JP2001073662A - 岩盤破砕装置 - Google Patents

岩盤破砕装置

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JP2001073662A
JP2001073662A JP25304799A JP25304799A JP2001073662A JP 2001073662 A JP2001073662 A JP 2001073662A JP 25304799 A JP25304799 A JP 25304799A JP 25304799 A JP25304799 A JP 25304799A JP 2001073662 A JP2001073662 A JP 2001073662A
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万兵 本谷
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廣美 川上
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 土木、鉱山、採石等において割岩処理等に好
適に使用することのできる岩盤破砕装置であって、割岩
機の移動と方向変更を容易かつ安全に行うことのできる
岩盤破砕装置を提供する。 【解決手段】 岩盤に予め穿孔した下穴に楔棒を挿入
し、油圧で該楔棒を拡張させて岩盤を破砕する割岩機
と、該割岩機を支持する支持装置とからなる岩盤破砕装
置。前記割岩機の外周部にはその軸芯と平行な複数のロ
ーラがその円周方向に沿って所定間隔で設けられ、前記
支持装置には、前記割岩機を吊り下げる吊具と、割岩機
の側面を回転自在に支承する受け具と、割岩機の前記ロ
ーラに係合して割岩機を軸回りに強制回転させるギヤと
が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木、鉱山、採石
等において割岩処理等に好適に使用することのできる岩
盤破砕装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】岩盤に予め穿孔した下穴や、岩盤に存在
する割れ目等に楔棒を挿入し、当該楔棒を油圧で軸芯と
直角方向に拡張させることにより、当該岩盤を破砕する
割岩機が開発されている。この種の割岩機は、発破を行
わない非爆性破砕工法に適したもので、騒音や振動がな
く飛散物も生じないので、近年広く使用されるようにな
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の割岩機を用い
て岩盤を能率よく破砕しようとすれば、岩盤の割れやす
い方向に楔棒の拡張方向(押圧方向)を合わせる必要が
あるため、従来はワイヤーやチェーンで油圧ショベルの
アーム等に吊り下げることにより、割岩機をその中心軸
回りに回転自在な状態に保持して使用されていた。しか
しながら、ワイヤーやチェーンで割岩機を吊り下げる方
法では、当該割岩機の姿勢が不安定で揺動しやすいの
で、安全上の問題があるほか、口径の小さな下穴等に楔
棒を挿入するのが難しかった。
【0004】一方、トンネル工事では、専用の架台に割
岩機を搭載して使用する方法が採用されているが、この
種の架台は移動性に問題があり、作業現場で能率よく破
砕作業を行うのに適していなかった。そこで本発明は、
割岩機の移動と方向変更を容易に行うことのできる岩盤
破砕装置を提供することを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明にかかる岩盤破砕装置は、岩盤に予め穿孔した下穴
に楔棒を挿入し、油圧で該楔棒を拡張させて岩盤を破砕
する割岩機と、該割岩機を支持する支持装置とからな
り、前記割岩機の外周部にはその軸芯と平行な複数のロ
ーラがその円周方向に沿って所定間隔で設けられ、前記
支持装置には、前記割岩機を吊り下げる吊具と、割岩機
の側面を回転自在に支承する受け具と、割岩機の前記ロ
ーラに係合して割岩機を軸回りに強制回転させるギヤと
が設けられていることを特徴としている。
【0006】上記割岩機を吊り下げる吊具は、その軸回
りに回転自在としておくと割岩機の破砕方向の調節が容
易である。また、支持装置に割岩機の外周部に接触して
該割岩機を回転自在に支持するローラ付きの凹形状の受
け具を設けておき、この受け具で割岩機を支持する構造
とするのが好ましい。
【0007】この支持装置は、専用の走行装置を製作し
てこれに取り付けてもよいが、走行装置を備えた汎用の
油圧ショベルのバケットの代わりにアームの先端部に取
り付け、油圧ショベル用の各種シリンダで当該支持装置
を移動、回動させるように構成するのが経済的である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に表された本発明の実
施形態に基づいて、具体的に説明する。
【0009】この岩盤破砕装置1は、支持装置2と割岩
機3からなり、油圧ショベル5のバケットを取り外した
