(57)【要約】【課題】削孔に楔型チゼルが噛み込むのを抑制して楔型チゼルによる破砕作業の効率を高めるとともに破砕処理を安定化させる。【解決手段】前記被保持部が前記チゼル保持部に保持されるとともに前記第１割岩部が前記削孔に挿入された状態で、前記振動部で発生する前記振動方向の振動と、前記破砕装置の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第１方向に押し込まれることによって前記第１割岩部の側面が前記削孔の内壁を前記第１方向と直交する第２方向に押圧して前記削孔の周囲を割岩する。【選択図】図１
2015212511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械により保持される本体部と、被破砕物に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たチゼル保持部とを備える破砕装置に取り付けられて前記被破砕物のうち前記削孔の周囲を割岩する楔型チゼルであって、
前記チゼル保持部に保持される被保持部と、
先端に向かって先細り形状の第１割岩部とを備え、
前記被保持部が前記チゼル保持部に保持されるとともに前記第１割岩部が前記削孔に挿入された状態で、前記振動部で発生する前記振動方向の振動と、前記破砕装置の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第１方向に押し込まれることによって前記第１割岩部の側面が前記削孔の内壁を前記第１方向と直交する第２方向に押圧して前記削孔の周囲を割岩し、
前記第１割岩部の側面のうち、
前記第２方向の一方側で前記削孔の内壁と当接する第１当接面は、前記第１方向と平行に延設されて前記第１方向への押し込み時に前記内壁と接触して前記内壁に倣う倣い面であり、
前記第２方向の他方側で前記削孔の内壁と当接する第２当接面は、前記第２方向における前記第１当接面からの距離が前記第１割岩部の先端で前記削孔の内径よりも短く後端側に進むにしたがって長くなり前記第１割岩部の後端で前記削孔の内径よりも長くなるように傾斜した傾斜面である
ことを特徴とする楔型チゼル。
【請求項２】
請求項１に記載の楔型チゼルであって、
前記第１割岩部と前記被保持部との間に設けられ、前記削孔への押し込みにより前記第１割岩部に続いて側面が前記削孔の内壁を前記第２方向に押圧して前記削孔の周囲を割岩する第２割岩部を有し、
前記第２割岩部の側面のうち、
前記第２方向の一方側で前記削孔の内壁と当接する第３当接面は、前記第１当接面から被保持部側に連続して延設されて前記第２割岩部の前記第１方向への押し込み時に前記内壁と接触して前記内壁に倣う倣い面であり、
前記第２方向の他方側で前記削孔の内壁と当接する第４当接面は、前記第２方向における前記第３当接面からの距離が後端側に進むにしたがって長くなるように傾斜した傾斜面であり、前記第１方向に対する前記第４当接面の傾斜角が前記第１方向に対する前記第２当接面の傾斜角と異なる
楔型チゼル。
【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を押し込んで削孔の周囲を破砕する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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作業には、バックホウ等の作業機械のアームに油圧ブレーカー等の破砕装置を装着し、鋭角に形成されたチゼルの先端部を被破砕物の表面に当接させるとともに、往復動するピストンでチゼルの後端部を打撃することによりチゼルを被破砕物の方向に前進させる。このとき、ピストンでの打撃によって被破砕物の方向に進行する圧縮の応力波が発生し、それが被破砕物に到達して被破砕物を破砕する。この破砕技術では、上記したように圧縮の応力波を用いて岩盤などの破砕を実行しているため、次のような問題があった。まず第１に、被破砕物を破砕する際に大きな打撃音が発生してしまい、特に住宅地に近い現場では当該打撃音は騒音という環境問題を引き起こす場合があった。
【０００３】
