放电液压破坏法的制作方法

文档序号:1822793阅读:252来源:国知局
专利名称:放电液压破坏法的制作方法
技术领域
本发明涉及放电液压破坏法,本发明的破坏法用于破坏自由面为一个面的被破坏物,例如隧道、平整住宅用地的岩盘、混凝土结构物、水中岩盘或混凝土结构物等。
背景技术
现有技术中的放电液压破坏法,是把充在电容器内的电能在极短时间放电供给金属细线,由金属细线本身和周围的破坏用液体的急剧气化产生的冲击力来破坏周围的被破坏物。该放电液压破坏法不受周边温度和装填后经过时间等的限制,只要不加电压就不爆发,所以,安全性极高,而且容易调节破坏力,可用来破坏陈旧楼房等混凝土结构物。
已往采用放电液压破坏法的被破坏物,通常是周围全部是自由面的混凝土块等,这种破坏法较少用于岩盘等自由面为一个面的被破坏物。

发明内容
概要本发明的目的在于提供一种能更有效地破坏自由面为一个面的被破坏物的放电液压破坏法。
为了实现该目的,本发明的放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具对自由面为一个面的被破坏物进行破坏,该放电液压破坏器具将充在电容器内的电能在极短时间内供给金属细线,利用金属细线及其周围的液体急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;在破坏被破坏物时,先在第1自由面上穿设垂直的先行孔,将该先行孔的内面作为第2自由面,在该先行孔周围的第1自由面的一处形成破坏孔,把放电液压破坏器具装入该破坏孔内,放电破坏被破坏物,扩大破坏孔,扩大与先行孔连续的第2自由面,再在先行孔的周围形成后续的破坏孔,由放电液压器具进行放电破坏,反复上述操作而扩大先行孔。
根据上述构造,利用自由面和由先行孔形成的第2自由面可有效地破坏被破坏物,从第2次开始,逐次利用被破坏扩大了的第2自由面,可由装入后续破坏孔内的放电液压破坏器具有效地破坏被破坏物。
另外,上述构造中,设先行孔的直径为φA,先行孔的深度为DA,破坏孔的直径为φB,破坏孔的深度为DB,则,φA>φB,DA≥DB根据上述构造,由于先行孔的直径φA大于破坏孔的直径φB,所以可扩大直接破坏区域,有效利用放电液压破坏器具的破坏力。由于先行孔的深度DA大于或等于破坏孔的深度DB,所以,能确保直接破坏区域在破坏孔与先行孔之间连续,可切实挖出直接破坏区域中的被破坏物块。
本发明的另一种放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具对自由面为一个面的被破坏物进行破坏,该放电液压破坏器具将充电蓄积在电容器内的电能在极短时间内供给金属细线,利用金属细线及其周围的液体急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;在破坏被破坏物时,先在自由面上穿设先行孔,将该先行孔的内面作为第2自由面,在该先行孔周围形成若干个破坏孔,将放电液压破坏器具分别装入各破坏孔内,将电容器的电能沿周向依次供给各破坏孔的放电液压破坏器具,对被破坏物进行放电破坏。
根据上述构造,利用自由面和由先行孔形成的第2自由面,可有效地破坏被破坏物,从第2次起,逐次利用被破坏扩大了的第2自由面,由装在后续破坏孔内的放电液压破坏器具可有效地破坏被破坏物。而且,由于是连续地破坏,所以作业效率高,由于依次地进行放电破坏,所以能一边掌握作业状况,一边转移至下一个破坏作业。
在上述构造中,其特征在于,设由放电液压破坏器具直接破坏区域的宽度为L,则相邻破坏孔间的距离Y为Y>L根据上述构造,由放电液压破坏器具先进行放电破坏的不良影响不会波及后放电破坏的相邻破坏孔及放电液压破坏器具,可顺利地进行破坏。
上述构造中,其特征在于,设先行孔的直径为φA,先行孔的深度为DA,破坏孔的直径为φB,破坏孔的深度为DB,则,φA>φB,DA≥DB根据上述构造,由于先行孔的直径φA大于破坏孔的直径φB,所以,能扩展直接破坏区域,有效地利用放电液压破坏器具的破坏力。另外,由于先行孔的深度DA大于或等于破坏孔的深度DB,所以,能在破坏孔与先行孔之间使直接破坏区域确实连续,能切实挖出直接破坏区域中的被破坏物块。
本发明的另一种放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具对自由面为一个面的被破坏物进行破坏,该放电液压破坏器具是将充在电容器内的电能在极短时间内供给金属细线,利用金属细线及其周围的液体急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;在破坏被破坏物时,先在自由面上穿设先行孔,将该先行孔的内面作为第2自由面,在该先行孔周围形成若干个破坏孔,将放电液压破坏器具分别装入各破坏孔内,将电容器的电能同时地供给各破坏孔的放电液压破坏器具,进行放电破坏。
