JP6535911B1 - Vertical chisel, crushing apparatus and crushing method - Google Patents
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Abstract
【課題】先端部を削孔に押し込むことによって被破砕物に対して多様な方向に亀裂を発生させて被破砕物を効率的に破砕する。
【解決手段】第１当接部は、第１壁面部位に沿って湾曲しながら第１壁面部位に対向して設けられる第１対向面と、第１対向面から第１壁面部位に向けて突設される第１突起部とを有し、軸線方向において互いに異なる複数の軸線方向位置では第１対向面の周方向における第１突起部の突起位置は互いに異なっており、第１方向における第１壁面部位の各部では、第１突起部により押圧される第１壁面部位の周方向における周方向位置は削孔への先端部の押込に対応して変化する。
【選択図】図２
An object of the present invention is to generate a crack in various directions with respect to an object to be crushed by pushing a tip portion into a hole to efficiently break the object to be crushed.
A first contact portion projects from a first opposing surface toward a first wall surface region, and a first opposing surface provided opposite to the first wall surface region while curving along the first wall surface region. At a plurality of axial positions different from each other in the axial direction, the projection positions of the first projections in the circumferential direction of the first opposing surface are different from each other, and the first projection in the first direction is different. At each portion of the wall surface portion, the circumferential position in the circumferential direction of the first wall surface portion pressed by the first projection changes in response to the pressing of the tip end portion into the drilling.
[Selected figure] Figure 2
Description
この発明は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物に形成される削孔に対して先細り形状を有する楔型チゼルの先端部を押し込んで削孔から被破砕物の自由面に向けて亀裂を発生させて破砕する技術、特に被破砕物の破砕に適した楔型チゼル、ならびに当該楔型チゼルを用いる破砕装置および破砕方法に関するものである。 According to the present invention, the tip portion of a wedge-shaped chisel having a tapered shape is pressed against a hole to be formed in an object to be crushed such as a rock, a rock, a concrete structure, etc. The present invention relates to a technique for generating and breaking a crack, in particular a vertical chisel suitable for crushing an object to be crushed, and a crushing apparatus and a crushing method using the vertical chisel.
岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物を破砕するために、楔型チゼルの先端部を削孔に挿入した状態で、削孔が形成される第１方向と平行に楔型チゼルの後端部に打撃または振動を加えながら楔型チゼルを第１方向に押し込んで削孔から被破砕物の自由面に向けて亀裂を発生させて割岩する技術が提案されている（特許文献１〜３等）。
In order to crush an object to be crushed such as rock, rock, concrete structure, etc., with the tip of the vertical chisel inserted in the drilling, the back of the vertical chisel parallel to the first direction in which the drilling is formed There has been proposed a technology for breaking the rock by pushing the wedge-shaped chisel in the first direction while striking or vibrating the end portion to generate a crack from the drilling toward the free surface of the object to be crushed (
ところで、上記のように先細り形状の楔型チゼルの先端部が削孔に押し込まれることにより、楔型チゼルに設けられる複数の傾斜面（本願発明の「第１当接部」や「第２当接部」に相当）が削孔の内壁面を径方向外側に押圧する。このとき、いずれの傾斜面についても、傾斜面が削孔の内壁面を押圧する位置（本願発明の「周方向位置」に相当）は楔型チゼルの先端部の押込中においてほぼ一定である。つまり、削孔の内壁面を押圧する方向はほぼ一定である。そのため、被破砕物で発生する亀裂の方向が大きく変化することはない。そこで、従来においては、例えば特許文献１に記載されているように楔型チゼルによる割岩作業を行った後に、当該楔型チゼルを軸線方向まわりに例えば４５゜だけ回転させて再度上記した一連の亀裂導入工程を行って別方向に亀裂を発生させて破砕領域を広げている。
By the way, when the tip of the tapered chisel is pushed into the hole as described above, a plurality of inclined surfaces provided on the chisel (the “first contact portion” or the “second (Corresponding to the contact portion) presses the inner wall surface of the drilled hole radially outward. At this time, the position at which the inclined surface presses the inner wall surface of the drilled hole (corresponding to the “circumferential position” in the present invention) is substantially constant during the pressing of the tip of the wedge-shaped chisel. That is, the direction in which the inner wall surface of the drilled hole is pressed is substantially constant. Therefore, the direction of the crack generated in the object to be crushed does not change significantly. Therefore, in the prior art, after performing rock split work with a wedge-shaped chisel as described in, for example,
このように被破砕物に対して多方向に亀裂を発生させて被破砕物を細かく破砕するためには上記亀裂導入工程を繰り返す必要があり、破砕作業の効率の向上が望まれている。 As described above, in order to generate cracks in multiple directions with respect to the object to be crushed and finely break the object to be crushed, it is necessary to repeat the above-mentioned crack introducing step, and improvement of the efficiency of the crushing operation is desired.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、先端部を削孔に押し込むことによって被破砕物に対して多様な方向に亀裂を発生させて被破砕物を効率的に破砕することができる楔型チゼルの提供および当該楔型チゼルを用いて破砕作業の効率を高めることができる破砕装置および破砕方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to generate a crack in various directions with respect to an object to be crushed by pushing the tip into a hole to efficiently break the object to be crushed. It is an object of the present invention to provide a type chisel and a crushing apparatus and a crushing method capable of enhancing the efficiency of crushing operation using the wedge type chisel.
