JPS6145033B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は岩石劈開方法に関し、この方法に従つ
て、岩石に穴をあけて、半径方向に膨張可能の劈
開用ロツドを穴に挿入し、該劈開用ロツドを動力
装置により膨張させて、穴の壁上に岩の破壊強度
を上回る圧力を与えるものである。

ついでながら、“岩石”という語は主として岩
石材料それ自身又はセメントコンクリートその他
の同様な材料に関し、本発明による方法は分離し
た石と岩塊の劈開のみでなく岩石堀削をも含むも
のである。

爆破により実施される劈開と堀削に伴なう欠点
を避けるために、圧力液体により作動される機械
的手段による岩石の破壊に基く多くの方法と工具
が開発されてきた。

西ドイツ特許公報第1294305号から、圧縮空気
により作動され、岩にあけられた穴に挿入する切
開ロツドが一端を圧搾空気アキユームレータに連
結し、他端に安全ピンにより閉塞位置に緊張され
ている弁を備えたたわみ管を含んでいる装置が既
に知られている。たわみ管の圧力が増加すると、
管は半径方向外側に膨張し、その結果それは穿孔
壁に対して押圧され、同時に穴を密閉し、岩に圧
力を与える。圧力が十分高い高さに達した時、弁
の安全コツターが破れ、その瞬間空気ジエツトが
バルブのラジアル方向穴から穿孔に射出され、そ
れによつて該空気ジエツトにより生じた圧力衝撃
と該圧力とにより岩石を破裂させる。

然しながら、このような劈開方法は発生した突
然の圧力衝撃により爆発に匹敵する劈開をひき起
し、それにより岩石破片が周囲に容易に投げ出さ
れ、劈開が十分に制御された方式では行なわれな
い。

スウエーデン特許公報第401706号から、劈開用
ロツドが二つのくさび型ジヨーとそのジヨーの間
を移動するくさびを含む液圧作動機械的くさびが
既に知られている。液圧シリンダがくさびをジヨ
ーの間に押圧して、ジヨーにより生じた圧力が岩
石を破壊する。

このような劈開方法は穿穴の壁がでこぼこの場
合、集中力のピークが一体のジヨーと穴の壁の間
に生じ、それにより岩石が無制御に破裂するとい
う欠点がある。

本発明の目的は上記の欠点を除去し、劈開の正
確な制御を可能にする方法を提供する事である。
この目的は劈開用ロツドが穴の中に伸縮性材料の
圧力部材を軸方向に圧縮する事により半径方向に
膨張する事を特徴とする本発明による方法で達成
される。

本発明によれば、伸縮性部材の圧力部材が穿穴
の壁のでこぼこに順応できるので、でこぼこにも
かかわらず均一に配分された圧力作用が穿穴に生
じるような劈開方法が備えられる。圧力作用は伸
縮部材が穴中で軸方向にだんだんと圧縮される
時、伸縮性圧力部材の半径方向膨張の結果生ずる
ので、岩石が破裂するまで圧力作用を着々と増大
する事ができる。従つて、突然大きすぎる力の爆
発が起り、その結果岩石片が周囲に投げ出され、
劈開が制御できない状態にならない。

本発明は又上記の方法を実施する工具に関し、
この工具は特許請求の範囲第３項に限定した事を
特徴とする。

本発明による工具は構造が簡単で、自動的処理
にするのが容易である。

次に本発明の添付の図面についてより詳細に説
明する。

第１図及び第２図に示した劈開工具は主に劈開
用ロツド１とそれに固定した液圧シリンダ２を含
む。液圧シリンダの代りに、他の通常知られてい
る動力手段を使用してもよい。

劈開用ロツド１は一端にロツドよりも広いヘツ
ド４を備えた筒状バー３と、バー３がわずかな隙
間をもつて摺動自在にそれを通して延長している
管５と、ヘツド４と管５の間に位置し、バー３が
それを通して延長しているスリーブ状圧力部材６
を含んでいる。ヘツド４は圧力部材の一端面に接
する環状支持面４ａを形成し、管５は該部材の他
の端面に接する支持面５ａを形成しているヘツド
４と管５と部材６はその非作動位置に破裂すべき
岩石７に穿つた穴８の直径よりも若干小さい直径
の筒状面の筒状面を形成する。

液圧シリンダ２は例えば管５に一体的に固定し
たハウジング９と、バー３に一体的に固定したピ
ストン１０を含む。シリンダ空間１１がパイプ１
２により従来の作動弁１３を介して液圧流体源１
４に連結している。

