JP2000018900A - 破壊装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイマン効果を利用した破壊装置において、
被破壊物の破壊しようとする面に沿うようプラスチック
爆薬を加工することは危険な作業であり、加えて、電気
雷管は漏電や落雷によって容易に起爆してしまうことが
あり、プラスチック爆薬が爆発することにつながってい
た。 【解決手段】 起爆用ニトロメタンを電気エネルギーを
金属細線に供給してこれが溶融気化することによって爆
発させ、起爆用ニトロメタンの爆発力が爆轟波として充
填用容器２内のニトロメタン３に対して伝達され、その
衝撃でニトロメタン３を爆発させることで、破壊装置１
の取り扱いを安全に行うことができ、ニトロメタン３は
難爆性であるものの、安全かつ強い起爆力を有する起爆
装置６を用いて確実に爆発させるので、強力な破壊用ジ
ェットを形成させて確実に被破壊物４を破壊したり脆弱
化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、破壊装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート構造物やワイヤーロ
ープなどの被破壊物を破壊するようにした破壊装置とし
て、図８に示すようなものがある。この破壊装置５０
は、断面を逆Ｖ字形に形成した金属製のライナー５１
と、このライナー５１の上面に接触するように被覆材５
２（例えば鉄やアルミニウム合金、あるいはプラスチッ
クが用いられる）に充填した爆薬５３とを備えている。
そして、この爆薬５３に点火装置５４で点火して起爆さ
せると、その際に発生する爆轟圧によりライナー５１が
崩壊して超高速の破壊用ジェット５５となり、この破壊
用ジェット５５が被破壊物５６に衝突して被破壊物５６
が破壊されるものである。このように、爆薬５３に点火
して起爆させ、その際に発生する爆轟圧によりライナー
５１が崩壊して超高速の破壊用ジェット５５となる現象
は、ノイマン効果と呼ばれている。なお、図８は、破壊
用ジェット５５の発生までを図式化して５段階で表して
いる。

【０００３】そして、前記爆薬５３としては、例えばプ
ラスチック爆薬が用いられ、点火装置５４としては電気
雷管が用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のノイマン効
果を利用した破壊装置５０において、被破壊物５６の破
壊しようとする面に沿うようプラスチック爆薬を加工
（カッタによる切断）することは危険な作業であり、加
えて、電気雷管は漏電や落雷によって容易に起爆してし
まうことがあり、そうすると、プラスチック爆薬が爆発
することになって、大変に危険であった。

【０００５】そこで、本発明は、上記課題を解決し得る
破壊装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
手段は、充填用容器に、爆発性物質に爆発用の爆轟波を
付与するための起爆装置が設けられ、この起爆装置は、
充填用容器の所定の平面に取付けられる起爆用容器と、
この起爆用容器に内装されて電気エネルギーの付与によ
って溶融気化して急激に体積膨張する溶融気化物質と、
この溶融気化物質の溶融気化現象に伴う体積膨張力を爆
轟波として爆発性物質に対して伝達するための伝達用物
質とを備えている。

【０００７】この構成によれば、起爆装置を用いて充填
用容器内の爆発性物質を爆発させ、その際に発生する爆
発力により充填用容器の被破壊物側に配置したライナー
を崩壊させることで超高速の破壊用ジェットとし、この
破壊用ジェットを被破壊物に衝突させてこれを安全、か
つ確実に破壊する。

【０００８】また、四角柱状の箱型に形成された充填用
容器を構成する所定の構成面に、爆発性物質に爆発用の
爆轟波を付与するための起爆装置が設けられ、この起爆
装置が爆発性物質に爆轟波を発生し得る限界薬径の外周
が、前記所定の構成面の内側に位置するよう設定されて
いる。

【０００９】この構成によれば、起爆装置を用いて充填
用容器に充填される液状の爆発性物質を中断させること
なく爆発させ、その際に発生する爆発力により充填用容
器の被破壊物側に配置したライナーを崩壊させることで
超高速の破壊用ジェットとし、この破壊用ジェットを被
破壊物に衝突させてこれを安全、かつ確実に破壊する。

【００１０】また、起爆装置が、充填用容器の所定の構
成面に取付けられる起爆用容器と、この起爆用容器に内
装されて電気エネルギーの付与によって溶融気化して急
激に体積膨張する溶融気化物質と、この溶融気化物質の
溶融気化現象に伴う体積膨張力を爆轟波として爆発性物
質に対して伝達するための伝達用物質とを備えているこ
とによれば、安全な起爆装置となる。

