JP7400175B1 - 割岩装置および当該割岩装置への潤滑剤供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物に対し、その表面から人間の背丈よりも深い範囲にわたって、効率的に割岩することができる割岩装置、および割岩装置に潤滑剤を良好に供給することができる潤滑剤供給方法を提供する【解決手段】この発明は、楔部材の楔先端部を挟んで互いに対向配置された第１羽根部材および第２羽根部材を有している。第１羽根部材は、削孔形成方向において少なくとも２ｍ以上にわたって削孔の内壁面と面状に当接可能な面状当接部位を有し、第２羽根部材は、楔先端部を挟んで面状当接部位の反対側で、削孔形成方向において少なくとも２ｍ以上にわたって削孔形成方向と平行に削孔の内壁面と線状に当接可能な線状当接部位を有している。削孔への楔部材の挿入に伴い、線状当接部位が削孔の内壁面を押圧し、楔先端部を挟んで面状当接部位の反対側に位置する削孔の周囲に亀裂を与える。【選択図】図５

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に形成された削孔の周囲に亀裂を発生させて被破砕物を割岩する割岩装置および当該割岩装置への潤滑剤供給方法に関するものである。

本願出願人は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物を破砕する破砕技術およびそれに好適な割岩装置を数多く提案してきた（例えば特許文献１～特許文献７）。

特許第４６３６２９４号公報 特許第４９６１５７４号公報 特許第５０３４００１号公報 特許第５１４５５０３号公報 特許第５１４５５０４号公報 特許第５３５２８０７号公報 特許第５３５２８０７号公報

従来の破砕技術によれば、１回の割岩処理によって亀裂を導入できる深さは、最大でも１．５ｍ程度であり、所望の深さまで割岩するためには、割岩処理を複数回、繰り返す必要がある。作業効率の観点から、１回の割岩処理で人間の背丈よりも深い範囲、例えば深さ２ｍ以上にわたって割岩処理を実行することが望まれる。

また、河川、湖沼、海などの水面から露出して存在する岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物の破砕に、上記割岩技術をそのまま適用するのは困難であった。例えば図１（ａ）に示すように、岩盤２が広範囲にわたって隆起して河川１の幅を狭くしているケースでは、当該岩盤２を取り除いて洪水が流れる面積を広くすることが望まれる。岩盤２の一部を破砕して調整池などの整備する計画もある。このような場合、岩盤のうち河川１に面している領域（以下「水際隣接領域」という）を、人間の背丈よりも深い範囲、例えば２ｍ以上にわたって深く割岩する必要がある。ここで、水際隣接領域においては、上記のように割岩処理を複数回、繰り返すことは事実上困難である。というのも、最初の割岩処理を実行した際に、亀裂領域を介して削孔内に水が流入し、次の割岩処理が困難となるからである。したがって、水際隣接領域に対しては１回の割岩処理によって、所望の深さまで割岩する必要がある。

これらの要望を満足するために、本願出願人が提案してきた割岩装置を長手方向にスケールアップすることが考えられるが、次のような問題が生じてしまう。割岩装置は、岩盤に設けられた削孔内に挿入された２枚の羽根部材の間に楔部材を挿入するとともに、当該楔部材に対して削孔形成方向に沿った力を与えることで、羽根部材を削孔の内壁面に押し当てて岩盤に亀裂を与える。したがって、スケールアップにより、割岩装置を構成する羽根部材と削孔の内壁面との当接面積が増大する。したがって、羽根部材により削孔の内壁面を押圧する単位面積当たりの応力が減少してしまう。これを補うために、例えば油圧ジャッキなどの大型化により楔部材に与える力を増大させるのも一つの解決方法である。しかしながら、油圧ジャッキなどの大型化にも一定の限度があり、現状では、上記課題の解決には至っていない。

