JP3021584U - 破砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄筋コンクリート製等の構造物（ビル等）の
解体装置の主要部として使用するもので、その鉄筋コン
クリート壁，床，天井，柱等のコンクリート構造材を破
砕するのに、最も能率的にできること。 【解決手段】 固定顎本体２と、可動顎本体３とを開閉
自在として破砕切断機外筺１に設けること。可動顎本体
３の先端には半割り算盤珠状の破砕刃５を設けること。
破砕刃５は小円弧刃先部５ａ₁ を介して略直角状とした
後縁側刃先５ａと、略全体を大円弧状刃先部とした前縁
側刃先５ｂとからなり、前記後縁側刃先５ａが可動顎本
体３の内方側に対向すること。或いは一対の可動顎本体
３，３を開閉自在として破砕切断機外筺１に設け、両可
動顎本体３，３の先端に前記破砕刃５，５を設けるこ
と。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、鉄筋コンクリート製等の構造物（ビル等）の解体装置の主要部とし て使用するもので、その鉄筋コンクリート壁，床，天井，柱等のコンクリート構 造材を破砕するのに、最も能率的にできる破砕機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、鉄筋コンクリート製等の構造物（ビル等）の壁，柱のコンクリート構造 材を破砕するための破砕機が種々存在している。その多くは固定顎と可動顎とを 油圧シリンダ機構等にて開閉自在に設け、その固定顎と可動顎に、これらととも に開閉する切断刃をそれぞれ設けてコンクリート構造材を破砕・切断するもので ある。

【０００３】 その切断刃は最近では半割算盤珠状のものが多く使用されている。この半割算 盤珠状の切断刃の発明は、当該出願人が既に、昭和５６年８月に出願しその後、 特公昭６０−４３５１３号として出願公告され、後に権利化されている。この半 割算盤珠状とした切断刃は、コンクリート構造材を破砕する際に固定顎と可動顎 とで挟んだコンクリート構造材に楔状に食い込み、後はその食い込み深さが深く なるに従い、コンクリート構造材にひびが入り、そのひびが広がりながら、コン クリート構造材が破砕される仕組みとなっている。特に、半割算盤珠状の切断刃 の中でも、その側面形状を完全な半円状とはしないタイプのもので、図１６及び 図１７に示すように、側面形状が台形状で、その前縁側が略直角状で後縁側が円 弧状としたタイプのものが存在するが、このタイプの半割算盤珠状とした破砕刃 では、後縁側の円弧状刃の部分を可動顎の内方に対向して設けている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このような半割算盤珠状の破砕刃では、上述したように、コンクリート構造材 に半割算盤珠状の破砕刃が突きささり同時に切断し、壁，柱等のコンクリート構 造材を破砕することができる。特に、前述の側面形状が台形状で、その前縁側を 略直角状とし、後縁側全体を略円弧状としたタイプでは、固定顎に可動顎を挟ん で、可動顎を閉じたときには、まず後縁側全体からコンクリート構造材に当接し 、コンクリート構造材を破砕することとなる。そして、その円弧状刃面がコンク リート構造材の表面に比較的広い範囲にわたって当接し、その箇所に略瞬間的に ひびを入れながらコンクリート構造材を破砕してゆくことができる。これは、コ ンクリート構造材自体の内部組織が弱くなっているものの場合には極めて有効で ある。

【０００５】 しかし、コンクリート構造材の中でも、特にコンクリート成分の密度が高くな っているものでは、非常に硬いものとなり、破砕時における抵抗は極めて大きく なることがある。このような、特に、硬いコンクリート構造材を破砕するときに は、上記のように、その後縁側全体を略円弧状としたものでは、破砕初期におけ る破砕刃とコンクリート構造材の表面との当接部分が広くなり略線接触状態とな るために、破砕するための力はその線接触状の当接面に分散し、破砕力が単位面 積において小さくなり、破砕が極めて困難になる。さらに、従来タイプとしたも のではコンクリート構造材を破砕する際に、滑りが生じて、固定顎と可動顎から コンクリート構造材がずれてしまうこともしばしば有り、破砕作業を妨げるもの となる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