根据上述构造,利用自由面和由先行孔形成的第2自由面可有效地破坏被破坏物,同时被放电破坏并扩大了的第2自由面相互干涉,可有效地破坏被破坏物。而且,由于是同时破坏,所以能提高破坏作业的效率。
上述构造中,其特征在于,设放电液压破坏器具的直接破坏区域的宽度为L,则相邻破坏孔的中心间距离Y为Y≤2×L根据上述构造,相邻破坏孔的直接破坏区域彼此连续,能切实地挖出破坏块,挖穿的体积也可加大。
上述构造中,其特征在于,设先行孔的直径为φA,先行孔的深度为DA,破坏孔的直径为φB,破坏孔的深度为DB,则,φA>φB, DA≥DB
根据上述构造,由于先行孔的直径φA大于破坏孔的直径φB,所以能扩展直接破坏区域,有效利用放电液压破坏器具的破坏力。另外,由于先行孔的深度DA大于或等于破坏孔的深度DB,所以,能使直接破坏区域在破坏孔与先行孔之间切实连续,能切实挖出直接破坏区域中的被破坏物块。
上述各构造中,其特征在于,设放电液压破坏器具的直接破坏区域的宽度为L,先行孔的直径为φA,则先行孔与破坏孔的中心间距离X为X≤[(φA/2)2+L2]]]>设供给到放电液压破坏器具的电容器的充电电压为Vc(伏),直接破坏区域的距离L(cm)的范围是|Vc|/120≥L≥|Vc|/1200根据上述构造,由于能供给预定直接破坏区域所需的充电电压,所以,能得到所需的直接破坏区域。
本发明另一种放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具对自由面为一个面的被破坏物进行破坏,该放电液压破坏器具是将充在电容器内的电能在极短时间内供给金属细线,利用金属细线及其周围的液体急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;在破坏被破坏物时,先在作为自由面破坏中心的穿孔部的周围若干处,形成前端朝向穿孔部中心的倾斜破坏孔,将放电液压破坏器具装入该倾斜破坏孔内,电能在短时间从电容器同时地供给各放电液压破坏器具,对被破坏物进行放电破坏,穿透穿孔部形成第2自由面,在第2自由面周围的第1自由面上形成若干个破坏孔,用分别装在各破坏孔内的放电液压破坏器具对被破坏物进行放电破坏,进一步扩大第2自由面,反复上述操作,放电破坏被破坏物。
根据上述构造,由于在第1自由面上的欲破碎的穿孔部,沿周方向形成前端部彼此接近的若干个倾斜破坏孔,将放电液压破坏器具装入该倾斜破坏孔内进行放电破坏,可有效地穿透直接破坏区域够不到的穿孔部,形成第2自由面。再在该第2自由面周围形成后续的破坏孔,用放电液压破坏器具放电破坏,反复上述操作,扩大第2自由面,有效地破坏被破坏物。
上述构造中,其特征在于,设放电液压破坏器具的直接破坏区域的宽度为L,则周方向相邻倾斜破坏孔的开口部中心间的距离E为E≤2×L相邻倾斜破坏孔的前端部间之中,相距最远的倾斜破坏孔的前端部间的距离这样设定使两放电液压破坏器具的直接破坏区域彼此相接或重合,在底部使直接破坏区域连续,并挖空穿孔部。
根据上述构造,由于使形成于周方向的倾斜破坏孔的开口部的直接破坏区域连续,并且在底部的倾斜破坏孔的前端部间使直接破坏区域连续,所以,在相对的倾斜破坏孔的开口部间即使直接破坏区域不连续的范围广,由于在底部使直接破坏区域连续,所以,可以在开口部间沿周方向挖掘穿孔部,取出被破坏物块,可在广范围形成第2自由面。
上述构造中,其特征在于,设供给到放电液压破坏器具的电容器的充电电压为Vc(伏),直接破坏区域的宽度L(cm)范围在|Vc|/120≥L≥|Vc|/1200根据上述构造,能确实供给为形成直接破坏区域所需的充电电压,所以能切实得到所需的直接破坏区域。
本发明的另一种放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具对自由面为一个面的被破坏物进行破坏,该放电液压破坏器具是将充在电容器内的电能在极短时间内供给金属细线,利用金属细线及其周围的液体急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;在破坏自由面为一个面的被破坏物时,先在第1自由面上形成若干个倾斜破坏孔,这些破坏孔沿着作为破坏中心的先行沟槽的、从里部中心向外侧扩展的破坏面,将放电液压破坏器具分别装入这些破坏孔内,电能从电容器在短时间内同时地供给各放电液压破坏器具,对被破坏物进行放电破坏,打穿先行沟槽形成第2自由面,在该先行沟槽的周围形成若干个后续破坏孔,用装入该破坏孔内的放电破坏器具对被破坏物进行放电破坏,扩大先行沟槽,放电破坏被破坏物。