【００１１】また、被破壊物に対して複数の充填容器を
隣接させて曲線的に配置可能とするよう、充填容器の側
部構成面に蛇腹状伸縮部が設けられている。さらに、破
壊用ジェットを被破壊物の破壊部分に衝突させるよう充
填用容器を所定の場所に設置するための脚部材が、充填
用容器に設けられている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、本発明の実施の第一形態に
係る破壊装置１を、図１の斜視図および図２の断面図に
基づいて説明する。本発明の実施の第一形態に係る破壊
装置１は、四角柱状の箱型に形成された水密性の充填用
容器２に充填されるニトロメタン３（液状の爆発性物質
の一例で、難爆性高エネルギー物質）を爆発させ、その
際に発生する爆発力により充填用容器２のコンクリート
壁や鋼板などの被破壊物４側、すなわち下部に配置した
Ｖ字形状のライナー５を崩壊させることで超高速の破壊
用ジェット５５（図８参照）とし、この破壊用ジェット
５５を被破壊物４に衝突させてこれを破壊するようにし
たものである。そして、前記充填用容器２におけるライ
ナー５は、銅などの金属により形成され、他の部分は合
成樹脂あるいは、ライナー５と同種の材料で形成されて
いる。なお、ライナー５には比重の大きな金属を用いる
ことが好ましい。

【００１３】すなわち、前記充填用容器２を構成する前
面２Ａ（所定の構成面）に、ニトロメタン３に爆発用の
爆轟波を付与するための起爆装置６が設けられており、
この起爆装置６が前記ニトロメタン３に爆轟波を発生し
得る限界薬径７（図の仮想線で示す）の外周が、前面２
Ａ内に位置するよう前面２Ａの面積および起爆装置６の
位置が設定されている（前面２Ａは限界薬径７以上の面
積を有している）。

【００１４】また、ライナー５が崩壊して発生する破壊
用ジェット５５を被破壊物４の破壊部分に狙って衝突さ
せるよう、充填用容器２を所定の場所に設置するための
Ｌ字形の脚部材８（柔軟な金属によって形成される）
が、充填用容器２の両側面２Ｂ，２Ｂに取付けられてい
る。また、この脚部材８は、破壊用ジェット５５の発生
（形成）に必要なスタンドオフすなわち、被破壊物４の
破壊部分と充填用容器２との距離の適正化を果たすもの
である。

【００１５】ところで、前記充填用容器２の前面２Ａに
帯状の取付け板部材９（金属製）がフック１０を介して
取付けられ、前記起爆装置６は、取付け板部材９に固定
された受け枠１１に螺入される起爆用容器１２と、この
起爆用容器１２に内装されて電気エネルギーの付与によ
って溶融気化して急激に体積膨張する金属細線（溶融気
化物質の一例）１３と、この金属細線１３の溶融気化に
伴う現象（急激な体積膨張に伴う衝撃力）で爆発して、
これを爆轟波として充填用容器２内のニトロメタン３に
対して伝達するための起爆用ニトロメタン（伝達用物質
の一例）１４とを備えている。

【００１６】また、前記起爆用容器１２の前面１２Ａに
形成した突出部１５の中央凹部に、ゴムパッキン１７、
スペーサ１８が内装され、これらが突出部１５に螺入す
る蓋部材１９によって固定され、前記金属細線１３を先
端部に支持する電極２０，２０が絶縁性の支持部材２１
に挿通され、この支持部材２１が、前記ゴムパッキン１
７、スペーサ１８および蓋部材１９に挿通されている。
そして、前記電極２０，２０は電気配線２２を介して図
示しない電源部に接続されている。なおスペーサ１８
は、蓋部材１９の螺入に伴う回転力をゴムパッキン１７
に伝えることなく押圧力のみをゴムパッキン１７に伝え
る機能を有する。

【００１７】なお、図２中の２３は、前記受け枠１１と
起爆用容器１２との間に設けられたＯリングであり、図
１中の２４は、充填用容器２の上面２Ｃに取付けられて
充填用容器２にニトロメタン３を充填するための充填口
部である。

【００１８】また、図１は本発明の実施の第一形態にお
ける破壊装置１の背面２Ｄ側に、この破壊装置１と同様
の構成の、脚部材２６、充填口部２８およびライナー２
７を備えた充填用容器（ニトロメタン３が充填されてい
る）２５を隣接させた場合を示しており、被破壊物４の
破壊部分の距離に応じて、適宜の個数だけ上記充填用容
器２５を並べている。なお、被破壊物４がほぼ水平に近
い場合は、単に破壊装置１を設置するだけでよいし、被
破壊物４の斜面に設置する場合は脚部材８を接着剤、
釘、あるいは粘着テープなどを用いて固定する。

