JPH04247191A - 静的破砕装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は岩石や岩盤或いはコンク
リートを穿孔すると共に、この孔に生石灰を主成分とす
る静的破砕剤を充填する静的破砕装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】岩石，岩盤，コンクリート等の脆性物体
（以下『岩石等』という）を破砕するに際し、生石灰を
主成分とした静的破砕剤を用いる所謂静的破砕工法が採
用されている。前記静的破砕工法は、岩石等に削岩機に
よって所定深さの孔を穿孔し、この孔に静的破砕剤及び
水を充填し、この反応熱によって岩石等を破砕するもの
であり、この工法によれば岩石等の破砕に際し振動や騒
音等を減少させることが出来る（特開昭６２−２４８７
９５号公報）。

【０００３】静的破砕工法は、破砕すべき岩石等の所定
位置に約１ｍ程度の深さの孔を穿孔する作業と、穿孔さ
れた孔に静的破砕剤及び水を同時に或いは交互に充填し
且つ充填密度を高めるために打撃力を付与する作業とに
よって行われる。穿孔作業は、自走式台車に搭載された
削岩機、或いはオペレーターによって保持されて操作さ
れる削岩機を用いて実施されるのが一般である。また充
填作業は、岩石等に対する穿孔作業が終了した後、オペ
レーターによって保持されて操作されるチッパ等の打撃
装置を用いて実施されるのが一般である。このように、
前記各作業は夫々異なる装置を用いた独立した作業とし
て行われており、これ等の作業、特に静的破砕剤の充填
及び充填密度を高める作業では人力に負うところが多い
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の静的
破砕工法では、岩石等に対する穿孔作業と、穿孔された
孔に静的破砕剤を充填する作業とが夫々独立した作業と
して行われている。このため、前記工法を実施するため
に多くの時間がかかり作業能率が悪いという問題がある
。特に、穿孔された孔に静的破砕剤を充填する作業では
、充填された静的破砕剤が急激な反応を起して孔から噴
出する虞があり、この作業を人力によらずに実施し得る
装置の開発が望まれている。本発明の目的は、静的破砕
工法を能率良く実施し得る静的破砕装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を対決するため
に本発明に係る第１の静的破砕装置は、静的破砕剤を用
いて岩石等を破砕するための静的破砕装置であって、岩
石等を穿孔するための穿孔手段と、穿孔された孔に静的
破砕剤を充填すると共に充填された静的破砕剤の充填密
度を高めるための充填手段と、前記穿孔手段及び充填手
段を装着するためのキャリッジと、前記キャリッジの移
動方向を案内するための案内手段と、前記案内手段を取
り付けると共に走行可能な走行台車に搭載され前記穿孔
手段及び充填手段を破砕すべき岩石等の表面に対して所
定の姿勢に設定するための支持手段とを有して構成され
るものである。

【０００６】また第２の静的破砕装置は、静的破砕剤を
用いて岩石等を破砕するための静的破砕装置であって、
岩石等を穿孔するための穿孔手段と、穿孔された孔に静
的破砕剤を充填すると共に充填された静的破砕剤の充填
密度を高めるための充填手段と、外周の所定位置に前記
穿孔手段及び充填手段を回動可能に取り付けるための支
持軸と、走行可能な走行台車に旋回可能に搭載され且つ
前記支持軸を先端に取り付けた支持部材とを有して構成
されるものである。

【０００７】

【作用】上記静的破砕装置（以下『破砕装置』という）
によれば、静的破砕工法を能率良く且つ安全に実施する
ことが出来る。即ち、第１の破砕装置は、穿孔手段及び
充填手段を案内手段によって案内されるキャリッジに装
着し、案内手段を走行台車に搭載された支持手段に取り
付けて構成されるので、キャリッジを案内手段に沿って
移動させると共に所定位置で停止させることで位置決め
し、この位置で岩石等に対する穿孔作業を実施すること
が出来る。そして穿孔作業が終了した後キャリッジを移
動させ、穿孔された孔に充填手段を一致させて停止させ
ることで、この孔に対して静的破砕剤（以下『破砕剤』
という）を充填すると共に充填密度を高めることが出来
る。更に、充填手段による破砕剤の充填と同時に穿孔手
段によって新たな穿孔作業を実施することが出来る。従
って、案内手段の寸法を適宜設定することによって、岩
石等に対して複数の孔を連続的に穿孔することが出来、
この穿孔作業と同時に孔に対する破砕剤の充填作業を実
施することが出来る。

