(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
削孔が形成された岩盤に対して、その削孔の内壁を押圧することで前記岩盤を破砕する岩盤破砕装置において、
前記岩盤に当接する当接部を支点とし、前記削孔に挿入可能でしかも前記削孔の内壁を押圧可能となっている第１端部を作用点とし、前記当接部からの距離が前記当接部から前記第１端部までの距離よりも長い位置にあって外力が付加可能となっている第２端部を力点とするてこの構造を有する破砕具と、
前記破砕具の前記第２端部に取り付けられて、てこの作用により前記第１端部が前記削孔の内壁を押圧するように前記第２端部に外力を付加する外力付加手段と
を備えたことを特徴とする岩盤破砕装置。
【請求項２】
前記破砕具は、前記第１端部と前記第２端部との間に屈曲部を有する略へ字状または略Ｌ字状の棒状部材である請求項１記載の岩盤破砕装置。
【請求項３】
前記破砕具は、前記屈曲部を挟んで前記第１端部側と前記第２端部側とを継合する補強部材をさらに備える請求項２記載の岩盤破砕装置。
【請求項４】
前記破砕具は、前記当接部に設けられて前記削孔の周囲の岩盤と係合する半球状の係合部材をさらに備える請求項１ないし３のいずれかに記載の岩盤破砕装置。
【請求項５】
前記破砕具は、本体と、前記本体の先端に対して着脱自在に形成され、前記本体の先端に装着されて前記第１端部を構成する先端部とを備える請求項１ないし４のいずれかに記載の岩盤破砕装置。
【請求項６】
岩盤に削孔を形成する削孔形成工程と、
前記岩盤に当接する当接部を支点とし、前記削孔に挿入可能でしかも前記削孔の内壁を押圧可能となっている第１端部を作用点とし、前記当接部からの距離が前記当接部から前記第１端部までの距離よりも長い位置にあって外力が付加可能となっている第２端部を力点とするてこの構造を有する、破砕具の前記第１端部を前記削孔に挿入する挿入工程と、
前記第２端部に前記外力を付加することで、てこの作用により前記第１端部を前記削孔の内壁に押圧させて前記岩盤を破砕する押圧工程と
を備えたことを特徴とする岩盤破砕工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、岩盤に形成された削孔に挿入されて、その削孔内の内壁面を押圧することにより岩盤を破砕する岩盤破砕装置および岩盤破砕工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
岩盤掘削作業を効率的に行うためには、できるだけ自由面を多くすることが望ましい。そこで、従来より心抜き発破を行い、心抜き部分を順次切り広げる工法が採用されている。なお、この明細書では、岩盤に心抜き部分を形成する作業を「心抜き作業」と称している。
【０００３】
しかしながら、市街地近辺での岩盤掘削作業では、基本的に発破を使用することが極めて困難であることから、上記心抜き作業を次のようにして行っている。例えば、特許文献１に記載の発明では、削岩機などの穿孔機械によって削孔を形成し、その削孔内に楔状拡開具を打設することにより、削孔の周囲に亀裂を発生させている。そして、亀裂が発生した削孔の周辺をリッパーやブレーカなどの破砕装置を用いて削孔を広げることで心抜き部分を形成している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４７１６０号公報（第２頁、第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記リッパーによる破砕は、工具の先端部である爪状の刃先を削孔内の岩盤に貫入させるとともに牽引する必要から大きな力（貫入力ならびに牽引力）を要し、ブルドーザなどの大型の重機車両の導入が不可欠である。その結果、大型の重機車両を導入可能な作業現場でしか上記心抜き作業を実施することができないという問題がある。
【０００６】
