(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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２】
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３】
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４】
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５】
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６】
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７】
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８】
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９】
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。
【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処理対象物を割岩する割岩工具および当該工具を用いて処理対象物を破砕する破砕技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物を割岩するための割岩工具として、楔部材（ウェッジと称されることもある）と羽根部材（ライナーと称されることもある）を用いた、いわゆるセリ矢が知られている。例えば特許文献１では、楔部材と羽根部材を組み合わせた割岩工具により処理対象物を割岩する技術が記載されている。より詳しくは、岩盤に削岩機で予め削孔を形成し、削孔内に楔部材と羽根部材を組み合わせた割岩工具を挿入し、楔部材の後端部をブレーカで打撃して割岩して岩盤を破砕している。
【０００３】
上記割岩工具では、各羽根部材および楔部材を削孔に挿入する作業、ならびに岩盤の破砕後に各羽根部材および楔部材を回収する作業については、作業機械を補助的に使用することは可能である。しかしながら、割岩工具を用いた破砕作業では、人手による作業が数多く存在している。例えばブレーカによる打撃前に削孔に対して羽根部材を個別に挿入し、しかも削孔内で羽根部材を相互に離間させて楔部材の先端部を挿入するための隙間を形成する必要があった。また、破砕が完了して楔部材を羽根部材から引き抜いた後で破砕領域において互いに分離している各羽根部材の位置を確認し、それぞれを個別に回収する際にも、人手が必要となる。このような人手作業を割岩毎に行う必要があり、これが割岩工具を用いた破砕処理の効率を低下させる主要因の一つとなっていた。
【０００４】
そこで、本願出願人は、ベース部とブラケット部との間に、第１下方アームと第１上方アームとを第１連結可動部により連結した連結体と、第２下方アームと第２上方アームとを第２連結可動部により連結した連結体とを設けた割岩工具を創作した（特許文献２参照）。この割岩工具を削孔に挿入した後に、ブラケット部に対して削孔の底面に向けて外力が付与されると、ブラケット部が底面に向けて下降するのに伴って、第１連結可動部および第２連結可動部がそれぞれ第１径方向および第２径方向に移動して削孔の内壁を押圧して割岩処理が実行される。その結果、岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物を効率的に割岩することが可能となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２５９２５号公報（図３）
【特許文献２】特許第６８１７５１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載の割岩工具では、ベース部とブラケット部とを２つの連結体で連結し、これらの連結体のリンク機構により、ブラケット部の移動に応じて第１連結可動部および第２連結可動部をそれぞれ第１径方向および第２径方向に移動して削孔の内壁を押圧している。したがって、ブラケット部に対して付与できる外力は、リンク機構が破損しない程度の比較的小さなものに止まり、上記割岩工具の使用可能範囲は比較的小さな力で割岩できる処理対象物に制限されている。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物を効率的に、かつ比較的大きな力で割岩することができる割岩工具および当該工具を用いて処理対象物を効率的に破砕することができる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、割岩工具であって、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、ベース部から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、削孔の開口側で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、可動プレート部から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、削孔の内部で、削孔の径方向において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、プレート側楔部材の第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、第１ベース側傾斜面および第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、削孔の内部で、削孔の径方向において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、プレート側楔部材の第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、第２ベース側傾斜面および第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、ベース側楔部材に対して第１羽根部材および第２羽根部材を削孔の径方向に移動自在に連結するベース側連結部と、プレート側楔部材に対して第１羽根部材および第２羽根部材を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、可動プレート部に対して底面に向けて外力が付与されることで可動プレート部とともにプレート側楔部材が底面に向かって移動するのに伴って、第１羽根部材が第１ベース側傾斜面および第１プレート側傾斜面に沿って摺動しながら第１径方向に移動して削孔の内壁を押圧するとともに、第２羽根部材が第２ベース側傾斜面および第２プレート側傾斜面に沿って摺動しながら第２径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、上記第１の態様に係る割岩工具において、可動プレート部に対して削孔の開口側で削孔に沿って延設される長軸体をさらに備え、長軸体の両端面のうち可動プレート部と対向する第１端面が可動プレート部と当接する一方、第１端面の反対側の第２端面が外力を受けることで、長軸体が外力を可動プレート部に伝達する。