【０００８】また第２の破砕装置は、穿孔手段及び充填
手段を支持軸の外周所定位置に回動可能に取り付け、こ
の支持軸を走行台車に旋回可能に搭載された支持部材に
取り付けて構成されるので、穿孔手段及び充填手段を支
持部材の旋回中心を中心として旋回させると共に、支持
軸を中心として旋回させることが出来る。従って、穿孔
手段及び充填手段を支持軸を中心として回動させた場合
には、穿孔手段を作業位置に配置すると共に充填手段を
退避させることが出来、このとき、穿孔手段によって岩
石等に対する穿孔作業を実施することが出来る。そして
一つの孔が穿孔された後、穿孔手段を支持部材の旋回中
心を中心として旋回させて次の孔に対する位置決めを行
い、引続き穿孔作業を実施することで複数の孔を順次穿
孔することが出来る。上記の如くして一連の穿孔作業が
終了した後、穿孔手段及び充填手段を支持軸を中心とし
て回動させて、充填手段を作業位置に配置すると共に穿
孔手段を退避させ、この充填手段を既に穿孔された孔に
一致させつつ順次複数の孔に対する破砕剤の充填作業を
実施することが出来る。

【０００９】

【実施例】以下上記破砕装置の実施例について図を用い
て説明する。 〔第１実施例〕図１は第１実施例に係る破砕装置の側面
図、図２は破砕装置の正面図である。図に示す破砕装置
Ａは請求項１に対応するものであって、穿孔手段となる
削岩機１及び充填手段となる充填装置２を案内手段とな
るガイドレール３に沿って移動可能に構成したキャリッ
ジ４に装着すると共に、前記ガイドレール３を走行台車
５に搭載された支持手段となるブーム６に取り付けて構
成したものである。この破砕装置Ａによれば、岩石等に
対する穿孔作業と穿孔された孔に対する破砕剤の充填作
業を連続的に実施することが可能である。

【００１０】削岩機１は本体１ａと、本体１ａに取り付
けられたロッド１ｂと、ロッド１ｂの先端に固着された
ビット１ｃによって構成されている。そして本体１ａに
圧縮空気を供給することでビット１ｃによって岩石等に
対して打撃力を付与し得るように構成されている。この
削岩機１としては通常用いられる削岩機を用いることが
可能である。削岩機１はガイドセル８に取り付けられて
いる。ガイドセル８には図示しないシリンダーが設けら
れており、このシリンダーと削岩機１とが接続されてい
る。そして前記シリンダーに圧縮空気或いは圧油等の圧
力流体を供給することによって、削岩機１をガイドセル
８に沿って前進或いは後退させるように構成している。 またガイドセル８の先端には岩石等の表面と当接する支
持ロッド８ａが突設されている。

【００１１】充填装置２は、ガイドセル８と平行に設け
られたフレーム９と、フレーム９の先端に設けられ穿孔
された孔に破砕剤及び水を導入するガイドシュート１０
と、フレーム９に設けられたチッパ等の打撃装置１１と
によって構成されている。ガイドシュート１０の先端に
は孔に挿入されるパイプ１０ａが設けられており、また
斜め上方には破砕剤を投入するための投入部１０ｂ及び
水を導入するための導入部１０ｃが夫々設けられている
。打撃装置１１は本体１１ａと、本体１１ａに取り付け
られたロッド１１ｂとによって構成されており、ロッド
１１ｂの先端はガイドシュート１０内に挿入されている
。また打撃装置１１はフレーム９に設けた図示しないシ
リンダーと接続されて、フレーム９に沿って前進，後退
可能に構成されている。従って、破砕剤の充填に際し、
前記シリンダーを駆動して打撃装置１１をフレーム９に
沿って孔の深さ方向に前進させ、同時に本体１１ａに圧
縮エアを供給して充填された破砕剤に打撃力を付与する
ことによって、破砕剤の充填密度を高めることが可能で
ある。

【００１２】削岩機１及び充填装置２は、ガイドセル８
及びフレーム９を介してキャリッジ４に装着されている
。ガイドセル８及びフレーム９をキャリッジ４に装着す
るに際し、これ等を予め設定された所定の間隔で取り付
けても良い。然し、本実施例では、ガイドセル８及びフ
レーム９を夫々キャリッジ４に対し移動可能に構成する
ことによって、削岩機１及び充填装置２を　１５０ｍｍ
〜　６００ｍｍの範囲に於ける所望の間隔に設定し得る
ように構成している。このため、間隔設定用のシリンダ
ー１２を設けている。

