JPH0393995A - 割岩装置 - 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、札内に挿入して周囲の岩盤を破砕する割岩装
置の改良に関する． （従来の技術） 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、岩盤にドリルで敗多くの穿孔を形戊し、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
パワーエレメントが提案されている（特開昭６２−１０
１７９７号）。

これは、円弧状断面の２本のスラスト部材を略円筒状に
向かい合わせて、内側からウェッジで支持し、油圧によ
り膨張するゴムチューブがこのウェッジを介してスラス
ト部材を押し広げるようにしたものである。

（発明の課Ｍ） このパワーエレメントを使用して岩盤を掘削する場合は
、できるだけ孔部の奥深いところで岩盤に亀裂を入れ、
一度に大量の岩石が割れるように干ることが望ましい。

そのためには、パワーエレメントを各孔部の最深位置ま
で侵入させる必要があるが、地質条件によってはドリル
による穿孔が必ずしも直線状にならず、パワーエレメン
トを奥深く挿入することが困難な場合があった．本発明
は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、孔部深くへ
のパワーエレメントの挿入を容易にして削岩効率の向上
を図ることを目的とする。

（課題を達或するための手段） 本発明は、略円筒形をｖｌＩＩ＆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２スト部材の内側に構威される中空部に袖方向に
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？！
１宕用のパワーエレメントを、可撓継手を介して直列に
連結しでいる． （作用） 連結したパワーエレメントを岩盤に形或した孔部に挿入
し、各パワーエレメントの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、岩盤に
亀裂を発生させる。

可撓継手は必要に応じて屈折することにより孔部の曲が
りやパワーエレメントの挿入方向のずれを吸収し、パワ
ーエレメントの孔部深くへの侵入を容易にするとともに
、削岩時の衝撃を吸収する。

さらに、複数のパワーエレメントを直列に連結したこと
により、ｉ岩能力が強化される。

（実施例） 第１図〜第６図に本発明の実施例を示す。

第１図に示すように割宕装置は、可撓継手２を介して直
列に連結したパワーエレメン｝ＩＡとＩＢと、基端側の
パワーエレメン｝ＩＢに別の可撓継手３を介しで結合す
るハンドル４からなる。

パワーエレメン｝ＩＡとＩＢはそれぞれ円筒形を構成す
るよう相対して配設された円弧状断面の２本のスラスト
部材７と、この内側に構威される中空部に袖方向に配設
されたゴムチューブ８と、これに接続された油圧配管１
７と、２本のウヱッジ９とを備える． ２本のウェッジ９はゴムチューブ８の外周に接して対称
位置に配置され、両端をそれぞれスラスト部材７に当接
する。スラスト部材７は紬横断方向に変位可能に支持さ
れ、ゴムチューブ８の膨張によりウェッジ９がスラスト
部材７の隙間を押し広げるのに伴って外側へと押し出さ
れる。また、ゴムチューブ８の先端は！ｉｔされ、パワ
ーエレメン｝ＩＡとＩＢの各油圧配管１７に油圧を供給
する油圧ホース１２が可撓継手３から後方へそれぞれ導
かれ、図示されない油圧装置に接続される。

パワーエレメントＩＡの基端トパ７−Ｌレ／ン１ ｝ＩＢの先端及び基端は第尋図に示すように円１３形の
外形を備えたホルダー０に結合し、バワーエレメン｝Ｉ
Ａの先端は円錐形の外形を備えたホルグ１１に結合する
． 可撓継手３は第３図に示すように剛性部材による円筒形
のケース１３の先端の内側に、パワ一二レーン｝ＩＢの
基端側のホルダー０をゴムリング１４を介して保持する
。これにより、パワーエレメン｝ＩＢは任意の方向に若
干の範囲で屈折可能に支持される．なお、ホルダ１０と
ケース１３との相対回転は回り止め用のピン１５により
規制される。ハンドル４はこのケース１３の基端に固設
され、油圧装置から導かれた各油圧ホース１２はケース
１３の内側で継手１６を介してパワーエレメン｝ＩＢＩ
：ｉえた２本の油圧配管１７にそれぞれ接続される。な
お、このうち一方の油圧配Ｗ１７はパワーエレメン｝Ｉ
Ｂのゴムチューブ８の基端に接続され、もう一方の油圧
配管１７はパワーエレメン｝ＩＢを貫通して可撓継手２
に導かれる。