【００１９】また、充填用容器２，２５同士、あるいは
充填用容器２５同士の固定は、例えばフック１０を利用
して針金等でしっかりと固縛する。上記構成において、
電源部から金属細線１３が溶融気化するに十分な電気エ
ネルギーを極めて短時間に供給すると、金属細線１３が
溶融気化する際の現象に伴って、起爆用ニトロメタン１
４が爆発する。このとき、起爆用ニトロメタン１４の爆
発力が爆轟波として充填用容器２内のニトロメタン３に
対して伝達され、その衝撃でニトロメタン３が爆発し、
従来例で述べたように、ライナー５が崩壊して超高速の
破壊用ジェット５５となり、この破壊用ジェット５５が
被破壊物４に衝突して被破壊物４が破壊される。なお、
ニトロメタン３が爆発すると、その衝撃が充填用容器２
５内のニトロメタン３に伝わって連続して爆発し、ライ
ナー２７が崩壊して超高速の破壊用ジェット５５とな
り、この破壊用ジェット５５が被破壊物４に衝突して被
破壊物４の破壊部分が破壊される。

【００２０】このように、本発明の実施の第一形態によ
れば、起爆用ニトロメタン１４は電気エネルギーを金属
細線１３に供給してこれが溶融気化することによって爆
発し、起爆用ニトロメタン１４の爆発力が爆轟波として
充填用容器２内のニトロメタン３に対して伝達され、そ
の衝撃でニトロメタン３が爆発するので、破壊装置１の
取り扱いを安全に行うことができる。

【００２１】ニトロメタン３は難爆性であるものの、上
記のような安全かつ強い起爆力を有する起爆装置６を用
いて確実にニトロメタン３を爆発させることができ、ニ
トロメタン３は爆発力も大きく、従って、強力な破壊用
ジェット５５を形成することができ、確実に被破壊物４
を破壊したり脆弱化させることができる。

【００２２】またニトロメタン３は非火薬燃料であるた
め、従来のプラスチック爆薬などに比べて安全に保管、
搬送ができる。さらに、充填用容器２を構成する前面２
Ａ内に、起爆装置６がニトロメタン３に爆轟波を発生し
得る限界薬径７の外周が位置するよう、前面２Ａの面積
および起爆装置６の位置を設定することで爆轟中断させ
ることがなく、また、ニトロメタン３の限界薬径７を確
保できる範囲で充填用容器２を小型化、軽量化すること
ができる。

【００２３】なお、図３には被破壊物４の破壊部分の距
離に応じて、さらに多くの（５個）の充填用容器２，２
５を平面視して直線状に配置し、かつ被破壊物４の起伏
に合わせて脚部材８を変形させることによりその長さを
調節することで、被破壊物４の破壊部分と充填用容器２
との距離の適正化したもので、端部の１個が上記実施の
第一形態の破壊装置１である。そして、このように多く
の充填用容器２，２５を並べた場合でも、破壊装置１で
発生する爆発力が順に伝わり、連続して破壊用ジェット
５５が発生し、被破壊物４を確実に破壊したり脆弱化さ
せることができる。

【００２４】次に、図４および図５に基づいて本発明の
実施の第二形態を説明する。本発明の実施の第二形態に
係る破壊装置１は、充填用容器２の前面２Ａおよび背面
２Ｄに、被破壊物４に対して複数の別の充填容器２５を
隣接させて曲線的に配置可能とするよう、蛇腹状伸縮部
３０，３１が設けられたものである。この蛇腹状伸縮部
３０，３１を設けることにより、充填用容器２は平面視
台形になるよう変形させることができ、図５に示すよう
に、別の充填容器２５に設けた蛇腹状伸縮部３０，３１
に当接させることで、充填容器２，２５を曲線状（ある
いは蛇行状）に配置することができる。

【００２５】そして、この実施の第二形態における起爆
装置６は、充填用容器２の前面２Ａ側の蛇腹状伸縮部３
０に接着されている。なお、起爆装置６の構成および他
の構成は、上記実施の第一形態と同様であるので省略す
る。