また、岩盤などは圧縮応力に対して極めて高い耐力を有しており、圧縮の応力波を用いた従来技術では硬度の高い岩盤や岩石などを容易に破砕することができず、単位時間当たりの破砕除去することができる量は一日当たり４１立方メートル程度に止まっている。このようにエネルギーおよび作業性において非効率な面があり、改善の余地があった。
【０００４】
そこで、本願出願人は、被破砕物を広範囲にわたって効率的に破砕する技術として、先細り形状を有する楔型チゼルを用いた破砕技術を提案してきた（特許文献１ないし４）。これらに記載の発明は、被破砕物に対して削孔を形成し、次のように構成された楔型チゼルの先端を当該削孔に押し込んで削孔の周囲を破砕するものである。この楔型チゼルは、先端端面が削孔の内径よりも小さな第１の外径を有するとともに先端端面から後端に進むにしたがって外径が大きくなり削孔の内径よりも大きな第２の外径となる傾斜面を有している。そして、楔型チゼルの先端を削孔の内部に挿入すると、傾斜面が当接面として削孔の内壁に当接する。その当接状態で往復動するピストンにより楔型チゼルの後端を打撃すると、楔型チゼルは削孔の形成方向、つまり本発明の「第１方向」に相当する方向に押し込まれる。このとき、削孔の周囲では、第１方向と直交する第２方向に引張応力が被破砕物に作用する。その結果、削孔の周囲が破砕される。この本願出願人が提案してきた技術によれば、打撃音を大幅に低下させて現場周辺の環境に配慮した工事を行うことができる。しかも、単位時間当たりに破砕できる量も、一日当たり例えば１８１立方メートル程度にも達し、大容量の被破砕物を短時間で破砕することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６３６２９４号公報
【特許文献２】特許第５１４５５０３号公報
【特許文献３】特許第５１４５５０４号公報
【特許文献４】特許第５３５２８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１ないし４に記載された楔型チゼルや従来より使用されている楔型チゼルはいずれも複数の傾斜面を有しており、楔型チゼルの先端を削孔に挿入すると、２つ以上の傾斜面が削孔の内壁に当接する。さらに、楔型チゼルを削孔に押し込んでいくと、一の当接面のみが削孔の内壁に接するように楔型チゼルは傾き（後で説明する図５（ｂ）参照）、第１方向に対して楔型チゼルが傾くことがある。このように楔型チゼルが傾斜姿勢になると、その傾斜姿勢のまま楔型チゼルを円滑に削孔に押し込むことが難しく、破砕効率の低下を招いたり、楔型チゼルの変形や破損要因となることもあった。このような技術的背景が存在する故に、従来から楔型チゼルによる破砕処理の安定化向上が望まれている。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、削孔に楔型チゼルが噛み込むのを抑制して楔型チゼルによる破砕作業の効率を高めるとともに破砕処理を安定化させる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一態様は、作業機械により保持される本体部と、被破砕物に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たチゼル保持部とを備える破砕装置に取り付けられて被破砕物のうち削孔の周囲を割岩する楔型チゼルであって、チゼル保持部に保持される被保持部と、先端に向かって先細り形状の第１割岩部とを備え、被保持部がチゼル保持部に保持されるとともに第１割岩部が削孔に挿入された状態で、振動部で発生する振動方向の振動と、破砕装置の自重または作業機械から与えられる押圧力により第１方向に押し込まれることによって第１割岩部の側面が削孔の内壁を第１方向と直交する第２方向に押圧して削孔の周囲を割岩し、第１割岩部の側面のうち、第２方向の一方側で削孔の内壁と当接する第１当接面は、第１方向と平行に延設されて第１方向への押し込み時に内壁と接触して内壁に倣う倣い面であり、第２方向の他方側で削孔の内壁と当接する第２当接面は、第２方向における第１当接面からの距離が第１割岩部の先端で削孔の内径よりも短く後端側に進むにしたがって長くなり第１割岩部の後端で削孔の内径よりも長くなるように傾斜した傾斜面であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、被破砕物に形成された削孔に第１割岩部が挿入された楔型チゼルを削孔の形成方向と平行な方向に振動させるため、楔型チゼルが削孔に噛み込むのを効果的に抑制して楔型チゼルによる破砕作業を効率的に行うことができる。