JP2006102638A - Static crushing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静的破砕工法に関し、詳しくは、破砕対象物に穿孔を設け、該穿孔内に膨張性破砕材を充填し、該破砕材の膨張により破砕対象物を破砕する静的破砕工法に関する。 The present invention relates to a static crushing method, and more particularly, to a static crushing method in which a crushing object is provided with perforations, an expandable crushing material is filled in the perforations, and the crushing object is crushed by expansion of the crushing material. .
従来、塩害や長期使用による老朽化による補修または改修が必要な道路や橋梁等のコンクリート面を破砕して補修する方法として、ピックハンマやブレーカ等を用いる方法やウォータージェット工法等の、機械的に衝撃振動を加えコンクリート面を破砕する方法が採用されている。前記破砕方法は振動を伴う作業であり、コンクリート等の粉塵が発生し作業環境が悪化する等の問題があり、更に、橋梁等の構造物の下方面あるいは垂直面の破砕作業は、非常な労力を必要としている。またウォータージェットによるはつり作業は装置が大規模なものとなり、後片付けに手間がかかる上、コストが高い。特に、水中におけるコンクリート構造物の破砕には、作業面で大変な手間がかかっている。
また、これらの方法は機械的な衝撃振動が発生するため、コンクリート補修の必要部分のみではなく不必要部分の内部に亀裂が生じる可能性や、鉄筋等の補強部材に損傷を与える可能性があるという問題があった。
Conventionally, as a method of crushing and repairing concrete surfaces such as roads and bridges that need to be repaired or repaired due to salt damage or aging due to long-term use, mechanical impact such as methods using a pick hammer or breaker, water jet method, etc. A method of crushing the concrete surface by applying vibration is adopted. The crushing method is a work involving vibrations, and there are problems such as the generation of dust such as concrete and deterioration of the working environment. Further, the crushing work on the lower surface or vertical surface of a structure such as a bridge is extremely labor intensive. Need. In addition, the lifting operation using the water jet requires a large-scale apparatus, and it takes time to clean up and is expensive. In particular, the crushing of concrete structures in water takes a lot of work in terms of work.
In addition, since these methods generate mechanical shock vibration, there is a possibility that cracks may occur inside unnecessary parts as well as necessary parts of concrete repair, and reinforcing members such as reinforcing bars may be damaged. There was a problem.
これに対し、セメント等の膨張材を破砕材として用いてコンクリート等の構造体を静的に破砕する方法が、提案されている。特許文献1乃至特許文献3においては、特に、破砕対象物に充填された破砕材の吹き出し防止や、破砕材の膨張圧力を有効に利用するため、破砕対象物に設けられた穿孔内において、破砕材を天板と底板とからなる2つの板状体の間に保持する構成が開示されている。
図1は、従来の破砕材の保持の様子を示したものである。図1のように、穿孔1の内部に、底板3と天板4を棒状又は紐状のつなぎ材である連結手段で構成される補助具を配置すると共に、該底板3と該天板4との間に、膨張性破砕材2を配置する。この構成により、該破砕材2が膨張することにより、上下方向の圧力は、底板3及び天板4により抑圧され、穿孔口からの破砕材の吹き出しが効果的に抑制される。しかも、この底板3及び天板4の作用により、内部圧力は、穿孔部の穿孔方向に対する垂直な方向(図1の横方向)に主に作用することとなり、破砕対象物を容易に破砕することが可能となる。この際の穿孔1の内壁等に作用する圧力の状態を、図2に示す。
FIG. 1 shows a state of holding a conventional crushed material. As shown in FIG. 1, the
しかしながら、従来のものは、膨張性破砕材の上方向の圧力により天板4が浮き上がるのを防止するため、底板と天板との各面積を同じに構成しており、しかも、膨張性破砕材を底板3と天板4とにより、漏れが無いよう保持する必要があり、図1に示すように天板の位置が、穿孔1の内部に配置されていた。しかも、破砕対象物に穿孔1を形成する場合には、角欠けや穿孔機の軸ぶれなどにより、穿孔口に欠け部6が生じ易く、天板4の位置は、より一層、穿孔1の内部に配置されることとなっていた。
However, in order to prevent the
このような従来の補助具を利用する場合には、穿孔1の内部における穿孔方向に対し垂直な方向の圧力分布を見ると、図2の10に示すように、穿孔方向の中央部分を中心とする圧力分布10となり、穿孔口付近(欠け部6近傍)には、殆ど膨張圧が付与されていないここととなる。このため、破砕対象物の内部のみから圧力で、破砕作業を行うこととなり、破砕に時間がかかる。
When such a conventional auxiliary tool is used, when the pressure distribution in the direction perpendicular to the drilling direction inside the
本発明の目的は、上記問題を解決し、破砕対象物の表面に対して、容易にかつ効率よく破砕を行うことを可能とし、破砕作業を極めて安全かつ効率良く行うことを可能とする静的破砕工法を提供することである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, enable easy and efficient crushing on the surface of a crushing object, and enable static crushing operations to be performed extremely safely and efficiently. It is to provide a crushing method.
