye a menudo un trabajo peligroso y penoso. También se ha desarrollado una herramienta hidráulica/neumática para tal hendido de losas en la que, no obstante, un martillo de tipo hidráulico/neumático trabaja según los mismos principios que el hendido manual y este método no ha tenido desarrollo alguno ni se ha perfeccionado en los 30 últimos años. En consecuencia se necesita un método perfeccionado, más seguro y menos penoso para hender roca, en el que se mejore la seguridad y en el que se reduzca el porcentaje de desperdicios.

Actualmente, en la industria noruega y extranjera de bloques de piedra, se necesita una herramienta que cubra todas las necesidades de trabajo de las rocas, de tal modo que se pueda evitar en gran medida completamente los explosivos. Existe una necesidad particular de una herramienta que se pueda usar para hender rocas, un proceso que necesite menos trabajo en la industria de los bloques de piedra y que por su forma de trabajo ocasione menos lesiones al personal.

Con la presente invención se facilita un proceso para hender rocas en el que se ha perforado previamente una serie de agujeros en la roca, en el que los agujeros se sitúan con preferencia principalmente a lo largo de una línea imaginaria en la roca. La herramienta de hendido usada en el proceso comprende portacuñas que se colocan dentro de uno o más agujeros perforados en la roca, en el que los puntos de ataque de los portacuñas para hender la roca se sitúan principalmente uno junto a otro en el agujero perforada y en el que los portacuñas se orientan paralelamente a la línea imaginaria entre los agujeros perforados, expandiendo la herramienta de hendido con los portacuñas más que el diámetro de los agujeros perforados cuando la fuerza expansiva suministrada entre los portacuñas rebasa la fuerza de tracción de la roca por lo que se crea grietas iniciales entre los agujeros de perforación, expandiendo hacia abajo estas grietas a lo largo del eje de los agujeros perforados en la roca por la expansión ulterior de la cuña. Como se ha dicho más arriba, esto se consigue formando en la roca que hay que hender al menos un agujero dentro del cual se puede introducir una serie de cuñas. Colocando una o más cuñas dentro del agujero, la fuerza de acuñamiento trabajará radialmente hacia fuera del agujero con puntos de ataque situados principalmente a través uno de otro dentro del agujero, y la roca será separada por la creación de grietas en la misma, grietas que discurren principalmente a lo largo del eje de los agujeros perforados, haciendo la cuña que los portacuñas se separen a un diámetro que rebasa el diámetro del respectivo agujero previamente perforado y que rebasa la fuerza a la tracción de la roca. De este modo se puede hender bloques de la roca en la que se han perforado los agujeros. En el proceso de acuerdo con la invención los portacuñas 11, 12 son presionados hacia la periferia del agujero perforado con el dorso zz de la cuña contra la superficie de acuñamiento interior xx. Cuando la presión hidráulico/neumática vence la resistencia a la tracción de la piedra, se creará una grieta inicial entre los dos agujeros adyacentes, que se ampliará y al menos creará una grieta abierta a lo largo de la línea imaginaria entre los agujeros, donde la pared de roca dejada en el bloque de piedra es llamada superficie interior xx, y la otra pared de roca que es removida, es llamada superficie exterior yy. El proceso de acuerdo con la invención se caracteriza también por ser ejecutado por una herramienta como se describe más abajo, en la que los portacuñas presionan contra la periferia de su agujero pertinente por lo que se arranca la superficie exterior yy y queda la superficie interior xx, siguiendo la punta de la cuña la superficie interior xx y removiendo el resto del material de roca en una secuencia sucesiva de la descrita más arriba.

Poniendo sucesivamente un cierto número de cuñas en hileras y presionando sucesivamente los portacuñas radialmente espaciados con este método será en principio posible hender bloques de piedra tan grandes como se desee. Sin embargo, en la práctica el método tendrá limitaciones cuya consecuencia es que no será posible hender bloques de un tamaño ilimitado, pero estas limitaciones serán obvias para un experto en la materia en base en el conocimiento de la naturaleza de la roca pertinente, o pueden ser determinadas por pruebas convencionales y simples. Sin embargo, siempre que estén comprendidos dentro de los límites prácticos superiores para tal hendido de rocas, los problemas antes indicados pueden evitarse fácilmente.