【００１３】ガイドセル８及びフレーム９は、キャリッ
ジ４の移動方向に対して直交方向に配置されたシリンダ
ー１３を介してキャリッジ４に取り付けられている。こ
のシリンダー１３は削岩機１及び充填装置２をガイドレ
ール３と直交方向に移動させて作業位置と退避位置に夫
々選択的に位置させるものである。即ち、シリンダー１
３に所定の方向から圧力流体を供給することで、削岩機
１及び充填装置２を昇降させて岩石等の表面に離隔させ
或いは接近させることが可能である。従って、削岩機１
及び充填装置２を岩石等の表面から離隔させることによ
って退避状態とし、このときキャリッジ４をガイドレー
ル３に沿って移動させることが可能である。また削岩機
１及び充填装置２を岩石等の表面に接近させることによ
って作業可能状態とし、このとき岩石等に対する穿孔作
業及び孔に対する破砕剤の充填作業を実施することが可
能である。

【００１４】ガイドレール３は直線状のレールとして構
成されており、キャリッジ４の移動を案内するものであ
る。キャリッジ４は人力によって移動させるように構成
しても良いが、本実施例ではモーター４ａを取り付ける
ことによって自走式の横行キャリッジとして構成してい
る。

【００１５】走行台車５としては走行可能に構成された
台車であって、且つ破砕装置の構成部材を搭載し得るも
のであれば良い。本実施例では、クローラ５ａを有し且
つ図示しないエンジンを搭載した自走式台車を用いてい
る。走行台車５はクローラ５ａの上部にフレーム５ｂが
設けられており、このフレーム５ｂが旋回可能に構成さ
れている。フレーム５ｂの端部にはブーム６が構成され
ており、中央部から他端側にかけてエンジン，エアコン
プレッサー，油圧ユニット，破砕剤のホッパー１５，水
タンク１６等が設けられている。

【００１６】ブーム６はガイドレール３を所望の姿勢に
設定するものであって、これにより削岩機１及び充填装
置２を岩石等の表面に対して常に直角に維持させるもの
である。ブーム６は、一端が走行台車５の端部に回動可
能に支承された第１ブーム６ａ及びこの第１ブーム６ａ
を回動させるシリンダー６ｂと、前記第１ブーム６ａの
他端に回動可能に支承された第２ブーム６ｃ及びこの第
２ブーム６ｃを回動させるシリンダー６ｄと、第２ブー
ム６ｃの先端に回動可能に取り付けられたブラケット６
ｅ及びこのブラケット６ｅを回動させるシリンダー６ｆ
とによって構成されている。そしてブラケット６ｅにガ
イドレール３が固着されている。従って、走行台車５の
フレーム５ｂの旋回及び第１ブーム６ａ，第２フレーム
６ｃ，ブラケット６ｅの回動を複合させることによって
、ガイドレール３を所望の位置及び姿勢に設定すること
が可能である。

【００１７】ここで、走行台車５及びブーム６としては
、市販されているパワーシャベル等を用いることが可能
である。即ち、パワーシャベルのバケット部分を取り外
してブラケット６ｅを取り付けることで、本発明に係る
破砕装置の走行台車５及びブーム６（支持手段）を構成
することが可能である。

【００１８】上記の如く構成した破砕装置Ａを用いて岩
石等を破砕する手順を説明する。先ず、走行台車５を所
定位置まで走行させ、フレーム５ａ及びブーム６を操作
してガイドレール３をセットする。次にシリンダー１２
を駆動して岩石等に穿孔すべき孔のピッチに応じて削岩
機１と充填装置２の間隔を設定する。キャリッジ４をガ
イドレール３に沿って移動させることで、削岩機１を一
番目の孔の位置にセットする。その後、シリンダー１３
を駆動して削岩機１及び充填装置２を岩石等の表面に接
近させてガイドセル８の支持ロッド８ａを岩石等の表面
に当接させる。削岩機１の本体１ａに圧縮空気を供給し
て穿孔動作を開始させ、同時に図示しないシリンダーを
駆動して削岩機１をガイドセル８に沿って前進させる。 この操作によって岩石等に所望の深さの孔を穿孔するこ
とが可能である。一番目の孔が穿孔された後、シリンダ
ー１３を駆動して削岩機１及び充填装置２を退避させる
。その後、キャリッジ４を移動させて穿孔された孔に充
填装置２を一致させると、このとき、削岩機１は予め設
定されたピッチに応じた位置にセットされる。そしてシ
リンダー１３を駆動して削岩機１及び充填装置２を岩石
等の表面に接近させ、ガイドセル８の支持ロッド８ａを
岩石等の表面に当接させると共に、ガイドシュート１０
のパイプ１０ａを孔に挿入させる。次いで、削岩機１を
操作して新たな孔を穿孔し、同時にガイドシュート１０
にホッパー１５から破砕剤を供給すると共に水タンク１
６から水を供給して、孔に破砕剤と水を同時に或いは交
互に充填する。孔に所定量の破砕剤及び水を充填した後
、打撃装置１１の本体１１ａに圧縮空気を供給し、ロッ
ド１１ｂによって充填された破砕剤に打撃力を付与する
ことによって充填密度を高める。以下上記作業を順次実
施することによって、岩石等に複数の孔を穿孔すると共
に、この孔に破砕剤を充填することが可能である。従っ
て、静的破砕工法を殆ど人力を介在させること無く短時
間に能率良く実施することが可能となり、且つ安全性を
向上させることが可能である。

