JP2019078516A - 発破防護材 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易かつ軽量な構造によって作業性が高く発破による飛散物の飛散を有効に封じ込め可能な発破防護材を提供すること。【解決手段】本発明の発破防護材は、地盤の発破掘削において発破による飛散物の飛散を上方から抑止する発破防護材であって、中空のバルーン本体からなる枠状のバルーン壁と、バルーン壁により形成される開口の上方を被覆する可撓性の防護シートと、を備え、バルーン壁を地盤に配置した状態において、防護シートとバルーン壁と地盤の間に緩衝空間が形成されることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、発破防護材に関し、特に簡易かつ軽量な構造によって、作業性が高く、発破による飛散物の飛散を有効に封じ込め可能な発破防護材に係る。

地盤の発破掘削において、発破に伴う飛石などの飛散物の飛散を防ぐため、発破孔の上部を被覆する各種の発破防護手段が用いられる。
従来の発破防護手段には、防爆シートや古畳、ブラスティングマットなどがある。
また、特許文献１には、鉄板部材の下面周縁に廃タイヤを付設し上部にＨ鋼等の重量補強部材を付設した発破マットが開示されている。
特許文献２には、角形鋼管からなる台座と下面に樹脂製シートを貼り付けた鉄板からなる飛石防護具が開示されている。

特開２００２−５６００号公報 実開平１−１１２０００号公報

従来技術には次のような欠点がある。
＜１＞防爆シートは、面構造であるため爆破圧力でシートが少しでも浮き上がると地盤との隙間から飛散物が飛散する。
＜２＞古畳は、爆破圧力によって破砕されて破片が飛散する。また、使用後には廃棄物として処分する必要がある。
＜３＞ブラスティングマットは、重量物であり搬送・設置が困難であり作業性が悪い。また、嵩高いので無駄な保管スペースを必要とする。
＜４＞特許文献１も２も鋼材の荷重や重機による押さえ付けによって浮き上がりを防ぐ技術であり、搬送・設置に重機が必要であるため作業性が非常に悪い。
＜５＞いずれの技術も、発破孔から十分な退避距離が必要であり、近接する仮設設備には別途防護措置を施す必要がある。
＜６＞以上を総括すると、面構造で覆う構成は、爆破圧力で隙間が生じて飛散物が隙間から飛散する問題点があり、加重や外力による押さえ付けによる構成は、搬送や設置が困難で作業性が悪い問題点がある。

本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決可能な発破防護材を提供することにある。

上記のような課題を解決するための本発明の発破防護材は、中空枠状のバルーン壁と、バルーン壁の上方を被覆する可撓性の防護シートと、を備え、防護シートとバルーン壁と地盤の間に緩衝空間を形成したことを特徴とする。
本構成によれば、簡易かつ軽量な構造でもって発破による飛散物の飛散を有効に封じ込めることができる。

本発明の発破防護材は、バルーン壁と防護シートの縁部を複数のリンク材で接続してもよい。
本構成によれば、バルーン壁と防護シートの間から爆発ガスをガス抜きすることで地盤からの浮き上がりを抑制することができる。

本発明の発破防護材は、リンク材が伸縮可能であってもよい。
本構成によれば、緩衝空間からのガス抜きを適切なタイミングで行うことができる。

本発明の発破防護材は、バルーン壁の下部にスカートを備えていてもよい。
本構成によれば、浮き上がり時の緩衝空間維持機能と、ウェイト材による浮き上がり防止機能を併有することができる。

本発明の発破防護材は、スカートが連続する可撓性のシート材であってもよい。
本構成によれば、浮き上り時に有効に緩衝空間を保持できる。

従来技術が主として平面構造と重量部材の組み合わせによって爆破ガスを地盤に抑え込む構成であったの対し、本願の発破防護材は緩衝空間を備えた立体構造と軽量柔軟性部材の組み合わせによって、爆破ガスを緩衝して吸収する構成である。
このため、簡易かつ軽量な構造でもって飛散物の飛散を有効に防止することができる。

