JPS64475Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は岩石等の破砕装置、詳しくは岩盤ある
いはコンクリート等に穿つた孔に挿入してその岩
盤やコンクリート等を破砕するための装置に関す
るものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来から、岩石や岩盤あるいはコンクリート等
を破砕するための最も一般的な方法として発破工
法があるが、この工法によるときは必然的に激し
い騒音と塵埃が発生して周辺地域の環境に悪影響
を与えるばかりでなく、発生した塵埃は坑内作業
環境を悪化し、また作業の安全性を害するなどと
いう問題点があり、騒音や振動、あるいは粉塵の
発生の少ない岩石破砕工法が強く要望されてい
る。

そのため、近年においては、破砕すべき岩石
（以下破砕対象物という）に予め穿孔しておき、
その穿孔部に圧力流体を圧入する工法が好んで用
いられている。しかしながらこの圧力流体の圧力
を利用した圧破工法によるときは、破砕対象物に
亀裂等の僅かの〓間が存在する場合には、該亀裂
部分から圧力流体が漏れ、破砕のための必要な圧
力を得られないという事態が生じる。

また、他の工法として、破砕対象物に予め穿設
した孔に石灰系充填物を充填し、その化学反応に
よつて充填剤を膨張させ、その膨脹圧で破砕対象
物を静的に破砕する方法があるが、この工法では
石灰系充填剤の膨脹反応時間が可成り長いため作
業能率が悪く、その上経済的にも高価となり、作
業コストが嵩むという欠点がある。

また更にこのような破砕工法においては、孔壁
に対する破壊力は略均一に孔周囲の破砕対象物に
向つて作用して破砕対象物に多くの亀裂が発生す
ることになり、その結果、例えばトンネル掘削に
おいては所望の形状のトンネル壁面に亀裂が入つ
て肌落や落石が生じて壁面が粗雑な凹凸面とな
り、そのためトンネル周辺の地盤が緩んで当り取
り作業が必要となつたり多くの覆工コンクリート
塗装を行わねばならないという不都合が生じる。

したがつて所望形状に沿つて破砕対象物の破壊
が要求されるトンネル工事においては、トンネル
形状に沿つて発破孔を穿設し、その発破孔内にト
ンネル方向に高圧ジエツト水を噴射してスリツト
を形成したのち、このスリツト内に装薬して発破
を行なう方法が採用されている。しかしながらこ
の方法においては、スリツトの穿設作業が新たに
必要となつて破砕作業が煩雑となり、また発破を
行なうので騒音や振動の発生を避けることができ
ない。

一方、金属棒体の外周面に筒状の弾性膨張体を
被嵌し、この弾性膨張体の両端部を金属棒体に取
付けたストツパ部材により受止させると共に金属
棒体に弾性膨張体の中央部内周面に連通する圧力
流体供給路を設けてなる破砕装置が考案され、こ
の破砕装置を破砕対象物に穿設した孔内に挿入し
て圧力流体により弾性膨張体を膨張させ、その膨
張圧によつて破砕対象物を破砕することが行われ
ている。

しかしながら、従来のこの種の破砕装置によれ
ば、弾性膨張体の内周面側に圧力流体を供給する
と、弾性膨張体の内周面が金属棒体から離間する
方向にのみ加圧されて膨張し、両端部がストツパ
部材により受止され且つこのストツパー部材にＯ
リングが装着されているにも拘わらず、強力な流
体圧によつて該ストツパ部材が外径方向に塑性変
形させられてその内周面と金属棒体の外周面間に
〓間が発生し、この〓間を通じて圧力流体が外部
に漏洩して膨張圧が低下し、破砕が困難となる場
合が生じると共に弾性膨張体がストツパーの外径
よりも大きく膨張してその両端部がストツパーの
外周面側にはみ出して異常変形し、弾性膨張体の
耐久性が低下し、又、破損するという問題点があ
つた。

〔考案の目的〕

本考案は上記した従来工法における種々な問題
点や不都合を改善することを目的としているもの
であつて、騒音や振動の発生がなく、良好な作業
環境下において比較的短時間に破砕対象物の所望
の破砕を達成することができる破砕装置を提供す
るものである。