一方で、上記ブレーカによる破砕は作業現場が限定されることはないが、掘削しようとする岩盤全体を打撃による衝撃で粉砕するものであるため、岩盤破砕に長時間を要する。さらに、作業時に発生する粉塵や被削物などが心抜き部分に入り込んで心抜き作業を遅延させてしまう。特に大きな心抜き部分を形成する場合には、著しく作業効率を劣化させてしまうという問題がある。また、ブレーカによる破砕は、別に破砕に伴う騒音も問題となる。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、岩盤に形成された削孔を利用して岩盤を破砕することのできる小型で作業効率の良い岩盤破砕装置および岩盤破砕工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】
この発明にかかる岩盤破砕装置は、削孔が形成された岩盤に対して、その削孔の内壁を押圧することで前記岩盤を破砕する岩盤破砕装置において、上記目的を達成するため、前記岩盤に当接する当接部を支点とし、前記削孔に挿入可能でしかも前記削孔の内壁を押圧可能となっている第１端部を作用点とし、前記当接部からの距離が前記当接部から前記第１端部までの距離よりも長い位置にあって外力が付加可能となっている第２端部を力点とするてこの構造を有する破砕具と、前記破砕具の前記第２端部に取り付けられて、てこの作用により前記第１端部が前記削孔の内壁を押圧するように前記第２端部に外力を付加する外力付加手段とを備えている。
【０００９】
このように構成された発明では、破砕具がてこの構造を有しているため、岩盤と当接する当接部を支点とし、外力付加手段によって第２端部（力点）に外力が付加されることで、削孔に挿入された第１端部が作用点となって、てこの作用により削孔の内壁を押圧して岩盤を破砕する。しかも外力が付加される第２端部（力点）の当接部（支点）からの距離は、当接部から第１端部（作用点）の距離よりも長いので、破砕具に付加される外力に比べて大きな押圧力を削孔の内壁に与えることができる。このため、大きな外力を必要とすることなく、効果的に岩盤を破砕することができ、装置の小型化が可能となる。これにより、大型の重機車両の導入が困難な状況においても岩盤を破砕することができるので、作業現場が限定されることがなく、汎用性を高めている。しかも、てこの作用を利用して削孔の内壁を押圧することにより効率良く岩盤を破砕することができるため、岩盤全体を粉砕するブレーカに比べて、岩盤破砕にかかる作業時間を短縮することができる。
【００１０】
ここで、破砕具は、第１端部と第２端部との間に屈曲部を有する略へ字状または略Ｌ字状の棒状部材であることが望ましい。というのも、例えば、破砕具の形状を略Ｌ字状に屈曲した棒状部材とした場合には、破砕具の第１端部を削孔に挿入したときに、第２端部（棒状部材の長手方向）は削孔の形成方向と略垂直な配置関係となる。したがって、第２端部に付加する外力の付加方向（棒状部材の長手方向に対してほぼ垂直方向）を削孔の形成方向と略平行とすることができる。これにより、削孔が形成された岩盤表面に占める岩盤破砕装置の占有面積を小さくすることができる。そのため、作業スペースが限定されることがない。
【００１１】
また、破砕具は、屈曲部を挟んで第１端部側と第２端部側とを継合するように棒状部材に沿って補強部材をさらに備えるようにしてもよい。これにより、破砕具に過大な力が加わる場合においても、破砕具の変形を防止することができる。
【００１２】
また、破砕具は、当接部に設けられて削孔の周囲の岩盤と係合する半球状の係合部材をさらに備えるようにしてもよい。これにより、係合部材が削孔の周囲の岩盤と係合して、当接部（支点）の位置ずれを防止することができる。しかも、係合部材を半球状とすることで、係合部材を支点とする破砕具の回動を阻害することがない。つまり、係合部材を支点として、第２端部（力点）に付加される外力によって、破砕具がスムーズに回動して、第１端部（作用点）が削孔の内壁を押圧する。そのため、破砕具の第２端部（力点）に付加される外力をてこの作用によって第１端部（作用点）を介し、削孔の内壁に効率良く伝達させることができる。
