JPS6114286B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はコンクリート路盤等の鉄筋コンクリ
ート構造物を破砕して除去する破砕機に関するも
のである。

従来、老朽化或いは新規工事のために、既に敷
設されている鉄筋コンクリート製のコンクリート
路盤や構造物基礎を除去するには、一般に穿孔機
で分断位置に沿つて一定間隔で孔を開けパワーシ
ヤベル等で剥ぎ取るように折曲することにより割
れ目を入れ、さらに割れ目から露出した鉄筋をガ
スバーナー等で焼き切ることにより、ブロツク化
して除去していた。しかし、この作業はパワーシ
ヤベルによるコンクリート部の破断工程とガスバ
ーナーによる鉄筋コンクリートの切断を別々に交
互に行なう必要があり作業性が非常に悪かつた。
またブロツク化された破砕物も大きな塊となつて
いるので搬出も困難であり、これは更に小片に分
割する二次破砕も必要なため別の作業場で再度破
砕装置にかけなければならず、非常に手間と労力
を要し、破砕コストを高くするものであつた。

このため本出願人は先にこれを改良するための
装置として、直接連続的に小片にまで破砕できる
破砕機を提案している。次に本発明を説明する前
提として、この従来装置を鉄筋入りのコンクリー
ト路盤の破砕を例に説明する。

第１図において、１は地盤、２は破砕物である
コンクリート路盤、３はパワーシヤベルカー、４
はパワーシヤベルの第１アーム、４ａは第１アー
ム４を駆動する油圧シリンダー、５はパワーシヤ
ベル３の第２アーム、５ａは第２アームを駆動す
る油圧シリンダー、６は破砕機、７は破砕機６の
第２アーム５への取付部、７ａは破砕機６を首振
りさせる油圧シリンダー、８は破砕機のケーシン
グ、９はケーシング８下部に設けられた下顎部、
９ａは下顎部先端に設けられ、コンクリート路盤
２の剥ぎ取り及び破砕に使用される爪、９ｂは下
顎部内部に設けた鉄筋切断用の切刃、１０は下顎
部９と対向して噛合可能なようにケーシング８に
回動自在に枢着した上顎部、１０ａは下顎部９の
爪９ａと対向して設けられたコンクリート破砕用
の爪、１０ｂは下顎部９の切刃９ｂと対向し、行
き違う位置に設けられた鉄筋切断用の切刃、１１
は上顎部の回転支軸である。

上記構成装置による動作について説明する。パ
ワーシヤベルカー３を運転して、コンクリート路
盤２の端部に破砕機６の上顎部１０と下顎部９の
作る開口を対向させ、油圧シリンダー４ａを駆動
することにより、第１アーム４を動かして下顎部
９を、地盤１の表面高さに位置させる。そして上
顎部１０を開いた状態で油圧シリンダー５ａを駆
動して第２アーム５を振ることにより下顎部９の
爪９ａを地盤１とコンクリート路盤２の間に侵入
させ、コンクリート路盤２の端部２′を剥ぐよう
にまくり上げる。次に破砕機６に内蔵された油圧
シリンダー（後に詳述する）を駆動して上顎部１
０を下顎部９に噛合させる。すると上顎部１０先
端の爪１０ａが、上顎部１０と下顎部９間に挾ま
れたコンクリート路盤２の端部２′のコンクリー
トを破砕して小片化し、コンクリート片を落下さ
せ、鉄筋を露出させる。そして、パワーシヤベル
カー３と油圧シリンダー５ａ及び第２アーム５等
を操作することにより、下顎部９先端の爪９ａを
更に深くコンクリート路盤２と地盤１の間に侵入
させ、コンクリート路盤２の新たな部分を剥ぐよ
うにまくり上げて、上顎部１０と下顎部９の間に
挾み込ませる。するとこれと同時に先に挾まれ破
砕された鉄筋だけとなつていた端部２′は上顎部
１０と下顎部９の切刃９ｂ，１０ｂの間に押込ま
れる。次に破砕機６に内蔵された油圧シリンダー
を動作させて上顎部１０を下顎部９に噛合させれ
ば、先程と同様に爪１０ａによつてコンクリート
が破砕されて小片化されると同時に、切刃１０
ｂ，９ｂによつて鉄筋が切断される。このように
して破砕されたコンクリート小片２ａ及び分断さ
れた鉄筋２ｂは、破砕機６の前進に併つて後方に
取り残され、上記鉄筋の切断を含む破砕動作は連
続して行なうことができる。このように、この発
明の破砕機６により破砕された鉄筋コンクリート
構造物は全て小片化され、二次破砕の必要がな
い。

