JPH0428080B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は加圧流体を利用してコンクリートや岩
石等を破砕する方法に関する。

＜従来の技術＞ 近年、岩石やコンクリート等の破砕には、騒音
等を避ける必要がある場合、発破によらない工法
が採用されている。そして、この工法として、岩
石等に穿つた孔に弾性部材であるチユーブを挿入
し、このチユーブ内に高い液圧を作用させて、チ
ユーブの全周囲から岩石等に力を及ぼすことによ
つて、岩石等に効率よく亀裂を発生させて破砕す
る方法が知られている（特開昭60−16695号公
報）。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記チユーブによる工法は、チ
ユーブの全周囲から力を岩石に及ぼすこことがで
きるという利点を有するものの、岩石の破砕時に
生じる亀裂（間隙）内に拡大したチユーブが瞬間
的に食い込み、岩石によつて噛みちぎられるとい
う問題がある。すなわち、チユーブが拡大して岩
石を破砕した状態で、その岩石を支持しておれ
ば、チユーブが間隙に食い込んでも噛みちぎられ
ることはないが、チユーブの拡大により、チユー
ブ内の液体の圧力が瞬間的に下がるため、岩石の
隙間がなくなつて、チユーブが岩石等によつて噛
みちぎられるのである。

そこで、本発明の目的は、岩石等の破砕時に亀
裂内にチユーブが食い込んでも噛みちぎられない
ようにして、チユーブの破裂を防止でき、破砕作
業を効率的に行えるようにすることである。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、本発明の岩石等の破
砕方法は、岩石等に複数の孔を穿ち、上記複数の
孔のうちの一部の孔に、内部に供給される液体で
膨張する弾性部材を挿入すると共に、上記複数の
孔のうちの他の一部の孔に、流体シリンダで駆動
されるくさびを挿入し、上記弾性部材と流体シリ
ンダに同時に加圧流体を供給して弾性部材とくさ
びで岩石等を破砕すると共に、破砕後の岩石等の
間隙をくさびで保持するようにしたことを特徴と
している。

＜作用＞ 岩石等に穿設された孔に挿入した弾性部材と、
くさびを作動させる流体シリンダとに同時に加圧
流体を供給すると、弾性部材とくさびの両方によ
つて岩石等が破砕される。このとき、岩石等は、
くさびによつて、破砕で生じた亀裂開口の幅を保
つた状態で支持されるので、岩石等を破砕した後
に弾性部材の内圧が下がつても、亀裂開口は閉鎖
しないので、弾性部材は岩石によつて挟まれて噛
みちぎられることはない。

＜実施例＞ 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明
する。

第１図は本発明の岩石等の破砕方法を実施する
ために用いる装置の一例を概略的に示した平面図
である。第２図は岩盤Ｒの切羽に水平方向に整列
して穿つた複数の孔１，１，…を示している。第
１図において、２は内部に供給される液体で膨張
する弾性部材の一例としてのゴム製チユーブ、３
は流体シリンダ５によつて駆動されるくさび式破
砕装置である。また、６は供給通路４に設けら
れ、ポンプユニツト８からチユーブ２への圧力流
体の供給をコントロールする電磁バルブ、７は供
給通路４に設けられ、ポンプユニツト８から流体
シリンダ５への圧力流体の供給をコントロールす
るストツプバルブである。また、９は流体シリン
ダ５からポンプユニツト８への戻り通路である。

上記チユーブ２は孔１内の奥深くに、また上記
くさび式破砕装置３は孔１内の入り口付近に、水
平方向に交互に入れられている。上記チユーブ２
を孔１内の奥深い箇所に入れるのは岩石を広範囲
に破砕するためである。チユーブ２の孔１への出
し入れはハンドル１０によつて行う。

上記くさび式破砕装置３は、第３図に示すよう
に、流体シリンダ５のピストンロツド３１の先端
に末広がりのテーパ部３１ａを一体に形成してい
る。上記テーパ部３１ａと同じ勾配を一側面に持
つ２つのくさび部材３２，３２をテーパ部３１ａ
の両側に配して、このくさび部材３２，３２の他
側面である円周面を岩盤Ｒの孔１の内周面に当接
させている。上記くさび部材３２の端部には、破
砕すべき岩盤Ｒの切羽表面に当接するフランジ部
３２ａを設けている。上記くさび部材３２，３２
のそれぞれのフランジ部３２ａ，３２ａには、上
記流体シリンダ５に設けた例えば筒状あるいは棒
状の反力受け部材３３を当接させ、この反力受け
部材３３によつて、くさび部材３２のフランジ部
３２ａを介して岩盤Ｒから反力をとるようにして
いる。すなわち、ピストンロツド３１を孔１から
出すように作動すると、このピストンロツド３１
によつて、逆に、流体シリンダ５が孔１の方に引
き込まれることになるが、この反力受け部材３３
によつて、流体シリンダ５はくさび部材３２のフ
ランジ部３２ａひいては岩盤Ｒに支持される。