Las rocas naturales hendidas entran dentro de tres grupos principales: piedra en bloque "tipos de gneis y granito", pizarra y mármol.

La piedra en bloque se produce a partir de tipos de roca que pueden ser partidos en grandes bloques y son de forma rectangular y cuadrática para su transformación ulterior tal como para la construcción de edificios y monumentos. En Noruega no se usa en gran cantidad con fines domésticos, por lo que la mayor parte del material se exporta con un precio establecido por metro cúbico. Por ejemplo, cuando se trabaja con larvikita que tiene un porcentaje de desperdicio del 95% aproximadamente, un 1% menos de desperdicio equivaldrá aproximadamente a un 20% más de material a vender. Normalmente el porcentaje de desperdicio en las canteras de explotación alcanzará el 98%. La reducción de este porcentaje de desperdicio es una de las desventajas que tiene el presente método y herramienta de hendido.

En relación con la pizarra, el proceso y dispositivo de acuerdo con la invención ofrecen una nueva y mejor oportunidad de usar menos explosivos y reducir por tanto el porcentaje de desperdicio. Los yacimientos de pizarra son trabajados arrancando primeramente un gran bloque de piedra de la montaña. Una vez arrancado el bloque, se produce las losas de pizarra finales mediante perforación y hendido. Usando el proceso y herramienta de acuerdo con la invención el personal que trabaja en la cantera conseguirá un mejor ahorro total debido al menor porcentaje de desperdicio y a un mejor rendimiento.

Además de la producción de piedra en bloque, el proceso y la herramienta de acuerdo con la invención pueden usarse también, por ejemplo para agrandar túneles, tales como túneles de ferrocarril, túneles de aguas y otras clases de túneles en los que no se puede usar explosivos y el método y la herramienta pueden usarse también cuando es necesario hender rocas en otros sitios donde no se pueda usar explosivos, tal como en zonas densamente pobladas.

El mismo método descrito más arriba para piedras en bloque y pizarra, puede usarse para hender mármol.

La presente invención se refiere también a una herramienta que se puede usar en el proceso de acuerdo con la invención para hender rocas, por ejemplo en el hendido controlado de bloques sueltos de roca. Bloques sueltos de roca se encuentran con frecuencia en propiedades agrícolas y en terrenos industriales y de viviendas.

Tanto el proceso como la herramienta de acuerdo con la invención pueden usarse cuando se necesite un hendido controlado de rocas independientemente de la clase de rocas que haya que hender y de la clase de hendido que se necesite, tanto para el hendido de bloques de roca, pizarra o mármol, como para agrandar túneles, etc.

Una realización de una herramienta de acuerdo con la invención será descrita más abajo con referencia a las figuras adjuntas 1:3a/d, en las que:

La figura 1 muestra la estructura de una realización de la herramienta de acuñamiento de acuerdo con la invención que se usa en el hendido de la roca con cuñas,

La figura 2 muestra una herramienta correspondiente a la mostrada en la figura 1, pero con líneas de referencia para las secciones de la figura, y

Las figuras 3a/d muestran las diferentes secciones transversales que se ha indicado en la figura 2.

El grupo de figuras comprende las figura 4/6 donde se muestra consideraciones meramente generales relativas al ángulo de acuñamiento de la herramienta de cuña de acuerdo con la invención.