この発明の第１の態様は、被破砕物に対して削孔が形成される第１方向と平行な軸線方向に延設されるとともに先端に向かって先細りした先端部を設けた軸体構造を有し、削孔の内壁面のうち被破砕物の自由面側の第１壁面部位に対して先端部の第１当接部を当接させるとともに反自由面側の第２壁面部位に対して先端部の第２当接部を当接させ、かつ軸線まわりに回転させない状態で削孔に先端部が第１方向に沿って押し込まれることで第１当接部および第２当接部により削孔の内壁面を押圧して削孔から被破砕物の自由面に向けて亀裂を発生させる楔型チゼルであって、第１当接部は、第１壁面部位に沿って湾曲しながら第１壁面部位に対向して設けられる第１対向面と、第１対向面から第１壁面部位に向けて突設される第１突起部とを有し、軸線方向において互いに異なる複数の軸線方向位置では第１対向面の周方向における第１突起部の突起位置は互いに異なっており、
第１方向における第１壁面部位の各部では、第１突起部により押圧される第１壁面部位の周方向における周方向位置は削孔への先端部の押込に対応して変化することを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a shaft structure which extends in an axial direction parallel to a first direction in which a hole is formed in an object to be crushed and which has a tip portion tapered toward the tip. The first contact portion of the tip is brought into contact with the first wall surface portion on the free surface side of the object to be crushed among the inner wall surfaces of the drilling and the second wall surface portion on the opposite free surface side The tip end portion is pushed along the first direction into the drilling hole in a state in which the second contact portion at the tip end portion abuts and is not rotated around the axis line, thereby cutting by the first contact portion and the second contact portion A wedge-shaped chisel for pressing an inner wall surface of a hole to generate a crack from a drilling toward a free surface of an object to be crushed, wherein the first contact portion is curved along a first wall portion while the first contact portion is curved A first opposing surface provided facing the wall surface portion, and a first projection portion provided protruding from the first opposing surface toward the first wall surface portion; And, the plurality of different axial positions in the axial direction and protruding position of the first projecting portion in the circumferential direction of the first facing surface different from each other,
In each portion of the first wall surface portion in the first direction, the circumferential position in the circumferential direction of the first wall surface portion pressed by the first projection changes in response to the pressing of the tip end portion into the hole There is.
また、この発明の第２の態様は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物に形成された削孔から被破砕物の自由面に向けて亀裂を与えて被破砕物を破砕する破砕装置であって、上記楔型チゼルと、楔型チゼルの後端を打撃するピストンとを備え、ピストンにより楔型チゼルに打撃を加えながら楔型チゼルの先端部を削孔に押し込んで被破砕物を破砕することを特徴としている。 Further, according to a second aspect of the present invention, there is provided a fracture in which a crack is provided from a hole formed in an object to be crushed such as a rock, rock or concrete structure toward a free surface of the object to be crushed to break the object to be crushed. An apparatus comprising: the wedge-shaped chisel and a piston for striking the rear end of the wedge-shaped chisel; the tip of the wedge-shaped chisel is pushed into a hole while striking the wedge-shaped chisel with the piston; It is characterized by crushing.
また、この発明の第３の態様は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物に形成された削孔から被破砕物の自由面に向けて亀裂を与えて被破砕物を破砕する破砕装置であって、上記楔型チゼルと、作業機械により保持される本体部と、本体部の被破砕物側で削孔が形成された第１方向と平行な振動方向に振動する振動部と、本体部に対して振動部を振動方向に振動自在に支持する支持部と、振動部に取り付けられて楔型チゼルの後端部を保持するチゼル保持部とを備え、楔型チゼルの先端部を削孔に挿入した状態で楔型チゼルの後端部をチゼル保持部で保持したまま振動部で発生する振動方向の振動を楔型チゼルに与えながら自重または作業機械から与えられる押圧力により楔型チゼルの先端部を押し込んで被破砕物を破砕することを特徴としている。 Further, according to a third aspect of the present invention, there is provided a fracture in which a crack is provided from a hole formed in an object to be crushed such as a rock, rock or concrete structure toward a free surface of the object to be crushed to break the object to be crushed. An apparatus, comprising: the wedge-shaped chisel, a main body portion held by a working machine, and a vibrating portion vibrating in a vibration direction parallel to a first direction in which a hole is formed on the object side to be crushed of the main body portion. The tip portion of the wedge-shaped chisel includes: a support portion for supporting the vibrating portion in a vibrating direction in a vibrating direction with respect to the main body portion; and a chisel holding portion attached to the vibration portion to hold the rear end of the wedge-shaped chisel With the rear end of the wedge-shaped chisel held by the chisel holding part while inserted into the drilling hole, the wedge in the vibration direction generated by the vibrating part is given to the wedge-shaped chisel while self-weight or pressing force applied from a working machine Pushing the tip of the chisel to crush the material to be crushed It is characterized.
