[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abbruchwerkzeug und ein Verfahren zum Abbruch
von Gestein. Gestein im Sinne der Erfindung ist sowohl natürliches Gestein als auch
künstliches Gestein, wie beispielsweise Beton.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Abbruch von Gestein bekannt.
Gesteine werden derzeit üblicherweise durch Sprengen, mittels Hydraulikhammer oder
durch die Bohr-Spalt-Technik abgebaut. Bei der Bohr-Spalt-Technik werden reihenweise
Löcher in das abzubauende Gestein gebohrt, in welche nachfolgend keilförmige Spaltwerkzeuge
eingeführt werden, um das Gestein zu spalten.
[0003] Die
EP 2 489 823 B1 beschreibt ein Vorrichtung und ein Verfahren zum Spalten von festen Materialen, wie
Felsgestein und Beton mit Hilfe der Bohr-Spalt-Technik. Die Vorrichtung umfasst eine
Lafette mit einem auf der Lafette entlang einer ersten Achse transversal verschiebbaren
Arbeitskopf, welcher in Bezug zur Lafette um eine zweite Achse drehbar ist. An dem
Arbeitskopf sind eine Bohrvorrichtung und eine Spaltvorrichtung angebracht, die wechselweise
in Arbeitsposition bringbar sind.
[0004] Die
DE 10 2013 206 565 B4 zeigt ein hydraulisch betriebenes Spaltgerät in Form einer Keillanze, welches zum
Abbau von Gestein die Bohr-Spalt-Methode nutzt.
[0005] Aus der
US 1,424,114 A ist eine Bergwerksmaschine bekannt. Diese Bergwerksmaschine umfasst Mittel zum Herstellen
von horizontalen Schlitzen in dem abzubauenden Material, Mittel zum Herstellen eines
vertikalen Schlitzes, welcher die horizontalen Schlitze schneidet, um Säulen zu bilden,
und Pickmittel, die zwischen den Mitteln zur Herstellung der horizontalen Schlitze
angeordnet sind, um Abschnitte von der Säule abzuschneiden.
[0006] Weiterhin ist es bekannt, Gestein mit Hilfe von Baggeranbaufräsen abzubauen. In der
EP 2 324 158 B1 ist eine derartige Baggeranbaufräse beschrieben.
[0007] Die bekannten Methoden zum Abbruch von Gestein haben verschiedene Vor- und Nachteile.
So ist das Sprengen derzeit zwar die effektivste Methode, wird jedoch aufgrund seiner
Gefährlichkeit und der starken Vibrationsbelastungen der Umwelt immer weiter eingeschränkt.
In den Fällen, in denen Sprengen oder Bohren nicht erlaubt oder möglich ist, erfolgt
der Abbruch derzeit zumeist mittels Hydraulikhammer. Hydraulikhammer ermöglichen einen
Abbruch mit geringeren Umweltbelastungen, sind aber bei weitem nicht so effektiv wie
das Sprengen oder die Bohr-Spalt-Technik. Beim Sprengen oder beim Abbruch mit Hydraulikhammer
entstehen unkontrolliert große Bruchstücke. Die Bruchstücke müssen in der Regel nachzerkleinert
werden, um sie anschließend einem Brecher zuführen zu können. Die Produktionsleistung
von Baggeranbaufräsen hängt wesentlich von der einachsigen Druckfestigkeit des zu
bearbeitenden Gesteines ab. Der Abbruch mit Baggeranbaufräsen ist nur bis zu einer
einachsigen Druckfestigkeit des Gesteins von 60 MPa wirtschaftlich und sinnvoll. Baggeranbaufräsen
werden daher überwiegend zum Abbau von weichem und mittelhartem Gestein, wie beispielsweise
Kalkstein oder Gips, eingesetzt.
[0008] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Abbruchwerkzeug und
ein Verfahren zum Abbruch von Gestein zur Verfügung zu stellen, welches einen effektiveren
Abbruch von Gestein ermöglicht und gleichzeitig erschütterungsarm arbeitet. Ein Durchrutschen
des Abbruchwerkzeuges während des Brechens sollte wirksam vermieden werden. Die Stückgröße
der abgebrochenen Bruchstücke soll kontrollierbar sein, um sie insbesondere an die
Größe eines Brechers anpassen zu können. Die Abbruchstelle soll dennoch möglichst
ohne weitere Nachbearbeitung eine weitgehend ebene Oberfläche aufweisen.
[0009] Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dienen ein Abbruchwerkzeug gemäß dem beigefügten
Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 13.
[0010] Das erfindungsgemäße Abbruchwerkzeug dient zum Abbruch von Gestein. In das Gestein
sind hierzu mehrere Schlitze eingearbeitet, zwischen denen abzubrechendes Material
stehen bleibt. Vorzugsweise sind zwei oder mehr im Wesentlichen parallel zueinander
verlaufende Schlitze einer vorbestimmten Tiefe und eines vorbestimmten Abstandes zueinander
eingebracht. Die Schlitze können aber auch winklig zueinander verlaufen, wenn dies
an der Abbruchstelle vorteilhaft ist. Das Abbruchwerkzeug ist in jeweils einen der
Schlitze einführbar, um durch Aufbau von im Wesentlichen senkrecht zu den Schlitzebenen
wirkenden Querkräften das Gestein zwischen den Schlitzen zu brechen. Das Abbruchwerkzeug
besitzt einen Grundkörper mit einem ersten freien Endbereich und einem gegenüberliegenden
zweiten Endbereich. Der zweite Endbereich ist zum Ausüben einer Druckkraft auf einen
zweiten Wandabschnitt des Schlitzes ausgebildet. Der zweite Wandabschnitt erstreckt
sich von einem dem Boden gegenüberliegenden Anfang des Schlitzes. Der Grundkörper
ist an seinem zweiten Endbereich mit einer Anbaukonsole zum Anbau des Abbruchwerkzeuges
an einen beweglichen Trägerarm einer Baumaschine, insbesondere eines Baggers, fest
verbunden. Das Abbruchwerkzeug kann vorzugweise an dieselbe Baumaschine angebaut werden,
an welche auch ein zum Fräsen der Schlitze verwendetes Schneidrad angebaut werden
kann, im Austausch mit diesem. Für eine schnelle und aufwandsarme Umrüstung zwischen
Schneidrad und erfindungsgemäßem Abbruchwerkzeug ist die Baumaschine vorzugsweise
mit einer automatischen Schnellwechseleinrichtung ausgerüstet. Der Trägerarm der Baumaschine
bzw. des Baggers bringt die erforderlichen Kräfte auf, um das Abbruchwerkzeug in die
gewünschte Position zu bewegen und es in die Schlitze im Gestein hinein zu bewegen.
