JP2016199863A - Rock crushing tool and crushing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの処理対象物を割岩する割岩工具および当該工具を用いて処理対象物を破砕する破砕技術に関するものである。 The present invention relates to a split rock tool for splitting a processing object such as a rock, a rock, and a concrete structure, and a crushing technique for crushing the processing object using the tool.
従来、岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物を割岩するための割岩工具として、楔部材(ウェッジと称されることもある)と羽根部材(ライナーと称されることもある)を用いた、いわゆるセリ矢が知られている。例えば特許文献1では、岩盤に削岩機で予め削孔を形成し、削孔内に楔部材と羽根部材を組み合わせた割岩工具を挿入し、楔部材の後端部をブレーカで打撃して割岩して岩盤を破砕している。
Conventionally, a wedge member (sometimes called a wedge) and a blade member (sometimes called a liner) are used as a split rock tool for splitting a processing object such as a rock, bedrock, or concrete structure. The so-called Seri-ya has been known. For example, in
上記割岩工具では、各羽根部材および楔部材を削孔に挿入する作業、ならびに岩盤の破砕後に各羽根部材および楔部材を回収する作業については、作業機械を補助的に使用することは可能である。しかしながら、割岩工具を用いた破砕作業では、人手による作業が数多く存在している。例えばブレーカによる打撃前に削孔に対して羽根部材を個別に挿入し、しかも削孔内で羽根部材を相互に離間させて楔部材の先端部を挿入するための隙間を形成する必要があった。また、破砕が完了して楔部材を羽根部材から引き抜いた後で破砕領域において互いに分離している各羽根部材の位置を確認し、それぞれを個別に回収する際にも、人手が必要となる。このような人手作業を割岩毎に行う必要があり、これが割岩工具を用いた破砕処理の効率を低下させる主要因の一つとなっていた。 In the above-mentioned split rock tool, it is possible to use a work machine as an auxiliary for the operation of inserting each blade member and wedge member into the drilling hole and the operation of collecting each blade member and wedge member after crushing the rock mass. . However, many manual operations exist in the crushing operation using the swarf tool. For example, before hitting with a breaker, it was necessary to insert blade members individually into the hole, and to separate the blade members from each other within the hole to form a gap for inserting the tip of the wedge member. . Further, when the crushing is completed and the wedge member is pulled out from the blade member, the positions of the blade members separated from each other in the crushing region are confirmed, and manpower is also required when individually collecting the blade members. It is necessary to perform such a manual work for each rock, which has been one of the main factors for reducing the efficiency of the crushing process using a rock rock tool.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物を効率的に割岩することができる割岩工具および当該工具を用いて処理対象物を効率的に破砕することができる破砕方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can efficiently crush a processing object such as a rock, a rock mass, a concrete structure, and the like, and a crock that can efficiently split the processing object using the tool. It aims at providing the crushing method which can be done.
この発明の一の態様は、先細り形状を有し、処理対象物に形成された削孔に対して先端部を挿脱可能な楔部材と、楔部材の先端部に形成される傾斜面に対して摺動可能に設けられ、削孔への楔部材の挿入に伴い傾斜面上を相対的に摺動しながら削孔の径方向外側に移動して削孔の内壁を押圧する、複数の羽根部材と、楔部材を挟むように配置された、複数の羽根部材を削孔の径方向に移動可能に相互に連結する連結機構とを備えることを特徴としている。 One aspect of the present invention is a wedge member having a tapered shape, the tip portion of which can be inserted into and removed from a hole formed in the object to be processed, and an inclined surface formed at the tip portion of the wedge member. A plurality of blades that are slidable and move radially outward of the drilling hole while relatively sliding on the inclined surface as the wedge member is inserted into the drilling hole to press the inner wall of the drilling hole It is characterized by comprising a member and a connecting mechanism that is arranged so as to sandwich the wedge member and connects the plurality of blade members to each other so as to be movable in the radial direction of the drilling hole.
また、この発明の他の態様は、破砕方法であって、上記割岩工具を準備する工程と、連結機構により互いに連結された複数の羽根部材を削孔に挿入する工程と、削孔に挿入された複数の羽根部材の間に楔部材の先端部を挿入して楔部材の傾斜面を複数の羽根部材に摺接させながら楔部材を削孔に圧入して削孔の周囲を破砕する工程とを備えることを特徴としている。 Another aspect of the present invention is a crushing method, the step of preparing the swarf tool, the step of inserting a plurality of blade members connected to each other by a connecting mechanism, and the step of inserting into the hole. Inserting the tip of the wedge member between the plurality of blade members and press-fitting the wedge member into the hole while crushing the inclined surface of the wedge member against the blade members, and crushing the periphery of the hole It is characterized by having.
以上のように、本発明によれば、複数の羽根部材が連結機構によって相互に連結されているため、割岩処理前に複数の羽根部材を一括して削孔に挿入することができ、また割岩処理後においても複数の羽根部材を一括して回収することができる。その結果、処理対象物を効率的に割岩することができる。 As described above, according to the present invention, since the plurality of blade members are connected to each other by the connection mechanism, the plurality of blade members can be collectively inserted into the drilling hole before the split rock treatment. Even after processing, a plurality of blade members can be collected in a lump. As a result, the processing object can be efficiently divided.
