JP6963718B1 - 割岩工具および当該工具を用いた破砕方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る破砕方法の第1実施形態は、以下の工程(1)〜(4)、
工程(1):岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物に削孔を形成する、
工程(2):本発明に係る割岩工具を削孔に挿入する、
工程(3):上記割岩工具の可動プレート部をブレーカのピストンで打撃して削孔の底面に向けて圧入して削孔の周囲を割岩する、
工程(4):ブレーカを取り外した後で割岩工具を回収する、
を実行することで処理対象物を割岩し、削孔の周囲を破砕するものであり、特に破砕効率を高めるために、次の説明する割岩工具を用いている。
図5は、本発明に係る割岩工具の第2実施形態を示す側面図である。図6は、図5に示す割岩工具を種々の方向から見た図であり、同図(a)〜(d)はそれぞれ図5中のA−A線矢視図、B−B線矢視図、C−C線矢視図およびD−D線矢視図である。なお、図6(a)および図6(b)中の1点鎖線は削孔21を示している。この第2実施形態に係る割岩工具1Bが第1実施形態に係る割岩工具1Aと大きく相違している点は、以下の通りである。
上記第1実施形態および第2実施形態では、1つの削孔21に対して1つの割岩工具1A、1Bを挿入して削孔21の周囲を破砕しているが、1つの削孔21に対して複数の割岩工具を挿入してもよい。例えば図7に示すように、図2に示す割岩工具1Aと同一構成を有する2つの割岩工具1a、1bをこの順序で削孔21に挿入してもよい(第3実施形態)。
上記第1実施形態ないし第3実施形態では、割岩工具1A、1B、1a、1bのブレーカ3からの外力を可動プレート部13に直接与えているが、別部材、例えば図8に示すように、Z方向に延設された長軸体6を介して上記外力を可動プレート部13に与えるように構成してもよい(第4実施形態)。
(端面311の曲率半径)=(端面63の曲率半径)
を有している。
(端面64の曲率半径)=(上面131の曲率半径)
を有している。もちろん、上記凹凸関係の両方または一方を逆転させてもよいことは言うまでもなく、いずれの場合も、ブレーカ3に設けられるピストン31の軸線と楔部材12、14の軸線とが多少不一致になったとしてもブレーカ3の打撃力を確実に楔部材12、14に伝達することができる。
上記第4実施形態では、1つの削孔21に対して上記工程(2)〜(4)を連続的に実行しているが、予め複数の削孔21を列状に形成し、それらの工程の全部あるいは一部を並行して行うことで破砕処理を連続的に行ってもよい(第5実施形態)。
・上記長軸体6の第2端面64をブレーカ3のピストン31(図8参照)で打撃して長軸体6および可動プレート部13を押し下げて削孔21aの周囲を破砕する(同図(c))、
・削孔21aから割岩工具1Cを回収し、さらに削孔21cに続く別の削孔(図示省略)に回収した割岩工具1Cを挿入する、
という工程を並行して行うことで、破砕処理の効率をさらに高めることができる。
1a…(第1)割岩工具
1b…(第2)割岩工具
2…処理対象物
6…長軸体
11…ベース部
12…ベース側楔部材
13…可動プレート部
14…プレート側楔部材
15…第1羽根部材
16…第2羽根部材
17…ベース側連結部
18…プレート側連結部
21…削孔
61…第1係合部
62…第2係合部
63…(第2)端面
64…(第1)端面
65…側面
121…第1ベース側傾斜面
122…第2ベース側傾斜面
131…上面(可動プレート部の対向面)
141…第1プレート側傾斜面
142…第2プレート側傾斜面
151、152…(第1羽根部材の)傾斜面
161、162…(第2羽根部材の)傾斜面
211…(削孔21の)底面
212…(削孔21の)開口
611、621…先端部位
612…第1傾斜面
622…第2傾斜面
P…係合位置
X1、Y1…第1径方向
