CN101144383A - 一种岩石或混凝土的裂开方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
一种岩石或混凝土的裂开方法及其装置，该方法如下：在岩石或混凝土上钻盲孔；在盲孔口部安装封口锁紧连接装置，并与盲孔呈密封状态；用耐高压管将封口锁紧连接装置与高压发生器连接；启动高压发生器，将高压介质输送盲孔内，直至岩石或混凝土裂开。该装置包括高压发生器、耐高压管、封口锁紧装置和下端封闭的可膨胀套，所述封口锁紧装置的出口端与可膨胀套上端密封连接；所述耐高压管一端与封口锁紧装置的进口端密封连接；所述耐高压管的另一端与所述高压发生器出口端密封连接。本发明具有安全性高、成本低、操作方便、膨胀率一致不受时间影响、不受环境温度影响、不污染环境的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种裂开岩石或混凝土等其它比较坚硬的固体物的方法，以及实现该方法的专用装置。
背景技术
石料开采或水泥混合物裂开，一直沿用钻孔后用***或黑火药***的方法，使用***或黑火药***开采岩石或将水泥混合物裂开，首先是存在不安全的问题，如果是开采用于基料的岩石，如花岗岩石，由于它的***力对石材破坏力极大，造成出材率低下，使原本很好的石材变为废料，即浪费了资源又破坏了环境；近年来虽然出现了水泥膨胀剂，它与***或黑火药***的方法比较，其优点是比较安全，但是，它存在的问题也是显而易见的。一是成本高，压缩了使用者的利润空间，使用者不愿使用；二是操作技术要求过高，对灌注时间及温度极为敏感，调溶后它一直在发生着化学变化，前期与后期灌入石料或水泥混合物孔中的膨胀率难得一致；三是受环境温度影响大，在环境温度5度以下就无法使用；四是化学反应时间长，在常温下，一般需要5-6个小时的反应时间；五是污染环境。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题，向社会提供一种安全、方便及无污染的岩石或混凝土的裂开方法及其装置。
本发明的技术方案是：提供一种岩石或混凝土的裂开方法，包括如下步骤：
(1)、在欲被裂开的岩石或混凝土上钻盲孔；
(2)、在盲孔口部安装封口锁紧连接装置，所述封口锁紧连接装置的外壁与所述盲孔的内壁紧锁，并与盲孔呈密封状态；
(3)、用耐高压管将封口锁紧连接装置与高压发生器连接；
(4)、启动高压发生器，将高压介质输送盲孔内，盲孔内壁受压，直至欲被裂开的岩石或混凝土裂开。
在第一步中钻盲孔时，如在欲被裂开的岩石或混凝土的盲孔内壁上存在裂纹，可在封口锁紧连接装置出口处加装一端开口的可膨胀套，所述可膨胀套与所述封口锁紧连接装置密封连接。
如果是为了获得规则几何形状的岩石或混凝土，则在欲被裂开的岩石或混凝土的至少两个侧面和底面上钻盲孔。
如需在欲被裂开的岩石或混凝土上钻许多盲孔时，为了减少钻盲孔的数量，可用孔内刻槽器在所钻出的盲孔内壁上切槽。
在所述第四步中的高压介质为液体或气体。为液体介质时，最好使用水，其成最低。
一种实现上述权利要求裂开方法的装置，包括高压发生器、耐高压管、封口锁紧连接装置；所述耐高压管一端与封口锁紧连接装置的进口端密封连接；所述耐高压管的另一端与所述高压发生器出口端密封连接。
所述封口锁紧连接装置包括带膨胀段的膨胀管、带锥头的螺杆，所述螺杆套在所述膨胀管内，螺杆上的锥头位于膨胀管的膨胀段内，在所述膨胀管外壁上设有密封圈；在螺杆上有一轴向贯通整个螺杆的通孔，在螺杆上端丝接有张紧螺母。