Por consiguiente, la invención se refiere a un dispositivo hidráulico, neumático o mecánico, preferiblemente hidráulico/neumático como se indica en las figuras 1/3a/d. El dispositivo consiste en una herramienta para el hendido con cuñas de rocas y comprende un cilindro hidráulico 2 con un pistón interno 3 cuyo movimiento es efectuado por una presión hidráulica o neumática, preferiblemente una presión oleo-hidráulica. La presión de aceite suministrada al pistón 3 se transfiere a una cuña deslizante 10 que se puede introducir entre dos portacuñas 11, 12 que están localizados dentro de un agujero perforado. La unidad hidráulico/neumática es impulsada por un fluido, preferiblemente aceite que se suministra vía una conexión de aceite 1. La presión del cilindro de aceite puede ser regulada y el cilindro está equipado también con juntas tóricas 4, 5 que protegen contra la pérdida de aceite. El cilindro hidráulico 2 tiene montada circunferencialmente y alrededor de sus lados una carcasa 6 rodeando al cilindro hidráulico 2 que soporta y se conecta al cilindro del pistón 3. El pistón interno 3 está conectado a un vástago de pistón 7 y transfiere su fuerza a un segundo pistón 8 que se mueve dentro de la carcasa 6. En el fondo de la carcasa 6 está localizado un capuchón de extremo 9. La fuerza del pistón hidráulico/neumático 3 se transferirá en este dispositivo vía el vástago de pistón 7 al segundo pistón 8 que se mueve dentro de la carcasa 6, y posteriormente a la cuña deslizante 10 de forma que se pueda introducir esta cuña entre los portacuñas 11, 12, ampliando la distancia entre ellos.

En la herramienta de acuerdo con la invención se transfiere la fuerza desde un cilindro hidráulico de doble efecto a una cuña en su diámetro exterior de manera que se ejecute el hendido en la circunferencia exterior de la herramienta, y no en alargamiento de su eje central. La consecuencia de esto es que la herramienta de hendido de acuerdo con la invención cubre todas las áreas de uso apropiadas para agujeros perforados, por ejemplo, con agujeros perforados de 18 a 108 mm de diámetro. La herramienta se ajusta en cada caso para adaptarse al diámetro del agujero perforado. Tales diámetros estarán comprendidos normalmente dentro del intervalo de 24 a 76 mm, pero el tamaño de los agujeros perforados no es crítico para los fines de la invención. La herramienta de acuerdo con la invención puede usarse para acuñar excavaciones primarias y secundarias en canteras de piedra/losa, y además en el postratamiento hasta el artículo o productos finales. En el método usado actualmente los bloques de piedra son arrancados de la montaña mediante perforación, explosión o por aserrado con un alambre de diamante. Estimada a partir de la resistencia a la tracción de la roca, la presión de trabajo se situará normalmente dentro del intervalos de 150-200 bares con un diámetro del pistón de 80 mm, una longitud de carrera de 100 mm y con un inclinación de la cuña en el intervalo de 0-5 mm por 100 mm. Esto da un efecto de hendido de 12 mm.

De otro modo el diámetro de la cuña, la longitud de la carrera y el ángulo de la cuña variarán con el diámetro del agujero previamente perforado, y también con el tipo de piedra que hay que hender en envuelta. Generalmente las cuñas se dividen en varios grupos en relación con su campo de aplicación, y comprenden generalmente dos grupos principales, es decir, cuñas de fijación y cuñas de ajuste. Las cuñas de fijación se usan para sujetar o combinar dos partes, las cuñas de ajuste se usan para ajustar dos partes con relación entre sí. En el presente caso de hendido de rocas en envuelta, se usa generalmente cuñas de ajuste. Para fines de conclusión se mencionará que las cuñas de fijación deberían tener un pequeño ángulo para que se vuelvan autobloqueables, usualmente con un ángulo de 1/15>1/100, mientras que las cuñas de ajuste tendrán un ángulo más grande, usualmente en el intervalo 1/5->1/15. Las cuñas de ajuste no se vuelven autobloqueables y tienen que sujetarse contra el deslizamiento o desplazamiento en el agujero.

Un tercer grupo de cuñas son las cuñas cruzadas que son cuñas en las que la longitud de las cuñas es trasversal a la longitud de las partes que hay que sujetar entre sí. Si la dirección longitudinal de la cuña coincide con la dirección longitudinal de las partes que hay que combinar, la cuña se llama entonces cuña de longitud.

