JPH03183894A

JPH03183894A - 破砕装置

Info

Publication number: JPH03183894A
Application number: JP32066589A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Uruta; 潤田　久也; Keizo Tatsunami; 敬造立浪; Shunichi Kadota; 俊一門田
Original assignee: Bridgestone Corp; Fujita Corp
Current assignee: Bridgestone Corp; Fujita Corp
Priority date: 1989-12-12
Filing date: 1989-12-12
Publication date: 1991-08-09
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JP2578227B2

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）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、ダイナマイトの取り扱いには特別の資格
が必要とされ、また、その保管には充分な配慮を払わな
ければならず、一方、ダイナマイトの爆発時には、その
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、しかも、粉塵の発生が不可避であることから
、極めて作業性が悪いという問題があった。加えて、そ
の際には、極めて大きな騒音及び振動を伴うので、人家
に近接した区域内ではその使用が制限される等の欠点も
あった。

一方、このような欠点を解決すべく、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
のに時間が掛かり作業効率が悪いと言う問題がある。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、価格的にも高価である等の問題もある。

このような問題を解決すべく、第８図に示したように、
例えば、ＮＲ等のゴム又はゴム状弾性材料よりなる筒状
の内面ゴム層１０の外周に、耐張力に優れた繊維、例え
ば、芳香族ポリアミド繊維（ケブラー：商品名）を１０
°〜２０’に編組んだ補強層１２を張付け、更にその外
周にゴム又はゴム状弾性材料よりなる外面ゴム層１４を
設けて加硫し、次いで、その内部への加圧流体の給徘を
許容する封止部材１６を両端部にそれぞれ装着して弾性
膨張体１８を形成し、この弾性膨張体１８を、ゴム又は
ゴム状弾性材料よりなる中空のスリーブ２０に収納する
一方、その外周に、剛性が高く、好ましくは耐摩耗性に
優れた円弧形状をした複数の載荷板２２を相互に離間さ
せて配設した破砕装！２４が提案されている。なお、符
号２６はかしめ金具であり、筒状体をその外方から封止
部材に強固に押圧して封止部材１６が、補強層１２が埋
設された筒状体から抜は落ちるの確実に防止する。

この破砕装置２４を用いて岩盤又はコンクリート等を破
砕するには、当該装置を予め岩盤に形成した掘削孔に挿
入し、次いで、弾性膨張体１８に加圧流体を適用してそ
の半径方向外方への膨出、ひいてはスリーブ２０の半径
方向外方への膨出に伴う、載荷板２２の岩盤に対する押
圧力の適用下で、岩盤に引張り力を作用させて亀裂を生
起させて破砕するものであり、弾性膨張体１８に適用す
る圧力が高い程、破砕能力か向上することとなる。

（発明が解決しようとする課題）ところが、加圧流体の弾性膨張体への適用に際し、その
半径方向への運動は、載荷板２２と岩盤又はコラクリー
ト等の被破砕物との接触の下で規定されることとなるが
、その軸線方向への運動は何ら拘束を受けないことから
、当該軸線方向には極めて大きな軸力が作用するため、
弾性膨張体を形成する補強層１２には、極めて大きな張
力が作用することとなる。このため、補強層１２、更に
は弾性膨張体１８が損傷し、遂には破断することとなる
。

しかも、その場合には、封止部材１６を含む部分が外方
に飛び出すことがあり、最悪の場合には、作業者並びに
他の装置を損傷することともなる。

このため、弾性膨張体に適用する加圧流体の圧力を低く
することも考えられるが、その場合にあっては、破砕能
力が低下することから、所期の目的を達成することがで
きないこととなる。

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、且つ安全な破砕装置を提供
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、有機
又は無機質の高張力繊維を編組んだ補強層、補強層が埋
設されたゴム又はゴム状弾性材料よりなる管状体、そし
て管状体の両端部を封止し、少なくとも片側で管状体内
部への加圧流体の給徘を許容する封止部材を有し、加圧
流体の適用に際して膨径変形する弾性膨張体と、弾性膨
張体を収納する中空のゴム又はゴム状弾性材料よりなる
スリーブと、スリーブの外周にその軸線に沿って配設さ
れた複数の載荷板と、それら載荷板に協働し、少なくと
もその片側で、載荷板の弾性膨張体の半径方向外方への
運動を許容すると共に、弾性膨張体の軸線方向への伸張
を拘束する拘束手段とを具えてなる。