上記構成の装置を用いての岩盤の破砕を以下の
ようにして行なう。

まず、第２図に示すように、破砕すべき岩盤Ｒ
に複数の孔１，１，…を上下、左右に整列させて
穿つ。ただし、第２図中の割れ目２１はまだ生じ
ていない。そして、まず、ａ列目の孔１，１，…
の中に、チユーブ２とくさび式破砕装置３を第１
図に示す状態になるように挿入する。すなわち、
チユーブ２とくさび式破砕装置３とを交互に、チ
ユーブ２は孔１内奥深くに、そしてくさび式破砕
装置３はくさび部材３２のフランジ部３２ａを岩
盤Ｒの切羽に当接させるようにして、挿入する。
続いて、電磁バルブ５とストツプバルブ７を開い
て、ポンプ８から押し出される圧力流体をチユー
ブ２の内部と流体シリンダ５に同時に供給する。
こうすることにより、一方では、チユーブ２の内
部に供給した圧力流体によつてチユーブ２を膨張
させて、その内圧を高め、岩盤Ｒを破砕する。他
方、チユーブ２による岩盤Ｒの破砕に並行して、
流体シリンダ５によりくさび式破砕装置３を駆動
し、ロツド３１のテーパ部３１ａを孔１の外側に
引つ張り出す。このとき、くさび部材３２は上下
方向すなわちロツド３１の軸方向に対して垂直な
方向に拡径して、くさびの作用によつて増力され
て岩盤を破砕すると同時に、テーパ部３１ａと共
に、岩盤Ｒを亀裂開口幅を保つた状態で上下方向
に支持するのである。換言すれば、チユーブ２と
くさび式破砕装置３による岩盤の破砕を同時に行
なうと共に、破砕により生じた割れ目の隙間を保
持するように、くさび式破砕装置３による岩盤の
支持を行うわけである。したがつて、岩盤の破砕
時、第４図に示すように、亀裂開口２１内に、拡
大したチユーブ２が瞬時的に食い込むが、そし
て、チユーブ２の内圧が急激に下がつてチユーブ
２の周囲の岩石の亀裂開口２１が閉鎖しようとし
ても、チユーブ２の両側にあるくさび式破砕装置
３が岩盤を支持しているため、岩盤の亀裂開口２
１が狭まることがなく、チユーブ２が噛みちぎら
れることはない。ａ列目の破砕作業終了後は、ま
ずチユーブ２をハンドル１０によつて孔１の外に
引つ張り出した後に、くさび式破砕装置３を取り
除くようにする。上記破砕工程をｂ列、ｃ列につ
いても繰り返すことにより、第２図に示すトンネ
ル掘削のための岩盤破砕を完了する。

このように、上記実施例の破砕方法は、チユー
ブ２とくさび式破砕装置３を同時に作動させて、
岩石、岩盤等を破砕すると同時に、くさび式破砕
装置３で支持するため、従来のようにチユーブ式
の破砕装置のみで岩石等の破砕を行うのとは異な
り、チユーブ２が岩石等に生じた亀裂２１によつ
て噛みちぎられることがないので、チユーブ２を
度々取り替える必要がなく、岩石等の破砕作業が
効率的に行える。

上記実施例においては、ポンプは１つのみ設け
て、これによりチユーブ２とくさび式破砕装置３
の流体シリンダ５の両方に圧力流体を供給するよ
うにしたが、チユーブ２と流体シリンダ５３に
別々に圧力流体を供給するようポンプを２つ設け
てもよい。要は、くさび式破砕装置３を駆動する
流体シリンダ５とチユーブ２の両方に対して同時
に圧力流体が作用するようにすればよいのであ
る。

＜発明の効果＞ 以上より明らかなように、本発明の岩石等の破
砕方法によれば、弾性部材とくさびを同時に作動
させて、岩石等を破砕すると同時に、くさびによ
つて、岩石等を、破砕によつて生じた亀裂開口幅
を保つた状態で支持するので、岩石等の破砕後に
弾性部材の内圧が低下しても、従来のように、亀
裂に食い込んだ弾性部材が噛みちぎられることが
なく、弾性部材によつて大きな破砕力を得られる
という利点を有すると共に、弾性部材を度々取り
替える必要がなく、破砕作業を効率的に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の岩石等の破砕方法を実施する
ための破砕装置の一例を示す平面図、第２図は、
上記方法によつて岩盤を破砕して掘削したトンネ
ルの断面図、第３図は第１図の−線断面図、
第４図はチユーブが岩盤の亀裂に食い込んだ状態
を示す図である。 １……孔、２……チユーブ、３……くさび式破
砕装置、５……流体シリンダ、８……ポンプ、２
１……亀裂開口（割れ目）、３１……ロツド、３
２……くさび部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 岩石等に複数の孔を穿ち、上記複数の孔のう
   ちの一部の孔に、内部に供給される液体で膨張す
   る弾性部材を挿入すると共に、上記複数の孔のう
   ちの他の一部の孔に、流体シリンダで駆動される
   くさびを挿入し、上記弾性部材と流体シリンダに
   同時に加圧流体を供給して弾性部材とくさびで岩
   石等を破砕すると共に、破砕後の岩石等の間隙を
   くさびで保持するようにしたことを特徴とする岩
   石等の破砕方法。