JPS6319678B2

JPS6319678B2 -

Info

Publication number: JPS6319678B2
Application number: JP20223483A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yagi; Masakuni Matsui; Eiichi Hatsutori; Ryutaro Kamakari
Original assignee: Kajima Corp; Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Toyo Tire Corp
Priority date: 1983-10-27
Filing date: 1983-10-27
Publication date: 1988-04-23
Also published as: JPS6095098A

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力の
得られるウレタンエラストマーの大なる破砕性エ
ネルギーによつて、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、方向性火薬による掘削、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構造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に穿孔した穿孔穴
DH中に破砕装置を差し込み、ジヤツキ１で加圧
することによつて目的物を無振動、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
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をテンジヨンロツドの先端に挿入
し、両端部を、金属板によつて挾持し、この破砕
機能体FFSを金属板間にて加圧・圧縮して側方へ
の拡張力によつて岩盤の節埋に沿つて破砕するも
のである。

この例示の岩盤破砕装置FMは、ジヤツキ１
（能力が100t〜200tのセンターポールジヤツキ）、
テンジヨンロツド２、ラムチエアー３、円筒状単
位成形体４、金属板５，５からなる構造体で、円
筒状のラムチエアー３の中を摺動するテンジヨン
ロツド２は、ジヤツキ１によつて上下に摺動する
ものであり、このテンジヨンロツド２の先端に、
破砕機能体FFSを挿入して金属板５，５にて挾持
固定するものである。

上記の円筒状単位成形体４は、抗張力および伸
び共に増大傾向を有する硬度（JIS.スプリング式
ゴム硬度計）80゜以上の靭性指数の大なる領域の
ウレタンエラストマーを使用することによつて、
大きな破砕エネルギーを得るようにしたものであ
つて、硬度80゜〜95゜程度の範囲の領域が大なる破
砕効果を発揮するものである。すなわち、ウレタ
ンエラストマーの円筒状単位成形体４の複数個
（通常５〜８個）を、テンジヨンロツド２の先端
に挿入して破砕機能体FFSを構成するものであ
る。この破砕機能体FFSは、テンジヨンロツド２
をジヤツキ１によつて引き上げると同時にラムチ
エアー３を押し下げ、ラムチエアー３とテンジヨ
ンロツド２との金属板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する
ものである。

穿孔穴は通常、パーカツシヨンドリルによつて
岩盤の状態に応じて125mmφ〜65mmφのものがあ
けられる。従つて、円筒状単位成形体の外径は、
通常圧縮率10％内外で穿孔穴を充填する程度に形
成される。また、岩盤破砕装置用FM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、破砕深さによつて
決まり、ジヤツキ能力は深さ1.5ｍで100t程度、
ジヤツキ１のストロークは破砕機能体FFSの金高
の40％程度が必要である。なお、破砕機能体FFS
の岩盤への側方加圧は150Kg／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、
亀裂は節埋に沿つてはいりやすいものである。

第２図は、ウレタンエラストマーの円筒状単位
成形体４の改変型の一例を示した立面図で、外周
面が直線である基本形状を一部改変したもので、
外径OD、内径ID、高さＨからなる円筒状で、そ
の外周面は端面部ｅと逆クラウン部RCからなる
もので、逆クラウン部RCは、これを高さ方向に
圧縮した場合、３％〜５％の圧縮時に、側方へ拡
張して直線状となる逆クラウン部を形成したもの
である。これはウレタンエラストマーの可塑性変
形による永久歪として残存する歪をあらかじめ排
除して置き、すぐれた復元性を得るように配慮し
たものである。

この円筒状単位成形体４は、１回の破砕を終る
と、次に穿孔穴に挿入して破砕し、順次破砕を繰
り返すため、頻繁に穿孔穴に出入されるものであ
る。従つて、永久歪が大きいと出入に支障を来た
すおそれがあるからである。

このような逆クラウン部に形成するこにより永
久歪があつても、復元後の外周中央部が外径OD
より大きくなつて出入に枝障を来たすことがない
ので好ましい。

なお、円筒状単位成形体４の複数個を積み重ね
て金属板５，５にて挾持固定した破砕機能体FFS
を圧縮すると、穿孔穴に充満し、さらに破砕力の
発生のために加圧されると加圧の進行に伴い、両
端部の円筒状単位成形体４が、金属板５，５と穿
孔穴DHとの透き間に侵入変形して損傷される誘
因を生起するものである。因つて、両端部の円筒
状単位成形体４に限定して、各用途における所要
の加圧力に対応して、透き間に侵入しないよう
に、第２図の逆クラウン部RCを10％〜40％の圧
縮時にそれぞれ側方へ拡張して直線状となるよう
な大きな逆クラウン部を形成して、破砕加圧力に
よる両端部の透き間への侵入変形を、可及的抑制
して損傷誘因を防止する必要がある。

また、金属板５，５にて挾持された破砕機能体
FFSは、圧縮によつて穿孔穴を充満するものであ
るが、その充満状態は、中央部から端部に順次波
及するようにして岩盤押圧力を上昇することが好
ましい。その方法の一つとして、同高の円筒状単
位成形体４に硬度差を設定することである。

