特許 7584731 割岩工具および当該工具を用いた破砕方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-08

(45)【発行日】2024-11-18

(54)【発明の名称】割岩工具および当該工具を用いた破砕方法

(51)【国際特許分類】

   E21C 37/02 20060101AFI20241111BHJP

   E21C 27/14 20060101ALI20241111BHJP

【ＦＩ】

E21C37/02

E21C27/14

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024060331

(22)【出願日】2024-04-03

【審査請求日】2024-04-10

(73)【特許権者】

【識別番号】399048869

【氏名又は名称】株式会社神島組

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】神島 昭男

(72)【発明者】

【氏名】神田 和親

【審査官】石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】特許第５０３４００１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特許第４９６１５７４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特許第６４６４３９６（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特許第５８５７３７５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特許第６３８７５０５（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｃ ２５／００－５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被破砕物の自由面の近傍において前記被破砕物に対して削孔形成方向に予め形成された削孔から前記自由面に向かう被破砕領域に亀裂を導入する割岩工具であって、
前記削孔のうち前記自由面の反対側に位置する第１内部空間に対して第１先端部を挿脱可能な第１羽根部材と、
前記削孔のうち前記第１内部空間よりも前記自由面側でしかも前記自由面と平行でかつ前記削孔形成方向と直交する第１方向の一方側に位置する第２内部空間に対して挿脱可能な第２先端部を有する第２羽根部材と、
前記削孔のうち前記第１内部空間よりも前記自由面側でしかも前記第１方向の他方側に位置する第３内部空間に対して挿脱可能な第３先端部を有する第３羽根部材と、
前記削孔のうち前記第１先端部、前記第２先端部および前記第３先端部に挟まれた第４内部空間に対して挿脱可能な第４先端部を有する楔部材と、を備え、
前記第４先端部は、前記第１羽根部材、前記第２羽根部材および前記第３羽根部材にそれぞれ摺動可能な第１摺動面、第２摺動面および第３摺動面を有するとともに、前記削孔形成方向に進むにしたがって前記第２摺動面および前記第３摺動面が前記第１摺動面側に傾斜するような先細り形状を有し、
前記削孔形成方向の反対側から前記削孔を見たときに、前記楔部材の中心軸を通過して前記自由面と直交する仮想線に対し、前記第１方向の前記一方側に傾斜した方向を第２方向とし、前記第１方向の前記他方側に傾斜した方向を第３方向としたとき、
前記削孔に沿った前記削孔形成方向への前記楔部材の移動に伴い、前記第２羽根部材は前記楔部材の前記第２摺動面と摺動しながら前記第２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３羽根部材は前記楔部材の前記第３摺動面と摺動しながら前記第３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2】

請求項１に記載の割岩工具であって、
前記第４先端部は、前記削孔形成方向に進むにしたがって前記第１摺動面が前記自由面側に傾斜するように仕上げられた、割岩工具。

【請求項3】

請求項１に記載の割岩工具であって、
前記第４先端部は、前記第１摺動面が前記削孔形成方向と平行な平面となるように仕上げられた、割岩工具。

【請求項4】

請求項２または３に記載の割岩工具であって、
前記第１摺動面、前記第２摺動面および前記第３摺動面は相互に接続され、前記第４先端部は三角錐形状または三角錐台形状に仕上げられた、割岩工具。

【請求項5】

被破砕物の自由面の近傍において前記被破砕物に対して削孔形成方向に予め形成された削孔から前記自由面に向かう被破砕領域を破砕する破砕方法であって、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の割岩工具を準備する工程と、
前記第１羽根部材の前記第１先端部、前記第２羽根部材の前記第２先端部、前記第３羽根部材の前記第３先端部および前記楔部材の前記第４先端部をそれぞれ前記削孔の前記第１内部空間、前記第２内部空間、前記第３内部空間および前記第４内部空間に挿入する工程と、
前記第１摺動面、第２摺動面および第３摺動面をそれぞれ前記第１羽根部材の前記第１先端部、前記第２羽根部材の前記第２先端部、前記第３羽根部材の前記第３先端部に摺接させたまま前記楔部材の後端部に外力を加えながら前記楔部材を前記削孔形成方向に押し込むことによって前記第２羽根部材の前記第２先端部および前記第３羽根部材の前記第３先端部を前記削孔の内壁を押圧して割岩する工程と、
を備えることを特徴とする破砕方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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を割岩する割岩工具および当該工具を用いて被破砕物を破砕する破砕技術に関するものであり、特に被破砕物の自由面の近傍に形成された削孔から自由面に向かう被破砕領域に亀裂を導入して被破砕領域を破砕する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

