WO2005056193A1

WO2005056193A1 - 破砕機及びその破砕方法

Info

Publication number: WO2005056193A1
Application number: PCT/JP2004/018660
Authority: WO
Inventors: Seiichi Sakato; Yasuumi Minato
Original assignee: Kabushiki Kaisha Sakato Kosakusho
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2005-06-23
Also published as: JP2005199265A; EP1695763A1

Abstract

　本発明は、ＳＲＣ製被破砕物又はＲＣ製被破砕物（柱又は梁等）に対して優れた破砕をすることを目的としたものであって、破砕機外筺１には、対向して揺動する可動顎本体２，２が設けられ、該可動顎本体２，２の基部は所定間隔Ｌを有して離間する両軸支部３，３に設けられていることと、前記可動顎本体２の先端には破砕体５が固着され、油圧シリンダ４にて前記両可動顎本体２，２が開閉運動可能に構成されていることと、前記破砕体５の破砕刃線５ａが前記可動顎本体２の長手方向に沿うように形成されていることとからなるものである。

Description

明細書

破砕機及びその破砕方法

技術分野

[0001] 本発明は、 SRC製被破砕物又は RC製被破砕物（柱又は梁等）に対して優れた破砕ができる破砕機及びその破砕方法に関する。

背景技術

[0002] まず、阪神淡路大震災において、高速道路の橋桁、大型ビル等の倒壊が発生し、そのビルが倒壊した殆どは、鉄筋コンクリート製の柱，梁等で建造されたものであった。即ち、 Reinforced Concrete:通称「RC」である。しかるに、鉄骨鉄筋コンクリート製のビルはびくともしなかったというのものである。

[0003] この理由は、図 1 ,図 3に示すように、コンクリート製柱又は梁の内部に、 H型鋼又は平鋼等の鉄骨及び鉄筋が貫通状態に設けられ、その周りに鉢巻き状の鉄筋が設けられ、これらとコンクリートとが一体化して製造されたものである。即ち、鉄骨鉄筋コンクリートであって、これを Steel Framed Reinforced Concrete:通称「SRC」という。この SRC製のビルが最近では主流となっている。このようなビルを破砕するという場合には、堅牢，強固であるために、大変な破砕作業となっている。

[0004] つまり、嘴を有する破砕機で表面のコンクリート部分を破砕し、表面に露出した H型鋼又は平鋼等の鋼材の一部を、酸素溶接用の火炎によって溶融切断する。その後、適宜ぐらっかせて、コンクリート柱を倒すものである。このような作業は、著しく面倒であるのみならず、時間がかかるものであり、施工費用も高騰する欠点もあった。さらに、その SRC製被破砕物 (柱又は梁等）の適宜の箇所で酸素溶接用の火炎によって切断し、その後に SRC製被破砕物の柱又は梁をぐらっかせて倒すようにしている。このとき、切断用の作業員が柱箇所に居ることも多ぐその作業員に対して極めて危険であるし、施工性が極めて劣るという欠点があった。さらに、特開 2001-65177では、その先端で破砕しょうとしても、 SRC製被破砕物の柱等を到底破砕できなかったものである。

特許文献 1 :特開 2001-65177 [0005] また、従来よりビル等の建造物の SRC製被破砕物又は RC製被破砕物（柱又は梁等）に対して、破砕作業を行うには、建造物の内側から外側に向かって破砕するものであるが、このときに、破砕中に、柱等が外側に倒れたり、或いは、その一部が外側に落下したりする重大な欠点があり、通行人の死傷事故の発生の原因になっていた。これを回避することはビル等の破砕作業にとって急務なことであった。

[0006] まず、安全でし力も迅速に SRC製被破砕物 (柱又は梁等）を破砕できる装置及び破砕方法が要望されている。このように、本発明が解決しょうとする課題 (技術的課題又は目的等）としては、安全でし力、も迅速に SRC製被破砕物（柱又は梁等）を破砕できる装置及び破砕方法を開発することにある。さらに、 SRC製被破砕物又は RC製被破砕物（柱又は梁等）からなる建造物の内側から外側に向かって破砕作業しても、破砕中に、柱等が外側に倒れたり、或いは、その一部が外側に落下したりする重大な欠点を回避することである。