しかも、楔型チゼルを削孔に押し込むと、第１割岩部の側面のうち第１当接面および第２当接面が削孔の内壁と当接する。この第１当接面は削孔の形成方向、つまり第１方向と平行に延設されて第１方向への押込時に内壁と接触して内壁に倣う倣い面であり、当該倣い面が削孔の内壁に接触して倣いながら楔型チゼルの先端部が削孔に押し込まれる。したがって、楔型チゼルは第１方向に対して傾くことなく、削孔に押し込まれて倣い面と傾斜面とで削孔の内壁を第２方向に押圧して被破砕物を安定して破砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる楔型チゼルの第１実施形態を用いて被破砕物を破砕する破砕システムの一例を示す図である。
【図２】図１の破砕システムで採用した破砕装置の構成を示す図である。
【図３】本発明にかかる楔型チゼルの第１実施形態を示す図である。
【図４】図３の楔型チゼルを用いて被破砕物を破砕する破砕方法を模式的に示す図である。
【図５】図３の楔型チゼルの作用効果を示す模式図である。
【図６】図３の楔型チゼルを用いて被破砕物を破砕する破砕システムの他の例を示す図である。
【図７】本発明にかかる楔型チゼルの第２実施形態を示す図である。
【図８】図３の楔型チゼルを用いて被破砕物を破砕する破砕方法のさらに別の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明にかかる楔型チゼルの第１実施形態を用いて被破砕物を破砕する破砕システムの一例を示す図である。なお、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、削孔の形成方向を「＋Ｘ」とし、削孔形成方向（＋Ｘ）と直交する方向のうち削孔から被破砕物の一例である岩盤の自由面に向かう方向を「＋Ｙ」とし、方向Ｘおよび方向Ｙに直交する方向を「Ｚ」とする。
【００１２】
この破砕システムは、作業機械の一例であるクレーン車１と、破砕装置２と、楔型チゼル３とを用いて岩盤４に対して予め（＋Ｘ）方向に形成しておいた削孔５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１は、同図に示すように、削孔５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５の上方空間に向けてアーム１１を伸ばしている。そして、アーム１１の先端からワイヤー１２が垂下し、その先端に破砕装置２が取り付けられている。
【００１３】
図２は図１の破砕システムで採用した破砕装置の構成を示す図である。この破砕装置２は、大きく分けて、ワイヤー１２によってクレーン車１に保持される本体部２１と、本体部２１の岩盤４側で削孔５の形成方向と平行な振動方向Ｘに振動する振動部２２と、本体部２１に対して振動部２２を振動方向Ｘに振動自在に支持する４本の支持部２３と、振動部２２に取り付けられて楔型チゼル３の後端部３１を保持するチゼル保持部２４とを備えている。
【００１４】
本実施形態では、ワイヤー１２で破砕装置２を懸吊する構成を採用しているため、本体部２１は振動部２２で発生する振動に対する反力を確保するとともに後述するように楔型チゼル３を削孔５に押し込むために比較的大きな重量物で構成されている。また、本体部２１の上面中央部には、ワイヤー１２の先端に取り付けられたフック（図示省略）に係合可能なハンガー２１１が取り付けられており、当該ハンガー２１１にフックを懸けることで破砕装置２が吊り下げられた状態で保持される。
【００１５】
この本体部２１の下方側では、振動部２２および支持部２３が配置されている。より詳しくは、本体部２１の下面では、四隅の各々に支持部２３が取り付けられている。そして、４本の支持部２３に囲まれた空間に振動部２２が配置されるとともに、支持部２３によってＸ方向に振動自在で本体部２１に支持されている。
