JPH0330458Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は圧力流体を利用した岩石等の破砕装
置、詳しくは、岩盤或いはコンクリート盤等に穿
つた孔に挿入してその岩盤やコンクリート等を破
砕するための装置における弾性膨脹体に関するも
のである。

（従来技術の構成とその問題点） 従来から、岩石や岩盤或いはコンクリート盤等
を破砕するための最も一般的な方法として発破工
法が採用されているが、この工法によるときは必
然的に激しい騒音と塵埃が発生して周辺地域の環
境に悪影響を与えるばかりでなく、発生した塵埃
は抗内作業環境を悪化し、又、作業の安全性を阻
害する等の問題点があり、騒音或いは塵埃の発生
の少ない岩石破砕工法が強く要望されている。

近年、かかる要望に対応して、破砕すべき岩石
（以下、破砕対象物という）に予め穿孔しておき、
その穿孔部に圧力流体を圧入し、流体圧によつて
破砕対象物を破砕するという工法が開発され、ト
ンネル建設などに好んで用いられている。

しかしながら、この工法によれば、破砕対象物
に亀裂が生じていると、その亀裂部分から圧力流
体が漏洩して所定の流体圧が発生しなくなり、破
砕が行われないという欠点がある。

このため、本願出願人等は第６図に示すような
破砕装置を開発した。

この装置は、一端面から軸芯方向に流体通路５
を穿設した金属製芯材６の外周に筒状弾性膨脹体
１を被嵌すると共に該筒状弾性膨脹体１の両端面
を芯材６の両端部に螺合したナツト体１３によ
り、ワツシヤ１２等を介して圧接してなるもの
で、これを岩盤ａ等に穿設した孔ｂ内に挿入し、
流体通路５を通して筒状弾性膨脹体１の内周面側
に圧力流体を圧入することにより該弾性膨脹体１
を外径方向に膨脹させて岩盤ａを破砕するように
構成している。

弾性膨脹体１には、内周面側に開口３を有する
圧力流体を流入させるための環状空間２が設けら
れ、該環状空間２の内周側の舌状環部２ａを芯材
６に圧着させておくことにより環状空間２に圧流
する流体が弾性膨脹体１から外部に漏出しないよ
うにしている。

しかしながら、圧力流体が環状空間２内に圧入
すると、舌状環部２ａが芯材６の表面に押圧され
て流体が舌状環部２ａと芯材６との接触面から流
出するのを阻止しようとするが、流体圧によつて
環状空間２が外径方向に広がり、その膨脹力で舌
状環部２ａの基部が同一方向、即ち、芯材６から
離間する方向に引つ張られることになる。

この引張力によつて、芯材６の外周面と膨脹体
１の両端部内周面間に第７図に示すように〓間Ｃ
が発生し、そのため、舌状環部２ａが流体圧によ
つてその先端部が該〓間Ｃ側に反転するように屈
曲、変形し、芯材６に対しての流体圧を利用した
圧着作用がなくなるばかりでなく、その屈曲、変
形した舌状環部２ａは環状空間２内の圧力流体に
より容易に外径方向に弾性変形が可能となつて、
圧力流体が外部に漏出し、弾性膨脹体に岩盤ａを
破砕するに必要な所定の膨脹圧が付与することが
できなくなるという問題点があつた。

（考案の目的） 本考案はこのような問題点に鑑みてなされたも
ので、前記した液圧破砕装置において、筒状弾性
膨脹体からの圧力流体の漏出を確実に防止して所
定の膨脹圧を発生させることのできる液圧破砕装
置における弾性膨脹体を提供するものである。

（考案の構成） 上記目的を達成するために、本考案の液圧破砕
装置における弾性膨脹体は、両端内部に環状空間
２，２を形成していると共にこれらの環状空間
２，２の対向内端部側を内周面に開口させること
により環状空間２，２と内周面両端部間に一定肉
厚を有する舌状環部２ａを形成してなる筒状弾性
膨脹体１を、一端部から軸心方向に流体通路５を
設けてなる芯材６の外周面にその内周面を嵌合さ
せると共に該筒状弾性膨脹体１の両端面をストツ
パーにより芯材６に固定し、芯材６の前記流体通
路５を通して筒状弾性膨脹体１の前記環状空間
２，２側に圧力流体を圧入することにより筒状弾
性膨脹体１を外径方向に膨脹させるようにした液
圧破砕装置において、前記筒状弾性膨脹体１にお
ける舌状環部２ａの基端側の両端部内周面に非伸
縮性の環状体４，４を装着又は埋設したことを特
徴とするものである。