[0011] An dem ersten Endbereich des Grundkörpers ist mindestens ein Ritzwerkzeug angeordnet,
welches zum Einbringen eines parallel zu dem Boden des Schlitzes verlaufenden Ritzes
in den ersten, tiefer liegenden Wandabschnitt des Schlitzes dient. Der eingebrachte
Ritz erstreckt sich nur über eine definierte Tiefe in den Wandabschnitt hinein, vorzugsweise
weniger als die Hälfte der Dicke des Wandabschnitts. Der Ritz durchschneidet somit
das Gestein nicht vollständig, sodass der Wandabschnitt zunächst stehen bleibt. Es
erfolgt kein Durchtrennen des Gesteins im Bereich des ersten Wandabschnitts bis in
die benachbarten Schlitze hinein. Dies erspart Schneidleistung und ermöglicht das
gezielte Abbrechen des Materials zum gewünschten Zeitpunkt. Über den zweiten Endbereich
wird auf den zweiten Wandabschnitt des Schlitzes eine Druckkraft ausgeübt, die dann
das Abbrechen des Materials im Bereich des Ritzes bewirkt.
[0012] Das erfindungsgemäße Abbruchwerkzeug besitzt im Vergleich zu den vorbekannten Abbruchwerkzeugen
mehrere Vorteile. So können mit dem erfindungsgemäßen Abbruchwerkzeug größere Mengen
Gestein effizient gebrochen werden. Außerdem erfolgt der Abbruch erschütterungsarm.
Dies ist ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zum Sprengen. Durch den mittels Ritzwerkzeug
erzeugten Ritz wird eine Sollbruchstelle geschaffen, welche ein kontrolliertes Brechen
des Gesteins gewährleistet. Am Boden des Schlitzes entsteht eine relativ glatte Bruchfläche.
[0013] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Abbruchwerkzeug mehrere Ritzwerkzeuge.
Mehrere Ritzwerkzeuge ermöglichen eine schnelle und gleichmäßige Ritzerzeugung.
[0014] Eine vorteilhafte Ausführungsform verwendet ein Abbruchwerkzeug mit einem zylinderförmigen
Grundkörper, welcher jeweils eine elliptische Querschnittserweiterung in dem ersten
und dem zweiten Endbereich aufweist. Zwei einander gegenüberliegende erste Querschnittsbereiche
der elliptischen Querschnittserweiterung besitzen einen größeren Durchmesser als zwei
einander gegenüberliegende zweite Querschnittsbereiche der elliptischen Querschnittserweiterung.
Das in dem ersten Endbereich angeordnete mindestens eine Ritzwerkzeug ist an einem
der ersten Querschnittsbereiche angeordnet.
[0015] Eine bevorzugte weitergebildete Ausführungsform nutzt mehrere Ritzwerkzeuge in jedem
der beiden ersten Querschnittsbereiche. Der Durchmesser der zweiten Querschnittsbereiche
entspricht in etwa der Breite der Schlitze, wobei der Durchmesser geringfügig kleiner
zu wählen ist, um das Abbruchwerkzeug in den Schlitz einführen zu können. Das Abbruchwerkzeug
kann entweder von oben oder seitlich in den Schlitz eingebracht werden. Das in den
Schlitz eingebrachte Abbruchwerkzeug wird nachfolgend gedreht, wobei das mindestens
eine Ritzwerkzeug in Kontakt mit dem ersten Wandabschnitt kommt und den Ritz erzeugt.
Gleichzeitig wird durch den zweiten Endbereich auf den zweiten Wandabschnitt eine
Druckkraft ausgeübt, um das Material zwischen den Schlitzen zu brechen. Diese Ausführungsform
des Abbruchwerkzeuges eignet sich insbesondere für kompaktes und hartes Gestein.
[0016] Das Abbruchwerkzeug weist gemäß einer alternativen Ausführungsform einen Grundkörper
mit einer konvex gekrümmten Längsseite auf. Der Grundkörper besitzt einen von dem
ersten Endbereich zu dem zweiten Endbereich zunehmenden Querschnitt, d. h. die Breite
des Abbruchwerkzeuges nimmt ausgehend von einer Spitze am ersten Ende in Richtung
zu dem gegenüberliegenden Ende hin zu. Die der konvexen Längsseite gegenüberliegende
Seite ist bevorzugt konkav gekrümmt, kann aber auch im Wesentlichen gerade ausgebildet
sein. Der erste Endbereich des Grundkörpers ist vorzugsweise mit mehreren Ritzwerkzeugen
ausgestattet, die sich bevorzugt als Verlängerung des ersten Endbereichs von dem ersten
Endbereich erstrecken. Der erste Endbereich des Abbruchwerkzeuges besitzt eine geringfügig
größere Breite als der Schlitz. Das derart ausgeführte Abbruchwerkzeug wird seitlich
mit seinem ersten Endbereich in den Schlitz eingebracht und linear durch den Schlitz
bewegt. Hierbei kommen die Ritzwerkzeuge mit dem ersten Wandabschnitt in Kontakt und
erzeugen den Ritz. Gleichzeit wird das Gestein zwischen den Schlitzen durch die von
dem zweiten Wandabschnitt ausgeübte Druckkraft gebrochen. Diese Druckkraft wirkt aufgrund
des in Längsrichtung des Grundkörpers zunehmenden Querschnitts des Grundkörpers. Diese
Ausführungsform kann bevorzugt in mittelhartem oder zerklüftetem Material eingesetzt
werden.
[0017] Gemäß einer weitergebildeten Ausführungsform weist der zweite Endbereich, der näher
an der Anbaukonsole liegt als der erste Endbereich, ein Brechwerkzeug zum Ausüben
einer Druckkraft auf den zweiten, weniger tief liegenden Wandabschnitt des Schlitzes
auf. Die aufgrund des in Längsrichtung des Grundkörpers zunehmenden Querschnitts des
Grundkörpers auf den zweiten Wandabschnitt wirkende Druckkraft wird durch das in dem
zweiten Endbereich des Grundkörpers angeordnete Brechwerkzeug verstärkt. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, dass ein Durchrutschen des Abbruchwerkzeuges durch den Schlitz durch
den sich in Längsrichtung erweiternden Querschnitt des Grundkörpers und durch die
mittels Brechwerkzeug ausgeübte Drucckraft wirksam verhindert werden kann.
