JPS61257575A

JPS61257575A - 岩盤等の静的破砕方法

Info

Publication number: JPS61257575A
Application number: JP9843585A
Authority: JP
Inventors: 坂井　蜜也; 孝正真坂
Original assignee: Seibu Polymer Kasei KK
Current assignee: Seibu Polymer Kasei KK
Priority date: 1985-05-09
Filing date: 1985-05-09
Publication date: 1986-11-15
Also published as: JPH0421787B2

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）本発明は岩盤或いはコンクリート等に穿った孔に挿入し
て岩盤やコンクリート等を静的に破砕する装置に関する
ものである。

（従来技術とその問題点）従来から、岩石破砕の最も一般的な工法としては発破工
法があるが、この工法によれば、騒音、振動が発生して
周辺地域の環境に悪影響を与え、その上、粉塵が発生す
るために坑内作業環境を悪化する原因となっている。こ
のため、騒音や振動及び粉塵の発生の少ない静的岩石破
砕工法が求められている。

このような工法として、最近、セメント系充填剤を岩石
に穿った孔内に充填し、その化学反応によって充填剤を
膨脹させることにより、その膨脹圧で岩石を静的に破砕
することが行われるようになったが、しかしながら、こ
の工法ではセメント系充填剤の反応時間が長くて作業能
率が悪く、その上、経済的にも高価なものになる等の欠
点がある。

又、岩石に穿設した孔に楔を入れて破砕する方法も行わ
れているが、岩の一部分的な破砕や小断面の岩石の破砕
は可能であっても発破工法に近い大量の岩の発破には時
間がかがりすぎて不適当であり、施工期間が大幅に必要
となって結果的にはコスト高となる。さらに、岩の強度
によっては破砕できない場合が生じるという問題点があ
る。

（発明の目的）本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、岩
盤等に穿設した孔内に円筒状弾性膨脹体を挿入し、該円
筒状弾性膨脹体を液圧により膨脹させて騒音や振動を発
生させることなく良好な作業環境の下で岩盤等の破砕を
行うことのできる岩盤等の静的破砕装置を提供するもの
である。

（発明の構成）上記目的を達成するために本発明の岩盤等の静的破砕装
置は、円筒状弾性膨脹体に金属棒体を挿通して該金属棒
体の外周面に前記円筒状弾性膨脹体の両端部内周面に連
設した内筒部を密接させると共に金属棒体の一端に固定
ストッパーを、他端に可動ストッパーを設けてこれらの
ストッパーの対向面を円筒状弾性膨脹体の両端面に挟接
させ、さらに金属棒体に軸心方向に液体圧入孔を穿設し
てこの液体圧入孔を前記円筒状弾性膨脹体の内周面と金
属棒体の外周面で形成された液圧室に連通させ、前記液
体圧入孔を通じて液圧室に低圧の液体を封入可能にする
と共に金属棒体に対して前記可動ストッパーを適宜手段
により固定ストッパー側に移動させて前記円筒状弾性膨
脹体を外周方向に膨脹させるように構成したことを特徴
とするもので、岩石等に穿設した孔内に円筒状弾性膨脹
体を挿入したのち液圧室に液体を圧入し、しかるのち可
動ストッパーを固定ストッパー側に移動させることによ
り円筒状弾性膨脹体を金属棒体と直角方向に膨脹させ、
その膨脹圧で岩盤等を破砕するものである。

（実施例の説明）本発明の実施例を図面について説明すると、（１）は鋼
棒材よりなる金属棒体で、・その一端部外周面に螺子（
２）を形成してあり、さらに他端面中央より軸心方向に
この金属棒体（１１の中程に達する液体圧入孔（３）を
穿設し、該液体圧入孔（３）の先端を金属棒体（１１の
長さ方向の中央部外周面に開口（４）させである。

（５）は比較的肉厚のゴムチューブよりなる円筒状弾性
膨脹体で、その両端開口部に内周面側に向けて折返し屈
曲した形状の内筒部（６）　（６）を一体に連設しであ
る。

この円筒状弾性膨脹体（５）に前記金属棒体（１）を該
金属棒体（１１の両端部が円筒状弾性膨脹体（５）の両
端から突出した状態となるように挿通し、円筒状弾性膨
脹体（５）の内筒部（６）　（６）の内周面をその弾性
力により金属棒体（１１の外周面に密接させである。

