JPH02225792A - 破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、岩盤又はコンクリートブロック等の剛固な
対象物を破砕する破砕装置、特には、加圧流体の供給に
より半径方向外方に載荷板を押し出すことにより対象物
を破砕する破砕装置に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 岩盤、コンクリートブロック等の剛固な対象物を破砕す
るには、予めそれらに穿孔された孔に、例えば、ダイナ
マイト等の爆破薬を挿入して爆発させ、その爆発力によ
り破砕する方法がある。

しかしながら、ダイナマイトを用いる従来の方法にあっ
ては、その取り扱い及び保管に慎重さが要求され、更に
は特別の資格が必要とされるばかりでなく、爆破時には
爆風等の影響を避けるため、作業領域から退避しなけれ
ばならず、作業性が悪いといが問題があった。しかも極
めて大きな騒音及び振動を伴うため、人家に近接した区
域ではその使用が制限される等の問題もあった。

一方、このような問題を解決すべく、化学薬品を穿孔部
に注入し、それら薬品の化学反応に基づく膨張現象によ
り岩盤やコンクリートブロックを静的に破砕する方法も
提案されているが、薬品の注入作業を伴うことに起因し
てその適用範囲が制限されるばかりでなく、各薬品を正
確に計量しなければならず、加えて化学反応が完了する
のに時１１１Ｊが掛かり作業効率が悪いと言う問題があ
った。

しかも、それら薬品には人体に有害な物質が含まれるも
のもあり、ダイナマイト同様に、その取り扱いに充分な
注意が要求される等の問題が未だ解決されていなかった
。

本発明は、このような問題に鑑みみてなされたものであ
り、取り扱いが容易であり、且つ安価な破砕方法を提供
することをその目的とする。

（課題を達成するための手段） この課題を達成するため、本発明装置にあっては、各外
周面にそれぞれ形成された溝孔及びそれら溝孔に連通し
て長手方向に延在する断面円形の中空部を有する実質的
に多角形の外形形状をした保持部材と、保持部材の外周
面に沿って配設され保持部材の溝孔に嵌合する突条を有
する載荷板と、保持部材の中空部に往復動ｉＪ能に挿入
され載荷板の突条に当接可能なテーパ部を有する軸部材
と、軸部材を保持部材に対して往復運動させ得る駆動手
段とを少なくとも具えてなる。

（作用） それゆえ、この破砕装置を岩盤、コンクリートブロック
等に予め形成された穿孔部に挿入し、駆動手段を作動さ
せて軸部材を保持部材に対して前進させると、軸部材の
テーパ部の前進に伴ってテーパ部に当接する突条、ひい
てはその突条を具える載荷板がそれら部材の半径方向外
方に押圧されて穿孔部内壁を圧し拡げ、岩盤等を破砕す
る。

これに対し、軸部材を駆動手段により保持部材に対して
後退させると、載荷板の突条を外方に押圧していたテー
パ部もそれに伴って後退することになるので、半径方向
外方に突出した載荷板の初期位置への復帰が許容される
こととなる。

（実施例） 以下図面を参照しながら本発明装置について詳述する。

第１図は、本発明装置の好適な実施例を一部破断して示
す断面図であり、岩盤、コンクリート等に予め穿孔され
た孔内に挿入された状態を示し°Ｃいる。

破砕装置１０は、一端に取付はフランジ１２を有する実
質的に多角形の外形形状をした棒状の保持部材１４を具
える。この保持部材１４は、第２図に明示したように、
本実施例では断面がほぼ正方形の四角形をしており、そ
の中央部には長手方向に貫通して延在する断面円形の中
空部１６が形成されている。これに対し、各辺を形成す
るそれぞれの外周面には、当該中空部１６に平行に延在
する溝孔１８がそれぞれ形成されている。