【００１６】
振動部２２は、本体ケース２２１と、本体ケース２２１の内部に配置される一対の偏心重錘２２２、２２２と、本体ケース２２１の上面に固定されて偏心重錘２２２、２２２を互いに異なる方向へ回転させ得る油圧モータ２２３とを備えている。この振動部２２では、図示を省略する油圧ホースを介して油圧モータ２２３がクレーン車１の油圧源と接続されており、当該油圧源からの油圧供給を受けて回転駆動する。すると、油圧モータ２２３によって各偏心重錘２２２、２２２が互いに異なる方向に回転し、これにより、振動部２２全体がＸ方向に振動する。なお、本実施形態では、偏心重錘２２２、２２２の回転駆動源として油圧モータを用いているが、空圧モータや電気モータを当該駆動源として用いてもよい。
【００１７】
このように振動する振動部２２の本体ケース２２１の側面４カ所の各々に対し、支持部２３の円筒フレーム２３１が取り付けられている。各円筒フレーム２３１は、本体部２１から下方に延設されたガイドシャフト２３２に沿ってＸ方向に移動自在となっている。また、各ガイドシャフト２３２には、スプリング２３３が遊嵌されている。そして、振動部２２の振動に伴って円筒フレーム２３１が上下に振動する際には、各スプリング２３３が長さ方向Ｘに伸縮することにより、円筒フレーム２３１が本体部２１に対して近接離反する方向に変位し、円筒フレーム２３１から本体部２１へ伝達されようとする振動を減衰させる。
【００１８】
振動部２２の本体ケース２２１の下面中央部には、図２（ｂ）に示すようにチゼル保持部２４が取り付けられている。このチゼル保持部２４は、本体ケース２２１に固定される把持フレーム２４１と、当該把持フレーム２４１に支持された相対的に近接離反し得る４本の把持爪２４２と、Ｘ方向と直交する水平面内で把持爪２４２を相対的に近接離反させる爪駆動機構（図示省略）とを有している。この爪駆動機構は、図示を省略する油圧ホースを介してクレーン車１の油圧源と接続されており、当該油圧源からの油圧供給によって把持爪２４２の開閉を制御することで、次に説明するように構成された楔型チゼル３の後端部３１を保持可能となっている。つまり、当該楔型チゼル３を破砕装置２に装着する場合、図２（ｂ）の実線で示すように４本の把持爪２４２を互いに離反させておき、把持爪２４２の間に楔型チゼル３の後端部３１を差し込む。それに続いて、爪駆動機構により４本の把持爪２４２を互いに近接させて楔型チゼル３の後端部３１を把持する。これによって、振動部２２の中心軸と楔型チゼル３の軸線（図３中の符号ＡＸ）とを容易に一致させることができ、振動部２２の振動を楔型チゼル３に効率的に、かつ安定して伝達することができる。一方、楔型チゼル３を破砕装置２から取り外す場合には、爪駆動機構により４本の把持爪２４２を互いに離反させる。なお、本実施形態では、油圧機構によって把持爪２４２を作動させているが、駆動源として電気を用いて把持爪２４２を作動させてもよいことは言うまでもない。また、本実施形態では、４本の把持爪２４２で楔型チゼル３の後端部３１の把持および把持解除を行っているが、把持爪２４２の本数はこれに限定されるものではなく、楔型チゼル３の後端部３１の形状などに適合させればよい。
【００１９】
図３は本発明にかかる楔型チゼルの第１実施形態を示す図である。同図の左手側に楔型チゼル３の斜視図が示される一方、右手側に軸線方向の各部Ｐ１〜Ｐ４での断面形状が示されている。この楔型チゼル３は、図３に示すように、削孔５の形成方向（＋Ｘ）と平行な軸線ＡＸを有するスラブ状の軸体構造を有しており、後端部３１を破砕装置２のチゼル保持部２４で把持可能となっている。この後端部３１における断面形状、つまり位置Ｐ１での断面形状は長方形形状であり、長辺方向を「Ｙ方向」に一致させるとともに短辺方向を「Ｚ方向」に一致させている。
【００２０】