本発明にかかる破砕方法は、以下の工程(1)〜(6)、
工程(1):岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物に削孔を形成する、
工程(2):楔部材と、複数の羽根部材と、複数の羽根部材を相互に連結する連結機構とで構成される割岩工具を準備する、
工程(3):上記削孔に複数の羽根部材を挿入する、
工程(4):上記複数の羽根部材の間に楔部材の先端部を挿入する、
工程(5):上記楔部材の後端部を複数の把持部材により把持し、把持状態を維持したままブレーカのピストンで打撃して楔部材の先端部を圧入する、
工程(6):ブレーカを取り外した後で上記楔部材の後端部に引抜工具をセットし、引抜工具を用いて楔部材を引き抜いた後で連結機構により相互に連結された複数の羽根部材を回収する、
を実行することで処理対象物を割岩し、削孔の周囲を破砕するものであり、特に破砕効率を高めるために、次の説明する割岩工具、ブレーカおよび引抜工具を用いている。以下、図1ないし図5を参照しつつ装置構成を説明した後で、上記破砕方法について詳述する。
The crushing method according to the present invention includes the following steps (1) to (6),
Step (1): forming a hole in a processing object such as rock, bedrock or concrete structure,
Step (2): preparing a split rock tool composed of a wedge member, a plurality of blade members, and a connecting mechanism for connecting the plurality of blade members to each other;
Step (3): Inserting a plurality of blade members into the drilling hole,
Step (4): inserting the tip of the wedge member between the plurality of blade members,
Step (5): The rear end of the wedge member is gripped by a plurality of gripping members, and the tip of the wedge member is press-fitted by striking with the piston of the breaker while maintaining the gripping state.
Step (6): After removing the breaker, a pulling tool is set at the rear end of the wedge member, and the wedge member is pulled out by using the pulling tool, and then a plurality of blade members connected to each other by a connecting mechanism are provided. to recover,
Is used to smash the object to be processed and crush the periphery of the drilling hole. In particular, in order to increase the crushing efficiency, the following explained swarf tools, breakers, and extraction tools are used. Hereinafter, after explaining the apparatus configuration with reference to FIGS. 1 to 5, the crushing method will be described in detail.
図1は本発明にかかる破砕方法の一実施形態を実行する際に用いられる割岩工具およびブレーカを示す図である。割岩工具1は、2枚の羽根部材11、12と、羽根部材11、12の後端部を相互に連結する連結機構13と、羽根部材11、12の間に対して先端部を挿脱可能に形成された楔部材14と有している。そして、2枚の羽根部材11、12は連結機構13により相互に連結される。この明細書では、処理対象物2に対して削孔21が形成される方向Xを「削孔形成方向」と称し、X方向に進む側を「先端側」と称するとともに反対側を「後端側」と称する。また、削孔形成方向Xに直交する方向のうち羽根部材11、12が配列される方向Yを「配列方向」と称する。
FIG. 1 is a view showing a swarf tool and a breaker used in carrying out an embodiment of a crushing method according to the present invention. The
図2は本発明にかかる破砕方法の一実施形態を実行する際に用いられる割岩工具の構成を示す図である。同図において(c)は割岩工具1の側面図であり、(d)は割岩工具1の断面図である。また、(a)は図2(c)のA−A線矢視図であり、(b)は図2(d)のB−B線断面図である。この割岩工具1では、羽根部材11、12は同形状及び同寸法である。そこで、羽根部材11の構成を以下に説明する一方で、羽根部材12の各部については相当符号を付して説明を省略する。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a swarf tool used when an embodiment of the crushing method according to the present invention is executed. In the same figure, (c) is a side view of the