保持部材の中空部１６には軸部材２ｏが挿入されるが、
この軸部材２０の保持部材の各外周面に形成した溝孔１
８に対応する各部分は、第１図に示したように、その挿
入方向に直径を漸次減少させたテーパ状に形成されてお
り、それら隣接するテーパ部２２の接続部２４は、保持
部材の中空部の直径にほぼ等しいか又は僅かに小さな直
径の円筒形に形成されている。また、保持部材の取付は
フランジ１２側に位置する軸部材２０の端部には、後述
する駆動手段を構成するピストン部材２６が軸部材の軸
線に沿って円管されている。

保持部材の外周面には、耐摩耗性に優れた高剛性材料よ
りなる載荷板２８がそれぞれ配設されるが、載荷板２８
の本体部分２８ａは、第２図に仮想線で示したように、
円弧状の断面をしており、保持部材１４の対応するそれ
ぞれの外周面配設され、互いに協働して実質的に円筒形
状の一部をなす。

それら載荷板の本体部分２８ａは、保持部材の外周面に
対向する側に、突条片３０が保持部材の溝孔１８に嵌合
するよう設けられている。これら突条片３０は、軸部材
２０を保持部材１４に対して前進させた時に、そのテー
パ部２２の表面に当接し得る形状をしているものであれ
ば良く、本実施例にあっては軸部材２０の前進方向にお
ける突出長さ、即ち半径方向における長さが増大する、
当該テーパ部２２に面接触し得る相補形状の突条片とし
たが、テーパ部２２の表面長さ方向に沿って線接触可能
な形状としても良い。このような形状とすることにより
、軸部材２０と載荷板の突条片３０との相対運動をより
円滑なものとすることができる。

従って、軸部材２０を保持部材１４に対して前進させる
と、載荷板２８は、その突条片３０が軸部材２０の前進
に伴ってテーパ部２２に当接して圧し上げられ溝孔の開
［１方向外方に押圧されることとなる。なお、本実施例
では、載荷板２８の外方への運動をより確実に案内する
ため、保持部材１４にその長手方向に所定間隔でガイド
ビン３２を半径方向に突出させて設け、それらガイドビ
ン３２を載荷板に形成したガイド孔に嵌合させる。

本実施例では、載荷板２８を、保持部材の外周面に沿っ
”Ｃ位置する載荷板本体部分２８ａと、保持部材の溝孔
１８に嵌合する突条片３０とをそれぞれ別体に形成し、
ボルト３６を用いて一体に固着することにより各構成部
品の交換を容易に行えるよう構成したが、これに限定さ
れるものではなく、一体に形成された載６：ｆ板を用い
ることもできる。なお、本実施例の如く、載荷板本体部
分２８ａと突条片３゜とが別体である場合には、ボルト
３６により固着されたそれら本体部分及び突条片とが緩
むことがないようそれらの結合面間に弾性材料よりなる
シート又は座金等の適当な緩衝部材を介挿することが好
ましい。

更に、本実施例にあっては、組Ｃｆ、てられた装置を持
ち運ぶ際に、それら載荷板２８が保持部材の溝孔から抜
は落ちるのを阻止するため、それら載荷板に切欠き３Ｓ
をその周方向に所定間隔で形成し、それら溝孔に径方向
に弾性変形し得る＋Ｌめ輪４０を装；ｉ’ｉする。

ｌ］−め輪４０は、軸部材２０が初期位置にある場合に
それら載荷板２８の抜は落ちを防止することができる程
度のものであれば良く、軸部材の前進に伴ってそこに設
けられたテーパ部により押圧される載６；ｆ板２８に作
用する負荷が充分に大きなものであるので、それら止め
輪を装着したことにより載荷板の作動が拘束されること
はない。

なお、符号４２は、取付はフランジ１２に離間する保持
部材の他端に取り付けられた保護キャップであり、予め
形成された穿孔部に装置を挿入した際に、中空部１６内
に土砂等が入り込むの阻１１ユするものである。

