Способ направленного раскола монолитных объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2950 1)5 Е 21 С 37/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 12(21) 4169728/03 . поля напряжений в монолите, Отрываемый (22) 26.11.86 блок 1 от монолитного объекта 2 оконтури- (46) 07.08.92. Бюл. % 29:вают по плоскости 3 намеченного раскола (71) Карагандинский политехнический инс- строчкой шпуров(Ш)4, вкоторыевставляют титут и Степанакертскийкомбинатстрои- . распорные приспособления 5, выполнен- тельных материалов . ные в виде клин (К) 7 - щеки 6. При этом в (72) А,С,Сагинов, Ю,А,Векслер, А,М,Мануча- нечетных Ш 4 щеки 6 и К 7 ориентируют по . ров, А.М,Абрамян, А.А.Барский, Г.Г.Дружи- линии намеченного откола(ЛНО), а в четных нин, Е,М,Майлыбаев, С.И.Шевцов, А.Л,Ким - перпендикулярно ЛНО. Затем нагружают и М.Н,Тлеугалиев первоначально К 7 до упора в четных Ш 4, (56) Авторское свидетельство СССР создавая противонаправленными распор- М 1048115, кл. Е 21 С 37/02, 1982,ными усилиями локальные концентрацииАвторское свидетельство СССР . напряжений сжатия по ЛНО, после чего найт 1040145, кл; Е 21 С 37/02,1981, " гружают К 7 в нечетных Ш 4 до полного (54) СПОСОБ НАПРАВЛЕННОГО РАСКОЛА трещинообразования. Возникающие на- МОНОЛИТНЫХ ОБЬЕКТОВ .пряжения растяженияи сжатйя приводят к (57) Изобретение относится к горной пром- увеличению концентрации напряжений в сти и строительству. Цель изобретения - характерных точках ЛНО по сравнению с повышение качества направленногораско- нагружением, при котором возйикают тольла за счет создания. оптимальной для на- ко растягивающие илисжимающйе"йайряправленного развития трещин структуры жения, 1 з,п. ф-лы, 1 ил. зо Изобретение относится к горной промышленности и строительству и может бытьиспользовано для направленного разруше, ния монолитных объектов (природного камня, бетонов и т.д.).Целью изобретения является повышение качества направленного раскола за счетсоздания оптимальной для направленногоразвития трещин структуры поля напряжений в монолите.. Способ поясняется схемой расположения систем клин - щека в шпурах строчки,представленной на чертеже,Способ реализуется следующим обра 4Отрываемый блок 1 от монолитного объ- СЧ екта 2 оконтуривается по плоскости 3 намеченного раскола строчкой шпуров 4, в О которые вставляют распорные приспособ- (Я ления - клин-щеки 5, причем в нечетных .С) шпурах щеки 6 и клин 7 ориентируют по линии (в плоскости) намеченного откола, а в четных - перпендикулярно этой линии, за- ф тем 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,где Р - внешние напряжения; 1-Л 1+Л,Л 1 =; Л= - ; 22 оставитель А,Райскийехред М,Моргентал Корректор Н.Слободяни дактор Т,Юрчикова Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 2743 ВНИИППроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагар 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 Ов в пластине вокруг отверстия определяются известным классическим выражением; Л - коэффициент бокового давления (отношение внешних напряжений, действующих в двух взаимно перпендикулярных направлениях); го - радиус отверстия;г, О - полярные координаты точки вне отверстия.На контуре отверстия г=го и выражение для напряжений принимает вид и =Р(2 Л 2+4 Л 1 соз 2 фб 7 Если внешние напряжения только сжимающие или растягивающие, то Л 0 и при равенстве напряжений Л=1, В этом случае Если внешние напряжения и сжимающие и растягивающие и равны между собой,то Л= -1, а Л 1 =1, Л 2=0 и сгв =4 Р соз 2 О.10 В точке на линии откола координата О=Ои (те =4 Р, а в направлении, перпендикулярном линии откола, при 90 пд =-4 Р, т,е,возникают значительные растягивающиенапряжения,15 Как видим, в этом случае напряжения о;в два раза большие, т.е, концентрация напряжений значительно возрастает.Формула изобретения. 1. Способ направленного раскола моно 20 литных объектов, включающий бурениестрочки шпуров в плоскости намеченногораскола и иагружение монолита через шпуры противонаправленными для каждого изних распорными усилиями, о т л и ч а ю щ и 25 й с я тем, что, с целью повышения качестванаправленного раскола за счет созданияоптимальной для направленного развития трещины структуры поля напряжений вмонолите, противонаправленные распор 30 ные усилия ориентируют в шпурах строчкипоочередно вдоль и перпендикулярно плоскости намеченного раскола. 2, Способ по и. 1, отл и ч а ю щ и й с я 35 тем, что монолит нагружают с опережениемпротивонаправленными распорными усилиями, ориентированными вдоль линии намоченного раскола.