JPH06100053B2 - 岩盤破砕工法とこの工法に使用する油圧岩盤破砕機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、岩盤において、すでに構造された連溝等の自
由面の周囲に破砕孔及び亀裂誘導孔を削孔し、この破砕
孔及び亀裂誘導孔を介して、周囲と底面が自由面や亀裂
面で囲まれた岩盤ブロック群を造成して、この岩盤ブロ
ック群を取り除き、自由面を拡張する、無発破による、
岩盤破砕工法とこの工法に使用する油圧岩盤破砕機に関
する。

「従来の技術」 一般的に、市街地における、コンクリート構造物の解体
工事やトンネル・シールド・堅坑・深礎等の岩盤掘削工
法は、環境への配慮が必要で、このため、無発破工法の
み許容される場合が多い。

無発破工法としては、静的破砕剤・油圧ブレーカ・ピス
トン駆動式油圧圧砕機・油圧破砕機・液圧チューブ・ガ
ス圧力・油圧ウエッジ・衝撃式ウエッジ等を単独に、又
は、複合して、使用する工法が使用されていた。

従来の油圧破砕機としては、円筒形状の破砕部に具備さ
れた油圧駆動のピストンが、一方向にのみ作用する可能
のものが市販され、稀に、作業現場で、使用されてい
た。

「発明が解決しようとする課題」 従来の技術においては、静的破砕剤・油圧ブレーカ・ピ
ストン駆動式油圧圧砕機・油圧破砕機・液体チューブ・
ガス圧力・油圧ウエッジ・衝撃式ウエッジ等を単独に、
又い、複合して、使用する工法が用いられていたが、何
れの工法も、作業経費が割り高になり、作業効率等が悪
く、更に、トンネル・シールド・堅坑・深礎等の工事現
場では、作業空間上の制限を受け、大型機を使用するこ
とが不可能なケースが多々あるという問題点を有した。

下向きの岩盤破砕工法には、くり粉の除去の対策を必要
とする工法が多いが、当を得た対策が少ないという問題
点を有した。

従来、稀に、使用された油圧破砕機は、油圧駆動のピス
トンが一方向にのみ作用する機構のため、ピストンで作
動する加圧板が、岩盤に部分的に食い込み、離脱困難に
より駆動不能の状態になり、更に、岩盤の反作用の結
果、油圧破砕機の破砕部が変形・破損等の損傷を受ける
という機能上の欠陥を有した。

静的破砕剤は、全周加圧形式の工法で、亀裂の方向性を
必要とする工法には、適さないという問題点を有した。

本発明は、くり粉対策の必要がない、安全性・効率性に
優れた工法と、油圧駆動のピストンが四方向に作用する
機能を有するため、岩盤の反作用による損傷を破砕部に
与えない、亀裂のための鋭い方向性を有する、小型の油
圧岩盤破砕機を提供し、従来の問題点を解消するするこ
とを目的としている。

「課題を解決するための手段及び作用」 上記目的を達成するために、本発明の油圧岩盤破砕機の
破砕部１は、円筒の形状を有する構造体で構成される。

破砕部１を構成する円筒形状の構造体の中心線に直交す
る断面（円）上に、互いに直交する座標X,Y両軸を設定
し、座標X,Y両軸の原点をこの断面（円）の中心にと
る。

破砕部１は、上記の断面（円）上に接し、Ｘ＝０に位置
する破砕部１（円筒）の表面の２ヵ所に亀裂破砕用の対
のエッジ加圧板２を、又、上記の断面（円）に接し、Ｙ
＝０に位置する破砕部１（円筒）表面の２ヵ所に張力加
圧用の対の円弧加圧板３を、各々装着した構造からな
る。

従って、対のエッジ加圧板２は、X,Y両軸の原点から見
て、互いに180度相違する位置関係にある。

対の円弧加圧板３も、同じく、Ｘ、Ｙ両軸の原点から見
て、互いに180度相違する位置関係にある。

次に、座標Ｚ時を破砕部１（円筒）の中心線に重なるよ
うに設定し、Ｘ＝0,Y＝０と交わるＺ軸上の点を、Ｚ軸
の原点にとる。

Ｘ＝０は不変で、Ｚの数値を順次変更した座標点に、対
のエッジ加圧板２の内面に接して対のエッジ加圧板２を
作動させる、多数のピストン５を設ける。

同様に、Ｙ＝０は不変で、Ｚの数値を順次変更した座標
点に、対の円弧加圧板３の内面に接して対の円弧加圧板
３を作動させる、多数のピストン５を設ける。

エッジ加圧板２は、エッジを形作る構造からなる。

エッジ加圧板２および円弧加圧板３は、油圧によるピス
トン５で駆動する機構からなる。

上記に述べた油圧岩盤破砕機を使用して、岩盤を破砕す
る工法について、述べる。

本工法は、さほど緻密な精度を必要とする工法ではな
く、使用する岩盤も、天然自然のもので、均一な岩質で
はない。

従って、正確には、ほぼ水平な岩盤、ほぼ垂直な岩盤、
ほぼ下向きに削孔、ほぼ横向きに削孔、ほぼ水平な亀裂
面を発生させ、ほぼ垂直な亀裂面を発生、等の用語を使
用すべきであるが、明記する箇所が多く、これを使用す
ると、説明が粉らわしいので、単に、水平な岩盤、垂直
な岩盤、下向きに削孔、横向きに削孔、水平な亀裂面を
発生、垂直な亀裂面を発生、等用語を、便宜上、使用す
る。

