SU1663188A1 - Устройство дл разрушени монолитных объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике разрушени  горных пород и м.б. использовано в горной пром-ти и в строительстве. Цель изобретени  - повышение эффективности разрушени  за счет увеличени  распорного усили  и допустимой величины раздвижки щек (Щ). Стенки трубчатого корпуса (К) устр-ва образованы двум  продольно установленными распорными Щ. Последние выполнены из материала с эффектом пам ти формы и предварительно термоциклированы дл  увеличени  радиуса их кривизны в поперечном сечении при нагревании до температуры мартенситного превращени . Кажда  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 кра х. Сопр гаема  поверхность полукольца 4 между составными част ми Щ снабжена полупроводниковыми пленочными электронагревательными элементами 7, подсоединенными к электросети. Сопр гаема  поверхность полукольца 5 снабжена каналами 9 дл  циркул ции охлаждающей жидкости. Между Щ установлены вставки (В) 10 трапецеидального поперечного сечени . При этом В 10 прилегают наклонными сторонами к скосам Щ и обращены большими основани ми к продольной оси К. На торцах К установлены фланцы со штуцерами подвода рабочего тела под давлением, жестко св занные продольным несущим элементом. Последний установлен соосно продольной оси К. В полости К между Щ и В 10 установлена сообщенна  со штуцерами эластична  камера расширени . При подаче в последнюю рабочей среды она расшир етс . При этомВ 10 перемещаютс  и раздвигают Щ, образующие при распирании монолита трещину. При последующем нагревании элементов 7 раздвигаютс  продольные кра  Щ, которые расшир ют трещину. 6 з.п.ф-лы. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике разрушени  горных пород в горной промышленности и железобетонных, бетонных и т.п. монолитов в строительстве.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности разрушени  за счет увеличени  распорного усили  и допустимой величины раздвижки щек.

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 дл  разрушени  монолитных объектов содержит помещенный в отверстие 1 монолита 2 трубчатый корпус,

стенки которого образованы продольно установленными двум  распорными щеками 3 из материала с эффектом пам ти формы , например из никелида титана ТН-1, предварительно термоциклированного дл  увеличени  радиуса кривизны их дугообразного поперечного сечени  при нагревании, при напр жении наведени  30 кг/мм2. Тер- моциклирование производитс  дл  придани  материалу способности работать циклически. Дл  никелида гитана марки ТН-1 температуры начала и конца мартен- ситных превращений соответственно равны 30 и 250°С, а деформаци  превращени  (относительное удлинение в процессе обратимого восстановлени  формы) составит в среднем 6-12%, При этом кажда  распорна  щека 3 выполнена составной по толщине в виде двух соосных полуколец 4 и 5, имеющих в поперечном сечении форму полуэллипса , где длина малой оси составл ет по меньшей мере 85% от длины большой оси, ориентированной в направлении раздвижки щек. Полукольца 4 и 5 своими продольными кра ми разнопол рно намагничены, что обеспечивает прит гивание полуколец 4 и 5 друг к другу. Сопр гаема  поверхность 6 полукольца 4 между составными част ми щек снабжена полупроводниковыми пленочными электронаг- .ревательными элементами 7, подсоединенными к электросети (не показано ), служащими системой нагревани , а сопр гаема  поверхность 8 полукольца 5 снабжена каналами 9 дл  циркул ции охлаждающей жидкости. Между распорными щеками 3 установлены вставки 10 трапецеидального поперечного сечени  и спиральна  эластична  камера 11 расширени , охватывающа  продольный несущий элемент (стержень) 12 катушки опорного элемента 13, фланцы 14 которого устанавливаютс  в буртах 15 распорных щек 3, т.е. на торцах корпуса. Катушка опорного элемента 13 выполнена из материала с эффектом пам ти формы, например из никелида титана ТН-1, предварительно термоциклированного при напр жении наведени  30 кг/мм2 дл  увеличени  поперечного сечени , нагрев которой до температуры мартенситного превращени  осуществл етс  известными способами, например электронагревом (не показано). Внутренн   поверхность 16 распорных щек 3 и наружна  поверхность 17 катушки опорного элемента 13 снабжены термоизолирующими прокладками 18, выполненными из высокопрочной керамики, например из стеатита или асбеста, т.е. прокладки 18 установлены между нагреваемыми элементами

и камерой 11. Каналы 9 расположены вдоль поверхности 8, имеющей форму змеевика с открытыми входом 19 и выходом 20. Распорные щеки 3 и вставки 10 зафиксированы

кольцевыми пружинами 21 и 22, расположенными в пазах 23 распорных щек 3. Катушка опорного элемента 13 имеет прорезь 24 дл  прохождени  в ней камеры 11, на концах которого надеты штуцеры 25 флан0 цев дл  подвода рабочего тела под давлением . На одном из штуцеров 25 надета гайка-заглушка 26.

Щеки установлены с возможностью раздвижки в диаметрально противополож5 ных направлени х и имеют наклонные внутрь корпуса скосы на продольных кра х. Вставки 10 прилегают наклонными сторонами к скосам щек и обращены большими основани ми к продольной оси корпуса.