（作用） 筒状弾性膨脹体１を岩盤に穿設した孔内に挿入
したのち、芯材６の流体通路５を通じて筒状弾性
膨脹体１の内周面に圧力流体に供給すると、筒状
弾性膨脹体１はこの流体圧によつて膨張してその
膨脹圧により岩盤を破砕する。

この際、筒状弾性膨脹体１の環状空間部２，２
が圧力流体によつて外径方向に拡開し、該部の膨
脹力によつて舌状環部２ａの基部側が外径方向に
引つ張られて筒状弾性膨脹体１の両端部内周面が
芯材６から離間しようとするが、両端部内周面に
非伸縮性の環状体４，４を装着又は埋設している
ので、この環状体４，４によつて筒状弾性膨脹体
１の両端内周面が常に芯材６に密接させられ、舌
状環部２ａが流体圧によつて筒状弾性膨脹体１の
端面側に反転、屈曲することはない。

（実施例の説明） 本考案の実施例を図面について説明すると、１
は金属製固体芯材６の両端部を除く外周面に被嵌
した筒状弾性膨脹体で、ゴム、或いは弾性を有す
る合成樹脂で形成され、その内周面側に圧力流体
を流入させるための開口３を有し、該開口３から
肉厚層部内において端部側に向かつて伸びる環状
空間２を設けてある。さらに、この環状空間２の
内周面と弾性膨脹体１の端部内周面間には前記芯
材６に密接した断面舌状の環部２ａが設けられて
ある。

なお、第３図においては、環状空間２を弾性膨
脹体１の両側に間隔を存して分離形成したが、第
５図に示すように、開口３を弾性膨脹体の中央部
に設け、該開口部３から両側に向かつて延びる環
状空間部２，２を形成してもよい。

４，４は内径を弾性膨脹体１の両端部内径に略
等しく形成した金属製の環状体で、弾性膨脹体１
の前記舌状環部２ａの基端側における肉厚開口端
部内周面に、弾性膨脹体１の加硫時における加硫
接着又は、接着剤によつて一体に固着してある。

なお、環状体４はリードワイヤや補強布によつ
て形成してもよく、要するに引張り強度の大きい
非伸縮性のものであればよい。さらに、この環状
体４はその内周面を露出させることなく、弾性膨
脹体１の肉厚開口端部内に埋設してもよい。この
場合、好ましくは肉厚開口端部の内周面近傍部に
埋設する。

この弾性膨脹体１に挿通、嵌合した前記金属製
棒体よりなる芯材６は、その軸芯部に流体通路５
を設けてあり、該通路５の先端流出口５ａを弾性
膨脹体１の内面中央部に臨ませて開口させている
と共に後端は該芯材６の端面に開口して液体圧入
ノズル８と、例えば、ラウンドナツト９の手段に
よつて連結、連通させるようにしてある。

弾性膨脹体１と芯材６とは、弾性膨脹体１の両
端面に弾性ワツシヤ１０を当接させると共にこの
弾性ワツシヤ１０を当接させると共にこの弾性ワ
ツシヤ１０に剛性ワツシヤ１１を介して芯材６の
両端部に形成した雄ネジ部１２に螺合しているナ
ツト体１３を圧着させることにより結合一体化さ
れ、これらのワツシヤ及びナツト体１３は使用時
における該弾性膨脹体１の軸方向への膨脹を阻止
するストツパーとしての役目を果たしている。

