JPH01142192A - 破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、二酸化炭素ガスの圧力を利用して。

岩盤やコンクリートなどを破砕する破砕装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、古くからトンネルの掘削作業で行われる岩盤の破
砕には、掘削機械やダイナマイトなどが使用されていた
が、かかる破砕方法によれば破砕片が細粒化して飛散し
、その破砕片の搬出に手間どったり、騒音が著るしく大
きいなどの欠点があった・ 一方かかる欠点を解決するために、液体二酸化炭素ガス
の気化圧力を利用した無発破工法により、静かに、しか
も粒径の大きい岩盤破砕が行える破砕装置が、例えば特
開昭６１−１４６３５５号公報などに提案されている。

これによれば、所定圧力で破砕する封止板によりガス噴
出口を封止した密閉チューブ内に、液体二酸化炭素を充
填しておき、上記密閉チューブ内に設置した賦活痢の発
動によって上記液体二酸化炭素を高圧ガス化するように
構成されている。そして破砕装置を破砕対象物たる岩盤
に穿った孔に挿入した後、上記高圧ガスを上記ガス噴出
口から噴出させることにより、岩盤の破砕を行っている
。

また、この高圧ガスの反力により破砕装置が上記孔から
抜は出ないようにするため、その高圧ガスの噴出圧力を
利用して爪部材を地盤中に喰い込ませるようにしている
。

さらに、かかる破砕装置の上記反力による抜は防止のた
めに、密閉チューブ先端部に、油圧によって拡張するエ
キスパンション型抜は防止手段を設置したものも提案さ
れている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、かかる従来の破砕装置にあっては、数少
ない上記爪の岩盤に対する喰い込みが浅い場合などには
、上記孔からの抜は出しを完全に阻止できず危険となる
ほか、爪の取付は構造や油圧設備が複雑で取扱いが面倒
になり、密閉チューブと孔の内壁面との間隙を通じて高
圧の二酸化炭素ガスが抜は去り、十分な高圧力を岩盤に
及ぼすことができず、この二酸化炭素ガスの利用効率が
悪いばかりか、施工コストが上昇するなどの問題点があ
った。

この発明はかかる従来の問題点に着目してなされたもの
であり、密閉チューブの上記岩盤等の孔からの抜は出し
および孔からの二酸化炭素の高圧ガスの抜は去りを防止
して、安全にしかも高圧ガスの利用効率を高めながら岩
盤等の破砕を効率的に行うことができる破砕装置を得る
ことを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は上記目的を達成するために岩盤などに穿設し
た孔に挿入される密閉チューブの外周に、二酸化炭素ガ
スの圧力を受けて拡張し、孔の内壁に圧接する弾性体か
らなる封止スリーブを設置した構成としたものである。

く作用〉 この発明における弾性体からなる封止スリーブは、賦活
剤の発動によりガス化した密閉チューブ内の二酸化炭素
ガスの圧力を受けて外径を拡張しながら膨張し、これに
よって上記密閉チューブが挿入される孔の内壁に密に圧
接する。そして、この圧接面積が十分に得られたとき、
ガス圧が所定圧力に達し、封止板を破壊してガスを放出
する。

このとき、孔の奥に噴出した二酸化炭素のガス圧によっ
て、この密閉チューブが抜は出すのを防止し、しかもそ
のガス圧の抜は去りを防止し、上記二酸化炭素ガスを岩
盤の弱練などに十分に侵入せしめて、岩盤面に有効に作
用させる。なお、破砕は一瞬であり、この破砕とともに
ガス圧が低下するので、封止スリーブは破壊しない。

〈発明の実施例〉 以下に、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、１は特殊合金鋼などからなる高強度の密
閉チューブで、これの一端には液体二酸化炭素を注入す
る注入ガス栓２が設けられている。また、その密閉チュ
ーブ１の他端には、ガス噴出口３およびこのガス噴出口
３を覆うとともに周囲にガス噴出孔４を有するヘッド部
５が設けられており、このヘッド部５近傍のガス噴射口
３内にはこれを塞ぐ封止板５Ａが設けられている。

この場合、封止部材５とガス噴出口３の間にバッキング
シート（図示せず）を設けて液体二酸化炭素を封止する
ようにしてもよい、６は密閉チューブ１内に形成された
液体二酸化炭素の充填室で。

ここには液体二酸化炭素およびこれの気化を助ける賦活
剤などが収容される。７は密閉チューブ１の上記一端に
設けられた点火器であり、この点火器７に電流を流して
上記賦活剤を発動させることにより、上記液体二酸化炭
素をガス化して、密閉チューブ内に高圧ガスが得られる
ようにする。８は密閉チューブ１の中腹部に貫通する複
数の小径の圧力導入孔で、この中腹部における密閉チュ
ーブ１の外側には、これらの圧力導入孔、８を塞ぐよう
に加圧バッキング９が設置されている。これらの加圧バ
クキング９は高圧ガスを受けても破壊しない強靭な部材
１例えば鋼材や合成樹脂などで作られており、高圧ガス
の有無に従って上記圧力導入孔８を塞いだり開いたりす
るように作用する。

