JP7087251B1 - 小割用工具および小割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大割破砕物を効率的に小割することができる小割用工具および当該工具を用いた小割方法を提供する。【解決手段】この発明では、大割破砕物を小割するための小割用工具は、大割破砕物を上方から覆いながら近接可能に設けられる台座と、台座の下面から突設される、少なくとも３つ以上の破砕部と、を備えている。３つ以上の破砕部は、それぞれ下方に向かって先細りした先端部を有するとともに、台座の下面内で二次元的に分散配置されている。そして、大割破砕物の上方から台座が大割破砕物に近接することで、台座の近接方向と直交する仮想面内において、複数の破砕部の先端部が互いに異なる位置で大割破砕物を打撃する。【選択図】図１

Description

この発明は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物を破砕した際に生じる比較的大きな破片（以下「大割破砕物」という）を小割するための小割用工具および当該工具を用いた小割方法に関するものである。

例えば岩盤破砕を伴う現場では、発破や本願発明者が開発した楔式岩盤破砕機（特許文献１）によって岩盤を破砕するが、破砕粒度はある程度の分布を持ち、大割破砕物はそのままでは大き過ぎ、搬出作業に支障を来す。このため、岩盤破砕後に、大割破砕物を更に小さく破砕する、いわゆる小割作業が行われることがある。

特許第６３８７５０５号

上記現場では、油圧ブレーカーのチゼルにより小割作業を行っているが、必ずしも効率的であるとはいえない。というのも、大割破砕物の大きさ、形状や表面状態などは多様であり、しかもチゼルは大割破砕物に対してスポット状または線状に打撃するからである。より詳しくは、チゼルの打撃力が大割破砕物の重心に向かうようにチゼルの先端が大割破砕物に当接する場合、比較的安定して大割破砕物を小割することができる。しかしながら、上記打撃力の方向が重心から外れると、チゼル先端が大割破砕物の表面を滑ったり、大割破砕物が傾いたりして打撃力が大割破砕物に十分に伝わらないことがある。このような場合、大割破砕物に対するチゼルの位置や姿勢などを再設定する必要があり、これが作業効率を低下させる主要因のひとつになっている。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、大割破砕物を効率的に小割することができる小割用工具および当該工具を用いた小割方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、大割破砕物を小割する小割用工具であって、大割破砕物を上方から覆いながら近接可能に設けられる台座と、台座の下面から突設される、少なくとも３つ以上の破砕部と、を備え、３つ以上の破砕部は、それぞれ下方に向かって先細りした先端部を有するとともに、台座の下面内で二次元的に分散配置され、大割破砕物の上方から台座が大割破砕物に近接することで、台座の近接方向と直交する仮想面内において、複数の破砕部の先端部が互いに異なる位置で大割破砕物を打撃することを特徴としている。

また、本発明の第２態様は、小割用工具を用いて大割破砕物を小割する小割方法であって、大割破砕物の上方に小割用工具を配置する工程と、台座に対して下方に向けた外力を付与することで、仮想面内において互いに異なる位置で複数の破砕部の先端部により大割破砕物を打撃して破砕する工程と、を備えることを特徴としている。

以上のように、本発明によれば、大割破砕物を効率的に小割することができる。

本発明に係る小割用工具および当該工具を用いた小割方法の第１実施形態を示す図である。 小割用工具の縦断面、横断面および下方から見た平面を示す図である。 図１および図２に示す小割用工具を用いた小割方法を模式的に示す図である。 本発明に係る小割用工具の第２実施形態を示す図である。 本発明に係る小割用工具の第３実施形態を示す図である。

図１は本発明に係る小割用工具および当該工具を用いた小割方法の第１実施形態を示す図である。また、図２は小割用工具を示す図であり、同図（ａ）が小割用工具の縦断面を示し、同図（ｂ）が同図（ａ）のＢ－Ｂ線矢視断面図であり、同図（ｃ）が小割用工具をＣ－Ｃ線から見た平面を示す図である。なお、理解容易の目的で、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。

この小割用工具１は、図１に示すように、岩盤破砕を伴う現場において使用されるバックホウ等の建設車両１００に取り付けられ、岩盤を破砕した際に発生する大割破砕物２００を更に小さく破砕するための工具である。より詳しくは、建設車両１００のアーム１０１にブラケット１０２を介して油圧ブレーカー１０３が取り付けられている。この油圧ブレーカー１０３はブレーカー本体（図示省略）を備えている。また、このブレーカー本体は、中央部にシリンダーを有している。そして、不図示の油圧供給源から切換弁を介してシリンダーへ圧油を供給することにより、シリンダー内に摺嵌されるピストンが軸方向に前後進可能になっている。