自由面を有する被破砕物を効率的に破砕する破砕方法として、本願出願人は、被破砕物の自由面の近傍に複数の削孔を自由面と平行となるように列状に形成した後で、各削孔に対して特許文献１ないし特許文献３に記載された割岩工具により削孔から自由面に向かう被破砕領域に亀裂を与え、破砕する工法を実施している（非特許文献１）。

【0003】

上記割岩工具は、削孔内に楔部材（矢）と２枚の羽根部材（羽根）を組み合わせたものである。削孔のうち自由面の反対側の内部空間に１枚の羽根部材の先端部が挿入されるとともに自由面の反対側の内部空間にもう１枚の羽根部材の先端部が挿入される。これらの羽根部材の間に楔部材の先端部が摺動自在に挿入される。そして、楔部材の後端部をブレーカで打撃して楔部材を圧入することで楔部材の先端部に形成される傾斜面に対して２枚の羽根部材が相対的に摺動しながら削孔の径方向外側に移動される。このとき、削孔の内壁が羽根部材により押圧され、被破砕領域が割岩される。こうして、被破砕物のうち被破砕領域が破砕される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５８５７３７５号

【文献】特許第６３８７５０５号

【文献】特許第６４６４３９６号

【非特許文献】

【0005】

【文献】「スーパーくさび君」、神島組ホームページ、［online ］、［令和６年４月１日検索］、インターネット＜URL：http://kamishimagumi.co.jp/technique/kusabikun/kusabikun.htm＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

２枚の羽根部材のうち自由面側の羽根部材が楔部材の中心軸から自由面に向かう一方向（後で説明する図面中の（＋Ｙ方向）に相当）に移動し、削孔の内壁面に押圧力を与える。したがって、削孔の深さ方向（後で説明する図面中の（Ｚ方向）に相当）および上記一方向の両方に直交する幅方向（後で説明する図面中の（Ｘ方向）に相当）において亀裂が導入される範囲は比較的狭い。このため、削孔の間隔を比較的狭く設定する必要がある。そこで、破砕作業の効率化を図るためには、削孔の列方向、つまり幅方向における亀裂導入範囲を広げることができる割岩工具が望まれる。

【0007】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、削孔から自由面に向かう被破砕領域に対して亀裂を広範囲に導入することができる割岩工具および当該工具を用いた破砕方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明の第１の態様は、被破砕物の自由面の近傍において被破砕物に対して削孔形成方向に予め形成された削孔から自由面に向かう被破砕領域に亀裂を導入する割岩工具であって、削孔のうち自由面の反対側に位置する第１内部空間に対して第１先端部を挿脱可能な第１羽根部材と、削孔のうち第１内部空間よりも自由面側でしかも自由面と平行でかつ削孔形成方向と直交する第１方向の一方側に位置する第２内部空間に対して挿脱可能な第２先端部を有する第２羽根部材と、削孔のうち第１内部空間よりも自由面側でしかも第１方向の他方側に位置する第３内部空間に対して挿脱可能な第３先端部を有する第３羽根部材と、削孔のうち第１先端部、第２先端部および第３先端部に挟まれた第４内部空間に対して挿脱可能な第４先端部を有する楔部材と、を備え、第４先端部は、第１羽根部材、第２羽根部材および第３羽根部材にそれぞれ摺動可能な第１摺動面、第２摺動面および第３摺動面を有するとともに、削孔形成方向に進むにしたがって第２摺動面および第３摺動面が第１摺動面側に傾斜するような先細り形状を有し、削孔形成方向の反対側から削孔を見たときに、楔部材の中心軸を通過して自由面と直交する仮想線に対し、第１方向の一方側に傾斜した方向を第２方向とし、第１方向の他方側に傾斜した方向を第３方向としたとき、削孔に沿った削孔形成方向への楔部材の移動に伴い、第２羽根部材は楔部材の第２摺動面と摺動しながら第２方向に移動して削孔の内壁を押圧するとともに、第３羽根部材は楔部材の第３摺動面と摺動しながら第３方向に移動して削孔の内壁を押圧する、ことを特徴としている。