【００１３】
また、破砕具は、本体と、本体の先端に対して着脱自在に形成され、本体の先端に装着されて第１端部を構成する先端部とを備えるようにしてもよい。これにより、破砕の目的に応じて先端部のみを適宜交換することができる。例えば、削孔の形状（削孔の径、削孔の深さ等）、破砕しようとする岩盤の重量を考慮して先端部の径、長さ等を変更することができる。また、先端部が岩盤破砕により変形、磨耗した場合であっても破砕具全体を交換することなく、先端部のみを交換することによって、メンテナンスの経済性と利便性を向上させることができる。
【００１４】
この発明にかかる岩盤破砕工法は、上記目的を達成するため、岩盤に削孔を形成する削孔形成工程と、前記岩盤に当接する当接部を支点とし、前記削孔に挿入可能でしかも前記削孔の内壁を押圧可能となっている第１端部を作用点とし、前記当接部からの距離が前記当接部から前記第１端部までの距離よりも長い位置にあって外力が付加可能となっている第２端部を力点とするてこの構造を有する、破砕具の前記第１端部を前記削孔に挿入する挿入工程と、前記第２端部に前記外力を付加することで、てこの作用により前記第１端部を前記削孔の内壁に押圧させて前記岩盤を破砕する押圧工程とを備えている。
【００１５】
このように構成された発明では、岩盤に形成された削孔に破砕具の第１端部を挿入させて、当接部を支点とし、当接部からの距離が当接部から第１端部までの距離よりも長い位置にある第２端部に外力を付加しているので、てこの作用によって破砕具に付加される外力に比べて大きな押圧力を削孔の内壁に与えることができる。このため、岩盤を容易に、しかも効率良く破砕することができる。
【００１６】
また、大きな外力を必要とすることなく、岩盤を破砕することができるため、装置の小型化が可能となる。そのため、大型の重機車両を導入することが困難な作業現場においても、岩盤を破砕することができ、岩盤破砕ならびに岩盤破砕を伴う作業の適用範囲を拡大している。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、この発明によれば、破砕具がてこの構造を有しているため、岩盤と当接する当接部を支点として、力点となる第２端部に外力が付加されることで、第１端部が作用点となって、てこの作用により削孔の内壁を押圧する。しかも、第２端部（力点）の当接部（支点）からの距離は、第１端部（作用点）から当接部までの距離に比べて長いので、第２端部（力点）に付加される外力に比べて大きな押圧力を第１端部（作用点）を介して削孔の内壁に与えることができ、容易に岩盤を破砕することができる。このように、てこの作用を利用することで大きな外力を必要とすることなく、効率良く岩盤を破砕することができるため、装置の小型化が可能となる。これにより、大型の重機車両の導入が困難な作業現場においても岩盤を破砕することができるので、作業現場が限定されることがなく、汎用性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、この発明にかかる岩盤破砕装置の一実施形態を示す図である。また、図２は、図１の岩盤破砕装置の部分構成を示す分解組立斜視図である。この岩盤破砕装置は、岩盤Ｒに形成された削孔１の内壁１１を押圧することで岩盤Ｒを破砕する装置である。
【００１９】
この岩盤破砕装置は破砕具２を備えており、破砕具２は削孔１の内径よりも小さな外径を有する棒状部材で形成されている。棒状部材は略へ字状に屈曲した屈曲部２ａ（例えば、屈曲角が１２０°）を有している。棒状部材としては、例えば、鋼鉄製の丸棒などを使用することができる。
【００２０】
