JPH02108791A - 弾性膨張体を用いた破砕方法 - 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） この発明は、岩盤又はコンクリートブロック等の破砕方
法、特には、加圧流体の供給により半径方向外方に膨張
する弾性膨張体を用いて破砕する破砕方法に関するもの
である。

（従来の技術及びその問題点） 岩盤、コンクリートブロック等の剛固な被破砕物を破砕
するには、予めそれらに穿孔された孔に、例えば、ダイ
ナマイト等の爆破薬を挿入して爆発させ、その爆発力に
より破砕する方法がある。

しかしながら、ダイナマイトを用いる従来の方法にあっ
ては、その取り扱い及び保管には特別の資格並びに慎重
さが要求されるばかりでなく、爆破時には爆風等の影響
を免れるため、その周囲での作業を中止して退避しなけ
ればならず、また極めて大きな騒音が発生する等の問題
がある。

一方、このような問題を解決すべく、化学薬品を穿孔部
に注入し、それら薬品の化学反応に基づく膨張現象によ
り岩盤やコンクリートブロックを破砕する方法も提案さ
れている。しかしながら、化学反応を利用するこの方法
は、各薬品を正確に計量しなければならず、また化学反
応が急速に進行するため、取り扱いに習熟する必要があ
る等、作業効率が悪いと言う問題があった。

更に、油圧装置を用いて喫を強制的に挿入する方法もあ
るが、油圧装置はそれ自身高価なものであり、一般に占
有面積が大きく、頻繁にメインテナンスを行わなければ
ならず、また作動油の漏洩により周囲が汚染される等の
問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、取り扱いが容易であり、且つ安価な破砕方法を提供す
ることをその目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明方法にあっては、ゴム
又はゴム状弾性材料よりなる管状体と、管状体の外周に
配設され管状体の軸線に対して静止角（５４”　４４’
　）より小さな角度でコードを互いに交差させたバース
ト防止層と、バースト防止層の外周に配設され管状体の
軸線に対して静止角より小さな角度をなして他のコード
を互いに交差させた補強層と、補強層の外周に配設され
たゴム又はゴム状弾性材料よりなる外皮層と、それら管
状体、バースト防止層、補強層及び外皮層の両端開口部
を互いに封止合着する口金部材とを具え、口金部材に設
けた給徘孔を介しての管状体内への加圧流体の供給によ
り半径方向外方に膨張する弾性膨張体を、岩盤、コンク
リートブロック等の被破砕物に形成された穿孔部に挿入
し、口金部材の給排孔を介してその管状体内に加圧流体
を供給して半径方向外方に膨張させ被破砕物を破砕する
。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明方法について説明する。

第１図は、本発明方法に供される弾性膨張体ｌＯを一部
破断して示す斜視図であり、１２は管状体を、１４は管
状体の外周に配設されるバースト防止層を、そして１６
はバースト層の外周に配設される補強層をそれぞれ示し
である。

管状体１２は、その内部空間１２ａに適用された加圧流
体の透過を阻止し、また径方向への変形を許容し得るゴ
ム又はゴム状弾性材料よりなる。

この管状体１２の外周に配設されるバースト防止層１４
は、管状体の軸線に対しいわゆる静止角（５４゜４４′
）以下、好ましくは５″〜２５°の初期設定角度で巻回
されたコードを層状に、少な（とも一対として互いに交
差させて配設したものであり、管状体への内圧の適用に
伴う管状体１２の最大膨径時において静止角に至る相対
運動をおこなうことにより管状体の膨径変形を許容する
と共に、当該管状体１２が、後述するその外方に配設さ
れる補強層を介して外方に突出してバーストするのを阻
止するものである。

このバースト防止層１４を構成するコードとしては、種
々のものが考えられるが、補強層より伸びの大きい、た
とえばナイロン繊維よりなるコード若しくはそれらより
なるコードファプリツタ、更には高強伸度ゴムを使用す
ることが好ましい。なお、それらコードは、補強層１６
を形成するコード層よりも伸長率の大きなものを用いる
ことが好ましい。しかしながら、上記コードに限定され
るものではなく、例えば、そのコードが上記初期設定角
度となるように予め編み組まれた鳩組み補強構造体を用
いることができる。

これに対し、バースト防止層１４の外周には、例えば、
芳香族ポリアミド繊維、ナイロン繊維等よりなる高張力
繊維コード若しくはスチールコード又はそれらよりなる
コードファプリツタのような耐張力に優れた少なくとも
一対のコード層を、バースト防止層１４と同様に、管状
体１２の軸線に対して静止角以下、好ましくは管状体の
軸線に対して５″〜２５″の角度で巻回すると共に、そ
れぞれのコード層の各コード１６．１６が互いに交差す
るように配設する。

ちなみに、初期設定角度を０°から２５°の範囲で変化
させた上記構造を有するものに加圧流体を適用し、管状
体がバースト防止層及び補強層を介して外方に突出しバ
ーストした時の加圧流体の圧力、つまりバースト圧力を
調べたところ、第２図に示すような結果を得た。なお、
管状体１２としては、内径８ＩＩＩＩＩｌ、厚さが２ｍ
ｍのゴム製のものを、バースト防止層としては、１　ｃ
ｍ当たり２２本のナイロンコードを４層に配設したもの
を、補強層としては、１　ｃｎ＋当たり６．５本のケブ
ラー製コードが２層に配設されたものをそれぞれ用いた
。

この図から明らかなように、耐バースト圧を考慮したな
らば、補強層の初期編み組み角度を５゜〜２５°の範囲
に設定すれば有利であることが判明した。なお、このこ
とは、バースト防止層１４にあっても同様である。