１０はラバークツションや蛇腹チューブなどの弾性体か
らなる封止スリーブであり、これが上記の各加圧バッキ
ング９とともに、密閉チューブ１の中腹部外周を被う、
また、この封止スリーブ１０は上記のようにラバークツ
ションや蛇腹チューブなどの可撓性の弾性材料によって
作られるものの、上記高圧ガスを受けることによっても
破損しない強度、靭性を持つ。

次に、かかる構成になる破砕装置の動作を説明する。ま
ず、破砕装置を挿入するための孔１２を、破砕対象であ
る岩盤１３中に、第２図に示すように穿設しておく、こ
の孔１２は在来の削孔機などにより穿設する０次に、こ
の破砕装置の本体である密閉チューブ１を、その孔１２
内に十分深く挿入する。これで準備作業を終了する。

続いて、上記点火器７に電流を流して、密閉チューブ１
内に設けた賦活剤を着火により発動させ、このとき得ら
れた高熱により、液体二酸化炭素のガス化を促進させる
。このガス化の促進によって。

その密閉チューブ１内の二酸化炭素のガス圧が設定値に
達すると、上記封止板５Ａによって塞がれていた噴出口
３がこの封止板５Ａの破壊によって開かれ、噴出孔４か
ら高圧ガスを孔１２の内部に噴出する。バッキングシー
トを設けている場合は、これを破壊して噴出口４から高
圧ガスを噴射することもできる。このため、孔１２の内
壁および岩盤１３の弱練に沿ってこの二酸化炭素の高圧
ガスが地盤１３中に侵入し、ついにはその岩盤１３を射
線付近から破砕していく、また、封止スリーブ１０は岩
盤１３を圧接する力によって、その岩盤の一部を副次的
に破壊する。そして、このとき得られる岩盤１３の破砕
塊は搬出処理に都合の良いサイズとなる。

一方、上記密閉チューブ１内で成長するガス圧は、各々
圧力導入孔８にも供給され、このためこれらの圧力導入
孔８を塞ぐ加圧バッキング９が外方に押し出される。こ
の加圧バッキングの押し出し作用により、続いて封止ス
リーブ１０が膨張するように外方（矢印Ｘ方向）に拡張
し、その外周面が次第に孔１２の内壁面に密に圧接し、
大きな接触圧力が得られる。このため、孔１２内はその
封止スリーブ１０によって、高圧ガス部分と大気部分と
に確実かつ安定に隔成され、密閉チューブ１の先端部付
近におけるガス圧による加圧分布は、第２図の矢印Ｙ方
向に示すようになって、例えば点線Ｐで示すような破壊
ロート面に沿って、岩盤１３を破砕するように作用する
。また、上記高圧ガスは封止スリーブ１０によって外方
への抜は去りが阻止される。

なお、上記岩盤１３の破砕が終了した場合には。

液体二酸化炭素を密閉チューブ１内に再充填するととも
に、賦活剤を再収容することにより、再び他部の岩盤１
３の破砕を上記同様の手順にて実施できる。また、破砕
に必要な二酸化炭素のガス容量は密閉チューブ１の容量
に依存し、そのガス圧力は封止板５Ａの大きさや噴出口
３、噴出孔４の大きさなどを選ぶことにより、任意かつ
正確に設定できるものである。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明によれば、岩盤やコンクリート
などの破砕対象に穿設した孔に挿入される密閉チューブ
の外周に、二酸化炭素ガスの圧力を受けて拡張する封止
スリーブを設置するような構成としたので、二酸化炭素
ガスの噴出圧力によって岩盤等を破砕する際、上記封止
スリーブを上記孔の内壁面に密に圧接させることができ
、この結果、孔内のガス圧による密閉チューブのとび出
し、およびガス抜けを確実に防止できる。また、封止ス
リーブによりガス圧が岩盤に作用して、上記破壊効果を
促進できるとともに二酸化炭素ガスの有効利用を図れる
等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる破砕装置の断面図。 第２図は同じく破砕装置の使用状態を示す説明図である
。 １・・密閉チューブ、３・・ガス噴出口。 ５Ａ・・封止板、１０・・封止スリーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先端のガス噴出口を封止板にて開閉自在に封止した密閉
   チューブ内に液体二酸化炭素を充填するとともに、上記
   密閉チューブ内にこの液体二酸化炭素を気化促進する賦
   活剤を収容し、この賦活剤の発動によって上記ガス噴出
   口から破砕用の二酸化炭素ガスを噴出させる破砕装置に
   おいて、上記密閉チューブの外周に、上記二酸化炭素ガ
   スの圧力を受けて拡張し、孔の内壁に圧接する弾性体か
   らなる封止スリーブを設けたことを特徴とする破砕装置
   。