【0009】

また、この発明の第２の態様は、被破砕物の自由面の近傍において被破砕物に対して削孔形成方向に予め形成された削孔から自由面に向かう被破砕領域を破砕する破砕方法であって、上記割岩工具を準備する工程と、第１羽根部材の第１先端部、第２羽根部材の第２先端部、第３羽根部材の第３先端部および楔部材の第４先端部をそれぞれ削孔の第１内部空間、第２内部空間、第３内部空間および第４内部空間に挿入する工程と、第１摺動面、第２摺動面および第３摺動面をそれぞれ第１羽根部材の第１先端部、第２羽根部材の第２先端部、第３羽根部材の第３先端部に摺接させたまま楔部材の後端部に外力を加えながら楔部材を削孔形成方向に押し込むことによって第２羽根部材の第２先端部および第３羽根部材の第３先端部を削孔の内壁を押圧して割岩する工程と、を備えることを特徴としている。

【発明の効果】

【0010】

以上のように、本発明によれば、削孔形成方向への楔部材の移動に伴って、第２羽根部材が第２方向に移動して削孔の内壁を押圧するとともに第３羽根部材が第３方向に移動して削孔の内壁を押圧する。このように、自由面側の削孔内壁面を互いに異なる２つの方向（＝第２方向＋第３方向）から押圧することで、削孔から自由面に向かう被破砕領域に亀裂を導入している。したがって、被破砕領域に対して亀裂を広範囲に導入することができ、その結果、割岩効率および破砕効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明にかかる破砕方法の一実施形態を実行する際に用いられる割岩工具およびブレーカを示す図である。

【図2】本発明にかかる破砕方法の一実施形態を実行する際に用いられる割岩工具の構成を示す斜視図である。

【図3】本発明に係る割岩工具の第１実施形態における楔部材および羽根部材の先端部の構成を示す図である。

【図4】本発明に係る割岩工具の第２実施形態における楔部材および羽根部材の先端部の構成を示す図である。

【図5】本発明に係る割岩工具の第３実施形態の構成を示す斜視図である。

【図6】本発明に係る割岩工具の第３実施形態における楔部材および羽根部材の先端部の構成を示す図である。

【図7】本発明に係る割岩工具の第４実施形態の構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は本発明にかかる破砕方法の一実施形態を実行する際に用いられる割岩工具およびブレーカを示す図である。割岩工具１は、３枚の羽根部材１１～１３と、羽根部材１１～１３の間に対して先端部を挿脱可能に形成された楔部材１４と有している。この明細書では、被破砕物２に対して削孔２１が形成される方向Ｚを「削孔形成方向」と称する。また、被破砕物２の自由面２２と平行でかつ削孔形成方向Ｚと直交する方向を「第１方向Ｘ」と称し、この第１方向Ｘの一方側および他方側をそれぞれ「＋Ｘ方向」および「－Ｘ方向」と称する。さらに、削孔形成方向Ｚおよび第１方向Ｘの両方に直交する方向、つまり削孔２１から自由面２２に向かう方向を「自由面方向（＋Ｙ）」と称し、自由面２２の反対側方向を「反自由面方向（－Ｙ）」と称する。

