JP2000282776A - 硬質地盤の破砕装置及び破砕方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬質地盤に穿設した穴の内壁に均等な圧力を
負荷して破砕する。 【解決手段】 円柱軸３の一端に平面のテーパー面を有
する先細のテーパー軸４が延設された内側ウエッジ１
と、内側ウエッジ１の両テーパー面４ａ，４ｂに対応し
た平面のテーパー面を有するとともに外径１３が軸方向
に等径で一端に係止片５が形成された外側ウエッジ２，
２と、内側ウエッジ１の円柱部３をガイドするガイド筒
６と、外側ウエッジ２の係止片５を係止する係止リング
７と、内側ウエッジ１を軸方向に往復動させる油圧シリ
ンダー８とから成り、内側ウエッジ１が軸方向に移動す
ることによりテーパー面間が摺動して外側ウエッジ２の
外径１３が拡縮する隙間Ａを係止リング７と外側ウエッ
ジ２との間に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は硬質地盤に穿設され
た穴を押し開くことにより硬質地盤を破砕する装置及び
破砕方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から硬質地盤の破砕、例えば大型構
築物の基礎工事等において、打設したコンクリート杭の
余盛り部分を撤去する方法等に関して種々な提案なされ
ている。これらの破壊方法は、火薬を使用して爆破する
方法、あるいはブレーカーやスチールボールで打撃して
破壊する方法などが一般的に知られている。

【０００３】また、その他の破砕方法として例えば実登
３０５３９５４号公報に開示された硬質地盤の簡易破砕
装置及び特開平１０−２６６７６４号公報に開示された
硬質地盤の破砕装置及び破砕工法が知られている。

【０００４】実登３０５３９５４号公報に開示された装
置は、図７の断面図及び図８の端面図に示すように、軸
心に断面円形のテーパー穴３１を形成するとともにテー
パー穴３１部分のみを２つ割り３２にした外側ウエッジ
３３のテーパー穴３１に対して、このテーパー穴３１に
対応した断面円形のテーパー軸３４を有する内側ウエッ
ジ３５のテーパー軸３４を油圧シリンダー３６の押圧力
により押し込むことにより外側ウエッジ３３の外径を拡
大する構成のものであり、この外側ウエッジ３３を硬質
地盤に穿設した穴に挿入して外径を拡大することにより
硬質地盤を押し広げて亀裂を生じさせ破砕するものであ
る。

【０００５】特開平１０−２６６７６４号公報に開示さ
れた装置は、図９に示すように、軸心に円形断面のテー
パー穴４１を形成するとともに全体を２つ割りにした外
側ウエッジ４２のテーパー穴４１に対して、このテーパ
ー穴４１に対応した円形断面のテーパー軸４３を有する
内側ウエッジ４４を油圧ジャッキ４５の押圧力により押
し込んで外側ウエッジ４２の外径を拡大する構成にした
ものであり、前記と同様に硬質地盤４６に穿設した穴４
７を押し開いて破砕するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の火薬による爆破方法は、爆破したときに生じる破片
が飛散するので危険であるとともに、爆発時の破裂音と
それに伴う振動も相当に大きいために、特に住宅地その
他の狭い場所等での使用は困難である。さらに火薬は専
門的な訓練を受けた者でなければ取り扱うことができな
いという問題がある。

【０００７】ブレーカーやスチールボールにて打撃する
ことにより破壊する方法の場合は、破壊する硬質地盤全
面を打撃してその衝撃により破砕するものであるため
に、騒音や振動、粉塵等が激しく、周辺に対する環境問
題を引き起こすとともに、装置が大型であるために狭い
場所その他、設置場所が制限される場合には使用が困難
であるという問題がある。

【０００８】また、実登３０５３９５４号公報に開示さ
れた装置は、外側ウエッジ３３の２つ割３２りになった
テーパー穴３１部分のみの径を拡縮させるために２つ割
りの基端部近傍に割れが生じやすいという問題がある。

