JP2020063660A - Underground pile breaking method - Google Patents

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公明 村上
悠也 村上
Yuya Murakami
悠也 村上
淳 永瀬
Atsushi Nagase
淳 永瀬
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Yuki Kikuchi
雄輝 菊地
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Abstract

To provide an underground pile breaking method that reduces the occurrence of vibration, noises, and dust significantly so that it can be used in city centers or the like.SOLUTION: The underground pile breaking method includes the steps for: piercing breaking substance loading holes in an underground pile, the pile head of which is exposed, from the pile head in the longitudinal direction of the underground pile; inserting, from the pile head into the breaking substance loading holes, breaking substances and cement tampers alternately in a manner of multiple layers in the longitudinal direction of the underground pile so that the breaking substances are arranged at regular intervals and cracks caused by letting off breaking substances on the pile head side do not reach the next breaking substance loading hole on the bottom side; and breaking the pile by lighting the multiply layered, inserted breaking substances in order from the pile head to the bottom of the underground pile.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、周囲環境への影響を低減した地中杭破砕方法に関する。   The present invention relates to a method for crushing underground piles that reduces the influence on the surrounding environment.

下記特許文献1には、従来の場所打鉄筋コンクリートの解体・撤去方法では、事前の掘削作業が必要であり、通常の杭間隔(約5m乃至8m程度)では、掘削後の杭間での解体機械の作業空間が狭小であること、さらに、掘削に伴う山留用切梁が作業空間を更に制限すること、等の事情が重って、非常に能率の悪い作業であることに着目した発明が開示されている。さらに、従来の解体方法では、長期間に亘り騒音を発生し、周辺住民への環境問題も発生する場合があった。   In the following Patent Document 1, the conventional method for dismantling and removing cast-in-place reinforced concrete requires prior excavation work, and at a normal pile interval (about 5 to 8 m), a dismantling machine between piles after excavation. The invention focused on the fact that the work space is very narrow and the work beams are extremely limited due to excavation and the timber beams for excavation further restrict the work space. Has been done. Furthermore, the conventional dismantling method may generate noise for a long period of time and may cause environmental problems to the residents in the vicinity.

上記従来の問題点に鑑み、特許文献1では、地上からの作業のみで深い地中障害物を解体し、解体後の破砕片の搬出が容易に行なわれる施工性に優れた深い地中障害物の解体方法を提供する技術思想として、具体的には下記の手段が提案されている。   In view of the above-mentioned conventional problems, in Patent Document 1, a deep underground obstacle is disassembled only by work from the ground, and a crushed piece after dismantling is easily carried out. Specifically, the following means have been proposed as a technical idea for providing the disassembling method.

すなわち、当該文献による深い地中障害物の解体方法として、地中の深い個所に構築されて障害物に地上より鉛直の爆薬装填孔を穿孔し、次いで同孔に地上より多段に爆薬、雷管、タンピング材を挿入し、点火、爆発したのち爆発により瞬時に破砕した障害物の破砕片を周囲の土と同時に掘削、撤去する手法が開示されている。   That is, as a method for disassembling a deep underground obstacle according to the document, an explosive loading hole that is constructed in a deep place in the ground and is vertical from the ground to the obstacle is punched, and then the explosive, detonator in the same hole in multiple stages from the ground, There is disclosed a method of inserting a tamping material, igniting and exploding, and then excavating and removing a fragment of an obstacle that is instantaneously fragmented by the explosion together with the surrounding soil.

そして、当該文献で提案された方法によれば、地中障害物の頭部を確認したのち、同地中障害物の中央に鉛直の爆薬装填孔を穿孔し、同穿孔中に爆薬、雷管、タンピング材を装填し、点火、爆発することによって障害物は爆発のエネルギーで瞬時に小塊状に破砕されることから、破砕された地中障害物の破砕片は掘削工事を行うことによって、容易に搬出されるものとなる。   Then, according to the method proposed in the document, after confirming the head of the underground obstacle, a vertical explosive loading hole is bored in the center of the underground obstacle, and an explosive charge, a detonator in the borehole, By loading the tamping material, igniting and exploding, the obstacles are instantly crushed into small pieces by the energy of the explosion, so the crushed fragments of the underground obstacles can be easily excavated. It will be shipped.