根据上述方法,形成倾斜破坏孔,这些倾斜破坏孔沿着自由面的先行沟槽的、从中心向外侧扩展的两倾斜破坏面,其前端部彼此交叉或接近,将放电液压破坏器具装入这些倾斜破坏孔内进行放电破坏,可有效地穿透先行沟槽形成第2自由面,接着,利用该第2自由面可有效地破坏被破坏物。
上述构造中,其特征在于,若干个倾斜破坏孔在两倾斜破坏面间形成在彼此相对的位置,各倾斜破坏孔的前端分别达到倾斜破坏面的交叉线,设由放电液压破坏器具所直接破坏区域的宽度为L,则在同一倾斜破坏面上相邻的倾斜破坏孔的开口部的中心间距离XA1和倾斜破坏孔的前端部的中心间距离XA2为XA1≤2×L,XA2≤2×L另外,在两倾斜破坏面间,相邻倾斜破坏孔的前端部的中心间距离YA2则在下述范围内YA2≤2×L根据上述构造,由于沿着倾斜破坏面将倾斜破坏孔配置为从平面上看的锯齿形,比直接破坏区域更广的范围放电破坏先行沟槽,可从底部切实地打穿被破坏物块。
另外,上述构造中,其特征在于,沿着倾斜破坏面在彼此相对的位置处形成倾斜破坏孔;设放电液压破坏器具的直接破坏区域的宽度为L,则在同一破坏面上分别相邻的倾斜破坏孔的开口部中心间的距离XB1和倾斜破坏孔的前端部的中心间距离XB2范围为XB1≤2×L, XB2≤2×L设倾斜破坏孔相对于第1自由面的倾斜角为θ,则相向倾斜破坏孔的前端部中心间距离YB2范围为YB2≤2×Lcos(90°-θ)。
根据上述构造,沿着破坏面相对地配置破坏孔,能以比直接破坏区域更广的范围放电破坏先行沟槽的开口,能从底部切实打穿被破坏物。
另外,在上述两构造中,其特征在于,设供给到放电液压破坏器具的电容器的充电电压为Vc(伏),直接破坏区域的宽度L(cm)范围为
|Vc|/120≥L≥|Vc|/1200根据该构造,能切实供给为形成直接破坏区域所需的充电电压,所以能得到所需的直接破坏区域。


图1表示本发明放电液压破坏法的第1和第2实施例,(a)是表示最初破坏状态的平面图,(b)是表示其断面图。
图2是表示本发明放电液压破坏法的破坏状态的说明图。
图3是表示本发明放电液压破坏法所使用的静电液压破坏设备的构造图。
图4是表示用图3所示静电液压破坏设备对被破坏物的破坏状态的断面图。
图5是表示本发明放电液压破坏法中的放电冲击力与充电电压关系的曲线图。
图6是表示本发明放电液压破坏法中的直接破坏区域与充电电压关系的曲线图。
图7的(a)、(b)分别是表示本发明放电液压破坏法中的先行孔和破坏孔的正面图,(a)表示先行孔是大直径、破坏孔是小直径时的直接破坏区域,(b)表示先行孔是小直径、破坏孔是大直径时的直接破坏区域。
图8的(a)、(b)分别是表示本发明放电液压破坏法中的先行孔和破坏孔的深度的断面图,(a)表示破坏孔比先行孔浅时的直接破坏区域,(b)表示先行孔浅、破坏孔深时的直接破坏区域。
图9表示本发明放电液压破坏法的第3实施例,(a)是表示破坏状态的平面图,(b)是表示其断面图。
图10表示本发明放电液压破坏法的第4实施例,表示被破坏物的侧面断面图。
图11是图10所示被破坏物的断面的说明图。
图12是表示图10所示被破坏物的平面图。
图13是表示图10所示被破坏物的穿孔部底部未连续状态的断面图。
图14表示本发明放电液压破坏法的第5实施例,为局部剖切立体图。
图15是表示图14所示被破坏物的横断面图。
图16是表示用本发明放电液压破坏法破坏的先行沟槽的立体图。
图17表示本发明放电液压破坏法的第6实施例,为局部剖切立体图。
图18表示图17所示被破坏物的横断面。
图19是图17所示被破坏物的说明图。
图20是表示用本发明放电液压破坏法破坏的先行沟槽的立体图。
实施例下面,先概略地说明本发明放电液压破坏法。如图3所示,在被破坏物1上开设破坏孔2,在该破坏孔2内装填着作为放电液压破坏器具的放电塞3,该放电塞3例如是由破坏容器5、一对电极棒7和金属细线8构成。破坏容器5由合成橡胶或经防水处理的纸制成,其中装有破坏用液体4。一对电极棒7贯通该破坏容器5的顶板5a伸到破坏用液体4中,并由隔撑件6保持相互平行。金属细线8连接在电极棒7的前端部之间。具有大容量电容器10a的能量供给电路10远离被破坏物1配置,该能量供给电路10与电极棒7通过带放电开关9a的导线9连接。该能量供给电路10备有向电容器10a充电蓄积电能的直流高电压电源10b,用连接线10d将电容器10a与直流高电压电源10b相互连接,在连接线10d上设有充电开关10c。