では、まず、水平な岩盤に対して適用する、下向きの岩
盤破砕工法について、述べる。

岩盤上で、すでに築造された、所定の深さの連溝等で構
成された自由面８から、一定の距離を離した位置に、第
一亀裂誘導孔71を、下向きに所定の深さに削孔する。

自由面８と直交し、第一亀裂誘導孔71を通る直線の延長
線上にあり、第一亀裂誘導孔71から見て、反自由面側
で、第一亀裂誘導孔71から、一定の距離を離して、第一
破砕孔６を、下向きに所定の深さに削孔する。

自由面８と直交し、第一破砕孔６を通る直線の延長線上
にあり、第一破砕孔６から見て、反自由面側で、第一破
砕孔６から、一定の距離を離して、第二亀裂誘導孔72
を、下向きに所定の深さに削孔する。

自由面８・第一亀裂誘導孔71・第一破砕孔６・第二亀裂
誘導孔72の隣接する相互間の岩盤間隔に、ほぼ等しい
か、あまり相違がないが、自由面８・第一亀裂誘導孔71
間の間隔が、やや長い場合が多い。

破砕部１に具備された、対のエッジ加圧板２の両中心を
結ぶ直線の延長線と、第一亀裂誘導孔71及び第二亀裂誘
導孔72の孔中心線が重なるように、破砕部１の方向を設
定して、破砕部１を第一破砕孔６に挿入する。

円弧加圧板３に圧力を加え、対の円弧加圧板３間の間隔
を拡大する。

この状態のままで、エッジ加圧板２に圧力を加え、対の
エッジ加圧板２間の間隔を拡大する。

エッジ加圧板２への圧力は、エッジで孔壁面に割岩誘導
傷を与え、大きな亀裂効果を発揮する。

円弧加圧板３への圧力は、エッジ加圧板２による割岩誘
導傷の効果を飛躍的に増大する。

対のエッジ加圧板２は、第一破砕孔６の孔壁内面の深さ
方向に、均一な等分布の圧力を、加圧する機能を有す
る。

エッジ加圧板２と円弧加圧板３の圧力により、第一破砕
孔６から第一亀裂誘導孔71を経て自由面８まで、及び、
第一破砕孔６から第二亀裂誘導孔72まで、所定の深さの
垂直な亀裂面10が発生する。

又は、第一破砕孔６から第一亀裂誘導孔71を経て自由面
８まで、及び、第二亀裂誘導孔72には至らないが第一破
砕孔６から第二亀裂誘導孔72方向にやや第一破砕孔６寄
りの位置まで、所定の深さの垂直な亀裂面10が発生す
る。

亀裂は、第一破砕孔６の近くから順次遠くへ、岩盤の表
面から順次深い位置へ、拡張する。

自由面８と第一破砕孔６間の間隔を長くして、第一破砕
孔６を削孔し、自由面８と直交し第一破砕孔６を通る直
線上にある第一亀裂誘導孔71の数を、１孔から適当な間
隔を置いて配置された２孔に増加し、かつ、自由面８と
直交し第一破砕孔６を通る直線の延長線上にある第二亀
裂誘導孔72の数を、１孔から適当な間隔を置いて配置さ
れた２孔に増加して、計４孔の亀裂誘導孔を削孔した
後、上記と同様の工法により、破砕部１の方向を設定し
て、破砕部１を第一破砕孔６に挿入し、円弧加圧板３・
エッジ加圧板２の順に、圧力を加えると、第一破砕孔６
から第一亀裂誘導孔（２孔）を経て自由面８まで、及
び、第一破砕孔６から第二亀裂誘導孔（２孔）まで、所
定の深さの垂直な亀裂面10を、発生させることが出来る
場合がある。

自由面８と第一破砕孔６間の間隔を一層長くした位置
に、第一破砕孔６を削孔し、第一亀裂誘導孔71の数を適
当な間隔を置いて配置された３孔に、第二亀裂誘導孔72
の数を適当な間隔を置いて配置された３孔に増加して、
計６孔の亀裂誘導孔を削孔した後、上記と同様の工法に
より、更に、長い、所定の深さの垂直な亀裂面10を、発
生させることが出来る場合がある。