なお、この破砕機６のアームへの取付けは図示
例のようにパワーシヤベルカー３側へ開口を向け
て固定する他、例えば破砕の対象がコンクリート
壁の場合、第１図中点線６′で示したように外方
へ開口が向くように固定して使用することもでき
る。

ところで上記構成装置の実際の運転状態を見る
と次のような不具合があつた。

まず第１アーム４を動かして下顎部９を、地盤
１の表面高さに位置させた後、上顎部１０を開い
た状態で油圧シリンダー５ａを駆動して第２アー
ム５を振ることにより下顎部９の爪９ａを地盤１
とコンクリート路盤２の間に侵入させる際、下顎
部９の先端が円滑に侵入せず、コンクリート路盤
２に奥深く侵入させるのは難かしく、操作に難が
あつた。また挾み込んだコンクリート路盤２の端
部２′を、破砕機６に内蔵された油圧シリンダー
を駆動して上顎部１０を下顎部９に噛合させ、破
砕しようとしても、コンクリート路盤２の端部
２′を面的に受ける下顎部９に対して、上顎部１
０の先端爪１０ａが一点から破砕力を作用させる
形となるので、破砕力が効果的に働かず、挾み込
んだコンクリート路盤２の端部２′全体を破砕す
るには大きな力が必要となり作業能率向上の妨げ
になつていた。

そこで、本発明は上記欠点に鑑み、これを改良
除去したもので、次のような構造の破砕機を提供
する。第２図は本発明の一実施例であり、第１図
と同一符号は同一物を示す。この破砕機１６はパ
ワーシヤベルアームへの取付部７を有するケーシ
ング８に下顎部９′を設け、下顎部９′と対向して
噛合する上顎部１０′を第７図に断面で示すよう
に回転支軸１１で枢着すると共にシリンダー機構
で駆動するようにしたものである。下顎部９′に
は、その先端に二本の先細の歯１７，１７が平行
状に突出させて取付けられている。この二本の歯
１７，１７は、下顎部９′をコンクリート路盤２
と地盤１との間に侵入させる際に、ガイドとなり
コンクリート路盤２をスムーズに下顎部９′の奥
に入り込ませることができる。また、下顎部９′
の底面９ｃは、従来装置の如き円滑面ではなく、
その中程に角部１８が形成されている。これはコ
ンクリート路盤２の下に下顎部９を侵入させ、起
こしてコンクリート路盤２の端部２′を折り起こ
す時の、てこの支点にしようとするものである。
また、下顎部９′の先端に取付けられた二本の歯
１７，１７より、内側の中央位置には一本の突条
１９が形成されており、下顎部９′と対向する上
顎部１０′にも、この下顎部の突条１９と対向す
る位置に一本の突条２０が形成されている。この
突条１９，２０の大きさは、例えば長さ200mm、
幅45mm、高さ60mmといつた寸法で形成される。こ
れらの突条１９，２０は下顎部９′と上顎部１
０′が最終噛合い位置に達した時、若干の間隙を
持つて対向するように形成される。また上顎部１
０′の先端の二本の爪２１，２１は下顎部９′先端
より、やや内側の位置に噛み込むように設けられ
ており、第９図に示すように、上顎部１０′の両
側に二又に分かれて形成されている。シリンダー
機構は大径で大出力の主シリンダー１２と、上顎
部１０′を速く動かすために付設された小径で小
出力の補助シリンダー１３との組合せからなつて
いる。主シリンダー１２はシリンダー本体１２ａ
側端部を、ケーシング８に枢軸１４により回動自
在に枢着・保持され、第５図に示すようにロツド
１２ｂ側端部を上顎部１０′の第１力点孔１０ｃ
に枢軸１５により回動自在に枢着・保持されてい
る。また補助シリンダー１３はシリンダー本体１
３ａ側端部をケーシング８に固設されたブラケツ
ト２２に枢軸２３により回動自在に枢着・保持さ
れ、ロツド１３ｂ側端部を上顎部の第２力点孔１
０ｄに枢軸２４により回動自在に枢着・保持され
ている。第３図に示すように上顎部１０′に設け
た第１力点孔１０ｃから回転支軸１１を嵌入させ
る支点孔１０ｅまでの距離Ｌは第２力点孔１０ｄ
と支点孔１０ｅの間の距離に比べると、かなり
長くなつており、補助シリンダー１３は主シリン
ダー１２に比べると、小さい行程で大きな回転角
を与えることができる。切刃１０ｂ及び切刃９ｂ
は夫々第５図及び第６図に示すように下顎部９及
び上顎部１０に、取換え可能なようにボルト２
５，２６で締め付け固定されている。この切刃１
０ｂと切刃９ｂとの位置関係は、鉄筋を切断する
ために対向して擦れ違うようになつている。取付
部７は、第２図及びその右側面図である第８図に
示すように、破砕機６のケーシング８に補強板７
ｃを固着し、この補強板７ｃの延長部に四個の取
付リング７ｂを固設して構成されている。この取
付リング７ｂにより破砕機６は、パワーシヤベル
アームの先端に回動自在に取付けられる。

