JPS6332230Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は岩石等の破砕装置、詳しくは岩盤ある
いはコンクリート等に穿つた孔に挿入してその岩
盤やコンクリート等を破砕するための装置に関す
るものである。

（従来技術とその問題点） 従来から岩石や岩盤あるいはコンクリート等を
破砕するための最も一般的な方法として発破工法
があるが、この工法によるときは必然的に激しい
騒音と塵埃が発生して周辺地域の環境に悪影響を
与えるばかりでなく、発生した塵埃は坑内作業環
境を悪化し、また作業の安全性を害するなどとい
う問題点があり、騒音や振動、あるいは粉塵の発
生の少ない岩石破砕工法が強く要望されている。

そのため、近年においては、破砕すべき岩石
（以下破砕対象物という）に予め穿孔しておき、
その穿孔部に圧力流体を圧入する工法が好んで用
いられている。しかしながら、この圧力流体の圧
力を利用した圧砕工法によるときは、破砕対象物
に亀裂等の僅かの隙間が存在する場合には、該亀
裂部分から圧力流体が漏れ、破砕のための必要な
圧力を得られないという事態が生じる。

また、他の工法として、破砕対象物に予め穿設
した孔に、石灰系充填物を充填し、その化学反応
によつて充填剤を膨脹させ、その膨脹圧で破砕対
象物を静的に破砕する方法があるが、この工法で
は石灰系充填剤の膨脹反応時間が可成り長いため
作業能率が悪く、その上経済的にも高価となり作
業コストが嵩むという欠点がある。

また更にこのような破砕工法においては、孔壁
に対する破壊力は略均一に孔周囲の破砕対象物に
向つて作用して破砕対象物に多くの亀裂が発生す
ることになり、その結果例えば、トンネル掘削に
おいては所望の形状のトンネル壁面に亀裂が入つ
て肌落や落石が生じて壁面が粗雑な凹凸面とな
り、そのためトンネル周辺の地盤が緩んで当て取
り作業が必要となつたり多くの覆工コンクリート
塗装を行なわねばならないという不都合が生じ
る。

したがつて所望形状に沿つて破砕対象物の破壊
が要求されるトンネル工事においては、トンネル
形状に沿つて発破孔を穿設し、その発破孔内にト
ンネル方向に高圧ジエツト水を噴射してスリツト
を形成したのち、このスリツト内に装薬して発破
を行なう方法が採用されている。しかしながらこ
の方法においては、スリツトの穿設作業が新たに
必要となつて破砕作業が煩雑となり、また発破を
行なうので騒音や振動の発生を避けることができ
ない。

（考案の目的） 本考案は上記した従来工法における種々な問題
点や不都合を改善することを目的としているもの
であつて、騒音や振動の発生がなく、良好な作業
環境下において比較的短時間に破砕対象物の所望
の破砕を達成することができる破砕装置を提供す
るものである。

（考案の構成） 本考案による破砕装置は、破砕対象物に穿設し
た孔に挿入配置可能な外径を有する筒状の保持体
と、該保持体の周面部に形成された該保持体の内
外を連通する貫通口に破砕対象物に対して進退動
自在に嵌合された押圧子と、該保持体の中心部に
配置され、軸心部に圧力流体通路を備えた杆と、
該杆の外周と該保持体の内周との間に嵌装され該
杆の圧力流体通路からの圧力流体の圧力を受けて
膨脹しその膨脹力を上記押圧子に作用させる筒状
の弾性体により構成され、破砕対象物に予め穿設
した孔に該破砕装置を挿入位置せしめたのち、上
記杆の圧力流体通路に圧力流体を圧送せしめて上
記弾性体を膨脹せしめ、その膨脹力により上記押
圧子を破砕対象物に向つて強制移動せしめて破砕
対象物を破砕するようになしたものである。

（実施例） 以下本発明の実施例を示した図面にもとずいて
説明すると、第１〜３図において、Ａは破砕対象
物、そして１は破砕装置であつて、該破砕装置１
は円柱状をなし、破砕対象物Ａに予め穿設された
ところの該破砕装置１が挿入可能な大きさの孔Ｂ
内に挿入して使用される。２は該破砕装置１の外
殻を形成する筒状の保持体であつて、該保持体２
は第４〜６図に示しているようにその周面に長さ
方向に間隔をおき、かつ直径方向に対向させて該
保持体２の内外を連通する長円形状の貫通口３，
３が形成され、該貫通口３，３が存在する保持体
２の外周には後記する抜止材が嵌合される溝４を
備え、また各貫通口３，３の内縁には縁取り面２
Ａが形成されている。

