NO821852L - Fremgangsmaate og anordning for spalting av sten. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for spalting av stein, ifølge hvilken fremgangsmåte der i steinen bores- . et hull, i hullet plasseres en radielt utvidbar spaltestav og spaltestaven utvides kraftdrevet for på hullveggen å applisere en presskraft som overskrider steinens'bruddfasthet.

I denne, sammenheng innebærer, ordet "stein" nærmest selve

■steinmaterialet eller et annet liknende materiale, og fremgangs-måten ifølge, oppfinnelsen er de facto beregnet på å dekke ikke bare spalting av løse .steiner og utbrutte steinblokker, men også egentlig bergbryting.

For å unngå ulempene i■forbindelse med ved hjelp av spreng-ning utført spalting og'planering-, er det blitt utviklet visse, fremgangsmåter og redskap som er basert på en knusing av stenen ved. hjelp av mekaniske midler under utnyttelse av et trykkmedium.

Fra tysk utlégningsskrift 1 294 305 er én med trykkluft virkende 'spalteanordning tidligere kjent, der en elastisk slange virker som eh spaltestav som er innskjøvet i et i steinen

utboret hull, hvilken slange ved sin ene ende er tilknyttet en trykkluftbeholder og ved sin andre ende er forsynt med en ven-til som ved hjelp av en sikringsplint er oppspent i sperrestil-ling. Når trykket i den elastiske slangen stiger, utvides den . radielt utad, slik at slangen presses mot borehullets vegg. Når trykket har steget .tilstrekkelig høyt, brytes ventilens sikringssplint,- hvorved luftstråler fra radielt rettede hull i ventilen strømmer ut i- borehullet og den av luftstrålene dan-nede trykkimpuls sammen med forspenningstrykket. spalter steinen.

Ulempen med.en slik spaltemåte er imidlertid at den dan-nede, akutte trykkimpuls- forårsaker en' spalting som kan sammen-liknes med. en eksplosjon, slik at steinsplinter lett slynges rundt, og spaltihgen skjer ikke alltid under tilstrekkelig kontroll.

Fra svensk utlégningsskrift 401 706 er der kjent en.- hydraulisk drevet mekanisk kile,, der to.kileformete bakker og en mellomliggende- bevegelig kile virker som en spaltestav. En. hydraulisk sylinder skyver inn kilen mellom bakkene, hvorved det av bakkene forårsakete trykk spalter steinen.

Ulempen med en slik spaltemåte er-at det som følge av borehullets ujevne vegg oppstår mellom de stive bakker og hullveggen en punktformet kraft som ukontrollert spalter steinen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte som eliminerer ovennevnte ulemper og som muliggjør en nøye kontroll av spaltingen. Dette oppnås ved fremgangs-måten ifølge oppfinnelsen, hvilken fremgangsmåte erkarakterisert, ved at spaltestaven utvides radielt ved å sammenpresse, et av elastisk materiale'fremstilt presstykke aksielt- i hullet. ■ Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en spaltemåte som i et borehull,'tross hullets eventuelle ujevnhet, frembringer en jevnt.fordelt pressvirkning, mens-det av elastisk materiale, fremstilte presstykket formår å tilpasse- seg etter ujevnhetene i borehullets vegg-. Pressvirkningen kan økes•jevnt helt til steinen splintres, idet denne pressvirkning.' frembringes . som en følge, av en radiell utvidelse av det elastiske presstykket når presstykket stadig,sammenpresses aksielt i hullet. På denne ■måte skjer ingen akutt, overdimensjonert kraftutladning som kunne føre til utslyngning av steinsplinter. i omgivelsene og til-e-n ukontrollert spalting..

Oppfinnelsen angår også et redskap for utførelse av den ovenfor beskrevne fremgangsmåte, og dette redskap erkarakterisert veddet som er angitt i patentkrav 2.

Redskapet ifølge oppfinnelsen er i sin konstruksjon enkelt

og kan lett automatiseres...

Oppfinnelsen skal i det følgende -beskrives nærmere under'

henvisning til den medfølgende tegning der-

Figur 1 og. 2 viser en fordelaktig utføringsform av et spalter.edskap ifølge oppfinnelsen, delvis i lengdesnitt, anordnet i et borehull henholdsvis før og etter spaltingen. Figur '3

viser en kopling av flere redskaper til samme trykkilde.

Spaltéredskapet vist i figur 1 og 2 omfatter hovedsakelig en spaltestav..1 og. en i denne festet hydraulisk- sylinder 2. Istedenfor en hydraulisk sylinder kan også en annen vanlig kjent kraftanordning anvendes-.

Spaltestaven 1 omfatter en sylinderformet stang 3 hvis ene ende oppviser et hode 4 som er bredere enn stangen, og' et rør 5 gjennom hvilket stangen 3 strekker seg forskyvbart med liten klaring,, samt et holkformet presstykke 6 som befinner seg mellom hodet 4 og. røret 5 og gjennom hvilket stangen 3 strekker seg. ■ ^Hodet 4 danner.en ringformet støtteflate 4a som ligger an mot presstykkets ene endeflate,' og røret -5 danner en støtteflate 5a som ligger an mot stykkets- andre endeflate. Hodet 4, røret 5 og stykket 6 danner i hvilestillin<g>en sylinderformet flate hvis diameter, er noe mindre enn diameteren•til et hull 8 som er utboret i steinen . 7 som skal spaltes.