破砕具２は、支点として岩盤Ｒと当接する当接部２ｂと、削孔１内に挿入可能であるとともに、作用点として削孔１の内壁１１を押圧可能となっている第１端部２ｃと、力点として駆動ユニット３（後述）により外力Ｆ１が付加可能に構成されている第２端部２ｄとを有するてこの構造となっている。しかも、第２端部２ｄ（力点）の当接部２ｂ（支点）からの距離は、当接部２ｂから第１端部２ｃ（作用点）までの距離に比べて長くなっている。そのため、第２端部２ｄに外力Ｆ１が付加されることで、てこの作用により第１端部２ｂを介して外力Ｆ１に比べて大きな押圧力Ｆ２（＞Ｆ１）を削孔１の内壁１１に与えることができる。
【００２１】
破砕具２は、図２に示すように、本体２１と、本体２１の先端に対して着脱自在に形成される先端部２２とを備えている。この先端部２２は、本体２１の先端に装着されて第１端部２ｃを構成している。本体２１は、その先端に先端部２２側にいくにしたがって外径が減少する円錐台状の突出部２１１を有している。一方、先端部２２には、本体２１側に本体２１の突出部２１１の形状に対応して孔２２１が穿設されている。そのため、本体２１の突出部２１１を先端部２２の孔２２１に挿入させることで先端部２２を本体２１に嵌合可能となっている。なお、先端部２２の孔２２１の底部にはゴム等の緩衝材２２２が配設されている。これにより、先端部２２の本体２１からの着脱による先端部２２ならびに本体２１の嵌合部分の磨耗を防止している。また、先端部２２の側面には貫通孔２２２、２２３が、本体２１の突出部２１１の側面には貫通孔２１２がそれぞれ形成されており、ピン２２４を貫通孔２２２、２１２、２２３に挿通することで先端部２２を本体２１に固着可能となっている。ここで、ピン２２４の先端はナット２２５と螺合可能となっており、ピン２２４を貫通孔２２２、２１２、２２３に挿通した後にナット２２５を締結させることでピン２２４の抜けによる本体２１からの先端部２２の落下を防止している。
【００２２】
破砕具２には、棒状部材に沿って屈曲部２ａを挟んで第１端部２ｃ側と第２端部２ｄ側とを継合する補強部材２３が取り付けられている。これにより、破砕具２に過大な力が加わった場合においても、破砕具２の変形を防止することができる。なお、この実施形態では、補強部材２３を破砕具２の両側に取り付けているが、破砕具２の強度を保持できるようであれば、補強部材２３の取り付けをどちらか一方（例えば、破砕具２の屈曲側、すなわち岩盤Ｒ側のみ）としたり、補強部材２３の取り付け自体を不要とすることもできる。
【００２３】
また破砕具２は、当接部２ｂに削孔１の周囲の岩盤Ｒと係合する半球状の係合部材２４を備えている。これにより、係合部材２４が削孔１の周囲Ｒの岩盤と係合して、当接部２ｂ（支点）の位置ずれを防止することができる。しかも係合部材２４は半球状であるため、削孔１の周囲の岩盤Ｒと係合しながらも、支点として該支点周りに破砕具２を回動させることが可能である。そのため、第２端部（力点）に付加される外力Ｆ１をてこの作用によって第１端部２ｃ（作用点）を介し、削孔１の内壁１１に効率良く伝達させることができる。ここで、係合部材２４は溶接などにより本体２１に固着されているが、係合部材２４は溶接に限らず、当初から本体２１と一体成型したものを用いてもよい。なお、この実施形態では、係合部材２４を本体２１に設けているが、先端部２２に設けるようにしてもよい。
【００２４】
破砕具２の第２端部２ｄには駆動ユニット３と連結するための連結部２５が設けられている。駆動ユニット３は、連結部２５を介して破砕具２と連結されて、第２端部２ｄに外力Ｆ１を付加することが可能である。駆動ユニット３は、油圧式のジャッキ３１と、油圧ジャッキ３１を支持する支持台３２とで構成されている。油圧ジャッキ３１の上端は連結部２５を介して破砕具２に回動自在に連結されている。そのため、破砕具２の傾きに応じて油圧ジャッキ３１のピストンの伸縮方向（外力Ｆ１の付加方向）を変更可能となっている。また、油圧ジャッキ３１の下端には球状の摺動部材３１ａが設けられるとともに、該摺動部材３１ａが支持台３２の上面に設けられた凹部３２ａに挿入されている。そのため、油圧ジャッキ３１のピストンの伸縮に応じて、摺動部材３１ａが凹部３２ａ上を摺動することによって、破砕具２に効率良く外力Ｆ１を付加できるように油圧ジャッキ３１の傾きが調整される。このように、この実施形態では、駆動ユニット３が本発明の「外力付加手段」に相当する。
