JPH0255595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は、建設業や鉱山業などの分野におい
て岩石、岩盤、コンクリートなどを破壊するため
に用いる破砕装置に関する。

≪従来の技術≫ 岩盤などを破砕する方法としては、爆薬を使用
するか、大型ブレーカーで打撃して破砕する方法
が一般的である。また他の方法としては、岩盤な
どの穿孔や溝にセメント系膨脹材を充填し、その
化学反応による膨脹圧で岩盤などを破砕する方法
や、孔や溝に油圧で作動する楔を差し込み、油圧
により楔の外形を拡大して岩盤などを破砕する方
法が知られている。

≪発明が解決しようとする問題点≫ 爆薬や大型ブレーカーを使用する方法は、大き
な振動や騒音が発生するため、限られた環境下で
しか適用できない。また、セメント系膨脹材を使
用する方法は、緩慢な化学反応を利用しているた
め、破砕までに時間がかかるという問題がある。
さらに、油圧式の楔を利用する方法は、大型の油
圧ポンプや十分強度のある送油管を必要とするた
め、装置が大規模化し、また使い勝手も悪く作業
性が低いといつた問題がある。

この発明は上述した従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、大きな付帯設備を必
要としない小型で簡便な装置であつて、振動や騒
音を発生せず短時間で岩盤などを破砕することが
できるようにした破砕装置を提供することにあ
る。

≪問題点を解決するための手段≫ この発明に係る岩盤などの破砕装置は、岩盤な
どに穿設された孔や溝に差し込まれる外形形状を
有し、中心部に配置された基体と、この基体の周
囲に配置された複数個の外殻体と、この外殻体と
上記基体との間に挾まれて配置され、温度変化に
伴い屈曲変形して両者の間隔を押し広げる形状記
憶合金とを備えたものである。

≪作用≫ 上記の破砕装置を岩盤などに穿設した孔や溝に
差し込み、上記形状記憶合金に温度変化を与え
て、これを屈曲変形させると、当該合金を挾み込
んでいる上記外殻体との間隔が押し広げられる。
つまり、上記基体を中心としてその周囲に配置さ
れた複数個の上記外殻体からなる装置の外形形状
が拡大し、岩盤などの孔の内部から押し広げる。
この力で岩盤などを破砕する。

≪実施例≫ 第１図〜第４図はこの発明の一実施例装置を示
している。第１図に示すように、本実施例の破砕
装置は円柱形の外形形状をなしている。これは四
角柱形の基体１０と、基体１０の４面の外側に位
置する４個の外殻体１２，１２，…から構成され
ている。外殻体１２の外表面は円柱面を４等分し
た形状になつており、また内面側は基体１０の平
面と平行な平面になつている。これら基体１０お
よび外殻体１２は鉄などの通常の金属で構成され
ている。

４個の外殻体１２を基体１０の周囲に正しく円
柱状に組合わせたとき、各外殻体１２の内面と基
体１０の外面との間に若干の隙間が形成される。
この隙間部分に矩形板状の形状記憶合金１４，１
４，…が挾み込まれている。この形状記憶合金１
４を介して基体１０と外殻体１２とが結合されて
いる。

第２図は基体１０と外殻体１２と形状記憶合金
１４との間の取付構造を示している。同図のよう
に、形状記憶合金１４の中央部分が基体１０側に
ネジ１６で固着され、両側部分がネジ１８，１８
で外殻体１２の内面側に結合されている。このネ
ジ１８，１８が貫通する形状記憶合金１４のネジ
孔は長孔２０となつており、ネジ１８に対して形
状記憶合金１４の側縁部分が第２図の上下方向に
スライド可能になつている。

また第２図に示すように、形状記憶合金１４の
片面側にはシート状の電熱ヒーター２２が貼着さ
れており、このヒーター２２への給電線は第１図
に示すケーブル２４に内蔵されている。ケーブル
２４は基体１０の一端面に結合されており、基体
１０内を通つてヒーター２２への配線が施されて
いる。