ところで、保護キャップ（２に離ｕｎする保持部材１４
の取付はフランジ１２には、実質的に円筒形状をしたシ
リンダ部材４４が、例えば連結ボルト４６を用。

いて保持部材１４に共軸に固着され、軸部材２０の端部
に固着したピストン部材２６と協働してピストン−シリ
ンダ駆動手段４８を構成する。

シリンダ部材４４の開［１部は、そこに固着されたシリ
ンダヘッド５０により閉止されている。このシリンダへ
・ラド５０には、シリンダ部材４４、ピストン部材２６
そしてシリンダヘッド５０により画成される空間５２に
、圧油等の加圧流体を供給し又排出するのに供される給
排孔５４が設けられている。

なお、給排孔５４への圧油ホースの接続を容易にするた
め、給排孔にねじ部を形成し、圧油ホースの１−１金５
６をそれに螺着する構造とすることが好ましい。

これに対し、シリンダ部材４４には、取付はフランジ側
に位置しシリンダ部材４４及びピストン部材２已により
画成される空間５８に圧油等の加圧流体を供給し又排出
するのに供される他の給排孔６０が形成されており、こ
の給排孔６０にも圧油ホースの１−１金６２との接続を
容易にするためのねじ部を形成することが好ましい。

次に本発明装置の作動について説明する。

第１図に示すように、破砕装置１０は、岩盤、コンクリ
ート等に予め形成された穿孔部に仲人されているものと
する。この状態で、給排孔５４を介して空間５ｚに加圧
流体を供給すると、ピストン部材２６が矢印へで示す方
向に押圧されるので、ピストン部材２６、ひいてはそれ
が一体的に連結された軸部材２０も保持部材１４に対し
て矢印へで示す方向に１）（１進することとなる。この
軸部材の前進にともなって、そこに設けられたそれぞれ
のテーパ部２０も保持部材１４に対して前進することに
なる。

それぞれのテーパ部２０は、前進方向に向けてその外径
が漸次減少しているので、それらテーパ部２０が前進す
ると、それらテーパ部に当接するよう配設された載荷板
２８の突条片３０を外方に押し−にげろこととなる。そ
の結果、突条片に一体の載荷板２８も外方に押圧され、
破砕装置が挿入された穿孔部を拡開して破砕する。

穿孔部の破砕が完了したならば、給排孔５４を介して空
間５ｚから加圧流体を排出すると共に、他の給排孔６０
を介して空間５８に加圧流体を供給すると、軸部材２０
が保持部材１４に対して、矢印へで示す方向とは逆方向
に移動、つまり後退することになる。

軸部材２０の後退に伴ってテーパ部２２も後退すること
になるので、それらテーパ部に当接することにより外方
に押圧されていた載荷板２８の突条片３０は、テーパ部
との係合が解かれることになり、その初期位置に復帰す
ることができ、次の破砕作業に備えることができる。ま
た、たとえ載荷板が突出拡開状態にあっても、保持部材
に固着したがイドピンが載６り板に係合しているので、
装置を穿孔部が抜き出す際に載荷板が保持部材から外れ
ることがない。

ところで、岩盤又はコンクリートブロック等に予め穿孔
される孔は、既知の適当な穿孔手段、例えばダイヤモン
ドカッタを具えるドリルヘッドを用いて穿孔するのが通
例であるが、当該ドリルヘッドの送り、更には穿孔部の
堅さの相違に起因して、穿孔部の径がその長手方向に沿
って微妙に変化することが通例である。

そのような穿孔部にあっては、破砕装置の載荷板を全体
的に穿孔部内面に当接させることが困難となるため、破
砕時に、穿孔部に接触する載荷板の−・部に局所的な応
力が作用し、当該載荷板が大きく変形することがある。