【００２５】
また、駆動ユニット３を岩盤Ｒ上に設置する際に、支持台３２と岩盤Ｒとの間に間隙が生じる場合は、駆動ユニット３の支持台３２と岩盤Ｒとの間にスペーサ４を挿入することで間隙を補填することができる。スペーサ４は、高さが互いに異なる鋼材（例えば、Ｈ鋼）を適宜組み合わせて積み上げることによって、所望の高さに調整可能に構成されている。これにより、駆動ユニット３がスペーサ４を介して岩盤Ｒと固定される。なお、スペーサ４は鋼材に限らず、駆動ユニット３の伸縮による加重に耐え得るものであれば、材質は問わない。
【００２６】
次に、上記のように構成された岩盤破砕装置の動作について、図３を参照しつつ説明する。
【００２７】
まず最初に、図３（ａ）に示すように、削岩機などの穿孔装置６を用いて岩盤Ｒに削孔１を形成する（削孔形成工程）。削孔１の形成は、穿孔装置６のロッド６１の先端に取り付けられた削孔ビット６２を回転・スライドさせることにより行われる。
【００２８】
次に、図３（ｂ）に示すように、岩盤破砕装置を岩盤Ｒ上にセットする。具体的には、破砕具２の第１端部２ｃを形成した削孔１内に挿入する（挿入工程）。そして、当接部２ｂを構成する係合部材２４を削孔１の周囲の岩盤Ｒと係合させるとともに、駆動ユニット３を固定するために支持台３２と岩盤Ｒとの間にスペーサ４を挿入する。勿論、支持台を岩盤Ｒ上にそのまま設置することができる場合（支持台３２と岩盤Ｒとの間に間隙が生じない場合）にはスペーサ４は不要である。
【００２９】
ここで、破砕具２は略へ字状に屈曲しているので、破砕具２に連結される駆動ユニット３ならびにスペーサ４を削孔１の形成方向（この実施形態では、鉛直方向）とほぼ平行に配設することができる。これにより、削孔１が形成された岩盤表面ＲＳに占める岩盤破砕装置の占有面積を小さくすることができる。
【００３０】
この状態で、図３（ｃ）に示すように、油圧ジャッキ３１を駆動して破砕具２の第２端部２ｄに外力Ｆ１を付加する。すると、当接部２ｂを支点として、てこの作用により第１端部２ｃが削孔１の内壁１１を押圧して岩盤Ｒを破砕する（押圧工程）。このとき、当接部２ｂから第２端部２ｄまでの距離は、当接部２ｂから第１端部２ｃまでの距離に比べて長いため、第１端部２ｃが削孔１の内壁を押圧する押圧力Ｆ２は外力Ｆ１よりも大きくなる。そのため、岩盤Ｒを容易に、しかも効果的に破砕することができる。
【００３１】
以上のように、この実施形態によれば、破砕具２はてこの構造を有しているため、岩盤Ｒと当接する当接部２ｂを支点として、力点となる第２端部２ｄに外力Ｆ１を付加することで、てこの作用により第１端部２ｃが削孔１の内壁１１を押圧する。しかも、当接部２ｂから第２端部２ｄ（力点）距離は、当接部２ｂから第１端部２ｃ（作用点）までの距離に比べて長いので、第２端部２ｄ（力点）に付加される外力Ｆ１に比べて第１端部２ｃ（作用点）が削孔１の内壁を押圧する押圧力Ｆ２は大きくなる。そのため、岩盤Ｒを容易に、しかも効率良く破砕することができる。さらに、大きな外力Ｆ１を必要とすることなく、岩盤Ｒを破砕することができるので、装置の小型化が可能となる。これにより、大型の重機車両の導入が困難な作業現場においても岩盤を破砕することができ、岩盤破砕作業の汎用性を高めることができる。また、てこの作用を利用して削孔の内壁を押圧することにより効率良く岩盤を破砕することができるため、岩盤全体を粉砕するブレーカに比べて、岩盤の破砕にかかる作業時間を短縮することができる。さらに、騒音についても低減することができる。
【００３２】
また、この実施形態によれば、破砕具２を略へ字状に屈曲させているので、駆動ユニット３ならびにスペーサ４を削孔の形成方向とほぼ平行に配設することができ、岩盤破砕装置が占める岩盤表面ＲＳ上の占有面積を小さくすることができる。そのため、岩盤破砕装置の汎用性をさらに高めている。