【０００９】特開平１０−２６６７６４号公報に開示さ
れた装置は、前記公報の発明における外側ウエッジ４２
の全体を２つ割りに形成したものの、円形断面のテーパ
ー穴４１に対して円形断面のテーパー軸４３を嵌合し、
さらに強く押し込んで外側ウエッジ４２の外径を拡大し
ようとすることによりテーパーの穴軸間における面接触
が不可能となり外側ウエッジ４２外径の拡縮が不円滑に
なるとともに外径を等径に拡縮することが不可能になる
という問題がある。

【００１０】よって本発明は前記問題点に鑑みてなされ
たものであり、外側ウエッジの外径を等径にかつ円滑に
拡縮することができる硬質地盤の破砕装置及び破砕方法
の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明における請求項１の硬質地盤の破砕装置は、
シリンダー軸に装着され、該軸から先端に向けてテーパ
面を形成した内側ウエッジと、該内側ウエッジの両テー
パ面に摺動可能に配置されるとともに根元外径が円柱面
をなしかつその端部に外径方向に係止片を形成し、該係
止片から先端に向けて肉厚に形成した一対の外側ウエッ
ジと、前記内側ウエッジの円柱軸部をガイドするガイド
筒と、前記外側ウエッジの係止片を係止する係止リング
と、前記内側ウエッジを軸方向に往復動させる駆動手段
とから成ることを特徴とする。

【００１２】請求項１によれば、内側ウエッジと２分割
された一対の外側ウエッジとが平面のテーパ面を介して
摺動することによりテーパー間の摺動が自在になるとと
もに、外径を軸方向に等径かつ自在に拡縮することが可
能となる。また、外側ウエッジの端部外径に突出形成し
た係止片が係止リングに係止されていることにより往復
動する駆動手段にてテーパー間を摺動させることが可能
となる。

【００１３】請求項２の発明は、前記内側ウエッジを挿
通する前記係止リングの内径が、前記外側ウエッジに形
成した係止片の外径より小さく、かつ前記外側ウエッジ
の円柱部外径より大きく形成し、外側ウエッジの円柱部
外径と係止リングの内径との間に円柱部外径が所定に範
囲にて拡縮可能な隙間を設けて成ることを特徴とするも
のである。

【００１４】請求項２によれば、係止リングの内径と外
側ウエッジの円柱部外径との間に設けられた隙間の範囲
内にて外側ウエッジの外径の拡縮が可能となる。

【００１５】請求項３の発明は、前記駆動手段が油圧シ
リンダーから成ることを特徴とするものである。

【００１６】請求項３によれば、油圧シリンダーの作動
により内側ウエッジを円滑に往復動させることが可能と
なる。

【００１７】請求項４の硬質地盤の破砕方法は、テーパ
面を形成した内側ウエッジの両テーパ面に、一対の外側
ウエッジの内側を接合させて摺動可能に接触させた状態
で、硬質地盤に穿設した穴に挿入し、駆動手段で前記内
側ウエッジを軸方向に押出すことにより外側ウエッジの
外径を拡大させて、該穴の内壁に押圧力を作用させて亀
裂を入れることを特徴とする。

【００１８】請求項４によれば、内側ウエッジと２分割
された一対の外側ウエッジとが平面のテーパー面を介し
て摺動することによりテーパ間の摺動が自在になるとと
もに、外径を軸方向に等径かつ自在に拡縮することがで
き、硬質地盤に穿設した穴の内壁に対して均等に押し開
く圧力を負荷することが可能となる。これにより硬質地
盤を穴の部分を押し開いて亀裂を入れ、破砕することが
可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２０】図１から図６は本発明の実施の形態に係
り、図１は破砕装置の断面図、図２は内側ウエッジの斜
視図、図３は外側ウエッジの斜視図、図４はガイド筒の
断面図、図５は係止リングの断面図、図６は破砕装置の
作用を示す図である。

【００２１】本発明の硬質地盤の破砕装置は、図１に示
すように円柱軸３の一端に平面のテーパー面を有する先
細のテーパー軸４が延設された内側ウエッジ１と、内側
ウエッジ１の両テーパー面４ａ，４ｂに摺動可能に配置
され一端に係止片５が形成された外側ウエッジ２，２
と、内側ウエッジ１の円柱部３をガイドするガイド筒６
と、外側ウエッジ２，２の係止片５を係止する係止リン
グ７と、内側ウエッジ１を軸方向に往復動させる駆動手
段である油圧シリンダー８とから成っている。