该能量供给电路10的电容器10a的充电电压Vc与放电塞3的放电冲击力F之间的关系,为图5所示F-Vc特性曲线的比例关系。如图4所示,放电塞3的直接破坏区域13的宽度(平均宽度)L与内部直接破坏区域13b的宽度Li及表面直接破坏区域13a的宽度La不同。放电冲击力F与直接破坏区域13的宽度Li、La的关系如图6及①式所示,作为充电电压Vc(伏)与直接破坏区域13的宽度L(cm)的比例关系导出。
|Vc|/120≥L≥|Vc|/1200……①式图6中,表面的直接破坏区域La与①式的|Vc|/120对应,内部的直接破坏区域Li与①式的|Vc|/1200对应。
因此,根据图6和①式,通过供给与被破坏物1的破坏所需的直接破坏区域13的宽度Li、La对应的电容器10a的充电电压Vc,可切实得到所需的直接破坏区域13的宽度L(Li、La)。
下面,参照图1、图2说明本发明放电液压破坏法的第1实施例。
用该破坏法破坏的被破坏物1是岩盘、混凝土基础、混凝土基床等自由面为一个面的物体。
a.先用穿孔装置等在被破坏物1的第1自由面F1上垂直地形成大口径的先行孔11,先行孔11的内面作为第2自由面F2。
b. 在该先行孔周围的一处,形成垂直于第1自由面F1(平行于先行孔11)的、装填放电塞3的破坏孔12-1。
该破坏孔12-1的直径φB小于先行孔11的直径φA,其深度DB等于或小于先行孔11的深度DA(φA>φB、DA≥DB)。
如图7(a)(b)所示,放电破坏产生的冲击力以金属细线8(破坏孔12-1)为中心发生,直接破坏区域13的宽度L达到第2自由面F2即先行孔11的内面,使破坏孔12与先行孔11之间的直接破坏区域13被破坏。因此,φA>φB时,直接破坏区域13的容积扩大,是有利的。如果φA≤φB,则由放电破坏而破坏的直接破坏区域13的容积变小,不能充分发挥破坏效果。
关于先行孔11与破坏孔12-1的深度关系,如图8(a)、(b)所示,当深度DA<DB时,直接破坏区域13的宽度L虽然达到第2自由面F2即先行孔11的里面,但再往深处由于不存在先行孔11,所以直接破坏区域13不连续,虽然产生裂缝,但不能成为块。而当DA≥DB时,直接破坏区域13是很好地连续的。
破坏孔12-1的位置如图1所示,先行孔11的中心OA与破坏孔12-1的中心OB的中心间距离X、先行孔11的半径φA/2、破坏孔12-1的中心OB与先行孔11的切点的距离M形成直角三角形,所以,X=[(φA/2)2+M2]]]>其中,直接被破坏的直接破坏区域13-1的宽度L-1必须等于或小于切线的距离M。(M≤L-1)因此,X≤[(φA/2)2+L-12]·······(2)]]>式。
当然,直接破坏区域13-1的宽度L-1适用于①式。
c.将放电塞3装填入破坏孔12-1内,接通放电开关9a,高电压从电容器10a在极短时间内供给电极棒7的金属细线8。这样,金属细线8及其周围的破坏用液体4瞬间被气化,其冲击力传递到周围的被破坏物1,使直接破坏区域13-1被破坏。这样,第2自由面F2扩大,有效地进行下一次破坏。
d.再开设下一个破坏孔12-2,同样地装入放电塞3,以破坏下一个破坏区域13-2。
从第2次起的放电破坏,由于是对被先前的破坏扩大了的第2自由面F2进行的,所以,直接破坏区域13-2~13-5如图2所示地扩大。由于破坏孔12预先形成,未装入放电塞3,所以,如后述实施例所示,破坏孔12的中心间距离Y不受直接破坏区域13的宽度L的制约。
e.将上述操作反复预定次数(图中是5次),使先行孔11的全周围被破坏。
下面,参照图2说明放电液压破坏法的第2实施例。
在先行孔11的周围预先形成破坏孔12-1~12-5,装入放电塞3。从电容器10a分别向破坏孔12-1~12-5的放电塞3沿周方向依次地加高电压,进行放电破坏。
根据该第2实施例,利用第1自由面F1和先行孔11形成的第2自由面F2,可有效地依次破坏被破坏物,从第2次起,利用因破坏而逐次扩大的第2自由面F2,利用装在下一个破坏孔12-2~12-5内的放电塞3可更有效地破坏被破坏物1。而且是连续地破坏,作业效率高,另外,还可以一边掌握依次作业状况一边进行破坏作业。
将相邻破坏孔12的中心距离Y设定为小于直接破坏区域13的宽度L、即Y>L……③,这样,放电破坏的不良影响不会波及相邻破坏孔12和装填在其中的放电塞3,能依次顺利地进行放电破坏。