そこで、考案者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、本考案を、 固定顎本体と、可動顎本体とを開閉自在として破砕切断機外筺に設け、前記可動 顎本体の先端には半割り算盤珠状の破砕刃を設け、該破砕刃は小円弧刃先部を介 して略直角状とした後縁側刃先と、略全体を大円弧状刃先部とした前縁側刃先と からなり、前記後縁側刃先が可動顎本体の内方側に対向してなる破砕機としたり 、或いは、一対の可動顎本体を開閉自在として破砕切断機外筺に設け、両可動顎 本体の先端には半割り算盤珠状の破砕刃を設け、該破砕刃は小円弧刃先部を介し て略直角状とした後縁側刃先と、略全体を大円弧状刃先部とした前縁側刃先とか らなり、前記後縁側刃先が可動顎本体の内方側に対向してなる破砕機としたこと により、構造物を破砕したときに生ずるコンクリート構造材の内でも特に硬いも のであっても、点接触状態による集中荷重方式にて破砕する際に極めて有効であ り、上記課題を解決したものである。

【０００７】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明すると、破砕機は、図１，図 ２等に示すように、主に破砕機外筺１，固定顎本体２及び可動顎本体３から構成 され、まず破砕機外筺１に固定顎本体２が形成され、該固定顎本体２上において 可動顎本体３が開閉動作を行うものである。その可動顎本体３は略中間箇所が破 砕機外筺１に枢支され、該枢支箇所を枢支Ｐ₁ と称する。ここで、固定顎本体２ 及び可動顎本体３の開閉方向において互いに対向する側を固定顎本体２及び可動 顎本体３の作業面側と称し、また該作業面側の反対側を固定顎本体２及び可動顎 本体３の外方側と称する。さらに、固定顎本体２及び可動顎本体３の長手方向と は、破砕機外筺１から外方に突出する方向とし、幅方向はその長手方向に直交す る方向とする。

【０００８】 その固定顎本体２及び可動顎本体３は、内部が中空に形成されたものであって 、可動顎本体３は、図１，図２に示すように、破砕機外筺１の内部に装着されて いるシリンダ４により可動する。該シリンダ４は、図１に示すように、シリンダ 筒体４ａが破砕機外筺１内に破砕機外筺１の垂直面上を回動自在に設けられ、ピ ストンロッド４ｂの先端が可動顎本体３の刃先反対側端に枢支され、該枢支箇所 を枢支部Ｐ₂ と称する。

【０００９】 その固定顎本体２の作業面側には、図１，図２に示すように、長手方向に沿っ て固定顎側切断体６が設けられており、また可動顎本体３の作業面側には長手方 向に沿っ可動顎側切断体７がそれぞれ設けられ、その固定顎本体２上を可動顎本 体３が開閉するときに、これらとともに固定顎側切断体６と可動顎側切断体７と が鋏状に可動して剪断により被切断物を切断することができるものである（図１ ，図４参照）。

【００１０】 その可動顎本体３に、図１，図２及び図３に示すように、破砕刃５が装着され ている。該破砕刃５は算盤珠を略半分とした形状で、その刃先は先端に向かうに 従い次第に細くなっている（図４，図５参照）。そして、その破砕刃５は、前後 方向に沿って断面が偏平であり前後方向の中心より後部側寄りにて最大厚さとな る流線型状をなしている（図５参照）。また、その破砕刃５は、側面より見て前 後方向の後部側を後縁側刃先５ａと称する。また、前方側を前縁側刃先５ｂと称 する。その後縁側刃先５ａは、小円弧刃先部５ａ₁ を介して側面的に見て略直角 状として形成されたものである（図４参照）。

【００１１】 該小円弧刃先部５ａ₁ は、略直角状の後縁側刃先５ａを構成する角部となるも のであるが、その曲率半径は破砕刃５全体から見ると極めて小さいものである。 また、直角状の後縁側刃先５ａは、側面より見て略直角の状態に見えるものであ り、その略直角とは、直角以外に直角に近い鈍角や鋭角も含まれる。また、その 後縁側刃先５ａは前記小円弧刃先部５ａ₁ とともに後端刃先部５ａ₂ と先端刃先 部５ａ₃ とから構成されるものであって、後端刃先部５ａ₂ と先端刃先部５ａ₃ とは小円弧刃先部５ａ₁ を介して連続しており、また先端刃先部５ａ₃ の前方側 はは前縁側刃先５ｂに連続している。