以上の構成より、本発明の発破防護材は次の効果の少なくともひとつを備える。
＜１＞軽量な柔軟部材からなる立体構造内に膨張自在な緩衝空間を画設することによって、簡易かつ軽量な構造でもって爆破ガスを効果的に吸収し、飛散物の飛散を有効に封じ込めることができる。
＜２＞飛散物が外部に漏れ出さないため安全性が高い。
＜３＞飛散物が外部に漏れ出さないため周辺の仮設設備の防護措置が不要である。このためトンネル坑内などの狭隘な場所でも使用することができる。
＜４＞重機などの退避距離が短く退避時間を短縮できるため施工効率が高い。
＜５＞軽量で運搬・設置が容易であるため作業性が非常に高い。
＜６＞エアを抜くことでコンパクトに折り畳めるため搬送・保管が容易である。
＜７＞バルーン壁と防護シートをリンク材で連結することによって、隙間からガス抜きができ、爆破ガスの吸収量を増やすことができる。
＜８＞スカートを設けることによって、バルーン壁が地盤上から浮き上がっても緩衝空間を維持することができる。

本発明の発破防護材の説明図。 本発明の発破防護材の説明図。 発破前及び発破後第一段階の説明図。 発破後第二段階及び第三段階の説明図。

以下、図面を参照しながら本発明の発破防護材について詳細に説明する。
本明細書等において「前」「後」「上」「下」「左」「右」等の各方位は、発破防護材を地盤上に設置した状態、すなわち図１における各方位を意味する。
意味する。
また「飛散物」とは、飛石のほか飛散砂や粉塵などを含む。

[発破防護材]
＜１＞全体の構成（図１、２）。
発破防護材１は、地盤の発破掘削において発破に伴う飛石などの飛散物の飛散を防ぐ防護材である。
本発明の発破防護材１は、中空枠状のバルーン壁１０と、バルーン壁１０の開口の上方を被覆する防護シート２０と、を少なくとも備える。
発破防護材１を地盤に配置した状態において、防護シート２０とバルーン壁１０と地盤の間に、爆破ガスを緩衝するための緩衝空間Ｓが形成される。
本例では、平面視矩形のバルーン壁１０の上部を矩形の防護シート２０で被覆し、バルーン壁１０の下部には外方に延出するスカート３０を備える。
発破防護材１は、中空体とシート材の組み合わせからなるため、軽量で搬送・設置の作業性が高い。また、バルーン壁１０のエアを抜くことでコンパクトに折りたたんで搬送・保管することができる。

＜２＞バルーン壁。
バルーン壁１０は、中空のバルーンからなる枠状体である。
本例のバルーン壁１０は、バルーン本体１１と、バルーン本体１１の上部に沿って連続する接続部１２と、を備える。
バルーン本体１１は、バルーンからなる矩形の枠状体である。
本例では、全周にわたって内部が連通したバルーンを採用する。ただしこれに限らず、各辺で独立したバルーンの連結体であってもよい。
バルーン本体１１は、強靭性、耐熱性、および軽量性を兼ね備えた素材から構成する。
本例では、バルーン本体１１の素材としてアラミド繊維を採用する。ただしこれに限らず、所定の性能を備えれば、ナイロンその他ポリアミド系の合成繊維などを採用してもよい。
接続部１２は、防護シート２０と接続するための要素である。本例では、所定間隔でハトメ穴を設けたリブ状体を採用する。

＜３＞防護シート。
防護シート２０は、バルーン壁１０の上部を被覆するシート体である。
本例の防護シート２０は、矩形のシート本体２１と、シート本体２１をバルーン壁１０に接続する複数のリンク材２２と、を備える。
シート本体２１は、可撓性を有するシート材である。
シート本体２１はバルーン本体１１同様、強靭性、耐熱性、および軽量性を兼ね備えた素材から構成する。
本例では、シート本体２１としてアラミド繊維からなる防爆シートを採用する。ただしこれに限らず、他の合成樹脂製シートなどを採用してもよい。
また、本例では、シート本体２１の縁部に所定間隔でリンク材２２連結用のハトメ穴を設ける。

＜３．１＞リンク材。
リンク材２２は、シート本体２１をバルーン壁１０に連結する部材である。
本例では、リンク材２２として、複数の伸縮可能なゴムリングを採用する。シート本体２１縁部のハトメ穴と、バルーン壁１０の接続部１２のハトメ穴を、このゴムリングで連結することで、バルーン壁１０と防護シート２０の間を離開可能な構造とすることができる。
但し、リンク材２２およびバルーン壁１０と防護シート２０の連結構成はこれに限らず、例えばリンク材２２としてナイロンロープやコイルバネなどを採用してもよい。
また、バルーン壁１０と防護シート２０は必ずしも離開可能に接続する必要はないが、これを離開可能な構造とすることで、発破時、後述するガス抜き機能を発揮することができる。