発明の開示

[0007] 第 1の発明を、破碎機外筐に、対向して揺動する両可動顎本体が設けられ、該両可動顎本体の基部は所定間隔を有して離間する両軸支部に設けられ、前記可動顎本体の先端には破砕体が固着され、前記可動顎本体とそれぞれ油圧シリンダにて開閉運動可能に構成されてなる破砕機としたことにより、前記課題を解決した。また、第 2の発明を、前述の構成において、前記破砕体の破砕刃線が、前記可動顎本体の長手方向に沿うように形成されてなる破砕機としたことにより、前記課題を解決した。また、第 3の発明を、前述の構成において、前記可動顎本体の先端と基部との間の作業面側の中間位置に中間押圧部を膨出形成してなる破砕機としたことにより、前記課題を解決した。

[0008] また、第 4の発明を、破砕機外筐に、対向して揺動する両可動顎本体の先端に破砕体を設け、該破砕体の破砕刃線は前記可動顎本体の長手方向に沿うように形成し、 SRC製被破砕物又は RC製被破砕物の柱又は梁等の長手方向に対して前記破砕体の前記破砕刃線が直交するように挟持して破砕し、これを繰り返すことでその箇所を破砕するようにした破砕方法としたことにより、前記課題を解決した。

[0009] さらに、第 5の発明を、前述の構成において、建造物の内側から外側に向かって破砕する場合において、前記両可動顎本体が閉じる際に、 SRC製被破砕物又は RC 製被破砕物を押し出す反力を僅かにしてなる破碎機による破砕方法としたことにより、前記課題を解決した。また、第 6の発明を、前述の構成において、前記可動顎本体が最大に開いた場合の前記両破砕体先端の最大間隔に対して、該最大間隔の位置から前記可動顎本体が徐々に閉じて前記両破砕体先端の位置が最大前方位置となる小間隔との割合を約 5%以内としてなる破砕機による破砕方法としたことにより、前記課題を解決したものである。

[0010] 第 1の発明においては、 SRC製被破砕物又は RC製被破砕物（柱又は梁等）に対して、良好に破砕できるという最大の効果を奏する。また、第 2の発明においては、 S RC製被破砕物又は RC製被破砕物（柱又は梁等）の破砕を優れたものにできる。さらに、第 3の発明においては、特に RC製被破砕物（柱又は梁等）の破砕を優れたものにできる。また、第 4の発明においては、 SRC製被破砕物又は RC製被破砕物 (柱又は梁等）の破砕を、より効率的にできる効果がある。また、第 5の方法の発明においては、 RC製被破砕物（柱又は梁等）からなる建造物の内側から外側に向かって破砕作業しても、破砕中に、柱等が外側に倒れたり、或いは、その一部が外側に落下したりする重大な欠点を回避できる効果を奏する。さらに第 6の方法の本発明においても、前述の発明と同等の効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1] SRC製被破砕物の柱を本発明の第 1実施形態にて破砕しようしてレ、る斜視図である。