【００３３】
また、この実施形態によれば、先端部２２を適宜本体２１から着脱することができるため、破砕の目的に応じて先端部２２を交換することができる。例えば、削孔１の形状（削孔の径、削孔の深さ等）に応じて先端部２２の径、長さ等を変更することができる。また、先端部２２が岩盤破砕により変形、磨耗した場合であっても、破砕具２全体を交換することなく、先端部２２のみを本体２１から着脱して交換することによって、メンテナンスを容易にしている。
【００３４】
以上のように、本発明にかかる岩盤破砕装置は、優れた汎用性を有しているため、大型の重機車両の導入が困難な作業現場においても効率良く岩盤を破砕することができる。そのため、作業スペースが限定された現場においても、柔軟に対応することができる。例えば、心抜き部分を形成しようとする岩盤Ｒに障壁が存在する場合においても、本発明にかかる岩盤破砕装置を適用することで心抜き作業を行うことができる。
【００３５】
図４および図５は、同岩盤破砕装置を用いた心抜き作業手順の一例を示している。具体的には心抜き部分を形成する岩盤Ｒの近傍に岩壁ＲＷなどの障壁が存在する現場における心抜き作業手順を示している。この心抜き作業は、穿孔工程と、割岩工程と、１次破砕工程と、２次破砕工程とを有している。この心抜き作業においては、同岩盤破砕装置を２次破砕工程に使用する。
【００３６】
まず最初に、削岩機を用いて岩盤Ｒに削孔１００を形成する（穿孔工程）。削孔１００の形成方法は、図３（ａ）と同様である。ここでは、後述する割岩装置７によって岩盤Ｒの割岩を行うため、割岩装置７の外径よりも大きな内径を有する削孔１００を形成する必要がある。
【００３７】
そして、図４に示すように、例えば、特許第３１９７５４８号公報に記載されているような割岩装置７によって岩盤表面ＲＳに向けて岩盤Ｒに亀裂ＣＲを形成する（割岩工程）。この割岩装置７は、鋼棒７１を中心として第１楔部材７２の上半球面上に放射状に配置された複数の可動片７３の当接部位７３１を引抜方向（−Ｘ）と鋭角をなす方向で、かつ岩盤表面ＲＳに向けて移動させることによって削孔１００の内壁１０１に圧力を与えて亀裂ＣＲを岩盤Ｒに形成している。具体的には、以下に示すように亀裂ＣＲを形成している。
【００３８】
まず、図４（ａ）に示すように、割岩装置７を削孔１００内に挿入させる。ついで、鋼棒７１に対して鋼管７５を遊嵌し、その鋼管先端部を第２楔部材７４の上方端面に当接させた後、ナット７６を（＋Ｘ）方向に送り込むことによって鋼管７５で第２楔部材７４を（＋Ｘ）方向に押し遣り、各可動片７３を削孔１００の内壁面１０１に向けて移動させる。
【００３９】
次に、図４（ｂ）に示すように、中空ジャッキ（図示省略）を駆動して鋼棒７１を引抜方向（−Ｘ）へ移動させて、鋼棒７１の先端部に取り付けられた第１楔部材７２を一体的に引抜方向（−Ｘ）に移動させる。すると、第１楔部材７２の移動とともに各可動片７３が引抜方向（−Ｘ）に移動しながら、第１楔部材７２の上半球面上を傾斜方向に摺動することとなり、各可動片７３の当接部位７３１は鋼棒７１の引抜方向（−Ｘ）と鋭角をなす方向で、かつ岩盤表面ＲＳに向けて移動して削孔１００の内壁１０１に圧力を与えて亀裂ＣＲを形成して岩盤Ｒを割岩する。ここで、複数の可動片７３は鋼棒７１を中心として放射状に配置され、可動片７３が放射状に突出して亀裂ＣＲも放射状に形成されるため、岩盤表面部分のうち削孔１００を中心とする倒立状で、しかも略円錐状の部分ｒが岩盤Ｒから浮き上がった状態となる。つまり、亀裂ＣＲが相互につながり自由面が形成されることとなる。なお、以下の説明の便宜から、当該部分ｒを「表面分離部分」と称する。
【００４０】
つづいて、表面分離部分ｒを、例えば、特開平８−１０５２８８号公報に記載されているような従来より周知の割岩装置によって破砕除去する。表面分離部分ｒは岩盤Ｒから浮き上がった状態にあることから容易に破砕することができる。こうして、図４（ｃ）に示すように、表面分離部分ｒがそっくり除去されて心抜き部分が拡張されて自由面が広がる（１次破砕工程）。