さらに、この発明の第４の態様は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物に形成された削孔から被破砕物の自由面に向けて亀裂を与えて被破砕物を破砕する破砕方法であって、上記楔型チゼルを準備する工程と、楔型チゼルの先端を削孔に挿入する工程と、削孔が形成される第１方向と平行に楔型チゼルの後端部に打撃または振動を加えながら楔型チゼルを第１方向に押し込んで削孔の周囲を割岩する工程とを備えることを特徴としている。 Furthermore, according to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fracture in which a crack is provided from a hole formed in an object to be crushed such as a rock, rock or concrete structure toward a free surface of the object to be crushed to break the object to be crushed. The method includes the steps of preparing the wedge-shaped chisel, inserting the tip of the wedge-shaped chisel into the borehole, and striking the rear end of the wedge-shaped chisel in parallel with the first direction in which the borehole is formed. Or pushing the wedge-shaped chisel in the first direction while applying vibration to split the periphery of the drilling.
以上のように、本発明によれば、楔型チゼルの先端部が削孔に押し込まれると、第１当接部および第２当接部により削孔の内壁面が押圧されるが、特に第１当接部では第１突起部が設けられ、上記内壁面の第１壁面部位を押圧する。しかも第１方向における第１壁面部位の各部では、第１突起部により押圧される第１壁面部位の周方向における周方向位置が削孔への先端部の押込に対応して変化する。例えば図３に示すように、削孔の開口付近では周方向位置が上記押込の進行に伴って第１壁面部位の周方向に変化し、押圧方向（図３中の白抜き矢印）が変動して亀裂方向も変化する。このため、多様な亀裂が被破砕物に数多く発生して被破砕物を効率的に破砕することができる。 As described above, according to the present invention, when the tip of the wedge-shaped chisel is pushed into the hole, the inner wall surface of the hole is pressed by the first contact portion and the second contact portion. A first protrusion is provided at the first contact portion, and presses the first wall surface portion of the inner wall surface. Moreover, in each portion of the first wall surface portion in the first direction, the circumferential position in the circumferential direction of the first wall surface portion pressed by the first projection changes in response to the pressing of the tip end portion into the hole. For example, as shown in FIG. 3, in the vicinity of the opening of the drilling, the circumferential position changes in the circumferential direction of the first wall portion along with the progress of the pressing, and the pressing direction (open arrow in FIG. 3) changes. Crack direction also changes. For this reason, many various cracks generate | occur | produce in a material to be crushed and a material to be crushed can be efficiently crushed.
図１は本発明に係る楔型チゼルの第１実施形態を装備する破砕装置の一例である油圧ブレーカーの使用態様を示す図である。油圧ブレーカー１に装着された楔型チゼル（以下、単に「チゼル」と称する）２の先端部を岩盤３に形成された削孔４に押し込むことで削孔４の周囲が破砕される。この明細書では、後の説明のために、図１に示すようにＸＹＺ座標軸を設定する。ここでは、削孔４の形成方向を「−Ｚ」とし、削孔形成方向（−Ｚ）と直交する方向のうち削孔４から岩盤３の自由面３１に向かう方向を「＋Ｙ」とし、方向Ｚおよび方向Ｙに直交する方向を「Ｘ」とする。
FIG. 1 is a view showing a usage mode of a hydraulic breaker which is an example of a crushing apparatus equipped with a first embodiment of a vertical chisel according to the present invention. By pushing the tip of a wedge-shaped chisel (hereinafter simply referred to as "chisel") 2 mounted on the