[図 2A]本発明の第 1実施形態の正面図である。

[図 2B]破砕体付き可動顎本体の斜視図である。

[図 2C]図 2Aの X— X矢視断面図である。

[図 3]本発明の第 1実施形態にて SRC製被破砕物の柱の鉄骨の H型鋼の板部又は平鋼を破砕してレ、る一部作用図である。

[図 4]SRC製被破砕物の柱の鉄骨の H型鋼の板部又は平鋼の両側縁寄り箇所を、対向する破砕体にて変形破砕している状態図である。

[図 5A]本発明の第 1実施形態にて SRC製被破砕物の柱の鉄骨の H型鋼の板部又は平鋼の破砕開始直後の作用図である。

園 5B]本発明の第 1実施形態にて SRC製被破砕物の柱の鉄骨の H型鋼の板部又は平鋼の破砕がある程度進んだ作用図である。

園 6A]本発明の第 1実施形態にて SRC製被破砕物の柱の鉄骨の H型鋼の板部又は平鋼の破砕がある程度進んだ作用図である。

園 6B]本発明の第 1実施形態にて SRC製被破砕物の柱の鉄骨の H型鋼の板部又は平鋼の破砕がさらに進んだ作用図である。

[図 7A]本発明の第 1実施形態の要部正面図である。

[図 7B]は図 7Aの要部拡大図である。

[図 8]RC製被破砕物 (柱又は梁等）の柱を本発明の第 2実施形態にて破砕しようとしている斜視図である。

園 9A]本発明の第 2実施形態の正面図である。

園 9B]本発明の第 2実施形態の可動顎本体の斜視図である。

園 10A]は本発明の第 2実施形態にて RC製被破砕物の柱の破砕開始直前の作用図である。

園 10B]本発明の第 2実施形態にて RC製被破砕物の柱の破砕開始直後の作用図である。

園 11A]本発明の第 2実施形態にて RC製被破砕物の柱の破砕がある程度進んだ作用図である。

園 11B]本発明の第 2実施形態にて RC製被破砕物の柱の破砕が終了に近づいた作用図である。

園 12A]本発明の第 2実施形態にて RC製被破砕物の柱の破砕開始直前の作用図である。

園 12B]本発明の第 2実施形態にて RC製被破砕物の柱の破砕が終了に近づいた作用図である。

園 13A]本発明の第 2実施形態にて RC製被破砕物の柱の破砕開始直後の側面から見た作用図である。

園 13B]本発明の第 2実施形態にて RC製被破砕物の柱の破砕がある程度進んだ側面から見た作用図である。

[図 13C]本発明の第 2実施形態にて RC製被破砕物の柱の破砕が終了に近づいた側面から見た作用図である。

[図 14A]パワーショベルに設けた本発明にて SRC製被破砕物又は RC製被破砕物の柱の破砕開始直前の側面から見た作用図である。

[図 14B]パワーショベルに設けた本発明にて SRC製被破砕物又は RC製被破砕物の柱の破砕が終了に近づレ、た側面から見た作用図である。

符号の説明

[0012] 1…破砕機外筐、 2…可動顎本体、 3…軸支部、 4…油圧シリンダ、 5…破砕体、 5&· · · 破砕刃線、 L…所定間隔、 Δ Η…小間隔、 L …最大間隔、

max

S…被破砕物、 SRC…鉄骨鉄筋コンクリート、 RC…鉄筋コンクリート。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明の第 1実施形態について図面に基づいて説明する。図 1及び図 2に示す本発明の破砕機は、主に破砕機外筐 1と、両破砕体 5, 5付き可動顎本体 2， 2と、両軸支部 3, 3と、両油圧シリンダ 4, 4等とから構成されている。前記可動顎本体 2, 2の基部 2a, 2aが破砕機外筐 1に枢支され、可動顎本体 2, 2は開閉可能に構成されている。

[0014] ここで、前記可動顎本体 2， 2の開閉方向において互いに対向する側を可動顎本体 2の作業面側と称し、また該作業面側の反対側を可動顎本体 2の外方側と称する。さらに、前記可動顎本体 2の長手方向とは、該可動顎本体 2の軸支した基部 2a側力先端 2c側への方向とし、幅方向はその長手方向に直交する方向とする。特に、前記両軸支部 3, 3は、所定間隔 L (図 3参照）を有して離間するように構成されている。該所定間隔 Lは、破碎機の大きさに対応している。

[0015] 前記可動顎本体 2, 2は、略三角形状をなし、その基部 2aが前記軸支部 3に設けられており、前記可動顎本体 2の外方側の中間位置 2b箇所に前記油圧シリンダ 4のピストンロッド 4bの先端が軸支されている。また、前記油圧シリンダ 4のシリンダ筒体 4a が前記破碎機外筐 1の上端箇所において図 2における紙面上を回動自在に設けられている。前記両油圧シリンダ 4, 4のピストンロッド 4b， 4bの伸縮運動によって、対向する両可動顎本体 2， 2は開閉運動をするように構成されている。