５，５は押圧子であつて、該押圧子５，５は第
７〜９図に示しているように上記保持体２の貫通
口３に該保持体２の外周側からその貫通口３を閉
塞可能に嵌合する形状をなし、表面側に周方向に
延びる溝６を備え、内外面共に該保持体２の内外
周に沿つた円弧曲面を有している。上記保持体２
内の中心部には小径の杆７が挿入配置され、その
両端部は該保持体２の両端部に螺合された栓体
８，９に保持され、該保持体２の中心部に位置決
めされている。

なお、杆７と栓体８，９とが螺合され、栓体
８，９と保持体２とは摺動自在に嵌合しておいて
もよい。そして該杆７および一方の栓体８の中心
部には圧力流体通路１０，１１が設けられ、かつ
該杆７の通路１０は該杆７の直径方向に指向した
ノズル１２と連通されていて、該通路１０内に供
給された圧力流体を該杆７の外周側に噴出し得る
ようになつている。

第１０図は該杆７と該栓体８，９を示した断面
図であつて、本実施例においては該杆７の両側面
には平坦面１３，１３を有している。また上記し
た保持体２と杆７との間の空間には、第１１図に
示したごとき筒状の弾性体１４が嵌挿され、上記
した栓体８，９間において遊動不能に密着状態に
保持されていて前記通路１０，１１から圧力流体
が圧送されると該圧力流体を漏洩させることなく
膨脹作用をなし、前記押圧子５，５を外方に押し
出す圧力の伝達媒体としての機能を果すようにな
つている。この弾性体１４の両端部分１４ａ，１
４ｂは両端部分におけるシール性を保持するため
膨張作用をなす中間部分よりも硬質になしておく
ことが望ましい。また該弾性体１４の両端部分１
４ａ，１４ｂ側には該弾性体１４の中空部１５か
ら両端部分１４ａ，１４ｂの肉部内に向つて斜め
に拡開して延びる環状の溝１６，１６が形成さ
れ、該中空部１５に圧送された圧力流体が該環状
の溝１６内に侵入し、それにより該溝１６，１６
の中空部側の舌状部分１７，１７を上記杆７に向
つて押圧して該杆７と該弾性体１４の舌状部分１
７とを圧着せしめ、圧力流体の漏洩を防止すると
ともに該弾性体１４の両端面を上記栓体８，９の
内側端面に対してより密着せしめる作用を奏し得
るようになつている。

第２図における１８はシール用パツキングであ
る。前記した保持体２の各貫通口３，３に破砕対
象物Ａに向つて進退自在に嵌装された押圧子５，
５が位置する部分には、該押圧５，５の離脱を防
止するための抜止材１９，１９が嵌着されてい
る。

この抜止材１９の形状や素材には特に限定を要
するものではないが、本実施例においては第１３
図に示したごときＣ字状の弾性帯状体が適用さ
れ、該保持体２および各押圧子５，５の外周面に
設けられた前記溝４および６によつてその位置が
規制され、また上記弾性体１４の膨張による突き
出し力が作用したとき、該抜止体１９が弾性変形
して各押圧子５，５が外方に突出するのを許容す
るように嵌装されている。