請求項1に係る発明は、破砕対象物に穿孔を設け、該穿孔内に膨張性破砕材を充填し、該破砕材の膨張により破砕対象物を破砕する静的破砕工法において、該破砕材の充填の際に、穿孔内に配置される底板と該底板より面積が大きくかつ穿孔外に配置される天板、及び両者を連結する連結手段とを利用し、該底板と該天板との間に該破砕材を配置することを特徴とする。
ここで、静的破砕とは、岩石やコンクリート構造体等の建造物の全部もしくは一部を破砕することをいうものとする。
The invention according to
Here, static crushing refers to crushing all or part of a building such as a rock or a concrete structure.
また、請求項2に係る発明では、請求項1に記載の静的破砕工法において、該膨張性破砕材を、透湿性のある袋体内に収容することを特徴とする。
Moreover, in the invention which concerns on
また、請求項3に係る発明では、請求項2に記載の静的破砕工法において、該膨張性破砕材は、底板と連結手段、又は底板と天板及び連結手段と一体化されて、破砕対象物の穿孔に装填されることを特徴とする。
Further, in the invention according to
また、請求項4に係る発明では、請求項2に記載の静的破砕工法において、該膨張性破砕材は、水を添加した後に破砕対象物の穿孔内に充填されるか、又は未水和状態で該穿孔内に充填された後に加水されることを特徴とする。
Moreover, in the invention which concerns on
また、請求項5に係る発明では、請求項1乃至4のいずれかに記載の静的破砕工法において、破砕対象物の穿孔内に膨張性破砕材を充填した後、底板と天板とを近接させ、底板と天板との間にある該破砕材の充填率を高めることを特徴とする。
Further, in the invention according to
請求項1に係る発明により、破砕材の充填の際に、穿孔内に配置される底板と該底板より面積が大きくかつ穿孔外に配置される天板を用いているため、穿孔の口部付近にも破砕材の膨張圧力を効果的に付与することができ、破砕対象物表面のクラック発生を早めることができる。 According to the first aspect of the present invention, when the crushed material is filled, the bottom plate disposed in the perforation and the top plate having a larger area than the bottom plate and disposed outside the perforation are used. Moreover, the expansion pressure of the crushed material can be effectively applied, and the occurrence of cracks on the surface of the crushed object can be accelerated.