このような場合には、載荷板を頻繁に取り替えなければ
ならず、ために効率良く破砕作業を遂行することができ
ないこととなる。

このため、第４図に示す本発明破砕装置の他の実施例で
は、保持部材１４の外周に弾性スリーブ６４を設ける。

なお、この点を除き本実施例は、第１図に示した実施例
とほぼ同様な構造をしている。

弾性スリーブ６４としては、例えば、ゴム又はゴノ・状
弾性材料よりなる管状体を用いることができるが、破砕
時における圧力に充分に耐え得るよう、保持部材１４と
軸部材２０との相対変位に伴う載荷板２８の拡開運動に
対応する当該スリーブの拡開運動に伴って変形すること
ができる、例えばコードファプリツタ、更には、スリー
ブの最大拡開時において、いわゆる静１′、角に至るよ
う編み組まれた耐張力に優れた芳香族ポリアミド繊維の
補強層等を、管状体に埋設したもの、又はこれ等と同等
な補強層を用いることもできる。

このような構成とするすることにより、岩盤等に形成さ
れた穿孔部表面に凹凸、いわゆる不陸がある場合にあっ
ても、保持部材の外周に配設した当該弾性スリーブ６４
が、破砕作業に際しての載荷板の拡開運動に伴って弾性
変形し、載荷板と不陸部との間の間隙を充填することに
なるので、載荷板が穿孔部表面に対して片当たりするこ
とが少なくなり、それぞれの載荷板を穿孔部内面に均〜
に押し当てることができので、−段と効率の良い破砕作
業を行うことができる。

なお、本発明は、」−記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲内で種々の変更が可能であり、例え
ば、保持部材の外形形状を第４図に示すように、必要に
応じて３角形、更には５角形そして６角形状とすること
もできる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明破砕装置によれば、テーパ
部を有する軸部材を前進、又は後退させ、それらテーパ
部に当接する突条を有する載荷板を半径方向外方に押し
出すことにより、岩盤又はコンクリート等に予め形成さ
れた穿孔部を静的に破砕する構造としたので、単に穿孔
部に挿入し加圧流体を適用すれば良く、従来の方法に比
べてその取り扱いが極めて容易となり、また特別な資格
を必要とすることがない。しかも、載荷板は、テーパ部
により全体的に押圧されるので、破砕力を穿孔部に均一
に作用させることができ、効率良く安定した破砕作業を
行うことができ、載荷板が局部的に摩耗することがない
ので耐久性にも優れている。

加えて、それら載荷板はテーパ部により外方に押圧され
るので、半径方向に作用する力が極めて大きく、従って
効率良く破砕作業を行うことができるなど、数多くの利
点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明破砕装置を示す縦断面図、第２図は、
第１図に示す装置を構成する保持部材の横断面図、そし
て 第３図は、本発明装置の他の実施例を示す断面図、そし
て 第４図は、本発明装置の別の実施例の一部を示す縦断面
図である。 ３０・・・突条片 ３４・・・ガイド孔 ３８・・・切欠き ４２・・・保護キャップ ４６・・・連結ボルト ５０・・・シリンダヘッド ５４、６０・・・給排孔 ６４・・・弾性スリーブ ３２・・・ガイドピン ３６・・・ボルト ４０・・・止め輪 ４４・・・シリンダ部材 ４８・・・駆動手段 ５２、５８・・・空間 ５８、６２・・・［Ｉ金

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各外周面にそれぞれ形成された溝孔及びそれら溝孔
   に連通して長手方向に延在する断面円形の中空部を有し
   、実質的に多角形の外形形状をした保持部材と、保持部
   材の外周面に沿って配置され保持部材の溝孔に嵌合する
   突条を有する載荷板と、保持部材の中空部に往復動可能
   に挿入され載荷板の突条に当接可能なテーパ部を有する
   軸部材と、軸部材を保持部材に対して往復運動させ得る
   駆動手段とを少なくとも具えてなることを特徴とする破
   砕装置。 ２、前記保持部材の外周に設けられ、少なくともゴム又
   はゴム状弾性材料よりなる弾性スリーブを具える特許請
   求の範囲第１項に記載の破砕装置。