以下、上記と同様に、亀裂誘導孔71,72の数を増加し
て、発生させる亀裂面10の長さを、延長することが出来
る場合がある。

上記では、第一亀裂誘導孔71の数と第二亀裂誘導孔72の
数が、同数のケースについて述べたが、第一亀裂誘導孔
71の数が、第二亀裂誘導孔72の数と異なるケースについ
ても、同様に、亀裂面10を発生させることが出来る。

このようにして、亀裂面10を発生させる作業を、自由面
８に沿って、繰り返す。

必要があれば、亀裂誘導孔71,72を破砕孔６として、使
用する。

逆に、破砕孔６を亀裂誘導孔71,72として、使用する場
合もある。

このようにして、自由面８に直交する、所定の深さの、
垂直な、多数の亀裂面10を、発生させる。

次に、上記に述べた、自由面８に直交する亀裂面10を発
生させる工法と、同様の工法を使用して、自由面８に並
行する、所定の深さの、垂直な、多数の亀裂面10を、発
生させる。

自由面８に直交する亀裂面10を発生させるために、使用
した亀裂誘導孔71,72や破砕孔６は、自由面８に並行す
る亀裂面10を発生する作業に、利用することが出来る。

更に、自由面８に並行する亀裂面10を発生する作業の場
合には、亀裂誘導孔71,72・破砕孔６間の岩盤に垂直な
亀裂面10を発生させるのみならず、この亀裂面10・自由
面８間の岩盤における所定の深さの地下に、水平な亀裂
面10を発生させる。

岩盤平面において、互いに直交する縦方向及び横方向
に、複数の長い亀裂面10を発生させて、周囲四辺のうち
の一辺が自由面８で、残りの三辺が垂直な亀裂面10で囲
まれ、かつ、所定の深さの地下に発生した水平な亀裂面
10で囲まれた、複数の岩盤ブロック11群を造成する。

或るいは、周囲四辺のうち、二辺以上が自由面８で、残
りが垂直な亀裂面10で囲まれ、かつ、所定の深さの地下
に発生した水平な亀裂面10で囲まれた、複数の岩盤ブロ
ック11群を造成することもある。

周囲四辺のうちの一辺以上が自由面８で、残りが垂直な
亀裂面10で囲まれ、かつ、所定の深さの地下に発生した
水平な亀裂面10で囲まれた、岩盤ブロック11は、容易
に、取り除くことが出来るので、この岩盤ブロック11群
全体が、新しい自由面に転換される。

この結果、構築された、新しい自由面の周囲に、上記と
同様の工法を使用して、亀裂誘導孔71,72や破砕孔６を
削孔し、周囲が自由面８と垂直な亀裂面10で囲まれ、か
つ、所定の深さの地下に発生した水平な亀裂面10で囲ま
れた、複数の岩盤ブロック11群を、新たに、造成するこ
とが出来る。

上記と同様の工法で、この新しい岩盤ブロック11群を取
り除き、新しい自由面に転換し、所定の深さの自由面８
を拡張する。

以下、この作業サイクルを繰り返す。

以上で、水平な岩盤に対して適用する、下向きの岩盤破
砕工法の説明を終わる。

垂直な岩盤に対して適用する、横向きの岩盤破砕工法
は、以下に述べる通り、上記に述べた下向きの岩盤破砕
工法を、全体的に90度移動するのみで、相対的には全く
同一の工法を、適用することが出来る。

垂直な岩盤上で、すでに築造された、所定の奥行きの連
溝等で構成された水平方向に伸びる自由面８を起点とす
る工法について述べる。

自由面８から垂直に一定の距離を離した位置に、第一亀
裂誘導孔71を、横向きに所定の奥行きまで削孔する。

自由面８と直交し、第一亀裂誘導孔71を通る直線の延長
線上にあり、第一亀裂誘導孔71から見て、反自由面側
で、第一亀裂誘導孔71から、一定の距離を離して、第一
破砕孔６を、横向きに所定の奥行きまで削孔する。

自由面８と直交し、第一破砕孔６を通る直線の延長線上
にあり、第一破砕孔６から見て、反自由面側で、第一破
砕孔６から、一定の距離を離して、第二亀裂誘導孔72
を、横向きに所定の奥行きまで削孔する。

自由面８・第一亀裂誘導孔71・第一破砕孔６・第二亀裂
誘導孔72の隣接する相互間の岩盤間隔は、ほぼ等しい
か、あまり相違がないが、自由面８・第一亀裂誘導孔71
間の間隔が、やや長い場合が多い。

破砕部１に具備された、対のエッジ加圧板２の両中心を
結ぶ直線の延長線と、第一亀裂誘導孔71及び第二亀裂誘
導孔72の孔中心線が重なるように、破砕部１の方向を設
定して、破砕部１を第一破砕孔６に挿入する。