油圧ブレーカー１は図１に示すようにバックホウ等の建設車両５のアーム５１にブラケット５２を介して取り付けられている。この油圧ブレーカー１はブラケット５２に支持されるブレーカー本体（図示省略）を備えている。また、このブレーカー本体は、中央部にシリンダ１１を有している。そして、不図示の油圧供給源から切換弁を介してシリンダ１１へ圧油を供給することにより、シリンダ１１内に摺嵌されるピストン１２が軸方向に前後進可能になっている。
As shown in FIG. 1, the
ブレーカー本体の先端部（図１の下方側端部）には、チゼル２の軸線ＡＸ（図２）がピストン１２の往復軸と同軸線上となるようにチゼル２の後端部２１が挿着され、このチゼル２の後端面とピストン１２との間に打撃室が形成されている。そして、ブレーカー本体の先端部内では、上記ピストン１２の打撃によってチゼル２が軸線ＡＸの方向に所定距離の往復移動が可能になっている。なお、図１中の符号５３は、ピストン１２の打撃時に発生する作動音が騒音として周囲に伝播するのを抑制する防音カバーである。
The
図２は本発明に係る楔型チゼルの第１実施形態を示す図である。同図（ａ）はチゼル２を（＋Ｘ）方向から見た側面図であり、同図（ｂ）はチゼル２を（＋Ｙ）方向から見た側面図であり、同図（ｃ−１）〜（ｃ−４）はそれぞれチゼル２の軸線方向Ｚにおいて互いに異なる軸線方向位置Ｚ１〜Ｚ４でのＸＹ断面図である。
FIG. 2 is a view showing a first embodiment of a bowl-shaped chisel according to the present invention. The figure (a) is the side view which looked at the
楔型チゼル２は、削孔４の形成方向（−Ｚ）と平行な軸線ＡＸを有する軸体構造を有しており、後端部２１が油圧ブレーカー１に装着可能となっている。一方、楔型チゼル２の先端部２２は先端側、（−Ｚ）方向側に進むにしたがって外径が減少する、いわゆる先細り形状を有している。より詳しくは、先端部２２の後端位置Ｐｒは削孔４の内径ｄよりも大きな外径を有する一方、先端位置Ｐｆでは削孔４の内径ｄよりも小さな外径を有する。このように先端部２２の側面のうち自由面側（図２（ａ）の右手側）および反自由面側（図２（ａ）の左手側）がそれぞれ傾斜面２３、２４となっている。
The wedge-
自由面側の傾斜面２３は、削孔４の内壁面のうち自由面側の第１壁面部位（図３の符号４１）に沿って湾曲しながら第１壁面部位に対向して設けられており、本発明の「第１対向面」に相当している。また、傾斜面２３から（＋Ｙ）方向に、つまり第１壁面部位に向けて突起部２５が一定の高さで突設されている。この突起部２５は、図２に示すように、傾斜面２３に対して螺旋状に設けられており、先端部２２の有効割岩範囲Ｒでは次のような特徴を有している。すなわち、軸線方向Ｚにおいて互いに異なる複数の軸線方向位置（同図では、４つの軸線方向位置Ｚ１〜Ｚ４が図示されている）では傾斜面（第１対向面）２３の周方向における突起部２５の突起位置（同図では、４つの突起位置２５１〜２５４が図示されている）は互いに異なっている。なお、ＸＹ平面における軸線ＡＸから突起部２５の頂部（同図では、４つの頂部２３１〜２３４が図示されている）までの距離Ｌは軸線ＡＸから傾斜面２３までの距離よりも長く、しかもチゼル２の先端に向かって漸次減少する。このため、後述するように削孔４にチゼル２の先端部２２を押し込むと、傾斜面２３は削孔４の第１壁面部位と接触せず、突起部２５のみが第１壁面部位と当接して押圧する。しかも、突起部２５は傾斜面２３に巻き付くような螺旋形状を有している。このため、各軸線方向位置Ｚ１〜Ｚ４では傾斜面２３の周方向における突起部２５の突起位置は図２（ｃ−１）〜（ｃ−４）に示すように相互に相違している。
The
一方、反自由面側の傾斜面２４は削孔４の内壁面のうち反自由面側の第２壁面部位（図３の符号４２）に沿って湾曲しながら第２壁面部位に対向して設けられており、本発明の「第２対向面」に相当している。また、反自由面側では、図２に示すように傾斜面２４から後端部２１にわたって空気抜きとして機能する溝部２６が設けられている。
On the other hand, the
このように構成されたチゼル２の先端部２２を削孔４に押し込むと、反自由面側では傾斜面２４が削孔４の内壁面の第２壁面部位に当接して押圧するとともに自由面側では突起部２５が選択的に削孔４の内壁面の第１壁面部位に当接して押圧する。これによって、削孔４から自由面３１に向けて亀裂を発生させることができる。このように、本実施形態では、傾斜面２３と突起部２５とで本発明の「第１当接部」が構成される一方、傾斜面２４で本発明の「第２当接部」が構成されており、次のようにして破砕作業が実行される。
When the
図３は図１の破砕装置により岩盤を破砕する破砕方法を模式的に示す図である。図２に示すチゼル２の先端部２２を削孔４に挿入すると、図３（ａ）に示すように、削孔４の内壁面のうち自由面側の第１壁面部位４１に第１当接部の突起部２５が係止されるとともに反自由面側の第２壁面部位４２に第２当接部の傾斜面２４が係止される。
FIG. 3 is a view schematically showing a crushing method of crushing a rock mass by the crushing apparatus of FIG. When the
そして、油圧ブレーカー１のピストン１２を軸線ＡＸと略平行に往復動させてチゼル２の後端部２１（図２）を直接打撃すると、チゼル２の先端部２２が削孔４に押し込まれる。このとき、削孔４の開口近傍位置（深さＨａ）では、第１壁面部位４１に対して突起部２５の先端突起部位（突起部２５のうち軸線方向位置Ｚ４に位置する部位）２５４が第１壁面部位４１に当接して図中の白抜き矢印で示すように（＋Ｙ）方向から４５゜程度だけ（＋Ｘ）方向に傾いた方向に押圧力Ｆ１４を第１壁面部位４１に与える。一方、第２壁面部位４２に対して傾斜面２４が第２壁面部位４２に当接して図中の白抜き矢印で示すように（−Ｙ）方向に押圧力Ｆ２を第２壁面部位４２に与える。このため、これらの押圧力Ｆ１４、Ｆ２によって、チゼル２の押込量と傾斜面２３、２４の傾斜角とで決まる距離だけ先端部２２が削孔４の内壁の自由面側、つまり（＋Ｙ）方向側を押し遣り、削孔４から自由面３１に向けて亀裂が発生する。
Then, when the