【００２２】内側ウエッジ１は図２に示すように円柱部
３の一端に平面のテーパー面４ａ，４ｂを有する先細の
テーパー軸４を連設し、円柱部３の端面に油圧シリンダ
ー８のピストン軸９端部に形成されたオネジ１０を介し
て連結するメネジ１１が形成されている。

【００２３】外側ウエッジ２は、図３（ａ）（ｂ）に示
すように軸方向に２分割され、前記内側ウエッジ１のテ
ーパー面４ａ，４ｂに対向してテーパー面１２ａ，１２
ｂが摺動可能に接触する一対の同一形状の部品からな
り、内側ウエッジ１のテーパー面４ａ，４ｂに対して外
側ウエッジ２のテーパー面１２ａ，１２ｂが接した状態
にて外径１３が軸方向に等径となるように形成されてい
る。従って、外側ウエッジ２，２はテーパーの先細方向
に肉厚の形状となっている。またテーパーの基端部側に
は内側ウエッジ１の円柱部３をガイドする半円形１４，
１４が形成され、端部外径には係止片５が突出形成され
ている。

【００２４】なお、前記内側ウエッジ１及び外側ウエッ
ジ２に形成された平面のテーパーは先細に限らず、先太
に形成してもよい。

【００２５】ガイド筒６は、図４に示すように円筒の両
端にフランジ２１，２２が形成され、フランジ２１には
油圧シリンダー８側に固定するためのボルト穴２３が、
フランジ２２には後述の係止リング７のインロー１６ａ
に嵌合するインロー１６ｂ及び固定するネジ穴２４が形
成され、その内径が内側ウエッジ１の円柱部３をガイド
するガイド穴２０となっている。

【００２６】係止リング７は、図５に示すように穴１７
及び同芯状の凹部１９及びガイド筒６側のインロー１６
ｂに嵌合するインロウ１６ａが形成され、インロー１６
ａ，１６ｂを介して互いの軸心を一致させてガイド筒６
側に固定する８個のボルト穴１８が形成されている。

【００２７】ここで、係止リング７の凹部１９の内径は
外側ウエッジ２に形成された係止片５の外径１５より大
きく、係止リング７の内径１７は掛止片５の外径１５よ
り小さく、外側ウエッジ２の円柱部外径１３より大きく
形成され、外側ウエッジ２の円柱部外径１３と係止リン
グ７の内径１７との間には、図１に示すように円柱部の
外径１３が所定に範囲にて矢印Ｑ方向に拡縮可能な隙間
Ａが保たれている。

【００２８】このように構成された装置による硬質地盤
の破砕方法は、先ず破砕装置の初期状態として、図１に
示すように内側ウエッジ１が油圧装置８の作動により上
端に引き上げられた状態、即ち外側ウエッジ２の円柱部
外径１３と係止リング７の内径１７との間に隙間Ａが保
たれた状態にしておく。

【００２９】この状態にて図６に示すように予め硬質地
盤２５に穿設された穴２６に外側ウエッジ２，２を挿入
するとともに、油圧装置の作動により内側ウエッジ１を
矢印Ｐ方向に押し出すことにより内側ウエッジ１と外側
ウエッジ２，２とのテーパー間に滑りが生じて隙間Ａが
無くなるまでの範囲にて外側ウエッジ２，２の外径１３
が拡大され、硬質地盤２５に穿設された穴２６の内壁に
対して矢印Ｑ方向の圧力が均等に負荷される。これによ
り硬質地盤２５に亀裂２７が生じさせて破砕することが
可能となる。

【００３０】この場合、破砕装置の作動は油圧シリンダ
ー８にて行われるために操作上の騒音や振動が殆ど無
く、環境に影響を及ぼさずに硬質地盤２５を破砕するこ
とが可能となる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、外側ウエッジの軸心に
形成されたテーパー面と内側ウエッジに形成されたテー
パー面が平面のテーパーを形成し、しかも外側ウエッジ
が軸方向に２分割されていることによりテーパー間の摺
動が自在になり、外側ウエッジを軸方向に等径に拡縮す
ることが可能となる。