さらに、割岩装置のスケールアップに伴い、羽根部材と楔部材との間に潤滑剤を均一にかつ効率的に供給する技術の提供も重要となってくる。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物に対し、その表面から人間の背丈よりも深い範囲、つまり２ｍ以上にわたって、効率的に割岩することができる割岩装置、および割岩装置に潤滑剤を良好に供給することができる潤滑剤供給方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、先細り形状を有する楔部材の楔先端部と、楔先端部を挟んで互いに対向配置された第１羽根部材および第２羽根部材とを、被破砕物に対して削孔形成方向に形成された削孔に挿入した状態で、削孔形成方向に沿った楔部材の削孔への挿入に伴い第１羽根部材および第２羽根部材が互いに離れるように削孔の径方向外側に移動することで削孔の周囲を割岩する割岩装置であって、第１羽根部材は、削孔形成方向において少なくとも２ｍ以上にわたって削孔の内壁面と面状に当接可能な面状当接部位を有し、第２羽根部材は、楔先端部を挟んで面状当接部位の反対側で、削孔形成方向において少なくとも２ｍ以上にわたって削孔形成方向と平行に削孔の内壁面と線状に当接可能な線状当接部位を有し、第１羽根部材および第２羽根部材の径方向外側への移動によって、線状当接部位が削孔の内壁面と当接する領域から楔先端部を挟んで面状当接部位の反対側に位置する削孔の周囲に亀裂を与える、ことを特徴としている。

また、本発明の第２態様は、上記割岩装置に潤滑剤を供給する潤滑剤供給方法であって、第１羽根部材、第２羽根部材および楔先端部を削孔に挿入する前に、面状当接部位を下方または上方に向けた横向き姿勢のまま、楔先端部と第１羽根部材との間および楔先端部と第２羽根部材との間に潤滑剤を注入することを特徴としている。

本発明に係る割岩装置によれば、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物に形成された削孔の周囲を、その表面から人間の背丈よりも深い範囲にわたって、効率的に割岩することができる。

また、本発明に係る割岩装置への潤滑剤供給方法によれば、上記割岩装置に潤滑剤を良好に供給することができる。

本発明に係る割岩装置の一実施形態を用いた破砕工法を施工した現場の施工前と施工後とを模式的に示す図である。 本発明に係る割岩装置の一実施形態を用いた破砕工法における工程の一部を模式的に示す図である。 本発明に係る割岩装置の一実施形態を用いた破砕工法における工程の一部を模式的に示す図である。 本発明に係る割岩装置の一実施形態を用いた破砕工法における工程の一部を模式的に示す図である。 本発明に係る割岩装置の一実施形態を用いた破砕工法における工程の一部を模式的に示す図である。 本発明に係る割岩装置の一実施形態を用いた破砕工法における工程の一部を模式的に示す図である。 本発明に係る割岩装置の一実施形態を用いた破砕工法における工程の一部を模式的に示す図である。 本発明に係る割岩装置の第１実施形態を示す図である。 図３に示す割岩装置の割岩工具を構成する羽根部材の構成を示す図である。 割岩処理時における各部の状態を模式的に示す図である。 図３に示す割岩工具を構成する羽根部材および楔部材に設けられた溝部の対向関係を示す模式図である。 図３に示す割岩装置により割岩処理を行う前に行われる潤滑剤の供給処理を模式的に示す図である。 潤滑剤の供給後における楔部材の表面状態を示す図である。 本発明に係る割岩装置で使用される割岩工具の他の例を示す図である。

図１は本発明に係る割岩装置の一実施形態を用いた破砕工法を施工した現場の施工前と施工後とを模式的に示す図であり、同図（ａ）が施工前を示し、同図（ｂ）が施工後を示している。同図では、破砕工法の施工対象の一例として、河川１の流域において広範囲にわたって隆起している岩盤２が示されている。この岩盤２の存在により、河川１の幅が局所的に狭くなっており、洪水の脅威にさらされている。そこで、岩盤２の一部を利用して治水設備などを設置する、あるいは岩盤２の撤去により河川１の水位を下げるなどが計画されることがある。このような計画を円滑に進めるために、例えば同図（ｂ）に示すように岩盤２の中央領域２ａを除去する一方で、岩盤２のうち河川１に面している領域を、つまり水際隣接領域２ｂについては岩盤２を破砕し、埋め戻すことが提案されている。なお、水際隣接領域２ｂについては、建設機械や運搬車両などが走行するとともに各種作業できる程度の幅を確保するのが望ましい。そこで、本実施形態では、次に詳述するように、本発明の「被破砕物」の一例である岩盤２に対し、ピット形成工程と、盛り土形成工程と、破砕埋戻工程とを実行している。以下、図面を参照しつつ本発明に係る破砕工法の一実施形態について説明する。

図２Ａないし図２Ｆは本発明に係る割岩装置の一実施形態を用いた破砕工法における工程の一部を模式的に示す図である。これらの図面では、岩盤２が河川１の堤防１ｂに接続されており、当該接続部分２ｃを介して堤防１ｂと岩盤２との間を建設機械や運搬車両などが走行可能となっているが、もちろん岩盤２が堤防１ｂから離れている場合には、両者の間に、橋を仮設してもよい。

