[其他]岩石胀裂器

说明书

本实用新型涉及一种用于岩石胀裂的技术装置。

古老的岩石开采技术，利用凿子、锤子和拉锯进行开采，工效缓慢，拓者劳累。现代岩石的开采技术各有利弊，如用火焰喷射器开采成本贵昂、无声破碎剂则岩石开裂时间长、岩石劈裂器和钢绳拉锯又不适于开采强度高的岩石；采用炸药爆破块材完整率低，且岩基有所损坏。

为解决这个问题，苏联1983年专利：（19）SU（11）1028842A，提出了岩石破裂装置。它由基座、弹性罐和涨破元件组成。采用液压使弹性套膨胀再隔层（金属外壳），压向岩石小孔，令其破裂。这样的结构，在同直径岩孔，同长度的条件下，必然使弹性套内液柱的直径相对较小而降低总膨胀力。

本实用新型的目的，是要提供一种用于岩石胀裂的技术装置。

本实用新型是这样实现的：（见附图）它由支承轴（7）、橡胶管（9）、碗状压盖（6、10）、密封螺盖（13）和长导液管异径接头（2）等构成。支承轴（7）由金属材料制成，其中段为圆轴，两端有螺纹，螺纹与圆轴之间为对称的圆锥面，锥度以3°－12°为最好。圆锥面与螺纹间有凹槽，两端面分别有小孔（a、a₁）与圆锥面上小孔（b、b₁）相通，为液体进出橡胶管（9）内的通道。支承轴（7）表面套着外面呈圆形的橡胶管（9），其管壁有抗剪垫层（8），以提高其强度，橡胶管（9）内中段呈圆形，两外端有对称的短圆台，两端内壁有圆锥倾斜面，两端头分别嵌入支承轴（7）凹槽内，端头厚度为中段管壁1至4倍。橡胶管（9）两端外面套着碗状压盖（6、10），其一端为碗状内孔与橡胶管（9）外端对称短圆台吻合，中间有一螺纹孔与支承轴（7）螺纹配合。装置的下面为密封螺盖（13），有一平底的螺纹孔与支承轴（7）螺纹紧密配合。螺纹孔底装有密封环形垫片（12）以防高压液外泄。装置上面有长导液管异径接头（2），其中心有通孔（C），表面有螺母（1）将塑料把手（3）固定。其下端有螺纹孔与支承轴（7）螺纹配合，使通孔（C）与小孔（a₁）连接相通，通孔（C）上端有螺纹孔与高压源连接相通。

本实用新型可胀裂不同性质的岩石，包括花岗岩、大理岩等，并可直线定向控制，静态无声而破裂迅速（几分钟内），装置结构简单并可重复使用。经试验，对岩石单孔、多孔胀裂已取得良好效果，同时可用作迅速确定岩层中最大主应力的方向。

附图：岩石胀裂器剖面图

图中：（1）螺母 （2）长导液管异径接头 （3）塑料把手 （4、12）密封环形垫片 （5、11）固定螺母 （6、10）碗状压盖 （7）支承轴 （8）抗剪垫层 （9）橡胶管 （13）密封螺盖 （a、a₁）小孔 （b、b₁）小孔 （C）通孔

本实用新型将以实施例，作如下说明。

参见附图，截取一段圆钢加工成中段为圆轴，两端为螺纹，螺纹的中段有与轴平行对称的两个切削平面，作板手插入之用。螺纹与圆轴间为圆锥面，锥度3°－12°为最好。圆锥面与螺纹间有凹槽，其尺寸与橡胶管（9）外端头厚度相应，在端面钻小孔（a、a₁）与圆锥面小孔（b、b₁）相通。此为支承轴（7）。将两端厚度为中段管壁厚度1－4倍的、内径锥度与支承轴（7）相同并用尼龙做成抗剪垫层（8）、做内壁的橡胶管（9）套在支承轴（7）表面，其端头嵌入支承轴（7）的凹槽内。再用有碗状内孔、其大小与橡胶管（9）两端外径相配的带有螺纹孔的碗状压盖（6、10）分别旋入支承轴（7）螺纹上，使其紧压在橡胶管（9）上、下端，并通过固定螺母（5、11）将其紧固。装置的下端旋入有平底螺纹孔密封螺盖（13），在螺纹孔底部与支承轴（7）端面，装有密封环形垫片（12）以防高压液泄出。装置上端旋入外表套有塑料手把（3）、内径两端为螺纹孔、中间有通孔（c）的长导液管异径接头（2）与高压源相接。此时通孔（C）两端分别与小孔（a₁）和高压源相通。抓住塑料手把（3），将岩石胀裂器放入其长度、直径大小相应的岩孔内，从长导液管异径接头（2）泵入高压液流经通孔（C）、小孔（a₁）（b₁）到达支承轴（7）和橡胶管（9）之间及在小孔（b）（a）处流动。由于有密封螺盖（13）紧固，液体不会外泄，并使橡胶管（9）产生弹性膨胀压向岩孔孔壁。如在30×30×30cm³的新花岗岩标本内，则在压力增大到280－390kg／m²时（约1分钟），岩孔自行破裂。