７は弾性膨脹体１の外周に着脱自在に被嵌した
保護カバーで、外径方向に伸縮できる部材から形
成されてある。

このように構成したので、まず、破砕せんとす
る岩盤ａの所定個所に、上記装置の見掛けの外形
に略等しい孔ｂを穿設し、その孔ｂ内に該装置を
挿入、セツトする。次いで、圧力流体の供給源か
ら適宜の導管を介して流体圧入ノズル８を通じ、
通路５から弾性膨脹体１の内部に圧力流体を圧入
すると、該弾性膨脹体１は外径方向に膨脹してこ
の膨脹力を保護カバー７を介して岩盤ａに伝達
し、岩盤ａを破砕するものである。

この際、弾性膨脹体１の両端部が、該膨脹体１
の外径方向の膨脹によつて芯材６の表面から離間
しようとするが、その内周面に埋設した非伸縮性
の環状体４によつて離間するのを阻止され、常に
芯材６の表面に圧着した状態を維持して弾性膨脹
体１内からの圧力流体の漏出を防止し、弾性膨脹
体１を岩盤ａの破砕に必要な所望の膨脹圧にする
ことができるものである。

（考案の効果） 以上のように、本考案の液圧破砕装置における
弾性膨脹体によれば、両端内部に環状空間２，２
を形成していると共にこれらの環状空間２，２の
対向内端部側を内周面に開口させることにより環
状空間２，２と内周面両端部間に一定肉厚を有す
る舌状環部２ａを形成してなる筒状弾性膨脹体１
を、一端部から軸心方向に流体通路５を設けてあ
る芯材６の外周面にその内周面を嵌合させると共
に該筒状弾性膨脹体１の両端面をストツパーによ
り芯材６に固定し、芯材６の前記流体通路５を通
して筒状弾性膨脹体１の前記環状空間２，２側に
圧力流体を圧入することにより筒状弾性膨脹体１
を外径方向に膨脹させるようにした液圧破砕装置
において、前記筒状弾性膨脹体１における舌状環
部２ａの基端側の両端部内周面に非伸縮性の環状
体４，４を装着又は埋設しているので、岩盤等の
破砕時に、芯材６の流体通路５を通じて筒状弾性
膨脹体１の内周面に圧力流体を供給することによ
り該筒状弾性膨脹体１を外径方向に膨張させて
も、この筒状弾性膨脹体１の両端部は、その内周
面に装着又は埋設している非伸縮性の環状体４，
４によつて膨脹、変形するのを確実に阻止され、
該両端部内周面を芯材に密着させておくことがで
きるものであり、従つて、舌状環部２ａを筒状弾
性膨脹体１の両端面側に屈曲させることなく芯材
表面に圧着させておくことができ、圧力流体が弾
性膨脹体内から外部に漏出することなく所望の膨
脹圧を発生させて岩盤等の破砕対象物を円滑且つ
確実に破砕することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
弾性膨脹体の縦断面図、第２図はその端面図、第
３図及び第４図は穿孔に装置を挿入した状態と膨
脹させた状態を示す断面図、第５図は別な実施例
を示す断面図、第６図は従来の弾性膨脹体を装着
した装置の断面図、第７図はその膨脹状態を示す
断面図である。 １……弾性膨脹体、２……環状空間、３……開
口部、４，４……環状体、５……流体通路、６…
…芯材、１０及び１１……ワツシヤ、１３……ナ
ツト体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端内部に環状空間２，２を形成していると共
   にこれらの環状空間２，２の対向内端部側を内周
   面に開口させることにより環状空間２，２と内周
   面両端部間に一定肉厚を有する舌状環部２ａを形
   成してなる筒状弾性膨脹体１を、一端部から軸心
   方向に流体通路５を設けてなる芯材６の外周面に
   その内周面を嵌合させると共に該筒状弾性膨脹体
   １の両端面をストツパーにより芯材６に固定し、
   芯材６の前記流体通路５を通して筒状弾性膨脹体
   １の前記環状空間２，２側に圧力流体を圧入する
   ことにより筒状弾性膨脹体１を外径方向に膨脹さ
   せるようにした液圧破砕装置において、前記筒状
   弾性膨脹体１における舌状環部２ａの基端側の両
   端部内周面に非伸縮性の環状体４，４を装着又は
   埋設したことを特徴とする液圧破砕装置における
   弾性膨脹体。