【0013】

図１には、削孔２１の開口付近を削孔形成方向Ｚの反対側から見た部分拡大図が含まれている。この部分拡大図に示すように、削孔２１は４つの内部空間を有している。つまり、削孔２１は、自由面２２の反対側、つまり反自由面方向（－Ｙ）側に位置する第１内部空間２１１と、第１内部空間２１１よりも自由面方向（＋Ｙ）側でしかも第１方向Ｘの一方側、つまり（＋Ｘ）方向側に位置する第２内部空間２１２と、第１内部空間２１１よりも自由面方向（＋Ｙ）側でしかも第１方向Ｘの他方側、つまり（－Ｘ）方向側に位置する第３内部空間２１３とを有している。これら３つの内部空間２１１～２１３に対し、羽根部材１１～１３の先端部１１ａ～１３ａがそれぞれ挿脱自在となっている。そして、削孔２１のうち挿入された先端部１１ａ～１３ａに挟まれた空間が第４内部空間２１４に相当し、当該第４内部空間２１４に対し、楔部材１４の先端部１４ａが挿脱自在となっている。

【0014】

図２は本発明にかかる破砕方法の一実施形態を実行する際に用いられる割岩工具の構成を示す斜視図である。また、図３は割岩工具の楔部材および羽根部材の先端部の構成を示す図である。これらの図面に記載された割岩工具１は、本発明に係る割岩工具の第１実施形態に相当する。これらの図面のうち図３において、（ａ）楔部材１４が削孔形成方向Ｚに押し込まれた状態を示し、（ｂ－１）～（ｂ－４）は削孔形成方向Ｚにおいて互いに異なる位置での楔部材および羽根部材の断面図である。この割岩工具１では、羽根部材１２、１３は、楔部材１４の中心軸１４ｃ（図１）を通過して自由面２２と直交する仮想線ＶＬ（図１）を含むＸＺ平面に対して対称な形状を有している。そこで、羽根部材１１の構成を説明するのに続いて、羽根部材１２の構成を以下に説明する一方で、羽根部材１３の各部については相当符号を付して説明を省略する。

【0015】

羽根部材１１は、フランジ部１１ｂと、フランジ部１１ｂの下面から削孔形成方向Ｚと平行な方向に延びる先端部１１ａとを有している。図２に示すように、フランジ部１１ｂは先端部１１ａよりも十分に大きな平面サイズを有している。より具体的には、フランジ部１１ｂは削孔２１の表面周囲に係合可能な平面サイズを有するのに対し、先端部１１ａは削孔２１よりも小さな平面サイズを有している。この点については、後で説明する羽根部材１２、１３についても同様である。

【0016】

先端部１１ａのうち削孔２１の内壁と対向する面、つまり反自由面方向（－Ｙ）側の面は、削孔形成方向Ｚに沿った円弧面を基本形状として構成されており、後述するように削孔２１の内壁を押圧する押圧面として機能する。なお、ここでの円弧面とはその断面が厳密に円の一部である必要はなく、断面が楕円の一部であるような場合も含むものとする。また、先端部１１ａでは円弧面（押圧面）と反対側、つまり羽根部材１２、１３と対向する側に傾斜面が形成されている。この傾斜面は削孔形成方向Ｚに進むにしたがって羽根部材１２、１３に近づくように仕上げられている。

【0017】

羽根部材１２は、フランジ部１２ｂと、フランジ部１２ｂの下面から削孔形成方向Ｚと平行な方向に延びる先端部１２ａとを有している。先端部１２ａのうち削孔２１の内壁と対向する面、つまり自由面方向（＋Ｙ）側の面は、削孔形成方向Ｚに沿った円弧面を基本形状として構成されており、後述するように削孔２１の内壁を押圧する押圧面として機能する。また、先端部１２ａでは円弧面（押圧面）と反対側、つまり羽根部材１１と対向する側に傾斜面が形成されている。この傾斜面は削孔形成方向Ｚに進むにしたがって羽根部材１１に近づくように仕上げられている。羽根部材１３も羽根部材１２と同様に構成されている。ただし、羽根部材１２、１３では、その先端部１２ａ、１３の円弧面は先端部１１ａの円弧面の半分となっている。そして、割岩処理時には、羽根部材１２、１３の傾斜面が先端部１１ａの傾斜面と向かい合うように配置された状態で、羽根部材１１～１３の先端部１１ａ～１３ａがそれぞれ削孔２１の第１内部空間２１１ないし第３内部空間２１３に挿入される。また、こうして羽根部材１１～１３の先端部１１ａ～１３ａが削孔２１に挿入されることで、削孔形成方向Ｚに向けて先細り形状、より具体的には倒立三角錐台形状の第４内部空間２１４が形成される。