（７）は円筒状弾性膨脹体（５）の内周面と金属棒体（
１１の外周面間に形成された断面環状の液圧室で、この
液圧室（７）に前記液体圧入孔（３）を連通させている
ものである。

（８１（９）は皿座金よりなる固定ストッパーと可動ス
トッパーで、金属棒体（１）の一端及び他端から夫々挿
嵌してその内側傾斜面を円筒状弾性膨脹体（５）の端面
、即ち、内筒部（６）　Ｔ６）との連設壁部５ａの外端
面に当接、受止させである。なお、連設壁部５ａは円筒
状弾性膨脹体（５）や内筒部（６）よりも肉厚に形成し
である。

α〔は金属棒体（１）の一端部の螺子（２）に螺合した
ナツト形状の止め金具で、固定ストッパー（８）を受止
してその位置に固定させているものである。

１１は金属棒体（１）の他端から金属棒体（１）の外周
に摺動自在に挿嵌した短筒状の移動金具で、その一端面
を可動ストッパー（９）に当接させて両ストッパー　（
８）　（９）により円筒状弾性膨脹体（５）を挟接しで
ある。

１２は金属棒体（１）の他端面において、前記液体圧入
孔（３）に連結、連通した接続管で、バルブ１３を介し
て液体圧送ポンプ（図示せず）に接続しである。

１４は金属棒体（１）の他端部にそのセンターホールを
被嵌、装着したセンターホールジヤツキで、金属棒体（
１）に外嵌したその筒状押圧部材１５を移動金具１１に
押接させ、センターホールジヤツキ１４の押圧力を移動
金具１１を介して可動ストッパー（９）に伝達するよう
に構成しである。

なお、以上の構成において、止め金具αωは金属棒体（
１）に螺合させることなく溶接等によって一体に固着し
ておいてもよく、又、ストッパー（８１（９）は皿形状
に形成したが、第４図に示すように、背面を止め金具α
０に受止させた円錐形状の内側固定ストッパー８８を円
筒状弾性膨脹体（５）の内筒部（６）に食い込ませると
共に該内側固定ストッパー８８の外周に被嵌した弾性膨
脹体（５）よりも大径の外側固定ストッパー８ｂで内筒
部（６）の端面を受止させる一方、可動ストッパー（９
）は内筒部（６）の端面を受止する円形平板部９ａの金
属棒体挿通中央孔の外周に内筒部（６）に食い込ませる
円錐形部９ｂを一体に形成したものであってもよい。又
、固定ストッパーの形状も円形平板部と円錐形部との一
体ものであってもよい。

さらに、弾性膨脹体（５）は、第５図に示すように肉厚
の弾性円筒体の両端部において、内周面から斜め外方に
向かう円錐形状のスリット１６を設けて該スリット１６
の内周側の部分で内筒部（６）を形成してもよい。

図中、１７は必要に応じて弾性膨脹体（５）の外周面に
被覆した保護材で、内外方向に拡縮自在に構成されであ
る−０（作　　用）このように構成した岩石等の破砕装置の使用例を説明す
ると、まず、破砕すべき岩盤（ａ）にドリルによって破
砕装置よりもやや大径の円形孔世）を穿設、する。

次に、破砕装置を円形孔山）内に挿入したのち、接続管
１２に配管（図示せず）を介して接続した液体圧送ポン
プを駆動すると、水等の液体は液体圧入孔（３）を通じ
て液圧室（７）内に圧送、充満し、円筒状弾性膨脹体（
５）が膨脹し始めると、円形孔（ｂｌ内の隙間（Ｃ）を
なくして該円形孔（ｂｌの内周壁に当接する。

この時、弾性膨脹体（５）はその長手方向にも膨脹しよ
うとするが、その膨脹はストッパー（８）　（９）によ
り阻止される。又、液圧が急に上昇するので、パルプ１
３を閉じる。

液圧室（７）内の圧力が上昇すれば、弾性膨脹体（５）
の両端内筒部（６）　（６１の外周面に液圧が作用して
該内筒部Ｔ６）　（６）を金属棒体（１）の外周面に強
固に密着させ確実なシールを行う。

