JPS6095099A - 岩盤破砕用ポリウレタン構造体 - 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】 この発明は、靭性指数の大なる破砕性拡張ツノの得られ
るウレタンエラストマーの大なる破砕性エネルギーによ
って、コンクリート構造物や岩盤等を無振動、無騒音の
下に破砕する岩盤破砕用ポリウレタン構造体に関するも
のである。

従来一般には、コンクリートブレーカ等の破砕機による
岩盤の掘削、方向性大祭による掘削、空気ハンマー等に
よる掘削等が行なわれているが、振動、騒音を完全に避
ける必要のある場所ではいずれも使用不可能である。

次に例示の図面に基づいて、この発明の岩盤破砕用ポリ
ウレタン成形体の態様を詳述する。

第１図は、この発明の岩盤破砕用ポリウレタン構造体を
稼動する一例として岩盤破砕装置ＦＭの要部を断面にて
示したものである。

この工法の概要は、岩盤ＲＢに穿孔した穴Ｄ　Ｈ中に破
砕装置ＦＭを差し込み、ジヤツキ１で加圧することによ
って目的物を無振動、無騒音の下に破砕する工法である
。

この工法の主体をなすこの発明の岩盤破砕用ポリウレタ
ン構造体は、エラストマー中靭性の大なるウレタンエラ
ストマーの靭性指数の大なる領域を使用するものであり
、その円筒状単位成形体４の複数個からなる大きな弾性
エネルギーを有する　、破砕機能体ＦＦＳをテンション
ロッド２の先端に挿入し、両端部を金属板５．５によっ
て挾持し、この破砕機能体ＦＦＳを金属板５．５間にて
加圧・圧縮して側方への拡張力によって岩盤の節理に沿
って破砕するものである。

この例示の岩盤破砕装置ＦＭは、上記のとおり、ジヤツ
キ１（能力が１００ｔ〜２００ｔのセンターポールジャ
ツギ）、テンションロッド２、ラムヂエアー３、円筒状
単位成形体４、金属板５．５からなる構造体で、円筒状
のラムチェア−３の中を１習動するテンションロッド２
は、ジヤツキ１によって上下に摺、動するものであり、
このテンションロッド２の先端に、破砕機能体ＦＦ’Ｓ
を挿入して金属板５．５にて挟持固定するものである。

上記の円筒状単位成形体４は、硬度〈ＪＩｓ。

スプリング式ゴム硬度計、Ａ型）７０°〜９８゜の範囲
のウレタンエラストマーを、使用される位置、構造の相
異、使用条件等によって適応する硬度のものを使用する
ことによって、大きな破砕エネルギーを得ると共に、拡
大と虐動による破損を防止する効果を発揮し、長期の耐
久性を１ｑたちのである。すなわら、ウレタンエクスト
マーの＋１（筒状単位成形体４の複数個（通常５〜８個
）をテンションロッド２の先端に挿入して破砕機能体Ｆ
ＦＳを構成するものである。この破砕機能体ＦＦＳは、
テンションロッド２をジヤツキ１によって引き上げると
同時にラムヂエアー３を押し下げる作動をなし、ラムチ
ェア−３とテンションロッド２との上下の金属板５．５
間において圧縮力を受けて側方（径方向）へ大きな拡張
力を発生ずるものである。

穿孔は通常、パーカッションドリルによって岩盤の状態
に応じて１２５ｍｍφ〜（３５ｍｍφのものがあけられ
る。従って、円筒状単位成形体４の外径は、通常圧縮率
１０％内外で穴ＤＨを充填する程度に形成されるもので
あり、高さは、大体１００ｍｍを基準として増減される
ものである。

