專利名稱：一種巖石或混凝土的裂開方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裂開巖石或混凝土等其它比較堅(jiān)硬的固體物的方法，以及實(shí)現(xiàn)該方法的專用裝置。
技術(shù)背景石料開采或水泥混合物裂開， 一直沿用鉆孔后用炸藥或黑火藥爆 破的方法，使用炸藥或黑火藥爆破開采巖石或?qū)⑺嗷旌衔锪验_，首 先是存在不安全的問題，如果是開采用于基料的巖石，如花崗巖石， 由于它的爆破力對(duì)石材破壞力極大，造成出材率低下，使原本很好的石材變?yōu)閺U料，即浪費(fèi)了資源又破壞了環(huán)境；近年來雖然出現(xiàn)了水泥膨脹劑，它與炸藥或黑火藥爆破的方法比較，其優(yōu)點(diǎn)是比較安全，但是，它存在的問題也是顯而易見的。 一是成本高，壓縮了使用者的利潤(rùn)空間，使用者不愿使用；二是操作技術(shù)要求過高，對(duì)灌注時(shí)間及溫度極為敏感，調(diào)溶后它一直在發(fā)生著化學(xué)變化，前期與后期灌入石料或水泥混合物孔中的膨脹率難得一致；三是受環(huán)境溫度影響大，在環(huán)境溫度5度以下就無法使用；四是化學(xué)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，在常溫下， 一般需要5-6個(gè)小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間；五是污染環(huán)境。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服上述問題，向社會(huì)提供一種安全、方便及無 污染的巖石或混凝土的裂開方法及其裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種巖石或混凝土的裂開方法，包括 如下步驟 (1) 、在欲被裂開的巖石或混凝土上鉆盲孔；(2) 、在盲孔口部安裝封口鎖緊連接裝置，所述封口鎖緊連接 裝置的外壁與所述盲孔的內(nèi)壁緊鎖，并與盲孔呈密封狀態(tài)；(3) 、用耐高壓管將封口鎖緊連接裝置與高壓發(fā)生器連接；(4) 、啟動(dòng)高壓發(fā)生器，將高壓介質(zhì)輸送盲孔內(nèi)，盲孔內(nèi)壁受 壓，直至欲被裂開的巖石或混凝土裂開。在第一步中鉆盲孔時(shí)，如在欲被裂開的巖石或混凝土的盲孔內(nèi)壁 上存在裂紋，可在封口鎖緊連接裝置出口處加裝一端開口的可膨脹套， 所述可膨脹套與所述封口鎖緊連接裝置密封連接。如果是為了獲得規(guī)則幾何形狀的巖石或混凝土，則在欲被裂開的 巖石或混凝土的至少兩個(gè)側(cè)面和底面上鉆盲孔。如需在名大;故裂開的巖石或混凝土上鉆許多盲孔時(shí)，為了減少鉆盲 孔的數(shù)量，可用孔內(nèi)刻槽器在所鉆出的盲孔內(nèi)壁上切槽。在所述第四步中的高壓介質(zhì)為液體或氣體。為液體介質(zhì)時(shí)，最好 使用水，其成最低。一種實(shí)現(xiàn)上述權(quán)利要求裂開方法的裝置，包括高壓發(fā)生器、耐高 壓管、封口鎖緊連接裝置；所述耐高壓管一端與封口鎖緊連接裝置的 進(jìn)口端密封連接；所述耐高壓管的另一端與所述高壓發(fā)生器出口端密 封連接。所述封口鎖緊連接裝置包括帶膨脹段的膨脹管、帶錐頭的螺桿， 所述螺桿套在所述膨脹管內(nèi)，螺桿上的錐頭位于膨脹管的膨脹段內(nèi)， 在所述膨脹管外壁上設(shè)有密封圏；在螺桿上有一軸向貫通整個(gè)螺桿的 通孔，在螺桿上端絲接有張緊螺母。在所述膨脹管遠(yuǎn)離膨脹段一端有一截止口段，該止口段的外徑大 于與其相接地膨脹管的外徑，形成一個(gè)止口臺(tái)階。
所述可膨脹套是用具有延展性能的材料所制作而成的管狀體。 在所述封口鎖緊連接裝置的出口端連接有一端開口的可膨脹套， 所述封口鎖緊連接裝置與可膨脹套密封連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是與用炸藥或黑火藥爆破的方法相比，具有安全 性更高的優(yōu)點(diǎn)；與用水泥膨脹劑的方法相比，具有成本低、操作方便、膨脹率一致不受時(shí)間影響、不受環(huán)境溫度影響、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明裝置的一種實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的封口鎖緊連接裝置的中剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中的封口鎖緊連接裝置與巖石或混凝土結(jié)合的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參見圖1和圖2,圖1和圖2所示為一種裂開裝置，包括能產(chǎn) 生10MPa至56謹(jǐn)Pa的高壓發(fā)生器l、耐高壓管2、封口鎖緊連接裝置 3和下端封閉的可膨脹套4,所述封口鎖緊連接裝置3的出口端可膨脹 套4上端密封連接；所述耐高壓管2出口端通過快換接頭5與封口鎖 緊連接裝置3的進(jìn)口端密封連接；所述耐高壓管2的進(jìn)口端與所述高 壓發(fā)生器l出口端密封連接。