（作　用）破砕装置を、岩盤、コンクリートブロック等の被破砕物
に予め形成された穿孔部に挿入し、その弾性膨張体に加
圧流体を適用すると、その膨径変形に伴って、スリーブ
が半径方向外方に膨出するので、スリーブの外周に配設
された複数の載荷板が被破砕物を押圧する。このため、
被破砕物には、引張り力が作用して亀裂が生じ、被破砕
物を破砕することができる。

一方、載荷板に協働して弾性膨張体の半径方向外方への
載荷板の連動を許容する拘束手段により、弾性膨張体の
軸線方向への運動が拘束されるので、加圧流体の適用に
際し、弾性膨張体を形成する補強層に過度の張力が作用
することがなく、また、弾性膨張体に適用された加圧流
体の有するエネルギーを、その膨径変形に変換すること
ができるので、破砕作業を効率良く行うことができる。

なお、破砕装置の端部を、岩盤等に形成した穿孔部の終
端部に当接させ得る場合にあっては、当該端部により、
弾性膨張体の伸張が拘束されることになるので、破砕装
置の挿入端側の載荷板に協働する拘束手段を省略するこ
とができる。

（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、本発明破砕装置の好適な一実施例を断面にし
て示す図であり、厚さ５ｍｍ〜１５閣のＮＲ１ＳＢＲ等
のゴム又はゴム状弾性材料よりなる、内径５１ｕＩ１１
〜１２ｆｌＩＩ１１とした筒状の内面ゴムＮ３０の外周
に、有機又は無機質の高張力の繊維、例えば、線径０．
５ｍ１ｌｌ〜２．０肋の芳香族ボリア旦ド繊維（ケプラ
ー：商品名）、又はスチールコード等を１０’〜２０’
、好ましくは１０°〜１５°に編組んだ補強層３２を張
付け、更にその外周に厚さ３帥〜４ｍｍとしたＮＲ，Ｓ
ＢＲ等のゴム又はゴム状弾性材料、本実施例ではＮＲゴ
ムとした外面ゴム層３４を設けて加硫して一体構造の筒
状体とする。

この筒状体の両端部に、内部への加圧流体の給徘を許容
する封止部材３６を、その両端部にそれぞれ一体的に固
着すると共に、一端が封止部材の周方向突起部に係合可
能なフランジ部を有する筒状のかしめ金具３８を用いて
圧着し、それら筒状体及び封止部材３６の分離を阻止す
る構成とした弾性膨張体４０を形成する。そして、この
弾性膨張体４０を、ＮＲ，ＳＢＲ等のゴム又はゴム状弾
性材料よりなり、第２図（ａ）又は（ｂ）に斜視図を示
す中空のスリーブ４２の中空部分に収納する一方、その
外周に、剛性が高く、好ましくは耐摩耗性に優れた円弧
又は三日月形状の複数の載荷板４４を配設することは、
第８図に示した従来の破砕装置２４と同様である。

更に、本実施例にあっては、中央部に、弾性膨張体４０
の封止部材３６の突出部の貫通を許容する孔４８が形成
され、スリーブの横断面形状にほぼ等しい断面形状を有
する係止板４６を、弾性膨張体４０の両端部にそれぞれ
配設する。これら係止板４６は、その周方向に、本実施
例では、相互にほぼ９０°離間してその半径方向内方に
延在させてめねじ部５０が形成されている。

一方、本実施例にあっては断面形状を三日月形状とした
４個の載荷板４４の両端部を軸線方向にそれぞれ延長す
ると共に、係止板４６のめねじ部５０の対応する位置に
貫通孔５２をそれぞれ形成する。この貫通孔５２の直径
は、係止板４６のめねじ部５０の谷径よりも少なくとも
大きくするものとする。

そして、係止ボルト５４ａ及び５４ｂを、載荷板４４を
貫通して係止板４６のめねじ部５０に螺合する。即ち、
それら係止板４６、係止ボルトは、載荷板４４に協働し
て、弾性膨張体４０及び載荷板４４の軸線方向への実質
的な運動を拘束する一方、載荷板４４の破砕装置外方へ
の運動を許容する拘束手段を形成する。