[0016] その可動顎本体 2の先端 2cには、破砕体取付部 6を介して、破砕するための破砕刃線 5aを有する破砕体 5が設けられている。つまり、対向する破砕体 5, 5付き両可動顎本体 2, 2が開閉運動することで、被破砕物 Sの柱等を両側力挟持して、表面のコンクリートを剥がし、 SRC (鉄骨鉄筋コンクリート）製被破砕物 S (柱又は梁）の露出した H型鋼又は平鋼等の鉄骨 sを変形破損させ、同時に H型鋼又は平鋼等の鉄骨 sの内部に存在するコンクリートを破砕するものである。

[0017] 前記破砕体 5は、算盤珠を略半分とした形状としたものである力これ以外に、例えば周縁を尖らせた半円盤状としたもの等が含まれる。また、直刃状であってもよい。直刃とは、図 5に示すような断面形状であって、これが同一断面で所定長さに形成されているものである。前記破砕体 5の先端又は周縁等の破砕する刃部線状箇所を破砕刃線 5aといい、該破砕刃線 5aの方向は、前記可動顎本体 2の長手方向と同一方向を向くように形成されている。このような破砕体 5の材質としては、超硬材又は工具鋼等である。特に、破砕刃線 5a箇所のみに、さらに強固な超硬材を設けることもある。また、前記破砕体 5は、図 1及び図 2等に示すように、板片状の破砕体取付部 6を介して前記可動顎本体 2の先端に取付けられている。また、該破砕体取付部 6を介さずに取付けることもある。

[0018] このように構成された両可動顎本体 2, 2を閉じても、前記両破砕体 5, 5の先端相互は当たらないように構成されている。さらに、前記両可動顎本体 2, 2の基部 2a, 2a の交差部には、鉄筋等の鋼線材の切断部 7, 7が設けられている。これによつて、切断部 7, 7を交差するように揺動させることで切断作用をなす（図 2C参照)。

[0019] また、前記破砕機外筐 1の後部端（図 1において右側、図 2においては上側）には、適宜の角度回転してその位置で停止可能な旋回体 10が設けられ、被破砕物 Sを、最良なる角度で切断又は破砕するように構成されている。符号 11は前記旋回体 10 の外表面に取付けられた取付用ブラケットであって、本発明の破砕機が取付けられている。符号 12は、油圧ショベルの作業アーム先端部である。また、前記破砕体 5の破砕刃線 5aは、長手方向を向くように形成されている力その破砕刃線 5aの長さが僅かであって、単に先端が尖るようにして形成されることもある。このような場合には、 SRC製被破砕物 S (柱又は梁等）の H型鋼の板部又は平鋼等の鉄骨 sの適宜の箇所を複数回破砕作用を多くすることで対応できる。

[0020] 次に作用について説明する。図 1に示すように、本発明の破砕機を油圧ショベルの作業アーム先端部 12に取付け、 SRC製被破砕物 Sの柱に対して、前記旋回体 10を介して適宜の角度回転させて前記破砕機外筐 1における両可動顎本体 2, 2の両破砕体 5, 5が略水平位置に対向するようにして、まず、対向する両可動顎本体 2， 2の開閉を繰り返して、その両破砕体 5， 5の先端で、柱体の周りのコンクリートを剥がす。この作業は極めて簡単にできる。

[0021] そして、 SRC製被破砕物 Sの柱の H型鋼又は平鋼等の鉄骨 sが露出したときには、今度は、破砕体 5， 5の先端なる破砕刃線 5aが、長尺な H型鋼の板部又は平鋼等の鉄骨 sの長手方向（図 4において Y方向）に対して直交（図 4において X方向であって、略直交する方向も含む。）するようにして両側から押圧する。これは通常では、鉄骨 sの H型鋼の板部又は平鋼の内面にはコンクリートが充満状態となっているため、変形すらできないが、この場合には、その破砕体 5の破砕刃線 5aの長手方向と、長尺な鉄骨 sの H型鋼の板部又は平鋼の長手方向とが直交（略直交する方向も含む。）するようして、且つ長尺な鉄骨 sの H型鋼の板部又は平鋼の両側縁寄り箇所に集中荷重をカ卩えることで、図 5Aに示すように、変形し始める。このとき同時に、鉄骨 sの H型鋼の板部又は平鋼の内面に充満状態となっているコンクリートは、前記鉄骨 sの H型鋼の板部又は平鋼の変形部の裏面のみ座屈破壊される。