上述のように、地中深くの硬い地盤(支持地盤)に設置された複数の杭を介した地上構造物が、従来、都心等における高層ビル等を建築する場合の主流であった。しかし、現在では、従来のような地中杭を用いることなく、地中深くの硬い支持地盤から地上構造物の地下バージョン(すなわち地下室)を直接接合して構築していく手法が採用されるようになっている。これにより、大深度の地下空間も有効利用が図られるようになる。   As described above, the above-ground structure via a plurality of piles installed on a hard ground (supporting ground) deep in the ground has conventionally been the mainstream in the case of building a high-rise building or the like in the center of the city. However, nowadays, a method of directly connecting an underground version (that is, a basement) of a ground structure from a hard support ground deep in the ground without using conventional underground piles will be adopted. It has become. This will enable effective use of deep underground spaces.

地下深くの硬い支持地盤から地上構造物を地下バージョンを構築するためには、まずは、取り壊すべき旧ビルディングの地下杭を除去して一掃し、地中の硬い地盤を露出させる必要がある。旧ビルディングの地下杭は、一般に鉄筋コンクリート等で形成されており、大型重機等が進入・作業できない程度の比較的狭い間隔で、複数本深く垂直に埋められているので、その除去には多大な労力を要する。   In order to construct an underground version of a ground structure from a hard support ground deep underground, it is first necessary to remove and clean the underground piles of the old building to be demolished to expose the hard ground in the ground. The underground piles of the old building are generally made of reinforced concrete and are buried vertically vertically at relatively narrow intervals so that large heavy equipment cannot enter or work, so much effort is required to remove them. Requires.

特開平05−247939号公報JP 05-247939 A 特開平11−93559号公報JP, 11-93559, A 特開2015−10726号公報JP, 2005-10726, A 特開2012−86926号公報JP, 2012-86926, A

特許文献1に記載された「地中の深い個所に構築された障害物に、地上から鉛直の爆薬装填孔を穿孔し、同孔に地上より爆薬、雷管、タンピングを装填して点火、爆発」させる方法では、大きな騒音と大きな振動とが発生することとなり、都心における現実の使用には耐えられない。   Patent document 1 describes "A vertical obstacle is formed in a deep hole in the ground, and a vertical explosive loading hole is drilled from the ground, and the same explosive, detonator, and tamping are loaded from the ground to ignite and explode." With this method, a large amount of noise and a large amount of vibration are generated, and it cannot be used in actual use in the city center.

例えば、大きな騒音は近隣ビルに入居するオフィスや住人・通行人等からの苦情原因となるし、大きな振動は近隣ビルのエレベータを停止させる程度(例えば震度2等)にも達する。大きな騒音と大きな振動とは、クローラードリル等の穿孔機による杭への穿孔作業時のみではなく、火薬の爆発時にもより深刻な度合いで生じるものとなる。   For example, a large noise causes complaints from offices, residents, passers-by, etc. living in a neighboring building, and a large vibration reaches a level (for example, seismic intensity 2 etc.) that stops an elevator in a neighboring building. The large noise and large vibration occur not only during the work of drilling a pile with a drilling machine such as a crawler drill but also when explosive powder explodes.

さらに、鉄筋コンクリート等で構成された地中杭の破砕作業により、多大な粉塵が地上に放散されることが懸念される。一方で、都心等の工事現場等における周囲環境への配慮と規制は、ますます厳しく制約されるものとなってきている。特に、都心においては環境維持の観点から、爆発破砕を含む工事作業により生じる騒音・振動等に厳しい制約が設けられている。   Furthermore, it is feared that a large amount of dust will be released to the ground by the crushing work of underground piles made of reinforced concrete or the like. On the other hand, consideration and regulations for the surrounding environment at construction sites in the city center are becoming more and more severely restricted. In particular, in the city center, from the viewpoint of environmental preservation, severe restrictions are imposed on noise, vibration, etc. generated by construction work including explosion and crushing.