次に本発明の破砕機の動作について説明する。
パワーシヤベルカーを運転して第１０図に示すよ
うにコンクリート路盤２の端部２′に破砕機１６
の上顎部１０′と下顎部９′の作る開口を対向さ
せ、油圧シリンダー４ａを駆動することにより、
第１アーム４を動かして下顎部９′を地盤の高さ
に位置させる。そして上顎部１０′を開いた状態
で油圧シリンダー５ａを駆動して第２アーム５を
振ることにより下顎部９を第１１図に示すよう
に、その先端の二本の歯１７，１７から地盤１と
コンクリート路盤２の間に侵入させる。この動作
は二本の歯１７，１７がガイドとして作用するこ
とによりコンクリート路盤２の奥までスムーズに
侵入させることができる。次に油圧シリンダー７
ａを駆動して破砕機１６を起こすことにより、コ
ンクリート路盤２の端部２′を剥ぐようにまくり
上げる。この時下顎部９の底面９C′の角部１８
が地盤１をしつかりと押えてスリツプを防止し、
しかも、てこの支点として作用するので、コンク
リート路盤２の端部２′はすみやかに割れて、第
１２図に示すように分離させることができる。次
に破砕機１６に内蔵された油圧シリンダー１２，
１３を駆動して上顎部１０′を下顎部９′に噛合さ
せる。すると、コンクリート路盤２の端部２′は
上顎部１０′先端の二本の爪２１，２１と、下顎
部９′先端との噛み合い、及び上顎部１０′の突条
２０と下顎部９′の突条１９との噛み合いによ
り、第４０図に示す様に３点でのエツジ効果によ
る剪断破砕力の作用を受ける。すなわち、中央の
突条１９，２０間で押圧し、その両側を上顎部
９′先端の二本の爪２１，２１で強圧してひねる
ように破砕力が作用するので、破砕効率が高くな
る。このように破砕を行つて小片化したコンクリ
ート片を落下させ、鉄筋を露出させる。そして、
この後はパワーシヤベルカー３と油圧シリンダー
５ａ，７ａを操作して、下顎部９′先端を更に深
くコンクリート路盤２と地盤の間に侵入させ、コ
ンクリート路盤２の新たな部分を剥ぐようにまく
り上げて、上顎部１０′と下顎部９′の間に挾み込
ませる。すると、これと同時に先に挾まれ破砕さ
れて鉄筋だけとなつていた端部２′は上顎部１
０′と下顎部９′の切刃９ｂ，１０ｂの間に押込ま
れる。次に破砕機１６に内蔵された油圧シリンダ
ー１２，１３を動作させて、上顎部１０′を下顎
部９′に噛合させれば、先程と同様に爪２１，２
１及び突条１９，２０によつてコンクリートが破
砕されて小片化されると同時に、切刃９ｂ，１０
ｂによつて鉄筋２ｂが切断される。このような動
作を以後繰り返すことによつてスムーズな破砕を
連続実行することができる。