[0018] Für das Brechwerkzeug stehen verschiedene Realisierungsvarianten zur Verfügung. Eine
bevorzugte Ausführungsform nutzt ein als Brechkeil ausgebildetes Brechwerkzeug. Der
Brechkeil ist abschnittsweise breiter als der Grundkörper ausgebildet. Es hat sich
als günstig erwiesen, die breite Seite des Brechkeils etwa 30% bis 40% breiter als
den Grundkörper auszuführen, wobei keine Einschränkung auf den genannten Wertebereich
erfolgen soll, breitere oder schmalere Brechkeile sind durchaus möglich. Der Brechkeil
ist vorzugsweise durch die Baumaschine hydraulisch antreibbar, beispielsweise durch
einen Löffelzylinder des Baggers. Die mittels Brechkeil ausgeübte Druckkraft wirkt
zusätzlich zu der durch den Grundkörper erzeugten Druckkraft und stellt sicher, dass
das Gestein gebrochen und von einer Abbauwand komplett gelöst wird. Der Brechkeil
ist an seinem Außenumfang vorzugsweise mit mehreren Platten ausgestattet, welche zur
Versteifung dienen und als Verschleißteile bevorzugt auswechselbar sind. Ausführungen
mit vier Platten, welche sich beidseitig von der Brechkeilspitze in Richtung des Grundkörpers
erstrecken, haben sich als günstig erwiesen.
[0019] Eine alternative Ausführungsform nutzt ein als Hydraulikhammer ausgebildetes Brechwerkzeug.
Der Hydraulikhammer umfasst ein Schlagwerk und einen Brechmeißel, welcher sich vorzugsweise
senkrecht zu der Längsachse des Abbruchwerkzeuges erstreckt. Mit Hilfe des Schlagwerkes
wird der Brechmeißel in das Gestein getrieben, erzeugt eine Kerbe und löst dieses
aus dem Verbund.
[0020] Das Brechwerkzeug kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ein Exzenter-Schlagwerk
sein. Exzenter-Schlagwerk und Hydraulikhammer kommen vorzugsweise bei einer einachsigen
Druckfestigkeit des zu brechenden Gesteins größer 60 MPa zum Einsatz. Bei einer geringeren
einachsigen Druckfestigkeit wird bevorzugt der Brechkeil verwendet. Brechkeil, Hydraulikhammer
und Exzenter-Schlagwerk sind bevorzugt lösbar mit dem Grundkörper verbunden und kommen
je nach Gesteinsart zum Einsatz.
[0021] Der Grundkörper des Abbruchwerkzeuges kann mehrteilig ausgebildet sein. Der das mindestens
eine Ritzwerkzeug tragende erste Endbereich ist vorzugsweise als separates Bauteil
ausgeführt, welches bevorzugt lösbar mit dem Grundkörper verbunden ist. Bei Verschleiß
des Ritzwerkzeuges kann aufwandsarm ein Austausch des das Ritzwerkzeug tragenden Bauteils
erfolgen. Der Grundkörper kann weiterhin mehrere an seinem Außenumfang angeordnete
Platten umfassen, die zur Versteifung des Grundkörpers dienen und somit dessen Stabilität
verbessern. Diese Platten sind bevorzugt als Verschleißteile auswechselbar gestaltet.
Bei den Ausführungsformen, welche einen Grundkörper mit konvex gekrümmter Längsseite
nutzen, besitzt der Grundkörper vorzugsweise mehrere in Längsrichtung konvex gekrümmte
Platten, welche fest miteinander verbunden sind.
[0022] Bei den Ausführungsformen mit Brechwerkzeug hat es sich als günstig erwiesen, den
Grundkörper mit einer in dem zweiten Endbereich angeordneten Grundplatte auszustatten.
An der Grundplatte ist das Brechwerkzeug vorzugsweise lösbar befestigt. Brechwerkzeug
und Grundplatte können auch fest miteinander verbunden sein und als Baueinheit lösbar
mit dem Grundkörper verbunden sein.
[0023] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abbruch von Gestein umfasst die nachfolgend beschriebenen
Schritte. Zunächst werden mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Schlitze
in das Gestein gefräst. Die Schlitze können sowohl horizontal als auch vertikal in
das Gestein eingebracht werden. Sie haben eine vorbestimmte Tiefe, eine vorbestimmte
Breite und einen vorbestimmten Abstand zueinander. Die jeweils zu wählende Tiefe und
Breite der Schlitze sowie der jeweilige Abstand der Schlitze zueinander sind abhängig
von der Beschaffenheit des zu brechenden Materials. Einflussgrößen sind hierbei die
Gesteinshärte und die Gesteinsstruktur des zu brechenden Materials. Außerdem beeinflussen
Tiefe, Breite und Abstand die Korngröße des Endproduktes. Die Parameter der Schlitze
sind weiterhin abhängig von der Dimensionierung des im nachfolgenden Verfahrensschritt
genutzten Abbruchwerkzeuges. So sollte die Tiefe der Schlitze bevorzugt der Länge,
d. h. Eindringtiefe des Abbruchwerkzeuges entsprechen. Ebenso ist die Breite der Schlitze
an die Breite des Abbruchwerkzeuges anzupassen. Das Einbringen der Schlitze erfolgt
bevorzugt mit Hilfe eines mit geeigneten Fräswerkzeugen bestückten Schneidrades. Zum
Fräsen von Gestein eignen sich zum Beispiel mit Hartmetallwerkzeugen ausgestattete
Schneidräder. Die Hartmetallwerkzeuge können als Rundschaftmeißel ausgebildet sein.
Das Schneidrad wird vorzugsweise hydraulisch oder mittels der Antriebswelle eines
Baufahrzeuges, beispielsweise einer Traktorwelle angetrieben. Als günstig haben sich
als Anbaugerät ausgeführte Schneidräder erwiesen, welche sich zum Anbau an einen beweglichen
Trägerarm einer Baumaschine, wie beispielsweise einen Bagger, Baggerlader oder Traktor,
eignen. Durch den mittels Schlitzen geschaffenen Freiraum wird das Gestein entspannt
und kann nachfolgend effizient gebrochen werden.
[0024] Nach Einbringen der Schlitze wird in einem ersten Wandabschnitt eines der Schlitze
mit Hilfe des Ritzwerkzeuges ein parallel zu einem Boden des Schlitzes verlaufender
Ritz erzeugt. Hierbei ist sicherzustellen, dass sich der Schlitz, in welchem der Ritz
erzeugt wird, mindestens benachbart zu einem weiteren Schlitz, vorzugsweise zwischen
zwei der anderen Schlitze befindet, da verfahrensgemäß das Material zwischen zwei
Schlitzen gebrochen werden soll. Der erzeugte Ritz erstreckt sich nur bis zu einer
definierten Tiefe in das Gesteinsmaterial und durchtrennt den Wandabschnitt nicht.