また、ピストン１２による打撃を継続しながらチゼル２の先端部２２を削孔４にさらに押し込んでいくと、同図（ｂ）に示すように、第２壁面部位４２に対する傾斜面２４の当接状態は変化せず、（−Ｙ）方向に押圧力Ｆ２が第２壁面部位４２に与えている。この点に関しては、チゼル２の押込量にかかわらず同一である。これに対し、第２壁面部位４２に対する突起部２５の当接状態はチゼル２の先端部２２の押込に応じて変化する。例えば同図（ｂ）に示すように、先端部２２が押し込まれた分だけ突起部２５の先端突起部位２５４は削孔４の開口近傍位置（深さＨａ）よりも深い位置（深さＨｂ）で第１壁面部位４１に当接して図中の白抜き矢印で示すように（＋Ｙ）方向から４５゜程度だけ（＋Ｘ）方向に傾いた方向に押圧力Ｆ１４を第１壁面部位４１に与える。これによって押込初期（同図（ａ））と同様にして亀裂が深さＨｂで第１壁面部位４１から自由面３１に向けて発生する。また同時に、削孔４の開口近傍位置（深さＨａ）では、新たに突起部２５の中間突起部位（突起部２５のうち軸線方向位置Ｚ３に位置する部位）２５３が第１壁面部位４１に当接して図中の白抜き矢印で示すように（＋Ｙ）方向から２２．５゜程度だけ（＋Ｘ）方向に傾いた方向に押圧力Ｆ１３を第１壁面部位４１に与える。このため、削孔４の開口近傍位置では上記とは異なる方向に亀裂が発生する。
Further, when the
このような動作を継続させることで、削孔４から自由面３１に向けて種々の方向に多様な亀裂が数多く岩盤（被破砕物）３に入って岩盤３が割岩される。その結果、従来技術に比べ、岩盤３からの破砕除去がより容易なものとなっている。
By continuing such an operation, a number of various cracks enter the bedrock (object to be crushed) 3 in various directions from the
図４は本発明に係る楔型チゼルの第２実施形態を示す図である。図５は図４の楔型チゼルを装備する破砕装置の一例である油圧ブレーカーの使用態様を示す図である。図４に示すチゼル２は単独でも第１実施形態と同様にして岩盤３の破砕に有効であるが、チゼル２を複数本用意し、それらを例えば特許文献２に記載された破砕方法、いわゆるユニット破砕工法に用いることができる。
FIG. 4 is a view showing a second embodiment of a bowl-shaped chisel according to the present invention. FIG. 5 is a view showing a usage mode of a hydraulic breaker which is an example of a crushing apparatus equipped with the wedge-shaped chisel of FIG. 4. The
チゼル２は第１実施形態と同様に突起部２５を有しており、チゼル２の先端部２２を削孔４に押し込むことによって削孔４から自由面３１に向けて多様な方向に数多くの亀裂を発生させる点で共通する一方、次の２点で相違している。したがって、相違点を中心に構成説明する一方、同一または相当する構成については同一符号を付して説明を省略する。
The
第１の相違点はチゼル先端側（−Ｚ方向側）にさらに先細り形状の支持部２７が設けられている点である。すなわち、支持部２７の後端径は削孔４の内径ｄよりもさらに細く仕上げられており、先端側に進むにしたがって外径が小さくなっている。このため、支持部２７は削孔４にすっぽり挿入可能となっており、また挿入後において支持部２７は、チゼル２が傾いた際に削孔４の内壁に係合して支持し、チゼル２の転倒を防止する機能を有している。
The first difference is that a
また、第２の相違点はチゼル２の後端部２１の形状であり、後端部２１は油圧ブレーカー１と分離した形でピストン１２からの打撃を受ける構造を有している。すなわち、油圧ブレーカー１は図５に示すようにバックホウ等の建設車両５のアーム５１にブラケット５２を介して取り付けられるブレーカー本体１３と、ブレーカー本体１３に取り付けられるアタッチメント１４と、岩盤３に形成された削孔４に上記支持部２７が予め挿入されて自立しているチゼル２とを備えて構成される。
The second difference is the shape of the
図５に示すように、ブレーカー本体１３は軸方向（図５の上下方向）に延びるハウジング（図示省略）を有しており、その内部に軸方向に沿って延びる円筒状のシリンダ空間１５が形成されている。また、ブレーカー本体１３はシリンダ空間１５に収容されたピストン１２を有しており、このピストン１２は不図示の油圧供給源から切換弁を介して圧油が供給されることにより軸方向に往復動する。さらに、シリンダ空間１５の先端側（図５の下側）には当該シリンダ空間１５と連通する筒状空間１６が形成されており、筒状空間１６の先端面は開口面となっている。
As shown in FIG. 5, the breaker
アタッチメント１４はピストン１２とチゼル２との間に配置されて、ピストン１２の往復動による打撃力をチゼル２に伝達する役割を有する。アタッチメント１４の後端部は筒状空間１６の開口面から当該筒状空間１６に挿入されてブレーカー本体１３に装着される。この装着状態において、アタッチメント１４の先端部は筒状空間１６から突出する。また、アタッチメント１４の先端部には円筒状のガイド部１７が形成されている。ガイド部１７の内部に形成される挿入空間１８の先端面は開口面となっており、この開口面から挿入空間１８にチゼル２の後端部２１を収容可能となっている。また、開口面と対向する面がチゼル２の後端端面を打撃する打撃面として構成されている。
The
チゼル２の後端部２１は、次のように構成されてガイド部１７の内側の挿入空間１８に挿入可能となっている。すなわち、チゼル２の後端部２１は、アタッチメント１４によって打撃される後端端面を有する第１後端部２１ａと、第１後端部２１ａの先端側（−Ｚ方向側）に延設され第１後端部２１ａよりも大きな外径を有する第２後端部２１ｂとを有しており、第１後端部２１ａと第２後端部２１ｂとの境界部では径が大きく変化して段部１１ｃが形成されている。そして、チゼル２の後端部２１はアタッチメント１４の挿入空間１８に対して軸方向に出し入れ可能、すなわちガイド部１７に対して係脱自在に構成されている。
The
上記のように構成されたチゼル２を用いて（＋Ｙ）方向側に自由面３１を有する岩盤３を破砕する破砕作業については、特許文献２に記載されたと同様にして行うことができる。しかも、第２実施形態においてもチゼル２に突起部２５が設けられていることから、第１実施形態と同様に、チゼル２の先端部２２を削孔４に押し込むことによって削孔４から自由面３１に向けて多様な方向に数多くの亀裂を発生させることができ、上記破砕作業を効率的に行うことができる。