図２Ａはピット形成工程を実行した後の岩盤の様子を示す図であり、同図（ａ）は上方から見た平面図であり、同図（ｂ）はＢ－Ｂ線断面図である。本実施形態では、同図（ａ）に示すように、建設機械や運搬車両などが走行可能な領域２ｄを残し、岩盤２の中央部２ｅを除去する。この中央部２ｅは河川１と直接接していないため、従来の破砕除去技術を用いて中央部２ｅを破砕し、除去することができる。例えば本願出願人が提案する「芯抜きセリ矢工法」（インターネット＜URL：http://kamishimagumi.co.jp/technique/sinnuki/15sinnukipanfu.pdf＞）を用いることができる。その具体的な作業内容は、
・中央部２ｅの表面中心部及び外周部をクローラードリルにて削孔する、
・上記削孔に芯抜きセリ矢（特許文献３）をセットした後で、芯抜きセリ矢を「破砕→回転→破砕→回転」を４回繰り返し、平面として1層目の全方位破砕を行う、
・２～ｎ層目も、同様の破砕を繰り返す、
・バックホウなどの建設機械で引き起し、破砕片を中央部２ｅから除去する、
である。これによって、図２Ａ（ｂ）に示すように、例えば河川１の河床と同程度の深さＨを有するピット３を形成する（ピット形成工程）。

次に、図２Ｂに示すように、領域２ｄに沿って運搬車両などを走行させ、ピット３のうち水際隣接領域２ｂに対向する対向領域３１に盛り土４１を形成する（盛り土形成工程）。この盛り土４１が本発明の「第１盛り土」の一例に相当している。また、盛り土形成工程に続いて実行される破砕埋戻工程では、水際隣接領域２ｂの一部を破砕予定領域とし、作業を進める（図２Ｃ～図２Ｆ）。ここでは、当該破砕予定領域に対応する対向領域３１のみに第１盛り土４１を形成している。これにより、建設機械や運搬車両などの走行や作業が可能となる領域（以下、「走行作業領域」という）が第１盛り土４１の上面に形成され、次に説明するように利用される。

ここでは、第１盛り土４１の一部について説明したが、もちろん次に説明する破砕埋戻工程を実行する前に水際隣接領域２ｂの全周に対応して第１盛り土４１を一括して形成してもよい。また、第１盛り土４１を複数回に分けて形成し、第１盛り土４１の形成毎に、次に説明する破砕埋戻工程を実行してもよい。

次に、破砕埋戻工程について説明する。まず図２Ｃに示すように、水際隣接領域２ｂのうち最初に破砕埋戻工程を施す破砕予定領域２ｂ１の周囲にクローラードリル５、本発明の第１実施形態に係る割岩装置６および油圧ショベル７（「ユンボ」と称されることもある）が走行して位置決めされる。これらのうちクローラードリル５は、同図（ｄ）に示すように、破砕予定領域２ｂ１に隣接しながら領域２ｄの上面に固定され、破砕予定領域２ｂ１に削孔８を形成する（削孔形成動作）。なお、同図では、削孔８は１個のみ図示されているが、実際には破砕予定領域２ｂ１全体に対し、予め設定された間隔で複数個形成される。この点については、他の破砕予定領域に対しても同様である。

割岩装置６が走行作業領域上を走行し、破砕予定領域２ｂ１の近傍に固定される。そして、割岩装置６は、削孔８に対して割岩工具６１の先端部を挿入し、削孔８の周囲を割岩して破砕する（破砕動作）。より詳しくは、割岩装置６は、建設機械の一例であるクレーン車を有している。このクレーン車は、同図に示すように、削孔８が形成された破砕予定領域２ｂ１に隣接した位置で駐車され、当該位置から削孔８の上方空間に向けてアームを伸ばしている。そして、アームの先端からワイヤーが垂下し、その先端に割岩工具６１が取り付けられている。なお、割岩装置６の詳しい構成および動作については、後で詳述する。