Während der Ritzerzeugung oder unmittelbar danach wird gleichzeitig das zwischen den
Schlitzen befindliche Material gebrochen. Dies erfolgt durch Ausüben einer Druckkraft
auf einen zweiten Wandabschnitt des Schlitzes. Der zweite Wandabschnitt des Schlitzes
erstreckt sich von einem dem Boden gegenüberliegenden Anfang des Schlitzes. Die Druckkraft
wird durch den Grundkörper erzeugt. Bei den Ausführungen mit Brechwerkzeug wird die
auf den zweiten Wandabschnitt wirkende Druckkraft zusätzlich durch das an dem Grundkörper
angeordnete Brechwerkzeug verstärkt.
[0025] Das erfindungsgemäße Verfahren hat unter anderem den Vorteil, dass die Stückgröße
des abgebrochenen Gesteins an die Dimensionierung eines nachfolgend zur Zerkleinerung
genutzten Brechers angepasst werden kann. Hierfür werden Tiefe bzw. Breite der Schlitze
bzw. der Abstand der Schlitze zueinander entsprechend variiert. Der Abbruch mittels
Hydraulikhammer als auch mittels Sprengen liefert hingegen unkontrolliert große Bruchstücke,
die zumeist nachzerkleinert werden müssen, um sie dem Brecher zuführen zu können.
Beim Abbruch von bewehrtem Beton können im Beton vorhandene Bewehrungseisen mit Hilfe
des zur Erzeugung der Schlitze dienenden Werkzeugs durchtrennt werden.
[0026] Das Verfahren wurde erfolgreich mit Schlitztiefen von 500 mm bis 1000 mm getestet.
Es soll jedoch keine Einschränkung auf die genannten Schlitztiefen erfolgen. Andere
Schlitztiefen sind durchaus möglich.
[0027] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sowie deren Vorteile und Einzelheiten
werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine perspektivische Teildarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Abbruchwerkzeuges;
- Fig. 2:
- eine Prinzipdarstellung zum Fräsen eines Schlitzes in ein Gestein;
- Fig. 3:
- eine Schnittansicht des in dem Schlitz eingebrachten Abbruchwerkzeuges gemäß Fig.
1;
- Fig. 4:
- ein Detail A aus Fig. 3;
- Fig. 5:
- eine Schnittansicht im Moment des Brechens des Gesteins mittels des Abbruchwerkzeuges
gemäß Fig. 1;
- Fig. 6:
- ein Detail B aus Fig. 5;
- Fig. 7:
- eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Abbruchwerkzeuges;
- Fig. 8:
- eine Schnittansicht im Moment des Brechens des Gesteins mittels des Abbruchwerkzeuges
gemäß Fig. 7.
- Fig. 9:
- eine erste perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Abbruchwerkzeuges;
- Fig. 10:
- eine zweite perspektivische Darstellung der dritten Ausführungsform des Abbruchwerkzeuges;
- Fig. 11:
- ein Detail A aus Fig. 10;
- Fig. 12:
- eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Abbruchwerkzeuges;
- Fig. 13:
- ein Detail B aus Fig. 12;
- Fig. 14:
- eine perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform des Abbruchwerkzeuges;
- Fig. 15:
- ein Detail C aus Fig. 14;
- Fig. 16:
- eine Schnittansicht des in einem Schlitz in einem Gestein eingebrachten Abbruchwerkzeuges
gemäß Fig. 9.
[0028] Fig. 1 zeigt eine perspektivische Teildarstellung einer ersten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Abbruchwerkzeuges 01. Das erfindungsgemäße Abbruchwerkzeug 01 umfasst
einen zylinderförmigen Grundkörper 02. Der Grundkörper 02 weist an einem ersten und
an einem zweiten Endbereich 03, 04 jeweils eine im Wesentlichen elliptische Querschnittserweiterung
auf, d. h. eine Querschnittserweiterung, die den Querschnitt des Endbereichs nicht
rotationssymmetrisch erweitert. Zwei einander gegenüberliegende erste Querschnittsbereiche
der elliptischen Querschnittserweiterung besitzen einen größeren Durchmesser als zwei
einander gegenüberliegende zweite Querschnittsbereiche der elliptischen Querschnittserweiterung.
An den ersten Querschnittsbereichen sind jeweils drei Ritzwerkzeuge 05 angeordnet.
Bei abgewandelten Ausführungsformen können auch mehr als drei oder weniger als drei
Ritzwerkzeuge 05 Verwendung finden. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass nur einer
der beiden ersten Querschnittsbereiche mit Ritzwerkzeugen 05 ausgestattet ist. Mit
dem zweiten Endbereich 04 des Grundkörpers 02 ist eine Anbaukonsole 07 fest verbunden,
welche zur Befestigung des Abbruchwerkzeuges 01 an einem beweglichen Trägerarm einer
Baumaschine dient.
[0029] Nachfolgend soll anhand der Figuren 2 bis 6 das erfindungsgemäße Verfahren zum Abbruch
von Gestein näher erläutert werden. Im ersten Verfahrensschritt werden mindestens
zwei, bevorzugt drei parallel zueinander verlaufende Schlitze 08 in das Gestein 09
gefräst. In Fig. 2 ist das Fräsen eines der Schlitze 08 dargestellt. Der Schlitz 08
wird mit Hilfe eines bekannten Schneidrades 10 eingebracht. Das Schneidrad 10 ist
als Anbaugerät für eine Baumaschine 12 ausgebildet. Zwischen Baumaschine 12 und Schneidrad
10 besteht eine feste, lösbare Verbindung. Das Schneidrad 10 ist mit zahlreichen Fräswerkzeugen
13 ausgestattet, welche in der gezeigten Ausführung als Rundschaftmeißel ausgebildet
sind. Die Baumaschine 12 kann ein Bagger, Baggerlader oder Traktor sein. Das Schneidrad
10 wird durch die Baumaschine hydraulisch oder mit Hilfe einer Arbeitswelle angetrieben.
In das Gestein 09 werden verfahrensgemäß mindestens zwei, bevorzugt drei gleich dimensionierte
Schlitze 08 eingebracht.
[0030] Nach Einbringen der Schlitze 08 wird das Abbruchwerkzeug 01 bevorzugt in den mittleren
der drei Schlitze 08 eingeführt. Fig. 3 zeigt das innerhalb des Schlitzes 08 angeordnete
Abbruchwerkzeug 01. Das Abbruchwerkzeug 01 kann von oben oder seitlich in den Schlitz
08 eingebracht werden. Der Durchmesser der zweiten Querschnittsbereiche der elliptischen
Querschnittserweiterung des Grundkörpers 02 des Abbruchwerkzeuges 01 ist vorzugsweise
geringfügig kleiner als die Breite der Schlitze 08, um das Abbruchwerkzeug 01 in den
Schlitz 08 problemlos einführen zu können.