【００１０】
また、この発明の第３の態様は、上記第２の態様に係る割岩工具において、長軸体の第１端面と対向する可動プレート部の対向面と長軸体の第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。
【００１１】
また、この発明の第４の態様は、上記第２または３の態様に係る割岩工具において、長軸体の側面のうち第２端面の近傍領域から第１径方向に突出して設けられるとともに、第１径方向に突出した先端部位に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、長軸体の側面のうち第２端面の近傍領域から第２径方向に突出して設けられるとともに、第２径方向に突出した先端部位に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、第１傾斜面および第２傾斜面は、近傍領域からの突出量が第１端面から第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、外力の付与により可動プレート部、プレート側楔部材とともに長軸体が底面に向かって移動するのに伴って、第１傾斜面および第２傾斜面のうち削孔の開口の周囲と係合する位置が第２端面側に移動することで、第１係合部が削孔の開口の周囲を第１径方向に押圧するとともに、第２係合部が削孔の開口の周囲を第２径方向に押圧する。
【００１２】
また、この発明の第５の態様は、上記第１の態様に係る割岩工具を第１羽根部材および第２羽根部材が相互に近接した状態で削孔に挿入してベース部を底面上に載置する工程と、削孔に挿入された割岩工具の可動プレート部に対して底面に向かう外力を与えることで、削孔の内部で可動プレート部とベース部との距離を短縮するとともに、距離の短縮に応じて第１羽根部材および第２羽根部材を削孔の内壁を押圧して削孔の周囲を破砕する工程とを備えることを特徴としている。
【００１３】
また、この発明の第６の態様は、上記第１の態様に係る割岩工具と同一構成を有する第１割岩工具を第１羽根部材および第２羽根部材が相互に近接した状態で削孔に挿入して第１割岩工具のベース部を底面上に載置する工程と、削孔への第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割岩工具を第１羽根部材および第２羽根部材が相互に近接した状態で削孔に挿入して第２割岩工具のベース部を第１割岩工具の可動プレート部の上に載置する工程と、削孔に挿入された第２割岩工具の可動プレート部に対して底面に向かう外力を与えることで、削孔の内部で第１割岩工具および第２割岩工具の各々において可動プレート部とベース部との距離を短縮するとともに、距離の短縮に応じて第１羽根部材および第２羽根部材を削孔の内壁を押圧して削孔の周囲を破砕する工程とを備えることを特徴としている。
【００１４】
また、この発明の第７の態様は、第２割岩工具における第１羽根部材および第２羽根部材の移動の方向が第１割岩工具における第１羽根部材および第２羽根部材の移動の方向と異なるように、第２割岩工具を第１割岩工具の可動プレート部の上に載置する。
【００１５】
また、この発明の第８の態様は、上記第２または３の態様に係る割岩工具を用いて削孔の周囲を破砕する破砕方法であって、第１羽根部材および第２羽根部材が相互に近接した状態で、ベース部、ベース側楔部材、可動プレート部、プレート側楔部材、第１羽根部材、第２羽根部材、ベース側連結部およびプレート側連結部を一体的に削孔に挿入してベース部を底面上に載置する工程と、長軸体を削孔に挿入して長軸体の第１端面を可動プレート部と当接させる工程と、長軸体の第１端面を可動プレート部と当接させた状態で、長軸体の第２端面に外力を与えることで、削孔の内部で可動プレート部とベース部との距離を短縮するとともに、距離の短縮に応じて第１羽根部材および第２羽根部材を削孔の内壁を押圧して削孔の周囲を破砕する工程とを備えることを特徴としている。
【００１６】
さらに、この発明の第９の態様は、上記第４の態様に係る割岩工具を用いて削孔の周囲を破砕する破砕方法であって、第１羽根部材および第２羽根部材が相互に近接した状態で、ベース部、ベース側楔部材、可動プレート部、プレート側楔部材、第１羽根部材、第２羽根部材、ベース側連結部およびプレート側連結部を一体的に削孔に挿入してベース部を底面上に載置する工程と、長軸体を削孔に挿入して長軸体の第１端面を可動プレート部と当接させるとともに、第１係合部の第１傾斜面および第２係合部の第２傾斜面を削孔の開口の周囲に当接させる工程と、長軸体の第１端面を可動プレート部と当接させるとともに第１係合部の第１傾斜面および第２係合部の第２傾斜面を削孔の開口の周囲に当接させた状態で、長軸体の第２端面に外力を与えることで、削孔の内部で可動プレート部とベース部との距離を短縮させることで距離の短縮に応じて第１羽根部材および第２羽根部材で削孔の内壁を押圧するとともに、第１係合部および第２係合部で削孔の開口の周囲を押圧して削孔の周囲を破砕する工程とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、ベース側楔部材に対して第１羽根部材および第２羽根部材がベース側連結部により削孔の径方向に移動自在に連結されるとともに、プレート側楔部材に対して第１羽根部材および第２羽根部材がプレート側連結部により削孔の径方向に移動自在に連結されている。したがって、割岩工具を構成する複数の要素を一括して削孔に挿入することができる。また、割岩処理後においても、それらの要素を一括して回収することができる。
【００１８】