〔考案の構成〕

本考案による岩石等の破砕装置は、両端部の内
周面側に開口を有して両端部に向つて延びる環状
の空胴部が内周面と外周面との間に形成された筒
状の弾性膨脹体を中心部に圧力流体導入通路を備
えた剛性棒体の外周に被嵌して少なくとも該弾性
膨脹体の両端部の内周面を該剛性棒体に密着接合
させ、該状性膨脹体の両端面にこの弾性膨脹体よ
りも硬質で且つ弾性膨脹体の膨脹、収縮に応じて
径方向に拡縮する弾性リング部材を当接せしめて
該リング部材よりも小径の固定具によつて該弾性
膨脹体端面に圧着せしめ、上記剛性棒体の圧力流
体導入通路から上記弾性膨脹体の内面側に圧力流
体を圧入することにより、該弾性膨脹体を外周方
向に膨脹させ、この膨脹力によつて破砕対象を破
砕する一方、その膨張圧によつて弾性膨張体の両
端部内周面を剛性棒体の外周面に強固に圧着させ
ると共に該弾性膨張体の端面を受止する弾性リン
グ部材を径方向に拡大させて弾性膨張体の異常変
形を防止するように構成したものである。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を示した図面について説明
すると、１はゴムあるいはゴムと同様な性状の合
成樹脂によつて筒状に形成された弾性膨脹体であ
つて、該弾性膨脹体１の両端部には内面側に開口
２を有して両端部に延びる環状の溝３が内周面と
外周面との間に形成されている。４は金属や硬質
の合成樹脂等の剛性材料によつて形成された断面
円形の棒状体であつて、該棒状体４の中心部には
中間位置の外周面に開口５した圧力流体の導入通
路６が設けられ、両端部には雄ネジ７を有し、そ
の一端部に螺合締付具８によつて圧力流体ノズル
９が接続固定されている。そして上記した弾性膨
脹体１は該剛性棒体４の外周に嵌入され、上記環
状の溝３を形成している内周壁１Ａの部分におい
て該剛性棒体４に密着接合されている。該剛性棒
体４の外周の所定位置に嵌入された該弾性膨脹体
１の両端面には、外径が該弾性膨張体１に等しく
且つこの弾性膨張体１よりも硬質のウレタン樹脂
製弾性リング部材１０，１０が当接している。こ
の弾性リング部材１０は剛性棒体４に被嵌してい
る内周部から外周に向かつて徐々に肉厚に形成し
て弾性膨張体１との当接面を内周部から外周に向
かつて弾性膨張体１側に傾斜させた円錐凹面に形
成してあり、弾性膨張体１の膨張、収縮力によつ
て径方向に弾性的に拡縮するものである。

さらに、弾性リング部材１０はその外側から該
弾性リング部材１０より小径な金属製ワツシヤー
１１を介して小外径のラウンドナツトタイプの固
定具１２によつて弾性膨脹体１に圧着されてい
る。

上記弾性膨脹体１の空胴部３は第１図において
は該弾性膨脹体１の両側にそれぞれ独立して形成
した態様を示しているが、内周面側の両開口２間
における弾性膨脹体１の内周面と剛性棒体４の外
周との間に〓間を設けておいてもよい。

また、上記したワツシヤー１１と固定具１２と
は一体的に形成したものを使用してもよく、この
固定具１２は上記弾性膨脹体１よりも小さい外径
を有するものであればその形状は特に限定を要す
るものではない。図中Ａは岩石等の破砕対象物、
そしてＢは該破砕対象物Ａに穿設された孔であ
り、この孔Ｂの内径は上記した弾性膨脹体１およ
び剛性棒体４等よりなる破砕装置の弾性膨脹体１
の部分の外径より僅かに大きく、破砕装置はこの
孔Ｂ内に挿入して使用される。