【００２６】上記のように充填容器２，２５を配置して
起爆装置６によってニトロメタン３を爆発させること
で、充填容器２，２５の配置に沿った、すなわち切断予
定線Ｌに沿った破壊を行うことができるので、現場での
対応性が向上する。

【００２７】ところで、本来ニトロメタンに限らず液体
状の爆発性物質を管状の容器の中で爆轟（爆発）させる
場合、断面寸法の急激な変化や爆轟伝搬方向の急激な変
化は、爆轟中断の原因となり、その中断の仕方は管の太
さ、容量や材質等によって変化する。このため、切断予
定線Ｌの想定には、高度な専門知識と検討を必要として
いた。

【００２８】しかし、本発明の実施の第二形態によれ
ば、充填容器２，２５の大きさと材料に応じて検討され
求められた爆轟中断しない曲率Ｒでしか充填容器２，２
５の設置できないよう、充填容器２，２５の形状、特に
蛇腹状伸縮部３０，３１の開閉変形量ｒを設定しておく
ことにより、爆轟中断することがないとともに切断予定
線Ｌの想定が容易になる。

【００２９】次に、図６に基づいて、本発明の実施の第
三形態を説明する。本発明の実施の第三形態に係る破壊
装置１は、充填容器２の両側面２Ｂ，２Ｂに設けた脚部
材８が、各側面２Ｂ，２Ｂを下方に延長されるとともに
その下面が円弧形状に形成され、充填容器２の背面２Ｄ
側にのみ、蛇腹状伸縮部３１が設けられたものである。
他の構成は、上記実施の第一形態と同様であるので省略
する。

【００３０】そして、本発明の実施の第三形態によれ
ば、脚部材８の下面が円弧形状に形成されているので、
被破壊物４の破壊部分に起伏がある場合であっても、そ
の起伏に対応して、被破壊物４に設置することが容易で
あり、特に複数の充填容器２同士を取付けることで、脚
部材８の下面が円弧形状に形成されていても、安定した
状態で被破壊物４に設置することができるので、現場で
の対応性が向上する。他の作用効果は、上記実施の第一
形態および第二形態と同様であるので省略する。

【００３１】なお、上記各実施の形態では、起爆装置６
として、電気エネルギーを用いて金属細線１３を溶融気
化させ、この溶融気化に伴う現象で起爆用ニトロメタン
１４を起爆させる例を示したがこれに限定されるもので
はなく、図７で示すように、金属細線１３を溶融気化さ
せる構成の代わりに、電気雷管４０を用いて起爆用ニト
ロメタン１４を起爆させるようにすることもできる。起
爆装置６の他の部分の構成は、上記実施の第一形態と同
様であるので、その説明を省略する。

【００３２】また、上記各実施の形態では、起爆装置６
は充填容器２の前面２Ａに取付けたが、これに限定され
るものではなく、特に破壊装置１を単独で使用する場合
などは、起爆装置６を充填容器２の上面２Ｃに取付ける
ようにしてもよい。そしてこの場合も、ニトロメタン３
に爆轟波を発生し得る限界薬径７の外周が、上面２Ｃ内
に位置するよう上面２Ｃの面積および起爆装置６の位置
を設定する必要がある。

【００３３】また、本発明は、上記各実施の形態に限定
されるものではなく、ニトロメタン３を着色し、充填容
器２の一部を透明にすることで、充填口部２４から充填
用容器２にニトロメタン３を充填する際に、ニトロメタ
ン３の充填量が目視しやすくなり、ニトロメタン３の充
填作業が容易になる。

【００３４】さらに上記各実施の形態では、液状の爆発
性物質としてニトロメタン３を用いたがこれに限定され
るものではなく、ニトロメタン３の代わりに溶融ＴＮＴ
を用いてもよい。いずれにしても、起爆装置６が液状の
爆発性物質に爆轟波を発生し得る限界薬径７の外周が、
前面２Ａや上面２Ｃ内に位置するよう前面２Ａや上面２
Ｃの面積および起爆装置６の位置を設定する。

【００３５】なお、上記各実施の形態では、前面２Ａ、
背面２Ｄあるいは蛇腹状伸縮部３０，３１の下部はライ
ナー５の形状に合わせてＶ字形に形成したがこれに限定
されるものではなく、水平に形成してもよい。