X2、Y2…第2径方向
Y…径方向
Z…深さ方向
Claims (9)
- 処理対象物に形成された削孔の底面により支持されるベース部と、
前記ベース部から前記削孔の開口に向けて矢状に突設されるベース側楔部材と、
前記削孔の開口側で前記削孔の深さ方向に沿って移動自在に設けられる可動プレート部と、
前記可動プレート部から前記削孔の底面に向けて矢状に突設されたプレート側楔部材と、
前記削孔の内部で、前記削孔の径方向において前記ベース側楔部材の第1径方向の側面に設けられる第1ベース側傾斜面と、前記プレート側楔部材の前記第1径方向の側面に設けられる第1プレート側傾斜面との間において、前記第1ベース側傾斜面および前記第1プレート側傾斜面に対して摺動自在に配置される第1羽根部材と、
前記削孔の内部で、前記削孔の径方向において前記ベース側楔部材の第2径方向の側面に設けられる第2ベース側傾斜面と、前記プレート側楔部材の前記第2径方向の側面に設けられる第2プレート側傾斜面との間において、前記第2ベース側傾斜面および前記第2プレート側傾斜面に対して摺動自在に配置される第2羽根部材と、
前記ベース側楔部材に対して前記第1羽根部材および前記第2羽根部材を前記削孔の径方向に移動自在に連結するベース側連結部と、
前記プレート側楔部材に対して前記第1羽根部材および前記第2羽根部材を前記削孔の径方向に移動自在に連結するプレート側連結部と、を備え、
前記可動プレート部に対して前記底面に向けて外力が付与されることで前記可動プレート部とともに前記プレート側楔部材が前記底面に向かって移動するのに伴って、前記第1羽根部材が前記第1ベース側傾斜面および前記第1プレート側傾斜面に沿って摺動しながら前記第1径方向に移動して前記削孔の内壁を押圧するとともに、前記第2羽根部材が前記第2ベース側傾斜面および前記第2プレート側傾斜面に沿って摺動しながら前記第2径方向に移動して前記削孔の内壁を押圧する
ことを特徴とする割岩工具。 - 請求項1に記載の割岩工具であって、
前記可動プレート部に対して前記削孔の開口側で前記削孔に沿って延設される長軸体をさらに備え、
前記長軸体の両端面のうち前記可動プレート部と対向する第1端面が前記可動プレート部と当接する一方、前記第1端面の反対側の第2端面が前記外力を受けることで、前記長軸体が前記外力を前記可動プレート部に伝達する割岩工具。 - 請求項2に記載の割岩工具であって、
前記長軸体の第1端面と対向する前記可動プレート部の対向面と前記長軸体の第1端面とのうち、一方が凹面に仕上げられるとともに他方が凸面に仕上げられ、互いに摺接自在となっている割岩工具。 - 請求項2または3に記載の割岩工具であって、
前記長軸体の側面のうち前記第2端面の近傍領域から前記第1径方向に突出して設けられるとともに、前記第1径方向に突出した先端部位に前記削孔の開口の周囲と係合可能な第1傾斜面が設けられる第1係合部と、
前記長軸体の側面のうち前記第2端面の近傍領域から前記第2径方向に突出して設けられるとともに、前記第2径方向に突出した先端部位に前記削孔の開口の周囲と係合可能な第2傾斜面が設けられる第2係合部と、を備え、
前記第1傾斜面および前記第2傾斜面は、前記近傍領域からの突出量が前記第1端面から前記第2端面に向かう方向に進むにしたがって大きくなるように傾斜しており、
前記外力の付与により前記可動プレート部、前記プレート側楔部材とともに前記長軸体が前記底面に向かって移動するのに伴って、前記第1傾斜面および前記第2傾斜面のうち前記削孔の開口の周囲と係合する位置が前記第2端面側に移動することで、前記第1係合部が前記削孔の開口の周囲を前記第1径方向に押圧するとともに、前記第2係合部が前記削孔の開口の周囲を前記第2径方向に押圧する割岩工具。 - 請求項1に記載の割岩工具を前記第1羽根部材および前記第2羽根部材が相互に近接した状態で前記削孔に挿入して前記ベース部を前記底面上に載置する工程と、