羽根部材11は、フランジ部11aと、フランジ部11aの下面から削孔形成方向Xと平行な方向に延びる押圧部11bとを有している。図2(a)の平面図に示すように、フランジ部11aは押圧部11bよりも十分に大きな平面サイズを有している。より具体的には、フランジ部11aは削孔21よりも大きな平面サイズを有するのに対し、押圧部11bは削孔21よりも小さな平面サイズを有している。
The
フランジ部11aには2本の貫通孔11c、11dが互いに一定距離だけXY平面と直交する方向に離間して設けられるとともに、フランジ部12aには2本の貫通孔12c、12dが互いに一定距離だけXY平面と直交する方向に離間して設けられている。そして、上記のように傾斜面同士を対向させて配置することで、貫通孔11c、12cがY方向に一直線上に並ぶとともに貫通孔11d、12dがY方向に一直線上に並ぶ。
The
押圧部11bのうち削孔21の内壁と対向する面は、削孔形成方向Xに沿った円弧面を基本形状として構成されており、後述するように削孔21の内壁を押圧する押圧面として機能する。なお、ここでの円弧面とはその断面が厳密に円の一部である必要はなく、断面が楕円の一部であるような場合も含むものとする。また、押圧部11bでは円弧面(押圧面)と反対側に傾斜面が形成されている。そして、2つの羽根部材11、12は、傾斜面同士が向かい合うように配置された状態で、次に詳述する連結機構13によりフランジ部11a、12aを相互に連結することで一体化される。
The surface of the
連結機構13は、コイルばね131〜133、ボルト134およびナット135により形成されている。フランジ部11a、12aにそれぞれ形成される貫通孔11c、12cに挟まれるようにコイルばね132が配置されている。また、貫通孔11cの(−Y)方向側にコイルばね131が配置されるとともに、貫通孔12cの(+Y)方向側にコイルばね133が配置されている。そして、コイルばね131、貫通孔11c、コイルばね132、貫通孔12cおよびコイルばね133を貫通してボルト134が挿通され、ボルト134の先端の雄ネジ部にナット135が螺合されている。なお、貫通孔11d、12d側についても、上記と同様に、コイルばね131〜133、ボルト134およびナット135が設けられている。
The
コイルばね132は羽根部材11、12をY方向において相互に離間させるように付勢しており、本発明の「第1付勢部材」として機能している。また、ボルト134の頭部が羽根部材11の(−Y)方向の移動を規制し、ナット135が羽根部材112の(+Y)方向の移動を規制する。このように、本実施形態では、Y方向が本発明の「径方向」の一例に相当し、ボルト134の円筒部が本発明の「ガイド部」として機能し、ボルト134の頭部およびナット135がそれぞれ本発明の「第1規制部材」および「第2規制部材」として機能している。また、コイルばね131は羽根部材11とボルト134の頭部(第1規制部材)との間に配置されて羽根部材11をボルト134の頭部に対して(+Y)方向に付勢しており、本発明の「第2付勢部材」として機能している。さらに、コイルばね133は羽根部材13とナット135(第2規制部材)との間に配置されて羽根部材12をナット135に対して(−Y)方向に付勢しており、本発明の「第3付勢部材」として機能している。
The
このように連結機構13を設けたことによって、羽根部材11、12はボルト134の円筒部にガイドされながらY方向に移動可能な状態で相互に連結されており、羽根部材11、12の位置関係をナット135によって調整可能となっている。また、羽根部材11、12の先端部、つまり押圧部11b、12bを削孔21に挿入していくと、フランジ部11a、12aが削孔21の周辺表面に係止され、それ以上の挿入が規制されて割岩工具1が削孔21に対してセット可能となっている。さらに、羽根部材11、12の一体化によって両傾斜面によって挟まれる空間SP1は羽根部材11、12の先端側ほど細くなる先細り形状となる。この先細り形状の空間SP1に、この空間SP1と同様に先細り形状に構成された楔部材14が挿入される。
By providing the connecting
この楔部材14の先端部は、X方向に直交する断面において矩形形状を有し、先端に向かうにしたがってY方向の厚みが減少する先細り形状を有しており、(−Y)側面および(+Y)側面は傾斜面となっている。(後の図5中の符号14a参照)。また、楔部材14の後端部には、2つの把持部材32(図3)により把持される第1被把持部14bと、引抜工具4の係合部材44、45(図4および図5)により把持される第2被把持部14cとが設けられている。このうち第1被把持部14bは円柱形状に仕上げられている。一方、第2被把持部14cは第1被把持部14bよりも先端側に位置しており、直方体形状に仕上げられている。そして、(−Y)方向側面および(+Y)方向側面に凹部14dが設けられ、各凹部14dに引抜工具4の係合部材44、45が挿入されて挟み込まれることで楔部材14は引抜工具4により保持される。一方、各凹部14dからの係合部材44、45の離脱によって引抜工具による楔部材14の保持が解除される。なお、楔部材14の各傾斜面14a(図5)には、先端側に向けて2本の溝部14e(図5)が形成されている。各溝部14eはフランジ部11a、12aの上面に形成されるオイル溜り部11e、12eと連通するように設けられている。このため、オイル溜り部11e、12eに潤滑オイルを割岩処理前に貯留しておくことで当該潤滑オイルは溝部14eを経由して楔部材14と羽根部材11、12との摺動面に供給される。また、本実施形態では、上記オイル供給をさらに円滑なものとするために、図2(b)に示すように、羽根部材11、12の傾斜面にも溝部14eに対向するようにオイル供給用の溝部11f、12fをそれぞれ設けている。なお、本実施形態では、各傾斜面に2本のオイル供給用の溝部を設けているが、溝部の本数はこれに限定されるものではなく、任意である。また、図2中の符号136、137は連結機構13により羽根部材11、12を連結してなる連結体を吊持するためのフックであり、フック136、137はそれぞれフランジ部11a、12aの上面から立設され、ワイヤー138を装着可能となっている。