油圧ショベル７が走行作業領域上を走行し、破砕予定領域２ｂ１の近傍に固定される。そして、割岩装置６により亀裂が導入された破砕予定領域２ｂ１を掘り起し、破砕片の全部または一部を破砕予定領域２ｂ１から取り除くとともに、図２Ｄに示すように、破砕予定領域２ｂ１に対して盛り土４２を行う（埋戻動作）。この盛り土４２が本発明の「第２盛り土」の一例に相当している。このとき、本実施形態では、破砕予定領域２ｂ１の一部、より具体的にはクローラードリル５に近接する部分への盛り土形成を行わず、水際領域（図２Ｅ中の符号１ａ）を形成している。このため、次の破砕予定領域（図２Ｅ中の符号２ｂ２）は河川１のみならず、当該水際領域１ａとも面することとなり、次の破砕予定領域（図２Ｅ中の符号２ｂ２）の自由面が広がる。

次に、こうしたクローラードリル５、割岩装置６および油圧ショベル７による破砕埋戻工程が実行された破砕予定領域２ｂ１と水際に沿って隣接する領域（図２Ｅ中の符号２ｂ２）を、次の破砕予定領域とし、破砕埋戻工程を実行する。ここでは、上記水際領域が存在することから、油圧ショベル７の配設位置を変更しているが、破砕予定領域２ｂ２の周囲にクローラードリル５、割岩装置６および油圧ショベル７が配置され、破砕予定領域２ｂ１に対する破砕埋戻工程と同様の工程が実行される。

ここでは、クローラードリル５は、同図（ｄ）に示すように、破砕予定領域２ｂ１に隣接しながら領域２ｄの上面に固定された状態で、破砕予定領域２ｂ２に削孔８を形成する（削孔形成動作）。割岩装置６は走行作業領域上を走行し、破砕予定領域２ｂ１の近傍に固定される。そして、割岩装置６は、削孔８に対して割岩工具６１の先端部を挿入し、削孔８の周囲を割岩して破砕する（破砕動作）。さらに、油圧ショベル７は走行作業領域から盛り土４２に移動し、破砕予定領域２ｂ２の近傍に固定される。そして、割岩装置６により亀裂が導入された破砕予定領域２ｂ２を掘り起し、破砕片の全部または一部を破砕予定領域２ｂ１から取り除くとともに、図２Ｆに示すように、破砕予定領域２ｂ２に対して盛り土４２を行い（埋戻動作）、埋戻した領域を水際隣接領域２ｂ（図１参照）に沿って拡張していく。

このように破砕予定領域を水際に沿って移動させながら上記破砕埋戻工程を水際隣接領域全体にわたって実行することで、河川１と接触を抑制しながら岩盤２を破砕し、図１（ｂ）に示すような構造に造成することができる。

また、盛り土４１（走行作業領域）を設けたことで、破砕埋戻工程は常に破砕予定領域２ｂ１、２ｂ２、…とピット３との間に盛り土４１が介在した状態で実行される。したがって、破砕予定領域２ｂ１、２ｂ２、…を破砕したとしても、破砕された破砕予定領域２ｂ１、２ｂ２、…からピット３に水が侵入するのを効果的に防止することができる。また、破砕予定領域２ｂ１、２ｂ２、…が河川１と接する領域は最小限に止められるため、破砕埋戻工程中に河川１に流れ込む土砂などを抑制し、環境破壊を効果的に防止することができる。

次に、上記破砕埋戻工程で使用される割岩装置６の構成および割岩装置６による割岩処理について、図３ないし図５を参照しつつ説明する。

図３は本発明に係る割岩装置の第１実施形態を示す図であり、クレーン車およびクレーン車から延びるワイヤーを除いた構成を図示している。同図において右上段に示した拡大図は羽根部材の上端部分のＸＺ断面であり、右下段に示した拡大図は先端領域でのＸＹ断面である。図４は、図３に示す割岩装置の割岩工具を構成する羽根部材の構成を示す図である。図５は割岩処理時における各部の状態を模式的に示す図である。なお、これらの図面および後で示す図面において、装置各部の位置関係を明確にするため、削孔を形成した削孔形成方向を「Ｚ方向」とし、削孔形成方向Ｚと直交する方向のうち羽根部材および楔部材が配列される配列方向を「Ｘ方向」と称する一方、配列方向Ｘおよび削孔形成方向Ｚの両方に直交する方向を「Ｙ方向」と称する。

割岩工具６１は、１つの楔部材６２と、２つの羽根部材６３、６４とで構成されている。ただし、本実施形態では、削孔形成方向Ｚにおいて、河川１の河床と同程度の深さＨと同程度にわたって破砕予定領域２ｂ１を１回の割岩処理により割岩する必要があるため、割岩工具６１は、削孔形成方向Ｚにおいて従来の割岩工具よりも長尺化されている。