【００１２】 その破砕刃５の後縁側刃先５ａが可動顎本体３の内方に対向するようにして破 砕刃５が可動顎本体３に装着されるものである。この場合に可動顎本体３の内方 とは前記枢支部Ｐ₁ 側のことを言う。即ち、破砕刃５の後縁側刃先５ａが枢支部 Ｐ₁ に近い位置となるようになっている。その破砕刃５の前縁側刃先５ｂの形状 は略全体を大円弧状刃先部からなるものとし、具体的には略４分の１とした円形 状に形成されており、前記後縁側刃先５ａから連続的に形成されている。

【００１３】 図１０は、本考案の第２の実施形態を示すものであり、コンクリート構造材Ｓ を破砕する固定顎本体２と可動顎本体３とで破砕を主目的としたタイプのもので ある。図１１は、第２の実施形態の変形例であり、可動顎本体３に破砕刃５を二 つ前後して設けたものである。図１２及び図１３は本考案の第３の実施形態を示 すものであり、具体的な構造は、固定顎本体２の幅方向一端側には、該固定顎本 体２の長手方向に沿って固定顎側切断体６を装着した立上り部８が形成されてい る。その固定顎本体２の幅方向他端側の先端箇所には先端立上り部９が形成され ている。前記立上り部８及び先端立上り部９の先端箇所には固定顎側突起１０， １０が設けられ、前記可動顎本体３の先端には破砕刃５が設けられている。そし て破砕刃５は、前記固定顎本体２の立上り部８と先端立上り部９の略中間箇所を 通過する仕組みであり、前記固定顎側切断体６と可動顎側切断体７とで剪断作業 を行うようにしたものである。

【００１４】 図１４は、本考案の第４の実施形態を示している。該実施形態では一対の可動 顎本体３，３から構成され、本考案の第１乃至第３の実施形態に示されているよ うな固定顎本体２と可動顎本体３とから構成されたタイプのものではなく、固定 顎本体２が存在しない。その両可動顎本体３，３は、破砕機外筺１内に収容され た二本のシリンダ４にて可動する。その可動顎本体３の長手方向中間部分には二 つの円弧状凹みが形成されたものである。図１５は第４の実施形態の変形例であ って、二つの可動顎本体３，３は一本のシリンダ４にて可動する構造となってい る。即ち一方の可動顎本体３の枢支部Ｐ₂ はシリンダ４のシリンダ筒体４ａの軸 方向端部における連結部分であり、他方の可動顎本体３の枢支部Ｐ₂ は、シリン ダ４のピストンロッド４ｂ先端との連結部分となる。

【００１５】

【実施例】

本考案の第１の実施形態では、固定顎本体２と可動顎本体３とが最大限に開い た状態で破砕刃５の小円弧刃先部５ａ₁ から固定顎本体２の先端との間隔は８７ ０mmとした。また、シリンダ４は軸径１８０mm，ストローク５５mmとした。破砕 試験の方法としては８００mm×８００mmの正方形の鉄筋コンクリート柱を破砕し た。従来タイプ（図１６参照）のものでは、鉄筋コンクリート柱の破砕時に鉄筋 コンクリート柱の表面と破砕刃との間に最初にスベリが生じてしまう。そして、 そのすべりが適当に進んだ後に破砕刃が鉄筋コンクリート柱の表面に食い込み破 砕作業を行う。

【００１６】 本考案では、鉄筋コンクリート柱と破砕刃５との間の滑りは最初に２mm程度生 じるのみで、そのあとは直ぐに破砕刃５が鉄筋コンクリート柱に食い込み、その 食い込み深さが約８mm乃至１２mm嵌入したところでクラックが入る。そのときの 破砕圧力は平均２２８kgf/cm² である。この破砕試験で、本考案では、従来タイ プのものよりも破砕力において約４０％の省エネルギー効果が得られる。

