JPS60203798A - 岩盤を破砕する方法およびその装置 - 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】 〔技術分野〕 この発明は、岩盤を破砕する方法およびその装置に関し
、特に、さく孔機による岩盤へのさく孔径、孔内にパッ
カーを挿入して止栓し、さく孔機のロッドを介して高圧
水を注入することにより、無発破で効率的に岩盤の破砕
を行なうものである。

〔従来技術とその問題点〕

砕石やトンネル、地下発電所、石油地下備蓄１、橋脚、
人工島、港湾などの建設に、地上、地下および海底で岩
盤の掘削工事が必要とされる。一般に岩盤掘削工事では
、岩盤を破砕するため、さく孔機でさく孔を行った後発
破を行えば能率的で工費も安い。しかし、発破による振
動や衝撃波、爆発音などが環境破壊を生じ、公害問題を
引き起す。

そこで、棚枠機械、膨張破砕剤、油圧スプリッタ等を利
用した無発破による岩盤破砕方法が採用されるようにな
ってきた。

しかしながら、機械掘削は、硬岩では非能率で工費が高
くなる欠点がある。膨張性破砕剤は、水と混練しペース
ト状にしてさく孔した孔内に充填し、水和反応による膨
張圧を利用して岩盤を破砕するものであるため、所定の
膨張圧を発生するまで８〜２４時間を必要とし、しかも
、水中での使用は充填孔を開放状態にすると膨張性破砕
剤の流出や膨出により破砕効果が低下するので潜水によ
る止栓作業が必要となる。また、油圧スプリッタは、さ
く孔径孔内に挿入し、くさび効果で岩盤を破砕するもの
であるが、さく孔後油圧スプリッタを孔内に挿入する都
度芯位置合せが必要で、操作が面倒であり、機能上孔の
縁のみくさび効果が犬きく働き、作動遅度が遅いため、
孔の縁のみの破砕やクリープ現象を生じ十分な岩盤破砕
効果が得られない。

〔発明の目的〕

この発明は、岩盤の無発破破砕における上記問題を解決
するものである。

而して、この発明の目的は、無発破で効率的に岩盤を破
砕する方法を提供するにあり、また、この発明の目的は
、操作が容易で迅速な岩盤破砕を行うことのできる岩盤
破砕装置を提供するにあり、更に、この発明の目的は、
公害問題の発生を防止し、安全作業を行うことのできる
岩盤を破砕する方法とその装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

この出願は、さく孔壁で岩盤にさく孔し、さく孔壁のロ
ッド外周と孔壁との間にパッカーを挿入して止栓した後
、ドリルロッドを介して孔内に高圧水を注入し、その水
圧により岩盤を破砕する方法を特定発明とし、液圧シリ
ンダの先端部とピストンロッドの先端部との間にピスト
ンロッドの後退によって圧縮される管状の弾性相パッカ
ーを装着し、かつ、軸心部にさく孔壁のロットが挿通さ
れる貫通孔を備えたバッカー装置を、ガイドシェル上に
、さく孔壁のロッドに沿って移動可能に設けた岩盤破砕
装置を併合発明とするものであって、さく孔径、直ちに
パッカーを孔内に挿入して止栓し、孔内に高圧水を注入
することによシ、迅速かつ効果的な岩盤破砕を容易に行
うことができる。

〔実施例〕

図面に基づきこの発明の詳細な説明する。

第１図は、海底の岩盤破砕におけるこの発明の一実施例
を示す説明図であり、海上の架台１に俯仰旋回可能に設
置されたブーム装置２の先端に、岩盤破砕装置３が枢支
されている。第２図は、第１図の岩盤破砕装置３を拡大
して示す側面図であり、この岩盤破砕装置３は、ガイド
シェル４とこのガイドシェル４上に装架されたさく孔壁
５とノ（ツカ−装置６とで構成されている。第３図は、
パッカー装置６の構造を示す縦断面図である。

さく孔壁５には先端にビット７を取付けたドリルロッド
８が挿着されており、海底の岩盤９に所定の径と深さの
孔１０をさく孔することができる。

さく孔壁５には、スイベルジヨイント１１が設けられて
おり、このスイベルジヨイント１１を介してフラッシン
グ用水ポンプ１２と高圧水ポンプ１３の吐出管路１４．
１５がドリルロッド８の中空孔に接続され、フラッシン
グ水と高圧水をビット７先端に供給し噴出させることが
できる。１６は水タンク、１７はセントラライザ、１９
はフードである。