割岩工具６１を構成する楔部材６２および羽根部材６３、６４はいずれも削孔形成方向Ｚに長く延設された軸体構造を有しており、深さＨ（本実施形態では、平均的な人間ＨＭの背丈より深い３．５ｍを想定）よりも長くなっている。より具体的には、楔部材６２の先端部（以下「楔先端部」という）では、削孔形成方向Ｚに対して傾斜した第１楔側傾斜面６２１と第１楔側傾斜面６２１の傾斜方向と反対の方向に傾斜した第２楔側傾斜面６２２とが設けられており、先端部全体としては先細り形状を有している。そして、割岩処理を行うために、図３および図５に示すように、楔部材６２の先端部は、第１楔側傾斜面６２１を削孔８の内壁面のうち反水際側（図３の（－Ｘ）方向側）の第１壁面部位に向けるとともに、第２楔側傾斜面６２２を削孔８の内壁面のうち水際側（図３の（＋Ｘ）方向側）の第２壁面部位に向けた姿勢で、削孔８に対して挿脱可能となっている。

羽根部材６３は、本発明の「第１羽根部材」の一例に相当するものであり、第１楔側傾斜面６２１に対して摺動可能な第１羽根側傾斜面６３１と、第１壁面部位に対して面状に当接可能な第１当接面６３２とを有している。これら第１羽根側傾斜面６３１および第１当接面６３２は削孔形成方向Ｚにおいてピット３の深さＨと同じまたは長くなるように延設されている。また、第１当接面６３２が本発明の「面状当接部位」の一例に相当している。

羽根部材６４は、本発明の「第２羽根部材」の一例に相当するものであり、第２楔側傾斜面６２２に対して摺動可能な第２羽根側傾斜面６４１と、削孔内壁面のうち（＋Ｘ）方向側の第２壁面部位に対して線状に当接可能な３つの線状当接部位６４７～６４９とを有している。これら第２羽根側傾斜面６４１および線状当接部位６４８、６４９についても、第１羽根部材６３と同様に、削孔形成方向Ｚにおいてピット３の深さＨと同じまたは長くなるように延設されている。

一方、線状当接部位６４７については、図４に示すように、削孔形成方向Ｚにおける延設長さは３ｍ程度であり、第２羽根部材６４の先端側（図４中の下方側）の端部から後端側に向う先端領域Ｒに設けられている。この先端領域Ｒでは、図３中の下側拡大図（先端領域Ｒでの断面図）に示すように、３つの線状当接部位６４７～６４９が、削孔８内で第１羽根部材６３、楔部材６２および第２羽根部材６４が並ぶ配列方向Ｙに平行な仮想面ＶＰに対して対称に設けられ、先端領域Ｒよりも（－Ｚ）方向側では２つの線状当接部位６４８、６４９が、仮想面ＶＰに対して対称に設けられている。なお、図３および図４中の符号６４２ａは、線状当接部位６４７がＹ方向に倒壊するのを防止するための補強リブであり、その本数や配置関係などは任意である。

線状当接部位６４７～６４９は、例えば図４中の部分拡大図に示すように、削孔８の内壁面との摩耗を考慮し、略等脚台形形状に仕上げられている。したがって、各線状当接部位６４７～６４９と削孔内壁面との当接状態は、細線状ではなく、太線状あるいは細帯状である。ただし、各当接面積を足し合わせても、その総面積は、第１当接面６３２が削孔内壁面に当接する面積に比べて格段に小さい。そのため、各線状当接部位６４７～６４９と削孔内壁面との当接状態は実質的に線状であると考えられるため、本明細書では、各線状当接部位６４７～６４９と削孔内壁面との当接状態を、上記したように「線状」と表現している。