在所述膨胀管远离膨胀段一端有一截止口段，该止口段的外径大于与其相接地膨胀管的外径，形成一个止口台阶。
所述可膨胀套是用具有延展性能的材料所制作而成的管状体。
在所述封口锁紧连接装置的出口端连接有一端开口的可膨胀套，所述封口锁紧连接装置与可膨胀套密封连接。
本发明的优点是：与用***或黑火药***的方法相比，具有安全性更高的优点；与用水泥膨胀剂的方法相比，具有成本低、操作方便、膨胀率一致不受时间影响、不受环境温度影响、不污染环境的优点。
附图说明
图1是本发明装置的一种实施例的立体结构示意图；
图2是图1中的封口锁紧连接装置的中剖结构示意图；
图3是图2中的封口锁紧连接装置与岩石或混凝土结合的剖视结构示意图。
具体实施方式
请参见图1和图2，图1和图2所示为一种裂开装置，包括能产生10MPa至560MPa的高压发生器1、耐高压管2、封口锁紧连接装置3和下端封闭的可膨胀套4，所述封口锁紧连接装置3的出口端可膨胀套4上端密封连接；所述耐高压管2出口端通过快换接头5与封口锁紧连接装置3的进口端密封连接；所述耐高压管2的进口端与所述高压发生器1出口端密封连接。所述高压发生器1可以采用压力大于或等于10MPa的水压机，在水压机上设有压力表11。所述封口锁紧连接装置3包括带膨胀段311的膨胀管31、带锥头321的螺杆32，所述螺杆32套在所述膨胀管31内，在所述膨胀管31的外壁上设有多道密封圈313，该密封圈最好使用U形密封圈，在螺杆32上部设置有一个卸荷阀7，卸荷阀7与通孔322相通，用于当本发明采用高压液体时，首先对盲孔进行排空，也就是排出盲孔内的空气。螺杆32上的锥头321位于膨胀管31的膨胀段311内，所述螺杆32的锥头321的底面直径略大于膨胀管31的膨胀段311的底面直径；在螺杆32上有一轴向贯通整个螺杆32的通孔322，在螺杆32上端丝接有张紧螺母33。整个封口装置3的结构类似于目前所用的膨胀螺丝，所不同的是它整体上要远远大于膨胀螺丝，并且在螺杆上有一轴向贯通整个螺杆32的通孔322，以利高压气体或液体进入可膨胀套4；可膨胀套4可以用具有延展性能的材料所制作而成的管状体，如制作成乳胶管、橡胶管、塑胶管、尼龙管或簿壁金属管等等。可膨胀套4的开口端固接在螺杆32上的锥头321上。
作为对本发明的改进，可以在所述膨胀管31远离膨胀段311一端设有一截止口段312，该止口段312的外径大于与其相接地膨胀管31的外径，形成一个止口台阶，这个止口台阶可以用于与孔21紧固配合。
图3是图2中的封口锁紧连接装置与岩石或混凝土结合的剖视结构示意图。
使用时，将可膨胀套4放入在岩石或水泥混合物预先打好的孔21内，其开口端固接在螺杆32上的锥头321上，再将封口锁紧连接装置3的大部分置入孔21的入口处，让止口段312顶在孔21的口上，拧紧张紧螺母33，让封口锁紧连接装置3的膨胀段311张开，并与孔21的内壁紧配合；然后，再通过快换接头5与耐高压管2密封连接，为了防止本发明中某一个或某几个封口锁紧连接装置3出现问题时，整个装置的工作不受影响，最好在快换接头5与耐高压管2之间加装一个单向阀或者截止阀8，当其中的一个或几个封口锁紧连接装置3出现问题时，只需关闭出现了问题的这一个或这几个锁紧连接装置3，就可以了。如此安装后，本发明就可以使用了。
使用上述装置开采岩石或裂开混凝土时，可以使用如下方法。
(1)、在欲被裂开的岩石或混凝土上钻盲孔；
(2)、在盲孔口部安装封口锁紧连接装置，所述封口锁紧连接装置的外壁与所述盲孔的内壁紧锁，并与盲孔呈密封状态；
(3)、用耐高压管将封口锁紧连接装置与高压发生器连接；