[0022] このように変形させる要因は、両破砕体 5, 5の押圧構造にある。すなわち、図 3に示すように、前記両軸支部 3， 3は、所定間隔 Lを有して離間するように構成され、これによって、前記両破砕体 5, 5の押圧方向は、前記 SRC製被破砕物 Sの柱体の H 型鋼又は平鋼等の鉄骨 sに対して、略水平方向に押圧破壊荷重が加わることになり、前に押出す分力（図 3の紙面おいて下方に押し出す力）を殆ど無くした構成となり、引き込むような分力を生ずることはあるが、一般的な SRC製被破砕物 Sの柱体に対しては最も高効率の破砕を行うことができる。具体的には、前記所定間隔 Lは、約 30cm 乃至約 70cm程度であり、 SRC製の柱体の H型鋼又は平鋼等の鉄骨 sの間隔 M (具体的には、約 40cm乃至約 100cm)となっている。 [0023] この破砕が進行すると、図 5Bに示すように、この破砕と H型鋼の板部又は平鋼等の鉄骨 sの変形とが同時に進行して、ついには一部が切断状態となる。この状態は図 4 に示す通りである。これを繰り返すことで、図 6A及び図 6Bに示すように、その鉄骨 s の H型鋼の板部又は平鋼の適宜の箇所の多くを切断する。

[0024] この切断によって、今度は、 SRC製被破砕物 Sの柱の破砕されていない側を折るように運動させることで、すなわち、図 6において紙面に対して上下方向に折るように運動させることによって SRC製被破砕物 Sの柱を破砕することができる。この作業は、 S RC製被破砕物 Sの柱又は梁等の適宜の箇所を酸素溶接用の火炎によって切断する作業を殆ど行わないことから破砕作業の格段とした迅速化を図れるものである。さらに、切断要員の危険性をも回避できる利点もある。

[0025] また、図 7において、前記両可動顎本体 2, 2が最大に開いた場合の前記両破砕体 5, 5先端の位置を H , H とすると、左右の H と H との間隔が最大間隔 L (図 7に

0 0 0 0 max おける水平方向の間隔）となる。また、両破砕体 5, 5先端の位置 H , Hから両可動

0 0

顎本体 2, 2が徐々に閉じて前記両破砕体 5, 5先端の位置が最大前方位置 H ， H

1 1

(図 7において垂直方向の位置）とした場合の位置 Hと最大前方位置 H との間隔が

0 1 小間隔 Δ Η (図 7における垂直方向の間隔）となる。最大間隔 L に対する小間隔 Δ max

Hの割合を約 5%以内とする。すなわち、（小間隔 Δ Η) / (最大間隔 L )≤約 0. 0 max

5とするものである。その小間隔 Δ Ηは、約 5cm乃至約 10cm程度のことが多い。

[0026] 次に、本発明の第 2実施形態について図面に基づいて説明すると、図 8及び図 9に示すように、前記可動顎本体 2の作業面側の中間位置に中間押圧部 2dが膨出形成されている。該中間押圧部 2dの先端が V字状をなし、その先端刃線は、図 9の紙面に直交するように構成されている。断面略正方形状の RC製被破砕物 (柱又は梁等）を破砕する場合には、図 10A、図 10B及び図 11A、図 11Bのように、前記中間押圧部 2dの先端がコンクリートを破砕する役割をなすと共に、 RC製被破砕物 (柱又は梁等）を支える役割もなす。また、突部 2e, 2eは、前記両可動顎本体 2, 2が閉じたときに、この前記両破砕体 5， 5よりも先端側に位置するように設けられている。前記突部 2e, 2eにて、床又は天井等のスラブを突き作業にて破砕し、前記両可動顎本体 2， 2 を可動可能にするものである。 [0027] また、比較的厚さの薄い RC製被破砕物（柱又は梁等）に対して、図 12A、図 12B に示すように、前記両可動顎本体 2, 2が閉じたときに、前記突部 2e， 2eより先に前記両破砕体 5, 5が当接して破砕する。特に、両破砕体 5, 5では、その先端の切断刃線 5aで半分に切断するように作用すると共に、両突部 2e， 2eの先端刃線にて長手方向に沿うような押圧破砕をして、いわゆる粉々になるように破砕するものである。勿論、前記両破砕体 5, 5にて RC製被破砕物 (柱又は梁等）を外に押し出すような反力を殆ど作用させないようにして破砕作業ができる。