次にこの破砕機１６の上顎部１０′の噛合動作
における油圧シリンダー１２，１３の作用につい
て説明する。第２図実線で示す開口状態では、主
シリンダー１２が収縮し、補助シリンダー１３は
伸張している。ここで、油圧ポンプ（図示せず）
を駆動して、油圧を供給し、主シリンダー１２を
伸張させ、補助シリンダー１３を収縮させる。す
ると、主シリンダー１２は上顎部１０の第１力点
孔１０ｃに、補助シリンダー１３は上顎部１０の
第２力点孔１０ｄに夫々作用して、回転支軸１１
を中心として上顎部１０を図中反時計回り方向に
回転させる。そして、上顎部１０を二点鎖線で示
す位置まで移動させる。また油圧ポンプにより、
主シリンダー１２を収縮させ、補助シリンダー１
３を伸張させれば、上顎部１０は逆方向に回転し
て、実線で示す元の状態に復帰する。このような
開閉動作を繰り返すことにより、破砕作業を連続
して実施することができる。

なお、上記開閉動作における主シリンダー１２
と補助シリンダー１３の個々の作用について述べ
ると、主シリンダー１２は大径大出力であつて、
それが作用する第１力点孔１０ｃと回転支軸１１
との距離Ｌが、大きくとつてあるので、速度は遅
いが、大きな破砕力を上顎部１０′に与えること
ができる。また補助シリンダー１３は、それが作
用する第２力点孔１０ｄと回転支軸１１との距離
が主シリンダー１２の作用する第１力点孔１０
ｃと回転支軸１１との距離Ｌに比べて、かなり小
さいので、小さな工程で大きな回転角が得られ、
小径であつて油室容量も小さいので、上顎部１
０′を速い速度で噛合運動させ得る。次に実際の
破砕作業について考える。第２図に示す開口状態
で、上顎部１０′と下顎部９′間に被破砕物（図示
せず）を挾み込、油圧ポンプを駆動させて主シリ
ンダー１２及び補助シリンダー１３を作動させ
る。初めの内、上顎部１０′の爪２１，２１が被
破砕物に当接するまでは、上顎部１０′に負荷が
加わらないので軽い力で十分に作動する。従つて
出力は小さいが、速い駆動力を与え得る補助シリ
ンダー１３の収縮力で上顎部１０′は速い速度で
作動する。なお、この時主シリンダー１２は上顎
部１０′に破砕力を与える必要はないので、補助
シリンダー１３の作動速度に追従して伸張する。
次に上顎部１０′の爪２１，２１が被破砕物に当
接すると、上顎部１０′には補助シリンダー１３
の収縮力を越える大きな負荷力が加わる。そし
て、主シリンダー１２の伸張力がこれに対抗し
て、小さな速度で被破砕物を破砕し鉄筋があれ
ば、これを切断する。さらに噛合が終了した第２
図二点鎖線位置から上顎部９′を開くために、油
圧ポンプを駆動して、主シリンダー１２を収縮さ
せ、補助シリンダー１３と伸張させる。この時、
上顎部１０′には、大きな負荷が作用していない
ので、補助シリンダー１３の収縮力で充分に作動
する。そして、主シリンダー１２は補助シリンダ
ー１３の速い動きに追従して第２図実線で示す開
いた状態に復帰する。つまり上顎部９′は、主シ
リンダー１２の大きな力が必要な実際の破砕動作
の時以外は補助シリンダー１３の速い動きによつ
て、開閉動作させることができ、作業時間を短縮
して能率よく作業することができる。