ブレーカー本体の先端部（図１の下方側端部）に、小割用工具１が装着される。この小割用工具１は、図１および図２に示すように、略平板状の台座２を有している。この台座２の上面２１の中央部に対し、シャフト部材３が固着されている。シャフト部材３は上下方向に延設された円柱形状を有している。シャフト部材３の上端部は、ブレーカー本体に対して着脱自在な形状に仕上げられている。また、シャフト部材３の下端面が台座２の上面２１に密着した状態でシャフト部材３が固定されている。本実施形態では、シャフト部材３の台座２への固定を強固なものとするために、芯材４および補強リブ部材５が用いられている。

台座２の中央部には貫通孔２２（図１）が設けられている。この貫通孔２２の下方開口は上方開口よりも広く設けられている。そして、貫通孔２２の内周面のうち下方領域では、上方に進むにしたがって開口径が徐々に狭くなる、いわゆる逆すり鉢形状を有するとともに中央領域で上方開口と同一内径を有するように貫通孔２２は仕上げられている。一方、芯材４は皿ネジに類似した形状を有しており、その上端部が上方開口と同一径に仕上げられた円柱部位であるのに対し、下端部が貫通孔２２の下方領域（逆すり鉢形状を有する部位）に嵌合可能な形状に仕上げられている。この芯材４が貫通孔２２を介して台座２の下方から挿入され、その上端部がシャフト部材３の下端中央部に設けられた嵌合孔に挿入されるとともに下端部が台座２に係止される。これにより、台座２とシャフト部材３とが上下方向において強固に連結される。しかも、図２（ｂ）に示すように、台座２とシャフト部材３の連結部位に沿って溶接６が施されている。また、同溶接６によって、シャフト部材３の下端側面の周囲に配置された４枚の補強リブ部材５が台座２とシャフト部材３と連結され、水平方向からシャフト部材３を補強している。

台座２の下面２３は、地面に置かれた大割破砕物２００や積み上げられた大割破砕物２００の全体あるいは一部を上方から覆うことが可能な平面サイズを有している。この下面２３から下方に複数（本実施形態では５本）の破砕部７が突設されている。これらの破砕部７は四角錐形状で、しかも同一寸法を有している。そして、図２に示すように、先細りした先端部を下方に向けた状態で、破砕部７の後端部（上端部）が下面２３に形成された凹部２３１に嵌入された状態で溶接８により固着されている。また、図２の右下図面に示すように、５本の破砕部７のうち台座２の下面中央部から突設される破砕部７ａが本発明の「中央破砕部」の一例に相当している。また、残りの破砕部７ｂ～７ｅが、台座２を下方から見た平面視で、中央破砕部７ａを中心として対称配置されている。このように５本の破砕部７は台座２を下方から見た平面視で、マトリックス状に配置されており、つまり台座２の下面２３内で二次元的に分散配置されている。したがって、次に説明するように、上記のように構成された小割用工具１を大割破砕物２００の上方から下降させると、５本の破砕部７のうち複数の破砕部７が大割破砕物２００に当接し、大割破砕物２００の破砕に寄与する。

図３は、図１および図２に示す小割用工具を用いた小割方法を模式的に示す図である。なお、図３中の符号「Ｘ」は大割破砕物２００の重心を示している。小割用工具１のシャフト部材３の上端部がブレーカー本体に装着される、小割用工具１が建設車両１００に着された状態で、作業員が建設車両１００を操作して大割破砕物２００の上方に小割用工具１を位置させる。そして、作業員の建設車両１００の操作により、小割用工具１が上方から大割破砕物２００に近接すると、小割用工具１の破砕部７が大割破砕物２００に当接する。例えば図３（ａ）に示すように、大割破砕物２００の頂部が凸部形状を有する場合、破砕部７の一つ（ここでは、中央破砕部７ａと仮定する）のみが大割破砕物２００に当接する。この当接初期状態は、チゼルを用いた場合に類似している。したがって、作業員の建設車両１００の操作により小割用工具１が下降したときに、チゼルの場合と同様に、同図（ｂ）、（ｃ）中の破線矢印で示すように、大割破砕物２００が回転して傾いたり、中央破砕部７ａの先端部が大割破砕物２００の表面を滑ったりする。また、両者が同時に発生することもある。