また、上記のような連結構造を有することから、可動プレート部に対して底面に向けて外力が付与されるのに対応し、連結構造を介して第１羽根部材および第２羽根部材が削孔の内壁に向けて移動して押圧するが、その押圧力は上記したように比較的小さい。しかしながら、本実施形態では、上記外力の付与に応じて可動プレート部とともにプレート側楔部材が底面に向かって移動するのに伴って、第１羽根部材が第１ベース側傾斜面および第１プレート側傾斜面に沿って摺動しながら第１径方向に移動して削孔の内壁を押圧するとともに、第２羽根部材が第２ベース側傾斜面および第２プレート側傾斜面に沿って摺動しながら第２径方向に移動して削孔の内壁を押圧する。このように、リンク機構以外の機構により羽根部材を移動させて削孔の内壁をさらに押圧している。しかも、このように傾斜面に沿って羽根部材を摺動させて羽根部材を径方向に移動させる機構では、比較的大きな力を加えることができ、優れた破壊耐力を有している。その結果、岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物を効率的に、かつ比較的大きな力で割岩することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る破砕方法の第１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】図１に示す割岩工具の構成を示す図である。
【図３】図２（ｂ）に示す割岩工具のIII−III線矢視図である。
【図４】本発明に係る破砕方法の第１実施形態を模式的に示す図である。
【図５】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】図５に示す割岩工具を種々の方向から見た図である。
【図７】本発明に係る破砕方法の第３実施形態を模式的に示す図である。
【図８】本発明に係る破砕方法の第４実施形態を実行するための割岩工具を模式的に示す図である。
【図９】図８に示す割岩工具の拡大図である。
【図１０】第４実施形態で使用される割岩工具の一部をさらに拡大した図である。
【図１１】本発明に係る破砕方法の第４実施形態を模式的に示す図である。
【図１２】本発明に係る破砕方法の第５実施形態を模式的に示す図である。
【図１３】本発明に係る破砕方法の第１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１４】図１３に示す割岩工具の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１実施形態＞
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。
【００２１】
図１は、本発明に係る破砕方法の第１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り、当該割岩工具は本発明に係る割岩工具の第１実施形態に相当している。また、図２は、図１に示す割岩工具の構成を示す図であり、同図（ａ）が分解組立図であり、同図（ｂ）が組立後の割岩工具を示す側面図である。図３は、図２（ｂ）に示す割岩工具のIII−III線矢視図である。なお、各図における方向を統一的に示すために、ＸＹＺ直交座標軸を設定する。ここで、Ｚ軸の軸方向が処理対象物２に対して削孔２１を形成する深さ方向を表し、Ｚ２方向に削孔２１の底面２１１が位置する一方、Ｚ１方向に削孔２１の開口２１２が位置している。また、削孔２１の深さ方向Ｚと直交するＹ軸の軸方向が削孔２１の径方向に相当し、そのうちＹ１が第１径方向に相当し、Ｙ２が第２径方向に相当している。さらに、Ｚ軸およびＹ軸の両方に直交する軸をＸ軸としており、その一方をＸ１方向とし、他方をＸ２方向としている。
【００２２】
割岩工具１Ａは、上方からの平面視で略小判形状を有するベース部１１を備えている。このベース部１１は、長径（Ｙ方向サイズ）が削孔２１の内径より若干短く、短径（Ｘ方向サイズ）が長径よりもさらに短くなっており、削孔２１の開口２１２を介して削孔２１内に挿入可能となっている。ベース部１１が削孔２１に挿入され、ベース部１１のＺ２方向側の平面が削孔２１の底面２１１で係止されることで底面２１１により支持可能となっている。なお、ベース部１１の形状はこれに限定されるものではなく、削孔２１に挿入して底面２１１で安定して支持されるものであればよく、例えば円形であってもよい。この点については、後で説明する可動プレート部１３も同様である。
【００２３】
このベース部１１のＺ１方向側の平面の中央部からベース側楔部材１２が削孔２１の開口２１２に向けて矢状に突設されている。このベース側楔部材１２のＹ１方向の側面およびＹ２方向の側面が傾斜面に仕上げられている。両傾斜面を区別するため、以下において、Ｙ１方向側の側面を第１ベース側傾斜面１２１と称し、Ｙ２方向側の側面を第２ベース側傾斜面１２２と称する。また、ベース側楔部材１２の頂部近傍には、Ｘ方向に延びるシャフト１２３が挿通され、両端部をＸ１方向およびＸ２方向に突出した形でベース側楔部材１２に固定されている。これらの突出部位は後で説明するベース側連結部のリンクバーをベース側楔部材１２側で軸支するピン１２４として機能する。
【００２４】
上記ベース部１１からＺ１方向に離れた位置に、可動プレート部１３が削孔２１の開口側（Ｚ２方向側）で削孔２１の深さ方向Ｚに沿って移動自在に設けられている。可動プレート部１３も、ベース部１１と同様に、上方からの平面視で略小判形状を有しており、削孔２１の開口２１２を介して削孔２１内に挿入可能となっている。また、可動プレート部１３の上面（Ｚ１方向側の主面）の中央部にはアイボルト１９用の雌ネジが螺刻されている。なお、割岩工具１Ａは、上下方向Ｚにおいて対称な形状を有しており、上下反転して使用可能であることから、ベース部１１にもアイボルト１９用の雌ネジが螺刻されている。
【００２５】
この可動プレート部１３のＺ２方向側の平面の中央部からプレート側楔部材１４が削孔２１の底面２１１に向けて矢状に突設されている。プレート側楔部材１４のＹ１方向の側面およびＹ２方向の側面が傾斜面に仕上げられている。両傾斜面を区別するため、以下において、Ｙ１方向側の側面を第１プレート側傾斜面１４１と称し、Ｙ２方向側の側面を第２プレート側傾斜面１４２と称する。上記傾斜面１２１、１２２、１４１、１４２の傾斜角度の絶対値は同一値である。また、プレート側楔部材１４の頂部近傍には、Ｘ方向に延びるシャフト１４３が挿通され、両端部をＸ１方向およびＸ２方向に突出した形でプレート側楔部材１４に固定されている。これらの突出部位は後で説明するプレート側連結部１８のリンクバー１８１、１８２をプレート側楔部材１４側で軸支するピン１４４として機能する。
【００２６】
このように可動プレート部１３とプレート側楔部材１４とは一体化されており、外力の付与に応じて削孔２１の内部で一体的に移動自在となっている。例えば可動プレート部１３に対してブレーカ３から打撃力が与えられると、プレート側楔部材１４は可動プレート部１３と一緒にＺ２方向に移動し、ベース側楔部材１２との距離が短縮されるが、ベース側楔部材１２との間には、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６が介在されているため、ベース側楔部材１２と衝突することはない。
