JPH0393994A - 割岩用パワーエレメント - 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、トンネル掘削等において岩盤をドリルで穿孔
した後に、孔内に挿入して周囲の岩盤を破砕するパワー
エレメントの改良に関する。

（従米の技術） トンネル掘削において、硬質の岩盤を掘削する方法とし
て、岩盤にドリルで数多くの穿孔を形威し、これらの孔
内にダイナマイトを仕掛けて発破することにより、周囲
の岩盤を破砕する発破工法が知られている。

しかしながら、発破に伴う振動や騒音が公害の原因とな
るために、近年では発破を行わずに、穿孔内に挿入して
孔壁を押し広げることで周囲の岩盤に亀裂を生じさせる
割者用のパワーエレメントが提案されている（特開昭６
２−１０１７９７号）．これは、第６図及び第７図に示
すように、円筒状に向かい合わせた円弧状断面の２本の
スラスト部材３を内側からウェッジ４で支持するととも
に、ウェッジ４の内側に油圧により膨張するゴムチュー
７’５を配！したもので、パワーエレメント１の後端は
円筒状の支持部材２に支持される。

割岩作業は、あらかじめドリルで穿孔した孔部１０にパ
ワーエレメント１を挿入し、支持部材２に挿通した油圧
ホースを介してゴムチューブ５に油圧を供給すると、膨
張するゴムチューブ５がウェッノ４を外側に押し出し、
スラスト部材３が孔壁を矢印の方向に押し広げて、岩盤
に亀裂を発生させる． 〈発明の課ＩＭ） このパワーエレメント１を使用する場合は、孔部１０に
挿入する際に適宜回転操作を行ってスラスト部材３の間
の隙間の方向を調整することにより、亀裂の発生方向を
割岩に都合の良い方向へある程度揃えることが可能であ
るが、岩盤の性質や既存のクラックなどの状況によって
は、希望通りの方向へ亀裂が発生しない場合もあった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、意図
する方向へ亀裂が発生する確率を高めて割岩作業の効率
化を図ることを目的とする。

（！！！題を達戒するための手段） 本発明は、略円筒形を構或するように向かい合わせに配
設した円弧状断面の２本のスラスト部材と、これらのス
ラスト部材の内側に構ｒ＆される中空部に軸方向に配設
されたゴムチューブと、ゴムチューブの外周に接して対
称位置に配設され、両端をそれぞれスラスト部材に当接
する２本のウェッジと、ゴムチューブを膨張させるべく
ゴムチューブに接続された油圧配管とからなる割宕用の
パワーエレメントにおいて、前記ウェッジにスラスト部
材間の隙間に向けて突出する突起を備えている。

（作用） パワーエレメントを岩盤に形威した孔邪に挿入し、ゴム
チューブ内側に作動油を供給すると、膨張するゴムチュ
ーブによりウェッジが側方へと駆動され、スラスト部材
が押し広げられ、スラスト部材間の隙間の廷長上の岩盤
に亀裂を発生させるが、その際にウェッジに備えた突起
がこの隙間から外側へ突出して孔壁に圧裂圧力を及ぼし
、亀裂発生を促進する。

（実施例） 第１図〜第５図に本発明の実施例を示す。

第１図はパワーエレメント１の要部を示し、３は円弧状
断面を備えた２本のスラスト部材であり、円筒形を形成
するように向かい合わせに配設され、２本のウェッジ４
により内側から支持される。ウェッジ４の間には先端を
密閉したゴムチューブ５が配設され、このゴムチューブ
３の膨張に応じてウェッ？）４が外側へ駆動され、スラ
スト部材３を押し広げるようになっている。

ウェッノ４にはスラスト部材３の間の隙間に向けて突出
する突起６が取り付けられる。この突起６は第２図に示
すように所定の間隔でウェッジ４に形威したねじ穴７に
螺合する基端部６Ａと、円錐状に尖った先端部６Ｂとを
備える。