また、岩盤破砕装置Ｆｆｖｊは、大量に破砕する場合は
、フローラ等に搭載して挿入する。ジヤツキ１による加
圧は、破砕深さによって決まり、ジヤツキ能力は深さ１
．５ｍでｉ　ｏｏｔ程度、ジヤツキのストロークにより
破砕機能体ＦＦＳの岩盤への側方加圧は１５０　ｋｇ／
　ｃｍ２〜５００　ｋｇ／　ｃｍ２程度になる。この側
圧による亀裂の発生状態は、岩の場合、亀裂は節理に沿
ってはいりやすいものである。

第２図は、破砕機能体ＦＦＳの部分を拡大して示した立
面図で、円筒状単位成形体４を５個使用の場合を例示し
たもので、圧縮時における円筒状単位成形体４の各積層
位置における挙動は相違し、両端部の金属板に近いもの
ほど、圧縮摺動作用を受け損傷僚合が大きいものである
。従って、積層位置の相違による円筒状単位成形体４の
構成についても配置する必要がある。よって、ａ、ｂ、
ｃは位置を示す符号である。すなわ、ち、ａ位置が最も
損傷度が大きく、Ｃ位置が比較的少ないものであるが、
そもそも、この岩盤破砕用ポリウレタン構造体は、高圧
と摺動による極めて大きな破損要因を有するため、円筒
状単位成形体４が岩盤と接Ｆ７１ｉする外径部に特殊な
補強構造が必須となるものである。

次に、円筒状単位成形体４の各種の補強構造について説
明する。

この円筒状単位成形体４は、寸法および使用位置を考虞
して色々な種類の組合せが行なわれるものであり、その
主体は、硬度７０’〜９８°の範囲のウレタンエラスト
マーにて形成され、その外側方向に、加工金属体または
加工有機剛性体を円周方向において４〜２４個の範囲に
所要の間隔を置いて配置するか、または、螺旋連続体を
配置し、高さ方向には３〜１０層の範囲に間隔をおいて
配置埋設して硬化一体化するものである。

その外第２発明は、円筒状単位成形体４の外側方向に、
短い金属細線または、短い剛性有機細線を、硬度７０°
〜９８°の範囲のウレタンエラストマー中に混合分散し
た分散層を、円筒状単位成形体４の外側に、分散外側層
として硬化一体化して円筒状単位成形体４を構成するも
のである。

なお、剛性有機ｍ線とは、芳香族ポリアミド繊維、炭素
繊維等の剛性繊維を相称するものである。

次に、例示の図面に基づいて、以下に円筒状単位成形体
４の各種の補強構造の例について説明する。

第３図は、円筒状単位成形体４の補強構造を示す横断面
図で、図に示すように、加工金属体が円筒状単位成形体
４の外径部に沿うよう【こ、金属線をほぼ口字状に加工
した横型のコ字状金属線６で、端部を内側に向け、横置
状態で円周方向に６個を間隔を首いて埋設した例を示し
たもので、第４図は、第３図のＩＶ　−ＩＶ線方向の円
筒状単位成形体４の縦断面図で、高さ方向には４層を間
隔を置いて埋設固定したものである。

第５図、第６図は、加工金属体が、第３図、第４図とは
逆方向の設定例であり、第５図は、同横断面図で、加工
金属体が、金属線をほぼ逆コ字状に加工した横型の逆コ
字状金属線７で、端部を外側に向け、横置状態で円周方
向に１２個を間隔を置いて埋設した例を示したもので、
第６図は、第５図のｖｒ＝■線方向の円筒状単位成形体
４の縦断面図で・、高さ方向には４層を間隔を置いて埋
設固定した例を示したものである。

第７図は同横断面図で、加工金属体は、金属線をぼぼ口
字状に加工した縦型のコ字状金属線８で、端部を外側に
向け、縦置状態で、円周方向に７個を間隔を置いて埋設
した例であり、第８図は、第７図の■−■線方向の円筒
状単位成形体４の縦断面図で、高さ方向に３層を間隔を
置いて埋設固定した例である。もち論、この逆で、端部
を内側に向１プ１Ｉ１１置状態に配置して使用されうる
ちのである。

