JPH0728233Y2 - 海底岩盤破砕装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、海底や湖底の岩盤破砕工事に使用される破砕
装置、特に船体上の巻上機から砕岩工具を海底まで吊り
下げて岩盤の破砕作業を行う海底岩盤破砕装置に関す
る。

（従来技術） 従来、この種の海底岩盤破砕装置としては、船上からワ
イヤで吊り下げた重量のある砕岩棒を繰り返し落下さ
せ、そのときの落下衝撃で岩盤を破砕するか、あるいは
空圧力によって破砕チゼルを駆動して破砕作業を行って
いる。また、実開昭56-154490号公報に示されるよう
に、ブームの先端に吊り下げられた鋼管内にハンマを自
由落下させてその落下力で鑿に衝撃力を加え、水底の岩
盤を破砕する水底岩盤掘削装置が知られている。第５
図、第６図はこの自重落下衝撃を利用した重錘式破砕機
の概略図である。第５図の場合は船体１上のクレーン21
の巻上機22からブーム23を介して砕岩棒24を吊ワイヤ25
で吊り下げ、水面より適当な高さ位置で巻上機22をフリ
ーの状態にして砕岩棒24を自重落下させ、海底の岩盤26
の破砕を行う。第６図の従来例では船体１に直接ガイド
ポスト28および巻上機22を設け、巻上機22から吊ワイヤ
25で吊り下げられた砕岩棒24をこのガイドポスト28でガ
イドしつつ自重落下させるようにしている。前述した実
開昭56-154490号公報に示す装置においては、クレーン
台船上から吊り下げられる上端開放の鋼管の下端に、鋼
製の鑿嵌脱金物を介して鑿を装着し、また前記鋼管の下
端を防水構造として鋼管内部を落下するハンマが水中抵
抗や潮流の影響を受けないようにしている。

（考案が解決しようとする課題） 上述した従来の重錘式破砕機ではもっぱら砕岩棒の自重
による落下衝撃力のみで岩盤を破砕するので破砕力が弱
く、特に海底の深度が深くなると落下時の水の抵抗によ
り破砕エネルギが減少する。また空中の高い位置から落
下させると、砕岩棒が水面に当る際に騒音が生じ、特に
第５図の場合は砕岩棒24のガイドがないので砕岩棒が空
中〜水中を落下する間に強風や潮流の影響を受けて落下
位置が定まらない。第６図の場合は、破砕位置を変える
ときは船全体を移動させる必要があり能率が悪い。砕岩
棒の落下、引き上げを繰り返すのに多くの時間がかか
り、深度が深くなるにつれて一打撃に要する時間が長く
なり、非能率的である。そのほか作動中の破砕進度が分
らず、破砕方向も垂直方向のみで破砕の角度を自由に選
定できない等多くの問題があった。また、上述の水底岩
盤掘削装置では、ハンマは鋼管内を落下するため水流の
影響は受けないものの、鋼管を吊索で吊り下げただけの
ものであるため、潮流等の流れが速い場合、鋼管自体が
流されて鑿を目的の場所に位置決めするのが困難であっ
た。そこで鋼管を台船上より支持材で保持することも考
えられるが、この場合、鋼管を垂直状態に保ちつつ鑿を
掘削地点に位置合せするのに台船を移動させる必要があ
り、いずれにしても作業性が悪く、実際の掘削に入るま
での準備に多くの時間を要する。しかも鋼管の吊り角度
を変更することができないので、破砕方向は垂直方向の
みに限定せざるを得ない。さらに鋼管の上端が開放され
ているので、ハンマが鑿嵌脱金物に当った際、鋼管の上
端から大きな騒音が生じるという問題があった。

本考案は上述した従来の問題点を解決し、破砕箇所の位
置定めおよび深度設定が正確にとれ、作業能率の向上お
よび騒音防止を図り得る海底岩盤破砕装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 本考案による海底岩盤破砕装置は、船体上に装着された
旋回式クレーンと、該旋回式クレーンに起伏可能に設け
られた起伏ブームと、該起伏ブームに枢着された外筒お
よび該外筒の下端より出入可能な内筒から成る伸縮マス
ト機構と、前記旋回式クレーンに起伏可能に設けられか
つ前記外筒の下部に枢着された伸縮ブームと、前記内筒
の下端に固着された保持筒と、該保持筒の側部に上下摺
動可能に保持されかつ前記旋回式クレーン上の巻上機か
ら前記外筒の上端を経て吊り下げられた水中砕岩部作動
用の駆動部と、該駆動部に装着された水中砕岩部と、船
体側に設けられかつ前記駆動部へ動力を供給する駆動源
と、前記外筒と前記内筒との間に設けられかつ該内筒の
回転を阻止してその上下動を案内するガイド部とを有し
ている。