The crushing operation of crushing the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、ピストン１２の往復動による打撃力を直接またはアタッチメント１４を介して間接的にチゼル２に与えて破砕処理を行う油圧ブレーカー１に対して本発明を適用しているが、例えば特許文献３に記載された破砕装置に図２に示すチゼル２を装着して破砕処理を行ってもよい（第３実施形態）。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made other than the above without departing from the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to the
図６は図２の楔型チゼルを装備する他の破砕装置の使用態様を示す図である。この破砕装置は、作業機械の一例であるクレーン車６と、破砕機構７と、図２に示すチゼルとを用い、第１実施形態や第２実施形態と同様に、岩盤３に対して予め（−Ｚ）方向に形成しておいた削孔４の周囲のうち自由面側（同図の右手側）を破砕するものである。クレーン車６は、同図に示すように、削孔４が形成された現場に隣接した位置で駐車され、当該位置から削孔４の上方空間に向けてアーム６１を伸ばしている。そして、アーム６１の先端からワイヤー６２が垂下し、その先端に破砕機構７が取り付けられている。
FIG. 6 is a view showing the use of another crushing apparatus equipped with the wedge-shaped chisel of FIG. This crushing apparatus uses a crane 6 which is an example of a working machine, a crushing
破砕機構７は、ワイヤー６２によってクレーン車６に保持される本体部７１と、本体部７１の岩盤３側で削孔４の形成方向と平行な振動方向Ｚに振動する振動部７２と、本体部７１に対して振動部７２を振動方向Ｚに振動自在に支持する４本の支持部７３と、振動部７２に取り付けられてチゼル２の後端部２１を保持するチゼル保持部７４とを備えている。なお、破砕機構７の構成は特許文献３に詳しく記載されているため、ここでは構成説明を省略する。
The crushing
図２に示すチゼル２はチゼル保持部７４に保持されており、第１当接部（＝傾斜面２３＋突起部２５）を自由面３１に向けた状態でチゼル２の先端部２２が削孔４に挿入される。これによって、削孔４の内壁面のうち自由面側の第１壁面部位４１に第１当接部の突起部２５が係止されるとともに反自由面側の第２壁面部位４２に第２当接部の傾斜面２４が係止される。そして、破砕機構７の油圧モータ（図示省略）を作動させることで、チゼル保持部７４によってチゼル２を保持したまま振動部７２を削孔形成方向（−Ｚ）と平行な方向Ｚに振動させる。これにより、チゼル２に対して削孔形成方向（−Ｚ）に押し込む力（チゼル２および破砕機構７の自重を含む）と削孔４から引き抜く力とが交互に与えられる。このとき、チゼル２に押し込む力が作用することでチゼル２の先端部が削孔４に押し込まれる。このとき、第１実施形態と同様にして削孔４から自由面３１に向けて種々の方向に多くの亀裂が発生する。また、押し込む力を作用させた後で直ちに引き抜く力が作用し、チゼル２の先端部２２が削孔４の内壁と噛み込むのを防止する。この振動動作中、振動部７２で発生する振動に対する反力は本体部７１で受け止められ、安定して破砕処理を行うことができる。なお、特許文献３に記載されているように、作業機械によりチゼル２を強制的に削孔４に押し込むように構成してもよい。
The
また、上記実施形態では、反自由面側にのみ溝部２６を設けているが、例えば図７に示すように溝部２６を設けてもよい。なお、この場合、溝部２６の追加により自由面側の傾斜面２３には２つの突起部２５ａ、２５ｂが設けられる。また、突起部の形成は第１当接部に限定されるものではなく、例えば図７に示すように、自由面側の傾斜面２３に加えて反自由面側の傾斜面２４に、軸線ＡＸに対して突起部２５ａ、２５ｂと線対称な形状を有する突起部２８ａ、２８ｂを追加してもよい。つまり、第２当接部を傾斜面２４と突起部２８ａ、２８ｂとで構成してもよい。また、突起部の個数は上記した「１」や「２」に限定されるものではなく、３以上であってもよい。これらの構成については、第２実施形態に係る楔型チゼルに対しても同様である。
Moreover, in the said embodiment, although the
また上記実施形態では、空気抜きの溝部２６を第１当接部や第２当接部に設けているが、これらは必須ではなく、第１当接部および第２当接部以外に空気抜き構造を別途設けてもよい。
In the above embodiment, the
さらに、第１実施形態および第２実施形態では油圧によりピストンを往復動させているが、ピストンの駆動源は油圧に限定されるものでなく、破砕装置全般で使用される駆動源、例えばエアーなどを用いる破砕装置にも本発明を適用することができることが言うまでもない。 Furthermore, in the first embodiment and the second embodiment, the piston is reciprocated by hydraulic pressure, but the drive source of the piston is not limited to hydraulic pressure, and a drive source used in general crushing devices, such as air It goes without saying that the present invention can be applied to a crushing apparatus using
また、第１実施形態および第２実施形態では、図１や図５に示すようにチゼル２の後端部２１が打撃される際に発生する作動音が騒音として周囲に伝播するのを抑制するために、防音カバー５３を設けているが、作動音のさらなる抑制を図るために、特許第５８２４７１３号に記載されている技術を用いてもよい。すなわち、シリンダの先端部に挿入空間を形成し、当該挿入空間に対してチゼル２の後端部２１を遊挿可能に構成することで上記作動音が周囲に伝播するのをさらに効果的に抑制することができる。
In the first and second embodiments, as shown in FIG. 1 and FIG. 5, the operation noise generated when the
上記した実施形態では、岩盤３が本発明の「被破砕物」の一例に相当している。また、（−Ｚ）方向が本発明の「第１方向」に相当し、これと平行に延びる軸線ＡＸの延伸方向が本発明の「軸線方向」に相当している。また、突起部２５、２５ａ、２５ｂが本発明の「第１突起部」に相当し、突起部２８ａ、２８ｂが本発明の「第２突起部」に相当している。また、例えば図３に示すように突起部２５の突起部位２５３、２５４が第１壁面部位４１に当接して押圧する位置が本発明の「第１壁面部位の周方向における周方向位置」の一例に相当している。