ここで、岩盤等の被破砕物に予め形成した掘削孔に挿入
される側に位置する係止板４６に螺着する係止ボルト５
４ｂは、弾性膨張体４０が膨張する以前にあって、その
螺着状態において、その頭部が載荷板４４の外表面から
僅かに突出するか、その表面にほぼ等しい高さとなるよ
う選択することにより、被破砕物に予め形成した掘削孔
への挿入を一層容易なものとすることができ、一方、被
破砕物外部側に位置する係止ボルトは、その頭部をボル
ト径寸法より大きくすることにより、載荷板４４が弾性
膨張体４０を収納したスリーブ４２から外れるのを防ぐ
ことができる。

それ故、破砕作業に際して、弾性膨張体４０に加圧流体
を適用すると、弾性膨張体４０は、その両端部に配設し
た係止板及び載荷板を貫通して係止板に螺合する係止ボ
ルトを具える拘束手段により、軸線方向への伸張運動が
拘束される一方、径方向外方の運動が許容されるので、
弾性膨張体を構成する補強層に過度の張力が作用するこ
とがなく、載荷板は、弾性膨張体の膨張に連れて被破砕
物を押圧することとなり、加圧流体の有するエネルギー
を効率良く破砕作業に供することができる。

なお、第１図に示す破砕装置単体で破砕作業を行う場合
にあっては、通例、被破砕物の掘削孔側に位置する封止
部材３６を閉止して、弾性膨張体内部に加圧流体を閉じ
込め得るよう構成することは勿論であるが、本発明装置
にあっては、加圧流体を適用した状態にあっても、弾性
膨張体が、実質的にその軸線方向に伸張することがない
から、複数個の破砕装置を直列に接続して用いても良く
、また、装置搬送時又は装着時に、係止ポルｌ−５４ｂ
側において載荷板４４がスリーブ４２から外れるのを防
止するため、載荷板４４及びスリーブ４２を適当な接着
剤を用いて接着するか、載荷板４４に粘着テープを巻回
して一体的に止めることが好ましい。

第３図は、スリーブ４２が、第２図（ｂ）に示したよう
に、その外周に軸線方向に延在すると共に、周方向に相
互に離間する突条を有する略円筒形状である点、また、
載荷板４４の断面形状が円弧形状である点を除いて、第
１図に示した破砕装置と、実質的に同等な構成をしてい
るので、その構成及び作用については説明を省略する。

これに対し、第４図に示す他の実施例にあっては、被破
砕物に予め形成した掘削孔に挿入される側に位置し、略
円筒形状をしたスリーブ４２に対応する円板形状の係止
板５６を、弾性膨張体４０の端部に配設することは、第
３図に示した実施例同様であるが、係止ボルト５４ｂに
代わって、当該係止板の側に位置する各載荷板４４の延
長端部に、係止板５６の半径方向内方に延在させて係止
ピン５８をそれぞれ固着した構造をしている。

この実施例にあっても、弾性膨張体４０は、係止板４６
．５６、そしてそれら係止板に協働する係止ポル）５４
ａ及び係止ピン５８により、その軸線方向への運動が拘
束される一方、その膨径に伴う載荷板４４の半径方向外
方への運動は、係止ポルｔ−５４ａ並びに係止板５６に
沿う係止ピン５８に案内されることになるので、第１図
又は第３図示した実施例と同様な作用をなす。

一方、第５図に示す別の実施例にあっては、弾性膨張体
４０を収納したスリーブ４２の外周に配設され、円筒の
一部をなす円弧断面形状のそれぞれの載荷板４４の一端
に、その半径方向内方に突出させて保合片６０を形成し
、それら保合片６０を弾性膨張体４０及びそれを収納し
たスリーブ４２の一端に対向させて配置したものであり
、それら保合片は、スリーブ４２を介して離間する載荷
板４４に関係する係止ポルｔ−５４ａ及び係止板４６に
協働して、弾性膨張体４０の軸線方向への運動を拘束す
るとともに、載荷板４４の半径方向外方への運動を許容
する拘束手段を構成する。

即ち、加圧流体が適用された弾性膨張体４０の軸線方向
への運動は、その両端部にそれぞれ位置する係止板４６
及び載荷板４４の係合片６０により拘束され、膨径変形
のみ許容されることとなる。それゆえ、載荷板４４は、
係止板４６に螺着した係止ボルト５４ａ及びスリーブの
端面に沿って相対的に運動する係合片６０に沿って運動
することとなり、弾性膨張体４０を構成する補強Ｎ３２
に過大な張力が作用することがなく、補強層の破断、更
には、封止部材及びかしめ金具を含む破断部分が、外方
に急に飛び出して作業者並びに周辺に配置された機器を
破損することもない。