本発明は、上述の問題点に鑑み為されたものであり、都心等における利用にも耐えられるように、振動と騒音と粉塵の発生をより低減した地中杭破砕方法を提案すること等を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and proposes a method for crushing underground piles that further reduces the generation of vibration, noise, and dust so that it can be used in urban areas and the like. To aim.

本発明の地中杭破砕方法は、杭頭が露出された状態の地中杭に、地中杭の長さ方向に沿って杭頭から破砕薬装填孔を穿孔する工程と、杭頭から、破砕薬装填孔に、破砕薬とセメントタンパーとを交互に、破砕薬が一定の間隔となるように、地中杭の長さ方向に沿って多段に挿入する工程と、多段に挿入された破砕薬を、杭頭から地中杭の底部に向けて順次に、0.025秒〜0.5秒の範囲の一定時間毎に、着火して破砕する工程と、を有することを特徴とする。   Underground pile crushing method of the present invention, in the underground pile in a state where the pile head is exposed, a step of drilling a crushing agent loading hole from the pile head along the length direction of the underground pile, and from the pile head, Inserting the crushing agent and the cement tamper into the crushing agent loading hole alternately in multiple steps along the length direction of the underground pile so that the crushing agent has a constant interval, and the crushing agent inserted in multiple steps And a step of sequentially igniting and crushing the medicine from the pile head toward the bottom of the underground pile at regular intervals within a range of 0.025 seconds to 0.5 seconds.

本発明の地中杭破砕方法は、好ましくは多段に挿入された破砕薬の間隔が、上段の破砕薬による破砕に起因して、下段の破砕薬による破砕の効果が阻害されない程度に設けられることを特徴とする。   The underground pile crushing method of the present invention is preferably such that the intervals of the crushing agents inserted in multiple stages are provided to such an extent that the crushing effect of the lower crushing agent is not hindered due to the crushing of the upper crushing agent. Is characterized by.

本発明の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは破砕薬を多段に挿入する工程と着火して破砕する工程との間に、杭頭に、ゴムシートと鉄板とガラ袋とを載置する工程をさらに有することを特徴とする。   The underground pile crushing method of the present invention, more preferably, between the step of inserting the crushing agent in multiple stages and the step of igniting and crushing, a step of placing a rubber sheet, an iron plate, and a bag on the pile head. Is further included.

本発明の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは杭頭から破砕薬装填孔を穿孔する工程が、穿孔時に杭頭から地中杭の長さ方向に作業空間へと延伸されるアーム部が防音養生されたロックドリルで遂行されることを特徴とする。   The underground pile crushing method of the present invention is more preferably a step of drilling a crushing agent loading hole from the pile head, and at the time of drilling, the arm portion extending from the pile head to the working space in the length direction of the underground pile is soundproof. It is characterized by being performed by a cured rock drill.

本発明の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは破砕薬が、薬剤の熱分解時に発生する水蒸気圧を利用して地中杭を破砕する蒸気圧破砕薬であることを特徴とする。   The underground pile crushing method of the present invention is further preferably characterized in that the crushing agent is a vapor pressure crushing agent that crushes the underground pile by utilizing the water vapor pressure generated during thermal decomposition of the chemical.

本発明の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは多段に挿入された破砕薬を着火して破砕する工程が、杭頭から地中杭の底部に向けて各破砕薬が順次に0.25秒毎で着火されることを特徴とする。   In the underground pile crushing method of the present invention, more preferably, the step of igniting and crushing the crushing agents inserted in multiple stages is such that each crushing agent is sequentially 0.25 seconds from the pile head toward the bottom of the underground pile. It is characterized by being ignited every time.