このように構成された割岩工具６１を用いて割岩処理を実行する場合、図３および図５に示すように、２つの羽根部材６３、６４は、それぞれ傾斜面６３１、６４１が向かい合うように配設されている。羽根部材６３、６４がこのように配置されることにより、傾斜面６３１、６４１によって挟まれる空間は羽根部材６３、６４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に、この空間と同様に先細り形状に構成された楔部材６２の先端部、つまり楔先端部が挿入される。さらに、楔部材６２の後端部は、油圧ジャッキ６５に油を給排することにより削孔形成方向Ｚに進退移動するピストンロッド（図示省略）に連結されている。そして、図３に示すように、割岩工具６１および油圧ジャッキ６５が削孔形成方向Ｚと平行に整列した状態のまま、削孔８の上方に位置決めされる。このとき、クレーン車のアーム先端から垂下されたワイヤーのうちワイヤーＷＲ１の先端に割岩工具６１が取り付けられ、別のワイヤーＷＲ２の先端にチェーン６６を介して油圧ジャッキ６５が取り付けられている。これらのワイヤーＷＲ１、ＷＲ２を徐々に下降することで、割岩工具６１の先端部が深さＨに対応する長さ分だけ削孔８に挿入される。本実施形態では、図３に示すように、羽根部材６３、６４の後端部（－Ｚ方向端部）およびそれらの間に挿入された楔先端部を保持するための収納ケース６７にワイヤーＷＲ１を装着するためのフックが取り付けられている。また、油圧ジャッキ６５の後端部にチェーン６６を装着するためのフックが取り付けられている。さらに、油圧ジャッキ６５の先端部に別のフックがさらに取り付けられており、当該フックに装着したワイヤー（図示省略）を操作することで割岩工具６１および油圧ジャッキ６５を一体的に水平方向に移動させることが可能となっている。

上記挿入後、クレーン車から油圧ジャッキ６５に油を供給すると、当該油圧によりピストンロッドとともに楔部材６２が羽根部材６３、６４の傾斜面６３１、６４１と摺接しながら羽根部材６３、６４の先端側に移動し、それに伴って羽根部材６３、６４が水平方向に互いに離間移動されて削孔８の内壁に押圧力を作用させる。このとき、（－Ｘ）方向側、つまり反水際側では、第１当接面６３２は削孔８の内壁面と面状に当接するため、上記押圧力は広く分散して作用する。これに対し、（＋Ｘ）方向側、つまり水際側では、線状当接部位６４７～６４９が削孔８の内壁面と線状に当接するため、上記押圧力は集中的に作用する。したがって、（－Ｘ）方向側では亀裂は発生せず、専ら（＋Ｘ）方向側で亀裂が発生する。しかも、（＋Ｘ）方向側での当接箇所は深さＨにわたって削孔形成方向Ｚに延びており、深さＨにわたって亀裂が発生する。特に、破砕予定領域２ｂ１では河川１に面している側の壁面が自由面として機能し、破砕予定領域２ｂ２、…では水際領域１ａに面している側の壁面が自由面として機能することから、深さＨにわたって削孔８から水際側に向って亀裂が導入され、１回の割岩処理により破砕予定領域２ｂ１、２ｂ２、…が破砕される。

上記したように、羽根部材６４に対し、削孔形成方向Ｚにおいて線状当接部位６４７～６４９を延設することで押圧力を深さＨにわたって集中させている。その結果、１回の割岩処理で人間ＨＭの背丈よりも深い範囲、例えば本実施形態では深さ３．５ｍ以上にわたって割岩処理を実行することが可能となっている。

ところで、ピット３の深さＨは、人間の背丈を超えることが多く、それに対応して割岩工具６１の長尺化は避けられない。特に、河川１の洪水に対応するためには、ピット３を例えば３．５ｍ程度の深さＨで設ける必要がある。そこで、本実施形態では、上記のように構成された割岩装置６への潤滑剤の供給を以下のようにして実施している。

図６は図３に示す割岩工具を構成する羽根部材および楔部材に設けられた溝部の対向関係を示す模式図である。図７は図３に示す割岩装置により割岩処理を行う前に行われる潤滑剤の供給処理を模式的に示す図である。図８は潤滑剤の供給後における楔部材の表面状態を示す図である。

楔部材６２が羽根部材６３、６４の傾斜面６３１、６４１と摺接する際に摩擦や摩耗を軽減するために、割岩工具６１では、摺接面（＝楔側傾斜面６２１、６２２と羽根側傾斜面６３１、６４１）の間に潤滑剤を効果的に供給するために、図６に示すように、楔側傾斜面６２１、６２２に削孔形成方向と平行に溝部６２３が設けられている。また、羽根部材６３、６４に対しても、溝部６３３、６４３が溝部６２３に対応して設けられている。溝部６３３、６４３は、それぞれ羽根部材６３、６４を貫通する潤滑剤案内孔６３４、６４４と接続されている。各潤滑剤案内孔６３４、６４４には、グリスニップル６３５、６４５が介挿されている。このため、羽根部材６３、６４の外部から潤滑剤案内孔６３４、６４４にグリスニップル６３５、６４５を圧入すると、潤滑剤が溝部６２３と、溝部６３３、６４３との間に供給される。なお、楔部材６２および羽根部材６３、６４は削孔形成方向Ｚに延設されており、その長さは従来の割岩工具よりも格段に長くなっている。したがって、本実施形態では、上記割岩処理前に、上記ワイヤーＷＲ１、ＷＲ２を操作することで、図７に示すように、本願発明の「面状当接部位」の相当する第１当接面６３２を下方に向けた横向き姿勢で割岩工具６１および油圧ジャッキ６５を一体的に地面に配置している。