すなわち、金属板５，５にて挾持された破砕機
能体FFSの円筒状単位成形体４の硬度を80゜〜95°
の範囲において、金属板５，５に近いものほど高
硬度とし、中央部に近いものほど低硬度とするも
ので、第３図の破砕機能体の立面図に示すよう
に、円筒状単位成形体の位置符号を５個の場合、
ａ、ｂ、ｃ、７個の場合（図省略）、ａ、ｂ、ｃ、
ｄとすると、たとえば、ａ＝95゜、ｂ＝90゜、ｃ＝85゜. ａ＝95゜、ｂ＝92゜、ｃ＝90゜. ａ＝93゜、ｂ＝90゜、ｃ＝87゜. ａ＝90゜、ｂ＝87゜、ｃ＝84゜. ａ＝88゜、ｂ＝84゜、ｃ＝80゜. ａ＝95゜、ｂ＝93゜、ｃ＝90゜、ｄ＝87゜等各種の組み合わせが考えられるが、岩盤の状
況に応じて、破砕に必要なエネルギーの大小に応
じて最も好ましい組合せを利用するものである。

第４図の破砕機能体の立面図は、金属板５，５
にて挾持された破砕機能体FFSの円筒状単位成形
体４の高さを金属板に近いものほど低く、中央部
に近いものほど高くして、圧縮時に、穿孔穴DH
の中央部から順次拡大充填するようにして充填操
作を容易にするものである。

図示のように、円筒状単位成形体４の位置符号
を、第３図と同様、５個の組合せの場合、ａ、
ｂ、ｃ。７個の組合せの場合（図示省略）ａ、
ｂ、ｃ、ｄとすると、たとえば、Ａ組（ａ＝50mm、ｂ＝100mm、ｃ＝150mm）、Ｂ組（ａ＝80mm、ｂ＝100mm、ｃ＝130mm）、Ｃ組（ａ＝100mm、ｂ＝130mm、ｃ＝150mm）、Ｄ組（ａ＝50mm、ｂ＝80mm、ｃ＝100mm、ｄ＝130
mm）等穿孔穴DHの径と円筒状単位成形体４の外径
との差、すなわち、透き間の大小によつて適宜に
ａ、ｂ、ｃの高さの組合せを考慮して使用するも
のである。この場合も岩盤の状況に応じて各組に
おいて80゜〜95゜の範囲において適当な硬度のもの
を選択して使用するものである。

なお、各組合せにおいて、金属板５，５に接す
る部分に、別に高さの低い又は／及び硬度の高い
円筒状単位成形体４の侵入防止付加体PAを設定
することによつて、穿孔穴DHとの透き間への侵
入を防止することが出来る。

たとえば、上記Ｃ組の場合、PA＝30mm、Ａ＝
100mm、ｂ＝130mm、ｃ＝150mm、ｂ＝130mm、ａ＝
100mm、PA＝30mm、の７個となる。

第５図の立面図は、一部切欠して補強材RMを
示したもので、金属板接着式の破砕機能体FFSの
例を示したものである。

すなわち、破砕機能体FFSの両端部の円筒状単
位成形体４のウレタンエラストマーを金属板５，
５に接着固定するものである。この接着において
は、接着部の円筒状単位成形体４と同系のウレタ
ンエラストマーにて埋設した繊維質または金属質
の網状体等の補強材RMを介して金属板に接着す
ることにより強大な圧縮力に耐える接着力を得る
ことが出来たものである。このように構成するこ
とによつて、穿孔穴DHと金属板５，５との透き
間にウレタンエラストマーの侵入が防止され、著
しく耐久性を増大しうるものである。

なお、この岩盤破砕用ポリウレタン構造体は、
上記のとおり、円筒状単位成形体４からなる破砕
機能体FFSを圧縮して破砕性の拡張力を与えて岩
盤を破砕させるものであるため、ウレタンエラス
トマーである円筒状単位成形体４の外表面が、特
に、岩盤を穿孔穴DHの内面の凹凸面に圧接され
且つ摺動するため、圧接力並びに摩擦力による損
傷誘因を有するものである。

従つて、耐久性の増大のため保護カバーの設定
を考慮する必要がある。

第６図、第７図は、この管状の保護カバーの構
造を例示したものである。

第６図―１は、管の軸線方向の補強材を埋設し
た保護カバーの正面図で、一部切欠して補強材を
示したものである。

第６図―２は同断面図である。

この軸線方向補強材を有する保護カバーPCは、
補強材６、外被層７、内被層８からなる管状体
で、両端部には補強材を被覆するキヤツプCPが
形成されている。補強材６は、金属線または金属
コードあるいは有機繊維コードを管の軸線に対し
平行方向に配列したものであつて、ゴム系あるい
は樹脂系の弾性高分子物質にて埋設成形されるも
ので、内外には弾性高分子物質の外被層７と内被
層８を形成するものである。金属補強材には主し
てスチールワイヤ、スチールコードが使用され、
有機繊維コードには、主としてタイヤコードが使
用される。弾性高分子物質には、適当な伸縮性と
良好な復元性を有するゴム系、樹脂系物質が使用
される。この軸線方向の補強材構造は、縦方向に
伸縮せず横方向にのみ拡張するものである。