第９１図は、同横断面図を示ずもので、加工金属体が円
筒状単位成形体４と同外径の曲率を右する円弧状の螺旋
体って、円周方向に４個を間隔を置いて埋設した例であ
り、第１０図は高さ方向に３層を間隔を置いて埋設固定
したもので、第９図のＸ−Ｘ線方向の円筒状単位成形体
列の縦断面図である。

第１１図は、同じく横断面図で、第９図の例より個数を
増加して６個を設定した金属の円弧状のｍ総体１０の例
である。

第１２図は同横断面図で、加工金属体が円筒状単位成形
体４と同心の円弧状の外径を有する両端部を湾曲した端
部湾曲円弧状金属線１１で、円周方向に４個配置埋設し
た例である。

第１３図は、第１２図の菫−語線方向の円筒状単位成形
体４の縦断面図で、端部湾曲円弧状金属線１１を高さ方
向に４層設定した例であ。

第１４図は同横断面図で、円筒状単位成形体４と同一外
径を有する螺旋連続体１２を、円筒状単位成形体４の外
周に埋設したもので、第１５図は第１４図のＸＶ　−Ｘ
Ｖ線方向の円筒状単位成形体４のｗＬ断面図で、高さ方
向に４層を設定した例である。

第１６図は、同横断面図で、加工金属体が金属線を直角
状のかぎ型に加工した上向きかぎ型金属線１３で、円周
方向に１２個埋設した例であり、第１７図は、第１６図
の肩−■線方向の円筒状単位成形体４の縦断面図で、高
さ方向に４層設定した例で、この上向きかぎ型金局線ユ
は、矢印方向の拡大図に示すとおり、上向きかぎ部１３
ａと内側方向への挿入部１３ｂとからなり、上向きかぎ
部１３ａは円筒状単位成形体４の外径とほぼ同一位置に
上向ぎに設定されたものである。

第１８図は、同横断面図で、加工金属体が、金属線を直
角状のかぎ型に加工した下向きかぎ型金ｎ　ｍ　１４で
、円周方向に１２個埋設した例で、第１９図は、第１８
図のＷ−Ｗ線方向の円筒状単位成形体４の縦断面図で、
高さ方向に４図設定した例で、この下向きかぎ型金属線
１Ｌは、矢印方向の拡大図に示すとおり、下向ぎかき部
１４ａと内側方向へ埋設される挿入部１４ｂとからなり
、下向きかぎ部１４ａは円筒状単位成形体４の外径とほ
ぼ同一位置に下向きに設定されるものである。

第２０図は、同横断面図で、加工金属線が、金属線をほ
ぼ逆コ字状に加工し、その両端部を直角状の上向きのか
ぎ型に加工した逆コ字型上向き２列かぎ型金属線１足を
円周方向に１２個埋設した例で、第２１図は、第２０図
のＸＸ［−ＸＸＩ線方向の円筒状単位成形体４の縦断面
図で、高さ方向に４層設定した例で、この逆コ字型上向
き２列かぎ型金属線工１は、矢印方向の拡大図に示ず仁
おり、上向き２列かぎ部１５ａ　ｚ　１５ｃと内側方向
へ埋設される逆コ字型挿入部１５ｂとからなり、上向き
２列かぎ部１５ａ、１５ｃは円筒状単位成形体４の外径
とほぼ同一位置に上向きに設定されるものである。もち
論、下向きのものも使用されうるちのである。

なお、上記の各図の（１４成において、円筒状単位成形
体４の外周面から内側方向へ埋設される深さは、円筒状
単位成形体の肉厚の１０％〜６０％程麿の範囲において
適宜に設定されるもので、金属線の線径、螺旋体の螺旋
外径、挿入部の深さ等は、上記範囲内において選定され
るものであり、また、設定個数および層数は前記の範囲
内（円周方向４〜２４個、高さ方向３〜１０層）におい
て選定されるものである。上記の各例示の図面は、簡易
化したもので、設定個数、層数、深さの点において比較
的同一的なものを示したが、実施においては、それぞれ
の限定範囲において適宜に設定されるものである。