（実施例） 次に、本考案を実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本考案の１実施例に係る岩盤破砕装置の全体側
面図である。この実施例は海底の岩盤30を破砕チゼルで
垂直に破砕していく場合である。船体１上に旋回式クレ
ーン２が装備され、またクレーン旋回部には起伏動作す
る起伏ブーム５、横方向に伸縮動作するキャッチホーク
（伸縮ブーム）６、起伏ブーム５の巻上機３、および後
述する水中ハンマ12を伸縮マスト機構に沿って吊ワイヤ
９により吊り下げている砕岩部用巻上機４が設けられて
いる。

伸縮マスト機構は、その外側部が起伏ブーム５およびキ
ャッチホーク６の各先端に枢着された長い外筒部７と、
外筒部７内に出入可能に挿入されかつ該外筒部の下端か
ら一部下方へ突出した内筒部10と、外筒部７の上端に搭
載されかつ外筒部内を通る吊ワイヤ11を介して内筒部10
を吊り下げる伸縮マスト用巻上機８と有している。前記
起伏ブームは外筒部７の上部付近に枢着され、前記キャ
ッチホーク６は外筒部７の下部に枢着されている。第２
図に示すように内筒部10の外側部には長手方向にのびる
複数本のガイドレール16が形成され、このガイドレール
16に対応して該ガイドレールを上下方向に案内する凹状
ガイド15が外筒部７の内側面に形成されている。14は外
筒部７用のガイド板である。第１図およびそのIII-III
線横断面を示す第３図を参照すれば、内筒部10の下部は
やや大径の砕岩部保持筒10aが取り付けられており、こ
の保持筒10aにはその外側部に形成したガイド板19を介
して環状の水中ハンマ保持体18が保持筒10aに沿って摺
動可能に取り付けられている。17は水中ハンマ保持体18
に固着されたコ字状のガイドであり、このコ字状ガイド
17に砕岩部保持筒10aのガイド板19が挾持され、これに
よって水中ハンマ保持体18が保持筒10aに摺動可能に装
着される。水中ハンマ保持体18には水中ハンマ12が挿
入、保持されている。水中ハンマとしては、例えば、密
封されたケーシング内にラム（ピストン）およびピスト
ンロッドが組み込まれ、ケーシング内をピストンロッド
がシールブッシュを介して摺動するような形式のものが
用いられる。ピストンロッドの下端は杭頭キャップおよ
びチゼルが連結され、ホースを通してケーシング内に導
入された作動油により、ラムが杭頭キャップに打撃を加
えるようになっている。

水中ハンマ12の上端は、クレーン２上の砕岩部用巻上機
４から伸縮マスト機構の外筒部７上端のシーブ27を経て
該マスト機構に沿って垂下したハンマ吊ワイヤ９に連結
されている。水中ハンマ12は前記巻上機４の駆動により
上下位置が変更されるようになっている。水中ハンマ12
の下部には軸方向に打撃振動するチゼル13が取り付けら
れている。20は水中ハンマ12のラムを打撃振動させる油
圧ホースである。油圧ホース20は船体側、即ち船体１上
かクレーン２の本体上に設置された動力供給源、この場
合は圧縮空気供給装置（図示省略）に連結される。

旋回式クレーン２の旋回機構および起伏ブーム５、キャ
ッチホーク６等を操作して伸縮マスト機構を海底岩盤の
破砕部位置上方にもたらし、内筒部伸縮マスト用巻上機
８を駆動して内筒部10を下降させて水中ハンマ12をガイ
ドしつつ同時に砕岩部用巻上機４によって水中ハンマ12
を、その下端のチゼル13が破砕箇所に当接するまで下げ
る。この状態で水中ハンマ12がチゼル頭部を打撃してチ
ゼル先端で岩盤を水中破砕する。破砕作業が進むにつれ
て吊ワイヤ９を巻き下げ、ハンマ12およびチゼル13を下
降させると共にマスト機構の内筒部10も水中ハンマ12に
合せて伸長させる。前述の如く内筒部10はガイドレール
16および凹状ガイド15によって案内されるので外筒部７
に対して内筒部10が軸線まわりに回転することがなく、
その位置とチゼル角度を維持することができる。チゼル
13の鉛直方向に対する角度を変更する場合はキャッチホ
ーク６を伸縮させて起伏ブーム５と外筒部７との枢着点
を中心に伸縮マスト機構全体を傾斜させる。

