JP2594626B2 - Crushing method using elastic expansion body - Google Patents

Crushing method using elastic expansion body

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JP2594626B2 JP63260496A JP26049688A JP2594626B2 JP 2594626 B2 JP2594626 B2 JP 2594626B2 JP 63260496 A JP63260496 A JP 63260496A JP 26049688 A JP26049688 A JP 26049688A JP 2594626 B2 JP2594626 B2 JP 2594626B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、岩盤又はコンクリートブロック等の破砕
方法、特には、加圧流体の供給により半径方向外方に膨
張する弾性膨張体を用いて破砕する破砕方法に関するも
のである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for crushing rock or concrete blocks, and more particularly to crushing using an elastic expansion body which expands radially outward by supplying a pressurized fluid. And a crushing method.

(従来の技術及びその問題点) 岩盤、コンクリートブロック等の剛固な被破砕物を破
砕するには、予めそれらに穿孔された孔に、例えば、ダ
イナマイト等の爆破薬を挿入して爆発させ、その爆発力
により破砕する方法がある。
(Conventional technology and its problems) In order to crush rigid objects to be crushed such as rock and concrete blocks, for example, a blasting agent such as dynamite is inserted into holes drilled in advance and exploded. There is a method of crushing by the explosive power.

しかしながら、ダイナマイトを用いる従来の方法にあ
っては、その取り扱い及び保管には特別の資格並びに慎
重さが要求されるばかりでなく、爆破時には爆風等の影
響を免れるため、その周囲での作業を中止して退避しな
ければならず、また極めて大きな騒音が発生する等の問
題がある。
However, in the conventional method using dynamite, special qualifications and prudence are required for handling and storage, and work around the area is stopped to avoid the effects of blasts etc. at the time of blasting And there is a problem that extremely loud noise is generated.

一方、このような問題を解決すべく、化学薬品を穿孔
部に注入し、それら薬品の化学反応に基づく膨張現象に
より岩盤やコンクリートブロックを破砕する方法も提案
されている。しかしながら、化学反応を利用するこの方
法は、各薬品を正確に計量しなければならず、また化学
反応が急速に進行するため、取り扱いに習熟する必要が
ある等、作業効率が悪いと言う問題があった。
On the other hand, in order to solve such a problem, a method has been proposed in which a chemical is injected into a perforated portion and a rock or a concrete block is crushed by an expansion phenomenon based on a chemical reaction of the chemical. However, this method using a chemical reaction has a problem that it is necessary to accurately measure each chemical and that the chemical reaction proceeds rapidly, so that it is necessary to master the handling, and the work efficiency is poor. there were.

更に、油圧装置を用いて楔を強制的に挿入する方法も
あるが、油圧装置はそれ自身高価なものであり、一般に
占有面積が大きく、頻繁にメインテナンスを行わなけれ
ばならず、また作動油の漏洩により周囲が汚染される等
の問題があった。
Further, there is a method of forcibly inserting a wedge using a hydraulic device. However, the hydraulic device is expensive in itself, generally occupies a large area, requires frequent maintenance, and requires a large amount of hydraulic oil. There were problems such as contamination of the surroundings due to leakage.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
り、取り扱いが容易であり、且つ安価な破砕方法を提供
することをその目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to provide an inexpensive crushing method that is easy to handle.

(課題を解決するための手段) この目的を達成するため、本発明方法にあっては、ゴ
ム又はゴム状弾性材料よりなる管状体と、管状体の外周
に配設され管状体の軸線に対して静止角(54゜44′)よ
り小さな角度で伸長率の大きなコードを互いに交差させ
たバースト防止層と、バースト防止層の外周に配設され
管状体の軸線に対して静止角より小さな角度をなして耐
張力に優れたコードを互いに交差させた補強層と、補強
層の外周に配設されたゴム又はゴム状弾性材料よりなる
外皮層と、それら管状体、バースト防止層、補強層及び
外皮層の両端開口部を互いに封止合着する口金部材とを
具え、口金部材に設けた給排孔を介しての管状体内への
加圧流体の供給により、管状体の軸線方向への収縮を伴
ってその半径方向外方に膨張する弾性膨張体を、岩盤、
コンクリートブロック等の被破砕物に形成された穿孔部
に挿入し、口金部材の給排孔を介してその管状体内に加
圧流体を供給して半径方向外方に膨張させ被破砕物を破
砕する。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve this object, in the method of the present invention, a tubular body made of rubber or a rubber-like elastic material is provided with respect to an axis of the tubular body which is disposed on the outer periphery of the tubular body. A burst prevention layer in which cords having a high elongation rate cross each other at an angle smaller than the static angle (54 ゜ 44 '), and an angle smaller than the static angle with respect to the axis of the tubular body disposed around the outer periphery of the burst anti-static layer. A reinforcing layer in which cords having excellent tensile strength intersect each other, a skin layer made of rubber or a rubber-like elastic material disposed on the outer periphery of the reinforcing layer, and a tubular body, a burst prevention layer, a reinforcing layer, and an outer layer. A base member that seals and attaches both ends of the skin layer to each other, and by supplying a pressurized fluid to the tubular body through a supply / discharge hole provided in the base member, shrinks the tubular body in the axial direction. The elastic expansion body that expands radially outward with it , Bedrock,
It is inserted into the perforated part formed in the object to be crushed, such as a concrete block, and the pressurized fluid is supplied to the tubular body through the supply and discharge holes of the mouthpiece member to expand radially outward to crush the object to be crushed. .