[0031] Der in Fig. 4 gezeigten Detaildarstellung kann entnommen werden, dass die Ritzwerkzeuge
05 in dieser Positionierung des Abbruchwerkzeuges 01, also beim Einsetzen in den Schlitz
08, noch keinen Kontakt mit einem ersten Wandabschnitt 14 des Schlitzes 08 haben.
Der erste Wandabschnitt 14 erstreckt sich unmittelbar von einem Boden 15 des Schlitzes
08. Ebenso besteht kein Kontakt zwischen dem zweiten Endbereich 04 des Abbruchwerkzeuges
01 und einem zweiten Wandabschnitt 17 des Schlitzes 08. Der zweite Wandabschnitt 17
erstreckt sich von einem dem Boden 15 gegenüberliegenden Anfang 18 des Schlitzes 08.
[0032] Nachdem das Abbruchwerkzeug 01 in dem Schlitz positioniert wurde, wird das Abbruchwerkzeug
01 in Rotation versetzt. Hierbei gelangen die Ritzwerkzeuge 05 in Kontakt mit dem
ersten Wandabschnitt 14 und erzeugen einen Ritz in dem ersten Wandabschnitt 14 des
Schlitzes 08. Gleichzeitig oder durch einen Winkelversatz etwas nachlaufend wird durch
den zweiten Endbereich 04 eine Druckkraft auf den zweiten Wandabschnitt 17 des Schlitzes
08 ausgeübt. Infolge dieser Druckkraft bricht das Gestein 09 zwischen den Schlitzen
08. Der erzeugte Ritz dient als Sollbruchstelle und gewährleistet ein kontrolliertes
Brechen des Gesteins, wobei eine relativ glatte Bruchfläche am Boden des Schlitzes
08 entsteht. Fig. 5 verdeutlicht das Brechen des Gesteins 09, während Fig. 6 die mit
dem ersten Wandabschnitt 14 des Schlitzes 08 in Kontakt stehenden Ritzwerkzeuge 05
zeigt.
[0033] Fig. 7 zeigt eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Abbruchwerkzeuges 01. Der Grundkörper 02 dieser Ausführungsform ist in Form eines
Reißzahns ausgebildet, welcher in Längsrichtung auf einer Seite konvex gekrümmt ist.
Der erste Endbereich 03 des Grundkörpers 02 ist mit drei Ritzwerkzeugen 05 ausgestattet,
welche sich in Verlängerung des Grundkörpers 02 erstrecken. Der erste Endbereich 03
besitzt eine größere Breite als der Schlitz 08. Über die Anbaukonsole 07 kann das
Abbruchwerkzeug 01 an den beweglichen Trägerarm der Baumaschine 12 (siehe Fig. 2)
angebaut werden. Der Grundkörper 02 besitzt einen von dem ersten Endbereich 03 zu
dem axial gegenüberliegenden zweiten Endbereich 04 zunehmenden Querschnitt.
[0034] Das Abbruchwerkzeug 01 gemäß der zweiten Ausführungsform wird seitlich mit seiner
schmaleren Seite in den Schlitz 08 eingebracht und linear durch den Schlitz 08 bewegt.
Während dieser Linearbewegung kontaktieren die Ritzwerkzeuge 05 den ersten Wandabschnitt
14 des Schlitzes und erzeugen einen parallel zu dem Boden 15 des Schlitzes 08 verlaufenden
Ritz. Währenddessen wirkt aufgrund des in Längsrichtung des Grundkörpers 02 zunehmenden
Querschnitts des Grundkörpers 02 eine Druckkraft auf den zweiten Wandabschnitt 17
des Schlitzes 08, wodurch das Gestein 09 zwischen den Schlitzen 08 gebrochen wird.
Fig. 8 veranschaulicht das Brechen des Gesteins 09.
[0035] Die Figuren 9 und 10 zeigen perspektivische Darstellungen einer dritten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Abbruchwerkzeuges 01. Adäquat zu der in Figur 7 gezeigten Ausführung
ist der Grundkörper 02 wiederum in Form eines Reißzahns ausgebildet. Der Grundkörper
02 besteht in der gezeigten Ausführung aus mehreren ersten Platten 19, welche fest
miteinander verbunden sind. An dem Außenumfang des Grundkörpers 02, insbesondere an
den Seitenflächen, welche den Druckkräften von den Seitenwänden im Schlitz ausgesetzt
sind, sind mehrere zweite Platten 20 angeordnet, welche zur Versteifung des Grundkörpers
02 und zum Schutz gegen Verschleiß dienen. Die zweiten Platten 20 können aus Hartmetall
gefertigt sein und austauschbar an den ersten Platten 19 angebracht sein.
[0036] In der gezeigten Ausführung ist der die Spitze des Reißzahns bildende erste Endbereich
03 als separates, mit dem Grundkörper 02 verbundenes Bauteil ausgebildet. Der Grundkörper
02 und der erste Endbereich 03 können alternativ auch einteilig ausgebildet sein.
An dem ersten Endbereich 03 sind am distalen Ende zwei Ritzwerkzeuge 05 angeordnet,
welche sich in Verlängerung des Grundkörpers 02 erstrecken. Bei abgewandelten Ausführungsformen
können auch mehr als zwei Ritzwerkzeuge 05 oder lediglich ein Ritzwerkzeug 05 Verwendung
finden.
[0037] An dem zweiten Endbereich 04 des Grundkörpers 02, ist ein als ein Brechkeil 22 ausgebildetes
Brechwerkzeug angeordnet, welcher in Fig. 11 im Detail dargestellt ist. Der Brechkeil
22 ist über eine Grundplatte 23 mit dem Grundkörper 02 lösbar verbunden. Der Außenumfang,
insbesondere die Seitenflächen des Brechkeils 22, die mit den Seitenwänden im Schlitz
im Gestein in Kontakt gebracht werden, ist mit vier dritten Platten 24 ausgestattet,
welche sich beidseitig von der Brechkeilspitze in Richtung des Grundkörpers 02 erstrecken
und zur Versteifung sowie zum Schutz gegen Verschleiß des Brechkeils 22 dienen. Der
Brechkeil 22 ist an seiner breiten Seite, die dem Grundkörper 02 zugewandt ist, etwa
30% bis 40% breiter als der Grundkörper 02. Der Brechkeil 22 ist durch die Baumaschine,
beispielsweise mit Hilfe eines Löffelzylinders antreibbar. Die von den Ritzwerkzeugen
05 am Boden des Schlitzes und dem Brechkeil 22 ausgeführte Bewegung bzw. die daraus
resultierende Kraft beim Brechen des Gesteins ist durch Pfeile in den Figuren 9 und
10 angedeutet.