下面,参照图3说明放电液压破坏法的第3实施例。
在先行孔21的周围预先形成破坏孔22-1~22-4中分别装入放电塞3,从电容器10a分别同时地向破坏孔22-1~22-4的放电塞3加高电压,进行放电破坏。
其中,相邻破坏孔22-1~22-4间的距离Y小于直接破坏区域23-1~23-4的宽度L的2倍,即,Y<2×L……④这样,相邻破坏孔22-1~22-4间的直接破坏区域13-1~13-4是连续的,能同时破坏多个体积并能打穿。
根据该第3实施例,利用第1自由面F1和先行孔21形成的第2自由面F2,可同时有效地破坏被破坏物,利用同时被放电破坏扩大了的第2自由面F2,可有效地破坏被破坏物。而且由于是同时破坏,可大幅度提高破坏作业的效率。
下面,说明用上述第2和第3方法的放电液压破坏法破坏混凝土试样的实验结果。
在1m×1m×0.3m的2个混凝土试样上,形成直径φA为4cm、深度DA为20cm的先行孔31,在距先行孔31的中心为X=15cm位置处,以Y=15cm的等间隔在6处形成直径φB为1.3cm、深度DB为15cm的破坏孔32,在破坏孔32中分别装入放电塞3,用Vc=4000V的充电电压同时地进行放电破坏。这样,可破坏约3000cm3的体积。
另外,从先行孔31的中心到破坏孔的距离X=30cm、Y=30cm时,Vc=6000V的充电电压是适当的。
下面,参照图10~图13说明放电液压破坏法的第4实施例。
用该法破坏的被破坏物1与第1至第3实施例同样,是岩盘、混凝土基础、混凝土基床等一个自由面F1的物体。但是,在第4实施例中,第2自由面不是先行孔的内面,而是将被装填在若干破坏孔内的放电塞3破坏了的略圆锥形破坏面作为第2自由面F2。
a.先如图10、图12所示,使用穿孔装置等在第1自由面F1上形成例如8个倾斜破坏孔42,该倾斜破坏孔42等间隔地开设在破坏中心即穿孔部41的周围,并朝着穿孔部41的中心倾斜。
相邻倾斜破坏孔42的开口部42a间的距离E这样设定设放电塞3的直接破坏区域13的表面部13a的宽度为L(实际上是La),则E为L的2倍以下,即,E≤2×L(La)当然,该直接破坏区域13的宽度L满足上述的①式。
相邻倾斜破坏孔42的前端部42i间的距离之中,相距最远(相向的)的前端部间的距离G这样设定使装填在倾斜破坏孔42内的放电塞3的直接破坏区域的里部13i的宽度L(实际上是Li)彼此相接或重合,在穿孔部41的底部,直接破坏区域13相连续。
即,若设倾斜破坏孔42相对于第1自由面F1的倾斜角为θ,则在图11的斜线所示直角三角形中,设定为G/2≤Lcos(90°-θ)∴G≤2×Lcos(90°-θ)这样,在穿孔部41的底部,里部直接破坏区域13i连续,可以穿透穿孔部41。如果G>2Lcos(90°-θ),则如图13所示,在底部,里面的直接破坏区域13i不连续,不能穿透穿孔部41。
b.将放电塞3分别装入倾斜破坏孔42内,接通放电开关9a,高电压从电容器10a在极短时间内供给到全部的放电塞3并加在金属细线8上。这样,金属细线8及其周围的破坏用液体4瞬间地气化,其冲击力传递到周围的被破坏物1,直接破坏区域13被破坏。穿孔部41被穿透,形成第2自由面F2。
c.根据放电塞3的直接破坏区域13,在穿孔部41的第2自由面F2周围的第1自由面F1上,于任意位置、任意方向形成下面的破坏孔42′,在破坏孔42′内分别装入放电塞3。然后依次地或同时地由放电塞3进行放电破坏,被破坏物1被破坏,穿孔部42进一步扩大。反复上述操作,被破坏物1破坏。
下面,参照图14至图16说明本发明放电液压破坏法的第5实施例。
用该破坏法破坏的被破坏物1是岩盘、混凝土基础、混凝土基床等自由面为一个面F1的物体。在第4实施例中,是穿透被破坏物1形成略圆锥形的第2自由面F2,而本实施例中,是穿透三角柱状的先行沟槽51而形成第2自由面F2。
a.如图14所示,为了在被破坏物1的第1自由面F1上形成先行沟槽51,该先行沟槽51由从中心里部向两外侧表面倾斜的2个倾斜破坏面51a、51b构成,使用穿孔装置等形成若干个倾斜破坏孔52A、52B,该若干个倾斜破坏孔52A、52B沿着倾斜破坏面51a、51b的横断方向,从平面看其开口部交错排列。此外,这些倾斜破坏孔52A、52B的前端部52i分别达到倾斜破坏面51a、51b的交叉线P。
形成于同一倾斜破坏面51a、51b上并相邻的倾斜破坏孔52A、52B的开口部52a的中心间距离XA1和前端部52i的中心间距离XA2这样设定设放电塞3的直接破坏区域13的宽度为L(实际上是L3和Li)时,分别小于直接破坏区域宽度L的2倍,XA1≤2×L(La)XA2≤2×L(Li)该直接破坏区域13的宽度L满足上述的①式。
