专利名称：一种岩石或混凝土的裂开方法及其装置的制作方法
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。
技术背景石料开采或水泥混合物裂开， 一直沿用钻孔后用炸药或黑火药爆 破的方法，使用炸药或黑火药爆破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， 由于它的爆破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，它与炸药或黑火药爆破的方法比较，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 上存在裂紋，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。如需在名大;故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圏；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炸药或黑火药爆破的方法相比，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。
图l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56謹Pa的高压发生器l、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l出口端密封连接。所述高压发生器l可以采用压力大于或 等于l謹Pa的水压机，在水压机上设有压力表ll。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远离膨力长革殳311 —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l画Pa至56謹Pa的高压发生器，将高压介质输送盲 孔内，盲孔内壁受压，直至名大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 壁上存在裂紋，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。
权利要求
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56歸Pa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紋 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。
全文摘要
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。
文档编号E21C47/00GK101144383SQ20071007692
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者莹 方 申请人:莹 方