(実施例) 以下、図面を参照して本発明方法について説明する。(Example) Hereinafter, the method of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明方法に供される弾性膨張体10を一部
破断して示す斜視図であり、12は管状体を、14は管状体
の外周に配設されるバースト防止層を、そして16はバー
スト層の外周に配設される補強層をそれぞれ示してあ
る。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an elastic inflatable body 10 used in the method of the present invention, in which 12 is a tubular body, 14 is a burst prevention layer disposed on the outer periphery of the tubular body, Reference numeral 16 denotes a reinforcing layer disposed on the outer periphery of the burst layer.

管状体12は、その内部空間12aに適用された加圧流体
の透過を阻止し、また径方向への変形を許容し得るゴム
又はゴム状弾性材料よりなる。
The tubular body 12 is made of rubber or a rubber-like elastic material capable of preventing permeation of the pressurized fluid applied to the internal space 12a and allowing radial deformation.

この管状体12の外周に配設されるバースト防止層14
は、管状体の軸線に対しいわゆる静止角(54゜44′)以
下、好ましくは5゜〜25゜の初期設定角度で巻回された
伸長率の大きなコードを層状に、少なくとも一対として
互いに交差させて配設したものであり、管状体への内圧
の適用に伴う管状体12の最大膨径時において静止角に至
る相対運動をおこなうことにより管状体の膨径変形を許
容すると共に、当該管状体12が、後述するその外方に配
設される補強層を介して外方に突出してバーストするの
を阻止するものである。
Burst prevention layer 14 arranged on the outer periphery of this tubular body 12
Are formed by laminating cords having a high elongation rate wound at an initial angle of not more than a so-called static angle (54 ° 44 ′), preferably 5 ° to 25 ° with respect to the axis of the tubular body, in a layered manner, and intersecting each other as at least one pair. When the tubular body 12 undergoes the maximum bulging due to the application of the internal pressure to the tubular body, the tubular body 12 performs a relative movement to a stationary angle to allow the bulging deformation of the tubular body. Numeral 12 protrudes outward through a reinforcing layer disposed on the outside, which will be described later, to prevent burst.

このバースト防止層14を構成する伸長率の大きなコー
ドとしては、種々のものが考えられるが、補強層より伸
びの大きい、たとえばナイロン繊維よりなるコード若し
くはそれらよりなるコードファブリック、更には高強伸
度ゴムを使用することが好ましい。なお、それらコード
は、補強層16を形成するコード層よりも伸長率の大きな
ものを用いることが好ましい。しかしながら、上記コー
ドに限定されるものではなく、例えば、そのコードが上
記初期設定角度となるように予め編み組まれた編組み補
強構造体を用いることができる。
Various cords having a large elongation rate can be considered as the cord constituting the burst prevention layer 14, and cords having a larger elongation than the reinforcing layer, for example, cords made of nylon fibers or cord fabrics made of them, and further high-strength rubbers It is preferred to use It is preferable to use those cords having a higher elongation than the cord layer forming the reinforcing layer 16. However, the present invention is not limited to the above-described cord, and for example, a braided reinforcing structure pre-braided so that the cord has the above-mentioned initial setting angle can be used.