【００２７】
第１羽根部材１５では、図２（ａ）に示すように、Ｙ２方向側の側面に、第１ベース側傾斜面１２１および第１プレート側傾斜面１４１に対してそれぞれ摺動自在な傾斜面１５１、１５２が設けられている。そして、第１羽根部材１５は、削孔２１の内部で、第１ベース側傾斜面１２１と第１プレート側傾斜面１４１との間において、傾斜面１５１が第１ベース側傾斜面１２１に対して摺動自在で、かつ傾斜面１５２が第１プレート側傾斜面１４１に対して摺動自在に配置されている。一方、第１羽根部材１５のＹ１方向側の側面には、Ｚ方向における中央部に帯状の溝部が形成されている。このため、後で説明するように、第１羽根部材１５がＹ１方向に移動されたとき、Ｙ１方向側の側面の上端部と下端部とが削孔２１の内壁に密接してＹ１方向に向けて押圧力を与える。つまり、上下２段に分かれて押圧力を削孔２１の内壁に付与可能となっている。また、第１羽根部材１５の下端部には、Ｘ方向に延びるシャフト１５３が挿通され、両端部をＸ１方向およびＸ２方向に突出した形で第１羽根部材１５に固定されている。これらの突出部位は後で説明するベース側連結部１７のリンクバー１７１を第１羽根部材１５側で軸支するピン１５４として機能する。さらに、第１羽根部材１５の上端部には、Ｘ方向に延びるシャフト１５５が挿通され、両端部をＸ１方向およびＸ２方向に突出した形で第１羽根部材１５に固定されている。これらの突出部位は後で説明するプレート側連結部１８のリンクバー１８１を第１羽根部材１５側で軸支するピン１５６として機能する。
【００２８】
第２羽根部材１６では、Ｙ１方向側の側面に、第２ベース側傾斜面１２２および第２プレート側傾斜面１４２に対してそれぞれ摺動自在な傾斜面１６１、１６２が設けられている。そして、第２羽根部材１６は、削孔２１の内部で、第２ベース側傾斜面１２２と第２プレート側傾斜面１４２との間において、傾斜面１６１が第２ベース側傾斜面１２２に対して摺動自在で、かつ傾斜面１６２が第２プレート側傾斜面１４２に対して摺動自在に配置されている。一方、第２羽根部材１６のＹ１方向側の側面には、Ｚ方向における中央部に帯状の溝部が形成されている。このため、後で説明するように、第２羽根部材１６がＹ２方向に移動されたとき、Ｙ２方向側の側面の上端部と下端部とが削孔２１の内壁に密接してＹ２方向に向けて押圧力を与える。つまり、上下２段に分かれて押圧力を削孔２１の内壁に付与可能となっている。また、第２羽根部材１６の下端部には、Ｘ方向に延びるシャフト１６３が挿通され、両端部をＸ１方向およびＸ２方向に突出した形で第２羽根部材１６に固定されている。これらの突出部位は後で説明するベース側連結部１７のリンクバー１７２を第２羽根部材１６側で軸支するピン１６４として機能する。さらに、第２羽根部材１６の上端部には、Ｘ方向に延びるシャフト１６５が挿通され、両端部をＸ１方向およびＸ２方向に突出した形で第２羽根部材１６に固定されている。これらの突出部位は後で説明するプレート側連結部１８のリンクバー１８２を第２羽根部材１６側で軸支するピン１６６として機能する。
【００２９】
割岩工具１Ａの下端側では、ベース側連結部１７が設けられている。このベース側連結部１７は、２枚のリンクバー１７１、１７２を有している。リンクバー１７１、１７２の両端部には、長穴が設けられている。リンクバー１７１のＹ１方向側の長穴はピン１５４に回転自在に取り付けられるとともに、Ｙ２方向側の長穴はピン１２４に回転自在に取り付けられている。また、リンクバー１７２のＹ１方向側の長穴はピン１２４に回転自在に取り付けられるとともに、Ｙ２方向側の長穴はピン１６４に回転自在に取り付けられている。このため、ベース側楔部材１２に対して第１羽根部材１５および第２羽根部材１６が割岩工具１Ａの下端側で削孔２１の径方向Ｙに移動自在に連結されている。
【００３０】
割岩工具１Ａの上端側では、プレート側連結部１８が設けられている。このプレート側連結部１８は、２枚のリンクバー１８１、１８２を有している。リンクバー１８１、１８２の両端部には、長穴が設けられている。リンクバー１８１のＹ１方向側の長穴はピン１５６に回転自在に取り付けられるとともに、Ｙ２方向側の長穴はピン１４４に回転自在に取り付けられている。また、リンクバー１８２のＹ１方向側の長穴はピン１４４に回転自在に取り付けられるとともに、Ｙ２方向側の長穴はピン１６６に回転自在に取り付けられている。このため、プレート側楔部材１４に対して第１羽根部材１５および第２羽根部材１６が割岩工具１Ａの上端側で削孔２１の径方向Ｙに移動自在に連結されている。
【００３１】
このように割岩工具１Ａでは、図２（ｂ）に示すように、ベース部１１と一体化されたベース側楔部材１２、可動プレート部１３と一体化されたプレート側楔部材１４、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６が２つの連結部１７、１８により相互に連結されている。そして、ベース側楔部材１２とプレート側楔部材１４との距離（以下「楔間距離」という）の変化に応じて第１羽根部材１５および第２羽根部材１６が相互に近接および離間するように構成されている。
【００３２】
また、楔間距離が短縮されると、第１ベース側傾斜面１２１および第１プレート側傾斜面１４１に沿って傾斜面１５１、１５２がそれぞれ摺動することによって、第１羽根部材１５が第１径方向Ｙ１に移動し、削孔２１の内壁をＹ１方向に押圧する。また同時に、第２ベース側傾斜面１２２および第２プレート側傾斜面１４２に沿って傾斜面１６１、１６２がそれぞれ摺動することによって、第２羽根部材１６が第２径方向Ｙ２に移動し、削孔２１の内壁をＹ２方向に押圧する。なお、ベース側楔部材１２とプレート側楔部材１４の各々に対する第１羽根部材１５および第２羽根部材１６の摺動を円滑にするため、図３に示すように、各摺動面に潤滑剤を供給するための溝ＴＲが各傾斜面に設けられている。
【００３３】
上記可動プレート部１３に対してベース部１１向きの外力を与えてＺ２方向に移動させるためのブレーカ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。
【００３４】
次に、上記にように構成された割岩工具１Ａおよびブレーカ３を用いて処理対象物２を割岩して破砕する方法について図４を参照しつつ説明する。図４は本発明に係る破砕方法の第１実施形態を模式的に示す図である。同図中の上段は削孔２１の内部をＸ２方向から見た模式図であり、下段は削孔２１の内部を上方から見た図である。同図では、ベース部１１、ベース側楔部材１２、可動プレート部１３、プレート側楔部材１４、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６の移動動作を明確にするため、連結機構に関連する構成（ピンおよびリンクバー）の図示を省略している。