【００１９】〔第２実施例〕図３は第２実施例に係る破
砕装置の側面説明図、図４は破砕装置の正面説明図であ
る。尚、図に於いて、前述の第１実施例と同一部分及び
同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を
省略する。図に示す破砕装置Ｂは請求項２に対応するも
のであって、削岩機１及び充填装置２を支持軸２１の外
周所定位置に取り付けると共に支持軸２１を中心として
回動可能に構成し、この支持軸２１を走行台車５に旋回
可能に搭載された支持部材となるバランスアーム２２の
先端に取り付けて構成したものである。この破砕装置Ｂ
によれば、岩石等に対して予め一連の穿孔作業のみを実
施し、その後、穿孔された孔に対する破砕剤の充填作業
を連続的に実施することが可能である。

【００２０】削岩機１及び充填装置２は支持軸２１の長
手方向に沿って配置され、且つこの支持軸２１を中心と
する直角方向に取り付けられており、該支持軸２１を中
心として回動可能に構成されている。即ち、支持軸２１
の先端に回動部材２３が回動可能に取り付けられており
、この回動部材２３の外周に二つの取付ブラケット２３
ａが設けられている。そしてこれ等の取付ブラケット２
３ａに夫々削岩機１と充填装置２を取り付けることによ
って、削岩機１及び充填装置２を支持軸２１に回動可能
に取り付けている。

【００２１】走行台車５はクローラ５ａを有する自走式
台車として構成されており、クローラ５ａの上部にフレ
ーム５ｂが設けられている。またフレーム５ｂの中央に
旋回スタンド２４を設け、この旋回スタンド２４にバラ
ンスアーム２２を取り付けている。

【００２２】バランスアーム２２は、エア式バランスア
ームとして構成されており、旋回スタンド２４に取り付
けられた本体部２２ａと、この本体部２２ａに回動可能
に支承された２本のアーム２２ｂ，２２ｃとを有してい
る。アーム２２ｂ，２２ｃの先端にはブラケット２２ｄ
が取り付けられており、本体部２２ａに設けられた図示
しない軸及びアーム２２ｂ，２２ｃ，ブラケット２２ｄ
とによってパンタグラフ機構を構成している。そしてブ
ラケット２２ｄに支持軸２１を取り付けることによって
、支持軸２１を常に平行に移動させるように構成してい
る。尚、２５はバランスウエイトであって、アーム２５
ａを介して支持軸２１の所定位置に取り付けられている
。上記の如く、支持軸２１はバランスアーム２２の本体
部２２ａに設けた軸と平行に移動する。本体部２２ａに
設けた軸は走行台車５に垂直に配設されることから、支
持軸２１は岩石等の表面に対し垂直に保持されることと
なる。然し、破砕すべき岩石等の表面は必ずしも平坦で
はない。このため、削岩機１及び充填装置２を岩石等の
穿孔すべき位置の表面状態に応じて傾動可能に構成する
ことが好ましい。本実施例では、支持軸２１と回動部材
２３とをボールジョイントを介して結合させることによ
って、回動部材２３を支持軸２１に対して回動可能に構
成すると共に傾動可能に構成している。上記の如く構成
されたバランスアーム２２を用いることによって、オペ
レーターは極めて小さい力で削岩機１或いは充填装置２
を所定の作業位置にセットすることが可能である。上記
バランスアーム２２としては、簡易荷役装置として一般
に市販されているものを用いることが可能である。

【００２３】旋回スタンド２４は、バランスアーム２２
に支持軸２１を介して取り付けた削岩機１及び充填装置
２を移動させる際の旋回中心となるものである。従って
、岩石等に対する穿孔作業及び孔に対する破砕剤の充填
作業は旋回スタンド２４を中心として実施される。この
ため、旋回スタンド２４にバランスアーム２２を旋回さ
せるためのモーターを設けても良い。本実施例では、オ
ペレーターの操作によってバランスアーム２２を旋回さ
せるように構成している。