【００３２】これにより、硬質地盤に穿設された穴の内
壁に対して押し開く方向の圧力を均等に負荷させて亀裂
を生じさせることが可能となる。

【００３３】また、破砕装置の作動は油圧シリンダーに
て行われるために操作上の騒音や振動が殆ど無く、環境
に影響を及ぼすことなく硬質地盤を破砕することが可能
となる。

【００３４】なお、本発明の装置を、硬質地盤の破砕す
る方向に沿って複数箇所に設置すれば効率的に破砕する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る破砕装置の断面図。

【図２】内側ウエッジの斜視図。

【図３】外側ウエッジの斜視図。

【図４】ガイド筒の断面図。

【図５】係止リングの断面図。

【図６】破砕装置の作用を示す図。

【図７】従来の破砕装置を示す図。

【図８】従来の破砕装置の端面を示す図。

【図９】従来の破砕装置の他の例を示す図。

【符号の説明】

１……内側ウエッジ ２……外側ウエッ
ジ ３……円柱軸 ５……係止片 ４……テーパー軸 ６……ガイド筒 ７……係止リング ８……油圧シリン
ダー ９……ピストン軸 １０……オネジ １１……メネジ １２……テーパー
面 １３，１５…外径 １４……半円形 １６……インロー １７，２０，２６
…穴 １９……凹部 １８，２３，２４
…ボルト穴 １９……内径 ２１，２２…フラ
ンジ ２５……硬質地盤 ２７……亀裂

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダー軸に装着され、該軸から先端
   に向けてテーパ面を形成した内側ウエッジと、 該内側ウエッジの両テーパ面に摺動可能に配置されると
   ともに根元外径が円柱面をなしかつその端部に外径方向
   に係止片を形成し、該係止片から先端に向けて肉厚に形
   成した一対の外側ウエッジと、 前記内側ウエッジの円柱軸部をガイドするガイド筒と、 前記外側ウエッジの係止片を係止する係止リングと、 前記内側ウエッジを軸方向に往復動させる駆動手段とか
   ら成ることを特徴とする硬質地盤の破砕装置。
2. 【請求項２】 前記内側ウエッジを挿通する前記係止リ
   ングの内径が、前記外側ウエッジに形成した係止片の外
   径より小さく、かつ前記外側ウエッジの円柱部外径より
   大きく形成し、外側ウエッジの円柱部外径と係止リング
   の内径との間に円柱部外径が所定に範囲にて拡動可能な
   隙間を設けて成ることを特徴とする請求項１記載の硬質
   地盤の破砕装置。
3. 【請求項３】 前記駆動手段が、油圧シリンダーから成
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の硬質地盤の破
   砕装置。
4. 【請求項４】 シリンダー軸に装着され、該軸から先端
   に向けてテーパ面を形成した内側ウエッジと、該内側ウ
   エッジの両テーパ面に摺動可能に配置されるとともに根
   元外径が円柱面をなしかつその端部に外径方向に係止片
   を形成し、該係止片から先端に向けて肉厚に形成した一
   対の外側ウエッジと、前記内側ウエッジの円柱軸部をガ
   イドするガイド筒と、前記外側ウエッジの係止片を係止
   する係止リングと、前記内側ウエッジを軸方向に往復動
   させる駆動手段とから成る硬質地盤の破砕装置を用い
   て、テーパ面を形成した前記内側ウエッジの両テーパ面
   に、一対の前記外側ウエッジの内側を接合させて摺動可
   能に接触させた状態で、硬質地盤に穿設した穴に挿入
   し、前記駆動手段で前記内側ウエッジを軸方向に押出す
   ことにより外側ウエッジの外径を拡大させ、該穴の内壁
   に押圧力を作用させて前記穴に亀裂を入れることを特徴
   とする硬質地盤の破砕方法。
5. 【請求項５】 前記駆動手段が、油圧シリンダーから成
   ることを特徴とする請求項４記載の硬質地盤の破砕方
   法。