In the above-described embodiment, the
この発明は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの被破砕物に形成される削孔に対して先細り形状を有する楔型チゼルの先端を押し込んで削孔から自由面に向けて亀裂を発生させて破砕する技術全般に適用することができる。 According to the present invention, a tip of a wedge-shaped chisel having a tapered shape is pressed against a hole to be formed in an object to be crushed such as a rock, rock, concrete structure or the like to generate a crack from the hole to the free surface It can be applied to all techniques for crushing.
１…油圧ブレーカー（破砕装置）
２…楔型チゼル
３…岩盤（被破砕物）
４…削孔
７…破砕機構
１２…ピストン
２１…（チゼルの）後端部
３１…（被破砕物の）自由面
２３…傾斜面（第１対向面、第１当接部）
２４…傾斜面（第２対向面、第２当接部）
２５，２５ａ，２５ｂ，２８ａ，２８ｂ…突起部
４１…第１壁面部位
４２…第２壁面部位
Ｚ１〜Ｚ４…軸線方向位置
1 ... Hydraulic breaker (shredding device)
2 ...
4 ...
24 ... inclined surface (second opposing surface, second contact portion)
25, 25a, 25b, 28a, 28b: projection 41: first wall portion 42: second wall portion Z1 to Z4: axial position
Claims (7)
前記第１当接部は、前記第１壁面部位に沿って湾曲しながら前記第１壁面部位に対向して設けられる第１対向面と、前記第１対向面から前記第１壁面部位に向けて突設される第１突起部とを有し、
前記軸線方向において互いに異なる複数の軸線方向位置では前記第１対向面の周方向における前記第１突起部の突起位置は互いに異なっており、
前記第１方向における前記第１壁面部位の各部では、前記第１突起部により押圧される前記第１壁面部位の周方向における周方向位置は前記削孔への前記先端部の押込に対応して変化する
ことを特徴とする楔型チゼル。 It has a shaft structure that extends in an axial direction parallel to a first direction in which a hole is to be formed in an object to be crushed and has a tip end tapered toward the tip, the inner wall surface of the hole being bored the second of the tip portion relative to the second wall portion of the anti-free surface is brought into contact with the first contact portion of the tip with respect to the first wall portion of the free surface of the object to be crushed out of The distal end portion is pushed along the first direction into the drill hole in a state where the abutting portion abuts and is not rotated about the axis , the first abutting portion and the second abutting portion A wedge-shaped chisel that presses an inner wall surface of a hole to generate a crack from the hole toward a free surface of the object to be crushed,
The first contact portion is a curved surface along the first wall surface portion and a first opposing surface provided opposite to the first wall surface portion, and from the first opposing surface toward the first wall surface portion And a first protrusion projecting from the
At a plurality of axial positions different from each other in the axial direction, the projection positions of the first protrusions in the circumferential direction of the first opposing surface are different from each other,
In each portion of the first wall surface portion in the first direction, the circumferential position in the circumferential direction of the first wall surface portion pressed by the first projection corresponds to the pressing of the distal end portion into the drilling. A bowl-shaped chisel characterized by changing.