円弧加圧板３に圧力を加え、対の円弧加圧板３間の間隔
を拡大する。

この状態のままで、エッジ加圧板２に圧力を加え、対の
エッジ加圧板２間の間隔を拡大する。

エッジ加圧板２への圧力は、エッジで孔壁面に割岩誘導
傷を与え、多きな亀裂効果を発揮する。

円弧加圧板３への圧力は、エッジ加圧板２による割岩誘
導傷の効果を飛躍的に増大する。

対のエッジ加圧板２は、第一破砕孔６の孔壁内の奥行き
方向に、均一な等分布の圧力を、加圧する機能を有す
る。

エッジ加圧板２と円弧加圧板３の圧力により、第一破砕
孔６から第一亀裂誘導孔71を経て自由面８まで、及び、
第一破砕孔６から第二亀裂誘導孔72まで、所定の奥行き
の垂直な亀裂面10が発生する。

又は、第一破砕孔６から第一亀裂誘導孔71を経て自由面
８まで、及び、第二亀裂誘導孔72には至らないが第一破
砕孔６から第二亀裂誘導孔72方向にやや第一破砕孔６寄
りの位置まで、所定の奥行きの垂直な亀裂面10が発生す
る。

亀裂は、第一破砕孔６の近くから順次遠くへ、岩盤の表
面から順次奥深い位置へ、拡張する。

自由面８と第一破砕孔６間の間隔を長くして、第一破砕
孔６を削孔し、自由面８と直交し第一破砕孔６を通る直
線上にある第一亀裂誘導孔71の数を、１孔から適当な相
互間隔を置いて配置された２孔に増加し、かつ、自由面
８と直交し第一破砕孔６を通る直線の延長線上にある第
二亀裂誘導孔72の数を、１孔から適当な相互間隔を置い
て配置された２孔に増加して、計４孔の亀裂誘導孔を削
孔した後、上記と同様の工法により、破砕部１の方向を
設定して、破砕部１を第一破砕孔６に挿入し、円弧加圧
板３・エッジ加圧板２の順に、圧力を加えると、第一破
砕孔６から第一亀裂誘導孔（２孔）を経て自由面８ま
で、及び、第一破砕孔６から第二亀裂誘導孔（２孔）ま
で、所定の奥行きの垂直な亀裂面10を、発生させること
が出来る場合がある。

自由面８と第一破砕孔６間の間隔を一層長くした位置
に、第一破砕孔６を削孔し、第一亀裂誘導孔71の数を適
当な相互間隔を置いて配置された３孔に、第二亀裂誘導
孔72の数を適当な相互間隔を置いて配置された３孔に増
加して、計６孔の亀裂誘導孔を削孔した後、上記と同様
の工法により、更に、長い、所定の奥行きの垂直な亀裂
面10を、発生させることが出来る場合がある。

以下、上記と同様に、亀裂誘導孔71,72の数を増加し
て、発生させる亀裂面10の長さを、延長することが出来
る場合がある。

上記では、第一亀裂誘導孔71の数と第二亀裂誘導孔72の
数が、同数のケースについて述べたが、第一亀裂誘導孔
71の数が、第二亀裂誘導孔72の数と異なるケースについ
ても、同様に、亀裂面10を発生させることが出来る。

このようにして、亀裂面10を発生させる作業を、自由面
８に沿って、繰り返す。

必要があれば、亀裂誘導孔71,72を破砕孔６として、使
用する。

逆に、破砕孔６を亀裂誘導孔71,72として、使用する場
合もある。

このようにして、自由面８に直交する、所定の奥行き
の、垂直な、多数の亀裂面10を、発生させる。

次に、上記に述べた、水平な自由面８に直交する亀裂面
10を発生させる工法と、同様の工法を使用して、水平な
自由面８に並行する、所定の奥行きの、水平な、多数の
亀裂面10を、発生させる。

自由面８に直交する亀裂面10を発生させるために、使用
した亀裂誘導孔71,72や破砕孔６は、自由面８に並行す
る亀裂面10を発生する作業に、再利用することが出来
る。

更に、自由面８に並行する亀裂面10を発生する作業の場
合には、亀裂誘導孔71,72・破砕孔６間の岩盤に水平な
亀裂面10を発生させるのみならず、この亀裂面10・自由
面８間の岩盤における所定の奥行きの地点に、垂直な亀
裂面10を発生させる。

岩盤平面において、互いに直交する縦方向及び横方向
に、複数の長い亀裂面10を発生させて、周囲四辺のうち
の一辺が自由面８で、残りの三辺が水平又は垂直な亀裂
面10で囲まれ、かつ、所定の奥行きの地点に発生した垂
直な亀裂面10で囲まれた、複数の岩盤ブロック11群を造
成する。

或るいは、周囲四辺のうち、二辺以上が自由面８で、残
りが水平又は垂直な亀裂面10で囲まれ、かつ、所定の奥
行きの地点に発生した垂直な亀裂面10で囲まれた、複数
の岩盤ブロック11群を造成することもある。