■Den hydrauliske sylinder 2 omfatter et hus 9 som ér stivt festet i nevnte rør 5, og et stempel -10- som er stivt festet i stangen .3.' Et .syl in de r rom 1 1 er ved hjelp av'et'rør 12 via en ■ vanlig manøvreringsventil 13 forbundet med en'trykkmediumkilde 14.

Presstykket -6 er fremstilt av et slikt, elastisk materiale at presstykket kan deformeres uten likevel -åsammen<p>resses ve-.sentlig volummessig når det sammentrykkes av'ytre krefter. Pas-sende materiale er f.eks. gummi av ulike typer og polyuretan.

Spalteredskapet anvendes på følgende måte:

Redskapets stav 1 innskyves i det hull som er utboret i steinen som skal spaltes,, slik at presstykket. 6 i sin helhet vil befinne seg inne i hullet. Deretter koples det hydrauliske trykk til sylinderrommet 1 1 ,■ hvorved stemplet beveger seg oppad i forhold til huset og skyver stangen 3 på tilsvarende måte oppad i forhold til røret 5..Derved blir presstykket sammenpres-'set aksielt mellom støtteflåtene 4a og 5a, hvorved presstykket på- tilsvarende måte utvides, radielt utad, slik at det blir lig-gende tett an med hele sin mantelflate mot borehullets vegg.

Når den hydrauliske sylinder trekker stangen oppover stiger presstrykket som på grunn av det radielt ekspanderende presstyk-■kets virkning er- rettet mot steinen. Når presstrykket overstiger steinens bruddfasthet spaltes steinen. Deretter koples trykket fra sylinderrommet, hvorved stangen glir -tilbake til sin utgangsstilling under påvirkning av det elastiske presstykket, slik at spaltestaven er klar til å innføres i påfølgende borehull.

Spalteredskapet er konstruksjonsmessig og - funksjonsmessig meget - enkelt og takket være- det elastiske presstykket kan press-kraften som -ved.hjelp.av spalteredskapet rettes mot steinen for-' 'deles jévnt over hele. borehullets veggflate på tross av hullets eventuelle ujevnheter. For spaltingen av steinen anvendes ingen større kraft enn den.som steinens bruddfasthet i hvert enkelt tilfelle krever, slik at der ikke skjer noen eksplosjonsliknende

splintring og brytingen kan holdes strengt under kontroll.

Ifølge figur 3 kan man ved' anvendelse av et trykkmedium kople flere spaltestaver til samme trykkmediumkilde, f.eks. for .løsgjøring av en steinblokk av bestemt form. For. hvert redskap 1, 2 kan en strømningsreguleringsventil 15 innkoples. Uten strømningsreguleringsventil utvides redskapet hoe mer på det sted der brytingen begynner, medførende samtidig en liten temporær trykksen.king i de øvrige redskaper. Derved, skjer spaltingen på sett og vis mykt. Ved anvendelse av trykkregule-ringsventiler påvirker trykksenkingen ikke de øvrige redskaper, men deres presskraft forblir uendret.og spaltingen skjer, samtidig..

■ Tegningen■og den tilhørende beskrivelse er bare ment å anskueliggjøre. oppfinnelsestanken. I detaljene kan fremgangs-måten ifølge oppfinnelsen og redskapet for dens utførelse vari-ere innenfor patentkravenes. ramme.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte.fbr spalting av stein, hvor der i steinen (7) bores et hull (8), i hullet anbringes en radielt utvidbar spaltestav (1) og staven utvides kraftdrevet for på hullveggen å applisere en presskraft som overstiger.steinens bruddfasthet, karakterisert ved at spaltestaven (T). utvides radielt ved å sammenpresse et presstykke (6) av elastisk materiale aksielt i hullet' ..

2. Fremgangsmåte.ifølge krav 1, karakterisert ved at et flertall spaltestaver (1) koples til samme kraftkilde (14) og at spaltesta-vene -utvides samtidig.

3. Redskap for spalting av stein omfattende en spaltestav (1) med to innbyrdes aksielt forskyvbare.motstykker (4, 5) samt en i spaltestaven festet kraftanordnihg (2) for forskyvning av ■motstykkene, karakterisert ved .at der mellom' spaltestavenes motstykker (4, 5) er anordnet et presstykke (6) av elastisk materiale, slik.at en innbyrdes forskyvning av. motstykkene sammenpresser presstykket aksielt.og utvider det radielt..

4. - Redskap ifølge, krav 3, k a r a' k. t e r i s e r t ved at presstykket (6)'er holkformet og det omslutter en stangformet kropp (3) som strekker seg gjennom ] en av kraftanordningens. (9) hus båret, rørformet kropp ( 5\ og er tilkoplet kraftanordningens drivorgan (1 0.) , idet begge kroppene oppviser ringformete støtteflatef (4a, 5a) som ligger an mot presstykkets motsva-rend endeflater..

5.. Redskap ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at presstykket (6) består av et.deformerbart, men volummessig vesentlig ukomprimerbart materiale.

6. Redskap 'ifølge et av kravene 3 - 5, hvor kraftanordningen (2 ) er trykkmediumdrevet, karakterisert ved at' kraftanordningen (2) er. forsynt med en strømningsregulerings-ventil (15) for . å. bibeholde utvidelseskraften som påvirker presstykket (6.) .