【００３５】
この実施形態では、図４（ａ）に示すように、処理対象物２に削孔２１をＺ２方向に形成する（工程（１）：削孔形成工程）。これに並行して、上記削孔２１に挿入すべき割岩工具１Ａを準備しておく（準備工程）。この準備工程では、可動プレート部１３の上面（Ｚ１方向側の主面）の中央部に設けられた雌ネジにアイボルト１９の雄ネジを螺合させ、割岩工具１Ａにアイボルト１９を取り付ける。また、アイボルト１９に対して吊下ワイヤーＷを装着しておく。
【００３６】
そして、同図（ａ）中の矢印で示すように、吊下ワイヤーＷを利用して割岩工具１Ａを削孔２１に挿入して割岩工具１Ａのベース部１１を削孔２１の底面２１１上に載置し、底面２１１で支持する（工程（２）：割岩工具の設置工程）。このとき、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６の外周面の上端部および下端部が削孔２１の内壁と当接する一方、帯状の溝部が設けられた中央部は削孔２１の内壁から離間している。
【００３７】
それに続いて、吊下ワイヤーＷおよびアイボルト１９を取り外した後で、図１に示すようにブレーカ３の先端部（図示省略）を割岩工具１Ａの可動プレート部１３上に位置決めする。その後で、ブレーカ３を作動させて図４（ｂ）に示すように、可動プレート部１３に対して打撃を加えて可動プレート部１３をプレート側楔部材１４と一緒にＺ２方向に押し下げる。これにより、楔間距離が短縮され、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６がそれぞれＹ１方向およびＹ２方向に移動する。その結果、図４（ｂ）中の白抜き矢印で示すように、羽根部材１５、１６の外側上端部と外側下端部とが削孔２１の内壁に密接して押圧力を与える。つまり、上下２段に分かれて押圧力が削孔２１の内壁に付与する。これによって、処理対象物２が割岩されて削孔２１の周囲に亀裂ＣＲが入り、破砕される（工程（３）：破砕工程）。
【００３８】
その後で、ブレーカ３の作動を停止させるとともに、ブレーカ３を可動プレート部１３からＺ１方向に離す。すると、削孔２１の内壁に与えられていた押圧力がなくなり、しかも削孔２１の周囲はすでに破砕されているため、割岩工具１Ａを一体的に処理対象物２から回収することができる（工程（４）：回収工程）。
【００３９】
以上のように、本実施形態では、割岩工具１Ａは、図２（ｂ）に示すように、ベース部１１と一体化されたベース側楔部材１２、可動プレート部１３と一体化されたプレート側楔部材１４、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６が２つの連結部１７、１８により相互に連結されている。したがって、割岩工具１Ａを構成する複数の要素を一括して削孔２１に挿入することができる。また、割岩処理後においても、それらの要素を一括して回収することができる。
【００４０】
また、上記のような連結構造を有することから、可動プレート部１３に対して底面２１１に向けて外力が付与されるのに対応し、連結構造を介して第１羽根部材１５および第２羽根部材１６が削孔２１の内壁に向けて移動して押圧する。その押圧力は比較的小さいが、これ以外に、もっと大きな押圧力が削孔２１の内壁に作用する。つまり、上記外力の付与に応じて可動プレート部１３とともにプレート側楔部材１４が底面２１１に向かって移動するのに伴って、第１羽根部材１５が第１ベース側傾斜面１２１および第１プレート側傾斜面１４１に沿って摺動しながら第１径方向Ｙ１に移動して削孔２１の内壁を押圧するとともに、第２羽根部材１６が第２ベース側傾斜面１２２および第２プレート側傾斜面１４２に沿って摺動しながら第２径方向Ｙ２に移動して削孔２１の内壁を押圧する。このように傾斜面に沿って羽根部材１５、１６を摺動させて羽根部材１５、１６を径方向Ｙに移動させる機構では、比較的大きな力を加えることができ、優れた破壊耐力を有している。その結果、岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物２を効率的に、かつ比較的大きな力で割岩することができる。
【００４１】
＜第２実施形態＞
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。
【００４２】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、羽根部材１５、１６の傾斜面側にガイド溝１５７、１６７が設けられており、ベース側楔部材１２およびプレート側楔部材１４をＺ方向に案内可能となっている。
【００４３】
また、羽根部材１５、１６の反傾斜面側（外側面側）には溝が設けられておらず、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、羽根部材１５、１６が互いに近接した状態で割岩工具１Ｂは、削孔２１の開口側（Ｚ１方向側）で外径Ｄ１を有し、削孔２１の底面側（Ｚ２方向側）で外径Ｄ２（＜Ｄ１）を有している。つまり、図５に示すように、若干であるものの、Ｚ２方向に向かうにしたがって先細りとなる形状を有している。このような構成については、第１実施形態に係る割岩工具１Ａに対しても適用可能である。また、逆に割岩工具１Ａと同様に、第２実施形態において、外径Ｄ１＝外径Ｄ２であり、外側面中央部に溝部を設けてもよい。
【００４４】
また、割岩工具１Ｂでは、図５および図６に示すように、Ｘ２方向において、２枚のリンクバー１７１、１７２の代わりに、１枚のリンクバー１７３によりベース側連結部１７が構成されている。このリンクバー１７３は、Ｙ方向に延設されたプレート部材で構成されており、当該中央部に対して係合ピン１７４がベース側楔部材１２に向けて突設されている。また、係合ピン１７４から、第１径方向Ｙ１に向けて長穴１７５が設けられるとともに第２径方向Ｙ２に向けて長穴１７６が設けられている。このような構成されたリンクバー１７３は、ベース側楔部材１２のＸ２方向側の側面においてＺ方向に延設された溝部１２５に係合ピン１７４の先端部を係合させた状態で、長穴１７５、１７６を介してボルトなどの連結部材１７７、１７８により羽根部材１５、１６とそれぞれ連結されている。なお、このように構成されたベース側連結部１７は、Ｘ１方向にも設けられており、これら２つのベース側連結部１７により、ベース側楔部材１２に対して羽根部材１５、１６が径方向Ｙに移動自在に連結されている。
【００４５】