ま７ｊ　、高さ方向に設定される各層は、たとえば、上
記の第１層の加工金属体の間隔部には、次の第２層の加
工金属体が来るように１個あてずらして設定し、各層を
順次ずらして、間隔部が上下に連続しないように設定す
ることが好ましいものである。また、円筒状単位成形体
４の各層において、前記各図に示す異なる構成のものを
組み合わせて１個の円筒状単位成形体４とすることも可
能である。

さらに、第２２図、第２３図は、第２発明の構成を示す
もので、第１発明の加工金属体に代えて、短い金属細線
または短い合成有機細線をウレタンエラストマーに混合
分散した分散外側層を、未補強の円筒状成形体の外周に
一体に硬化した円筒状単位成形体４とするものである。

第２２図は、分散外側層１６を形成した円筒状単位成形
体４の横断面図で、第２３図は、第２２図のＸＸＩＩＩ
　−ＸＸＩＩＩ線方向の円筒状単位成形体４の縦断面図
である。分散外側層１６の厚さは、第１発明と同様、円
筒状単位成形体の肉厚の１０％〜６０％程度の範囲にお
いて適宜に設定されるものである。

以上説明のとおり、岩盤破砕用ポリウレタン構造体は、
硬度７０°以上の靭性指数の大なるポリウレタンの特性
と、各図に示した特殊な補強構造との複合構成によって
、岩盤による引裂き、掻き削り等の強ノＪな作用に対し
てきわめて適切に防止作用が得られ、補強構造によって
数倍の耐久性が１ｇられたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の岩盤破砕用ポリウレタン構造体を
示す岩盤破砕装置の要部の断面図、第２図は、５個の円
筒状単位成形体からなる破砕機能体の拡大立面図、 第３図は、コ字状金属線にて補強した円筒状単位成形体
の横断面図、 第４図は、第３図のＩＶ−ＴＶ線方向の円筒状単位成形
体の縦断面図、 第５図は、逆コ字状金属線を形成した円筒状単位成形体
の横断面図、 第６図は、第５図のＶｌ−Ｖｌ線方向の円筒状成形体の
縦断面図、 第７図は、縦型コ字状金属線を形成した円筒状単位成形
体の横断面図、 第８図は、第７図の■−■線方向の円筒状単位成形体の
縦断面図、 第９図は、４個の金属の円弧状の螺旋体を形成した円筒
状単位成形体の横断面図、 第１０図は、第９図のＸ−Ｘ線方向の円筒状単位成形体
の縦断面図、 第１１図は、６個の金属の円弧状の螺旋体を形成した円
筒状単位成形体の横断面図、 第１２図は、端部湾曲円弧状金属線を形成した円筒状単
位成形体の横断面図、 第１３図は、第１２図の凱−肩線方向の円筒状単位成形
体の縦断面図、 第１４図は、螺旋連続体を形成した円筒状単位成形体の
横断面図、 第１５図は、第１７１図のＸＶ−ＸＶ線方向の円筒状単
位成形体の縦断面図、 第１６図は、上向きかぎ型金属線を形成した円筒状単位
成形体の横断面図、 第１７図は、第１６図の罵−肩線方向の円筒状単位成形
体の縦断面図、 第１８図は、下向きかぎ型金属線を形成した円筒状単位
成形体の横断面図、 第１９図は、第１８図の豆−Ｗ線方向の円筒状単位成形
体の縦断面図、 第２０図は、逆コ字型上向き２列かぎ型金属線を形成た
円筒状単位成形体の横断面図、第２１図は、第２０図の
■−ＸＸ［線方向の円筒状単位成形体の縦断面図、 第２２図は、分散外側層を形成した円筒状単位成形体の
横断面図、 第２３図は第２２図のｘｘｔｎ　−ＸＸＩＩＩ線方向の
円筒状単位成形体の縦断面図である。 ＦＭ・・・岩盤破砕装置　２・・・テンションロッド４