アーム7の先端部にバケット取付用の軸8,9を利用し
て取り付けられている。油圧ショベル5はクローラ式の
走行装置10を備え、水平面内で回転自在なブーム11
に前記アーム7が取り付けられている。13はブーム起
伏用の油圧シリンダ、14はアーム回動用の油圧シリン
ダ、15は支持装置2を回動させる油圧シリンダであ
る。
【0010】割岩機3は、円筒状の本体11の先端部に
一対の楔棒(ウエッジライナー)13,13が取り付け
られている。一対の楔棒13,13の間隔部14は先端
側が細くなるテーパ状となっており、この間隔部に押圧
楔(ウエッジ)15が挿入されている。押圧楔15は割
岩機本体11の内部に設けた油圧シリンダ12によって
前後に移動させられ、該押圧楔15が前進すると楔棒1
3,13の間隔が強力に押し広げられる。この拡張時の
圧力で岩盤の破砕が行われるのである。
【0011】割岩機本体11の後端部に設けられている
蓋材16にはフック部材17を備えた基盤18がボルト
で固着されている。蓋材16には圧油供給用のホースH
が接続される口金19が設けられており、ここから供給
された圧油によって本体内の油圧シリンダ12が伸縮さ
せられる。20はシリンダの前側へ押圧楔後退用の油を
供給する配管である。
【0012】割岩機本体11の前後中間部には前後一対
のリング22,23に複数のローラ24,…を所定間隔
で取り付けたガイドローラ装置25が取り付けられてい
る。図4はその取り付け方法を表すもので、予め本体外
周部にフランジ状に一体に設けた前後のリング22,2
3に設けた挿通用の通孔27,…の位置に当該両リング
に挟まれるように筒状のローラ24,…を配し、一方側
からボルト30,…を挿通して、その端部にワッシャと
ナットを取り付けて固定している。したがって、ローラ
24は回転自在にボルト30で支持されていることにな
る。
【0013】一方、支持装置2は、図5ないし図9に示
すように、概略梯子状の支持フレーム40と該フレーム
40の後部に固着された連結枠41とで構成されてい
る。支持フレーム40は適当間隔で横枠43,…が設け
られるとともに、割岩機支持用の前後一対の受け具4
5,45が固着されている。受け具45は凹状の湾曲切
り込み部46を有する前後の枠板47,47と、該枠板
の間に差し渡したローラ50,…を備えている。各ロー
ラ50は、前記ガイドローラと同様に、筒状のローラ体
と該筒状のローラ体に挿通したボルト51とで構成され
る。
【0014】支持フレーム40には、割岩機3の前記ガ
イドローラ装置25に係合する歯車55と、該歯車55
を回転駆動する油圧モータ56が取り付けられている。
また、支持装置2の前記連結枠41には、該支持装置を
支持する軸8,9を支承する軸受け筒部57,58が設
けられるとともに、後端部には吊具60がベアリング装
置61によって軸回りに回転自在に取り付けられてい
る。吊具60はワイヤロープ63で構成されていて、そ
の先端部に前記割岩機3のフック部材17にピンで連結
されるフック部材(シャックル)64が取り付けられて
いる。
【0015】支持装置2の前記吊具60の先端部の位置
付近には、割岩機3の後端部に接して該割岩機3の後退
を規制するストッパローラ67が設けられている。この
ストッパローラ67は連結枠41にボルトで固着したブ
ラケット68から突出させた支持板69に回転自在に支
承されている。
【0016】上記支持装置2は、前記軸8,9によって
油圧ショベル5のアーム7の先端部に取り付けられる。
軸9は油圧シリンダ15によって回動させられるリンク
7aに取り付けられていて、該油圧シリンダの伸縮によ
って支持装置2が図1の矢印A,B方向に回動する。一
方、割岩機3は、その後端部が吊具60によって吊られ
ていていて、割岩機3を下向きに吊り下げた図1の状態
では、割岩機3の重量は専ら吊具60によって支持さ
れ、支持装置2の受け具45,45は吊り下げられた割
岩機3の側面に接触し、歯車55が割岩機3のガイドロ
ーラ装置25と係合している。この状態では、割岩機の
油圧ショベル側への揺動と左右方向の揺動が支持装置2
5によって規制される。
【0017】下向きに穿孔されている下穴に楔棒を挿入
して岩盤を破砕する場合は、図1の状態から油圧ショベ
ルを操作して岩盤破砕装置1を下降させ、先端の楔棒を
下穴Hに挿入する。このとき、割岩機3は支持装置2に
よって支持されているので、姿勢が安定しており、安全
かつ能率よく下穴に挿入することができる。また、破砕
方向は、支持装置2の油圧モータ56を駆動して割岩機
を軸回りに回転させ、楔棒の拡張方向を所望の方向に向
けることができる。このとき、吊具60のフックはベア
リング装置61にを介して取り付けられているので、軸
回りの回転が円滑におこなわれる。
【0018】楔棒13を下穴に挿入し、その向きを破砕
方向に合わせたら、油圧シリンダ15を伸長させて支持
装置2の受け具を割岩機3から離れさせ(矢印A)、割
岩機を吊具60だけで揺動自在に支持しておく。これ