このような連結構造は、プレート側にも設けられている。つまり、Ｘ２方向において、２枚のリンクバー１８１、１８２の代わりに、１枚のリンクバー１８３によりプレート側連結部１８が構成されている。このリンクバー１８３は、Ｙ方向に延設されたプレート部材で構成されており、当該中央部に対して係合ピン１８４がプレート側楔部材１４に向けて突設されている。また、係合ピン１８４から、第１径方向Ｙ１に向けて長穴１８５が設けられるとともに第２径方向Ｙ２に向けて長穴１８６が設けられている。このような構成されたリンクバー１８３は、プレート側楔部材１４のＸ２方向側の側面においてＺ方向に延設された溝部１４５に係合ピン１８４の先端部を係合させた状態で、長穴１８５、１８６を介してボルトなどの連結部材１８７、１８８により羽根部材１５、１６とそれぞれ連結されている。なお、このように構成されたプレート側連結部１８は、Ｘ１方向にも設けられており、これら２つのプレート側連結部１８により、プレート側楔部材１４に対して羽根部材１５、１６が径方向Ｙに移動自在に連結されている。
【００４６】
なお、その他の構成は、基本的に第１実施形態に係る割岩工具１Ａと同一である。したがって、同一構成に対し、同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
このように構成された割岩工具１Ｂおよびブレーカ３を用いて処理対象物２を割岩して破砕する場合、第１実施形態と同様に、処理対象物２に削孔２１をＺ２方向に形成する（工程（１）：削孔形成工程）のと並行して、上記削孔２１に挿入すべき割岩工具１Ｂを準備しておく（準備工程）。この準備工程では、可動プレート部１３の上面（Ｚ１方向側の主面）の中央部に設けられた雌ネジにアイボルト１９（図２参照）の雄ネジを螺合させ、割岩工具１Ｂにアイボルト１９を取り付ける。また、アイボルト１９に対して吊下ワイヤーＷ（図２参照）を装着しておく。
【００４８】
そして、吊下ワイヤーＷを利用して割岩工具１Ｂを削孔２１に挿入して割岩工具１Ｂのベース部１１を削孔２１の底面２１１（図４参照）上に載置し、底面２１１で支持する（工程（２）：割岩工具の設置工程）。このとき、外径の寸法関係が（Ｄ１＞Ｄ２）であるため、割岩工具１Ｂを削孔２１に安定的に挿入することができる。これに続いて、吊下ワイヤーＷおよびアイボルト１９を取り外した後で、ブレーカ３（図１参照）の先端部を割岩工具１Ｂの可動プレート部１３上に位置決めする。その後で、ブレーカ３を作動させて可動プレート部１３に対して打撃を加えて可動プレート部１３をプレート側楔部材１４と一緒にＺ２方向に押し下げる。これにより、楔間距離が短縮され、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６がそれぞれＹ１方向およびＹ２方向に移動する。その結果、羽根部材１５、１６の外側面が削孔２１の内壁に密接して押圧力を与える。これによって、処理対象物２が割岩されて削孔２１の周囲に亀裂ＣＲ（図４参照）が入り、破砕される（工程（３）：破砕工程）。その後で、ブレーカ３の作動を停止させるとともに、ブレーカ３を可動プレート部１３からＺ１方向に離す。すると、削孔２１の内壁に与えられていた押圧力がなくなり、しかも削孔２１の周囲はすでに破砕されているため、割岩工具１Ｂを一体的に処理対象物２から回収することができる（工程（４）：回収工程）。
【００４９】
以上のように、第２実施形態に係る割岩工具１Ｂにおいても、ベース部１１と一体化されたベース側楔部材１２、可動プレート部１３と一体化されたプレート側楔部材１４、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６が２つの連結部１７、１８により相互に連結されている。したがって、割岩工具１Ｂを構成する複数の要素を一括して削孔２１に挿入することができる。また、割岩処理後においても、それらの要素を一括して回収することができる。
【００５０】
また、上記のような連結構造を有することから、可動プレート部１３に対して底面２１１に向けて外力が付与されるのに対応し、大きな押圧力が削孔２１の内壁に作用する。つまり、上記外力の付与に応じて可動プレート部１３とともにプレート側楔部材１４が底面２１１に向かって移動するのに伴って、第１羽根部材１５が第１ベース側傾斜面１２１および第１プレート側傾斜面１４１に沿って摺動しながら第１径方向Ｙ１に移動して削孔２１の内壁を押圧するとともに、第２羽根部材１６が第２ベース側傾斜面１２２および第２プレート側傾斜面１４２に沿って摺動しながら第２径方向Ｙ２に移動して削孔２１の内壁を押圧する。このように傾斜面に沿って羽根部材１５、１６を摺動させて羽根部材１５、１６を径方向Ｙに移動させる機構では、比較的大きな力を加えることができ、優れた破壊耐力を有している。その結果、岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物２を効率的に、かつ比較的大きな力で割岩することができる。
【００５１】
＜第３実施形態＞
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）。
【００５２】
図７は、本発明に係る破砕方法の第３実施形態を模式的に示す図である。第３実施形態では、同図に示すように、削孔２１の底面２１１上に割岩工具１ａのベース部１１を載置し、さらに割岩工具１ａの可動プレート部１３上に割岩工具１ｂのベース部１１を載置する。これにより割岩工具１ａは削孔２１の底面２１１で直接支持され、ブレーカ３からの外力を割岩工具１ｂを介して受ける。一方、割岩工具１ｂは割岩工具１ａを介しては削孔２１の底面２１１で間接的に支持され、ブレーカ３からの外力を可動プレート部１３で直接受ける。また、割岩工具１ａ、１ｂがＺ１方向からの平面視で互いに交差（例えば直交）するように配置することで割岩工具１ａによる割岩方向と割岩工具１ｂによる割岩方向とを相違させることができ、破砕効率をさらに高めることができる。
【００５３】
この第３実施形態では、割岩工具１ａ、１ｂはそれぞれ本発明の「第１割岩工具」および「第２割岩工具」の一例に相当している。また、割岩工具１ａについては、Ｙ１方向およびＹ２方向がそれぞれ本発明の「第１径方向」および「第２径方向」の一例に相当している。一方、割岩工具１ｂについては、Ｘ方向、Ｘ１方向およびＸ２方向がそれぞれ本発明の「径方向」、「第１径方向」および「第２径方向」の一例に相当している。
【００５４】
また、第３実施形態では、割岩工具１ａ、１ｂがＺ１方向からの平面視で互いに交差（例えば直交）するように配置しているが、同平面視で割岩工具１ｂが割岩工具１ａと完全に重なる、つまり割岩方向が一致するように配置してもよい。
【００５５】
また、第３実施形態では、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を用いているが、図５および図６に示す割岩工具１Ｂと同一構成を有する２つの割岩工具を用いてもよい。