【００４１】
ここで、さらに心抜き部分の表面側を広げる場合には、破砕対象たる岩盤Ｒは表面分離部分ｒのように岩盤Ｒは浮き上がった状態にないことから容易に岩盤Ｒの破砕を行うことができない。そのため、爪状の刃先などをしたリッパーを削孔１００内の内壁１０１に貫入させて大型の重機車両で牽引する必要がある。しかしながら、岩壁ＲＷ側の岩盤Ｒを破砕するためには、岩盤ＲＷ側に向かって牽引しなければならないが、岩盤ＲＷが障害となって重機車両で牽引することは不可能である。
【００４２】
一方で、ブレーカにて岩盤Ｒを破砕することは可能であるが、掘削しようとする岩盤全体を粉砕することから岩盤破砕に長時間を要し作業効率が悪く、また、作業時に発生する粉塵等が心抜き部分に入り込んで心抜き作業を遅延させてしまうという問題がある。さらに、破砕に伴う騒音も問題となる。
【００４３】
そこで、以下に示すようにして本発明にかかる岩盤破砕装置を用いて岩盤Ｒを破砕することにより、心抜き部分の表面側が広げられる。なお、同岩盤破砕装置の動作については、基本的には図３と同様であり、動作の詳細については説明を省略する。
【００４４】
先ず、表面分離部分ｒから所定の距離だけ離れた箇所に削岩機を用いて削孔１を形成する。なお、削孔１の形成方法は、図３（ａ）と同様である。ここで、削孔１と、表面分離部分ｒが破砕除去された後の段差部ＲＤ（削孔１００の周囲の岩盤表面）とで挟まれた岩盤Ｒの表面部分が破砕対象となる。
【００４５】
次に、図５（ａ）に示すように、岩盤破砕装置をセットする。具体的には、図３（ｂ）と同様にして、破砕具２の第１端部２ｃを形成した削孔１内に挿入する。そして、当接部２ｂを構成する係合部材２４を削孔１の周囲の岩盤Ｒと係合させるとともに、駆動ユニット３を固定するために支持台３２と段差部ＲＤとの間にスペーサ４を挿入する。段差部ＲＤと支持台３２との間には表面分離部分ｒが除去された分の高低差が生じているので、鋼材を適宜組み合わせて積み上げることにより所望の高さを得て、駆動ユニット３を固定する。
【００４６】
この状態で、図５（ｂ）に示すように、油圧ジャッキ３１を駆動して破砕具２の第２端部２ｄに外力Ｆ１を付加することで、当接部２ｂを支点として、てこの作用によって第１端部２ｃが削孔１の内壁１１を押圧して、削孔１と段差部ＲＤとで挟まれた岩盤の表面部分が破砕される（２次破砕工程）。このようにして、上記した破砕作業を繰り返すことで削孔１と段差部ＲＤとで挟まれる岩盤部分を順次破砕することで、削孔１００の周囲の岩盤表面が削孔１に至るまで心抜き部分の表面側を広げることができる。さらに、上記した一連の心抜き作業を繰り返すことで、所定の深度まで心抜き部分を拡張していくことができる。
【００４７】
以上のように、この実施形態によれば、削孔の内壁をてこの作用により押圧することで効率良く岩盤を破砕することができるため、心抜き作業を短時間で行うことができる。しかも、大型の重機車両が導入できない作業現場においても、岩盤を破砕することができるため、心抜き作業の適用範囲を拡大することができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、心抜き部分の近傍に岩壁ＲＷなどの障害がある場合の心抜き作業について説明しているが、もちろん、このような障害がない場合においても本発明にかかる岩盤破砕装置を用いることで効率良く心抜き作業を行うことができる。
【００４９】
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、外力付加手段として、油圧ジャッキ３１を用いているが、これ以外の外力付加手段を用いてもよい。例えば、図６に示すように、破砕具２をワイヤ８１で吊り上げることで外力Ｆ１を付加するようにしてもよい。この場合、駆動ユニット３には小型のウィンチまたはクレーンなどを用いることができる。ワイヤ８１の先端にはフック８２が設けられており、破砕具２はフック８２と接続されることでワイヤ８１と連結される。