周囲四辺のうちの一辺以上が自由面８で、残りが水平又
は垂直な亀裂面10で囲まれ、かつ、所定の奥行きの地点
に発生した垂直な亀裂面10で囲まれた、岩盤ブロック11
は、容易に、取り除くことが出来るので、この岩盤ブロ
ック11群全体が、新しい自由面に転換される。

この結果、構築された、新しい自由面の周辺に、上記と
同様の工法を使用して、亀裂誘導孔71,72や破砕孔６を
削孔し、周囲が自由面８と水平又は垂直な亀裂面10で囲
まれ、かつ、所定の奥行きの地点に発生した垂直な亀裂
面10で囲まれた、複数の岩盤ブロック11群を、新たに、
造成することが出来る。

上記と同様の工法で、この新しい岩盤ブロック11群を取
り除き、新しい自由面に転換し、所定の奥行きの自由面
８を拡張する。

以下、この作業サイクルを繰り返す。

以上は、垂直な岩盤上で、すでに築造された、所定の奥
行きの連溝等で構成された水平方向に伸びる自由面８を
起点とするについて述べたが、垂直な岩盤上で、すでに
築造された、所定の奥行きの連溝等で構成された垂直方
向に伸びる自由面８を起点とする工法のついても、全く
同一の工法で、遂行することが出来る。

「実施例」 ｛構造｝ 使用する油圧岩盤破砕機の定格は、定格圧力:1000kg/cm
²,所定流量:2000cc/minである。

第１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）は、上記油圧岩盤破砕機
の破砕部１を示す。

破砕部１は、全長:1.2m,直径:7.2cm,重量40kgの円筒の
形状を有する構造体で構成される。

破砕部１を構成する円筒形状の構造体の中心線に直交す
る断面（円）上に、互いに直交する座標X,Y両軸を設定
し、座標X,Y両軸の原点をこの断面（円）の中心にと
る。

破砕部１は、第２図に示す通り、上記の断面（円）上に
接し、Ｘ＝０に位置する破砕部１（円筒）表面の２ヵ所
に亀裂破砕用の対のエッジ加圧板２を、又、上記の断面
（円）に接し、Ｙ＝０に位置する破砕部１（円筒）表面
の２ヵ所に張力加圧用の対の円弧加圧板３を、各々装着
した構造からなる。

従って、対のエッジ加圧板２は、X,Y両軸の原点から見
て、互いに180度相違する位置関係にある。

対の円弧加圧板３も、同じく、X,Y両軸の原点から見
て、互いに180度相違する位置関係にある。

次に、座標Ｚ軸を破砕部１（円筒）の中心線に重なるよ
うに設定し、Ｘ＝0,Y＝０と交わるＺ軸上の点を、Ｚ軸
の原点にとる。

Ｘ＝０は不変で、Ｚの数値を順次変更した座標点に、対
のエッジ加圧板２の内面に接して対のエッジ加圧板２を
作動させる、27個の対のピストンを設ける。

同様に、Ｙ＝０は不変で、Ｚの数値を順次変更した座標
点に、対の円弧加圧板３の内面に接して対の円弧加圧板
３を作動させる、27個の対のピストンを設ける。

エッジ加圧板２は、鋼製で、エッジを形作る構造からな
る。

エッジ加圧板２および円弧加圧板３は、直径:3cm,スト
ローク:1.5cmのピストン５で駆動する油圧機構からな
る。

油圧機構は、エッジ加圧板２用と円弧加圧板３用の２系
統を有する。

｛作用｝ 上記油圧岩盤破砕機を使用した、岩盤破砕工法は、さほ
ど緻密な精度を必要とする工法ではなく、使用する岩盤
も、天然自然のもので、均一な岩質ではない。

従って、正確には、ほぼ水平な岩盤、ほぼ垂直な岩盤、
ほぼ下向きに削孔、ほぼ横向きに削孔、ほぼ水平な亀裂
面を発生、ほぼ垂直な亀裂面を発生、等の用語を使用す
べきであるか、明記する箇所が多く、これを使用する
と、説明が粉らわしいので、単に、水平な岩盤、垂直な
岩盤、下向きに削孔、横向きに削孔、水平な亀裂面を発
生、垂直な亀裂面を発生、等の用語を、便宜上、使用す
る。

また、寸法も、本来は、ほぼ8.5cm、ほぼ1m、ほぼ1.5
m、ほぼ12.5m、等と記すべきであるが、単に、8.5cm、1
m、1.5m、12.5m、等と記し、簡略化している。