【００２４】上記の如く構成した破砕装置Ｂを用いて岩
石等を破砕する際の手順について説明する。走行台車５
を所定位置まで移動させ、回動部材２３を回動させて削
岩機１を破砕装置の正面（作業位置）に配置する。この
とき、充填装置２は破砕装置の側面方向に配置され、こ
の位置が退避位置となる。そしてオペレーターによって
削岩機１を下降させて岩石等に対する所定の穿孔位置に
一致させ、その後、削岩機１を作動させて穿孔作業を実
施する。一つの孔を穿孔した後、削岩機１を上昇させる
と共に旋回スタンド２４を中心として旋回させて次の穿
孔位置に一致させ、新たな孔に対する穿孔作業を実施す
る。 このようにして順次穿孔することによって一連の穿孔作
業を終了する。上記穿孔作業が終了した後、回動部材２
３を回動させて充填装置２を破砕装置の正面に配置する
（図３，図４）。このとき、削岩機１は破砕装置の側面
側に回動して退避状態となる。そしてオペレーターによ
って充填装置２のガイドシュート１０を穿孔されている
孔に一致させ、パイプ１０ａを挿入して破砕剤及び水を
同時に或いは交互に充填し、打撃装置１１によって充填
された破砕剤に打撃力を付与して充填密度を高める。一
つの孔に対する破砕剤の充填が終了した後、充填装置２
を上昇させると共に旋回させて次の孔に対する破砕剤の
充填作業を実施する。このようにして順次孔に対して破
砕剤を充填することによって一連の充填作業を終了する
。上記の如くして岩石等に複数の孔を穿孔し、その後、
この孔に破砕剤を充填することが可能である。従って、
静的破砕工法を連続的に能率良く実施することが可能で
あり、且つ安全性を向上させることが可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の破砕
装置によれば、岩石等に対する穿孔作業と穿孔された孔
に対する破砕剤の充填作業を同時に並行して実施するこ
とが出来る。このため、静的破砕工法を能率良く短時間
で実施することが出来る。またキャリッジに装着した穿
孔手段と充填手段を予め設定された穿孔ピッチと等しい
間隔で設定することによって、孔に対する充填手段の位
置合わせを容易に行うと共に、穿孔手段を新たな穿孔位
置に容易に位置合わせすることが出来る。また穿孔作業
及び充填作業に際し人力を介在させる必要が無い。従っ
て、安全性を向上させることが出来る。

【００２６】また第２の破砕装置によれば、岩石等に対
し一連の穿孔作業を実施した後、穿孔された孔に対する
破砕剤の充填作業を実施することが出来る。このため、
穿孔作業及び充填作業を継続した一連の作業として実施
することが出来、従って、静的破砕工法を能率良く実施
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る破砕装置の側面説明図である
。

【図２】第１実施例に係る破砕装置の正面説明図である
。

【図３】第２実施例に係る破砕装置の側面説明図である
。

【図４】第２実施例に係る破砕装置の正面説明図である
。

【符号の説明】

Ａ，Ｂは破砕装置、１は削岩機、２は充填装置、３はガ
イドレール、４はキャリッジ、５は走行台車、６はブー
ム、８はガイドセル、９はフレーム、１０はガイドシュ
ート、１１は打撃装置、１２，１３はシリンダー、１５
はホッパー、１６は水タンク、２１は支持軸、２２はバ
ランスアーム、２３は回動部材、２４は旋回スタンド、
２５はバランスウエイトである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　静的破砕剤を用いて岩石等を破砕する
   ための静的破砕装置であって、岩石等を穿孔するための
   穿孔手段と、穿孔された孔に静的破砕剤を充填すると共
   に充填された静的破砕剤の充填密度を高めるための充填
   手段と、前記穿孔手段及び充填手段を装着するためのキ
   ャリッジと、前記キャリッジの移動方向を案内するため
   の案内手段と、前記案内手段を取り付けると共に走行可
   能な走行台車に搭載され前記穿孔手段及び充填手段を破
   砕すべき岩石等の表面に対して所定の姿勢に設定するた
   めの支持手段とを有することを特徴とした静的破砕装置
   。
2. 【請求項２】　　静的破砕剤を用いて岩石等を破砕する
   ための静的破砕装置であって、岩石等を穿孔するための
   穿孔手段と、穿孔された孔に静的破砕剤を充填すると共
   に充填された静的破砕剤の充填密度を高めるための充填
   手段と、外周の所定位置に前記穿孔手段及び充填手段を
   回動可能に取り付けるための支持軸と、走行可能な走行
   台車に旋回可能に搭載され且つ前記支持軸を先端に取り
   付けた支持部材とを有することを特徴とした静的破砕装
   置。