楔型チゼル３の先端部３２では、スラブ状軸体の（＋Ｙ）方向側の側部が一部取り除かれる一方、（−Ｙ）方向側の側部はそのまま残っている。より具体的には、先端部３２の（−Ｙ）方向側の側面３７は後端部３１から連続してＸ方向に延びる平面形状を有して後述するように倣い面として機能する一方、（＋Ｙ）方向側の側面３８は傾斜面となっている。このため、楔型チゼル３全体の厚み（Ｚ方向サイズ）は同一であるが、ＸＹ平面上では先細り形状を有しており、先端部３２の位置Ｐ２、Ｐ３は削孔５の内径よりも大きなＹ方向寸法を有する一方、最先端位置Ｐ４では削孔５の内径よりも小さなＹ方向寸法を有しており、先端部３２の（−Ｙ）方向側の側面３８は削孔５の形成方向Ｘに対して傾斜した傾斜面となっている。より詳しくは、Ｙ方向における側面（倣い面）３７から側面（傾斜面）３８までの距離は、最先端位置Ｐ４で削孔５の内径よりも短い距離Ｌ４となっており、位置Ｐ４から後端側（−Ｘ）方向側に進むにしたがって長くなり、位置Ｐ３では削孔５の内径よりも長い距離Ｌ３、さらに位置Ｐ３よりも後端側の位置Ｐ２ではさらに長い距離Ｌ２（＞Ｌ３）となっている。さらに、本実施形態では、傾斜面３８のうち先端側の傾斜部３８１と後端側の傾斜部３８２とで軸線ＡＸに対する傾斜角を異ならせている。つまり、傾斜部３８１の傾斜角θ１と、傾斜部３８２の傾斜角θ２とが、
θ１＜θ２
となっている。そして、次の動作説明で説明するように楔型チゼル３の先端部３２のうち、傾斜部３８１を有する部分３２１が本発明の「第１割岩部」として機能する一方、傾斜部３８２を有する部分３２２が本発明の「第２割岩部」として機能する。なお、本実施形態では、楔型チゼル３の先端部３２の削孔５への挿入を円滑に行うために、先端部３２の角部を切り欠いて先端部３２の断面を８角形形状に仕上げているが、先端部３２の断面形状はこれに限定されるものではなく、例えば図３中のカッコ部分に示すように削孔５の内壁に沿った円弧を有する陸上競技トラックに類似する形状に仕上げてもよい。
【００２１】
図４は図３の楔型チゼルを用いて被破砕物を破砕する破砕方法を模式的に示す図である。また、図５は図３の楔型チゼルの作用効果を示す模式図である。楔型チゼル３を削孔３の形成方向（＋Ｘ）に移動させて楔型チゼル３の先端部３２を削孔５に挿入すると、図４（ａ）に示すように、倣い面３７が削孔５の内壁と面接触するとともに傾斜面３８の傾斜部３８１が削孔５の内壁に係止される。そして、破砕装置２の油圧モータ２２３を作動させることで、チゼル保持部２４によって楔型チゼル３を保持したまま振動部２２を削孔形成方向（＋Ｘ）と平行な方向Ｘに振動させる。これにより、楔型チゼル３に対して削孔形成方向（＋Ｘ）に押し込む力と削孔５から引き抜く力とが交互に与えられる。このとき、楔型チゼル３に押し込む力が作用することで楔型チゼル３の先端部３２が削孔５に押し込まれる。このとき、削孔５からＹ方向に引張応力が削孔５の内壁に作用して亀裂が発生する。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、楔型チゼル３の先端部３２が削孔５の内壁と噛み込むのを防止する。この振動動作中、振動部２２で発生する振動に対する反力は本体部２１で受け止められ、安定して破砕処理を行うことができる。
【００２２】
また、このような振動動作を繰り返しながらクレーン車１からワイヤー１２を徐々に送り出すと、図４（ｂ）に示すように上記したと同様に楔型チゼル３をＸ方向に振動させながら破砕装置２の自重により楔型チゼル３の先端部３２が削孔形成方向（＋Ｘ）に押し込まれ、削孔５からＹ方向に引張応力が図中の白抜き矢印で示すように削孔５の内壁に作用して亀裂Ｋが発生する。このとき、楔型チゼル３はＸ方向に振動しているため、削孔５の内壁への楔型チゼル３の噛み込みが効果的に防止される。しかも、楔型チゼル３は、傾斜面３８が削孔５の内壁と係合するとともに倣い面３７が削孔５の内壁と接触して内壁の延設方向Ｘに倣いながら削孔５の形成方向（＋Ｘ）に押し込まれる。このため、特許文献１ないし４に記載された楔型チゼルや従来より使用されている楔型チゼルのように複数の傾斜面が同時に削孔５の内壁に係合して破砕処理を行う場合よりも、破砕処理を安定して行うことができる。その理由について図５を参照しつ説明する。
【００２３】