そして、横向き状態の割岩工具６１および油圧ジャッキ６５の近傍に配置された潤滑剤供給ユニット１０と、グリスニップル６３５、６４５とを配管１１Ａで接続する。この潤滑剤供給ユニット１０は、潤滑剤を貯留するペール管と、ポンプとを備えている。ポンプとしては、例えば株式会社ヤマダコーポレーション製のＳＫＲ１１０Ａ５０ＰＡＬ（ペール缶用グリースルブリケーター）を用いることができる。当該ポンプを作動させることで、ペール管内の潤滑剤が配管１１Ａを介してグリスニップル６３５、６４５に圧送され、割岩工具６１に供給される。特に、本実施形態では、図６に示すように、削孔形成方向Ｚにおいて溝部６２３を潤滑剤案内孔６３４に対応した数に分割している。つまり、複数の堰部材６２４がそれぞれ削孔形成方向Ｚにおいて互いに離間しながら溝部６２３に設けられ、潤滑剤案内孔６３４毎に潤滑剤が対応する溝部６２３に止まる。また、複数の堰部材６３６がそれぞれ削孔形成方向において互いに離間しながら溝部６３３に設けられ、潤滑剤案内孔６３４毎に潤滑剤が対応する溝部６３３に止まる。さらに、複数の堰部材６４６がそれぞれ削孔形成方向において互いに離間しながら溝部６４３に設けられ、潤滑剤案内孔６４４毎に潤滑剤が対応する溝部６４３に止まる。その結果、削孔形成方向Ｚ全体にわたって潤滑剤が均一に、しかも長時間にわたって作用する。

また、本実施形態では、溝部を介して摺接面に潤滑剤を供給するだけでなく、オペレータによる摺接面への直接供給を可能とするハンドヘッド１０Ａが潤滑剤供給ユニット１０に装備されている。ハンドヘッド１０Ａは、図７の部分拡大図に示すように、コンピュータのシリアルポートに接続されるコネクタと同様に扁平形状を有し、その側端面は水平方向に幅広形状に仕上げられる一方、他方部位はオペレータによる把持に適合した形状に仕上げられている。幅広形状の側端面には、複数の吐出口１０Ａ１が幅方向に配列されている。一方、他方部位は、上記配管１１Ａとは別系統の配管１１Ｂでポンプと接続されている。そして、配管１１Ｂを介して潤滑剤がポンプから圧送されてくると、各吐出口１０Ａ１から潤滑剤が吐出される。したがって、オペレータが各吐出口１０Ａ１を摺接面に向けながら、ハンドヘッド１０Ａを摺接面に沿って走査することで、例えば図８に示すように、楔側傾斜面６２１、６２２や羽根側傾斜面６３１、６４１などの摺接面全体にわたって潤滑剤が均一に供給される。これによって、潤滑剤供給をより確実なものとするとともに、潤滑剤供給作業の効率の向上を図っている。

また、傾斜面６３１、６４１によって挟まれる先細り形状の空間に楔部材６２の先端部が一定の精度で挿入されている必要があるため、本願出願人が発明した連結機構（特許第６３８７５０５号）によって羽根部材６３、６４を相互に連結してもよい。ただし、従来の連結機構では、ボルト部材により羽根部材６３、６４を連結しているため、羽根部材６３、６４がねじれた状態になると、元の状態に戻すことが困難となる。そこで、図９に示すように、２つの羽根部材６３、６４を、傾斜面同士が向かい合うように配置された状態で、連結機構１３により連結している。ここで、図９に示す連結機構１３が従来技術（特許第６３８７５０５号）と大きく相違する点は、ボルトの代わりに、ワイヤーボルト１３４Ｗを用いている点である。なお、その他の構成は同一であるため、同一符号を付して構成説明を省略する。