では、まず、上記に述べた油圧岩盤破砕機を使用して、
岩質：角礫凝灰岩の、水平な岩盤に適用する、下向きの
岩盤破砕工法の実施例について、述べる。

第３図は、削孔された単独孔９群を示す。

単独孔９は、孔径:8.5cm,孔長:1.5mで、単独孔９相互間
の距離は、孔中心間で12.5cmである。

第４図は、第３図の単独孔９間を削岩して築造された、
自由面８を示す。

自由面８は、深さ:1m,最小幅:5cmの連溝で構成される。

自由面８を構成する複数の単独孔９相互間を結ぶ直線
と、直交する直線上にあり、単独孔９から、孔中心間で
24.5cm離した位置に、孔径:8.5cm,孔長:1.5mの第一亀裂
誘導孔71を、下向きに削孔する。

自由面８と直交し、第一亀裂誘導孔71を通る直線の延長
線上にあり、第一亀裂誘導孔71から見て、反自由面側
で、第一亀裂誘導孔71から孔中心間で17cm離した位置
に、孔径:8.5cm,孔長:1.5mの第一破砕孔６を、下向きに
削孔する。

自由面８と直交し、第一破砕孔６を通る直線の延長線上
にあり、第一破砕孔６から見て、反自由面側で、第一破
砕孔６から孔中心間で17cm離した位置に、孔径:8.5cm,
孔長:1.5mの第二亀裂誘導孔72を、下向きに削孔する。

破砕部１に具備された、対のエッジ加圧板２の両中心を
結ぶ直線の延長線と、第一亀裂誘導孔71及び第二亀裂誘
導孔72の孔中心線が重なるように、破砕部１の方向を設
定して、破砕部１を第一破砕孔６に挿入する。

円弧加圧板３に圧力を加え、対の円弧加圧板３間の間隔
を拡大する。

この状態のままで、エッジ加圧板２に圧力を加え、対の
エッジ加圧板２間の間隔を拡大する。

エッジ加圧板２への圧力は、エッジで孔壁面に割岩誘導
傷を与え、大きな亀裂効果を発揮する。

円弧加圧板３への圧力は、エッジ加圧板２による割岩誘
導傷の効果を、飛躍的に、増大する。

対のエッジ加圧板２は、第一破砕孔６の孔壁内面の深さ
方向に均一な等分布の圧力を、加圧する機能を有する。

エッジ加圧板２と円弧加圧板３の圧力により、第一破砕
孔６から第一亀裂誘導孔71を経て自由面８まで、及び、
第一破砕孔６から第二亀裂誘導孔72まで、深さ:1mの垂
直な亀裂面10が発生する。

又は、第一破砕孔６から第一亀裂誘導孔71を経て自由面
８まで、及び、第二亀裂誘導孔72には至らないが第一破
砕孔６から第二亀裂誘導孔72方向にやや第一破砕孔６寄
りの位置まで、深さ:1mの垂直な亀裂面10が発生する。

亀裂は、第一破砕孔６の近くから順次遠くへ、岩盤の表
面から順次深い位置へ、拡張する。

このように、岩盤に、亀裂面10を発生させる作業を、自
由面８に沿って、繰り返す。

次に、上記に述べた工法と同様の工法を使用して、自由
面８に並行する、深さ:1mの、垂直な、多数の亀裂面10
を、発生させる。

自由面８に並行する亀裂面10を発生させる場合には、破
砕孔６とこの破砕孔６を挾む両亀裂誘導孔71,72との間
隔は、各々孔中心間で、18.75cmとする。

自由面８に直交する亀裂面10を発生させるために使用し
た破砕孔６を、自由面８に並行する亀裂面10を発生する
亀裂誘導孔71,72に、再利用する。

亀裂面10を発生させるために使用した亀裂誘導孔71,72
を、別の亀裂面10を発生する亀裂誘導孔71,72に、再利
用する。

自由面８に並行する亀裂面10を発生する作業の場合に
は、亀裂誘導孔71,72・破砕孔６間の岩盤に垂直な亀裂
面10を発生させるのみならず、この垂直な亀裂面10・自
由面８間の岩盤における、深さ:1mの地下に、水平な亀
裂面10を発生させる。

岩盤平面において、互いに直交する縦方向及び横方向
に、複数の長い亀裂面10を発生させて、周囲四辺のうち
の一辺が自由面８で、残りの三辺が垂直な亀裂面10で囲
まれ、かつ、深さ:1mの地下に発生した水平な亀裂面10
で囲まれた、複数の岩盤ブロック11群を造成する。

第５図は、上記岩盤ブロック11群を造成中の局面の一例
を示す。

周囲四辺のうちの一辺が自由面８で、残り三辺が垂直な
亀裂面10で囲まれ、かつ、深さ:1mの地下に発生した水
平な亀裂面10で囲まれた岩盤ブロック11は、容易に、取
り除くことが出来るので、この岩盤ブロック11群全体
が、新しい自由面に転換され、深さ:1mの、ベンチカッ
ト形状の自由面８が拡張される。