【００１７】

【作用】

本考案にてコンクリート構造材Ｓを破砕するときの、破砕刃５がコンクリート 構造材Ｓに及ぼす力の状態を説明する。図６は、本考案における破砕刃５をの作 用を示すものであり、これに対して図１６，図１７は、従来のタイプの算盤珠状 の破砕刃の装着によるものである。

【００１８】 まず、固定顎本体２と可動顎本体３とで構造物を解体して生じたコンクリート 構造材Ｓをくわえる（図３参照）。次に、可動顎本体３を固定顎本体２に近づけ て、破砕刃５がコンクリート構造材Ｓの表面に当接する。このときに、破砕刃５ はその小円弧刃先部５ａ₁ 付近がコンクリート構造材Ｓの表面に当接する。その 破砕刃５の小円弧刃先部５ａ₁ がコンクリート構造材Ｓの表面に最初に当接する ポイントを当接部Ｑと称する（図６参照）。ここで、コンクリート構造材Ｓを破 砕するときに、まず最初に小円弧刃先部５ａ₁ の範囲が当接する。

【００１９】 そして、当接部Ｑは、小円弧刃先部５ａ₁ の範囲内に存在し、極めて小半径と した小円弧刃先部５ａ₁ の当接部Ｑによるコンクリート構造材Ｓ表面への接触状 態は、点接触状態（略点接触状態を含む）となる（図６参照）。そこで、破砕刃 ５によるコンクリート構造材Ｓへの初期段階では破砕荷重Ｆは小円弧刃先部５ａ ₁ 部分の当接部Ｑによる集中荷重となる。即ち、小円弧刃先部５ａ₁ の当接部Ｑ には破砕荷重Ｆが分散することなく略一箇所に集中することで、表面の固いコン クリート構造材Ｓであっても当接部Ｑを中心として食い込むことができる（図７ 参照）。

【００２０】 これに対して、従来タイプの算盤珠状の破砕刃の装着によるものでは、図１６ 及び図１７に示すように、破砕刃の後縁側の刃先が大きな円弧状の刃先であるた めに、コンクリート構造材Ｓとの当接部Ｑ’は明らかに点接触とはいえず、比較 的広い範囲での線接触となる。従って、破砕荷重Ｆ’はその当接部Ｑ’での線接 触状態による分布荷重状態となり、破砕荷重Ｆ’が分散し、特に表面の固いコン クリート構造材Ｓの破砕には極めて不利である。

【００２１】 次に、本考案においては破砕刃５がコンクリート構造材Ｓに食い込み易い状態 を示すために、後縁側刃先５ａで、前記小円弧刃先部５ａ₁ の当接部Ｑの後縁側 （後端刃先部５ａ₂ 側）における仮想接線Ｌ−Ｌを設定した。そして、破砕刃５ の後縁側刃先５ａがコンクリート構造材Ｓ表面から内部に食い込むときに前記仮 想接線Ｌ−Ｌとコンクリート構造材Ｓの表面とのなす角により食い込み時の作業 効率を示したものである。即ち、図６では仮想接線Ｌ−Ｌとコンクリート構造材 Ｓの表面とのなす角θが大きくなっており、これは、破砕刃５の後縁側刃先５ａ がコンクリート構造材Ｓに食い込むときの角度が大きくなり、小円弧刃先部５ａ ₁ なる集中部が滑りにくくなり、コンクリート構造材Ｓに良好に食い込みができ る。

【００２２】 さらにその仮想接線Ｌ−Ｌは、破砕刃５がコンクリート構造材Ｓに食い込む程 にコンクリート構造材Ｓの表面位置の後縁側刃先５ａの露出箇所での仮想接線Ｌ −Ｌとコンクリート構造材Ｓの表面とがなす角θが次第に大きくなり、滑りにく く、且つ集中的な荷重にて破砕できる。即ち、図６では、まだコンクリート構造 材Ｓに食い込む前の状態で、当接部Ｑがコンクリート構造材Ｓの表面に当たって いる状態を示している。図７では、破砕刃５がコンクリート構造材Ｓの表面より ある程度の深さまで食い込んだときの状態で、破砕刃５の後縁側刃先５ａにおい てコンクリート構造材Ｓ表面との交わる部分の接線Ｌ−Ｌに対する角θ₁ は一層 直角に近づき、θ₁ ＞θとなる。これは、破砕刃５がコンクリート構造材Ｓに食 い込むほどに後縁側刃先５ａの食い込み角度が大きくなり、滑りにくく、集中荷 重にて破砕作業ができるものであり、破砕作業を容易にならしめるものである。