これに対し、バースト防止層14の外周には、例えば、
芳香族ポリアミド繊維、ナイロン繊維等よりなる高張力
繊維コード若しくはスチールコード又はそれらよりなる
コードファブリックのような耐張力に優れた少なくとも
一対のコード層を、バースト防止層14と同様に、管状体
12の軸線に対して静止角以下、好ましくは管状体の軸線
に対して5゜〜25゜の角度で巻回すると共に、それぞれ
のコード層の各コード16,16が互いに交差するように配
設する。
On the other hand, on the outer periphery of the burst prevention layer 14, for example,
A high tension fiber cord or a steel cord made of an aromatic polyamide fiber, a nylon fiber or the like, or at least a pair of cord layers having excellent tensile strength such as a cord fabric made of the same, as in the burst prevention layer 14, a tubular body.
It winds at an angle of less than the static angle with respect to the 12 axes, preferably at an angle of 5 ° to 25 ° with respect to the axis of the tubular body, and is disposed so that the cords 16, 16 of the respective cord layers cross each other. I do.

ちなみに、初期設定角度を0゜から25゜の範囲で変化
させた上記構造を有するものに加圧流体を適用し、管状
体がバースト防止層及び補強層を介して外方に突出しバ
ーストした時の加圧流体の圧力、つまりバースト圧力を
調べたところ、第2図に示すような結果を得た。なお、
管状体12としては、内径8mm、厚さが2mmのゴム製のもの
を、バースト防止層としては、1cm当たり22本のナイロ
ンコードを4層に配設したものを、補強層としては、1c
m当たり6.5本のケブラー製コードが2層に配設されたも
のをそれぞれ用いた。
By the way, when the pressurized fluid is applied to the one having the above structure in which the initial setting angle is changed in the range of 0 ° to 25 °, when the tubular body protrudes outward through the burst prevention layer and the reinforcing layer and bursts, When the pressure of the pressurized fluid, that is, the burst pressure, was examined, the results shown in FIG. 2 were obtained. In addition,
The tubular body 12 is made of rubber having an inner diameter of 8 mm and a thickness of 2 mm, the burst prevention layer is a layer in which 22 nylon cords per cm are arranged in four layers, and the reinforcing layer is 1c.
Each of 6.5 Kevlar cords arranged in two layers per m was used.

この図から明らかなように、耐バースト圧を考慮した
ならば、補強層の初期編み組み角度を5゜〜25゜の範囲
に設定すれば有利であることが判明した。なお、このこ
とは、バースト防止層14にあってもよ同様である。
As is apparent from this figure, it has been found that it is advantageous to set the initial braid angle of the reinforcing layer in the range of 5 ° to 25 ° in consideration of the burst pressure resistance. Note that the same applies to the burst prevention layer 14.

さらに、この実施例にあっては、補強層16として互い
に交差して配設された一対のコード層を用いたが、管状
体に適用される加圧流体の圧力の大きさに応じてその数
を増加できることは勿論であり、バースト防止層14と同
様に、上述した繊維又はスチールコードを初期設定角度
に編み組んだ編組み補強構造体を補強層として用いるこ
ともできる。
Further, in this embodiment, a pair of cord layers arranged to intersect with each other is used as the reinforcing layer 16, but the number of the cord layers depends on the magnitude of the pressure of the pressurized fluid applied to the tubular body. As a matter of course, a braided reinforcing structure in which the above-described fibers or steel cords are braided at an initially set angle can be used as the reinforcing layer, similarly to the burst prevention layer 14.

次いで、この補強層16の外周に、これもゴム又はゴム
状弾性材料よりなる管状体の膨張変形を阻害することの
ない外皮層18を設け、補強層16が被破砕物表面と直接的
に接触することにより損傷するのを防止すると共に、弾
性膨張体10としての外径寸法を調整するものとする。
Next, on the outer periphery of the reinforcing layer 16, an outer skin layer 18 which does not inhibit the expansion and deformation of the tubular body also made of rubber or a rubber-like elastic material is provided, and the reinforcing layer 16 comes into direct contact with the surface of the crushed object. By doing so, it is possible to prevent damage and adjust the outer diameter of the elastic expansion body 10.

そして、第1図には簡略のため、その一方のみ示す
が、管状体12、バースト防止層14、補強層16、そして外
皮層18のそれぞれの開口端部を封止する口金部材20を設
ける。
Although only one of them is shown in FIG. 1 for simplicity, a base member 20 for sealing the open ends of the tubular body 12, the burst prevention layer 14, the reinforcing layer 16, and the outer skin layer 18 is provided.