The front end portion of the
上記楔部材14の圧入を行うためのブレーカ3は、図1に示すように油圧パワーショベル等の建設車両5のアーム51にブラケット52を介して取り付けられている。このため、オペレータが建設車両5の操作レバーなどを操作してアーム51の位置や角度などを制御することでブレーカ3の位置および姿勢に制御可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
図3は本発明にかかる破砕方法の一実施形態を実行する際に用いられるブレーカの内部構造を模式的に示す図であり、同図(a)は楔部材14の後端部を把持して割岩処理を行う際の構成を示し、同図(b)は楔部材14の後端部の把持を解除した際の構成を示している。このブレーカ3は、シリンダ部31と、一対の把持部材32と、各把持部材32を駆動するためのシリンダ33とを備えている。シリンダ部31内には、ピストン311が摺嵌され、公知の油圧打撃機構が構成されている。シリンダ部31には、切換弁34によって高圧油路と低圧油路とが交互に切換連通され、ピストン311が前後方向に往復動するようになっている。
FIG. 3 is a view schematically showing the internal structure of the breaker used when carrying out one embodiment of the crushing method according to the present invention. FIG. FIG. 2B shows a configuration when the split rock treatment is performed, and FIG. 2B shows a configuration when the rear end portion of the
シリンダ部31の前方、つまりピストン311の前進側(図3の下方側)には、一対の把持部材32が回動中心32aを中心に回動可能に設けられている。また、各把持部材32は把持駆動用のシリンダ33を介してシリンダ部31と接続されている。各シリンダ33は建設車両5から与えられる油圧を受けて作動して把持部材32を回動中心32aに回動させて両把持部材32が互いに一体化されて楔部材14を把持する把持位置(図3(a)に示す位置)と、把持位置から離れて楔部材14の挿脱と干渉しない把持解除位置(図3(b)に示す位置)との間で往復移動させる。
A pair of gripping
各把持部材32はともに直方体形状を有するとともに互いに向き合う面32b(図3(b))においてX方向に延びる半円柱状の凹部32cを有している。また、各半円柱状の凹部32cの(+X)側端部には湾曲面に沿って溝部(図示省略)が形成されるとともに、当該溝部に対して略円形断面を有するゴム部材32dが一部を対向する把持部材32に向けて突出させた状態で嵌入されている。また、各把持部材32の(−X)側端面にも、湾曲面の曲率半径よりも若干大きな曲率半径で溝部(図示省略)が形成されるとともに、当該溝部に対して略円形断面を有するゴム部材32eが一部をシリンダ部31に向けて突出させた状態で嵌入されている。
Each gripping
上記したように把持部材32を把持位置に位置させ、図3(a)に示すように、把持部材32を互いに一体化させることでゴム部材32dが第1被把持部14bの周面と当接し、楔部材14をX方向に摺動可能に把持するとともに、ゴム部材32eがシリンダ部31に当接する。このようにゴム部材32dを介して把持部材32により楔部材14の第1被把持部14bが把持される。そして、この把持状態でピストン311が楔部材14の後端部を打撃して割岩処理を行う。このとき、ピストン311が楔部材14の後端部を打撃する打撃空間SP3はシリンダ部31、把持部材32およびゴム部材32d、32eに取り囲まれている。したがって、上記打撃時に発生する騒音が周囲に漏れるのを効果的に抑止することができる。一方、シリンダ33の駆動によって把持部材32を把持解除位置に位置させると、図3(b)に示すように、両把持部材32は把持位置から把持解除位置に移動して楔部材14の打撃空間SP3からの取出および打撃空間SP3への挿入を簡単に行うことができる。
As described above, the gripping
図4は本発明にかかる破砕方法の一実施形態を実行する際に用いられる引抜工具の内部構造を模式的に示す図であり、同図(a)は楔部材14の後端部を把持して引抜処理を行う際の構成を示し、同図(b)は楔部材14の後端部の把持を解除した際の構成を示している。また、図5は引抜工具と楔部材の後端部との位置関係を模式的に示す図である。この引抜工具4は、楔部材14の第1被把持部14bおよび第2被把持部14cを上方よりすっぽりと覆うようにキャップ部材41を有している。このキャップ部材41の(−Y)側面および(+Y)側面に開口部42、43が設けられている。そして、開口部42、43に対して係合部材44、45がそれぞれY方向に進退可能に取り付けられている。係合部材44の(+Y)側端部および係合部材45の(−Y)側端部はそれぞれ開口部42、43を介して凹部14d、14dに進入可能となっており、図4(b)に示すように、係合部材44、45の進入によって楔部材14の第2被把持部14cはY方向から挟み込まれて把持される。したがって、この把持状態のままキャップ部材41の頂部46に設けられるフック47にワイヤー48を装着し、当該ワイヤー48をクレーン車(図示省略)によって巻き上げることで楔部材14を上方に吊り上げて羽根部材11、12の間から引き抜き可能となっている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the internal structure of a drawing tool used when carrying out an embodiment of the crushing method according to the present invention. FIG. FIG. 5B shows the configuration when the rear end portion of the