【0018】

この先細り形状の第４空間２１４に、この第４空間２１４に嵌まり込むように倒立三角錐台形状に仕上げられた楔部材１４が圧入される。この楔部材１４の先端部１４ａは、Ｚ方向に直交する断面において三角形状を有し、先端に向かうにしたがって楔部材１４の中心軸１４ｃ（図１）に沿って上記三角形状は一定の割合で縮小している。より詳しくは、図３に示すように、先端部１４ａは、それぞれ羽根部材１１～１３にそれぞれ摺動可能な３つの摺動面１４１～１４３を有するとともに、削孔形成方向Ｚに進むにしたがって摺動面１４１が自由面側に傾斜するとともに摺動面１４２、１４３が摺動面１４１側に傾斜するように仕上げられている。このため、削孔形成方向Ｚへの楔部材１４の移動に伴い、羽根部材１１はその位置を移動させることなく楔部材１４の摺動面１４１と相対的に摺動しながら羽根部材１１で削孔２１の内壁を（－Ｙ）方向に押圧する。また、羽根部材１２は楔部材１４の摺動面１４２と摺動しながら第２方向Ｄ２に移動して削孔２１の内壁を第２方向Ｄ２に押圧するとともに、羽根部材１３は楔部材１４の第３摺動面１４３と摺動しながら第３方向Ｄ３に移動して削孔２１の内壁を第３方向Ｄ３に押圧する。ここで、第２方向Ｄ２とは、図１の部分拡大図に示すように、削孔形成方向Ｚの反対側から削孔２１を見たときに、仮想線ＶＬに対し、第１方向Ｘの一方側（＋Ｘ）に所定角度θだけ傾斜した方向を意味している。また、第３方向Ｄ３とは、図１の部分拡大図に示すように、削孔形成方向Ｚの反対側から削孔２１を見たときに、仮想線ＶＬに対し、第１方向Ｘの他方側（－Ｘ）に所定角度θだけ傾斜した方向を意味している。なお、角度θは楔部材１４に設けられた摺動面１４１～１４３およびそれらに摺接する傾斜面の設定に対応している。また、本実施形態では、仮想線ＶＬ（図１）を含むＸＺ平面に対して対称な形状を有する羽根部材１２、１３を用いているため、角度θの大きさは同一であるが、形状を相互に相違させることで、第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３を調整してもよいことはいうまでもない。

【0019】

上記楔部材１４の圧入を行うためのブレーカ３は、図１に示すように油圧パワーショベル等の建設車両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。このため、オペレータが建設車両５の操作レバーなどを操作してアーム５１の位置や角度などを制御することでブレーカ３の位置および姿勢に制御可能となっている。

【0020】

このように構成された割岩工具１では、図１に示すように、羽根部材１１～１３の先端部１１ａ～１３ａが削孔２１に挿入されるとともに、楔部材１４の先端部１４ａが羽根部材１１～１３の傾斜面で囲まれた第４内部空間２１４に挿入される。これによって割岩処理の準備が完了する。その後で、ブレーカ３のピストンで楔部材１４の後端部が打撃されて楔部材１４の先端部が削孔形成方向Ｚに圧入される。すると、図３に示すように、楔部材１４が削孔２１に沿って挿入移動される。これに伴って羽根部材１２、１３が、同図中の矢印ＡＲ２、ＡＲ３に示すように、それぞれ削孔２１内で第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３に移動して削孔２１の内壁を押圧する。これによって、第１方向Ｘにおいて広範囲にわたって亀裂が導入され、削孔２１から自由面２２に向かう被破砕領域Ｒを効率的に割岩することができる。上記割岩工具１を用いることで非特許文献１に記載された破砕方法の効率を高めることができる。