口金部材20としては種々の形式のものが考えられる
が、例えば、管状体12の内径にほぼ等しいか、或はそれ
より僅かに大きな直径の中実ロッドを挿入し、外皮層18
の外方から環状をした金具をかしめ加工することによ
り、口金部材及び管状体、バースト防止層、補強層そし
て外皮層を一体的に合着する構造のものとすることがで
きる。なお、それら口金部材20の少なくとも一方には、
管状体の内部空間12aに加圧流体を供給し、又そこから
加圧流体を排出することができるよう給排孔22を設ける
ものとする。
Various types of cap members 20 are conceivable.For example, a solid rod having a diameter substantially equal to or slightly larger than the inner diameter of the tubular body 12 is inserted and the outer skin layer 18 is inserted.
By crimping the annular metal fitting from the outside, a structure in which the base member, the tubular body, the burst prevention layer, the reinforcing layer, and the outer skin layer are integrally bonded can be obtained. In addition, at least one of the base members 20 includes
A supply / discharge hole 22 is provided so that a pressurized fluid can be supplied to and discharged from the internal space 12a of the tubular body.

次にこの弾性膨張体10を用いて、岩盤、コンクリート
ブロック等の剛固な被破砕物を破砕する様子を第3図を
参照しながら説明する。
Next, a state of crushing a rigid object to be crushed such as a bedrock or a concrete block using the elastic expansion body 10 will be described with reference to FIG.

第3図(a)に示したように、被破砕物24には予め下
孔24aが穿孔されているものとする。その穿孔部24aに、
上述した構造を有する弾性膨張体10を挿入するが、弾性
膨張体にはその口金部材20に適当な操作圧力源、例えば
コンプレッサ26に接続された管路28が接続されており、
一方この管路28の中間部には、弾性膨張体10への加圧水
の給排を司る制御手段30が設けられているものとする。
この様子を第3図(a)に示す。
As shown in FIG. 3 (a), it is assumed that a pilot hole 24a is previously drilled in the material 24 to be crushed. In the perforated part 24a,
The elastic inflatable body 10 having the above-described structure is inserted.The elastic inflatable body is connected to a suitable operating pressure source for the base member 20, for example, a pipeline 28 connected to a compressor 26.
On the other hand, it is assumed that control means 30 for controlling the supply and discharge of the pressurized water to the elastic expansion body 10 is provided at an intermediate portion of the pipe 28.
This situation is shown in FIG.

まず、制御手段30を調整し、弾性膨張体10を構成する
管状体12の内部空間12a内に加圧水を供給すると、管状
体の外周に配設した補強層16及びバースト防止層14の初
期編み組み角度の静止角に至るそれら各層の拡大に伴っ
て、管状体12はその軸線方向に収縮すると共に、半径方
向外方に膨張し被破砕物24を穿孔部内方から外方に押圧
するので、被破砕物24はその圧力に耐えられることがで
きなくなり、ついには破砕される。
First, when the control means 30 is adjusted and pressurized water is supplied into the internal space 12a of the tubular body 12 constituting the elastic inflatable body 10, the initial braid of the reinforcing layer 16 and the burst prevention layer 14 disposed on the outer periphery of the tubular body are provided. As each of the layers expands to an angle of rest, the tubular body 12 contracts in its axial direction, expands radially outward, and presses the crushed material 24 from the inside of the perforated portion to the outside. The crushed material 24 cannot withstand the pressure and eventually crushes.

なお、ここで注意することは、弾性膨張体10がいわゆ
る完全膨張型であるので、その内部に適用された加圧水
の有するエネルギーが殆どその膨張運動に適用されるこ
ととなるので、極めて効率の良い破砕作業を行うことが
できる。
It should be noted here that since the elastic expander 10 is a so-called fully expandable type, almost all the energy of the pressurized water applied to the inside thereof is applied to the expansion movement, so that it is extremely efficient. Crushing work can be performed.

そして、被破砕物の破砕が完了したならば、制御手段
30を作動させて弾性膨張体内部から加圧水を排出する
と、もはや弾性膨張体10には内部圧力が作用しないの
で、弾性膨張体は柔軟なものとなる。それゆえ、その取
り扱いが極めて容易となる。なお、弾性膨張体10への加
圧流体の給排は手動としても良く、或いは自動的に行う
よう構成しても良い。
When the crushing of the crushed object is completed, the control means
When the pressurized water is discharged from the inside of the elastic expansion body by operating 30, the internal pressure no longer acts on the elastic expansion body 10, so that the elastic expansion body becomes flexible. Therefore, the handling is extremely easy. The supply and discharge of the pressurized fluid to and from the elastic expansion body 10 may be performed manually or may be performed automatically.

なお、本発明は、これら実施例に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲内で様々な変更が可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to these embodiments, and various changes can be made within the scope of the claims.