形状記憶合金１４の低温相の形状は平板で、第
１図および第２図に示す状態になつている。つま
り、形状記憶合金１４が低温相の平板になつてい
るとき、基体１０と外殻体１２との間隔は最も小
さくなり、４個の外殻体１２が緊密に組み合さつ
て円柱状の外形形状となる。

形状記憶合金１４の高温相の記憶形状は、第３
図に示すように、ネジ１６で固定した中央部分か
ら長孔２０，２０を形成した両側縁部分にかけて
大略Ｃ字型に湾曲した形状である。

つまり、上述のヒーター２２に通電してこれを
発熱させると、形状記憶合金１４が加熱され、第
１図の平板状態から第３図の湾曲状態へ変形す
る。この変形により基体１０と各外殻体１２との
間隔が押し広げられ、４個の外殻体１２，１２，
…は第１図に示す円柱状態から、第３図に示すよ
うにそれぞれが分離して外側に拡がるようにな
る。これにより装置全体としての外形形状が拡大
される。ヒーター２２による形状記憶合金１４の
加熱を停止し、これを冷却すれば、再び形状記憶
合金１４は平板となり、装置の外形形状は第１図
に示す円柱形になる。

そこで第４図に示すように、本装置の最小外形
寸法より若干大きい程度の孔Ｂを岩盤Ａの適宜個
所に穿設し、その孔Ｂに外殻体１２，１２，…を
縮小させた状態の本装置Ｃを差し込む。その状態
でケーブル２４を通じて上記ヒーター２２に通電
し、形状記憶合金１４を加熱変形させる。すると
本装置Ｃは第３図に示すように外形が拡大し、孔
Ｂの内部から岩盤Ａを押し広げる。この力で孔Ｂ
を基点として岩盤Ａにひびが入つて破砕する。

ところで、上記の実施例においては４個の外殻
体１２と１つの基体１０とで装置の主要部を構成
し、基体１０と外殻体１２との間に形状記憶合金
１４を挾み込んだ構成としているが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではなく、形状記憶合
金の変形で岩盤などの孔の内部からこれを押し広
げる構成はさまざまに実施し得るものである。

また、形状記憶合金を加熱する手段としてこれ
にシート状のヒータ２２を貼着しているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、同じ目的を
さまざまな形態のヒーターによつて達成すること
ができるものである。また電熱式ヒーターに限定
されるわけではなく、温水などを孔に注入して形
状記憶合金を加熱してもよい。

≪発明の効果≫ 以上詳細に説明したように、この発明に係る岩
盤などの破砕装置は、爆薬やブレーカーによる破
砕のように振動や騒音が発生せず、どのような環
境下でも使用することができる。また、形状記憶
合金の変形は十分高速に生じるので、短時間でし
かも静かに岩盤などを破砕することができる。ま
た、形状記憶合金を加熱あるいは冷却するだけで
変形が生じるので、油圧ポンプや高圧送油管とい
つた大規模な付帯設備が必要なく、取り扱いが容
易で作業性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の斜視図、第２
図は同上装置における形状記憶合金の取付構造を
示す部分拡大断面図、第３図は同上装置における
形状記憶合金を加熱変形させた状態の正面図、第
４図は同上装置の使用例を示す概略図である。 １０……基体、１２……外殻体、１４……形状
記憶合金、２２……ヒーター、２４……ケーブ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 岩盤などに穿設された孔や溝に差し込まれる
   外形形状を有し、中心部に配置された基体と、こ
   の基体の周囲に配置された複数個の外殻体と、こ
   の外殻体と上記基体との間に挾まれて配置され、
   温度変化に伴い屈曲変形して両者の間隔を押し広
   げる形状記憶合金とを備えたことを特徴とする岩
   盤などの破砕装置。 ２ 形状記憶合金を加熱変形させるための伝熱式
   のヒーターを備えたことを特徴とする特許請求範
   囲第１項記載の岩盤などの破砕装置。