b.将放电塞3分别装入倾斜破坏孔52A、52B内,接通放电开关9a,高电压从电容器10a在极短时间内供给全部的放电塞3并加到金属细线8上。这样,金属细线8及其周围的破坏用液体4瞬间地气化,其冲击力传递到周围的被破坏物1,使直接破坏区域13被破坏。先行沟槽51被打穿,形成第2自由面F2。
其中,相向的倾斜破坏面51a、51b之间最近的倾斜破坏孔52A、52B的前端部52i的中心间距离YA2设定为YA2≤2×L(La)如图16所示,完全破坏先行沟槽51的整个开口面,这样进行的放电破坏使一个自由面的被破坏物1的先行沟槽51完全被穿透。
c.如图16所示,在先行沟槽51的周围,根据放电塞3的直接破坏区域,在任意位置、任意方向形成后续的破坏孔51′,将放电塞3装入该破坏孔51′内。然后依次地或同时地被破坏物被破坏,先行沟槽51扩大,反复上述操作,以破坏被破坏物1。
下面,参照图17至图19说明第6实施例。
在上述第5实施例中,是用形成于交错位置的破坏孔的放电塞3形成先行沟槽,而在第6实施例中,是在相向位置形成破坏孔,形成先行沟槽61的。
a.如图17所示,为了在被破坏物1的第1自由面F1上形成先行沟槽61,该先行沟槽61由从中心里部向两外侧表面倾斜的2个倾斜破坏面61a、61b构成,先使用穿孔装置等形成若干倾斜破坏孔62A、62B,这些倾斜破坏孔62A、62B沿着倾斜破坏面61a、61b的横断面并位于彼此相对的位置。
在同一倾斜破坏面61a或61b上分别相邻的倾斜破坏孔62A、62B的基端开口部62a间的距离XB1和前端部62i间的距离XB2这样设定设放电塞3的直接破坏区域13的宽度为L(实际上是La和Li),则分别小于L的2倍,即,XB1≤2×L(La)XB2≤2×L(Li)该直接破坏区域13的宽度L满足上述①式。
同一横断面上的倾斜破坏孔62A、62B的前端部62i的中心间距离YB2这样设定使分别装在倾斜破坏孔62A、62B内的放电塞3的直接破坏区域13的宽度L(实际上是Li)彼此相接或重合,在先行沟槽61的底部,直接破坏区域13连续。
即,若设倾斜破坏孔62A、62B相对于第1自由面F1的倾斜角为θ,则在图19的斜线所示直角三角形中,设定为YB2/2≤Lcos(90°-θ)∴YB2≤2×Lcos(90°-θ)这样,在先行沟槽21的底部,直接破坏区域13连续,可打透先行沟槽61。如果YB2>2Lcos(90°-θ),则在底部直接破坏区域13不连续,所以不能打透先行槽61。
b.将放电塞3装入该倾斜破坏孔62A、62B内,接通放电形状9a,高电压从电容器10a在极短时间内供给全部的放电塞3并加到金属细线8上。这样,金属细线8及其周围的破坏用液体4瞬间地气化,其冲击力传递到周围的被破坏物1,直接破坏区域13以连续的状态被破坏。倒台形的先行沟槽51被打透,形成第2自由面F2。
其中,相向的倾斜破坏孔62A、62B的前端部62i间的距离YB2设定为YB2≤2×L如图20所示,可完全破坏先行沟槽61的整个开口面,对一个自由面的被破坏物1进行放电破坏,使先行沟槽61完全穿透。
c.如图20所示,在先行沟槽61的周围,对应于放电塞3的直接破坏区域13,形成破坏孔62′,放电塞3装入破坏孔62′内,依次地或同时地破坏被破坏物,扩大先行沟槽61,重复上述操作,使被破坏物1被破坏。
上述第5和第6实施例中,先行沟槽51、61是直线状的,但也可以做成曲线状。
权利要求
1.一种放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具(3)对自由面为一个面的被破坏物(1)进行破坏,该放电液压破坏器具(3)是将充在电容器(10a)内的电能在极短时间内供给金属细线(8),利用金属细线(8)及其周围的液体(4)急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;其特征在于,在破坏自由面(F1)为一个面的被破坏物(1)时,先在第1自由面(F1)上垂直地穿设先行孔(11),将该先行孔(11)的内面作为第2自由面(F2),在该先行孔(11)的周围的第1自由面(F1)的一处形成破坏孔(12-1),把放电液压破坏器具(3)装入该破坏孔(12-1)内,放电破坏被破坏物(1),扩大破坏孔(12-1),扩大与先行孔(11)连续的第2自由面,再在先行孔(11)的周围形成后续的破坏孔(12-2),用装入该破坏孔(12-2)内的放电液压破坏器具(3)对被破坏物(1)进行放电破坏,反复上述操作,依次扩大先行孔(11)。