【0021】

このよう構成された割岩工具１において、羽根部材１１およびその先端部１１ａがそれぞれ本発明の「第１羽根部材」および「第１先端部」の一例に相当している。羽根部材１２およびその先端部１２ａがそれぞれ本発明の「第２羽根部材」および「第２先端部」の一例に相当している。羽根部材１３およびその先端部１３ａがそれぞれ本発明の「第３羽根部材」および「第３先端部」の一例に相当している。楔部材１４の先端部１４ａが本発明の「第４先端部」の一例に相当し、その摺動面１４１～１４３がそれぞれ本発明の「第１摺動面」、「第２摺動面」および「第３摺動面」の一例に相当している。

【0022】

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、倒立三角錐台形状に仕上げられた楔部材１４を用いているが、楔部材１４の形状は倒立三角錐形状であってもよい。

【0023】

また、上記実施形態では、本発明の「第１摺動面」に相当する摺動面１４１が削孔形成方向Ｚに進むにしたがって自由面２２側に近づくように傾斜した傾斜面となっているが、楔部材１４が削孔形成方向Ｚに押し込まれたとき、羽根部材１１はその位置に止まったまま、羽根部材１２、１３が自由面２２側に移動する。したがって、図４に示すように、摺動面１４１が削孔形成方向Ｚと平行な平面に仕上げてもよい（割岩工具の第２実施形態）。この点については、後で説明する第３実施形態においても同様である。

【0024】

また、上記割岩工具１では、摺動面１４１～１４３は相互に接続され、楔部材１４の先端部１４ａは三角錐形状または三角錐台形状に仕上げられているが、楔部材１４の先端部１４ａの形状はこれに限定されるものではなく、削孔形成方向Ｚに進むにしたがって摺動面１４２および第３摺動面１４３が摺動面１４１側に傾斜するような先細り形状に仕上げてもよい（第３実施形態）。

【0025】

図５は本発明に係る割岩工具の第３実施形態の構成を示す斜視図である。また、図６は図５に示す割岩工具の楔部材および羽根部材の先端部の構成を示す図である。第３実施形態に係る割岩工具１は、以下の２点で特許文献１ないし特許文献３に記載の割岩工具（以下「従来工具」という）と相違している。第１点目は、第１実施形態および第２実施形態と同様に、３つの羽根部材１１～１３が設けられている点である。そして、楔部材１４の削孔形成方向Ｚへの圧入に伴って羽根部材１２、１３をそれぞれ第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３に移動させために、特許文献１ないし特許文献３に記載の割岩工具で採用した楔部材に対して摺動面１４２、１４３を設けられている点である。なお、その他の構成は基本的に従来工具と同一である。

【0026】

このような構成上の相違点を有する第３実施形態では、図６中の矢印ＡＲ２、ＡＲ３に示すように、削孔２１に沿った削孔形成方向Ｚへの楔部材１４の移動に伴い、羽根部材１２が楔部材１４の摺動面１４２と摺動しながら第２方向Ｄ２に移動して削孔２１の内壁を押圧するとともに、羽根部材１３が楔部材１４の摺動面１４３と摺動しながら第３方向Ｄ３に移動して削孔２１の内壁を押圧する。このため、第１実施形態および第２実施形態と同様に、第１方向Ｘにおいて広範囲にわたって亀裂が導入され、削孔２１から自由面２２に向かう被破砕領域Ｒを効率的に割岩することができる。上記割岩工具１を用いることで非特許文献１に記載された破砕方法の効率を高めることができる。