次に、上記にように構成された割岩工具1、ブレーカ3および引抜工具4を用いて処理対象物2を割岩して破砕する方法について図6ないし図8を参照しつつ説明する。図6は割岩工具およびブレーカを用いた処理対象物の割岩処理を模式的に示す図である。また、図7は把持部材による楔部材の把持により楔部材の軸心とピストンの軸心とを一致させる処理を模式的に示す図である。さらに、図8は引抜工具による楔部材の引抜処理を模式的に示す図である。
Next, a method for splitting and crushing the
この実施形態では、図6(a)に示すように、処理対象物2に内径dの削孔21を(+X)方向に形成する(削孔形成工程)。これに並行して、上記削孔21に挿入すべき連結体(=羽根部材11、12+連結機構13)を準備しておく(準備工程)。この準備工程では、羽根部材11、12は、傾斜面同士が向かい合うように羽根部材11、12を対向配置するとともに、コイルばね131、貫通孔11c、コイルばね132、貫通孔12cおよびコイルばね133を貫通してボルト134を挿通した後、ボルト134の先端の雄ネジ部にナット135を螺合する。このとき、図6(a)に示すように、コイルばね131〜133の付勢力に抗いながらナット135をボルト134の頭部側に送り込んでボルト134とナット135の離間距離を距離W10(>d)に調整することで、押圧部11b、12bの幅Wが削孔21の内径dよりも狭くなるように調整する。なお、本実施形態では、ほぼ同一のばね特性を有するコイルばね131〜133を用いており、上記調整完了時点でのコイルばね131〜133はそれぞれ長さW11〜W13(W11=W12=W13)を有している。もちろん、コイルばね131〜133を同一のものを用いることは必須要件ではなく、任意であり、例えばコイルばね131、133を同一とする一方でコイルばね132をそれらコイルばね131、133と異なるものを用いてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 6A, a
このように押圧部11b、12bの幅Wが内径d未満に調整された連結体をクレーン車などによって吊り下げ、図6(a)に示すように押圧部11b、12bを削孔21内に挿入する。そして、フランジ部11a、12aおよび連結機構13が処理対象物2の表面に到達すると、クレーン車による連結体の吊り下げを解除した後、ナット135を緩めてボルト134とナット135の離間距離を距離W20(>W10)に調整する。この調整中に、コイルばね132の付勢力によって押圧部11b、12bがそれぞれ(−Y)方向および(+Y)方向に移動して押圧部11b、12bの円弧面(押圧面)を削孔21の内壁に当接させる(図6(b))。このため、押圧部11b、12bの円弧面がぴったりと削孔21の内壁に当接させることができる。なお、この時点におけるコイルばね131〜133の長さW21〜W23も全て同じ値であり、上記調整に伴って長さW21〜W23は挿入直前の長さW11〜W13よりも長くなっている。
The connecting body in which the widths W of the
こうして羽根部材11、12の削孔21への挿入が完了すると、図6(c)に示すように、押圧部11b、12bの間に形成される略逆三角柱形状(楔形状)の空間SP1に楔部材14の先端部を挿入する。これによって、押圧部11b、12bの傾斜面が楔部材14の傾斜面14a(図5参照)上に位置し、押圧部11b、12bは楔部材14に対して相対的に摺動可能となっている。なお、このように楔部材14の先端部を空間SP1に挿入した時点におけるコイルばね131〜133の長さW31〜W33も全て同じ値であり、しかも長さW21〜W23とほぼ同一である。
When the insertion of the
ここで、傾斜面14a上での押圧部11b、12bの摺動を円滑なものとするために、空間SP1への楔部材14の挿入後あるいは挿入中にオイル溜り部11e、12eに潤滑オイルを注入して貯留させておくのが望ましい。つまり、オイル溜り部11e、12eに貯留している潤滑オイルが溝部11f、12f、14eを介して先端側に供給されて摺動面全体に潤滑オイルが行き渡り、次の楔部材14の圧入を円滑に行うことができ、また後で説明するように、押圧部11b、12bの間、つまり空間SP1からの抜き取りも容易となる。
Here, in order to make the
現在割岩対象となっている削孔21への連結体(=羽根部材11、12+連結機構13)の挿入および押圧部11b、12bの間への楔部材14の先端部の挿入が完了すると、オペレータは図3(b)に示すように把持部材32が把持解除位置に位置していることを確認した後、ピストン311が上記楔部材14の後端部の直上位置に位置するようにブレーカ3を位置決めする。このとき、図7(a)に示すように、XY平面と直交する平面内で楔部材14が傾いてセットされ、その結果、楔部材14の後端部から先端部に延びる軸線A1がピストン311の軸線A3に対して傾斜していることがある。この状態のままピストン311による打撃を楔部材14に加えようとしても、打撃力が確実に楔部材14に伝達されてない、あるいは空打ちとなってしまうこともある。しかしながら、本実施形態では、上記したブレーカ3の位置決め後に、シリンダ33により各把持部材32が把持解除位置から把持位置に移動して楔部材14の第1被把持部14bを把持する(把持モード)。この実施形態では、把持部材32の傾き方向と把持部材32の移動方向とはいずれもXY平面に対して垂直な方向(図3および図7の紙面における左右方向)であるため、図3(b)に示すように把持位置への把持部材32の移動中に楔部材14の傾きが補正され、最終的に軸線A1と軸線A3とは一致し、図6(d)に示すようにピストン311の前進位置に楔部材14の後端部が位置してピストン311により楔部材14の後端部を確実に打撃することができる。
When the insertion of the connecting body (=