特許文献１ないし４に記載された楔型チゼルや従来より使用されている楔型チゼル（以下、これらの従来の楔型チゼルを「従来チゼル３０」と称する）はいずれも複数の傾斜面を有しており、従来チゼル３０の先端部３２を削孔５に押し込むと、例えば図５（ｂ）に示すように、複数の傾斜面３３、３４のうちの一方のみが削孔５の内壁に接するように楔型チゼル３０は傾いてしまう。そのため、楔型チゼル３０を円滑に削孔５に押し込むことが難しくなる。特に、振動部２２を有する破砕装置２を用いた場合、傾斜角が大きくなると、破砕装置２に対して振動方向Ｘと異なる方向に応力が作用して破砕装置２が故障することがある。これに対し、実施形態では倣い面３７が削孔５の内壁に倣いながら楔型チゼル３の先端部３２が削孔５に押し込まれる。このため、破砕処理中、楔型チゼル３は削孔形成方向（＋Ｘ）に対して傾くことなく、削孔５に押し込まれて倣い面３７と傾斜面３８とで削孔５の内壁をＹ方向に押圧して岩盤４を安定して破砕することができる。
【００２４】
図４に戻って動作説明を続ける。さらなるワイヤー１２の送出に伴い押込量が一定値に達すると、図４（ｃ）に示すように、亀裂ＫがさらにＺ方向に延びるとともに岩盤４の内部で削孔５から自由面４１に向かって亀裂が入って割岩され、その結果、破砕部４２がブロック状で岩盤４から分離されて岩盤４からの破砕除去が容易となり、例えばリッパー（Ripper）などの重機を用いて簡単に除去可能となっている。このような処理を繰り返すことで岩盤４の深部まで自由面４１側の被破砕領域を破砕することができる。なお、所望の破砕処理が完了すると、倣い面３７を削孔５の内壁に倣わせながら振動動作の繰り返しを継続させたままワイヤー１２の巻き取りによって削孔５から楔型チゼル３を引き抜く。これによって、円滑な楔型チゼル３の引抜が行われる。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、倣い面３７を有する楔型チゼル３を用いて破砕処理を行っており、楔型チゼル３の軸線ＡＸを削孔形成方向（＋Ｘ）と平行に維持したまま、楔型チゼル３を削孔５に押し込むことができるため、削孔５の周囲を安定して割岩して岩盤４の破砕を良好に行うことができる。また、楔型チゼル３の先端部３２を削孔５に挿入した状態で楔型チゼル３を削孔形成方向（＋Ｘ）と平行な方向Ｘに振動させ、押込動作と引抜動作を交互に与えているため、楔型チゼル３が削孔５に噛み込むのを抑制しながら楔型チゼル３の削孔５への押し込みにより削孔５の周囲を効率的に破砕することができる。また、振動動作を繰り返した状態のまま削孔５から楔型チゼル３を引き抜いているため、楔型チゼル３が削孔５に噛み込むのを抑制し、楔型チゼル３を削孔５から良好に引き抜くことができる。
【００２６】
図６は、図３の楔型チゼルを用いて被破砕物を破砕する破砕システムの他の例を示す図である。この破砕システムが図１に示すものと相違する点は、作業機械としてバックホウ６を用いている点と、防音カバー７を追加装着している点とであり、その他の構成は基本的に図１の破砕システムと同一である。よって、以下の説明において、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】
図６に示す破砕システムでは、破砕装置２の本体部２１がバックホウ６のアーム６１にブラケット６２を介して取り付けられている。このため、楔型チゼル３の先端部３２の削孔５への挿入および引抜動作は、バックホウ６のアーム６１の操作により行われる。そして、破砕装置２の油圧モータ２２３を作動させることで楔型チゼル３を方向Ｘに振動させる。これによって、楔型チゼル３の先端部３２が削孔５の内壁と噛み込むのを防止しながら削孔５の周囲の破砕処理を開始する。また、バックホウ６のアーム６１の操作により破砕装置２を（＋Ｘ）方向に移動させることで、当該破砕装置２に対して（＋Ｘ）方向の押圧力が与えられる。これによって、先に説明した破砕システムと同様に、楔型チゼル３が振動しながら削孔形成方向（＋Ｘ）に押し込まれていく。しかも、楔型チゼル３は、傾斜面３８が削孔５の内壁と係合するとともに倣い面３７が削孔５の内壁と接触して内壁の延設方向Ｘに倣いながら削孔５の形成方向（＋Ｘ）に押し込まれる。したがって、楔型チゼル３の軸線ＡＸを削孔形成方向（＋Ｘ）と平行に維持したまま、楔型チゼル３が振動しながら削孔５に押し込まれていき、破砕処理を安定して行うことができる。また、削孔５から楔型チゼル３を引抜動作も楔型チゼル３を方向Ｘに振動させたままバックホウ６のアーム６１の操作により行うと、より円滑に楔型チゼル３を引き抜くことができる。