＜４＞スカート。
スカート３０は、発破時による浮き上がり時に緩衝空間Ｓを保持するための部材である。
本例では、スカート３０としてバルーン本体１１の下部から外方に延出する、連続する可撓性のシート体を採用する。
スカート３０は、発破防護材１を地盤に配置した状態において地盤上に展開し、発破防護材１が浮き上がった状態において下方に垂下する。
なお、スカート３０は発破防護材１の必須の構成要素ではない。

＜５＞緩衝空間。
緩衝空間Ｓは、爆破ガスを緩衝して吸収する膨張自在の空間である。
緩衝空間Ｓは、発破前の状態において、バルーン壁１０と、防護シート２０と、地盤との間に形成される。
なお、緩衝空間Ｓは完全な気密空間ではなく、バルーン壁１０と防護シート２０の連結構造によっては、隙間からのガス抜きが許容される。

＜６＞発破時の発破防護材の作用。
発破時における発破防護材１の作用について説明する。
発破防護材１は、地盤に穿孔した発破孔Ｈの上部を被覆して配置する。
発破前の状態では、シート本体２１の中央部が自重により下方に凹むため、緩衝空間Ｓは上部がやや凹んだ形状を呈する（図３（ａ））。
発破後の第一段階では、発破孔Ｈから噴出した爆破ガスが緩衝空間Ｓにおいて圧縮され、バルーン本体１１が外向きに変形するとともに、シート本体２１が上方に膨らんで、緩衝空間Ｓが膨張する（図３（ｂ））。
発破後の第二段階では、爆破ガスの膨張に従ってシート本体２１が更に上方に膨らむことで、リンク材２２が伸びて、バルーン本体１１とシート本体２１の間に僅かな隙間Ｇが生じる（図４（ｃ））。隙間Ｇから膨張した爆破ガスがガス抜きされることで、発破防護材１の急激な浮き上がりが防止される。
発破後の第三段階では、シート本体２１が更に膨らんで、バルーン本体１１が地盤から浮き上がる。すると、スカート３０が下方に垂れて、バルーン本体１１と地盤の間を被覆して緩衝空間Ｓを維持する（図４（ｄ））。
以上のように、本発明の発破防護材１は、発破後、緩衝空間Ｓを段階的に膨張させ、適宜ガス抜きすることによって、緩衝空間Ｓを長時間維持することができる（図２）。
このため、発破による飛散物が緩衝空間Ｓ内を繰り返し跳ね返って減勢されるまで封じ込めることができるので、飛散物が発破防護材１の外部に飛散することがない。

[矩形以外の形状の例]
実施例１では、発破防護材１として平面視矩形のバルーン壁１０及び防護シート２０の組み合わせを採用したが、発破防護材１の形状はこれに限られない。
施工の便宜や用途に応じて、平面視円形や他の多角形の形状を採用することができる。

[スカートを浮き上がり防止に用いる例]
実施例１では、スカート３０を緩衝空間Ｓ維持のために用いたが、スカート３０上にウェイト材を設置することで、発破時の浮き上がり防止機能を奏することもできる。
本発明の発破防護材１は、火薬量や周囲の状況に応じて、発破時の浮き上がりを許容するか抑止するかを適宜選択することができる。

１ 発破防護材
１０ バルーン壁
１１ バルーン本体
１２ 接続部
２０ 防護シート
２１ シート本体
２２ リンク材
３０ スカート
Ｓ 緩衝空間
Ｈ 発破孔
Ｇ 隙間

Claims (5)

1. 地盤の発破掘削において発破による飛散物の飛散を上方から抑止する発破防護材であって、
   中空のバルーン本体からなる枠状のバルーン壁と、
   前記バルーン壁により形成される開口の上方を被覆する可撓性の防護シートと、を備え、
   前記バルーン壁を地盤に配置した状態において、前記防護シートと前記バルーン壁と地盤の間に緩衝空間が形成されることを特徴とする、
   発破防護材。
2. 前記バルーン壁の上部と前記防護シートの縁部を連結する、複数のリンク材を備えることを特徴とする、請求項１に記載の発破防護材。
3. 前記リンク材が伸縮可能であることを特徴とする、請求項２に記載の発破防護材。
4. 前記バルーン壁の下部から外方に延出するスカートを備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発破防護材。
5. 前記スカートが連続する可撓性のシート材であることを特徴とする、請求項４に記載の発破防護材。

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