способ разрушения монолитных объектов, заключенных в оболочках

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, ЗАКЛЮЧЕННЫХ В ОБОЛОЧКАХ, включающий закрепление в монолитном объекте стержней и последующее их извлечение, отличающийся тем, что в монолитном объекте создают по меньшей мере две дополнительные свободные поверхности, между которыми бурят шпуры и закрепляют в них стержни путем заливки в шпуры невзрывчатой расширяющейся смеси, после затвердевания которой производят извлечение стержней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано, в частности, для разрушения монолитных объектов в скипах, вагонах, бункерах, думпакарах, а также для разрушения футеровок стен плавильных агрегатов, ковшей, мельниц.

Известен способ разрушения монолитных объектов, включающий бурение в объекте шпура, заливку в него невзрывчатого разрушающего средства по лопастям шнека и установку на хвостовик шнековой направляющей запорного приспособления [1] К недостаткам способа следует отнести повышенную опасность проведения работ, особенно в хрупких средах, поскольку создание больших распорных усилий в шпуре может привести к сколу устьевой части и выбросу запорного устройства из шпура. Использование такого способа в крепких породах, налипших на какую-либо конструкцию, также не представляется возможным, так как повышенные распорные усилия вблизи стенки вмещающей конструкции могут привести к нарушению ее устойчивости или несущей способности. Кроме того, известный способ отличается повышенной металлоемкостью устройства, устанавливаемого в шпур, и трудоемкостью работ, связанных с перемешиванием смеси и герметизацией устья шпура.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ разрушения футеровки, который предусматривает установку, крепление стержней в футеровке и их последующее извлечение для разрушения футеровки [2]

При использовании известного способа необходимо создавать большие распорные усилия для разрушения и отрыва монолитного объекта, что может привести к разрушению или потере устойчивости конструкции, в которой размещен монолитный объект.

Задача, которая решалась при создании изобретения, разработка способа разрушения монолитных, объектов, при использовании которого усилия, необходимые для разрушения и отделения монолитного объекта, от вмещающей конструкции были бы существенно меньше, чем в известных способах разрушения монолитных объектов.

Способ разрушения монолитных объектов предусматривает закрепление в монолитном объекте стержней, например металлических, и последующие их извлечение. При извлечении стержней происходит разрушение монолитного объекта и отделение его частей от вмещающей конструкции были бы существенно меньше, чем в известных способах разрушения монолитных объектов.

Новым в способе является то, что в монолитном объекте создают, по меньшей мере, две дополнительные свободные поверхности, между которыми бурят шпуры, размещают в них стержни и заливают невзрывчатой расширяющейся смесью. После затвердевания невзрывчатой расширяющейся смеси стержни с помощью лебедки, мостового крана или другого средства извлекают из монолитного объекта, при этом происходит его разрушение с отделением его частей от поверхностей, с которыми контактировал монолитный объект, например от стенок скипов, вагонов и т.д.

В случае, когда имеется возможность наклона вмещающей конструкции, извлечение стержней целесообразно осуществлять натяжением троса, соединенного одним концом со стержнями, а другим закрепленного на неподвижном основании. Натяжение троса и извлечение стержней с одновременным разрушением монолитного объекта производят путем наклона вмещающей конструкции.

Свободные поверхности в монолитном объекте создают любым известным способом, например путем бурения параллельных сближенных шпуров.

Пространственное расположение свободных поверхностей выбирают исходя из конфигурации монолитного объекта. Например, при разрушении футеровок плавильных печей и мельниц, свободные поверхности наиболее целесообразно создавать перпендикулярно к стенке печи или мельницы.

При использовании настоящего изобретения существенно снижаются усилия, которые необходимо приложить для разрушения монолитного объекта. Это обеспечивается благодаря тому, что при наличии дополнительных свободных поверхностей в процессе затвердевания невзрывчатой расширяющейся смеси в шпурах объем ее увеличивается и происходит нарушение структурной целостности монолитного объекта, его растрескивание, снижение его прочности, что приводит к снижению усилий, необходимых для разрушения и отрыва частей монолитного объекта от конструкции, в которой он расположен. В результате разрушение монолитного объекта происходит без нарушения целостности и устойчивости вмещающей конструкции.

На чертеже представлен плавильный агрегат.

Он имеет изношенную футеровку 1, представляющую собой термоизоляционную оболочку, выполненную из специального огнеупорного материала, который в процессе плавки сильно металлизируется. Толщина футеровки составляет 0,4 м, глубина 2,0 м. диаметр 2,5 м. Для разрушения футеровки 1 на двух диаметрально противоположных ее сторонах бурят сближение вертикальные шпуры на полную глубину по схеме "треугольник" или "шпур с шпур" и создают таким образом две дополнительные свободные поверхности 2 шириной 10-12 см. В сегментах футеровки между дополнительными свободными поверхностями 2 бурят ряд вертикальных шпуров, в которые устанавливают анкерные стержни 3 из арматуры диаметром 10 мм с кольцами 4, выступающими над устьями шпуров. В шпуры заливают расширяющуюся смесь НРС-1 и выдерживают ее в течение 8-12 ч для создания предварительного напряженного состояния в разрушаемом материале. Через кольца 4 пропускают стальной трос 5 и закрепляют его концы на неподвижных элементах 6 фундамента. Затем плавильный агрегат с помощью поворотных двигателей наклоняют вокруг горизонтальной оси 7 и создают дополнительные распорные усилия в шпурах, разрушающие и отделяющие футеровку 1 от стенки плавильного агрегата.

Усилия отрыва можно создавать и другими средствами, например лебедкой или мостовым краном.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность разрушения монолитных объектов, поскольку разрушаемый материал предварительно ослабляется плоскостями обнажения и трещинами разрыва. При этом повышается безопасность работ, так как не нарушается несущая способность и устойчивость конструкций.