第７図―１は、管の軸線に対し、バイアス方向
に補強材を埋設した保護カバーの正面図で、一部
切欠して補強材を示したものである。第７図―２
は、同断面図であ。

このバイアス方向補強材を有する保護カバー
PCは、補強材９、外被層７、内被層８からなる
管状体で、両端部には第６図同様キヤツプCPが
形成されている。補強材９は、金属線または金属
コードあるいは有機繊維コードを管の軸線に対
し、バイアスに配列したものであつて、埋設に使
用される弾性高分子物質は第６図と同様である。

なお、バイアス方向補強材の角度θは、45゜よ
り小さくして、軸方向の伸びを小さくするように
形成することが望ましい。

上記第６図、第７図の保護カバーPCは、穿孔
穴DHの全長にわたり挿入されるものである。従
つて、岩盤の破砕が終ると容易に引き出すことが
出来る。また、破砕機能体FFSは、保護カバー
PCの平滑な内面に圧接または摺動されるので損
傷されるおそれがない。また、破砕時に岩盤の割
れ目に食い込むことによつて損傷されることも防
止されるため耐久性の増大に寄与するものであ
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概要断面図、第２図
は、外周面に逆クラウン部を形成した円筒状単位
成形体の改変型の立面図、第３図は、円筒状単位
成形体に硬度変化を与えた破砕機能体の立面図、
第４図は、円筒状単位成形体に高さ変化を与えた
破砕機能体の立面図、第５図は、両端部の円筒状
単位成形体を金属板に接着固定した破砕機能体の
立面図、第６図―１は、軸方向補強材を有する保
護カバーの一部切欠補強材を示した正面図、第６
図―２は同断面図、第７図―１は、バイアス方向
補強材を有する保護カバーの一部切欠補強材を示
した正面図、第７図―２同断面図である。 RB…岩盤、DH…穿孔穴、FFS…破砕機能体、
RM…補強材、ｅ…端面部、RC…逆クラウン部、
PC…保護カバー、２…テンジヨンロツド、４…
円筒状単位成形体、５…金属板、６…補強材、９
…補強材。

Claims

【特許請求の範囲】１岩盤の穿孔穴内に挿入するテンジヨンロツド
の先端に、円筒状単位成形体からなる硬度80゜〜
95゜のウレタンエラストマーを複数個挿入積み重
ねて形成した破砕機能体を金属板にて挾持固定
し、その破砕機能体を軸方向に圧縮して径方向に
破砕性の拡張力を与える岩盤破砕用ポリウレタン
構造体。２円筒状単位成形体の高さの両端面部の内側の
外周面に、５％圧縮時に直線状となる逆クラウン
部を形成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。３破砕機能体の両端の円筒状単位成形体におい
て、両端面部の内側の外周面に、高さの10％〜40
％圧縮時に直線状となる逆クラウン部を形成した
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。４複数個挿入積み重ねた円筒状単位成形体にお
いて、両端部より中央部に至るにつれて、それぞ
れの円筒状単位成形体の硬度を80゜〜95゜の範囲に
おいて、漸次低く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。５複数個挿入積み重ねた円筒状単位成形体の両
端部の円筒状単位成形体を、同系のウレタンエラ
ストマーにて埋設した補強材を介して金属板に接
着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。６複数個挿入積み重ねた円筒状単位成形体にお
いて、各円筒状単位成形体の高さを、積み重ねの
両端部より中央部に向かつて漸次高くした特許請
求の範囲第１項記載の岩盤破砕用ポリウレタン構
造体。７岩盤の穿孔内に挿入するテンジヨンロツドの
先端に、円筒状単位成形体らなる硬度80゜〜95゜の
ウレタンエラストマーを複数個挿入積み重ねて形
成した破砕機能体を金属板にて挾持固定し、上記
穿孔穴内面に管状の保護カバーを設定し、上記破
砕機能体を軸方向に圧縮して径方向に破砕性の拡
張力を与える岩盤破砕用ポリウレタン構造体。８管状の保護カバーがゴム系あるいは樹脂系の
弾性高分子物質である特許請求の範囲第７項記載
の岩盤破砕用ポリウレタン構造体。９管状の保護カバーが、管の軸線に対し、平行
方向に配列した金属線または金属コードあるいは
有機繊維コードを補強材として、ゴム系あるいは
樹脂系の弾性高分子物質にて埋設成形されたもの
である特許請求の範囲第７項記載の岩盤破砕用ポ
リウレタン構造体。１０管状の保護カバーが、管の軸線に対しバイ
アスに配列した金属線または金属コードあるいは
有機繊維コードを補強材として、ゴム系あるいは
樹脂系の弾性高分子物質にて埋設成形されたもの
である特許請求の範囲第７項記載の岩盤破砕用ポ
リウレタン構造体。