前記第１突起部が前記第１対向面に対して螺旋状に設けられる楔型チゼル。 It is a bowl-shaped chisel of Claim 1, Comprising:
A wedge-shaped chisel in which the first protrusion is provided in a spiral shape with respect to the first facing surface.
前記第２当接部は前記第２壁面部位に沿って湾曲しながら前記第２壁面部位に対向して設けられる第２対向面を有し、前記削孔への前記先端部の押込に応じて前記第２対向面を前記第２壁面部位に当接させて押圧する楔型チゼル。 It is a bowl-shaped chisel of Claim 1 or 2, Comprising:
The second contact portion has a second facing surface which is provided to be opposed to the second wall surface portion while being curved along the second wall surface portion, and in accordance with the pressing of the tip portion into the drilling. The wedge-shaped chisel which makes the said 2nd opposing surface contact | abut and press the said 2nd wall surface site | part.
前記第２当接部は、前記第２壁面部位に沿って湾曲しながら前記第２壁面部位に対向して設けられる第２対向面と、前記第２対向面から前記第２壁面部位に向けて突設される第２突起部とを有し、
前記第２突起部は前記軸体構造の軸線に対して前記第１突起部と線対称に設けられる楔型チゼル。 It is a bowl-shaped chisel of Claim 1 or 2, Comprising:
The second contact portion is curved toward the second wall surface portion, and a second opposing surface provided opposite to the second wall surface portion and curved from the second opposing surface toward the second wall surface portion. And a second protruding portion provided in a protruding manner,
The wedge-shaped chisel wherein the second projection is provided in line symmetry with the first projection with respect to the axis of the shaft structure.
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の楔型チゼルと、
前記楔型チゼルの後端を打撃するピストンとを備え、
前記ピストンにより前記楔型チゼルに打撃を加えながら前記楔型チゼルの先端部を削孔に押し込んで前記被破砕物を破砕することを特徴とする破砕装置。 A crushing apparatus for forming a crack from a hole formed in an object to be crushed such as a rock, rock or concrete structure toward a free surface of the object to be crushed to break the object to be crushed,
5. A bowl-shaped chisel according to any one of claims 1 to 4;
And a piston for striking the rear end of the wedge-shaped chisel.
A crushing apparatus characterized in that a tip end portion of the wedge-shaped chisel is pushed into a drilling hole and the material to be crushed is crushed while being struck by the piston with the wedge-shaped chisel.
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の楔型チゼルと、
作業機械により保持される本体部と、
前記本体部の前記被破砕物側で前記削孔が形成された第１方向と平行な振動方向に振動する振動部と、
前記本体部に対して前記振動部を前記振動方向に振動自在に支持する支持部と、
前記振動部に取り付けられて前記楔型チゼルの後端部を保持するチゼル保持部とを備え、
前記楔型チゼルの先端部を前記削孔に挿入した状態で前記楔型チゼルの後端部を前記チゼル保持部で保持したまま前記振動部で発生する前記振動方向の振動を前記楔型チゼルに与えながら自重または前記作業機械から与えられる押圧力により前記楔型チゼルの先端部を押し込んで前記被破砕物を破砕することを特徴とする破砕装置。 A crushing apparatus for forming a crack from a hole formed in an object to be crushed such as a rock, rock or concrete structure toward a free surface of the object to be crushed to break the object to be crushed,
5. A bowl-shaped chisel according to any one of claims 1 to 4;
A main unit held by a work machine;
A vibrating portion that vibrates in a vibration direction parallel to a first direction in which the drilling is formed on the side of the object to be crushed of the main body portion;
A supporting portion that supports the vibrating portion so as to be capable of vibrating in the vibrating direction with respect to the main body portion;
And a chisel holding portion attached to the vibrating portion to hold the rear end portion of the wedge-shaped chisel.
In the wedge-shaped chisel, the vibration in the vibration direction generated in the vibrating portion is held in the vibrating portion while the rear end of the wedge-shaped chisel is held by the chisel holding portion in a state where the tip of the wedge-shaped chisel is inserted into the drilling. A crushing apparatus characterized in that while being fed, the tip of the wedge-shaped chisel is pushed in by its own weight or a pressing force applied from the work machine to crush the material to be crushed.
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の楔型チゼルを準備する工程と、
前記楔型チゼルの先端を前記削孔に挿入する工程と、
前記削孔が形成される第１方向と平行に前記楔型チゼルの後端部に打撃または振動を加えながら前記楔型チゼルを前記第１方向に押し込んで前記削孔の周囲を割岩する工程と
を備えることを特徴とする破砕方法。 A crushing method for forming a crack from a hole formed in an object to be crushed such as a rock, a rock, a concrete structure or the like toward a free surface of the object to be crushed and crushing the object to be crushed,
Providing the wedge-shaped chisel according to any one of claims 1 to 4;
Inserting the tip of the wedge-shaped chisel into the drilling;
And pushing the wedge-shaped chisel in the first direction while hitting or vibrating the rear end of the wedge-shaped chisel in parallel with the first direction in which the hole-piercing is formed to split the periphery of the hole. A crushing method comprising:
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