【００３６】また、上記各実施の形態では、ライナー５
はＶ字形（屋根形）に形成したが、これに限定されるも
のではなく、上方に向けて湾曲する形状、あるいは円錐
状や角錐状に形成してもよく、この場合も確実に破壊用
ジェット５５が発生して、被破壊物４を確実に破壊した
り脆弱化することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、充填用容器に、爆発性物質に爆発用の爆轟波を付与
するための起爆装置が設けられ、この起爆装置は、充填
用容器の所定の平面に取付けられる起爆用容器と、この
起爆用容器に内装されて電気エネルギーの付与によって
溶融気化して急激に体積膨張する溶融気化物質と、この
溶融気化物質の溶融気化現象に伴う体積膨張力を爆轟波
として爆発性物質に対して伝達するための伝達用物質と
を備え、充填用容器内の爆発性物質を爆発させ、その際
に発生する爆発力により充填用容器の被破壊物側に配置
したライナーを崩壊させることで超高速の破壊用ジェッ
トとし、この破壊用ジェットを被破壊物に衝突させてこ
れを破壊するようにしたことにより、安全な取り扱いが
できるとともに、被破壊物を確実に破壊したり脆弱化さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第一形態を示す破壊装置の全体
構成を示す斜視図である。

【図２】同じく起爆装置の構成を示す断面図である。

【図３】本発明の実施の第一形態を示す破壊装置の別の
使用方法を示す概略図である。

【図４】本発明の実施の第二形態を示す破壊装置の全体
構成を示す斜視図である。

【図５】同じく使用方法を示す平面図である。

【図６】本発明の実施の第三形態を示す破壊装置の全体
構成を示す斜視図である。

【図７】起爆装置の別の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図８】従来の破壊装置の概略構成および破壊用ジェッ
トの発生過程を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 破壊装置 ２ 充填用容器 ３ ニトロメタン ４ 被破壊物 ５ ライナー ６ 起爆装置 ７ 限界薬径 ８ 脚部材 １２ 起爆用容器 １３ 金属細線 １４ 起爆用ニトロメタン ５５ 破壊用ジェット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 浩成 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号 日立造船株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充填用容器内の爆発性物質を爆発させ、
   その際に発生する爆発力により充填用容器の被破壊物側
   に配置したライナーを崩壊させることで超高速の破壊用
   ジェットとし、この破壊用ジェットを被破壊物に衝突さ
   せてこれを破壊するようにした破壊装置であって、前記
   充填用容器に、爆発性物質に爆発用の爆轟波を付与する
   ための起爆装置が設けられ、この起爆装置は、充填用容
   器の所定の平面に取付けられる起爆用容器と、この起爆
   用容器に内装されて電気エネルギーの付与によって溶融
   気化して急激に体積膨張する溶融気化物質と、この溶融
   気化物質の溶融気化現象に伴う体積膨張力を爆轟波とし
   て爆発性物質に対して伝達するための伝達用物質とを備
   えたことを特徴とする破壊装置。
2. 【請求項２】 四角柱状の箱型に形成された充填用容器
   に充填される液状の爆発性物質を爆発させ、その際に発
   生する爆発力により充填用容器の被破壊物側に配置した
   ライナーを崩壊させることで超高速の破壊用ジェットと
   し、この破壊用ジェットを被破壊物に衝突させてこれを
   破壊するようにした破壊装置であって、前記充填用容器
   を構成する所定の構成面に、爆発性物質に爆発用の爆轟
   波を付与するための起爆装置が設けられ、この起爆装置
   が爆発性物質に爆轟波を発生し得る限界薬径の外周が、
   前記所定の構成面の内側に位置するよう設定されたこと
   を特徴とする破壊装置。
3. 【請求項３】 起爆装置が、充填用容器の所定の構成面
   に取付けられる起爆用容器と、この起爆用容器に内装さ
   れて電気エネルギーの付与によって溶融気化して急激に
   体積膨張する溶融気化物質と、この溶融気化物質の溶融
   気化現象に伴う体積膨張力を爆轟波として爆発性物質に
   対して伝達するための伝達用物質とを備えたことを特徴
   とする請求項２記載の破壊装置。
4. 【請求項４】 被破壊物に対して複数の充填容器を隣接
   させて曲線的に配置可能とするよう、充填容器の側部構
   成面に蛇腹状伸縮部が設けられたことを特徴とする請求
   項１〜請求項３の何れかに記載の破壊装置。
5. 【請求項５】 破壊用ジェットを被破壊物の破壊部分に
   衝突させるよう充填用容器を所定の場所に設置するため
   の脚部材が、充填用容器に設けられたことを特徴とする
   請求項１〜請求項４の何れかに記載の破壊装置。