2.如权利要求2所述的放电液压破坏法,其特征在于,设先行孔(11)的直径为φA,先行孔(11)的深度为DA,破坏孔(12)的直径为φB,破坏孔(12)的深度为DB,则,φA>φB,DA≥DB
3.一种放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具(3)对自由面为一个面的被破坏物(1)进行破坏,该放电液压破坏器具(3)是将充在电容器(10a)内的电能在极短时间内供给金属细线(8),利用金属细线(8)及其周围的液体(4)急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;其特征在于,在破坏自由面(F1)为一个面的被破坏物(1)时,先在自由面(F1)上穿设先行孔(11),将该先行孔(11)的内面作为第2自由面(F2),在该先行孔(11)的周围形成若干个破坏孔(12-1~12-5),将放电液压破坏器具(3)分别装入各破坏孔(12-1~12-5)内,将电容器(10a)的电能沿周方向依次供给各破坏孔(12-1~12-5)的放电液压破坏器具(3),对被破坏物(1)进行放电破坏。
4.如权利要求3所述的放电液压破坏法,其特征在于,设放电液压破坏器具(4)的直接破坏区域(13-1~13-5)的宽度为L,相邻破坏孔(12-1~12-5)的中心间距离Y则为Y>L
5.如权利要求4所述的放电液压破坏法,其特征在于,设先行孔(11)的直径为φA,先行孔(11)的深度为DA,破坏孔(12-1~12-5)的直径为φB,破坏孔(12-1~12-5)的深度为DB,则,φA>φB,DA≥DB
6.一种放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具(3)对自由面为一个面的被破坏物(1)进行破坏,该放电液压破坏器具(3)是将充在电容器(10a)内的电能在极短时间内供给金属细线(8),利用金属细线(8)及其周围的液体(4)急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;其特征在于,在破坏自由面(F1)为一个面的被破坏物(1)时,先在自由面(F1)上穿设先行孔(21),将该先行孔(21)的内面作为第2自由面(F2),在该先行孔(21)的周围形成若干个破坏孔(22-1~22-4),将放电液压破坏器具(4)分别装入各破坏孔(22-1~22-4)内,将电容器(10a)的电能同时地供给各破坏孔(22-1~22-4)的放电液压破坏器具(3),进行放电破坏。
7.如权利要求6所述的放电液压破坏法,其特征在于,设放电液压破坏器具(4)的直接破坏区域(13)的宽度为L,相邻破坏孔(22-1~22-4)的中心间距离Y为Y≤2×L
8.如权利要求7所述的放电液压破坏法,其特征在于,设先行孔(21)的直径为φA,先行孔(21)的深度为DA,破坏孔的直径为φB,破坏孔的深度为DB,则,φA>φB,DA≥DB
9.如权利要求2、5、8中的任何一项所述的放电液压破坏法,其特征在于,设放电液压破坏器具(3)的直接破坏区域(13)的宽度为L,先行孔(21)的直径为φA,则先行孔(21)与破坏孔(22-1~22-4)的中心间距离X为X≤[(φ&Agr;/2)2+L2]]]>设供给到放电液压破坏器具(3)的电容器的充电电压为Vc(伏),直接破坏区域(13)的距离L(cm)则在下述范围内|Vc|/120≥L≥|Vc|/1200
10.一种放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具(3)对自由面(F1)为一个面的被破坏物(1)进行破坏,该放电液压破坏器具(3)是将充在电容器(10a)内的电能在极短时间内供给金属细线(8),利用金属细线(8)及其周围的液体(4)急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;其特征在于,在破坏自由面(F1)为一个面的被破坏物(1)时,先在作为自由面破坏中心的穿孔部(41)的周围若干处,形成前端朝向穿孔部(41)中心的倾斜破坏孔(42),将放电液压破坏器具(3)装入该倾斜破坏孔(42)内,从电容器(10a)将电能在短时间内同时地供给各放电液压破坏器具(3),对被破坏物(1)进行放电破坏,打穿穿孔部(41)形成第2自由面(F1),在第2自由面(F1)周围的第1自由面(F1)上形成若干个破坏孔(42′),用分别装在各破坏孔(42′)内的放电液压破坏器具(3)对被破坏物(1)进行放电破坏,进一步扩大第2自由面(F2),重复上述操作,放电破坏被破坏物(1)。