こうして、液圧室（７）に液体を封入したのち、センタ
ーホールジヤツキ１４を作動して押圧部材１５を介して
移動金具１１を押進させると、可動ストッパー（９）が
固定ストッパー（８）側に移動してこれらのストッパー
（８）　（９）で挟持された弾性膨脹体（５）及び液圧
室（７）内の液体は圧力を受け、特に、液体は非圧縮性
であるからその圧力は上昇する。この上昇した圧力によ
り弾性膨脹体（５）は外径方向に膨脹し、その膨脹圧を
円形孔（ｂｌの内周壁に作用させる。

さらに、この状態からセンターホールジヤツキ１４を作
動させて液圧室（７）の液圧を上昇させ、その圧力が岩
盤の強度以上に達すると、岩盤にクランクが生じて破砕
するものである。

なお、岩盤（ａｌに穿設される円形孔φ）の径は、本発
明破砕装置が挿入容易な程度、即ち、該円形孔山）と破
砕装置間に僅かな隙間が生じる程度の大きさであり、又
、岩盤破砕時において、弾性膨脹体（５）の長手方向の
膨脹を拘束しているストッパー（８）（９）は、皿形状
の場合に外径方向に弾性的に拡開するが、その外周面が
円形孔山）の内周壁に接する程度の径に形成されである
。

又、弾性膨脹体（５）の液圧室（７）に液体を封入する
のは、この破砕装置を円形孔（ｂ）内に挿入する前に行
ってもよく、この場合は、破砕装置を円形孔（ｂ）内に
挿入後はセンターホールジヤツキ１４を作動させるだけ
となる。

（発明の効果）以上のように本発明の岩盤等の破砕装置によれば、円筒
状弾性膨脹体はその両端面を金属棒体に装着したストッ
パーにより長手方向の膨脹を拘束されて岩盤やコンクリ
ート等に穿設した孔の断面方向にのみ膨脹するので、液
圧室に圧入する圧力液体により弾性膨脹体の外周面積に
比例した大きな圧力を岩盤等に付与して岩盤等を容易に
破砕することができるものであり、さらに、この破砕装
置を孔に挿入した後に液体を低圧のポンプで液圧室内に
圧入し、或いは、挿入する前に液体を液圧室に封入した
後にセンターホールジヤツキ等の押王手段により可動ス
トッパーを押進させることにより弾性膨脹体を膨脹させ
ることができるので、液圧室の圧力を高圧ポンプを使用
することなく容易に高圧にすることができて経済的であ
る。

又、本発明の破砕装置によれば、破砕作業が迅速に行え
ると共に騒音や振動が発生することなく作業環境を良好
にし得るものであり、その上、こ゛　の破砕装置は再使
用できるから、破砕作業を能率よく且つ経済的に行える
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はその要部
を縦断した側面図、第２図および第３図は第１図Ａ−Ａ
線、Ｂ−Ｂ線における断面図、第４図は本発明の別な実
施例を示す縦断側面図、第５図は弾性膨脹体の別な実施
例を示す縦断側面図である。（１）・・・金属棒体、（３）・・・液体圧入孔、（５
）・・・弾性膨脹体、（６）　（６）・・・内筒部、（
７）・・・液圧室、（８）・・・固定ストッパー、（９
）・・・可動ストッパー、１４・・・センターホールジ
ヤツキ。

Claims

【特許請求の範囲】

円筒状弾性膨脹体に金属棒体を挿通して該金属棒体の外
周面に前記円筒状弾性膨脹体の両端部内周面に連設した
内筒部を密接させると共に金属棒体の一端に固定ストッ
パーを、他端に可動ストッパーを設けてこれらのストッ
パーの対向面を円筒状弾性膨脹体の両端面に挟接させ、
さらに金属棒体に軸心方向に液体圧入孔を穿設してこの
液体圧入孔を前記円筒状弾性膨脹体の内周面と金属棒体
の外周面で形成された液圧室に連通させ、前記液体圧入
孔を通じて液圧室に低圧の液体を封入可能にすると共に
金属棒体に対して前記可動ストッパーを適宜手段により
固定ストッパー側に移動させて前記円筒状弾性膨脹体を
外周方向に膨脹させるように構成したことを特徴とする
岩盤等の静的破砕装置。