水中ハンマ12によって岩盤を破砕した深さは破砕開始直
前から破砕後の水中ハンマ12を吊っている吊ワイヤ９の
巻出量により検出することができ、これによって砕岩部
の深度設定が重錘式にくらべて正確に定め得る。

第４図は本考案の他の実施例を示した部分的な側面図で
ある。この実施例は海底岩盤の平面破砕を行う場合の例
であり、水中砕岩部として水中回転駆動装置31および回
転式カッタ32で構成してある。前述の水中ハンマに代え
て回転駆動装置31が内筒部下側の破砕部保持筒10aに取
り付けられ、回転駆動装置31の出力軸先端に回転カッタ
32が取り付けられている。その他の構成は第１図〜第３
図の実施例と同様である。砕岩部を水平移動させるに
は、起伏ブーム５の起伏動作、キャッチホーク６の伸縮
動作、および内筒部10および回転駆動装置31の上下動
作、さらに必要によりクレーンの旋回動作を組み合せて
行うことにより、船体を固定したままで水平移動させる
ことができる。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、従来の重錘落下式
と異なりハンマ等の砕岩部を水中にて作動させるので騒
音が外部に伝わらず、また砕岩部の位置決めおよび深度
設定が正確であり、チゼル角度も任意に設定でき、かつ
船体を固定した状態で広い範囲の砕岩が可能となる。さ
らに、水中砕岩部の駆動部を、伸縮マスト機構の内筒下
部に設けられた保持筒に対して上下摺動可能に取り付け
たので、駆動部の打撃等による衝撃力が伸縮マスト機構
に伝達されず、マスト機構が損傷することがなく、しか
も打撃等による衝撃が旋回式クレーンにも伝達されない
ので、クレーンの振れも生じない。したがって砕岩部を
正確に作業位置にもたらすことができる。重錘式砕岩で
は深度が深くなると重錘落下時の水の抵抗により破砕エ
ネルギが著しく減少するが、本考案では水深にかかわり
なく破砕力が維持できる。また従来の重錘砕岩では一打
撃に１分程度の時間を要するのが普通であるが、本考案
の水中砕岩方式では１分間に100〜150回の打撃が可能で
あり、作業能率が著しく向上するなど多くの効果がもた
らされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例による海底岩盤破砕装置の全
体側面図、第２図は第１図のII-II線に沿った横断面
図、第３図は第１図のIII-III線に沿った横断面図、第
４図は本考案の他の実施例の部分的な側面図、第５図お
よび第６図は従来の重錘式破砕機の概略的な側面図であ
る。 １……船体、２……旋回式クレーン、５……起伏ブー
ム、６……キャッチホーク、７……外筒部、８……伸縮
マスト用巻上機、9,11……吊ワイヤ、10……内筒部、10
a……砕岩部保持筒、12……水中ハンマ、15……凹状ガ
イド、16……ガイドレール、18……水中ハンマ保持体、
31……水中回転駆動装置、32……回転カッタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭56−154490（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−91693（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−84789（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】船体上に装着された旋回式クレーンと、該
   旋回式クレーンに起伏可能に設けられた起伏ブームと、
   該起伏ブームに枢着された外筒および該外筒の下端より
   出入可能な内筒から成る伸縮マスト機構と、前記旋回式
   クレーンに起伏可能に設けられかつ前記外筒の下部に枢
   着された伸縮ブームと、前記内筒の下端に固着された保
   持筒と、該保持筒の側部に上下摺動可能に保持されかつ
   前記旋回式クレーン上の巻上機から前記外筒の上端を経
   て吊り下げられた水中砕岩部作動用の駆動部と、該駆動
   部に装着された水中砕岩部と、船体側に設けられかつ前
   記駆動部へ動力を供給する駆動源と、前記外筒と前記内
   筒との間に設けられかつ該内筒の回転を阻止してその上
   下動を案内するガイド部とを有することを特徴とする海
   底岩盤破砕装置。
2. 【請求項２】前記水中砕岩部作動用の駆動部は水中ハン
   マであり、前記水中砕岩部は前記水中ハンマにより作動
   されるチゼルであることを特徴とする請求項第１項に記
   載の海底岩盤破砕装置。
3. 【請求項３】前記水中砕岩部作動用の駆動部は水中回転
   駆動装置であり、前記水中砕岩部は前記水中回転駆動装
   置により駆動される回転式カッタであることを特徴とす
   る請求項第１項に記載の海底岩盤破砕装置。
4. 【請求項４】前記内筒は前記外筒の上端に保持された巻
   上機からワイヤで吊り下げられていることを特徴とする
   請求項第１項ないし第３項に記載の海底岩盤破砕装置。