なお、上記実施例では破砕動作用の主シリンダ
ー１２と開閉動作用の補助シリンダー１３とを一
本ずつ持つ実施例について示したが、各シリンダ
ー１２，１３は夫々二本以上並列に設けてもよい
し、主シリンダー１２のみの構成にしてもよい。

以上説明したように、この発明は、上部にパワ
ーシヤベルへの取付部を有するケーシングと、該
ケーシングの下端に前後方向一方へ略Ｌ形に延長
して先端側へ漸次尖鋭に形成され、その断面を
形とし、先端に爪を備え、内部中央に突条及び切
刃を設けた下顎部と、該下顎部の爪、突条及び切
刃に対向する爪、突条及び切刃を有し、下顎部よ
りも狭幅でかつ、断面を形とし、下顎部の幅方
向内側へ上方から噛合可能なようにケーシングに
上下方向へ回動自在に枢着した上顎部と、一端を
上顎部の先端付近上面に連結し、他端をケーシン
グ内上部に枢着し、上顎部に上方から下向きの破
砕力を付与するように上下方向に伸縮可能に取付
けたシリンダーとを具備させたから、下顎部で剥
離し、折損させた板状コンクリート塊を、形の
下顎部と、この内側に噛合する形の上顎部とで
得られるエツジ効果の剪断力で横方向にさらに細
かく噛み砕かせることができ、かつ、中央の突条
でそれらを一層細かく破砕させることができ、し
かも、シリンダーの作用力の方向は、上顎部の上
方から下向きに作用させたことによつて、破砕力
がコンクリート塊に直接作用し、かつ、シリンダ
ー全体が上顎部に作用するコンクリート塊の破砕
反力を直接受ける補強梁作用を奏し、有効かつ強
力な破砕力を付与させることができ、勿論、鉄筋
の切断にも強力な切断力を発揮させることができ
る効果がある。なお、本発明の試作機で運転テス
トを行つた所、厚さ17cmのコンクリート路盤又は
厚さ８cmのアスフアルト路盤に対して１時間当り
200m²の破砕作業が可能であるというデータが得
られている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の破砕機を用いたコンクリート路
盤の破砕作業を示す図、第２図は本発明一実施例
の破砕機の側面図、第３図はその上顎部の側面
図、第４図は下顎部の平面図、第４ａ図は上下顎
部によるコンクリート破砕状態の説明図、第５図
は第３図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第６図は第２
図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第７図は第２図のＣ
−Ｃ線に沿う断面図、第８図はその背面図、第９
図は本発明の破砕機を底面側から見た斜視図、第
１０図乃至第１２図は夫々本発明の破砕機の操作
過程を説明する図である。 １……地盤、２……コンクリート路盤、２′…
…コンクリート路盤の端部、３……パワーシヤベ
ルカー、９′……下顎部、９ｃ……下顎部の底
面、１０′……上顎部、１８……下顎部の角部、
１９，２０……突条、２１……爪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上部にパワーシヤベルへの取付部を有するケ
   ーシングと、該ケーシングの下端に前後方向一方
   へ略Ｌ形に延長して先端側へ漸次尖鋭に形成さ
   れ、その断面を形とし、先端に爪を備え、内部
   中央に突条及び切刃を設けた下顎部と、該下顎部
   の爪、突条及び切刃に対向する爪、突条及び切刃
   を有し、下顎部よりも狭幅でかつ、断面を形と
   し、下顎部の幅方向内側へ上方から噛合可能なよ
   うにケーシングに上下方向へ回動自在に枢着した
   上顎部と、一端を上顎部の先端付近上面に連結
   し、他端をケーシング内上部に枢着し、上顎部に
   上方から下向きの破砕力を付与するように上下方
   向に伸縮可能に取付けたシリンダーとを具備させ
   たことを特徴とする破砕機。