En las figuras 4-6 se indica rasgos meramente generales en relación con consideraciones que puede hacerse al escoger el tipo de cuña. Con cuñas que tienen un pequeño ángulo entre las superficies de la cuña, se puede conseguir una gran fuerza de acuñamiento R con una pequeña potencia en carrera K. Si no se considera la fricción, se conseguirá un hendido cuando K>R.tg = R_{1} sen y R_{1} =R/cos. Cuando se incluye la fricción (ver figura 6), se tiene debido a las fuerzas de presión R y R_{1} una fuerza friccional F_{0} = \mu.R a lo largo de una superficie de cuña y F_{1} = \mu.R_{1} a lo largo de la otra superficie de cuña, siendo \mu el coeficiente friccional pertinente.

Las fuerzas friccionales actuaran contra el movimiento de la cuña. Si, en vez del coeficiente friccional \mu se introduce el ángulo friccional correspondiente \rho determinado por \mu = tg\rho entonces

K= R.tg(\alpha+\rho) + R.tg\rho para el encaje, o

K= R.tg(\alpha+2\mu)

K= R.tg(\alpha-\rho)- R.tg\rho cuando se afloja la cuña.

Para acero contra acero el coeficiente de rozamiento es \mu =0,05->0,1 con lubricación con grasa, con lubricación con aceite \mu= 0,10->0,15 y con superficies secas \mu es aproximadamente 0,22. En la presente situación será normalmente suficiente estimar el coeficiente de rozamiento de aproximadamente \mu =0,22 entre la herramienta de acuñamiento y los portacuñas.

El uso de perforación y acuñamiento hidráulico en túneles no es un método muy extendido y tiene por tanto un potencial de crecimiento muy grande. Esto es especialmente relevante en aquellos países en que, debido a diferentes situaciones y circunstancias, es difícil tener acceso a los explosivos, o en áreas donde los tipos de roca son muy sueltos por lo que no resultan muy recomendables ni seguros los explosivos. Estas son entre otras las razones por las que el proceso y la herramienta de acuerdo con la presente invención tienen un gran potencial para el acuñamiento de rocas bajo prácticamente cualquier condición.

Ejemplo 1

En una operación de perfil pleno en un túnel con una configuración de roca suelta, a menudo se encuentra una clase de roca diferente en la que el equipo de perfil pleno no es capaz de penetrar. Dado que no es posible usar explosivos, resulta conveniente usar perforación y acuñamiento. Se perfora un agujero piloto con un diámetro de 5''(12,7 cm) y se ejecuta el acuñamiento contra el mismo. Los agujeros de acuñamiento son perforados con un diámetro de 32 mm y una longitud de 3 m. Con la herramienta de acuñamiento de acuerdo con la invención es posible acuñar a lo largo de toda la longitud de perforación.

Ejemplo 2

Para hender en envuelta un bloque de piedra de larvikita en bloques de dimensiones 1,60 x 3,0 x 2,0 m se ha usado agujeros previamente perforados con un diámetro de 24 mm en toda la profundidad de la piedra. Se formaron los agujeros en una línea con una distancia mutua de 1-20 cm uno de otro. En estos agujeros se colocaron portacuñas con dimensiones de 22,8 mm a lo largo de la línea imaginaria entre los agujeros de forma que al acuñar el bloque de piedra se retiró una losa de piedra en forma de placa del bloque de piedra de dimensiones de por lo menos la longitud entre los agujeros de perforación más externos. (Si los agujeros discurren a lo largo de toda la longitud del bloque de piedra, se retirará del bloque de piedra una losa de piedra que es igual a la longitud del bloque de piedra). Se coloca los portacuñas dentro de los agujeros. Entre los portacuñas se coloca una cuña de acuerdo con la invención con un diámetro de 18 mm. Cuando se suministra presión dependiendo de la dirección de hendido de la roca (dirección contra/hendido) de 100 bares en la dirección de hendido en la roca al pistón de la herramienta de hendido para hincar la cuña de la herramienta de hendido entre los portacuñas dentro de los agujeros, la piedra es hendida.