次に、上記に述べた油圧岩盤破砕機を使用して、岩質：
角礫凝灰岩の、垂直な岩盤に適用する、横向きの岩盤破
砕工法の実施例につちえ、述べる。

第３図は、削孔された単独孔９群を示す。

単独孔９は、孔径:8.5cm,孔長:1.5mで、単独孔９相互間
の距離は、孔中心間で12.5cmである。

第４図は、第３図の単独孔９間を削岩して築造された、
自由面８を示す。

自由面８は、奥行き:1m,最小幅:5cmの水平な連溝で構成
される。

自由面８を構成する複数の単独孔９相互間を結ぶ直線
と、直交する直線上にあり、単独孔９から、孔中心間で
24.5cm離した位置に、孔径:8.5cm,孔長:1.5mの第一亀裂
誘導孔71を、横向きに削孔する。

自由面８と直交し、第一亀裂誘導孔71を通る直線の延長
線上にあり、第一亀裂誘導孔71から見て、反自由面側
で、第一亀裂誘導孔71から孔中心間で17cm離した位置
に、孔径:8.5cm,孔長:1.5mの第一破砕孔６を、横向きに
削孔する。

自由面８と直交し、第一破砕孔６を通る直線の延長線上
にあり、第一破砕孔６から見て、反自由面側で、第一破
砕孔６から孔中心間で17cm離した位置に、孔径:8.5cm,
孔長:1.5mの第二亀裂誘導孔72を、横向きに削孔する。

破砕部１に具備された、対のエッジ加圧板２の両中心を
結ぶ直線の延長線と、第一亀裂誘導孔71及び第二亀裂誘
導孔72の孔中心線が重なるように、破砕部１の方向を設
定して、破砕部１を第一破砕孔６に挿入する。

円弧加圧板３に圧力を加え、対の円弧加圧板３間の間隔
を拡大する。

この状態のままで、エッジ加圧板２に圧力を加え、対の
エッジ加圧板２間の間隔を拡大する。

エッジ加圧板２への圧力は、エッジで孔壁面に割岩誘導
傷を与え、大きな亀裂効果を発揮する。

円弧加圧板３への圧力は、エッジ加圧板２による割岩誘
導傷の効果を、飛躍的に、増大する。

対のエッジ加圧板２は、第一破砕孔６の孔壁内面奥行き
方向に均一な等分布の圧力を、加圧する機能を有する。

エッジ加圧板２と円弧加圧板３の圧力により、第一破砕
孔６から第一亀裂誘導孔71を経て自由面８まで、及び、
第一破砕孔６から第二亀裂誘導孔72まで、奥行き:1mの
垂直な亀裂面10が発生する。

又は、第一破砕孔６から第一亀裂誘導孔71を経て自由面
８まで、及び、第二亀裂誘導孔72には至らないが第一破
砕孔６から第二亀裂誘導孔72方向にやや第一破砕孔６寄
りの位置まで、奥行き:1mの垂直な亀裂面10が発生す
る。

亀裂は、第一破砕孔６の近くから順次遠くへ、岩盤の表
面から順次奥深い位置へ、拡張する。

このように、岩盤に、亀裂面10を発生させる作業を、自
由面８に沿って、繰り返す。

次に、上記に述べた工法と同様の工法を使用して、自由
面８に並行する、奥行き:1mの、水平な、多数の亀裂面1
0を、発生させる。

自由面８に並行する亀裂面10を発生させる場合には、破
砕孔６とこの破砕孔６を挾む両亀裂誘導孔71,72との間
隔は、各々孔中心間で、18.75cmとする。

自由面８に直交する亀裂面10を発生させるために使用し
た破砕孔６を、自由面８に並行する亀裂面10を発生する
亀裂誘導孔71,72に、再利用する。

亀裂面10を発生させるために使用した亀裂誘導孔71,72
を、別の亀裂面10を発生する亀裂誘導孔71,72に、再利
用する。

自由面８に並行する亀裂面10を発生する作業の場合に
は、亀裂誘導孔71,72・破砕孔６間の岩盤に水平な亀裂
面10を発生させるのみならず、この水平な亀裂面10・自
由面８間の岩盤における、奥行き:1mの地点に、垂直な
亀裂10を発生させる。

岩盤平面において、互いに直交する縦方向及び横方向
に、複数の長い亀裂面10を発生させて、周囲四辺のうち
の一辺が自由面８で、残りの三辺が水平又は垂直な亀裂
面１で囲まれ、かつ、奥行き:1mの地点に発生した垂直
な亀裂面10で囲まれた、複数の岩盤ブロック11群を造成
する。

第５図は、上記岩盤ブロック11群を造成中の局面の一例
を示す。

周囲四辺のうちの一辺が自由面８で、残り三辺が水平又
は垂直な亀裂面10で囲まれ、かつ、奥行き:1mの地点に
発生した垂直な亀裂面10で囲まれた岩盤ブロック11は、
容易に、取り除くことが出来るので、この岩盤ブロック
11群全体が、新しい自由面に転換され、奥行き:1mの、
ベンチカット形状の自由面８が拡張される。

