JPS6253680B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は岩盤或いはコンクリート等に穿つた孔
に挿入して岩盤やコンクリート等を破砕する装置
に関するものである。

従来から、岩石破砕の最も一般的な工法として
は発破工法があるが、この工法によれば、騒音、
振動が発生して周辺地域の環境に悪影響を与え、
その上、粉塵が発生するために坑内作業環境を悪
化する原因となつている。このため、騒音や振動
及び粉塵の発生の少ない岩石破砕工法が求められ
ている。

このような工法として、最近、セメント系充填
剤を岩石に穿つた孔内に充填し、その化学反応に
よつて充填剤を膨脹させることにより、その膨脹
圧で岩石を静的に破砕することが行われるように
なつたが、しかしながら、この工法ではセメント
系充填剤の反応時間が長くて作業能率が悪く、そ
の上、経済的にも高価なものになる等の欠点があ
る。

又、岩石に穿設した孔に楔を入れて破砕する方
法も行われているが、岩の一部分的な破砕や小断
面の岩石の破砕は可能であつても発破工法に近い
大量の岩の破砕には時間がかかりすぎて不適当で
あり、施工期間が大巾に必要となつて結果的には
コスト高となる。さらに、岩の強度によつては破
砕できない場合が生じるという問題点がある。

このため、特公昭45−1516に記載されているよ
うに、先端が密閉したゴムチユーブを岩石に穿設
した孔内に挿入して該ゴムチユーブに圧力流体を
圧入することによりゴムチユーブを膨脹させて岩
石を破砕するように構成した装置が開発された
が、このような構造によれば、ゴムチユーブが自
由に屈曲するために孔内への挿入作業が困難とな
るばかりでなく、ゴムチユーブに圧力流体を供給
して膨帳させると、その外周面が孔壁に押接した
のちは、ゴムチユーブが長さ方向に伸長すること
になり、この伸長方向が孔壁に対する押圧力の逃
げとなつて、岩盤を破壊させるに必要な大きな圧
力を孔壁に作用させることが困難となる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたも
ので、円筒状の弾性膨脹体に金属棒体を挿通して
該金属棒体に穿設した液体圧入孔を通じて弾性膨
脹体内に圧力液を供給可能にすると共に金属棒体
に固定したストツパーを介して弾性膨脹体の長さ
方向の伸長を拘束し、さらに、弾性膨脹体の両端
部に、折り返し屈曲した形状の内筒部を一体に設
けて、該内筒部の内周面を金属棒体に密接させ、
弾性膨脹体内の液圧の増大に比例して該内筒部を
金属棒体に強固に密着させて確実なシールを行う
ように構成したことを特徴とする外戚等の破砕装
置を提供するものである。

本発明の実施例を図面について説明すると、１
は鋼棒材よりなる金属棒体で、その両端部外周に
螺子２，３を刻設してあり、さらに一端面中央よ
り軸心方向にこの金属棒体１の中程に達する液体
圧入孔４を穿設し、該液体圧入孔４の先端を金属
棒体１の長さ方向の中央部外周面に開口５させて
ある。

６は比較的肉厚のゴムチユーブよりなる円筒状
弾性膨脹体で、その両端開口部に内周側に向けて
折返し屈曲した形状の内筒部７，７を一体に連設
してある。

この円筒状弾性膨脹体６に前記金属棒体１を該
金属棒体１の両端部が円筒状弾性膨脹体６の両端
開口部から突出した状態となるように挿通し、円
筒状弾性膨脹体６の内筒部７，７の内周面をその
弾性力により金属棒体１の外周面に密接させてあ
る。

８は円筒状弾性膨脹体６の内周面と金属棒体１
の外周面間に形成された断面環状の液圧室で、こ
の液圧室８に前記液体圧入孔４を連通させている
ものである。

９，９は皿座金よりなるストツパーで、金属棒
体１の両端から挿嵌してその内側傾斜面を円筒状
弾性膨脹体６の両端面、即ち、内筒部７との連設
壁部６ａの外端面に当接、受止させてある。な
お、連設壁部６ａは円筒状弾性膨脹体６や内筒部
７よりも肉厚に形成されてある。

１０，１０は金属棒体１の両端部の螺子２，３
に夫々螺合したナツト形状の止め金具で、その内
側面を前記皿座金９，９に当接させてストツパー
９，９を介し前記円筒状弾性膨脹体６の長さ方向
の伸長を拘束してある。

１１は金属棒体１の一端面に前記液体圧入孔４
に連通させて配設した接続管で、螺子２に螺合し
た袋ナツト形状の接続金具１２により固定されて
ある。

このように構成した岩石等の破砕装置の使用例
を説明すると、まず、破砕すべき岩盤ａにドリル
によつて破砕装置よりもやゝ大径の円形孔ｂを穿
設する。

次に、破砕装置を円形孔ｂ内に挿入したのち、
接続管１１に配管（図示せず）を介して接続した
高圧ポンプ（図示せず）を駆動させると、水等の
液体は液体圧入孔４を通して液圧室８内に圧送、
充満し、円筒状弾性膨脹体６を加圧、膨脹させ
る。