[0028] また、本発明の破砕機を用いて、ビル等の建造物の RC製被破砕物 (柱又は梁等）に対して、内側から外側に向かって破砕したとしても、図 13A—図 13C及び図 14A、図 14Bに示すように、破砕機において、最大間隔 L に対する小間隔 Δ Ηの割合を

max

約 5%以内とした場合には、前記 SRC製被破砕物 S又は RC製被破砕物（柱又は梁等）を外に押し出すような反力を僅か又は殆ど無いようにし、これによつて、破砕中に柱等が外側に倒れたり、或いは、その一部が外側に落下したりする重大な欠陥を解決すること力 Sできるものである。このような簡単とも思える技術によって、解体ビルの破砕作業中において、通行人の死傷事故の発生の原因を回避できるという画期的な効果を奏するものである。

[0029] この点を詳述すると、破砕機において、最大間隔 L に対する小間隔 Δ Ηの割合

max

を約 5%以内とした場合には、前記両破砕体 5, 5の押圧方向は、前記 SRC製被破砕物 Sの柱体の H型鋼又は平鋼等の鉄骨 s又は RC製被破砕物（柱又は梁等）に対して、図 7において、略水平方向に押圧破壊荷重が加わることになり、前に押出す分力（図 7の紙面おいて下方に押し出す力）を殆ど無くした構成となり、一般的な SRC 製被破砕物 Sの柱体又は RC製被破砕物 (柱又は梁等）を外に押し出すような反力を殆ど作用させないようにでき、図 13A—図 13C及び図 14A、図 14Bに示すようにして、破砕中に、柱等が外側に倒れたり、或いは、その一部が外側に落下したりする欠陥を回避できる禾 IJ点がある。

産業上の利用の可能性

[0030] このような破砕ができるために、今後、我が国において益々増加する SRC製のビル等の SRC製被破砕物 S (柱又は梁等）を迅速でし力も安全に破砕することができ、さらには、現在、大多数存在する RC製被破砕物 (柱又は梁等）に対して極めて有用な破砕分野を提供することができ、応用範囲を大きくでき、将来のコンクリート破砕の主役として提供できるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 破砕機外筐に、対向して揺動する両可動顎本体が設けられ、該両可動顎本体の基部は所定間隔を有して離間する両軸支部に設けられ、前記可動顎本体の先端には破砕体が固着され、前記可動顎本体とそれぞれ油圧シリンダにて開閉運動可能に構成されてなることを特徴とする破砕機。

[2] 請求項 1において、前記破砕体の破砕刃線が、前記可動顎本体の長手方向に沿うように形成されてなることを特徴とする破碎機。

[3] 請求項 1又は 2において、前記可動顎本体の先端と基部との間の作業面側の中間位置に中間押圧部を膨出形成してなることを特徴とする破砕機。

[4] 破砕機外筐に、対向して揺動する両可動顎本体の先端に破砕体を設け、該破砕体の破砕刃線は前記可動顎本体の長手方向に沿うように形成し、 SRC製被破砕物又は RC製被破砕物の柱又は梁等の長手方向に対して前記破砕体の前記破砕刃線が直交するように挟持して破砕し、これを繰り返すことでその箇所を破砕するようにしたことを特徴とする破碎機による破砕方法。

[5] 請求項 4において、建造物の内側から外側に向かって破砕する場合において、前記両可動顎本体が閉じる際に、 SRC製被破砕物又は RC製被破砕物を押し出す反力を僅かにしてなることを特徴とする破砕機による破砕方法。

[6] 請求項 5において、前記可動顎本体が最大に開いた場合の前記両破砕体先端の最大間隔に対して、該最大間隔の位置から前記可動顎本体が徐々に閉じて前記両破砕体先端の位置が最大前方位置となる小間隔との割合を約 5%以内としてなることを特徴とする破砕機による破砕方法。