【００２８】
上記したように、図３に示す楔型チゼル３では、後端部３１が本発明の「被保持部」の一例に相当している。また、第１割岩部３２１に含まれる倣い面３７および傾斜面３８の傾斜部３８１がそれぞれ本発明の「第１当接面」および「第２当接面」の一例に相当し、第２割岩部３２２に含まれる倣い面３７および傾斜面３８の傾斜部３８２がそれぞれ本発明の「第３当接面」および「第４当接面」の一例に相当している。削孔形成方向（＋Ｘ）が本発明の「第１方向」に相当し、（−Ｙ）方向側が本発明の「第２方向の一方側」に相当し、（＋Ｙ）方向側が本発明の「第２方向の他方側」に相当している。また、傾斜部３８１の傾斜角θ１が本発明の「第１方向に対する第２当接面の傾斜角」に相当し傾斜部３８１の傾斜角θ２が本発明の「第１方向に対する第４当接面の傾斜角」に相当している。
【００２９】
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、楔型チゼル３の先端部３２に２つの割岩部３２１、３２２を設ける、つまり傾斜面３８に２つの傾斜部３８１、３８２を設けているが、これらの個数はこれに限定されるものではなく、任意であり、例えば図７に示すように１つの傾斜部３８３のみにより傾斜面３８を構成する、つまり第１割岩部３２１のみで構成してもよい。なお、この場合も、Ｙ方向における倣い面３７から傾斜面３８までの距離が、最先端位置Ｐ４で削孔５の内径よりも短い距離Ｌ４となっており、位置Ｐ４から後端側（−Ｘ）方向側に進むにしたがって長くなり、位置Ｐ５では削孔５の内径よりも長い距離Ｌ５、さらに位置Ｐ５よりも後端側の位置Ｐ２ではさらに長い距離Ｌ２（＞Ｌ５）となるように構成すればよい。また、軸線ＡＸに対する傾斜角が後端側に進むにしたがって大きくなるように、３つ以上の傾斜部を設ける、あるいは曲面形状に仕上げてもよい。また、第１割岩部３２１を特許文献４に記載された発明のクラック導入部として設け、このクラック導入部に第２割岩部３２２が連続的に設けられるように構成してもよい。この場合、第１割岩部３２１のＸ方向寸法を第２割岩部３２２のそれよりも短く設定するとともに、θ１＞θ２が満足されるように構成するのが好適である。
【００３０】
また、図２に示す破砕装置２では、偏心重錘２２２、２２２を回転させてＸ方向の振動を発生させているが、振動の発生方式はこれに限定されるものではなく、例えば油圧ピストンをＸ方向に動作させて振動を発生させる方式のものを用いてもよい。
【００３１】
また、防音カバー７の有無についても任意であり、例えば図１に示す破砕システムにおいて防音カバー７を装着してもよいし、図６に示す破砕システムにおいて防音カバー７を省略してもよい。
【００３２】
また、図６に示すように振動部２２を有する破砕装置２をバックホウ６のアーム６１に直接接続した破砕システムにおいて、アーム６１への破砕装置２の接続が自在継手を介して行われるように構成してもよい。この場合、アーム６１による押し込み方向や引き抜き方向が削孔５の形成方向Ｘと多少ずれたとしても自在継手によって吸収されて破砕装置２をＸ方向に移動させることが可能となり、好適である。
【００３３】
また、上記実施形態では、スラブ状軸体の（＋Ｙ）方向側の側部を一部取り除くことで楔型チゼル３を製造しているが、楔型チゼル３の製造方法などについては、これに限定されるものではない。例えば円柱状軸体の先端部の（＋Ｙ）方向側部に対して傾斜面３８を設けたものを楔型チゼル３として用いることができる。
【００３４】
また、上記実施形態では、１つの削孔５の周囲を破砕する破砕方法に対して本発明を適用したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、例えば特許文献２に記載されているように、削孔を予め複数個形成しておき、それらの削孔の周囲を連続的に破砕する破砕方法に対して本発明を適用してもよい。例えば図８に示すように、複数の削孔５ａ〜５ｃを列状に形成しておき、次の工程を順番に行ってもよい。