は、岩盤破砕中に割岩機に横方向の大きな力が作用する
ので、支持装置で割岩機を拘束していると破砕がうまく
行われにくいこと、及び外力によって割岩機や支持装置
が破損するのを防ぐためである。楔棒13を下穴(岩盤
の亀裂を利用することもあり得る)に十分深く挿入し、
割岩機3を揺動自在に支持した状態となったら、割岩機
自体の油圧シリンダ12を作動させて押圧楔15を前進
させ、一対の楔棒13,13の間隔を押し広げて岩盤を
破壊する。これにより、騒音、振動等が低い破砕工事を
行うことができるのである。岩盤が破砕されたら破砕装
置1を上方へ吊り上げ、楔棒を抜き取って次の破砕位置
に移動する。
【0019】図11は横向きに穿孔した下穴Hに楔棒1
3を挿入して破砕を行う例をあらわす。この場合は、ま
ず、支持装置2を横向きにしてその上に割岩機3を載せ
た状態で楔棒13を下穴Hに挿入する。楔棒13が十分
深く挿入されたら、図11に示すように支持装置2を下
向きに回動させて割岩機3から離れさせ、割岩機を拘束
しない状態で割岩を行う。支持装置2が割岩機から離れ
ても吊具60は割岩機に連結されたままとなっているの
で、何らかの理由で割岩機3が下穴から逸脱しても落下
することはない。
【0020】横向きの割岩が終了したら、支持装置2を
再度上向きに回動させて受け具45,45で割岩機の下
面(外周面)を支持し、割岩機ごと後退させて楔棒13
を岩盤から引き抜く。この場合、割岩機3は支持装置2
に載せられた状態となっているので、姿勢が安定してい
る。また、何らかの理由で支持装置2からずり落ちて
も、吊具60が連結されているので、地面に落下するお
それはない。
【0021】なお、この装置1の移動に際しては、支持
装置2で割岩機3を支持して移動できるので、従来のよ
うにワイヤーやチェーンで割岩機を吊り下げる方法に比
べて安定した状態で移動できる。したがって、走行中の
安全性が高い。
【0022】また、水平方向から垂直方向まで、広範囲
な角度の下穴に楔棒13を挿入しようとするとき、当該
楔棒の先端部のみを下穴に入れ、支持装置を外してワイ
ヤーで引っ張ったり、割岩機の自重を利用して挿入でき
るので、挿入が容易である。特に、横向きの下穴の場合
は、支持装置の角度を調節することにより楔棒13を下
穴の向きに容易に合わせることができるので、割岩作業
をワンマン化することも可能である。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる岩盤破砕装置は、割岩機本体を安定な状態に支
持するとともに、割岩時には当該割岩機から離して割岩
機の自由度を高めることができるので、岩盤の破砕を能
率よく安全に行うことが可能となった。また、移動中は
割岩機を支持装置で安定に支持して移動することができ
るので安全である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を例示する側面図である。
【図2】割岩機の側面図である。
【図3】割岩機の内部構造の説明図である。
【図4】割岩機の組立て方法を表す斜視図である。
【図5】支持装置の組立て方法を表す斜視図である。
【図6】岩盤破砕装置の平面図である。
【図7】岩盤破砕装置の側面図である。
【図8】図7におけるY−Y矢視図である。
【図9】図7におけるZ−Z矢視図である。
【図10】割岩機の背面図である。
【図11】横向き破砕方法の説明図である。
【符号の説明】
1 岩盤破砕装置 2 支持装置 3 割岩機 5 油圧ショベル 7 アーム 10 走行装置 12 油圧シリンダ 13 楔棒(ウエッジライナー) 15 押圧楔(ウエッジ) 25 ガイドローラ装置 45 受け具 56 油圧モータ 60 吊具

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 岩盤に予め穿孔した下穴に楔棒を挿入
    し、油圧で該楔棒を拡張させて岩盤を破砕する割岩機
    と、該割岩機を支持する支持装置とからなり、前記割岩
    機の外周部にはその軸芯と平行な複数のローラがその円
    周方向に沿って所定間隔で設けられ、前記支持装置に
    は、前記割岩機を吊り下げる吊具と、割岩機の側面を回
    転自在に支承する受け具と、割岩機の前記ローラに係合
    して割岩機を軸回りに強制回転させるギヤとが設けられ
    ていることを特徴とする岩盤破砕装置。
  2. 【請求項2】 吊具が軸回りに回転自在に設けられてい
    る請求項1に記載の岩盤破砕装置。
  3. 【請求項3】 受け具が凹形状に形成され、その凹部に
    割岩機の外周部に接触して該割岩機を回転自在に支承す
    るガイドローラが設けられている請求項1又は2に記載
    の岩盤破砕装置。
  4. 【請求項4】 支持装置が油圧ショベルのアームの先端
    部に回動自在に取り付けられている請求項1乃至3のい
    ずれかに記載の岩盤破砕装置。
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