本発明の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは破砕薬が、酸化剤としての酸化銅と還元剤としてのアルミニウムとの金属粉のテルミット反応による発熱を利用し、結晶水としてカリウムミョウバンを蒸発させた水蒸気圧力を発生させるものであり、一段分の薬剤重量が0.5kg〜1kgであることを特徴とする。   The underground pile crushing method of the present invention, more preferably, the crushing agent utilizes the heat generated by the thermite reaction of the metal powder of copper oxide as an oxidizing agent and aluminum as a reducing agent to evaporate potassium alum as crystal water. It is characterized in that it generates a water vapor pressure, and the weight of the drug for one step is 0.5 kg to 1 kg.

本発明の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは多段に挿入された破砕薬の間隔が、450mm〜500mmであることを特徴とする。   The underground pile crushing method of the present invention is more preferably characterized in that the distance between the crushing agents inserted in multiple stages is 450 mm to 500 mm.

都心等における利用にも耐えられるような、振動と騒音と粉塵の発生をより低減した地中杭破砕方法を提案できる。   It is possible to propose a method of crushing underground piles that further reduces vibration, noise, and dust generation so that it can be used in urban areas.

本発明の地中杭破砕方法の一態様について(a)〜(g)の順に説明する図である。It is a figure explaining one mode of an underground pile crushing method of the present invention in order of (a)-(g). 杭頭1600mmφで長さ9150mmの地中杭に対する10段の破砕薬による破砕設計を説明する概要図である。It is a schematic diagram explaining the crushing design by 10 steps of crushing agents with respect to the underground pile of 1,600 mmφ pile length and 9150 mm length. 杭頭の直径1500mmφで長さ14030mmの地中杭に対する13段の破砕薬による破砕設計を説明する概要図である。It is a schematic diagram explaining the crushing design by a 13-step crushing agent with respect to the underground pile of diameter 1,500 mmφ of pile head and length 14030 mm. 杭頭の直径1500mmφで長さ14000mmの地中杭に対する7段の破砕薬による破砕設計の比較検討を説明する概要図であり、紙面左側が「段発考慮なし」すなわち7段同時発破についての設計図であり、紙面右側が「段発考慮あり」すなわち上段から下段に向けて一段ずつ0.25秒ずつ遅延させて順次に発破する設計図である。It is a schematic diagram explaining a comparative study of the crushing design with 7 steps of crushing agent for underground piles with a pile head diameter of 1500 mmφ and a length of 14000 mm. It is a diagram, and the right side of the drawing is a design drawing in which there is "consideration of staged", that is, the stages are sequentially blasted from the upper stage to the lower stage with each stage delayed by 0.25 seconds. (a)セメントタンパーの外観並びに(b)ガンサイザーの外観及び(c)着火具(イグナイタ)の外観説明及び(d)それらの取り付け設置について説明する図である。It is a figure explaining (a) appearance of a cement tamper, (b) appearance of a gunsizer, (c) appearance of an ignition tool (igniter), and (d) installation and installation of them. 防音及び飛散防止の養生を垂直アーム部に装着したロックドリルの典型例を説明する図であり、(a)が外側周囲が全て養生されている状態を説明する図であり、(b)がオペレータ側に養生が欠落された視認窓を設けている状態を説明する図である。It is a figure explaining the typical example of the rock drill which equipped the vertical arm part with the soundproofing and the prevention of scattering, and is a figure explaining the state where all the circumference of the outside is cured, and (b) is an operator. It is a figure explaining the state which has provided the visual recognition window in which the curing was absent on the side. ロックドリルのアーム部の養生の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of curing of the arm part of a rock drill. (a)が試験破砕1回目(10m)55−100型(25ミリ秒×8セット(すなわち8段))の経過時間に対する変位速度を説明する図であり、(b)が試験破砕2回目(10m)55−200型(25ミリ秒×5セット(すなわち5段))の経過時間に対する変位速度を説明する図であり、(c)が試験破砕3回目(10m)55−100型(250ミリ秒×8セット(すなわち8段))の経過時間に対する変位速度を説明する図である。(A) is a figure explaining the displacement speed with respect to the elapsed time of the test crushing 1st time (10 m) 55-100 type (25 milliseconds x 8 sets (namely, 8 steps)), and (b) is the test crushing 2nd time ( It is a figure explaining the displacement speed with respect to the elapsed time of 10m) 55-200 type (25 milliseconds x 5 sets (namely, 5 steps)), (c) is the 3rd (10m) test crushing type 55-100 type (250 mm). It is a figure explaining the displacement speed with respect to the elapsed time of seconds x 8 sets (namely, 8 steps). 図8に説明した(a)〜(c)の各試験破砕に対応する試験番号(1)〜(3)のガンサイザーパターンと、その準備作業について説明する図である。It is a figure explaining the gunsizer pattern of test number (1)-(3) corresponding to each test crush of (a)-(c) demonstrated in FIG. 8, and its preparatory work. ガンサイザーIC段発イグナイタの取り付けと脚線延長の方法について説明する図である。It is a figure explaining the attachment of a gunsizer IC multistage igniter, and the method of extending a leg line.