圧力部材６は該部材が外力で圧縮された時、変
形可能で且つ容積は殆ど圧縮されないで留まるよ
うな伸縮性材料で形成される。適当な材料は例え
ば、種々のゴム質及びポリウレタンである。

劈開工具は次のように作動する。

劈開用ロツド１を劈開すべき岩に穿つた穴に挿
入して、圧力部材６が完全に穴内に位置するよう
にする。その後、液圧をシリンダ空間１１に付与
して、それによりピストンがハウジングに対して
上方に移動し、バー３を管５に対して対応方向に
移動させる。これにより支持面４ａと５ａの間に
圧力部材が軸方向に圧縮されて、それにより該部
材は対応して半径方向外側に膨張すると共に、そ
の包被面全体で穿孔の壁に対し密閉押圧される。
液圧シリンダがバーを上方に引上げると、岩石上
半径方向に膨張する圧力により与えられる圧力が
増加する。圧力が岩石の破壊強度を越える時、岩
石が劈開される。そこで、圧力がシリンダ空間か
ら解放され、それによりバーは伸縮性圧力部材の
押圧作用によりその元の位置に戻り、劈開用ロツ
ドが次の穿穴に挿入される状態となる。

劈開工具は構造と作動が非常に簡単であり、又
伸縮性部材のおかげで、劈開工具により岩石に及
ぼされる圧力はでこぼこであつても、穿穴の壁表
面全体に均一に配分される。岩石を劈開するのに
使用される力は岩石の破壊強度に必要とされるよ
りも大きくなく、それにより爆発と同様の破壊は
出せず、劈開は正確に制御される。

第３図に従つて、圧力流体を使用する時、多数
の劈開用ロツドを同じ圧力源に連結し、例えば或
る形の塊をばらばらにする事ができる。更に流れ
制御弁１５を各工具１，２の各々に取付けてもよ
い。流れ制御弁がないと、岩石が破裂した時、工
具は破裂が始まる位置で若干多く膨張し、同時に
他の工具での瞬間的圧力減少を引起す。流れ制御
弁を使う時、圧力減少は他の工具に影響しないが
その押圧力は変らないので、劈開はより大きな力
で行なわれる。

ここに記載した図面と説明は単に本発明の概念
を示す事を意図するものである。その詳細に於
て、本発明による方法とその方法を実施する工具
は特許請求の範囲の記載した範囲内で変化しうる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による劈開工具の実
施例を示すもので、穿穴に設置され、劈開の前及
び後の状態をそれぞれ示す部分縦断面図、第３図
は同じ圧力源に連結された幾つかの劈開工具を示
す図である。 １：劈開用ロツド、２：液圧シリンダ（動力手
段）、３：筒状バー、４：ヘツド（圧力部材支持
体）、５：管（圧力部材支持体）、６：圧力部材、
７：岩石、８：穿孔、９：液圧シリンダハウジン
グ、１０：ピストン（シリンダ作動部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 岩石７に穴８を穿ち、管５に挿通された筒状
   バー３のヘツド４と前記管５のとの間に嵌挿され
   た伸縮性圧力部材６を備えた劈開用ロツド１を前
   記穴に挿入し、前記管を液圧シリンダ２のハウジ
   ング９に結合すると共に前記筒状バーを前記液圧
   シリンダのピストン１０に結合し、前記ヘツドに
   対する前記液圧シリンダの前記管方向押圧力によ
   り前記圧力部材を軸方向に圧縮して半径方向に膨
   張させることにより岩石を劈開してなる岩石の劈
   開方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   多数の劈開用ロツド１を共通の動力源１４に連結
   し、劈開用ロツドを同時に膨張させてなる岩石の
   劈開方法。 ３ 管５に挿通された筒状バー３、前記筒状バー
   の一端に固定されたヘツド４、前記ヘツドと前記
   管との間に嵌挿されたスリーブ状伸縮性圧力部材
   ６、並びに前記管に結合されたハウジング９及び
   前記バーの他端に結合されたピストン１０を有す
   る液圧シリンダを備えてなる岩石の劈開工具。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の工具において、
   前記圧力部材が容積上殆ど圧縮されない変形可能
   な材料からなる岩石の劈開工具。 ５ 特許請求の範囲第３項又は第４項記載の工具
   において、前記液圧シリンダが圧力部材に対する
   圧縮力維持用の流れ制御弁１５を備えてなる岩石
   の劈開工具。