こうしてピストン311による打撃を受けた楔部材14が削孔形成方向Xに圧入される。一方、羽根部材11、12は楔部材14の傾斜面14aに対して相対的に摺動しながらそれぞれ(−Y)方向および(+Y)方向に移動して削孔21の内壁を押圧する。これによって、処理対象物2が割岩されて削孔21の周囲が破砕される。また、羽根部材11、12のY方向移動に伴ってコイルばね132の長さW42は圧入前の長さW32よりも長くなるのに対し、他のコイルばね131、133の長さW41、W43は圧入前の長さW31、W33よりも短くなる。このような破砕処理を、ブレーカ3をX方向に移動させながら継続させて破砕範囲を(+X)方向に広げていく。その後で、ピストン311の前後移動を停止させるのに続いてシリンダ33により各把持部材32を把持位置から把持解除位置に移動させて楔部材14の把持を解除する(解除モード)。さらに、ブレーカ3を楔部材14から離す。
Thus, the
次に、図8(a)に示すように、クレーン車(図示省略)に吊り下げられた引抜工具4を楔部材14の後端部に移動させ、楔部材14の第1被把持部14bおよび第2被把持部14cを上方よりキャップ部材41ですっぽりと覆う。そして、係合部材44の(+Y)側端部および係合部材45の(−Y)側端部を凹部14d、14dに進入させて楔部材14の第2被把持部14cをY方向から挟み込んで把持する(図8(b))。これによって、楔部材14のみが引抜工具4に保持される。その状態のままクレーン車により引抜工具4を引き上げることで、引抜工具4とともに楔部材14が羽根部材11、12の間から引き抜かれる。したがって、破砕処理の終了段階では楔部材14と羽根部材11、12とが比較的強固に密着しているものの、引抜工具4を用いることで上記密着力に打ち勝って楔部材14を削孔21から容易に回収することができる。なお、楔部材14が引き抜かれることで羽根部材11、12が削孔21の内壁に与える押圧力がなくなり、しかも削孔21の周囲はすでに破砕されているため、連結体(=羽根部材11、12+連結機構13)を一体的に処理対象物2から回収することができる。もちろん、ナット135をボルト134の頭部側に送り込んで押圧部11b、12bの幅Wを内径d未満に調整した後で連結体を回収するようにしてもよく、これによって、より円滑な回収が可能となる。
Next, as shown in FIG. 8A, the
以上のように、2つの羽根部材11、12が連結機構13によって相互に連結されているため、割岩処理前に2つの羽根部材11、12を一括して削孔221に挿入することができ、また割岩処理後においても2つの羽根部材11、12を一括して回収することができる。その結果、処理対象物2を効率的に割岩することができる。
As described above, since the two
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、1つの削孔21に対して上記工程(2)〜(6)を連続的に実行しているが、それらの工程の全部あるいは一部を並行して行ってもよい。例えば図9に示すように、複数の削孔21を形成するとともに割岩工具1を5セット準備しておき、以下の工程を並行して行ってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the above steps (2) to (6) are continuously executed for one
・最前列の左から1番目の削孔21aに羽根部材11、12(連結機構13の図示を省略)を挿入する、
・最前列の左から2番目の削孔21bに挿入された羽根部材11、12の間に楔部材14の先端部を挿入する、
・最前列の左から3番目の削孔21cについて、上記楔部材14の後端部をブレーカ3(図1、図3)のピストンで打撃して楔部材14の先端部を圧入することで割岩する、
・最前列の左から4番目の削孔21dに挿入された楔部材14の後端部からブレーカ3を取り外す、
・最前列の左から5番目の削孔21eに挿入された楔部材14の後端部に引抜工具4をセットし、引抜工具4を用いて楔部材14を引き抜いた後で羽根部材11、12を回収する、
という工程を並行して行うことで、破砕処理の効率をさらに高めることができる。
-Insert the
-Insert the tip of the
-For the
The
The
By performing these processes in parallel, the efficiency of the crushing process can be further increased.
また、列状に設けられた複数の削孔21の各々に羽根部材11、12を挿入するとともに羽根部材11、12の間に楔部材14の先端部を挿入した後で、列状に並ぶ楔部材14のうち一方端の楔部材14から順番に他方端側に向けてブレーカ3を移動させながら当該移動毎に、把持部材32による楔部材14の把持、当該楔部材14の打撃および把持部材32による把持の解除を行って広範囲にわたる破砕作業を行ってもよい。
In addition, after inserting the
また、上記実施形態では、2枚の羽根部材11、12を含む割岩工具1を用いて岩盤、岩石、コンクリート構造物などの処理対象物2を割岩して破砕する技術に本発明を適用しているが、羽根部材の枚数は「2」に限定されるものではなく、3以上の場合も同様である。また、羽根部材の構成についても任意であり、複数の羽根部材の間に楔部材の先端部を圧入することにより各羽根部材を削孔の内壁に押し付けて割岩する技術、例えば特許第4961574号、特許第5034001号などにも適用することができる。
Moreover, in the said embodiment, this invention is applied to the technique which uses the
また、上記実施形態では、付勢部材としてコイルばねを用いているが、その他の付勢手段、例えば弾性ゴムを用いてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the coil spring is used as an urging member, you may use another urging means, for example, elastic rubber.