・・・円筒状単位成形体　５・・・金属板６・・・横型
のコ字状金属線 ７・・・横型の逆コ字状金属線 ８・・・縦型のコ宇状金属線 ９．１０・・・円弧状螺旋体 １１・・・端部湾曲円弧状金属線 １２・・・螺旋連続体 １３　・ｉ上向きかぎ型金属線 １４−・・下向きかぎ型金属線 ユ・・・逆コ字型上向き２列かぎ型金属線１６・・・分
散外側層 代理人　弁理士　大　島　泰　甫 第１２図　負′５１５図 第１４図　５４′５１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　岩盤破砕装置のテンションロッドの先端に複数
   個の円筒状単位成形体を積み重ねて金属板間にて挾持し
   、圧縮拡大して岩盤を破砕する上記円筒状単位成形体が
   、その主体を硬度７０°〜９８°のウレタンエラストマ
   ーにて形成し、その外側方向に加工金属体または加工有
   機剛性体を、円周方向に８３いて４〜２４個の範囲に所
   要の間隔を置いて配置または螺旋連続体を配置し、高さ
   方向には３〜１０層の範囲に間隔を置いて配置埋設した
   硬化成形体であることを特徴とする岩盤破砕用ポリウレ
   タン構造体。 （２）　加工金属体が、横型のコ字状金属線である特許
   請求の範囲第１項記載の岩盤破砕用ポリウレタン構造体
   。 （３〉　加工金属体が横型の逆コ字状金属線である特許
   請求の範囲第１項記載の岩盤破砕用ポリウレタン構造体
   。 （４）　加工金属体が縦型コ字状金属線の端部を外側に
   向けて埋設した特許請求の範囲第１項８ｅ載の岩盤破砕
   用ポリウレタン４ＲＧ体。 （５）　加工金属体が縦型コ字状金属線の端部を内側に
   向けて埋設した特許請求の範囲第１項記載の岩盤破砕用
   ポリウレタン構造体〇 （６）　加工金属体が、円筒状単位成形体と同外径の曲
   率を有する円弧状の両端部を湾曲した金属線である特許
   請求の範囲第１項記載の岩盤破砕用ポリウレタン構造体
   。 （７）　加工金属体が円筒状単位成形体と同外径の曲率
   を有する円弧状の螺旋体である特許請求の範囲第１項記
   載の岩盤破砕用ポリウレタン構造体。 （８）　加工金属体が円筒状単位成形体と同外径の曲率
   を有する螺旋連続体である特許請求の範囲第１項記載の
   岩盤破砕用ポリウレタン構造体。 （９〉　加工金属体が上向きかぎ型金属線である特許請
   求の範囲第１項記載の岩盤破砕用ポリウレタン構造体。 （１０）　加工金属体が下向きかぎ型金属線である特許
   請求の範囲第１項記載の岩盤破砕用ポリウレタン構造体
   。 （１１）　加工金属体が、逆コ字型上向き２列かぎ型金
   属線である特許請求の範囲第１項記載の岩盤破砕用ポリ
   ウレタン構造体。 （１２）　加工金属体が逆コ字型下向き２列かぎ型金属
   線である特許請求の範囲第１項記載の岩盤破砕用ポリウ
   レタン構造体。 （１３）　岩盤破砕装置のロッドの先端に複数個の円筒
   状単位成形体を積み重ねて金属板間にて挾持し、圧縮拡
   大して岩盤を破砕する上記円筒状単位成形体が、その主
   体を硬度７０°〜９８°のウレタンエラストマーにて形
   成し、その外側方向に、短い金属細線または短い剛性有
   機細線を混合分散した分散外側層を、円筒状単位成形体
   の外側に一体に硬化した成形体である岩盤破砕用ポリウ
   レタン構造体。