【００５６】
＜第４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）。
【００５７】
図８は、本発明に係る破砕方法の第４実施形態を実行するための割岩工具を模式的に示す図である。この第４実施形態が第１実施形態と大きく相違するのは、長軸体６を介してブレーカ３からの外力を可動プレート部１３に与える点と、長軸体６の側面に設けられる一対の係合部６１、６２が削孔２１の開口２１２の周囲を押圧する点とであり、その他の構成は基本的に第１実施形態と同様である。したがって、以下のおいては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一または相当符号を付して構成説明を省略する。
【００５８】
図９は、図８に示す割岩工具の拡大図であり、同図（ａ）は側面図である。また、同図（ｂ）は同図（ａ）中のＢ−Ｂ線矢視図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）中のＣ−Ｃ線矢視断面図であり、これらの図面中の１点鎖線は削孔を示している。図１０は、第４実施形態で使用される割岩工具の一部をさらに拡大した図である。図９に示される割岩工具１Ｃが図２に示す割岩工具１Ａと相違する点は、長軸体６が追加装備される点と、可動プレート部１３の上面１３１（本発明の「対向面」の一例に相当）が凸形状に仕上げられている点とであり、その他の構成は基本的に同一である。したがって、以下の説明では、同一構成については同一符号を付して説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００５９】
長軸体６は、同図（ａ）に示すように、Ｚ１方向側の端面がブレーカ３に対向するとともにＺ２方向側の端面が可動プレート部１３の上面１３１に対向するように配置される。つまり、長軸体６の軸線が削孔２１の形成方向Ｚと略平行となるように、ブレーカ３と可動プレート部１３との間に配置される。ここで、第１実施形態ないし第３実施形態のように可動プレート部１３の上面１３１が平面に仕上げられている場合には、長軸体６の両端面も平面に仕上げるのが望ましい。一方、例えば特開２０１６−２１１２２１号公報に記載されているように、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に伝達するためには、図９に示すように、ピストン３１、長軸体６および可動プレート部１３を湾曲形状に仕上げてもよく、第４実施形態では当該構成を採用している。より具体的には、ピストン３１の下面３１１はＺ１方向に後退した湾曲凹面に仕上げられている。これに対応し、長軸体６のＺ１方向側の端面（本発明の「第２端面」の一例に相当）６４はＺ１方向に突出した湾曲凸面に仕上げられている。しかも、これらピストン３１の下面３１１および長軸体６のＺ１方向側の端面６３は、次の関係
（端面３１１の曲率半径）＝（端面６３の曲率半径）
を有している。
【００６０】
また、長軸体６のＺ２方向側の端面６３（本発明の「第１端面」の一例に相当）はＺ１方向に後退した湾曲凹面に仕上げられている。これに対応し、可動プレート部１３の上面１３１はＺ１方向に突出した湾曲凸面に仕上げられている。しかも、これら長軸体６のＺ２方向側の端面６４および可動プレート部１３の上面１３１は、次の関係
（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。
【００６１】
また、第４実施形態では、図９に示すように、長軸体６は２つの係合部６１、６２を有している。第１係合部６１は、長軸体６の側面６５のうち第２端面６４の近傍領域から第１径方向Ｙ１に突出して設けられている。この第１係合部６１では、第１径方向Ｙ１に突出した先端部位６１１に削孔２１の開口２１２の周囲と係合可能な第１傾斜面６１２が設けられている。一方、第２係合部６２は、長軸体６の第２端面６４の近傍領域から第２径方向Ｙ２に突出して設けられている。この第２係合部６２では、第２径方向Ｙ２に突出した先端部位６２１に削孔２１の開口２１２の周囲と係合可能な第２傾斜面６２２が設けられている。これら第１傾斜面６１２および第２傾斜面６２２は、近傍領域からの突出量がＺ１方向（第１端面６３から第２端面６４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、削孔２１の開口２１２と係合可能となっている。
【００６２】
図９に示すように、割岩工具１Ｃのうち長軸体６を除く構成部品が一括して挿入された削孔２１に長軸体６を挿入すると、第１端面６３が可動プレート部１３の上面１３１と摺接する。また、係合部６１の第１傾斜面６１２および係合部６２の第２傾斜面６２２が削孔２１の開口２１２の周囲で処理対象物２に係止される。こうした状態でブレーカ３の打撃力が長軸体６に加えられると、可動プレート部１３、プレート側楔部材１４とともに長軸体６が底面２１１に向かって移動する。それに伴って、第１実施形態と同様にして羽根部材１５、１６による径方向Ｙへの押圧が実行されると同時に、係合部６１、６２による押圧が実行される。つまり、第１傾斜面６１２および第２傾斜面６２２のうち削孔２１の開口２１２の周囲と係合する係合位置Ｐが第２端面６４側、つまりＺ１方向側に移動することで、第１係合部６１が削孔２１の開口２１２の周囲を第１径方向Ｙ１に押圧するとともに、第２係合部６２が削孔２１の開口２１２の周囲を第２径方向Ｙ２に押圧する。
【００６３】
次に、上記にように構成された割岩工具１Ｃおよびブレーカ３を用いて処理対象物２を割岩して破砕する方法について図１１を参照しつつ説明する。図１１は、本発明に係る破砕方法の第４実施形態を模式的に示す図である。同図の各欄において、左側図面は削孔２１の内部をＸ２方向から見た模式図であり、右側上段図面は削孔２１の開口２１２近傍を上方から見た図であり、右側下段図面は削孔２１の内部を上方から見た図である。なお、同図では、長軸体６、係合部６１、６２、ベース部１１、ベース側楔部材１２、可動プレート部１３、プレート側楔部材１４、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６の移動動作を明確にするため、連結機構に関連する構成（ピンおよびリンクバー）の図示を省略している。
【００６４】
この第４実施形態では、図１１（ａ）に示すように、処理対象物２に削孔２１をＺ２方向に形成する（工程（１）：削孔形成工程）。これに並行して、上記削孔２１に挿入すべき割岩工具１Ｃを準備しておく（準備工程）。この準備工程では、吊下部材７（図１０（ｂ）参照）の先端に設けられたボルト７１を可動プレート部１３の上面１３１の中央部に設けられた雌ネジに螺合させ、割岩工具１Ｃ（ただし長軸体６を除く）を吊下部材７に吊下可能に取り付ける。