0 Фланцы жестко св заны между собой несущим элементом, соосным продольной оси корпуса. Камера 11 установлена в полости корпуса между щеками и вставками.

Устройство работает следующим обра5 зом.

В пробуренные отверсти  1 монолита 2, например железобетона, устанавливают устройства 27 в необходимых количествах, согласно расчету, соединив их между собой

0 последовательно, тогда гайка-заглушка 26 устанавливаетс  только в нижем устройстве .

При подаче рабочей среды от гидравлической станции (не показано) через штуцер

5 25 в камеру 11, последн   расшир етс  и перемещает вставки 10, что раздвигает распорные щеки 3, которые, раздвига сь на всю высоту вставки 10, распирают монолит 2. В монолите 2 образуетс  трещина,

0 Катушку опорного элемента 13 и полупроводниковые пленочные электронагревательные элементы 7 распорных щек 3 подключают к источнику тока промышленного напр жени  и частоты. Под действием

5 температуры за счет деформационно-силовых свойств предварительно термоциклированного материала с эффектом пам ти формы распорные щеки 3 и катушка опорного элемента 13 увеличиваетс  в диаметре.

0 Продольные кра  щек раздвигаютс  (увеличиваетс  радиус кривизны поперечного сечени  щек) и тем самым по вл етс  возможность дл  нового хода вставок 10, т.е. фактически увеличиваетс  ход вставок,

5 а значит ход щек и ширина образованной трещины.

Распорные щеки 3 дав т на монолит 2, что позвол ет расширить трещину и обеспечить раст гивание арматуры в железобетоне . Экспериментально установлено, что дл 

материала из никелида титана ТН-1, термо- циклированного при напр жении наведени  30 кг/мм2, величина усили  возврата должна составл ть 6-7% от величины развиваемого рабочего усили , т.е. генериру- ютс  напр жени , величина которых составл ет 500-700 МПа.

Подвод тепла прекращаетс . Распорные щеки 3 охлаждаютс  подачей холодной воды на вход 19, а катушка опорного эле- мента 13 охлаждаетс  за счет температуры окружающей среды.

Подаетс  рабоча  среда от гидравлической станции (не показано) через штуцер 25 в эластичный рукав 11, последний, расши- р  сь, раздвигает распорные щеки 3, что обеспечивает дальнейшее расширение трещины и разрыв арматуры в железобетоне.

При сн тии давлени  распорные щеки 3 приход т в свое первоначальное положение под действием кольцевых пружин 22. Устройство устанавливают в следующее отверстие м.оиолита и цикл повтор етс .

Claims (7)

1. Устройство дл  разрушени  монолитных объектов, включающее трубчатый корпус , стенки которого образованы продольно установленными с возможностью раздвижки в диаметрально противоположных на- правлени х щеками дугообразного поперечного сечени  с наклонными внутрь корпуса скосами на продольных кра х и вставками трапецеидального поперечного сечени , расположенными между щеками, прилегающими наклонными сторонами к скосам щек и обращенными большими основани ми к продольной оси корпуса, установленные на торцах трубчатого корпуса фланца со штуцерами подвода рабочего те- ла под давлением, продольный несущий элемент жестко св зывающий фланцы между собой и установленный соосно продольной оси корпуса, эластичную камеру расширени , установленную в полости кор-

пуса между щеками и вставками и сообщенную со штуцерами подвода рабочего тела под давлением, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности разрушени  за счет увеличени  распорного усили  и допустимой величины раздвижки щек, оно снабжено системой нагревани , а щеки выполнены из материала с эффектом пам ти формы и предварительно термоцик- лированы дл  увеличени  радиуса их кривизны в поперечном сечении при нагревании до температуры мартенситного превращени .

2.Устройство поп. Т.отличающее- с   тем, что кажда  щека выполнена составной по толщине, а система нагревани  выполнена в виде полупроводниковых пленочных электронагревательных элементов , расположенных между составными част ми щек на их поверхности.

3.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что продольный несущий элемент выполнен из материала с эффектом пам ти формы и предварительно термоциклирован дл  увеличени  поперечного сечени  при нагревании до температуры мартенситного превращени .

4.Устройство попп. 1,3, отличающее с   тем, что оно снабжено теплоизолирующими прокладками, установленными в корпусе между нагреваемыми элементами и эластичной камерой расширени .

5.Устройство по пп. 1 и 2, отличающее с  тем, что в щеках выполнены каналы дл  циркул ции охлаждающего агента.

6.Устройство поп. 1,отличающеес  тем, что корпус образован двум  щеками и в поперечном сечении имеет форму эллипса, длина малой оси которого равна по меньшей мере 85% от длины его большей оси, ориентированной в направлении раздвижки щек.

7.Устройство поп. 1,отличающеес  тем, что продольные кра  щек разно- пол рно намагничены.

угпф //// /// /// /// /// /// ///

-92

Я

881C99L

27

// W Фиг. Z К гидростанции

.Хладоагент

II