(4)、启动10MPa至560MPa的高压发生器，将高压介质输送盲孔内，盲孔内壁受压，直至欲被裂开的岩石或混凝土裂开。
在第一步中钻盲孔时，如在欲被裂开的岩石或混凝土的盲孔内壁上存在裂纹，可在封口锁紧连接装置出口处加装一端开口的可膨胀套，所述可膨胀套与所述封口锁紧连接装置密封连接，这种情况下，高压发生器则是向可膨胀套内送高压介质，如水，使可膨胀套受压膨帐，而胀开岩石或混凝土。
如果是为了获得规则几何形状的岩石或混凝土，钻盲孔时，则可在欲被裂开的岩石或混凝土的至少两个侧面和底面上钻盲孔。
如需在欲被裂开的岩石或混凝土上钻许多盲孔时，为了减少钻盲孔的数量，可用孔内刻槽器在所钻出的盲孔内壁上切槽。
采用高压液体时，最好为水。采用高压气体时，最好使用压缩空气。
Claims (10)
1.一种岩石或混凝土的裂开方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)、在欲被裂开的岩石或混凝土上钻盲孔；
(2)、在盲孔口部安装封口锁紧连接装置，所述封口锁紧连接装置的外壁与所述盲孔的内壁紧锁，并与盲孔呈密封状态；
(3)、用耐高压管将封口锁紧连接装置与高压发生器连接；
(4)、启动10MPa至560MPa的高压发生器，将高压介质输送盲孔内，盲孔内壁受压，直至欲被裂开的岩石或混凝土裂开。
2.根据权利要求1所述的岩石或混凝土的裂开方法，其特征在于：在欲被裂开的岩石或混凝土的盲孔内壁上存在裂纹时，可在封口锁紧连接装置出口处加装一端开口的可膨胀套，所述可膨胀套与所述封口锁紧连接装置密封连接。
3.根据权利要求1或2所述的岩石或混凝土的裂开方法，其特征在于：如果是为了获得规则几何形状的岩石或混凝土，钻盲孔时，则可在欲被裂开的岩石或混凝土的至少两个侧面和底面上钻盲孔。
4.根据权利要求3所述的岩石或混凝土的裂开方法，其特征在于：如需在欲被裂开的岩石或混凝土上钻许多盲孔时，为了减少钻盲孔的数量，可用孔内刻槽器在所钻出的盲孔内壁上切槽。
5.根据权利要求1、2或4所述的岩石或混凝土的裂开方法，其特征在于：在所述第四步中的高压介质为液体或气体。
6.一种实现上述权利要求裂开方法的装置，其特征在于：包括高压发生器、耐高压管、封口锁紧连接装置；所述耐高压管一端与封口锁紧连接装置的进口端密封连接；所述耐高压管的另一端与所述高压发生器出口端密封连接。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述封口锁紧连接装置包括带膨胀段的膨胀管、带锥头的螺杆，所述螺杆套在所述膨胀管内，螺杆上的锥头位于膨胀管的膨胀段内，在所述膨胀管外壁上设有密封圈；在螺杆上有一轴向贯通整个螺杆的通孔，在螺杆上端丝接有张紧螺母。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：在所述膨胀管远离膨胀段一端有一截止口段，该止口段的外径大于与其相接地膨胀管的外径，形成一个止口台阶。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于：在所述封口锁紧连接装置的出口端连接有一端开口的可膨胀套，所述封口锁紧连接装置与可膨胀套密封连接。
10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于：在螺杆32上部设置有一个卸荷阀7，卸荷阀7与通孔322相通。
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