[0038] Fig. 12 zeigt eine vierte Ausführungsform des Abbruchwerkzeuges 01. Im Unterschied
zu der in den Figuren 9 bis 11 gezeigten Ausführung ist das Brechwerkzeug hier als
ein Hydraulikhammer 25 ausgebildet, welcher im Detail in Fig. 13 dargestellt ist.
Der Hydraulikhammer 25 umfasst ein Schlagwerk 26 und einen Brechmeißel 27, welcher
in einem Gehäuse 28 angeordnet ist. Mit Hilfe des Schlagwerkes 26 wird der Brechmeißel
27 in das Gestein getrieben, erzeugt eine Kerbe und löst dieses aus dem Verbund. Der
Brechmeißel 27 erstreckt sich senkrecht zu der Längsachse des Abbruchwerkzeuges 01.
Die Schlagrichtung des Schlagwerkes 26 sollte immer der Arbeitsrichtung des Abbruchwerkzeuges
01 entsprechen. Die Schlagkraft wirkt somit in Richtung des Schlitzes. Die Bewegungsrichtung
des Abbruchwerkzeuges 01 und die Schlagrichtung des Schlagwerkes 26 bzw. die daraus
resultierenden Kräfte sind durch Pfeile in Fig. 12 angedeutet.
[0039] Eine fünfte Ausführungsform des Abbruchwerkzeuges 01 kann Fig. 14 entnommen werden.
Auch diese Ausführungsform unterscheidet sich von den Ausführungsformen gemäß der
Figuren 9 bis 13 lediglich durch das verwendete Brechwerkzeug. Das Brechwerkzeug ist
hier als ein Exzenter-Schlagwerk 29 ausgebildet, welches im Detail in Fig. 15 dargestellt
ist. Die von dem Exzenter-Schlagwerk 29 ausgeübte Bewegung ist in Richtung der Anbaukonsole
07 gerichtet und mittels eines einfachen Pfeils angedeutet. Die durch das Exzenter-Schlagwerk
29 erzeugte Schlagkraft, welche wiederum in Arbeitsrichtung des Abbruchwerkzeuges
01 gerichtet ist, ist als breiter Pfeil in Fig. 14 dargestellt.
[0040] Exzenter-Schlagwerk 29 und Hydraulikhammer 25 kommen vorzugsweise bei einer einachsigen
Druckfestigkeit des zu brechenden Gesteins größer 60 MPa zum Einsatz. Bei einer geringeren
einachsigen Druckfestigkeit wird bevorzugt der Brechkeil 22 verwendet.
[0041] Brechkeil 22, Hydraulikhammer 25 und Exzenter-Schlagwerk 29 können wahlweise an dem
Grundkörper 02 befestigt werden. Hierdurch kann das Abbruchwerkzeug 01 aufwandsarm
an die jeweilige Gesteinsart angepasst werden.
[0042] Nachfolgendend sollen anhand der Figur 16 insbesondere die Besonderheiten erläutert
werden, welche sich für das erfindungsgemäße Verfahren durch die Verwendung des mit
dem Brechwerkzeug ausgestatteten Abbruchwerkzeuges gemäß den Figuren 9 bis 15 ergeben.
[0043] Nach Einbringen der Schlitze 08 wird das Abbruchwerkzeug 01 bevorzugt in einen mittleren
zwischen zwei benachbarten Schlitzen 08 eingeführt. Da das Abbruchwerkzeug 01 breiter
als der gefräste Schlitz 08 ist, wird zum Einführen des Abbruchwerkzeuges 01 immer
eine Bruchkante benötigt, von der das Abbruchwerkzeug 01 eingeführt wird. Das Abbruchwerkzeug
01 wird mit seinem, die Ritzwerkzeuge 05 tragenden, ersten Endbereich 03 in den Schlitz
08 eingebracht und linear durch den Schlitz 08 bewegt. Während dieser Linearbewegung
kontaktieren die Ritzwerkzeuge 05 den ersten, tiefer liegenden Wandabschnitt des Schlitzes
08 und erzeugen einen parallel zu dem Boden des Schlitzes 08 verlaufenden Ritz. Währenddessen
wird auf den zweiten, weniger tief liegenden Wandabschnitt des Schlitzes 08 eine Druckkraft
ausgeübt, wodurch das Gestein 09 zwischen den Schlitzen 08 gebrochen wird. Diese Druckkraft
wird einerseits durch den in Längsrichtung des Grundkörpers 02 zunehmenden Querschnitt
des Grundkörpers 02 und andererseits durch das als Brechkeil 22, Hydraulikhammer 25
oder Exzenter-Schlagwerk 29 ausgebildete Brechwerkzeug erzeugt. Durch Wirkung des
Grundkörpers 02 wird das Gestein 09 vorgebrochen. Das Brechwerkzeug sorgt dafür, dass
das Gestein 09 komplett abgelöst wird. Fig. 16 verdeutlicht das Brechen des Gesteins
09, welches gleichzeitig in die beiden benachbarten Schlitze 08 gedrückt wird.
Bezugszeichenliste
[0044]
- 01 -
- Abbruchwerkzeug
- 02 -
- Grundkörper
- 03 -
- erster Endbereich des Grundkörpers
- 04 -
- zweiter Endbereich des Grundkörpers
- 05 -
- Ritzwerkzeug
- 06 -
- -
- 07 -
- Anbaukonsole
- 08 -
- Schlitz
- 09 -
- Gestein
- 10 -
- Schneidrad
- 11 -
- -
- 12 -
- Baumaschine
- 13 -
- Fräswerkzeuge
- 14 -
- erster Wandabschnitt
- 15 -
- Boden des Schlitzes
- 16 -
- -
- 17 -
- zweiter Wandabschnitt
- 18 -
- Anfang des Schlitzes
- 19 -
- erste Platten
- 20 -
- zweite Platten
- 21 -
- -
- 22 -
- Brechkeil
- 23 -
- Grundplatte
- 24 -
- dritte Platten
- 25 -
- Hydraulikhammer
- 26 -
- Schlagwerk
- 27 -
- Brechmeißel
- 28 -
- Gehäuse
- 29 -
- Excenter-Schlagwerk
1. Abbruchwerkzeug (01) zum Abbruch von Gestein (09), wobei in das Gestein (09) Schlitze
(08) einer vorbestimmten Tiefe und eines vorbestimmten Abstandes zueinander eingebracht
sind, wobei das Abbruchwerkzeug (01) jeweils in einen der Schlitze (08) einführbar
ist, um das Gestein (09) zwischen den Schlitzen (08) zu brechen, wobei das Abbruchwerkzeug
(01) folgende Bestandteile umfasst:
- einen Grundkörper (02) mit
▪ einem ersten Endbereich (03), welcher mindestens ein Ritzwerkzeug (05) zum Einbringen
eines parallel zu einem Boden (15) des Schlitzes (08) verlaufenden Ritzes in einen
ersten Wandabschnitt (14) des Schlitzes (08) aufweist, wobei sich der erste Wandabschnitt
(14) unmittelbar von dem Boden (15) des Schlitzes (08) erstreckt und der Ritz den
Wandabschnitt nicht durchtrennt, und
▪ einem zweiten Endbereich (04), welcher zum Ausüben einer Druckkraft auf einen zweiten
Wandabschnitt (17) des Schlitzes (08) ausgebildet ist, wobei sich der zweite Wandabschnitt
(17) von einem dem Boden (15) gegenüberliegenden Anfang des Schlitzes (08) erstreckt;
- eine an dem zweiten Endbereich (04) mit dem Grundkörper (02) fest verbundene Anbaukonsole
(07) zum Anbau des Abbruchwerkzeuges (01) an einen beweglichen Trägerarm einer Baumaschine
(12).
2. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (02) des Abbruchwerkzeuges (01) zylinderförmig ist und jeweils eine
elliptische Querschnittserweiterung in dem ersten und dem zweiten Endbereich (03,
04) aufweist, und dass das in dem ersten Endbereich (03) angeordnete mindestens eine
Ritzwerkzeug (05) an der Querschnittserweiterung angeordnet ist.
3. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Ritzwerkezeuge (05) aufweist.
4. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (02) des Abbruchwerkzeuges (01) eine konvex gekrümmte Längsseite
und einen von dem ersten Endbereich (03) zu dem zweiten Endbereich (04) zunehmenden
Querschnitt aufweist.
5. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endbereich (04) ein Brechwerkzeug zum Ausüben der Druckkraft auf den zweiten
Wandabschnitt (17) aufweist.
6. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerkzeug lösbar mit dem Grundkörper (02) verbunden ist.
7. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerkzeug ein Brechkeil (22) ist, wobei der Brechkeil (22) an seiner breiten
Seite breiter als der Grundkörper (02) ausgebildet ist.
8. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechkeil (22) an seiner breiten Seite 30% bis 40% breiter als der Grundkörper
(02) ist.
9. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechkeil (22) durch die Baumaschine (12) hydraulisch antreibbar ist.
10. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerkzeug ein Hydraulikhammer (25) ist, wobei der Hydraulikhammer (25) ein
Schlagwerk (26) und einen Brechmeißel (27) umfasst.
11. Abbruchwerkzeug (01) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechwerkzeug ein Exzenter-Schlagwerk (29) ist.
12. Abbruchwerkzeug (01) nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Ritzwerkezeuge (05) aufweist, welche sich in Verlängerung des Grundkörpers
(02) erstrecken.
13. Verfahren zum Abbruch von Gestein (08) mittels eines Abbruchwerkzeuges (01) nach einem
der Ansprüche 1 bis 12 mit folgenden Schritten:
- Fräsen von mindestens zwei parallel zueinander verlaufenden Schlitzen (08) in das
Gestein (09), wobei die Schlitze (08) eine vorbestimmte Tiefe, eine vorbestimmte Breite
und einen vorbestimmten Abstand zueinander aufweisen;
- Erzeugen eines parallel zu einem Boden (15) des Schlitzes (08) verlaufenden Ritzes
mit Hilfe des dem Abbruchwerkzeug (01) zugehörigen Ritzwerkzeuges (05) in einem ersten
Wandabschnitt (14), ausgehend von einem der Schlitze (08) und den Wandabschnitt nicht
durchtrennend, wobei sich der erste Wandabschnitt (14) unmittelbar von dem Boden (15)
des Schlitzes (08) erstreckt; und
- Abbrechen des Gesteins (09) zwischen den Schlitzen (08) durch Ausüben einer Druckkraft
während der Erzeugung des Ritzes auf einen zweiten Wandabschnitt (17) des Schlitzes
(08), wobei sich der zweite Wandabschnitt (17) von einem dem Boden (15) gegenüberliegenden
Anfang des Schlitzes (08) erstreckt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Schlitzen (08) und/oder die Tiefe und/oder die Breite der
Schlitze (08) anpassbar sind, um die Größe der herausgebrochenen Gesteinsstücke zu
variieren, und dass der Ritz weniger als die Hälfte der Dicke des Wandabschnitts tief
hergestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (08) vertikal oder horizontal in das Gestein (09) eingebracht werden.
1. A demolition tool (01) for the demolition of rock (09), wherein slots (08) with a
predetermined depth and at a predetermined distance to each other are introduced into
the rock (09), wherein the demolition tool (01) can be respectively inserted into
one of the slots (08) in order to break the rock (09) between the slots (08), wherein
the demolition tool (01) comprises the following components:
- a base body (02) with
▪ a first end region (03), which comprises at least one scribing tool (05) for creating
a score that runs parallel to a bottom (15) of the slot (08) into a first wall section
(14) of the slot (08), wherein the first wall section (14) immediately extends from
the bottom (15) of the slot (08) and the score does not severe the wall section, and
▪ a second end region (04), which is designed to exert a compressive force onto a
second wall section (17) of the slot (08), wherein the second wall section (17) extends
from a beginning of the slot (08) opposite to the bottom (15);
- a fitting bracket (07) firmly connected to the base body (02) on the second end
region (04) for attaching the demolition tool (01) to a moveable carrier arm of a
construction machine (12).
2. The demolition tool (01) according to Claim 1, characterized in that the base body (02) of the demolition tool (01) is cylindrical and has an elliptical
cross-sectional extension each in the first and the second end region (03, 04), and
that at least said one scribing tool (05) arranged in the first end region (03) is
arranged on the cross-sectional extension.
3. The demolition tool (01) according to Claim 2, characterized in that it has a plurality of scribing tools (05).
4. The demolition tool (01) according to Claim 1, characterized in that the base body (02) of the demolition tool (01) has a convex curved longitudinal side
and a cross-section increasing from the first end region (03) to the second end region
(04).
5. The demolition tool (01) according to Claim 4, characterized in that the second end region (04) has a crushing tool for applying the compressive force
to the second wall section (17).
6. The demolition tool (01) according to Claim 5, characterized in that the crushing tool is detachably connected to the base body (02).
7. The demolition tool (01) according to Claim 5 or 6, characterized in that the crushing tool is a crushing wedge (22), wherein the crushing wedge (22) is formed
at its wide side wider than the base body (02).