La presión de trabajo hidráulico/neumática en la herramienta de acuñamiento de acuerdo con la invención está comprendida preferiblemente, aunque no exclusivamente, en el intervalo de 150-200 bares. Los agujeros perforados en la roca se sitúan también preferiblemente, aunque no exclusivamente, en el intervalo de 18-108 mm, y los agujeros perforados tienen preferiblemente, pero no exclusivamente, una longitud de por lo menos 100 mm. El efecto de hendido de la herramienta de acuerdo con la invención tendrá como ejemplo un efecto de hendido de 175 toneladas a una presión en el cilindro hidráulico/neumático de 175 toneladas.

Claims (8)

1. Herramienta para el hendido en cubierta o en envuelta de rocas o para acuñar rocas en túneles, que comprende un cilindro hidráulico/neumático (2) con un primer pistón interno (3), estando provisto dicho primer pistón (3) de una presión hidráulico/neumática por suministro de un fluido a través de un conducto suministrador (1), y la fuerza del pistón (3) se transfiere a un dispositivo de acuñamiento, comprendiendo una cuña (10) que se puede desplazar entre portacuñas (11, 12) localizados en un agujero perforado (13), estando conectado el pistón (3) a un vástago de pistón (7) que discurre hasta un segundo pistón interno (8) localizado en una carcasa de pistón (6), siendo transferida la fuerza del primer pistón (3) al segundo pistón (8), para comprimir así los portacuñas (11, 12) hacia la roca circundante, y crear en ella una grieta a la presión apropiada, caracterizada porque la cuña (10) se localiza paralelamente al eje longitudinal y periféricamente en relación con el cilindro hidráulico/neumático (2).

2. Herramienta de acuñar de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el cilindro hidráulico/neumático (2) está diseñado para trabajar a una presión comprendida en el intervalo de 150-200

\hbox{bares.}

3. Herramienta de acuñar de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la herramienta es apropiada para instalarse en agujeros perforados con un diámetro comprendido en el intervalo de 18-108 milímetros y que tiene una longitud de por lo menos 100 milímetros.

4. Herramienta de acuñar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, ca- racterizada porque la herramienta tiene un efecto de hendido de 175 toneladas a una presión en el cilindro neumático/hidráulico (2) de 175 tonela-
das.

5. Proceso para el hendido en cubierta o en envuelta de rocas y/o para acuñar rocas en túneles, que comprende la perforación de por lo menos dos agujeros en el material de roca que hay que remover, situándose los agujeros en una línea imaginaria sensiblemente recta, introduciendo en los agujeros los portacuñas a lo largo de la línea imaginaria, e introduciendo cuñas entre los portacuñas, teniendo las cuñas un tamaño que es mayor que el diámetro de los agujeros perforados, ajustándose la cuña entre los portacuñas de tal manera que

I)

las cuñas se hinquen sucesivamente dentro de los agujeros al presionar los portacuñas contra la periferia del agujero perforado con la punta (zz) de la cuña contra la superficie interior (xx) del agujero;

II)

cuando la presión hidráulico/neumática rebasa la fuerza a la tracción de la roca, se crea una grieta inicial entre por lo menos dos de los agujeros, y se expande sucesivamente la grieta a lo largo de la línea imaginaria entre los agujeros, siendo la pared de piedra interior la superficie interior (xx) y siendo la pared de piedra exterior la superficie exterior (yy),

caracterizado porque se ejecuta el proceso con una herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, presionando los portacuñas (11, 12) contra la periferia del agujero pertinente de tal modo que se rompa la superficie exterior (yy) y que quede la superficie interior (xx), siguiendo la punta de la cuña (zz) principalmente la superficie interior (xx) para remover así sucesivamente el material de piedra arrancado.

6. Proceso de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se ejecuta el hendido a una presión hidráulico/neumática dentro del intervalo de 150-200 bares.

7. Proceso de acuerdo con la reivindicación 5, 6, caracterizado porque los agujeros perforados en el material de piedra tienen un diámetro dentro del intervalo de 18-108 mm, y una longitud de por lo menos 100 mm.

8. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5-7, caracterizado porque se usa una herramienta con un efecto de hendido de 175 toneladas a una presión en el cilindro hidráulico/neumático de 175 toneladas.