バッカー装置６は、液圧シリンダ２０と、この液圧シリ
ンダ２０内に摺嵌されるピストン２１と、液圧シリンダ
２０の前方に突出するピストンロッド２２、及び、液圧
シリンダ２０の先端部２０ａとピストンロッド２２の先
端部２２ａとの間に装着されピストンロッド２２の後退
によって圧縮される管状の弾性材パッカー２３で構成さ
れており、軸心部にさく孔壁５のロッド８が挿通される
貫通・孔３５を備えていてガイドシェル４上に、ロット
８に沿って移動できるように設けられている。液圧シリ
ンダ２０の前室２４と後室２５とには、液圧ポンプ２６
から制御弁２７を介して液圧管路２８゜２９が接続され
ている。制御弁２１は、３位置の切換弁であり、この制
御弁２１を、切換えることにより、シリンダ２０の前室
２４、又は後室２５へ圧液を供給して、ピストン２１を
後退又は前進させることができる。３０は、液圧ポンプ
２６の吐出管路３１のリリーフ弁、３２は作動液タンク
である。

ビット１には、ロッド８の中空孔を介して、フラッシン
グ用水ポンプ１２又は高圧水ポンプ１３から供給される
フラッシング水や高圧水の噴出孔３３が穿設されており
、この噴出孔には、図示しない逆止弁が設けられている
。また、ロット８が後退したとき、ビット７の後面７ａ
が接触する。

ピストンロッド２２の前端面には、シール材３４が取付
けられている。

この岩盤破砕装置３で破砕作業を行なう場合、まずブー
ム２を移動させてガイドシェル４を所定の位置に固定し
、さく孔機５で岩盤に破砕用の孔１０をさく孔する。次
いで、バッカー装置６を前進させ孔１０に前部挿入した
後、切換弁２１を切換えてシリンダ２０の前室２４に圧
液を送りピストン２１を後退させる。すると、弾性材ノ
くツカ−２３は圧縮されて側方に膨出し、ピストンロッ
ド２２の外周と孔１０壁との間を密閉し止栓する。

同時にロッド８を後退させてビット１の後面１ａをピス
トンロッド２２の前端面のシール拐３４に密着させる。

それから、さく孔時に使用したフラッシング用水ポンプ
１２に代えて高圧水ポンプ１３を起動し、スイベルジヨ
イント１１からロッド８の中空孔ヲ介して、ビット１の
噴出孔３３から２００〜１０００Ｋｐ７．の高圧水を孔
１０内に供給して、岩盤９を〔発明の効果〕 この発明によれば、無発破で効率的に岩盤を破砕するこ
とができ、発破による公害問題の発生を防止し安全な作
業を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、海底の岩盤破砕におけるこの発明の一実施例
を示す説明図、第２図は、岩盤破砕装置の側面図、第３
図は、バッカー装置の構造を示す縦断面図である。 図中、４はガイドシェル、５はさく孔機、６はバッカー
装置、８はロッド、９は岩盤、１０は孔、１１はスイベ
ルジヨイント、１２はフラッシング用水ポンプ、１３は
高圧水ポンプ、２０は液圧シリンダ、２１はピストン、
２２はピストンロッド、２３は弾性材パッカー、２６は
液圧ポンプ、２７は制御弁、３５は貫通孔である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　さく孔機で岩盤にさく孔し、さく孔機のロッド
   外周と孔壁との間にパッカーを挿入して止栓した後、ド
   リルロッドを介して孔内に高水圧を注入し、その水圧に
   より岩盤を破砕する方法。
2. （２）液圧シリンダの先端部とピストンロッドの先端部
   との間にピストンロッドの後退によって圧縮される管状
   の弾性材パッカーを装着し、かつ、軸心部にさく孔機の
   ロッドが挿通される貫通孔を備えたパッカー装置を、ガ
   イドシェル上に、さく孔機のロッドに沿って移動可能に
   設けた岩盤破砕装置。