〔考案の作用効果〕

このように本考案による破砕装置は、内周面側
に開口２を有して両端部に向つて延びる環状の空
胴部３が内周面と外周面との間に形成された筒状
の弾性膨脹体１を、中心部に圧力流体導入通路６
を備えた剛性棒状体４の外周被嵌して少なくとも
該弾性膨脹体１の両端部の内周面を該剛性棒状体
４に密着接合させ、更に該弾性膨脹体１の両端面
に弾性膨脹体１よりも硬質の弾性リング部材１０
を当接せしめて該弾性リング部材１０よりも小径
の固定具１２によつて該弾性膨脹体１の端面に圧
着せしめてなるものであるから、この破砕装置を
第１図に示したごとく破砕対象部Ａの孔Ｂ内に挿
入したのち、図示せざる圧力流体の供給源から該
棒状体４の通路６に圧力流体を圧入すれば、その
圧力流体は該通路６を通つて弾性膨脹体１の内面
に流出して流体の圧力によつて第２図に示すよう
に該弾性膨脹体１が膨脹せしめられ、この膨脹力
によつて靭性に乏しい岩盤やコンクリート等の破
砕対象物Ａを爆発音を発生させることなく破砕す
ることができ、また破砕にともなう振動や塵埃の
発生も極めて少なく、安全に作業を遂行すること
ができる。そして上記破砕作業の際の圧力流体の
圧入によつて弾性膨脹体１の空胴部１３内が高圧
となり、外周面側においては外側に膨脹作用が生
じると同時に内周面側にはその該圧力流体が弾性
膨張体１の両端部内に設けている環状の空洞部３
内において、その空洞部３と剛性棒状体４との間
の断面リツプ形状部分を内径方向、即ち、剛性棒
状体４の外周面に強固に圧着させる方向に作用が
行われ、従つて、空洞部１３内の圧力流体が弾性
膨張体１内から外部に漏洩するのを確実に防止す
ることができると共に大きな膨張力を発生させて
円滑な破砕が可能となるものである。

さらに、弾性膨張体１の端面には、該弾性膨張
体１よりも硬質で且つ弾性膨張体の膨張、収縮に
応じて径方向に拡縮する弾性リング部材１０を当
接させ、該リング部材１０よりも小径の固定具１
２によつて該リング部材１０を弾性膨張体１側に
圧着しているので、上述のように弾性膨張体１内
に圧力流体が圧入してこの弾性膨張体１が膨張
し、その膨張面の両端部が弾性リング部材１０と
孔壁との間から孔の長さ方向にはみ出ようとして
も、この弾性リング部材１０は弾性膨張体１の押
圧力によつて外径方向に拡大して第２図に示すよ
うに孔壁に密接し、該弾性リング部材１０と孔壁
との〓間を塞いで弾性膨張体１のはみ出しを確実
に防止できる。

従つて、弾性膨張体１の異常変形をなくして耐
久性を向上させることができるものである。

又、弾性膨張体１内の圧力流体を抜くと、該弾
性膨張体１の収縮と共に弾性リング部材１０も収
縮して孔壁から離間し、装置全体を引き抜きが容
易となるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示したものであつて、
第１図は破砕装置の破砕対象物への挿入状態を示
した断面図、第２図は弾性膨脹体の膨脹時の状態
を示した断面図である。 １……弾性膨脹体、２……開口、３……空胴
部、４……剛性棒体、６……圧力流体導入通路、
１０……弾性リング部材、１２……固定具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端部内に環状の空洞部３，３が形成されてい
   ると共にその空洞部３，３の対向内端部側を内周
   面に開口させている筒状の弾性膨張体１を、中心
   部に該弾性膨張体１の内周面中央部に連通する圧
   力流体導入通路６を備えた剛性棒状体４の外周に
   嵌挿して少なくとも該弾性膨張体１の両端部内周
   面を該剛性棒状体４に密着させ、さらに、該弾性
   膨張体１の両端面にこの弾性膨張体１よりも硬質
   で且つ弾性膨張体１の膨張、収縮に応じて径方向
   に拡縮する弾性リング部材１０を当接させると共
   に、該リング部材１０に、このリング部材１０よ
   りも小径で且つ剛性棒状体４に固定した固定具１
   ２を圧着していることを特徴とする岩石等の破砕
   装置。