【００２３】 これに対して、従来タイプの算盤珠状の破砕刃の装着によるものでは、図１７ に示すように、破砕刃の後縁側の当接部Ｑ’付近の接線Ｌ’−Ｌ’とコンクリー ト構造材Ｓの表面とのなす角θ’は、約数度程度と比較的小さくなる。即ち、コ ンクリート構造材Ｓへの食い込み角度が浅くなり、その分だけコンクリート構造 材Ｓを破砕する際に前方に滑りやすくなり、且つ破砕刃５の破砕する断面積も分 布荷重となり、大きな動力が必要となる。このために、特に固いコンクリート構 造材Ｓには不利である。

【００２４】 このように、本考案では、コンクリート構造材Ｓの破砕は破砕刃５の当接部Ｑ が点接触であるがゆえに瞬間的におおきな範囲の破砕を行うものではないが、特 に固いコンクリート構造材Ｓの破砕では、破砕の初期段階に当接部Ｑが点接触で あるために破砕荷重Ｆが当接部Ｑに集中し、固いコンクリート構造材Ｓの破砕を 行うものである。

【００２５】 さらに滑りによる破砕理論を別の観点より詳述してみると、従来タイプの破砕 機にてコンクリート構造材Ｓを破砕する際に、破砕力の水平分力が可動顎とコン クリート構造材Ｓとの間に滑りを生じせしめ、そのために破砕効率を低下させる ことがある。これに対して、本考案においても破砕刃５は、コンクリート構造材 Ｓを破砕するときに、破砕荷重Ｆはコンクリート構造材Ｓの表面に対して水平分 力Ｆh と垂直分力Ｆv とを生じ、垂直分力Ｆv は破砕の役割をなすが、水平分力 Ｆh はコンクリート構造材Ｓを水平方向に逃がす力となる。しかし、水平分力Ｆ h が作用するのと略同時に、破砕刃５の小円弧刃先部５ａ₁ の当接部Ｑは集中的 な垂直分力Ｆv がコンクリート構造材Ｓ表面に僅かに食い込むので（図８参照） 、その食い込み箇所にて小円弧刃先部５ａ₁ 部分に水平分力Ｆh に対抗する抵抗 力Ｆr が働き、コンクリート構造材Ｓを破砕するときの逃げを防止することがで きる（図９参照）。

【００２６】

【考案の効果】

請求項１の考案においては、固定顎本体２と、可動顎本体３とを開閉自在とし て破砕機外筺１に設け、前記可動顎本体３の先端には半割り算盤珠状の破砕刃５ を設け、該破砕刃５は小円弧刃先部５ａ₁ を介して略直角状とした後縁側刃先５ ａと、略全体を大円弧状刃先部とした前縁側刃先５ｂとからなり、前記後縁側刃 先５ａが破砕刃５の内方側に対向してなる破砕機としたことにより、まず第１に 特に固いコンクリート構造材Ｓの破砕に好適であるし、第２にその構造は極めて 簡単である等の種々の効果を奏する。

【００２７】 これら複数の効果を詳述すると、破砕刃５の後縁側刃先５ａは、小円弧刃先部 ５ａ₁ を介して略直角状としたものであるから、破砕のためにコンクリート構造 材Ｓの表面に当接した状態は、主に小円弧刃先部５ａ₁ の当接となり、該小円弧 刃先部５ａ₁ が極めて小半径であるがゆえにコンクリート構造材Ｓとの接触状態 は、点接触（略点接触を含む）となる。そこで、破砕刃５によるコンクリート構 造材Ｓへの破砕の初期段階では小円弧刃先部５ａ₁ 部分のコンクリート構造材Ｓ への当接部による集中的な破砕荷重Ｆを得ることができる。即ち、小円弧刃先部 ５ａ₁ のコンクリート構造材Ｓとの当接部には破砕荷重Ｆが分散することなく、 略一箇所に集中することにより、表面の固いコンクリート構造材Ｓであっても破 砕刃５を良好に食い込ませることができるものである。