請求項2に係る発明により、膨張性破砕材は透湿性のある袋体内に収容されているため、破砕材の取扱いが容易な上、補助具である底板と天板との間に配置することも、極めて容易に行うことができ、破砕作業の作業性を一層改善することが可能となる。
According to the invention of
請求項3に係る発明により、袋体に収容された膨張性破砕材は、底板と連結手段、又は底板と天板及び連結手段と一体化されて、破砕対象物の穿孔に装填されるため、膨張性破砕材の装填に併せて、底板、天板及び連結手段を含む静的破砕用補助具またはその一部を効率的に、破砕対象物の穿孔内に装填することが可能となる。
According to the invention of
請求項4に係る発明により、袋体に収容された膨張性破砕材は、水を添加した後に破砕対象物の穿孔内に充填されるか、又は未水和状態で該穿孔内に充填された後に加水されるため、従来のように破砕材と水とを混合する作業が不要となり、作業者の安全性を高めることが可能となる。
According to the invention of
請求項5に係る発明により、破砕対象物の穿孔内に膨張性破砕材を充填した後、底板と天板とを近接させ、底板と天板との間にある該破砕材の充填率を高めるため、より早くかつより強い膨張圧を発現させることが可能となる。
According to the invention of
本発明に係る静的破砕工法を以下の好適例により説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明の静的破砕工法は、破砕対象物に穿孔を設け、該穿孔内に膨張性破砕材を充填し、該破砕材の膨張により破砕対象物を破砕する静的破砕工法において、該破砕材の充填の際に、穿孔内に配置される底板と該底板より面積が大きくかつ穿孔外に配置される天板、及び両者を連結する連結手段とを利用し、該底板と該天板との間に該破砕材を配置することを特徴とする。
The static crushing method according to the present invention will be described with reference to the following preferred examples, but is not limited thereto.
The static crushing method of the present invention is a static crushing method in which a crushing object is provided with perforations, the explosive crushing material is filled in the perforations, and the crushing object is crushed by expansion of the crushing material. When filling the base plate, a bottom plate disposed in the perforation, a top plate having a larger area than the bottom plate and disposed outside the perforation, and a connecting means for connecting the two are used to connect the bottom plate and the top plate. It is characterized by arrange | positioning this crushed material between.
具体的には、図3を参照にして、本発明の静的破砕工法並びに該工法に用いる静的破砕用補助具の原理を説明する。
破砕対象物に設けられた穿孔1に対し、穿孔1内に底板3を配置し、ボルトなどで底板に結合された連結用具23を穿孔外に立設する。連結用具23の上部には、天板20がプッシュナット21などにより連結され、天板20と底板3との間には、膨張性破砕材が穿孔内部に充填されている。
Specifically, the principle of the static crushing method of the present invention and the static crushing auxiliary tool used in the method will be described with reference to FIG.
A
図3のように、天板は、底板の面積より大きく、好ましくは、穿孔1の口部の面積より大きな面積を有するよう構成すると共に、該天板20を穿孔1外に配置することで、穿孔1の欠け部6が発生している穿孔口部付近にも、十分な膨張性破砕材を充填配置できる。そして、破砕材の膨張圧力は、天板20により、上方圧力が抑えられ、穿孔口の周辺に対して、従来のものより格段に強い破砕力を発生させることが可能となる。参考までに、穿孔方向に対して垂直な方向の圧力分布22を、図3に模式的示す。
As shown in FIG. 3, the top plate is configured to have an area larger than the area of the bottom plate, preferably larger than the area of the mouth portion of the
図3のように、本発明では、底板の面積より天板の面積が大きくなるため、破砕材の膨張で底板に加わる下方の力より、天板に加わる上方の力が大きくなり、天板が浮き上がることが懸念されるが、実際には、破砕材の横方向の膨張により、破砕材と穿孔1の内壁面との摩擦力が増加するため、天板の浮き上がりは、殆ど無いことが確認されている。
As shown in FIG. 3, in the present invention, since the area of the top plate is larger than the area of the bottom plate, the upper force applied to the top plate becomes larger than the lower force applied to the bottom plate due to the expansion of the crushed material, Although there is a concern about floating, in reality, the frictional force between the crushed material and the inner wall surface of the
このように、穿孔の口部付近にも破砕材の膨張圧力を効果的に付与することで、破砕対象物の表面側のクラック発生が早くなり結果的に破砕時間が短縮される。 In this way, by effectively applying the expansion pressure of the crushed material also in the vicinity of the mouth of the perforation, the occurrence of cracks on the surface side of the object to be crushed is accelerated, and as a result, the crushing time is shortened.