【００５０】
この実施形態では、破砕具２の第２端部２ｄにフック８２を掛けるための吊孔を有する第１吊部２６が設けられている。なお、第１吊部２６を設けることなしに、補強部材２３に吊孔を直接形成するようにしてもよい。また、破砕具２をセット（破砕具２の第１端部２ｃを削孔１に挿入）するために、破砕具２の重心付近にフック８２を掛けるための吊孔を有する第２吊部２７が設けられている。なお、第１吊部２６と同様に、補強部材２３に吊孔を直接形成するようにしてもよい。
【００５１】
したがって、削孔１に破砕具２をセットする際には、第２吊部２７にフック８２を掛けて破砕具２を安定させて搬送するとともに、第１端部２ｃを削孔１に挿入する。ついで、フック８２を第１吊部２６に掛け替えて、当接部２ｂを構成する係合部材２４を削孔１の周囲の岩盤Ｒに係合させた状態で、ワイヤ８１を吊り上げることで第２端部２ｄに外力Ｆ１を付加する。これにより、上記実施形態と同様にして、てこの作用により、第１端部２ｃが削孔１の内壁を押圧することで、岩盤Ｒを破砕することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、破砕具２に丸棒を使用して断面形状を円形状（環状）としているが、その形状はこれに限定されるものではなく、多角形状であってもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、破砕具２を略へ字状または略Ｌ字状の棒状部材としているが、これに限定されない。例えば、破砕具２として略ト字状の部材を使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
岩盤に形成された削孔に挿入されて、その削孔内の内壁面を押圧することにより岩盤を破砕する岩盤破砕装置および岩盤破砕工法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明にかかる岩盤破砕装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１の岩盤破砕装置の部分構成を示す分解組立斜視図である。
【図３】図１の岩盤破砕装置の動作を説明するための図である。
【図４】図１の岩盤破砕装置を用いた心抜き作業を説明するための図である。
【図５】図１の岩盤破砕装置を用いた心抜き作業を説明するための図である。
【図６】この発明にかかる岩盤破砕装置の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、１００…削孔
２…破砕具
２ａ…（破砕具の）屈曲部
２ｂ…（破砕具の）当接部
２ｃ…（破砕具の）第１端部
２ｄ…（破砕具の）第２端部
１１、１０１…（削孔の）内壁
２１…（破砕具の）本体
２２…（破砕具の）先端部
２３…補強部材
２４…係合部材
Ｆ１…外力
Ｒ…岩盤
【要約】
【課題】  岩盤に形成された削孔を利用して岩盤を破砕することのできる小型で作業効率の良い岩盤破砕装置および岩盤破砕工法を提供する。
【解決手段】  破砕具２は、支点として岩盤Ｒと当接する当接部２ｂと、削孔１内に挿入可能であるとともに、作用点として削孔１の内壁１１を押圧可能となっている第１端部２ｃと、力点として後述する駆動ユニット３により外力Ｆ１が付加可能に構成されている第２端部２ｄとを有するてこの構造となっている。しかも、第２端部２ｄ（力点）の当接部２ｂ（支点）からの距離は、当接部２ｂから第１端部２ｃ（作用点）までの距離に比べて長くなっている。第２端部２ｄに外力Ｆ１を付加すると、当接部２ｂを支点として、てこの作用により第１端部２ｃが削孔１の内壁１１を押圧して岩盤Ｒを破砕する。
【選択図】  図１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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