また、上記実施形態では、羽根部材11、12の間に楔部材14の先端部を挿入した後で把持部材32により楔部材14の後端部を把持しているが、楔部材をブレーカに装着した状態で当該楔部材の先端部を羽根部材の間に挿入し、さらに圧入するように構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, after inserting the front-end | tip part of the
また、上記実施形態では、ナット135によって削孔21の径方向(Y方向)における羽根部材11、12の位置を調整しているが、両端部に雄ネジ部が形成されたシャフト部材をボルト134の代わりに設け、各雄ネジ部にナットを螺合させて羽根部材11、12の位置を調整するように構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the position of the
以上説明したように、上記実施形態では、コイルばね131〜133、ボルト134およびナット135により削孔21の径方向(Y方向)における羽根部材11、12の位置関係を調整可能となっており、本発明の「位置調整部」として機能している。
As described above, in the above embodiment, the positional relationship between the
この発明は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの処理対象物に形成される削孔に対して複数の羽根部材を挿入するとともにそれらの羽根部材の間に先細り形状を有する楔部材の先端部を圧入することで羽根部材を削孔の内壁に押圧させて割岩する技術全般に適用することができる。 In the present invention, a plurality of blade members are inserted into a drilling hole formed in a processing object such as a rock mass, a rock, or a concrete structure, and a tip portion of a wedge member having a tapered shape is provided between the blade members. By press-fitting, the blade member can be pressed against the inner wall of the drilling hole, and can be applied to all techniques for splitting rocks.
1…割岩工具
2…処理対象物
11,12…羽根部材
11b,12b…押圧部
13…連結機構
14…楔部材
14a…(楔部材の)傾斜面
21,21a〜21e…削孔
32…把持部材
131〜133…コイルばね
134…ボルト
135…ナット
311…ピストン
A1…軸線
A3…軸線
X…削孔形成方向,前後方向
DESCRIPTION OF
この発明の一の態様は、先細り形状を有し、処理対象物に形成された削孔に対して先端部を挿脱可能な楔部材と、前記楔部材の先端部に形成される傾斜面に対して摺動可能に設けられ、前記削孔への前記楔部材の挿入に伴い前記傾斜面上を相対的に摺動しながら前記削孔の径方向外側に移動して前記削孔の内壁を押圧する、複数の羽根部材と、前記傾斜面同士が向かい合う状態で前記複数の羽根部材を前記削孔の径方向に移動可能に相互に連結し、連結された前記複数の羽根部材を前記楔部材から独立して前記削孔に一括して挿入するとともに前記削孔から一括して抜脱することを可能とする連結機構とを備えることを特徴としている。 One aspect of the present invention is a wedge member that has a tapered shape and can be inserted into and removed from a drilled hole formed in an object to be processed, and an inclined surface formed at the tip of the wedge member. The inner wall of the hole is moved by moving radially outward of the hole while relatively sliding on the inclined surface as the wedge member is inserted into the hole. The plurality of blade members to be pressed are connected to each other so that the inclined surfaces face each other so that the plurality of blade members can move in the radial direction of the drilling hole, and the plurality of blade members connected to each other are connected to the wedge member And a connecting mechanism that enables the simultaneous insertion into the hole and the removal of the hole from the hole .
この発明の一の態様は、先細り形状を有し、処理対象物に形成された削孔に対して先端部を挿脱可能な楔部材と、前記楔部材の先端部に形成される傾斜面に対して摺動可能に設けられ、前記削孔への前記楔部材の挿入に伴い前記傾斜面上を相対的に摺動しながら前記削孔の径方向外側に移動して前記削孔の内壁を押圧する、複数の羽根部材と、前記傾斜面同士が向かい合う状態で前記複数の羽根部材を前記削孔の径方向に移動可能に相互に連結し、連結された前記複数の羽根部材を前記楔部材から独立して前記削孔に一括して挿入するとともに前記削孔から一括して抜脱することを可能とする連結機構とを備え、前記複数の羽根部材として、前記楔部材を挟んで互いに対向配置される第1羽根部材および第2羽根部材が設けられ、前記連結機構は、前記第1羽根部材および前記第2羽根部材を前記削孔の径方向に移動可能にガイドするガイド部と、前記径方向における前記第1羽根部材および前記第2羽根部材の位置を調整する位置調整部とを備えることを特徴としている。 One aspect of the present invention is a wedge member that has a tapered shape and can be inserted into and removed from a drilled hole formed in an object to be processed, and an inclined surface formed at the tip of the wedge member. The inner wall of the hole is moved by moving radially outward of the hole while relatively sliding on the inclined surface as the wedge member is inserted into the hole. The plurality of blade members to be pressed are connected to each other so that the inclined surfaces face each other so that the plurality of blade members can move in the radial direction of the drilling hole, and the plurality of blade members connected to each other are connected to the wedge member And a coupling mechanism that allows the holes to be collectively inserted into and removed from the drilling holes independently of each other, and the plurality of blade members are opposed to each other with the wedge members interposed therebetween. A first blade member and a second blade member to be disposed; Adjusts the position of the first blade member and the second blade member in the radial direction, and a guide portion that guides the first blade member and the second blade member to be movable in the radial direction of the drilling hole. And a position adjustment unit .