所述高壓發(fā)生器l可以采用壓力大于或 等于l謹(jǐn)Pa的水壓機(jī)，在水壓機(jī)上設(shè)有壓力表ll。所述封口鎖緊連接 裝置3包括帶膨脹段311的膨脹管31、帶錐頭321的螺桿32,所述螺 桿32套在所述膨脹管31內(nèi)，在所述膨脹管31的外壁上設(shè)有多道密封 圈313，該密封圈最好使用U形密封圈，在螺桿32上部設(shè)置有一個(gè)卸 荷閥7,卸荷閥7與通孔322相通，用于當(dāng)本發(fā)明采用高壓液體時(shí)， 首先對(duì)盲孔進(jìn)行排空，也就是排出盲孔內(nèi)的空氣。螺桿32上的錐頭 321位于膨脹管31的膨脹段311內(nèi)，所述螺桿32的錐頭321的底面
直徑略大于膨脹管31的膨脹段311的底面直徑；在螺桿32上有一軸 向貫通整個(gè)螺桿32的通孔322，在螺桿32上端絲接有張緊螺母33。 整個(gè)封口裝置3的結(jié)構(gòu)類似于目前所用的膨脹螺絲，所不同的是它整 體上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于膨脹螺絲，并且在螺桿上有一軸向貫通整個(gè)螺桿32 的通孔322,以利高壓氣體或液體進(jìn)入可膨脹套4;可膨脹套4可以用 具有延展性能的材料所制作而成的管狀體，如制作成乳膠管、橡膠管、 塑膠管、尼龍管或簿壁金屬管等等?？膳蛎浱?的開口端固接在螺桿 32上的錐頭321上。作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，可以在所述膨脹管31遠(yuǎn)離膨力長(zhǎng)革殳311 —端 設(shè)有一截止口段312,該止口段312的外徑大于與其相接地膨脹管31 的外徑，形成一個(gè)止口臺(tái)階，這個(gè)止口臺(tái)階可以用于與孔21緊固配合。圖3是圖2中的封口鎖緊連接裝置與巖石或混凝土結(jié)合的剖視結(jié) 構(gòu)示意圖。使用時(shí)，將可膨脹套4放入在巖石或水泥混合物預(yù)先打好的孔21 內(nèi)，其開口端固接在螺桿32上的錐頭321上，再將封口鎖緊連接裝置 3的大部分置入孔21的入口處，讓止口段312頂在孔21的口上，擰 緊張緊螺母33,讓封口鎖緊連接裝置3的膨脹段311張開，并與孔21 的內(nèi)壁緊配合；然后，再通過快換接頭5與耐高壓管2密封連接，為 了防止本發(fā)明中某一個(gè)或某幾個(gè)封口鎖緊連接裝置3出現(xiàn)問題時(shí)，整 個(gè)裝置的工作不受影響，最好在快換接頭5與耐高壓管2之間加裝一 個(gè)單向閥或者截止閥8，當(dāng)其中的一個(gè)或幾個(gè)封口鎖緊連接裝置3出 現(xiàn)問題時(shí)，只需關(guān)閉出現(xiàn)了問題的這一個(gè)或這幾個(gè)鎖緊連接裝置3， 就可以了。如此安裝后，本發(fā)明就可以使用了。使用上述裝置開采巖石或裂開混凝土?xí)r，可以使用如下方法。 (1)、在欲被裂開的巖石或混凝土上鉆盲孔； (2) 、在盲孔口部安裝封口鎖緊連接裝置，所述封口鎖緊連接 裝置的外壁與所述盲孔的內(nèi)壁緊鎖，并與盲孔呈密封狀態(tài)；(3) 、用耐高壓管將封口鎖緊連接裝置與高壓發(fā)生器連接；(4) 、啟動(dòng)l畫Pa至56謹(jǐn)Pa的高壓發(fā)生器，將高壓介質(zhì)輸送盲 孔內(nèi)，盲孔內(nèi)壁受壓，直至名大被裂開的巖石或混凝土裂開。在第一步中鉆盲孔時(shí)，如在欲被裂開的巖石或混凝土的盲孔內(nèi) 壁上存在裂紋，可在封口鎖緊連接裝置出口處加裝一端開口的可膨脹 套，所述可膨脹套與所述封口鎖緊連接裝置密封連接，這種情況下， 高壓發(fā)生器則是向可膨脹套內(nèi)送高壓介質(zhì)，如水，使可膨脹套受壓膨 帳，而脹開巖石或混凝土。如果是為了獲得規(guī)則幾何形狀的巖石或混凝土，鉆盲孔時(shí)，則可 在欲被裂開的巖石或混凝土的至少兩個(gè)側(cè)面和底面上鉆盲孔。如需在欲被裂開的巖石或混凝土上鉆許多盲孔時(shí)，為了減少鉆盲 孔的數(shù)量，可用孔內(nèi)刻槽器在所鉆出的盲孔內(nèi)壁上切槽。采用高壓液體時(shí)，最好為水。采用高壓氣體時(shí)，最好使用壓縮空氣。