【0027】

また、上記実施形態では、３つの羽根部材１１～１３が相互に独立しているが、例えば図７に示すように、特許文献１ないし特許文献３と同様、連結機構１５によって羽根部材１１～１３を相互に連結してもよい。より詳しくは、羽根部材１１に対してバネ部材１５１、１５２により羽根部材１２、１３をそれぞれ連結するとともに、羽根部材１２、１３をバネ部材１５３により相互に連結してもよい（第４実施形態）。なお、図７に示す割岩工具１では、特許文献１や特許文献３に記載の従来工具と同様に、各バネ部材１５１～１５３は１段構成であるが、特許文献２に記載の従来工具と同様に、上下２段構成のバネ部材１５１～１５３により連結してもよい。より詳しくは、羽根部材１１に対し、削孔形成方向Ｚにおいて上下に配置された２つのバネ部材１５１により羽根部材１２を相互に連結し、削孔形成方向Ｚにおいて上下に配置された２つのバネ部材１５２により羽根部材１３を相互に連結し、さらに削孔形成方向Ｚにおいて上下に配置された２つのバネ部材１５３により羽根部材１２、１３を相互に連結してもよい。

【0028】

また、上記実施形態では、楔部材１４の後端部に外力（図３、図４、図６中の白抜き矢印）を与えて楔部材１４を削孔形成方向Ｚに移動させるために、ブレーカ３のピストンで楔部材１４の後端部を打撃しているが、外力の印加手段としては、これに限定されず、例えば油圧シリンダを用いることができる。つまり、油圧シリンダにより楔部材１４を削孔形成方向Ｚに押圧するように構成してもよい。

【0029】

さらに、上記実施形態では、第１内部空間２１１に第１羽根部材１１に配置する一方、削孔２１のうち第１内部空間２１１よりも自由面側、つまり（＋Ｙ）方向側に２つの羽根部材１２、１３を配置しているが、第１内部空間２１１よりも自由面側に３つ以上の羽根部材を配置し、全羽根部材に囲まれた第４内部空間に楔部材１４の先端部１４１を圧入することで、自由面側の羽根部材が互いに異なる方向に移動し、削孔２１の内壁を押圧するように構成してもよい。例えば羽根部材１２、１３の間に別の羽根部材を追加し、先端部１４１の圧入によって羽根部材１２、１３および別の羽根部材がそれぞれ第２方向Ｄ２、第３方向Ｄ３および（＋Ｙ）方向に移動して被破砕領域Ｒに亀裂を導入するように構成してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0030】

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を割岩する割岩工具全般および当該工具を用いて被破砕物を破砕する破砕技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0031】

１…割岩工具
２…被破砕物
１１…（第１）羽根部材
１１ａ…（第１）先端部
１２…（第２）羽根部材
１２ａ…（第２）先端部
１３…（第３）羽根部材
１３ａ…（第３）先端部
１４…楔部材
２１…削孔
２２…自由面
１４１…（第１）摺動面
１４２…（第２）摺動面
１４３…（第３）摺動面
２１１…第１内部空間
２１２…第２内部空間
２１３…第３内部空間
２１４…第４内部空間
Ｄ２…第２方向
Ｄ３…第３方向
Ｒ…被破砕領域
ＶＬ…仮想線
Ｘ…第１方向
Ｚ…削孔形成方向

【要約】

【課題】削孔から自由面に向かう被破砕領域に対して亀裂を広範囲に導入する。
【解決手段】削孔に挿入された第１羽根部材ないし第３羽根部材に挟まれた第４内部空間に対して楔部材の第４先端部が挿入される。第４先端部は、それぞれ第１羽根部材、第２羽根部材および第３羽根部材に摺動可能な第１摺動面、第２摺動面および第３摺動面を有するとともに、削孔形成方向に進むにしたがって第２摺動面および第３摺動面が第１摺動面側に傾斜するような先細り形状を有する。削孔に沿った削孔形成方向への楔部材の移動に伴い、第２羽根部材は楔部材の第２摺動面と摺動しながら第２方向に移動して削孔の内壁を押圧するとともに、第３羽根部材は楔部材の第３摺動面と摺動しながら第３方向に移動して削孔の内壁を押圧する。このように自由面側の削孔内壁面を互いに異なる２つの方向から押圧することで、削孔から自由面に向かう被破砕領域に亀裂が導入される。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】