JPH01190892A - 岩石等の破砕方法 - 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〉 本発明は加圧流体を利用してコンクリートや岩石等を破
砕する方法に関する。

〈従来の技術〉 近年、岩石やコンクリート等の破砕には、騒音等を避け
る必要がある場合、発破によらない工法が採用されてい
る。そして、この工法として、岩石等に穿った孔に弾性
部材であるデユープを挿入し、このチューブ内に高い液
圧を作用させて、デユープの全周囲から岩石等に力を及
ぼすことによって、岩石等に効率よく亀裂を発生させて
破砕する方法が知られている（特開昭６０−１６６９５
号公報）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記デユープによる工法は、デユープの
全周囲から力を岩石に及ぼずことができるという利点を
有するものの、岩石の破砕時に生じる亀裂（間隙）内に
拡大したデユープが瞬間的に食い込み、岩石によって噛
みちぎられるという問題がある。すなわち、チューブが
拡大して岩石を破砕した状態で、その岩石を支持してお
れば、チューブが間隙に食い込んでも噛みちぎられるこ
とはないが、チューブの拡大により、チューブ内の液体
の圧力が瞬間的に下がるため、岩石の隙間がなくなって
、チューブが岩石等によって噛みちぎられるのである。

そこで、本発明の目的は、岩石等の破砕時に亀袋内にチ
ューブが食い込んでも噛みちぎられないようにして、チ
ューブの破裂を防止でき、破砕作業を効率的に行えるよ
うにすることである。

〈課題を解決するだめの手段〉 上記目的を達成するため、本発明の岩石等の破砕方法は
、岩石等に複数の孔を穿ち、上記複数の孔のうちの一部
の孔に、内部に供給される液体で膨張する弾性部材を挿
入すると共に、上記複数の孔のうちの他の一部の孔に、
流体フリツプで駆動されるくさびを挿入し、上記弾性部
材と流体シリンダに同時に加圧流体を供給して弾性部材
とくさびで岩石等を破砕すると共に、破砕後の岩石等の
間隙をくさびで保持するようにしたことを特徴としてい
る。

〈作用〉 岩石等に穿設された孔に挿入した弾性部材と、くさびを
作動させる流体シリンダとに同時に加圧流体を供給する
と、弾性部材とくさびの両方によって岩石等が破砕され
る。このとき、岩石等は、くさびによって、破砕で生じ
た亀裂開口の幅を保つた状態で支持されるので、岩石等
を破砕した後に弾性部材の内圧が下がっても、亀裂開口
は閉鎖しないので、弾性部材は岩石によって挾まれて噛
みちぎられることはない。

〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明の岩石等の破砕方法を実施するために用
いる装置の一例を概略的に示した平面図である。第２図
は岩盤Ｒの切羽に水平方向に整列して穿った複数の孔１
，１．・・を示している。第１図において、２は内部に
供給される液体で膨張する弾性部材の一例としてのゴム
製チューブ、３は流体シリンダ５によって駆動されるく
さび式破砕装置である。また、６は供給通路４に設けら
れ、ポンプユニット８からデユープ２への圧力流体の供
給をコントロールする電磁バルブ、７は供給通路４に設
けられ、ポンプユニット８から流体シリンダ５への圧力
流体の供給をコントロールするストップバルブである。

また、９は流体シリンダ５からポンプユニット８への戻
り通路である。

」二記チューブ２は孔ｌ内の奥深くに、また上記くさび
式破砕装置３は孔ｌ内の入り口付近に、水平方向に交互
に入れられている。上記チューブ２を孔ｌ内の奥深い箇
所に入れるのは岩石を広範囲に破砕するためである。チ
ューブ２の孔ｌへの出し入れはハンドル１０によって行
う。

上記くさび式破砕装Ｗ３は、第３図に示すように、流体
シリンダ５のピストンロッド３１の先端に末広がりのテ
ーパ部３１ａを一体に形成している。上記テーパ部３１
ａと同じ勾配を一側面に持つ２つのくさび部材３２．３
２をテーパ部３１ａの両側に配して、このくさび部材３
２．３２の他側面である円周面を岩盤Ｒの孔ｌの内周面
に当接させている。上記くさび部材３２の端部には、破
砕すべき岩盤Ｒの切羽表面に当接するフランジ部３２ａ
を設けている。上記くさび部材３２．３２のそれぞれの
フランジ部３２ａ、３２ａには、上記流体シリンダ５に
設けた例えば筒状あるいは棒状の反力受は部材３３を当
接させ、この反力受は部材３３によって、くさび部材３
２のフランジ部３２ａを介して岩盤Ｒから反力をとるよ
うにしている。すなわち、ピストンロッド３１を孔１か
ら出すように作動すると、このピストンロッド３１によ
って、逆に、流体シリンダ５が孔１の方に引き込まれる
ことになるが、この反力受は部材３３によって、流体フ
リツプ５はくさび部材３２のフランジ部３２ａひいては
岩盤Ｒに支持される。