【００６５】
そして、同図（ａ）に示すように、割岩工具１Ｃのうち長軸体６を除く構成部品（実質的に割岩工具１Ａと同様の一体的構造体）を吊下部材７によって削孔２１に挿入し、割岩工具１Ｃのベース部１１を削孔２１の底面２１１上に載置し、底面２１１で支持する。これに続いて、吊下部材７を可動プレート部１３から取り外した後で、長軸体６の先端部および中央部を削孔２１に挿入し、第１端面６３を可動プレート部１３の上面１３１に摺接させるとともに、係合部６１の第１傾斜面６１２および係合部６２の第２傾斜面６２２を削孔２１の開口２１２の周囲に係止させる（工程（２）：割岩工具の設置工程）。
【００６６】
こうして破砕処理の準備が完了すると、図８に示すようにブレーカ３のピストン３１を割岩工具１Ｃの長軸体６の第２端面６４に摺接させる。その後で、ブレーカ３を作動させて図１１（ｂ）に示すように、長軸体６に対して打撃を加える。これによって、長軸体６がＺ２方向に押し下げられるとともに可動プレート部１３をプレート側楔部材１４と一緒にＺ２方向に押し下げる。このうち長軸体６の押し下げによって、第１傾斜面６１２および第２傾斜面６２２のうち削孔２１の開口２１２の周囲と係合する係合位置Ｐが第２端面６４側、つまりＺ１方向側に移動する。その結果、図１１（ｂ）中の白抜き矢印ＡＲ１で示すように、第１係合部６１が削孔２１の開口２１２の周囲を第１径方向Ｙ１に押圧するとともに、第２係合部６２が削孔２１の開口２１２の周囲を第２径方向Ｙ２に押圧する。また同時に、可動プレート部１３およびプレート側楔部材１４のＺ２方向への押し下げによって、楔間距離が短縮され、第１羽根部材１５および第２羽根部材１６がそれぞれＹ１方向およびＹ２方向に移動する。その結果、図１１（ｂ）中の白抜き矢印ＡＲ２で示すように、羽根部材１５、１６の外側面が削孔２１の内壁に密接して押圧力を与える。これらによって、処理対象物２が割岩されて削孔２１の周囲に亀裂ＣＲが入り、破砕される（工程（３）：破砕工程）。
【００６７】
その後で、ブレーカ３の作動を停止させるとともに、ブレーカ３を可動プレート部１３からＺ１方向に離す。すると、削孔２１の内壁に与えられていた押圧力がなくなり、しかも削孔２１の周囲はすでに破砕されているため、長軸体６を回収し、さらに長軸体６を除く割岩工具１Ｃを一体的に処理対象物２から回収することができる（工程（４）：回収工程）。
【００６８】
以上のように、本実施形態では、割岩工具１Ｃは、長軸体６と、長軸体６以外の一体的構造体とを有しているが、長軸体６以外の一体的構造体は実質的に割岩工具１Ａと同一であり、一体的構造体を構成する複数の要素を一括して削孔２１に挿入することができる。また、割岩処理後においても、それらの要素を一括して回収することができる。また、長軸体６は、図１１に示すようにＺ２方向側の端部が常時削孔２１から露出する状態で使用されるため、削孔２１への挿入も、削孔２１からの回収も容易である。したがって、第１実施形態ないし第３実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００６９】
また、第４実施形態では、削孔２１の底面近傍と、開口２１２の近傍とを同時に破砕することができ、破砕処理の効率化を図ることができる。
【００７０】
＜第５実施形態＞
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）。
【００７１】
図１２は、本発明に係る破砕方法の第５実施形態を模式的に示す図である。この第５実施形態では、同図（ａ）に示すように複数の削孔２１を形成するとともに、割岩工具１Ｃを３セット準備しておき、以下の工程を行ってもよい。
【００７２】
・各削孔２１ａ〜２１ｃに割岩工具１Ｃを挿入する（同図（ｂ））、
・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。
【００７３】
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。例えば上記第４実施形態および第５実施形態では、割岩工具１Ａに長軸体６を組み合わせて割岩工具１Ｃを用いて破砕処理が実行されるが、図１３および図１４に示すように、割岩工具１Ｂに長軸体６を組み合わせた割岩工具１Ｄを用いて破砕処理が実行してもよい（第６実施形態）。また、１つの長軸体６に対して第３実施形態に示すように複数の割岩工具１Ａ、１Ｂを組み合わせてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、可動プレート部１３や長軸体６に対してベース部１１に向けた外力を与える手段としてブレーカ３を用いているが、その他の手段により上記外力を可動プレート部１３に与えて割岩処理を実行するように構成してもよい。
【００７５】
また、上記第１実施形態では、羽根部材１５、１６の外側面の中央部全体に帯状の溝部を設けているが、さらに複数の溝部を設けてもよい。また、溝部を設けることは必須要件ではなく、溝部を有さない羽根部材１５、１６を用いてもよく、第２実施形態と同様に、Ｚ２方向に向かうにしたがって先細りとなる形状に仕上げてもよい。また、逆に羽根部材１５、１６の外側面の中央部のみを外側に膨らまして当該中央部のみで削孔２１の内壁を押圧するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
この発明は、岩盤、岩石、コンクリート構造物などの処理対象物を割岩する割岩工具全般および当該工具を用いて処理対象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】
【００７７】
１Ａ〜１Ｄ…割岩工具
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
【要約】
【課題】岩石、岩盤やコンクリート構造物などの処理対象物を効率的に、かつ比較的大きな力で割岩することができる割岩工具および当該工具を用いて処理対象物を効率的に破砕することができる破砕方法を提供する。
【解決手段】この発明では、可動プレート部に対して底面に向けて外力が付与されることで可動プレート部とともにプレート側楔部材が底面に向かって移動するのに伴って、第１羽根部材が第１ベース側傾斜面および第１プレート側傾斜面に沿って摺動しながら第１径方向Ｙ１に移動して削孔２１の内壁を押圧するとともに、第２羽根部材が第２ベース側傾斜面および第２プレート側傾斜面に沿って摺動しながら第２径方向Ｙ２に移動して削孔２１の内壁を押圧する。
【選択図】図２【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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