（作用、効果） このように本考案による破砕装置１は、破砕対
象物Ａに穿設した孔Ｂに挿入配置可能な外径を有
する筒状の保持体２と、該保持体２の周面部に形
成された該保持体２の内外を連通する貫通口３
と、該貫通口３に破砕対象物Ａに対して集退動自
在に嵌合された押圧子５と、該保持体２の中心部
に配置され軸心部に圧力流体通路１０を備えた杆
７と、該杆７の外周と該保持体２の外周との間に
おいて該保持体２内に密閉的に嵌挿され該杆７の
圧力流体通路からの圧力流体の圧力を受けて膨脹
しその膨脹力を上記押圧子５に作用させるための
筒状の弾性体１４とにより構成されてなるもので
あるから、破砕対象物Ａ内の所望個所に該破砕装
置１の外径よりも僅かに大きい孔Ｂを穿設して該
破砕装置１を該孔Ｂ内に挿入位置せしめたのち、
中心部の杆７の通路１０に図示せざる圧力流体供
給源から圧力流体を圧入すれば、該圧力流体は該
通路１０を通つて筒状の弾性体１４の内面に流出
して該圧力流体の圧力によつて該弾性体１４を膨
出させるべく付勢せしめ、それによつて押圧子
５，５が外方に向つて強力に突き出されることに
なり、この押圧子５，５の突出力により靭性に乏
しい岩盤やコンクリート等の破砕対象物Ａを爆発
音を発生させることなく破砕することができ、ま
た破砕にともなう振動や塵埃の発生も極めて少な
く、安全に作業を遂行することができる。そして
この破砕作業が終了した時点で圧力流体の供給を
停止して破砕装置内の圧力流体を戻せば、弾性体
１４は元の状態に自己復帰するとともに突出して
いた押圧子５は抜止体１９の復元力により元の位
置まで後退せしめられ、破砕された破砕対象物内
から容易に抜き出すことができる。

したがつて本考案装置によれば、圧力流体の圧
力を弾性体１４および押圧子５を介して破砕対象
物Ａに伝達し破砕を行なうものであるため、破砕
対象物Ａ内の破砕位置に亀裂があつても流体の圧
力は減じることなく破砕対象物に効果的に作用
し、エネルギーのロスが少なく作業効率を向上さ
せることができる。また弾性体１４は圧力流体の
圧力によつて貫通口部位の保持体に対してより相
密着した状態となるので、加圧時（破砕時）にお
いてシール性が一層確実となり、圧力流体の漏洩
を有効に防止することができる。

更に破砕対象物Ａに押圧力を直接付与するのは
押圧子５であり、かつ該押圧子５は弾性体１４を
保護する作用をなしているので、弾性体１４に損
傷が生じることが殆んどなく、耐久性が向上する
とともに機能の低下をきたすことなく繰り返し使
用することができる。

更にまた圧力流体のシールを弾性体１４によつ
て確実に行なうことができるため、保持体２と押
圧子５との嵌合に高精度が要求されず、保持体２
と押圧子５との摩擦力を軽減させることができ、
弾性体１４の膨脹エネルギーを有効に活用できる
とともに、弾性体１４の内部に杆７が挿入されて
いるから弾性体１４と杆７との間の空間部が小さ
くなり、少量の圧力流体の流入によつて弾性体の
膨脹が達成され、又、保持体の両側面に押圧子を
設けているので、押圧子の移動量を大きくでき、
被破砕体に亀裂を発生させるだけでなく、完全に
分離することができる等、実用上はもとより経済
的にも多大の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示したものであつて、
第１図は破砕装置の破砕対象物内への挿入状態を
示した正面図、第２図は断面図、第３図は第２図
のＸ−Ｘ線断面図、第４図および第５図は保持体
の平面図および断面図、第６図は第５図のＸ−Ｘ
線断面図、第７図および第８図は押圧子の平面
図、第９図は第８図のＸ−Ｘ線断面図、第１０図
は杆および栓体の断面図、第１１図は弾性体の断
面図、第１２図は第１１図のＸ−Ｘ線断面図、そ
して第１３図は抜止体の斜視図である。 １……破砕装置、２……保持体、３……貫通
口、５……押圧子、７……杆、１０……圧力流体
通路、１４……弾性体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 岩石等の破砕対象物に穿設した孔に挿入配置可
   能な外径を有する筒状の保持体２と、該保持体２
   の周面部に形成された該保持体２の内外を連通す
   る貫通口３に破砕対象物に対して進退自在に嵌合
   された押圧子５と、該保持体の中心部に配置され
   軸心部に圧力流体通路１０を備えた杆７と、該杆
   ７の外周と該保持体２の内周との間に嵌装され該
   杆７の圧力流体通路からの圧力流体の圧力を受け
   て膨脹しその膨脹力を上記押圧子５に作用させる
   筒状の弾性体１４とにより構成されていることを
   特徴とする岩石等の破砕装置。