実施形態の地中杭破砕方法は、杭頭が露出された状態の地中杭(例えば直径1100mmφ〜1800mmφ)に、地中杭の長さ方向に沿って杭頭から破砕薬装填孔を穿孔する工程と、杭頭から、破砕薬装填孔に、破砕薬とセメントタンパーとを交互に、破砕薬が一定の間隔となるように、地中杭の長さ方向に沿って多段に挿入する工程と、多段に挿入された破砕薬を、杭頭から地中杭の底部に向けて順次に、0.025秒〜0.5秒の範囲の一定時間毎に、着火して破砕する工程と、を有することを特徴とする。   According to the underground pile crushing method of the embodiment, an underground pile (for example, a diameter of 1100 mmφ to 1800 mmφ) in which the pile head is exposed is provided with a crushing agent loading hole from the pile head along the length direction of the underground pile. From the pile head to the crushing agent loading hole, the crushing agent and the cement tamper are alternately placed, and the crushing agent is inserted in multiple stages along the length direction of the underground pile so that the crushing agent has a constant interval. , A step of igniting and crushing the crushing agents inserted in multiple stages sequentially from the pile head toward the bottom of the underground pile at regular time intervals in the range of 0.025 seconds to 0.5 seconds. It is characterized by having.

これにより、鉄筋コンクリート製の地中杭のコンクリート部分は、他の運搬可能なガレキ程度の大きさにまでほぼ完全に破砕することができる。従って、鉄筋部分のみを工事用カッター等で切断することにより、ショベルカー等を用いて周囲の土砂とともに除去し撤収することが可能となる。   As a result, the concrete portion of the reinforced concrete underground pile can be almost completely crushed to the size of another rubble that can be transported. Therefore, by cutting only the reinforcing bar portion with a construction cutter or the like, it becomes possible to remove and remove it together with the surrounding earth and sand using a shovel car or the like.

また、杭頭から順次に破砕薬を着火していくので、杭頭から順次にコンクリートの破断面が形成されていくこととなる。破砕薬と破砕薬との間にはセメントタンパーで封印されて隔離されており、下段の破砕薬の破砕効果が阻害されることを回避できる。破砕薬による破砕は、水蒸気爆発等による瞬間的なガスの膨張現象を利用するものであるから、密閉空間における着火が好ましいものであり、ガスの逃げ道が予め形成されてる場合には、破砕効果が著しく低減されるものとなる。   Further, since the crushing agent is ignited sequentially from the pile head, the fracture surface of concrete is sequentially formed from the pile head. The crushing agent is sealed and isolated by a cement tamper between the crushing agents, so that the crushing effect of the crushing agent in the lower stage can be prevented from being hindered. Since crushing with a crushing agent utilizes a momentary expansion phenomenon of gas due to steam explosion or the like, it is preferable to ignite in a closed space, and when the escape route of gas is formed in advance, the crushing effect is It will be significantly reduced.