8. The demolition tool (01) according to Claim 7, characterized in that the crushing wedge (22) on its wide side is 30% to 40% wider than the base body (02).
9. The demolition tool (01) according to Claim 7 or 8, characterized in that the crushing wedge (22) can be hydraulically driven by the construction machine (12).
10. The demolition tool (01) according to Claim 5 or 6, characterized in that the crushing tool is a hydraulic hammer (25), wherein the hydraulic hammer (25) comprises
a striking mechanism (26) and a crushing chisel (27).
11. The demolition tool (01) according to Claim 5 or 6, characterized in that the crushing tool is an eccentric striking mechanism (29).
12. The demolition tool (01) according to any one of Claims 4 to 11, characterized in that it has a plurality of scribing tools (05) which extend into the extension of the
base body (02).
13. A method for the demolition of rock (08) by means of a demolition tool (01) according
to one of Claims 1 to 12 with the following steps:
- milling of at least two parallel slots (08) into the rock (09), wherein the slots
(08) have a predetermined depth, a predetermined width and a predetermined distance
away from each other;
- creating a score running parallel to a bottom (15) of the slot (08) using the scribing
tool (05) associated with the demolition tool (01) in a first wall section (14), starting
from one of the slots (08) and not severing the wall section, wherein the first section
of the wall (14) extends directly from the floor (15) of the slot (08); and
- breaking off the rock (09) between the slots (08) by applying a compressive force
during the creation of the score on a second wall section (17) of the slot (08), wherein
the second wall section (17) extends from a beginning of the slot (08) that is opposite
to the ground (15).
14. The method according to Claim 13, characterized in that the distance between the slots (08) and/or the depth and/or the width of the slots
(08) are adjustable in order to vary the size of the broken rock pieces, and that
the score is created thereby being at a depth of less than half the thickness of the
wall section.
15. The method according to Claim 13 or 14, characterized in that the slots (08) are introduced vertically or horizontally into the rock (09).
1. Outil de démolition (01), destiné à démolir une roche (09), dans la roche (09) étant
ménagées des fentes (08) d'une profondeur prédéfinie et d'un écart mutuel prédéfini,
l'outil de démolition (01) étant susceptible d'être introduit respectivement dans
l'une des fentes (08), pour briser la roche (09) entre les fentes (08), l'outil de
démolition (01) comprenant les constituants suivants :
- un corps de base (02) pourvu
▪ d'une première zone d'extrémité (03), laquelle comporte au moins un outil à entailler
(05), destiné à ménager une entaille s'écoulant à la parallèle d'un fond inférieur
(15) de la fente (08) dans un premier segment de paroi (14) de la fente (08), le premier
segment de paroi (14) s'étendant directement à partir du fond inférieur (15) de la
fente (08) et l'entaille ne sectionnant pas le segment de paroi, et
▪ d'une deuxième zone d'extrémité (04), laquelle est conçue pour exercer une force
de pression sur un deuxième segment de paroi (17) de la fente (08), le deuxième segment
de paroi (17) s'étendant à partir d'un début de la fente (08) situé en vis-à-vis du
fond inférieur (15) ;
- d'une console de montage (07) fixement assemblée sur la deuxième zone d'extrémité
(04) avec le corps de base (02), destinée à monter l'outil de démolition (01) sur
un bras de support mobile d'une machine de chantier (12).
2. Outil de démolition (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de base (02) de l'outil de démolition (01) est de forme cylindrique et comporte
respectivement un élargissement elliptique de la section transversale dans la première
et dans la deuxième zones d'extrémité (03, 04) et en ce que l'au moins un outil à entailler (05) placé dans la première zone d'extrémité (03)
est placé sur l'élargissement de la section transversale.
3. Outil de démolition (01) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs outils à entailler (05).
4. Outil de démolition (01) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de base (02) de l'outil de démolition (01) comporte un côté longitudinal
à courbure convexe et une section transversale croissante de la première zone d'extrémité
(03) vers la deuxième zone d'extrémité (04).
5. Outil de démolition (01) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième zone d'extrémité (04) comporte un outil à briser, destiné à exercer la
force de pression sur le deuxième segment de paroi (17) .
6. Outil de démolition (01) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'outil à briser est assemblé de manière amovible avec le corps de base (02).
7. Outil de démolition (01) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'outil à briser est une clavette briseuse (22), sur son côté large, la clavette
briseuse (22) étant conçue en étant plus large que le corps de base (02).
8. Outil de démolition (01) selon la revendication 7, caractérisé en ce que sur son côté large, la clavette briseuse (22) est plus large de 30 % à 40 % que le
corps de base (02).
9. Outil de démolition (01) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la clavette briseuse (22) est susceptible d'être entraînée par voie hydraulique par
la machine de chantier (12).
10. Outil de démolition (01) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'outil à briser est un marteau hydraulique (25), le marteau hydraulique (25) comprenant
un mécanisme de percussion (26) et un ciseau briseur (27).
11. Outil de démolition (01) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'outil à briser est un mécanisme de percussion (29) à excentrique.
12. Outil de démolition (01) selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que qu'il comporte plusieurs outils à entailler (05), lesquels s'étendent dans le prolongement
du corps de base (02).
13. Procédé, destiné à démolir une roche (08) au moyen d'un outil de démolition (01) selon
l'une quelconque des revendications 1 à 12, avec les étapes suivantes, consistant
à :
- fraiser au moins deux fentes (08) s'écoulant à la parallèle l'une de l'autre dans
la roche (09), les fentes (08) présentant une profondeur prédéfinie, une largeur prédéfinie
et un écart mutuel prédéfini ;
- créer une entaille s'écoulant à la parallèle d'un fond inférieur (15) de la fente
(08) à l'aide de l'outil à entailler (05) associé à l'outil de démolition (01) dans
un premier segment de paroi (14), en partant de l'une des fentes (08) et sans sectionner
le segment de paroi, le premier segment de paroi (14) s'étendant directement à partir
du fond inférieur (15) de la fente (08) ; et
- démolir la roche (09) entre les fentes (08), en exerçant une force de pression pendant
la création de l'entaille sur un deuxième segment de paroi (17) de la fente (08),
le deuxième segment de paroi (17) s'étendant à partir d'un début de la fente (08)
situé en vis-à-vis du fond inférieur (15).
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'écart entre les fentes (08) et/ou la profondeur et/ou la largeur des fentes (08)
sont adaptables, pour faire varier la taille des morceaux de roche éclatés, et en ce que l'entaille est créée à une profondeur inférieure à la moitié de l'épaisseur du segment
de paroi.
15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que les fentes (08) sont ménagées à la verticale ou à l'horizontale dans la roche (09).