また、静的破砕用補助具については、各種の構成を付加することが可能であり、例えば、天板20には、山座金などを利用し、破砕対象物の穿孔1側に穿孔口を覆う凹部を形成し、天板付近の膨張性破砕材の収容量を増加させ、穿孔の口部付近の膨張圧力をより高めることも可能である。なお、天板20の形状については、種々のものが利用できるが、例えば、図6に示すように、天板30として円状平板を利用する場合でも、天板の強度及び面積を調整し、天板により膨張性破砕材2の圧力を、穿孔1の口部周辺に付与することが可能である。
In addition, various types of configurations can be added to the static crushing auxiliary tool. For example, the
さらに、天板20を、連結用具23に対して着脱自在あるいは、底板3の方向に近接又は離間可能に構成することで、後の静的破砕工法の説明でも述べるように、天板20と、底板3及び連結用具23とを、別体として、作業することも可能となり、作業性の向上を達成することが可能となる。特に、天板と底板との間に膨張性破砕材を配置した状態で、天板を底板に近接させる場合には、膨張性破砕材の充填率を高め、より早くかつより強い膨張圧を発現させることが可能となる。
Further, by configuring the
連結手段としては、ボルトのような棒状またはワイヤなどの紐状のつなぎ材を利用することができ、つなぎ材と底板との結合は、フックやナットによる固定方法や、つなぎ材にピンを挿入し底板の移動を制限する方法、さらには、溶接や接着剤などで固定する方法など、各種の方法を採用することができる。 As a connecting means, a rod-like connecting material such as a bolt or a string-like connecting material such as a wire can be used. The connection between the connecting material and the bottom plate is a fixing method using a hook or nut, or a pin is inserted into the connecting material. Various methods such as a method of restricting the movement of the bottom plate and a method of fixing by welding or an adhesive can be employed.
これに対し、天板とつなぎ材との連結は、ナットやピンなども利用可能であるが、好ましくは、図4に示すように、連結用具23を全ネジとし、該全ネジに連結位置自在にロックできるプッシュナット26を使用することにより、必要に応じてプッシュナット26を移動調整し、特別な道具を用いることなく、天板20の連結手段からの着脱や連結手段に沿った移動を行うことを可能とする。
On the other hand, for the connection between the top plate and the connecting material, nuts and pins can be used, but preferably, as shown in FIG. By using the
次に、本発明に係る静的破砕工法について説明する。
図4は、袋体25の内部に不図示の膨張性破砕材を収容し、静的破砕用補助具を取
り付けた概略図である。
具体的には、袋体25内に、連結手段の連結用具23を取り付けた底板3を挿入し、該袋体を静的破砕材で満たす。袋体25の開口は、ヒートシールなど適切な締結手段により閉塞し、袋体25から突出する連結用具23には、天板20、ワッシャ24及びプッシュナット26が取り付けられる。
Next, the static crushing method according to the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic view in which an inflatable crush material (not shown) is accommodated in the
Specifically, the
膨張性破砕材を、不織布や繊維状のネットなどのように透湿性のある袋体に収容し、カプセル状に小分けして用いる方法が、簡便であり、作業者への安全性も高い。
また、図4に示した以外に、カプセル状の膨張性破砕材に対し、連結用具を貫通装着することも可能であるが、この場合には、袋体の連結用具が貫通した箇所には、開口が形成され、該開口から中の膨張性破砕材が洩れる危険性も高くなるため、図4に示すように、袋体内に、底板3等を収容することが好ましい。
A method in which the expansible crushing material is accommodated in a bag having moisture permeability such as a nonwoven fabric or a fibrous net and is used by being divided into capsules is simple and has high safety to the operator.