上記構成の装置を用いての岩盤の破砕を以下のようにし
て行なう。

まず、第２図に示すように、破砕すべき岩盤Ｒに複数の
孔１．１．・・を上下、左右に整列させて穿つ。ただし
、第２図中の割れ目２１はまだ生じていない。そして、
まず、ａ列目の孔１，１．・・・の中に、チューブ２と
くさび式破砕装置３を第１図に示す状態になるように挿
入する。すなわち、チューブ２とくさび式破砕装置３と
を交互に、チューブ２は孔ｌ内奥深くに、そしてくさび
式破砕装置３はくさび部材３２のフランジ部３２ａを岩
盤Ｒの切羽に当接させるようにして、挿入する。続いて
、電磁バルブ５とストップバルブ７を開いて、ポンプ８
から押し出される圧力流体をチューブ２の内部と流体シ
リンダ５に同時に供給する。こうすることにより、一方
では、チューブ２の内部に供給した圧力流体によってデ
ユープ２を膨張させて、その内圧を高め、岩盤Ｒを破砕
する。他方、チューブ２による岩盤Ｒの破砕に並行して
、流体シリンダ５によりくさび式破砕装置３を駆動し、
ロッド３１のテーパ部３１ａを孔１の外側に引っ張り出
す。このとき、くさび部材３２は上下方向すなわちロッ
ト３１の軸方向に対して垂直な方向に拡径して、くさび
の作用によって増力されて岩盤を破砕すると同時に、テ
ーパ部３］ａと共に、岩盤Ｒを亀裂開口幅を保った状態
で上下方向に支持するのである。換言すれば、デユープ
２とくさび式破砕装置３による岩盤の破砕を同時に行な
うと共に、破砕により生じた割れ目の隙間を保持するよ
うに、くさび式板砕装置３による岩盤の支持を行うわけ
である。したがって、岩盤の破砕時、第４図に示すよう
に、亀裂開口２１内に、拡大したチューブ２が瞬間的に
食い込むが、そして、デユープ２の内圧が急激に下がっ
てデユープ２の周囲の岩石の亀裂開口２１が閉鎖しよう
としても、ヂ。

−ブ２の両側にあるくさび式破砕装置３が岩盤を支持し
ているため、岩盤の亀裂開口２１が狭まることがなく、
デユープ２が噛みちぎられることはない。ａ列目の破砕
作業終了後は、まずチューブ２をハンドル１０によって
孔１の外に引っ張り出した後に、くさび式破砕装置３を
取り除くようにする。上記破砕工程をｂ列、０列につい
ても繰り返すことにより、第２図に示すトンネル掘削の
ための岩盤破砕を完了する。

このように、上記実施例の破砕方法は、チューブ２とく
さび式破砕装置３を同時に作動させて、岩石、岩盤等を
破砕すると同時に、くさび式破砕装置３で支持するため
、従来のようにチューブ式の破砕装置のみで岩石等の破
砕を行うのとは異なり、デユープ２が岩石等に生じた亀
裂２１によって噛みちぎられることがないので、チュー
ブ２を度々取り替える必要がなく、岩石等の破砕作業が
効率的に行える。

上記実施例においては、ポンプは１つのみ設けて、これ
によりチューブ２とくさび式破砕装置３の流体シリンダ
５の両方に圧力流体を供給するようにしたが、デユープ
２と流体シリンダ５３に別々に圧力流体を供給するよう
ポンプを２つ設置ノでもよい。要は、くさび式破砕装置
３を駆動する流体シリンダ５とチューブ２の両方に対し
て同時に圧力流体が作用するようにすればよいのである
。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、本発明の岩石等の破砕方法に
よれば、弾性部材とくさびを同時に作動させて、岩石等
を破砕すると同時に、くさびによって、岩石等を、破砕
によって生じた亀裂開口幅を保った状態で支持するので
、岩石等の破砕後に弾性部材の内圧が低下しても、従来
のように、亀裂に食い込んだ弾性部材が噛みちぎられる
ことがなく、弾性部材によって大きな破砕力を得られる
という利点を有すると共に、弾性部材を度々取り替える
必要がなく、破砕作業を効率的に行うことが一８＝ できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の岩石等の破砕方法を実施するための破
砕装置の一例を示す平面図、第２図は、上記方法によっ
て岩盤を破砕して掘削したトンネルの断面図、第３図は
第１図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線断面図、第４図はチューブ
が岩盤の亀裂に食い込んだ状態を示す図である。 ｌ・・孔、　　　２　チューブ、 ３・・・くさび式破砕装置、５・・流体シリンダ、８・
・ポンプ、　　２１　・亀裂開口（割れ目）、３１・・
・ロッド、３２・・・くさび部材。 特許出願人　新日本製鐵株式會社　ほか１名代　理　人
　弁理士　前出　葆　ほか２名第４図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）岩石等に複数の孔を穿ち、上記複数の孔のうちの
   一部の孔に、内部に供給される液体で膨張する弾性部材
   を挿入すると共に、上記複数の孔のうちの他の一部の孔
   に、流体シリンダで駆動されるくさびを挿入し、上記弾
   性部材と流体シリンダに同時に加圧流体を供給して弾性
   部材とくさびで岩石等を破砕すると共に、破砕後の岩石
   等の間隙をくさびで保持するようにしたことを特徴とす
   る岩石等の破砕方法。