(発明の効果) 以上詳述したように、本発明方法によれば、単に加圧
流体を弾性膨張体の内部空間に適用することにてそれを
膨径変形させ、岩盤やコンクリートブロック等の被破砕
物を、爆風や騒音を伴うことなく破砕することができる
ので、破砕作業に際しての爆風や騒音に起因する周辺へ
の影響を考慮する必要がなく、安全かつ静かな破砕作業
を行うことができる。しかも、薬品の正確な計量な習熟
する必要もないので、その取り扱いが容易であり、また
様々の作業条件下で適用することができるなど数多くの
利点を有している。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the method of the present invention, the pressurized fluid is simply applied to the internal space of the elastic inflatable body to expand and deform the elastic inflatable body. Since crushed materials can be crushed without blast or noise, there is no need to consider the impact on the surroundings due to blast or noise during crushing work, and safe and quiet crushing work can be performed . In addition, since there is no need to master the accurate measurement of chemicals, there are many advantages such as easy handling and application under various working conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明方法に適用して好適な弾性膨張体を一
部破断して示す図、 第2図は、第1図に示す弾性膨張体における補強層の初
期設定角度と耐バースト圧との関係を示す図、そして 第3図(a)及び(b)は、本発明方法により破砕する
様子を模式的に示す図である。 10……弾性膨張体、12……管状体 12a……内部空間、14……バースト防止層 16……補強層、18……外皮層 20……口金部材、22……給排孔 24……被破砕物、26……操作圧力源 28……管路、30……制御手段
FIG. 1 is a partially cutaway view of an elastic expansion body suitable for application to the method of the present invention, and FIG. 2 is an initial setting angle and burst pressure resistance of a reinforcing layer in the elastic expansion body shown in FIG. FIGS. 3 (a) and 3 (b) are diagrams schematically showing the state of crushing by the method of the present invention. 10 elastic elastic body, 12 tubular body 12a internal space, 14 anti-burst layer 16 reinforcing layer, 18 outer skin layer 20 base member, 22 supply / discharge hole 24 Material to be crushed, 26 ... Operating pressure source 28 ... Pipe line, 30 ... Control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 潤田 久也 東京都中央区京橋1丁目10番1号 株式 会社ブリヂストン内 (72)発明者 斉藤 秀明 東京都中央区京橋1丁目10番1号 株式 会社ブリヂストン内 (56)参考文献 特開 昭61−117397(JP,A) 実開 昭62−16192(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hisaya Junta 1-10-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Inside Bridgestone Corporation (72) Inventor Hideaki Saito 1-10-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Bridgestone Corporation (56) References JP-A-61-117397 (JP, A) JP-A-62-16192 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ゴム又はゴム状弾性材料よりなる管状体
と、管状体の外周に配設され管状体の軸線に対して静止
角(54゜44′)より小さな角度で伸長率の大きなコード
を互いに交差させたバースト防止層と、バースト防止層
の外周に配設され管状体の軸線に対して静止角より小さ
な角度をなして耐張力に優れたコードを互いに交差させ
た補強層と、補強層の外周に配設されたゴム又はゴム状
弾性材料よりなる外皮層と、それら管状体、バースト防
止層、補強層及び外皮層の両端開口部を互いに封止合着
する口金部材とを具え、口金部材に設けた給排孔を介し
ての管状体内への加圧流体の供給により、管状体の軸線
方向への収縮を伴ってその半径方向外方に膨張する弾性
膨張体を、岩盤、コンクリートブロック等の被破砕物に
形成された穿孔部に挿入し、口金部材の給排孔を介して
その管状体内に加圧流体を供給して半径方向外方に膨張
させて被破砕物を破砕することを特徴とする弾性膨張体
を用いた破砕方法。
1. A tubular body made of rubber or a rubber-like elastic material, and a cord having a large elongation at an angle smaller than a static angle (54 ゜ 44 ′) with respect to an axis of the tubular body, the cord being provided on the outer periphery of the tubular body. A burst prevention layer intersecting with each other, a reinforcement layer disposed on the outer periphery of the burst prevention layer and intersecting cords excellent in tensile strength at an angle smaller than a static angle with respect to the axis of the tubular body, and a reinforcement layer; An outer skin layer made of rubber or a rubber-like elastic material disposed on the outer periphery of the base member, and a base member for sealing and joining the both ends of the tubular body, the burst prevention layer, the reinforcing layer, and the outer skin layer to each other; By supplying a pressurized fluid into the tubular body through a supply / discharge hole provided in the member, the elastic inflatable body that expands radially outward with shrinkage in the axial direction of the tubular body is formed into a rock, a concrete block. Into the perforated part formed in the material to be crushed. A crushing method using an elastic expanding body, characterized in that a pressurized fluid is supplied into the tubular body through a supply / discharge hole of a base member to expand radially outward to crush the object to be crushed. .
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