權(quán)利要求
1、 一種巖石或混凝土的裂開方法，其特征在于包括如下步驟(1) 、在欲被裂開的巖石或混凝土上鉆盲孔；(2) 、在盲孔口部安裝封口鎖緊連接裝置，所述封口鎖 緊連接裝置的外壁與所述盲孔的內(nèi)壁緊鎖，并與盲孔呈密封狀 態(tài)；(3) 、用耐高壓管將封口鎖緊連接裝置與高壓發(fā)生器連接；(4 )、啟動(dòng)10MPa至56歸Pa的高壓發(fā)生器，將高壓介質(zhì) 輸送盲孔內(nèi)，盲孔內(nèi)壁受壓，直至欲被裂開的巖石或混凝土 裂開。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石或混凝土的裂開方法，其特征 在于在欲被裂開的巖石或混凝土的盲孔內(nèi)壁上存在裂紋 時(shí)，可在封口鎖緊連接裝置出口處加裝一端開口的可膨脹 套，所述可膨脹套與所述封口鎖緊連接裝置密封連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巖石或混凝土的裂開方法，其 特征在于如果是為了獲得規(guī)則幾何形狀的巖石或混凝 土，鉆盲孔時(shí)，則可在欲被裂開的巖石或混凝土的至少兩 個(gè)側(cè)面和底面上鉆盲孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巖石或混凝土的裂開方法，其特征 在于如需在欲被裂開的巖石或混凝土上鉆許多盲孔時(shí)， 為了減少鉆盲孔的數(shù)量，可用孔內(nèi)刻槽器在所鉆出的盲孔 內(nèi)壁上切槽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的巖石或混凝土的裂開方法，其特征在于在所述第四步中的高壓介質(zhì)為液體或氣 體。
6、 一種實(shí)現(xiàn)上述權(quán)利要求裂開方法的裝置，其特征在于包括高壓發(fā)生器、耐高壓管、封口鎖緊連接裝置；所述 耐高壓管一端與封口鎖緊連接裝置的進(jìn)口端密封連接； 所述耐高壓管的另 一端與所述高壓發(fā)生器出口端密封 連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述封口鎖緊連接裝置包括帶膨脹段的膨脹管、帶錐頭的螺桿，所 述螺桿套在所述膨脹管內(nèi)，螺桿上的錐頭位于膨脹管的 膨脹段內(nèi)，在所述膨脹管外壁上設(shè)有密封圈；在螺桿上 有一軸向貫通整個(gè)螺桿的通孔，在螺桿上端絲接有張緊 螺母。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于在所述膨脹管遠(yuǎn)離膨脹段一端有一截止口段，該止口段的外徑大于 與其相接地膨脹管的外徑，形成一個(gè)止口臺(tái)階。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于在所述封口鎖緊連接裝置的出口端連接有一端開口的可膨脹 套，所述封口鎖緊連接裝置與可膨脹套密封連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于在螺桿 32上部設(shè)置有一個(gè)卸荷閥7,卸荷閥7與通孔322相通。
全文摘要
一種巖石或混凝土的裂開方法及其裝置，該方法如下在巖石或混凝土上鉆盲孔；在盲孔口部安裝封口鎖緊連接裝置，并與盲孔呈密封狀態(tài)；用耐高壓管將封口鎖緊連接裝置與高壓發(fā)生器連接；啟動(dòng)高壓發(fā)生器，將高壓介質(zhì)輸送盲孔內(nèi)，直至巖石或混凝土裂開。該裝置包括高壓發(fā)生器、耐高壓管、封口鎖緊裝置和下端封閉的可膨脹套，所述封口鎖緊裝置的出口端與可膨脹套上端密封連接；所述耐高壓管一端與封口鎖緊裝置的進(jìn)口端密封連接；所述耐高壓管的另一端與所述高壓發(fā)生器出口端密封連接。本發(fā)明具有安全性高、成本低、操作方便、膨脹率一致不受時(shí)間影響、不受環(huán)境溫度影響、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21C47/00GK101144383SQ20071007692
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者瑩 方 申請(qǐng)人:瑩 方