【００２８】 また、破砕刃５の後縁側刃先５ａで、前記小円弧刃先部５ａ₁ のコンクリート 構造材Ｓとの当接部における食い込むときの食込み角度を大きくすることができ る。即ち、破砕刃５は楔状となってコンクリート構造材Ｓに滑りにくくして食い 込むこととなる。それゆえに、前述の破砕荷重が集中的に作用することと、該集 中箇所が滑りにくくなることとが相乗的に作用して、破砕作業を極めて高効率に できる最大の利点がある。

【００２９】 次に、請求項２の考案においては、一対の可動顎本体３，３を開閉自在として 破砕切断機外筺１に設け、両可動顎本体３，３の先端には半割り算盤珠状の破砕 刃５を設け、該破砕刃５は小円弧刃先部５ａ₁ を介して略直角状とした後縁側刃 先５ａと、略全体を大円弧状刃先部とした前縁側刃先５ｂとからなり、前記後縁 側刃先５ａが可動顎本体３の内方側に対向してなる破砕機としたことにより、両 可動顎本体３，３が可動し、該可動顎本体３，３の動きに伴い破砕刃５，５も可 動することとなり、両側より破砕することで、より破砕力を増加した破砕効率に できる。比較的大きなコンクリート構造材Ｓの破砕に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の側面図

【図２】本考案の斜視図

【図３】固定顎本体と可動顎本体とでコンクリート構造
材をくわえた状態を示す要部側面図

【図４】破砕刃の側面図

【図５】破砕刃の一部断面にした斜視図

【図６】破砕刃の破砕作用を示す拡大側面図

【図７】破砕刃がコンクリート構造材に少し食い込んだ
状態を示す要部側面図

【図８】破砕刃にてコンクリート構造材を破砕するとき
に、破砕刃とコンクリート構造材とが滑りにくいことを
示す要部側面図

【図９】破砕刃にてコンクリート構造材を破砕するとき
に、破砕刃とコンクリート構造材とが滑りにくいことを
示す作用図

【図１０】本考案の第２の実施形態を示す縦断側面図

【図１１】本考案の第２の実施形態の変形例を示す縦断
側面図

【図１２】本考案の第３の実施形態を示す縦断側面図

【図１３】本考案の第３の実施形態を示す要部斜視図

【図１４】本考案の第４の実施形態を示す縦断側面図

【図１５】本考案の第４の実施形態の変形例を示す縦断
側面図

【図１６】従来タイプの側面図

【図１７】従来タイプの作用状態を示す側面図

【符号の説明】

１…破砕切断機外筺 ２…固定顎本体 ３…可動顎本体 ５…破砕刃 ５ａ…後縁側刃先 ５ａ₁ …小円弧刃先部 ５ｂ…前縁側刃先

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定顎本体と、可動顎本体とを開閉自在
   として破砕切断機外筺に設け、前記可動顎本体の先端に
   は半割り算盤珠状の破砕刃を設け、該破砕刃は小円弧刃
   先部を介して略直角状とした後縁側刃先と、略全体を大
   円弧状刃先部とした前縁側刃先とからなり、前記後縁側
   刃先が可動顎本体の内方側に対向してなることを特徴と
   した破砕機。
2. 【請求項２】 一対の可動顎本体を開閉自在として破砕
   切断機外筺に設け、両可動顎本体の先端には半割り算盤
   珠状の破砕刃を設け、該破砕刃は小円弧刃先部を介して
   略直角状とした後縁側刃先と、略全体を大円弧状刃先部
   とした前縁側刃先とからなり、前記後縁側刃先が可動顎
   本体の内方側に対向してなることを特徴とした破砕機。