Further, in addition to the one shown in FIG. 4, it is also possible to pierce and attach the connecting tool to the capsule-like expansible crushing material, but in this case, at the place where the connecting tool of the bag passes, Since an opening is formed and the risk of leakage of the expandable crushed material from the opening increases, it is preferable to accommodate the
図4の補助具を取り付けた膨張性破砕材は、図5に示すように、破砕対象物に形成した穿孔1の内部に設置される。静的破砕用補助具は、穿孔1に装填後、プッシュナットを移動し、天板20と底板3との間を近接させ、両者間に配置される膨張性破砕材2の充填密度を高めるよう調整する。この充填作業により、破砕材の膨張圧力の発生を早め、さらに、穿孔方向と垂直な方向(図の横方向)により高い膨張圧力を効果的に発生させることが可能となる。
As shown in FIG. 5, the expansible crushing material to which the auxiliary tool of FIG. 4 is attached is installed inside the
なお、膨張性破砕材を収容する袋体と一体化された静的破砕用補助具は、図7(a)に示すように、破砕対象物の穿孔1に挿入されるが、この際に、底板3及び連結用具の一部並びに膨張性破砕材2を収容する袋体の外径dを、穿孔1の内径Dより小さくすることにより、静的破砕用補助具を円滑に穿孔1内に挿入することが可能となる。その後、プッシュナット21を操作し、天板20を底板に近接させることにより、袋体全体が図の上下方向に圧縮され、これに伴い袋体に収容された膨張性破砕材2は横方向にも広がり、結果として、図7(b)に示すように、穿孔内部を破砕材2で充填することが可能となる。
In addition, as shown in FIG. 7A, the static crushing auxiliary tool integrated with the bag body containing the expandable crushing material is inserted into the
その後、膨張性破砕材が含有されている袋体に水を添加し、破砕材の膨張反応を開始させる。なお、水の添加時期に関しては、補助具などの穿孔内への装着がすべて終了した時点で行う場合に限らず、水を添加した状態で、袋体25を穿孔1内に収容させたり、袋体25を穿孔1内に収容し、天板20を締め付ける前に加水することも可能である。
Then, water is added to the bag body containing the expansible crushing material, and the expansion reaction of the crushing material is started. Note that the timing of adding water is not limited to the case where the attachment of the auxiliary tool or the like into the perforation is completed, and the
また、天板20の破砕対象物との位置関係については、天板20が破砕対象物の表面に密着する必要は必ずしも無い。例えば、両者の間に隙間が形成されていても、膨張性破砕材は、膨張するに従い、両者間の隙間を埋め、結果として、天板20により内部圧力が穿孔1の口部周辺に及び、穿孔の口部付近からのクラックなどの破砕を発生させることが可能となる。
Moreover, about the positional relationship with the crushing target object of the
連結用具に連結した天板は、プッシュナットなどにより底板方向に押し付けられ、天板と底板との間に、膨張性破砕材が隙間無く充填されるよう調整する。これにより、膨張性破砕材の充填率を高め、より早くかつより強い膨張圧を発現させることが可能となる。 The top plate connected to the connection tool is pressed in the direction of the bottom plate by a push nut or the like, and adjusted so that the expandable crushing material is filled between the top plate and the bottom plate without any gap. Thereby, it becomes possible to raise the filling rate of an expansible crushing material, and to express a stronger expansion pressure faster.
以上の説明のように、本発明によれば、破砕対象物の表面に対して、効率よく破砕を行うことを可能とし、破砕作業を極めて安全かつ効率良く行うことを可能とする静的破砕工法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the static crushing method that enables efficient crushing on the surface of a crushing object and enables crushing operations to be performed extremely safely and efficiently. Can be provided.
1 破砕対象物に形成された穿孔
2 膨張性破砕材
3 底板
4,20,30 天板
5,23 連結用具
6 欠け部
10,22 圧力分布
25 袋体
21,26 プッシュナット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該破砕材の充填の際に、穿孔内に配置される底板と該底板より面積が大きくかつ穿孔外に配置される天板、及び両者を連結する連結手段とを利用し、該底板と該天板との間に該破砕材を配置することを特徴とする静的破砕工法。 In the static crushing method in which the crushing object is provided with perforations, the explosive crushing material is filled in the perforations, and the crushing object is crushed by the expansion of the crushing material,
When filling the crushed material, a bottom plate disposed in the perforation, a top plate having a larger area than the bottom plate and disposed outside the perforation, and a connecting means for connecting the two are used. A static crushing method characterized by disposing the crushing material between plates.
In the static crushing method according to any one of claims 1 to 4, after the explosive crushing material is filled in the perforation of the crushing object, the bottom plate and the top plate are brought close to each other, and the bottom plate and the top plate are placed between them. A static crushing method characterized by increasing a filling rate of the crushing material.
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