前記削孔に挿入された前記割岩工具の前記可動プレート部に対して前記底面に向かう外力を与えることで、前記削孔の内部で前記可動プレート部と前記ベース部との距離を短縮するとともに、前記距離の短縮に応じて前記第1羽根部材および前記第2羽根部材を前記削孔の内壁を押圧して前記削孔の周囲を破砕する工程と
を備えることを特徴とする破砕方法。 - 請求項1に記載の割岩工具と同一構成を有する第1割岩工具を前記第1羽根部材および前記第2羽根部材が相互に近接した状態で前記削孔に挿入して前記第1割岩工具のベース部を前記底面上に載置する工程と、
前記削孔への前記第1割岩工具の挿入に続いて、請求項1に記載の割岩工具と同一構成を有する第2割岩工具を前記第1羽根部材および前記第2羽根部材が相互に近接した状態で前記削孔に挿入して前記第2割岩工具のベース部を前記第1割岩工具の前記可動プレート部の上に載置する工程と、
前記削孔に挿入された前記第2割岩工具の前記可動プレート部に対して前記底面に向かう外力を与えることで、前記削孔の内部で前記第1割岩工具および前記第2割岩工具の各々において前記可動プレート部と前記ベース部との距離を短縮するとともに、前記距離の短縮に応じて前記第1羽根部材および前記第2羽根部材を前記削孔の内壁を押圧して前記削孔の周囲を破砕する工程と
を備えることを特徴とする破砕方法。 - 請求項6に記載の破砕方法であって、
前記第2割岩工具における前記第1羽根部材および前記第2羽根部材の移動の方向が前記第1割岩工具における前記第1羽根部材および前記第2羽根部材の移動の方向と異なるように、前記第2割岩工具を前記第1割岩工具の前記可動プレート部の上に載置する破砕方法。 - 請求項2または3に記載の割岩工具を用いて前記削孔の周囲を破砕する破砕方法であって、
前記第1羽根部材および前記第2羽根部材が相互に近接した状態で、前記ベース部、前記ベース側楔部材、前記可動プレート部、前記プレート側楔部材、前記第1羽根部材、前記第2羽根部材、前記ベース側連結部および前記プレート側連結部を一体的に前記削孔に挿入して前記ベース部を前記底面上に載置する工程と、
前記削孔に挿入された前記可動プレート部に向けて前記長軸体を挿入して前記長軸体の第1端面を前記可動プレート部と当接させる工程と、
前記長軸体の第1端面を前記可動プレート部と当接させた状態で、前記長軸体の第2端面に前記外力を与えることで、前記削孔の内部で前記可動プレート部と前記ベース部との距離を短縮するとともに、前記距離の短縮に応じて前記第1羽根部材および前記第2羽根部材を前記削孔の内壁を押圧して前記削孔の周囲を破砕する工程と
を備えることを特徴とする破砕方法。 - 請求項4に記載の割岩工具を用いて前記削孔の周囲を破砕する破砕方法であって、
前記第1羽根部材および前記第2羽根部材が相互に近接した状態で、前記ベース部、前記ベース側楔部材、前記可動プレート部、前記プレート側楔部材、前記第1羽根部材、前記第2羽根部材、前記ベース側連結部および前記プレート側連結部を一体的に前記削孔に挿入して前記ベース部を前記底面上に載置する工程と、
前記削孔に挿入された前記可動プレート部に向けて前記長軸体を挿入して前記長軸体の第1端面を前記可動プレート部と当接させるとともに、前記第1係合部の第1傾斜面および前記第2係合部の第2傾斜面を前記削孔の開口の周囲に当接させる工程と、
前記長軸体の第1端面を前記可動プレート部と当接させるとともに前記第1係合部の第1傾斜面および前記第2係合部の第2傾斜面を前記削孔の開口の周囲に当接させた状態で、前記長軸体の第2端面に前記外力を与えることで、前記削孔の内部で前記可動プレート部と前記ベース部との距離を短縮させることで前記距離の短縮に応じて前記第1羽根部材および前記第2羽根部材で前記削孔の内壁を押圧するとともに、前記第1係合部および前記第2係合部で前記削孔の開口の周囲を押圧して前記削孔の周囲を破砕する工程と
を備えることを特徴とする破砕方法。
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