JPS6319679B2 - - Google Patents

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FM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をテンジヨンロツド２の先端に挿
入し、両端部を、金属板５，５によつて挾持し、
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、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、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
相違、使用条件等によつて適応する硬度のものを
使用することによつて、大きな破砕エネルギーを
得ると共に、拡大と摺動による破損を防止する効
果を発揮し、長期の耐久性を得たものである。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を押し下げる作動をなし、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150Kg／cm²〜500Kg／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、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の各種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
受け損傷度合が大きいものである。従つて、積層
位置の相違による円筒状単位成形体４の構成につ
いても配慮する必要がある。よつて、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
触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
置を考慮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、加圧金属体または加圧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、剛性有機細線とは、芳香族ポリアミド繊
維、炭素繊維等の剛性繊維を指称するものであ
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の外径周に沿うように、金属線
をほぼコ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
個を間隔を置いて埋設した例を示したもので、第
４図は、第３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―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
をほぼコ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
内側に向け縦置状態に配置して使用されうるもの
である。

第９図は、同横断面図を示すもので、加圧金属
体が円筒状単位成形体４と同外径の曲率を有する
円弧状の螺旋体９で、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
―線方向の円筒状単位成形体４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
螺旋体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―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―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―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属線１３は、矢印
方向の拡大図に示すとおり、上向きかぎ部１３ａ
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
同一位置に上向き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
属線１４で、円周方向に12個埋設した例で、第１
９図は、第１８図のXI―XI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、この下向きかぎ型金属線１４は、矢印方
向の拡大図に示すとおり、下向きかぎ部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１５を円周方向に12個埋設した例
で、第２１図は、第２０図のXI―XI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１５は、矢印方向の拡大図に示すとおり、
上向き２列かぎ部１５ａ，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
ものである。

なお、上記の各図の構成において、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％程度の
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。

また、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、
未補強の円筒状単位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―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
の複合構成によつて、岩盤による引裂き、掻き削
り等の強力な作用に対してきわめて適切に防止作
用が得られ、補強構造によつて数倍の耐久性が得
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―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
―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―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―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１４図の―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―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XI―XI
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XI―XI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
―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…テンジヨンロツド、
４…円筒状単位成形体、５…金属板、６…横型の
コ字状金属線、７…横型のコ字状金属線、８…縦
型のコ字状金属線、９，１０…円弧状螺旋体、１
１…端部湾曲円弧状金属線、１２…螺旋連続体、
１３…上向きかぎ型金属線、１４…下向きかぎ型
金属線、１５…逆コ字型上向き２列かぎ型金属
線、１６…分散外側層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 岩盤破砕装置のテンジヨンロツドの先端に複
   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、円周方向にお
   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項記載の岩
   盤破砕用ポリウレタン構造体。 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。 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 岩盤破砕装置のロツ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。