これに対し、第６図に示す本発明の更に別な実施例にあ
っては、岩盤等に形成された穿孔部の終端側に位置する
拘束手段を不要としたものである。

これは、通例、当該穿孔部は、破砕装置の形状寸法にほ
ぼ対応して形成されるので、挿入された装置の端部が岩
盤に対向して位置することとなり、弾性膨張体４０に加
圧流体を適用すると、その軸線方向への一方への伸張が
、岩盤により拘束されるからであり、このような構成と
すくことにより、部品数及び製造工程数を低減すること
ができる。

また、第７図に示す他の実施例にあっては、弾性膨張体
４０への加圧流体の適用に伴って、その半径方向外方に
偏移する載荷板４４の偏移量を規定すべく、係止板４６
に一体的に螺着された係止ボルト５４ａの頭部と、載荷
板４４との間に、係止ポル）５４ａの頭部直径より幅広
としたストッパーリング６２を配設したものであり、ス
トッパーリング６２の内周面と、弾性膨張体４０への加
圧流体適用前の載荷板４４との間隔は、係止ポル）５４
ａの寸法、いわゆる首下長さを変更することにより、調
整することができる。

この実施例の破砕装置によれば、載荷板４４のそれぞれ
の端部に形成される係止ポル）５４ａが貫通する貫通孔
を比較的大きく形成し得るので、貫通孔の位置及び形状
寸法に対する要求を低く設定することができると共に、
載荷板との接触面積を大きく取ることができ、載荷板４
４及び係止ボルト５４ａの局部的な接触を抑制し、より
確実に載荷板の運動を拘束することができる。また、ス
トッパーリング６２は、環状形状をしているので、それ
自身載荷Ｆｉ４４の外方への運動を拘束し得るものであ
り、例え、過大の加圧流体が弾性膨張体４０に適用され
たとしても、係止ボルト５４ａに協働して載荷板４４の
運動を確実に拘束するので、係止ボルトが破損すること
がない。

（発明の効果）かくして、本発明によれば、軽量で、加圧流体の有する
エネルギーを効率良く機械的な運動に変換することがで
きるという、エアーバッグタイヤの弾性膨張体の特徴を
損なうことなく、破砕作業を行うことができる。しかも
、弾性膨張体を構成する補強層には、過度の張力が作用
することがないので、補強層の損傷、更には、その破損
に起因する種々の問題のない破砕装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の好適な実施例の縦断面図、第
１図（ｂ）及び（Ｃ）は、第１図（ａ）に示す装置のそ
れぞれの側面図、第２図は、第１図に示す装置に適用し得るスリーブを示
す斜視図、第３図〜第７図は、本発明の好適な別の実施例をそれぞ
れ示す縦断面図及びその側面図、そして、第８図は、従
来の破砕装置を示す縦断面図及びその側面図である。１０．３０−・・内面ゴム層　　１２．３２１４．３４
・・・外面ゴム層　　１６．３６・１８．４（１−−・
弾性膨張体　　２０．４２２２．４４・・・載荷板　　
　　２６．３８４６・・・係止板　　　　　４８−孔５０−めねじ部　　　　５２−貫通孔５４ａ、　５４ｂ−−係止ボルト　５８−係止ピン６０
−係合片　　　　　　６２−　ストッパーリング補強層封止部材スリーブかしめ金具（、ａ）

Claims

【特許請求の範囲】１、有機又は無機質の高張力繊維を編組んだ補強層、補
強層が埋設されたゴム又はゴム状弾性材料よりなる管状
体、そして管状体の両端部を封止し、少なくとも片側で
管状体内部への加圧流体の給徘を許容する封止部材を有
し、加圧流体の適用に際して膨径変形する弾性膨張体と
；弾性膨張体を収納する中空のゴム又はゴム状弾性材料よりなるスリーブと；スリーブの外周にその軸線に沿って配設された複数の載荷板と；それら載荷板に協働し、少なくともその片側で、載荷板の弾性膨張体の半径方向外方への運動を許
容すると共に、弾性膨張体の軸線方向への伸張を拘束す
る拘束手段と；を具えてなることを特徴とする破砕装置。