11.如权利要求10所述的放电液压破坏法,其特征在于,设放电液压破坏器具(3)的直接破坏区域(13)的宽度为L,则相邻倾斜破坏孔(42)的开口部(42a)中心间的距离E在E≤2×L范围内,相邻倾斜破坏孔(42)的前端部(42i)间之中,相距最远的倾斜破坏孔(42)的前端部(42i)间的距离(G)设定成使两放电液压破坏器具(3)的直接破坏区域(13i)彼此相接或重合,在底部使直接破坏区域(13)连续,打穿穿孔部(41)。
12.如权利要求10或11所述的放电液压破坏法,其特征在于,设供给到放电液压破坏器具(3)的电容器(10a)的充电电压为Vc(伏),直接破坏区域(13)的宽度L(cm)在|Vc|/120≥L≥|Vc|/1200的范围。
13.一种放电液压破坏法,使用放电液压破坏器具(3)对自由面(F1)为一个面的被破坏物(1)进行破坏,该放电液压破坏器具(3)是将充在电容器(10a)内的电能在极短时间内供给金属细线(8),利用金属细线(8)及其周围的液体(4)急剧气化、体积膨胀而产生的冲击力;其特征在于,在破坏自由面(F1)为一个面的被破坏物(1)时,首先沿着形成于第1自由面(F1)上且成为破坏中心的先行沟槽(51、61)的、从里部中心向外侧扩展的破坏面(51a、51b、61a、61b),在多处形成倾斜破坏孔(52A、52B、62A、62B)将放电液压破坏器具(3)分别装入这些破坏孔(52A、52B、62A、62B)内,从电容器(10a)将电能在短时间内同时地供给各放电液压破坏器具(3),对被破坏物(1)进行放电破坏,穿透先行沟槽(51、61),形成第2自由面(F2),在该先行沟槽(51、61)的周围形成多个后续破坏孔(52′、62′),用装入该破坏孔(52′、62′)内的放电液压破坏器具(3)对被破坏物(1)进行放电破坏,扩大先行沟槽(51、61),放电破坏被破坏物(1)。
14.如权利要求13所述的放电液压破坏法,其特征在于,多个倾斜破坏孔(52A、52B)的开口部(52a)俯视是沿着倾斜破坏面(51a、51b)配置成锯齿交错状,各倾斜破坏孔(52A、52B)的前端部(52i)分别达到各倾斜破坏面(51a、51b)的交叉线(P);设放电液压破坏器具(3)的直接破坏区域(13)的宽度为L,则在同一倾斜破坏面(51a、51b)上相邻的倾斜破坏孔(52A、52B)的开口部(52a)的中心间距离XA1和倾斜破坏孔(52A、52B)的前端部(52i)的中心间距离XA2在XA1≤2×L,XA2≤2×L的范围,另外,在两倾斜破坏面(51a、51b)间相邻的倾斜破坏孔(52A、52B)的前端部(52i)的中心间距离YA2则在YA2≤2×L的范围。
15.如权利要求13所述的放电液压破坏法,其特征在于,在两倾斜破坏面(61a、61b)间彼此相对的位置处形成若干个倾斜破坏孔(62A、62B);设放电液压破坏器具(3)的直接破坏区域(13)的宽度为L,则在同一倾斜破坏面(61a、61b)上分别相邻的倾斜破坏孔62A、62B的开口部(62a)的中心间距离XB1和倾斜破坏孔(62A、62B)的前端部(62i)的中心间距离XB2在XB1≤2×L,XB2≤2×L的范围,设倾斜破坏孔(62A、62B)相对于第1自由面(F1)的倾斜角为θ,则相向的倾斜破坏孔(62A、62B)的前端部(62i)的中心间距离YB2的范围为YB2≤2×Lcos(90°-θ)。
16.如权利要求14或15所述的放电液压破坏法,其特征在于,设供给到放电液压破坏器具(3)的电容器(10a)的充电电压为Vc(伏),则直接破坏区域(13)的宽度L(cm)的范围为|Vc|/120≥L≥|Vc|/1200
全文摘要
本发明提供的放电液压破坏法使用放电液压破坏器具(3)对自由面(F1)为一个面的被破坏物(1)进行破坏,先在自由面上穿设先行孔(11),以该先行孔(11)的内面作为第2自由面(F2),在该先行孔周围的第1自由面(F1)的一处形成破坏孔(1文档编号B28D1/00GK1191504SQ96195794
公开日1998年8月26日 申请日期1996年7月29日 优先权日1995年7月31日
发明者荒井浩成, 前畑英彦, 加藤刚 申请人:日立造船株式会社
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