Claims (7)
前記楔部材の先端部に形成される傾斜面に対して摺動可能に設けられ、前記削孔への前記楔部材の挿入に伴い前記傾斜面上を相対的に摺動しながら前記削孔の径方向外側に移動して前記削孔の内壁を押圧する、複数の羽根部材と、
前記楔部材を挟むように配置された、前記複数の羽根部材を前記削孔の径方向に移動可能に相互に連結する連結機構と
を備えることを特徴とする割岩工具。 A wedge member having a tapered shape, the tip of which can be inserted into and removed from a hole formed in the object to be processed;
It is provided so as to be slidable with respect to the inclined surface formed at the front end portion of the wedge member, and slides on the inclined surface while relatively sliding on the inclined surface as the wedge member is inserted into the hole. A plurality of blade members that move radially outward to press the inner wall of the hole,
A split rock tool comprising: a coupling mechanism that is arranged so as to sandwich the wedge member and interconnects the plurality of blade members so as to be movable in a radial direction of the drilling hole.
前記連結機構は前記複数の羽根部材の後端側に設けられる割岩工具。 A split rock tool according to claim 1,
The connection mechanism is a split rock tool provided on a rear end side of the plurality of blade members.
前記複数の羽根部材として、前記楔部材を挟んで互いに対向配置される第1羽根部材および第2羽根部材が設けられる割岩工具。 A split rock tool according to claim 1 or 2,
A split rock tool provided with a first blade member and a second blade member which are arranged to face each other with the wedge member interposed therebetween as the plurality of blade members.
前記連結機構は、前記第1羽根部材および前記第2羽根部材を前記削孔の径方向に移動可能にガイドするガイド部と、前記径方向における前記第1羽根部材および前記第2羽根部材の位置を調整する位置調整部とを備える割岩工具。 A split rock tool according to claim 3,
The coupling mechanism includes a guide portion that guides the first blade member and the second blade member so as to be movable in a radial direction of the hole, and positions of the first blade member and the second blade member in the radial direction. A split rock tool comprising a position adjustment unit for adjusting the position.
前記位置調整部は、
前記第1羽根部材および前記第2羽根部材を前記径方向において相互に離間させるように付勢する第1付勢部材と、
前記径方向のうち前記第2羽根部材と反対の第1方向への前記第1羽根部材の移動を規制する第1規制部材と、
前記径方向のうち前記第1羽根部材と反対の第2方向への前記第2羽根部材の移動を規制する第2規制部材とを有し、
前記第1規制部材および前記第2規制部材のうち少なくとも一方は前記径方向に変位可能であり、前記径方向への変位によって前記第1羽根部材および前記第2羽根部材の前記径方向の位置を変更可能である割岩工具。 A split rock tool according to claim 4,
The position adjusting unit is
A first biasing member that biases the first blade member and the second blade member to be spaced apart from each other in the radial direction;
A first regulating member that regulates movement of the first blade member in a first direction opposite to the second blade member in the radial direction;
A second regulating member that regulates movement of the second blade member in a second direction opposite to the first blade member in the radial direction;
At least one of the first restricting member and the second restricting member can be displaced in the radial direction, and the radial position of the first blade member and the second blade member can be determined by the displacement in the radial direction. A split rock tool that can be changed.
前記位置調整部は、
前記第1規制部材と前記第1羽根部材との間に配置されて前記第1羽根部材を前記第1規制部材に対して前記第2方向に付勢する第2付勢部材と、
前記第2規制部材と前記第2羽根部材との間に配置されて前記第2羽根部材を前記第2規制部材に対して前記第1方向に付勢する第3付勢部材と
を有する割岩工具。 A split rock tool according to claim 5,
The position adjusting unit is
A second urging member disposed between the first restricting member and the first blade member and urging the first blade member in the second direction with respect to the first restricting member;
A split rock tool having a third biasing member disposed between the second restriction member and the second blade member and biasing the second blade member in the first direction with respect to the second restriction member. .
前記連結機構により互いに連結された前記複数の羽根部材を前記削孔に挿入する工程と、
前記削孔に挿入された前記複数の羽根部材の間に前記楔部材の先端部を挿入して前記楔部材の傾斜面を前記複数の羽根部材に摺接させながら前記楔部材を前記削孔に圧入して前記削孔の周囲を破砕する工程と
を備えることを特徴とする破砕方法。 A step of preparing the split rock tool according to any one of claims 1 to 6;
Inserting the plurality of blade members connected to each other by the connection mechanism into the drilling hole;
The tip of the wedge member is inserted between the plurality of blade members inserted into the hole, and the wedge member is used as the hole while sliding the inclined surface of the wedge member against the blade members. A crushing method comprising: press-fitting and crushing the periphery of the hole.
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