可視継手２は第４図に示すように、剛性部材による円筒
形のケース１８の両端の内側にゴムリング１９を介して
パワーエレメン｝ＩＡの基端側のホルダ１０と、パワー
エレメントＩＢの先端側のホルグ１０とをそれぞれ任意
の方向に若干の範囲で屈折可能に支持する．各ホルダ１
０とケース１８との相対回転は回り止め用のピン２０に
より規制される．また、可視継手２内に導かれた油圧配
管１７は屈曲する弾性鋼管１７Ａを介してパワーエレメ
ン｝ＩＡに備えた油圧配管１７に＃ｋ続され、この油圧
配管１７がパワーエレメン｝ＩＡのゴムチューブ８の基
端に接続される． 次に作用を説明する。

岩盤を掘削する際は、まずｔＩＳ５図及び第６図に示す
ように岩盤に大口径のポーリング孔２７を形威し、その
周囲をドリルで等間隔に穿孔し、形威された孔部２６に
パワーエレメントＩＡとＩＢをハン゛ドル４を手で支え
ながら挿入する。ドリルによって形威される孔部２６は
地質条件等により途中で若干の曲がりを生じることがあ
るが、その場合でも必要に応じてパワーエレメン｝ＩＡ
とＩＢは、可撓継手２と３を介してそれぞれ屈折するこ
とにより、途中で引っ掛かることなくスムーズに孔部２
６の奥へと侵入する． なお、挿入に際してはハンドル４の回転操作により、パ
ワーエレメント１ＡとＩＢのスラスト部材７の隙間を岩
盤に生じさせたい亀裂の方向と一致させておく． さて、先端側のパワーエレメン｝ＩＡが第５図に示すよ
うに孔部２６の′ｔ深部に到達したら、油圧装置から各
油圧ホース１２に油圧を供給する．油圧ホース１２に供
給された油圧は油圧配管１７を介してゴムチューブ８に
至り、先端を密封したゴムチューブ８はこの油圧により
膨張する。これにより、ゴムチューブ８の両側のウェッ
ジ９がスラスト部材７の間に食い込み、各パワーエレメ
ン｝ＩＡとＩＢにおいてスラスト部材７が両外側へと押
し出される．この結果、孔部２６の孔壁に第５図の矢印
に示すように１８０゜逆方向の荷重が加えられ、スラス
ト部材７の隙間の延長上の岩盤内部に発生する引張応力
のために、孔部２６を中心として岩盤に亀裂が発生する
。

したがって、適当な間隔で形威した孔部２６に次々とパ
ワーエレメント１を挿入し、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、第６図に
示すように孔部２６を中心とする亀裂が所定の方向に連
続して形威されるので、この亀裂からポーリング孔２７
に向がって岩盤を容易に掘り崩すことができる． また、亀裂はパワーエレメン｝ＩＡの位置する孔部２６
の最深部付近と、パワーエレノン｝ＩＢの位置する孔部
２６の中間部付近の両方で形威されるため、一回の工程
で大量の割岩処理を行うことができる。岩が割れる瞬間
にはパワーエレメン｝ＩＡとＩＢに横断方向に衝撃が作
用するが、これに対しては可撓継手２と３が屈折してパ
ワーエレメン｝ＩＡとＩＢの変位を許容し、衝撃を吸収
するので、ハンドル４に衝撃が作用する恐れもなＩ１１
． なお、油圧ホース１２と油圧配管１７を１本のみとして
、これにパワーエレメントＩＡとＩＢのゴムチューブ８
を直列に接続することも可能であるが、ゴムチューブ８
を油圧装置に並列に接続しておくと、パワーエレメン｝
ＩＡとＩＢの間で割岩のタイミングがずれた時でも、残
りのパワーエレメン｝ＩＡまたはＩＢに十分な油圧を供
給することができる。

また、この１４＠装置はｔＩ５５図に示すように下向き
に形威した孔部２６に対しても有効である。

（発明の効果） 以上のように、本発明の割岩装置はパワーエレメントを
可撓継手を介して直列に連結したので、可撓継手が必要
に応じて屈折することによりパワーエレメントの孔部深
くへの侵入が容易になるとともに、削岩時にパワーエレ
メントに加わる衝撃も吸収される。また、直列に連結し
た複数のパワーエレメントにより、削岩能力が強化され
る。

このため、この装置の使用により岩盤を一度に大量に割
岩することができ、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図は本発明の実施例を示す割岩装置の側面の可撓継
手の要部縦断面図、第５図は稼動中の割岩装置を示すト
ンネルの切羽の縦断面図、ｔｌＩＪ６図は同じく正面図
である。 Ｉ　Ａ，Ｉ　Ｂ・・・パワーエレメント、２．３・・・
可撓継手、４・・・ハンドル、７・・・スラスト部材、
８・・・ゴムチューブ、９・・・ウェッジ、１０．１１
・・・ホルダ、１２・・・油圧ホース、１３．１８・・
・ケース、１４，１９・・・ゴムリング、１７・・・油
圧配管。

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
   ントを、可撓継手を介して直列に連結したことを特徴と
   する割岩装置。