次に作用を説明する。

割岩作業は前記従米例と同様に、ドリルによって岩盤に
形威した孔部１０に支持部材に支持されたパワーエレメ
ント１を挿入し、油圧ホースを介してゴムチューブ５に
油圧を供給することで行われる． 先端を密Ｎされたゴムチェー１５はこの油圧の供給によ
り膨張し、ウェッ：）４を両側へと駆動し、スラスト部
材３を押し広げる．この結果、スラスト部材３の隙間の
延長方向の岩盤内部に引張応力が発生する。同時にウェ
７ノ４に取り付けた突起６がスラスト部材３の隙間から
第３図に示すように突出して孔壁に圧裂圧力を及ぼし、
引張応力による亀裂の発生を促進する。

したがって、適当な間隔で形威した孔部１０に次々とパ
ワーエレメント１を挿入し、突起６の向きが希望する亀
裂の方向に一致するようにパワーエレメント１の回転位
置を調整した上でこの割岩作業を行えば、各孔部１０を
中心に所定方向に亀裂が連続して形威され、この亀裂を
利用して容易に岩盤を掘削することができる。

なお、効率良く亀裂を形威するためには、突起６による
圧裂部の形威とスラスト部材３による割岩力のピークの
タイミングを一致させる必要がある。このため、第２図
に示すように先端部６Ｂの高さの異なる複数種類の突起
６を用意して岩盤の条件に応じて交換するが、ウェッジ
４と突起６との間に座金８を介装して突起６の突出高さ
を調整すると良い。

また、第４図及Ｃ／第５図は本発明の弟２の実施例を示
すもので、ここでは突起６をウエ・冫ジ４に摺動自由に
貫通させるとともに、突起６の基端部６Ａに大径の支持
部６Ｃを形威し、ゴムチューブ５がこの支持部６Ｃを直
接的に支持してｂ１る。

この構造のもとでは、突起６は支持部６Ｃの面積に応じ
てゴムチューブ５が及ぼす圧力により、ウェッジ４から
独立して押圧される。つまり、突起６が岩盤に及ぼす圧
裂圧力はウェッジ４の位置に彰ナ＃されず、また孔壁に
侵入した突起６がウェッジ４の変位を阻害する恐れもな
い。したがって、ウェッノ４を介して駆動されるスラス
ト部材３が岩盤に最大の割岩力を及ぼす時点で突起６の
圧裂圧力も最大となり、極めて効率良く亀裂を発生させ
ることができる。

（発明の効果〉 以上のように、本発明はスラスト部材を支持するウェッ
ジに、スラスト部材間の隙間に向けて突出する突起を備
えたため、ウエツノに駆動されたスラスト部材が孔壁を
押し広げて岩盤に割岩力を及ぼすのに同期して、ウエ７
ノに備えた突起がスラスト部材の隙間から外側へ突出し
て孔壁に侵入し、亀裂発生を促進する。

このため、削岩能力が強化されるとともに、亀裂が意図
した方向に発生する確率が増加し、岩盤掘削作業の効率
を大きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
パワーエレメントの横断面図、！＠２図はウェッジと突
起の分解斜視図、第３図は稼動中のパワーエレメントの
横断面図である。 第４図は本発明の第２実施例を示すパワーエレメントの
横断面図、ｆｊｆＪ５図は同じく稼動中のパワーエレメ
ントの横断面図である。 また、ｆｊｓ６図は従来例を示す割岩装置の側面図、第
７図は同じくパワーエレメントの横断面図である。 １・・・パワーエレメント、３・・・スラスト部材、４
・・・ウェッジ、５・・・ゴムチューブ、６・・・突起
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 略円筒形を構成するように向かい合わせに配設した円弧
   状断面の２本のスラスト部材と、これらのスラスト部材
   の内側に構成される中空部に軸方向に配設されたゴムチ
   ューブと、ゴムチューブの外周に接して対称位置に配設
   され、両端をそれぞれスラスト部材に当接する２本のウ
   ェッジと、ゴムチューブを膨張させるべくゴムチューブ
   に接続された油圧配管とからなる割岩用のパワーエレメ
   ントにおいて、前記ウェッジにスラスト部材間の隙間に
   向けて突出する突起を備えたことを特徴とする割岩用パ
   ワーエレメント。