しかしながら、このように小割用工具１と大割破砕物２００との相対位置関係が変化したとしても、中央破砕部７ａ以外の破砕部７（同図（ｂ）、（ｃ）では、破砕部７ｂ）が追加的に当接する。つまり、台座２の近接方向Ｙと直交する仮想面内（図３紙面と直交する面内）において、複数の破砕部７が大割破砕物２００と当接しながらブレーカー本体からシャフト部材３を介して当該破砕部７に与えられる外力が大割破砕物２００に与えられる。つまり、シャフト部材３が本発明の「外力伝達部」として機能し、上記外力を用いて複数の破砕部７の先端部が互いに異なる位置で大割破砕物２００を打撃する。その結果、大割破砕物２００を安定して打撃して図１に示すように大割破砕物２００を細かく破砕することができる。

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、５個の破砕部７を、台座２を下方から見た平面視で、マトリックス状および中央破砕部７ａを中心として対称に二次元的に分散配置しているが、破砕部７の配置態様はこれに限定されるものではなく、ランダムに二次元的に分散配置してもよい。

また、破砕部７の個数は「５」に限定されるものではなく、少なくとも３個以上の破砕部７を台座２の下面２３内で二次元的に分散配置することで、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

また、上記実施形態では、各破砕部７を台座２の下面２３に溶接８により固定しているが、固定方式は溶接に限定されるものではなく、任意である。また、破砕部７を全体的に台座２の下面２３に固定しているが、破砕部７による大割破砕物２００の打撃により破砕部７の先端部が摩耗することを考慮して破砕部７を分割構造で構成してもよい。例えば図４に示す台座２に固定された破砕ベース部位７１と、破砕ベース部位７１に対して下方側より着脱自在なツース部位７２と、破砕ベース部位７１およびツース部位７２に挿通されて両者を連結する連結ピン７３とを有するように、破砕部７を構成してもよい（第２実施形態）。

また、上記実施形態では、四角錐形状の破砕部７を用いているが、破砕部７の形状はこれに限定されるものでなく、下方に向かって先細りした先端部を有する形状であればよく、例えば図５に示すように円錐形状の破砕部７を用いてもよい（第３実施形態）。また、小割用工具１に装備される破砕部７の全部を同一寸法とすることは必須ではなく、形状や寸法を相違させてもよい。例えば台座２の下面２３からの中央破砕部７ａの突出量が周辺の破砕部７ｂ～７よりも短くように破砕部７を構成してもよい。

また、上記実施形態では、台座２の下面を略水平面に仕上げているが、下面形状はこれに限定されるものではなく、例えば湾曲面であってもよい。

さらに、上記実施形態では、岩盤掘削現場で発生した大割破砕物２００を破砕対象としているが、その他の現場、例えば道路解体現場や建造物解体現場などで発生する大割破砕物を破砕する際にも、本発明に係る小割用工具を使用することで小割作業を効率的に行うことができる。

この発明は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物を破砕した際に生じる大割破砕物を小割するための小割技術全般に適用することができる。

１…小割用工具
２…台座
３…シャフト部材（外力伝達部）
７…破砕部
７ａ…中央破砕部
２３…（台座の）下面
７１…破砕ベース部位（破砕部）
７２…ツース部位（破砕部）
２００…大割破砕物
Ｙ…近接方向

Claims (4)

1. 大割破砕物を小割する小割用工具であって、
   前記大割破砕物を上方から覆いながら近接可能に設けられる台座と、
   前記台座の下面から突設される、少なくとも３つ以上の破砕部と、を備え、
   前記３つ以上の破砕部は、それぞれ下方に向かって先細りした先端部を有するとともに、前記台座の下面内で二次元的に分散配置され、
   前記大割破砕物の上方から前記台座が前記大割破砕物に近接することで、前記台座の近接方向と直交する仮想面内において、複数の前記破砕部の先端部が互いに異なる位置で前記大割破砕物を打撃する
   ことを特徴とする小割用工具。
2. 請求項１に記載の小割用工具であって、
   前記台座の中央部から上方に延設され、下方に向けて付与される外力を前記台座に伝えることで複数の前記破砕部の先端部で前記大割破砕物を打撃する外力伝達部をさらに備え、
   前記３つ以上の破砕部のうちの１つは、前記台座の下面中央部から突設される中央破砕部であり、残りの前記破砕部は、前記台座を下方から見た平面視で、前記中央破砕部を中心として対称配置されている小割用工具。
3. 請求項１または２に記載の小割用工具であって、
   前記破砕部は、前記台座に固定された破砕ベース部位と、前記破砕ベース部位に対して下方側より着脱自在なツース部位とを有する小割用工具。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の小割用工具を用いて大割破砕物を小割する小割方法であって、
   前記大割破砕物の上方に前記小割用工具を配置する工程と、
   前記台座に対して下方に向けた外力を付与することで、前記仮想面内において互いに異なる位置で複数の前記破砕部の先端部により前記大割破砕物を打撃して破砕する工程と、を備えることを特徴とする小割方法。

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