「発明の効果」 本発明の岩盤破砕工法とこの工法に使用する油圧岩盤破
砕機は、従来の静的破砕剤・油圧ブレーカ・油圧圧砕機
・油圧破砕機・液圧チューブ・ガス圧力・油圧ウエッジ
等やこれらの機材を使用する工法に比して、効率性に秀
いで、安価で、安全面に極めて優れた、効果を発揮す
る。

本発明の岩盤破砕工法は、岩盤ブロック群を造成して、
この岩盤ブロック群を取り除き、新しい自由面を拡張す
るという、省エネルギーに徹した工法で、広範な自由面
を、手軽に、容易に、構築することが出来る、無発破工
法である。

本発明の岩盤破砕工法は、単独孔を削孔する工法のた
め、下向きの削孔の際に発生するくり粉を、確実に、排
除するので、連溝の場合に生ずる、エア漏からの機能低
下等の現象を、回避する工法である。

本発明の油圧岩盤破砕機は、小型治具のため、作業空間
上の制限のある場所でも使用することが出来る。

本発明の油圧岩盤破砕機は、孔壁面に割岩誘導傷を与え
て、亀裂のための鋭い方向性と、大きな亀裂効果を発揮
するエッジ加圧板と、このエッジ加圧板の機能を飛躍的
に増大にする、円弧加圧板を具備しており、この効果は
甚大である。

本発明の油圧岩盤破砕機は、従来の油圧破砕機のピスト
ンや加圧板が一方向にのみ作用するため生じた機能面の
欠点を解消しており、このうち代表的な問題点がある
「加圧板が、岩盤に部分的に食い込み、離脱困難のた
め、駆動不能になったり、油圧破砕機の破砕部が変形・
破損等の損傷を受ける恐れがある」という状態が皆無と
なり、油圧岩盤破砕機を連続的に稼働することが可能に
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）は、油圧岩盤破砕機の破
砕部の側面図、 第２図は、第１図（Ｂ）のＡ−Ａ断面図で、エッジ加圧
板と円弧加圧板の断面図、 第３図は、削孔された単独孔群の配置図、 第４図は、削孔された単独孔群で築造された連溝の配置
図、 第５図は、造成中の岩盤ブロック群の配置図を示す。 １……油圧岩盤破砕機の破砕部 ２……エッジ加圧板 ３……円弧加圧板 ５……ピストン ６……破砕孔又は第１破砕孔 71……亀裂誘導孔又は第１亀裂誘導孔 72……亀裂誘導孔又は第２亀裂誘導孔 ８……自由面（連溝） ９……自由面を構成する単独孔 10……亀裂面 11……岩盤ブロック

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平な岩盤に築造された所定の深さの自由
   面（８）から或る距離を離した位置に、破砕孔（６）と
   亀裂誘導孔（71,72）を下向きに削孔し、該破砕孔
   （６）に挿入した油圧岩盤破砕機の破砕部（１）の作用
   により、所定の深さの亀裂面（10）を発生させ、岩盤ブ
   ロック（11）群の周囲四辺のうち、一辺以上が該自由面
   （８）で、残りが垂直な該亀裂面（10）で囲まれ、か
   つ、該岩盤ブロック（11）群が所定の深さの地下に発生
   した水平な該亀裂面（10）で囲まれた、該岩盤ブロック
   （11）群を造成し、該岩盤ブロック（11）群を取り除
   き、該岩盤ブロック（11）群を新しい自由面に転換し、
   所定の深さの該自由面（８）を拡張する、岩盤破砕工法
2. 【請求項２】垂直な岩盤に築造された所定の奥行きの自
   由面（８）から或る距離を離した位置に、破砕孔（６）
   と亀裂誘導孔（71,72）を横向きに削孔し、該破砕孔
   （６）に挿入した油圧岩盤破砕機の破砕部（１）の作用
   により、所定の奥行きの亀裂面（10）を発生させ、岩盤
   ブロック（11）群の周囲四辺のうち、一辺以上が該自由
   面（８）で、残りが水平或るいは垂直な該亀裂面（10）
   で囲まれ、かつ、該岩盤ブロック（11）群が所定の奥行
   きの地点に発生した垂直な該亀裂面（10）で囲まれた、
   該岩盤ブロック（11）群を造成し、該岩盤ブロック（1
   1）群を取り除き、該岩盤ブロック（11）群を新しい自
   由面に転換し、所定の奥行きの該自由面（８）を拡張す
   る、岩盤破砕工法
3. 【請求項３】対のエッジ加圧板（２）と対の円弧加圧板
   （３）を具備した構造からなる、請求項１又は請求項２
   記載の岩盤破砕工法に使用する油圧岩盤破砕機
4. 【請求項４】エッジ加圧板（２）と円弧加圧板（３）
   が、油圧によるピストン（５）で駆動する機構からな
   る、請求項３記載の油圧岩盤破砕機