【００３５】
（１）削孔５ａの周囲への亀裂導入
破砕装置２の把持爪２４２により楔型チゼル３ａの後端部を把持した後で、楔型チゼル３ａに対して振動を与えながら破砕装置２の自重またはバックホウ６から与えられる押圧力により楔型チゼル３ａの先端部を削孔５ａに押し込む。これによって、削孔５ａの周囲に亀裂が導入される。
【００３６】
（２）削孔５ｂの周囲への亀裂導入
把持爪２４２による楔型チゼル３ａの後端部の把持を解除した後で、把持爪２４２により楔型チゼル３ｂの後端部を把持した後で、楔型チゼル３ｂに対して振動を与えながら破砕装置２の自重またはバックホウ６から与えられる押圧力により楔型チゼル３ｂの先端部を削孔５ｂに押し込む、これによって削孔５ｂの周囲に亀裂が導入され、その一部は削孔５ａ側に広がり、削孔５ａの周囲の亀裂と繋がる。
【００３７】
（３）削孔５ｃの周囲への亀裂導入
把持爪２４２による楔型チゼル３ｂの後端部の把持を解除した後で、把持爪２４２により楔型チゼル３ｃの後端部を把持した後で、楔型チゼル３ｃに対して振動を与えながら破砕装置２の自重またはバックホウ６から与えられる押圧力により楔型チゼル３ｃの先端部を削孔５ｃに押し込む、これによって削孔５ｃの周囲に亀裂が導入され、その一部は削孔５ｂ側に広がり、削孔５ｂの周囲の亀裂と繋がる。
【００３８】
（４）削孔５ａの周囲の岩盤４からの分離
把持爪２４２による楔型チゼル３ｃの後端部の把持を解除した後で、把持爪２４２により楔型チゼル３ａの後端部を把持した後で、楔型チゼル３ａに対して振動を与えながら破砕装置２の自重またはバックホウ６から与えられる押圧力により楔型チゼル３ａの先端部を削孔５ａにさらに押し込む。これによって削孔５ａの自由面側の破砕部４２がブロック状で岩盤４から分離される。
【００３９】
（５）削孔５ｂの周囲の岩盤４からの分離
把持爪２４２による楔型チゼル３ａの後端部の把持を解除した後で、把持爪２４２により楔型チゼル３ｂの後端部を把持した後で、楔型チゼル３ｂに対して振動を与えながら破砕装置の自重またはバックホウ６から与えられる押圧力により楔型チゼル３ｂの先端部を削孔５ｂにさらに押し込む。これによって削孔５ｂの自由面側の破砕部がブロック状で岩盤４から分離される。
【００４０】
（６）削孔５ｃの周囲の岩盤４からの分離
把持爪２４２による楔型チゼル３ｂの後端部の把持を解除した後で、把持爪２４２により楔型チゼル３ｃの後端部を把持した後で、楔型チゼル３ｃに対して振動を与えながら破砕装置の自重またはバックホウ６から与えられる押圧力により楔型チゼル３ｃの先端部を削孔５ｃにさらに押し込む。これによって削孔５ｃの自由面側の破砕部がブロック状で岩盤４から分離される。
【００４１】
このようにして各削孔５ａ〜５ｃの周囲が連続的に破砕され、岩盤などの被破砕物を広範囲にわたって効率的に破砕することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
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の周囲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】
【００４３】
１…クレーン車（作業機械）
２…破砕装置
３…楔型チゼル
４…岩盤（被破砕物）
５…削孔
６…バックホウ（作業機械）
２１…本体部
２２…振動部
２３…支持部
２４…チゼル保持部
３１…（楔型チゼルの）後端部（被保持部）
３２…（楔型チゼルの）先端部
３２１…第１割岩部
３２２…第２割岩部
Ｘ…第１方向、削孔形成方向、振動方向
Ｙ…第２方向
【図１】
2015212511.tif 000003
【図２】
2015212511.tif 000004
【図３】
2015212511.tif 000005
【図４】
2015212511.tif 000006
【図５】
2015212511.tif 000007
【図６】
2015212511.tif 000008
【図７】
2015212511.tif 000009
【図８】
2015212511.tif 000010