円筒状弾性膨脹体６が膨脹し始めると、円形孔
ｂ内の隙間ｃをなくして該円形孔ｂの内周壁に当
接し、さらに膨脹を行おうとする。

この時、弾性膨脹体６はその長手方向にも膨脹
しようとするが、その膨脹は止め金具１０，１０
によつて固定されたストツパー９，９により阻止
され、従つて直径方向にのみ膨脹を行うものであ
る。

又、液圧室８内の圧力が上昇すれば、円筒状弾
性体６の両端内筒部７，７の外周面に液圧が作用
して該内筒部７，７を金属棒体１の外周面に強固
に密着させ、確実なシールを行う。

弾性膨張体６が円形孔ｂの内周壁に圧接後、更
に圧力液体を液圧室８に圧入していくと、弾性膨
脹体６の膨脹圧力が岩盤ａに作用し、その加圧力
が岩盤の強度以上に達すると岩盤ａにクラツクｄ
が生じて破砕するものである。

なお、岩盤ａに穿設される円形孔ｂの径は、本
発明破砕装置が挿入容易な程度、即ち、該円形孔
ｂと破砕装置間に僅かな隙間が生じる程度の大き
さであり、又、岩盤破砕時において、弾性膨脹体
６の長手方向の膨脹を拘束しているストツパー
９，９は外径方向に弾性的に拡開するがその外周
面が円形孔ｂの内周壁に接する程度の径に形成さ
れてある。

以上のように本発明は、両端開口部に内周側に
向けて折返し屈曲した形状の内筒部を一体に連設
してなる円筒状弾性膨脹体に金属棒体を挿通して
前記両端内筒部を金属棒体の外周面に密接させる
と共に円筒状弾性膨脹体の両端面に接して金属棒
体にストツパーを固定し、さらに、金属棒体の一
端より軸心方向に液体圧入孔を穿設してこの液体
圧入孔を前記円筒状弾性膨脹体の内周面と金属棒
体の外周面で形成された液圧室に連通させ、前記
液体圧入孔を通じて液圧室に液体を圧入させるこ
とにより前記円筒状弾性膨脹体を外周方向に膨脹
させるように構成したことを特徴とする岩石等の
破砕装置に係るものであるから、金属棒体によつ
て岩石に穿設した孔内への弾性膨脹体の挿入作業
が容易となるのは勿論、金属棒体に、弾性膨脹体
内の液圧室にのみ連通する液体圧入孔を設けて全
ての圧力液を液圧室に圧入可能にしているので、
弾性膨脹体に大きな膨脹力を発生させることがで
きると共に、弾性膨脹体はその両端面を金属棒体
に固定したストツパーにより長手方向の膨脹を拘
束されているので、弾性膨脹体内の液圧室に圧入
する圧力液体によつて岩盤やコンクリート等に穿
設した孔の断面方向にのみ膨脹し、その外周面積
に比例した大きな圧力を岩盤層に作用させて岩盤
等を容易に破砕することができ、その上、弾性膨
脹体の両端部が折り返し屈曲した形状の内筒部に
形成されて該内筒部の内周面を金属棒体の外周に
密接させているので、液圧室液圧室内に圧力液が
供給されると、その液圧が前記内筒部の外周面に
作用して内筒部を強制的に金属棒体に圧着させる
と共に液圧室内の液圧が大きくなればなるほど金
属棒体に対する内筒部の圧着力が大きくなつて確
実なシールが可能となるものである。さらに、こ
の破砕装置を孔に挿入したのち液体をポンプによ
つて液圧室に圧入するだけで岩盤等の破砕を行う
ものであるから、破砕作業が迅速に行えると共に
騒音や振動が発生することなく作業環境を良好に
し得るものである。

又、この破砕装置は再利用し得るので、破砕作
業を能率良く且つ経済的に行えるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
岩盤に穿設した孔に挿入している状態の縦断側面
図、第２図及び第３図は第１図Ａ−Ａ線及びＢ−
Ｂ線における断面図、第４図は弾性膨脹体を膨脹
させた状態の縦断側面図、第５図及び第６図は第
４図Ｃ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線における断面図であ
る。 １……金属棒体、２，３……螺子、４……液体
圧入孔、６……円筒状弾性膨脹体、７，７……内
筒部、８……液圧室、９，９……ストツパー、１
０，１０……止め金具、１１……接続管、ａ……
岩盤、ｂ……円形孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 両端開口部に内周側に向けて折返し屈曲した
   形状の内筒部を一体に連設してなる円筒状弾性膨
   脹体に金属棒体を挿通して前記両端内筒部を金属
   棒体の外周面に密接させると共に、円筒状弾性膨
   脹体の両端面に接して金属棒体に、該円筒状弾性
   膨脹体の長手方向の伸長を拘束するストツパーを
   固定し、さらに、金属棒体の一端より軸心方向に
   液体圧入孔を穿設してこの液体圧入孔を前記円筒
   状弾性膨脹体の内周面と金属棒体の外周面で形成
   された液圧室にのみ連通させ、前記液体圧入孔を
   通じて液圧室に液体を圧入させることにより前記
   円筒状弾性膨脹体を外周方向に膨脹させるように
   構成したことを特徴とする岩石等の破砕装置。