ワイヤーボルト１３４Ｗを用いることで、羽根部材６３、６４のねじれ関係を容易に修正することが可能となり、破砕埋戻工程を効率的に行うことが可能となっている。

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。例えば削孔形成方向Ｚにおいて３．５ｍにわたって削孔８の周囲を一括して割岩しているが、当該寸法は３．５ｍに限定されるものではなく、人間ＨＭの背丈を超える２ｍ以上に対して効果的である。

また、上記実施形態では、楔部材６２を削孔形成方向Ｚに移動させる駆動源として油圧ジャッキ６５を用いているが、その他の駆動源、例えば油圧ブレーカなどを用いてもよい。

また、上記実施形態では、３個の線状当接部位６４７～６４９を設けているが、線状当接部位６４７の本数は配置などについては、任意である。例えば線状当接部位６４７のみを設けてもよいし、線状当接部位６４８、６４９のみを設けてもよい。

また、上記実施形態では、図７に示すように第１当接面６３２を下方に向けた横向き姿勢で潤滑剤を供給しているが、横向き姿勢はこれに限定されない。例えば第１当接面６３２を上方に向けた横向き姿勢で潤滑剤を供給してもよい。

また、上記実施形態では、建設機械としてキャタピラ方式で走行するものと、タイヤ方式で走行するものとを併用しているが、現場の状況に応じて適宜選択することができる。

また、上記実施形態では、溝部に対して複数の堰部材を設けることで、潤滑剤を案内する溝部を複数に分割する構造を採用しているが、これらの個数や配置などについては任意である。また、グリスニップル６３５、６４５および潤滑剤供給ユニット１０を用いて潤滑剤の注入を行っている。これらの構成については、特許文献２、３、７をはじめとして羽根部材と楔部材とを相対的に摺動させて割岩する割岩装置全般に適用可能である。

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に形成された削孔の周囲に亀裂を発生させて被破砕物を割岩する割岩装置および当該割岩装置への潤滑剤供給方法に適用することができる。

２…岩盤（被破砕物）
６…割岩装置
８…削孔
６１…割岩工具
６２…楔部材
６３…第１羽根部材
６４…第２羽根部材
６３２…第１当接面（面状当接部位）
６４７～６４９…線状当接部位
ＶＰ…仮想面
Ｙ…配列方向
Ｚ…削孔形成方向

Claims (4)

1. 先細り形状を有する楔部材の楔先端部と、前記楔先端部を挟んで互いに対向配置された第１羽根部材および第２羽根部材とを、被破砕物に対して削孔形成方向に形成された削孔に挿入した状態で、前記削孔形成方向に沿った前記楔部材の前記削孔への挿入に伴い前記第１羽根部材および前記第２羽根部材が互いに離れるように前記削孔の径方向外側に移動することで前記削孔の周囲を割岩する割岩装置であって、
   前記第１羽根部材は、前記削孔形成方向において少なくとも２ｍ以上にわたって前記削孔の内壁面と面状に当接可能な面状当接部位を有し、
   前記第２羽根部材は、前記楔先端部を挟んで前記面状当接部位の反対側で、前記削孔形成方向において少なくとも２ｍ以上にわたって前記削孔形成方向と平行に前記削孔の内壁面と線状に当接可能な線状当接部位を有し、
   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外側への移動によって、前記線状当接部位が前記削孔の内壁面と当接する領域から前記楔先端部を挟んで前記面状当接部位の反対側に位置する前記削孔の周囲に亀裂を与える、
   ことを特徴とする割岩装置。
2. 請求項１に記載の割岩装置であって、
   前記第２羽根部材は、前記線状当接部位を複数個有し、
   前記複数の線状当接部位が前記削孔の内壁面と当接する総面積は、前記面状当接部位が前記削孔の内壁面と当接する面積よりも狭い、割岩装置。
3. 請求項２に記載の割岩装置であって、
   前記複数の線状当接部位は、前記削孔内で前記第１羽根部材、前記楔先端部および前記第２羽根部材が並ぶ配列方向に平行な仮想面に対して対称に設けられている、割岩装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の割岩装置に潤滑剤を供給する潤滑剤供給方法であって、
   前記第１羽根部材、前記第２羽根部材および前記楔先端部を前記削孔に挿入する前に、前記面状当接部位を下方または上方に向けた横向き姿勢のまま、前記楔先端部と前記第１羽根部材との間および前記楔先端部と前記第２羽根部材との間に前記潤滑剤を注入する
   ことを特徴とする割岩装置への潤滑剤供給方法。
   

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