さらに、この実施例にあっては、補強層１６として互い
に交差して配設された一対のコード層を用いたが、管状
体に適用される加圧流体の圧力の大きさに応じてその数
を増加できることは勿論であり、バースト防止層１４と
同様に、上述した繊維又はスチールコードを初期設定角
度に編み組んだ曙組み補強構造体を補強層として用いる
こともできる。

次いで、この補強ｊＷ１６の外周に、これもゴム又はゴ
ム状弾性材料よりなる管状体の膨張変形を阻害すること
のない外皮層１８を設け、補強層１６が被破砕物表面と
直接的に接触することにより損傷するのを防止すると共
に、弾性膨張体１０としての外径寸法を調整するものと
する。

そして、第１図には簡略のため、その一方のみ示すが、
管状体１２、バースト防止層１４、補強層１６、そして
外皮層１８のそれぞれの開口端部を封止する口金部材２
０を設ける。

口金部材２０としては種々の形式のものが考えられるが
、例えば、管状体１２の内径にほぼ等しいか、或はそれ
より僅かに大きな直径の中実ロンドを挿入し、外皮層１
８の外方から環状をした金具をかしめ加工することによ
り、口金部材及び管状体、バースト防止層、補強層そし
て外皮層を一体的に合着する構造のものとすることがで
きる。なお、それら口金部材２０の少なくとも一方には
、管状体の内部空間１２ａに加圧流体を供給し、又そこ
から加圧流体を排出することができるよう給排孔２２を
設けるものとする。

次にこの弾性膨張体１０を用いて、岩盤、コンクリート
ブロック等の剛固な被破砕物を破砕する様子を第３図を
参照しながら説明する。

第３図（ａ）に示したように、被破砕物２４には予め下
孔２４ａが穿孔されているものとする。その穿孔部２４
ａに、上述した構造を有する弾性膨張体重０を挿入する
が、弾性膨張体にはその口金部材２０に適当な操作圧力
源、例えばコンプレッサ２６に接続された管路２８が接
続されており、一方この管路２８の中間部には、弾性膨
張体１０への加圧水の給排を司る制御手段３０が設けら
れているものとする。この様子を第３図（ａ）に示す。

まず、制御手段３０を調整し、弾性膨張体１０を構成す
る管状体１２の内部空間１２ａ内に加圧水を供給すると
、管状体の外周に配設した補強層１６及びバースト防止
層１４の初期編み組み角度の静止角に至るそれら各層の
拡大に伴って、管状体１２はその軸線方向に収縮すると
共に、半径方向外方に膨張し被破砕物２４を穿孔部内力
から外方に押圧するので、被破砕物２４はその圧力に耐
えられることができなくなり、ついには破砕される。

なお、ここで注意することは、弾性膨張体１０がいわゆ
る完全膨張型であるので、その内部に適用された加圧水
の有するエネルギーが殆どその膨張運動に適用されるこ
ととなるので、極めて効率の良い破砕作業を行うことが
できる。

そして、被破砕物の破砕が完了したならば、制御手段３
０を作動させて弾性膨張体内部から加圧水を排出すると
、もはや弾性膨張体１０には内部圧力が作用しないので
、弾性膨張体は柔軟なものとな゛る。それゆえ、その取
り扱いが極めて容易となる。

なお、弾性膨張体１０への加圧流体の給排は手動として
も良く、或いは自動的に行うよう構成しても良い。

なお、本発明は、これら実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲内で様々な変更が可能である。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明方法によれば、単に加圧流
体を弾性膨張体の内部空間に適用することにてそれを膨
径変形させ、岩盤やコンクリートブロック等の被破砕物
を、爆風や騒音を伴うことなく破砕することができるの
で、破砕作業に際しての爆風や騒音に起因する周辺への
影響を考慮する必要がなく、安全かつ静かな破砕作業を
行うことができる。、しかも、薬品の正確な計量に習熟
する必要もないので、その取り扱いが容易であり、また
様々の作業条件下で適用することができるなど数多くの
利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に適用して好適な弾性膨張体を一
部破断して示す図、 第２図は、第１図に示す弾性膨張体における補強層の初
期設定角度と耐バースト圧との関係を示す図、そして 第３図（ａ）及び（ｂ）は、本発明方法により破砕する
様子を模式的に示す図である。 １０・・・弾性膨張体　　　　　１２・・・管状体１２
ａ・・・内部空間　　　　　１４・・・バースト防止層
１６・・・補強層 ２０・・・口金部材 ２４・・・被破砕物 ２８・・・管路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ゴム又はゴム状弾性材料よりなる管状体と、管状体
   の外周に配設され管状体の軸線に対して静止角（５４°
   ４４′）より小さな角度でコードを互いに交差させたバ
   ースト防止層と、バースト防止層の外周に配設され管状
   体の軸線に対して静止角より小さな角度をなして他のコ
   ードを互いに交差させた補強層と、補強層の外周に配設
   されたゴム又はゴム状弾性材料よりなる外皮層と、それ
   ら管状体、バースト防止層、補強層及び外皮層の両端開
   口部を互いに封止合着する口金部材とを具え、口金部材
   に設けた給排孔を介しての管状体内への加圧流体の供給
   により半径方向外方に膨張する弾性膨張体を、岩盤、コ
   ンクリートブロック等の被破砕物に形成された穿孔部に
   挿入し、口金部材の給排孔を介してその管状体内に加圧
   流体を供給して半径方向外方に膨張させて被破砕物を破
   砕することを特徴とする弾性膨張体を用いた破砕方法。