この点、多段に形成された複数の破砕薬を全て一度に同時着火すれば、破砕効果は極めて高いことが期待される。すなわち多段に配置された各破砕薬が、各セメントタンパーにより破砕薬装填孔内にそれぞれ密閉されている状態で同時着火されれば、先行でガスが逃げる部位が形成されることがないからである。しかし、全ての破砕薬を同時着火すれば、一段当たりの破砕薬量を仮に約1kgとした場合に、全10段では約10kgの破砕薬が同時に着火されるものとなる。また、多段ではなく一段で破砕薬を装填する場合には、そもそもセメントタンパーを充填する必要はないが、この場合でも当該一段に装填された10kgの破砕薬が一度に発破されることとなる。   In this respect, if a plurality of crushing agents formed in multiple stages are simultaneously ignited at the same time, the crushing effect is expected to be extremely high. That is, if each crushing agent arranged in multiple stages is simultaneously ignited in a state where each crusher is sealed in each crushing agent loading hole by each cement tamper, no gas escape area is formed in advance. . However, if all the crushing agents are ignited at the same time, if the amount of the crushing agent per stage is about 1 kg, then about 10 kg of the crushing agent will be ignited simultaneously in all 10 stages. Further, when the crushing agent is loaded in one step instead of in multiple steps, it is not necessary to fill the cement tamper in the first place, but even in this case, 10 kg of the crushing agent loaded in the one step is blasted at once.

全10kgの破砕薬が同時に着火され破砕実行された場合には、その周辺に位置するビル等には大凡震度2に相当する程度の振動が発生し、その騒音も相当な程度に大きなものとなる。震度2程度の振動が発生すれば、当該近隣ビルのエレベータは停止し、入居者の業務等にも著しい支障を招来するものとなる。また、各種の法律規制の観点からもこれに抵触する懸念が大きくなる。このため、多段構成の全ての破砕薬の同時破砕は現実には極めて困難である。   When a total of 10 kg of crushing agent is ignited and crushed at the same time, the buildings and the like located around it are vibrated to the extent of a seismic intensity of 2, and the noise is considerably loud. . If a vibration with a seismic intensity of about 2 occurs, the elevator of the neighboring building will be stopped, which will cause a significant hindrance to the work of the occupants. In addition, there is a great concern that this may be in conflict with various laws and regulations. Therefore, simultaneous crushing of all crushing agents having a multi-stage configuration is extremely difficult in reality.

この点、本願発明のように、杭頭から0.025秒〜0.5秒(最も好ましくは0.25秒)の範囲の所定の一定時間毎に、順次に一段ずつ着火していけば、振動と騒音の発生は時間的に分散されて、比較的小さなものとできる。10m範囲内で75dBの関係法令の規定範囲にも収まるものである。発明者らの検討によれば、地中杭の破砕に起因する振動のピーク値からゼロになるのに要する時間は約0.5秒程度であり、0.5秒以内程度、最も好ましくは0.25秒で順次に着火しても、各種の規制要件を充分にクリアできる振動範囲内に収まるものとなる。   In this respect, like the invention of the present application, if the ignition is sequentially performed one step at a predetermined constant time within a range of 0.025 seconds to 0.5 seconds (most preferably 0.25 seconds) from the pile head, The generation of vibrations and noise is dispersed in time and can be relatively small. Within the range of 10 m, it is within the regulation range of the relevant law of 75 dB. According to the studies by the inventors, the time required for the peak value of vibration due to the crushing of underground piles to reach zero is about 0.5 seconds, within 0.5 seconds, and most preferably 0. Even if ignition occurs sequentially in 25 seconds, it will fall within the vibration range that can sufficiently meet various regulatory requirements.

さらに、破砕効果の低減も杭頭からの順次着火で最小限に抑えることができる。破砕薬と破砕薬との間隔は、直近の上段の破砕薬が破砕した場合でも、コンクリートの亀裂がその直下の破砕薬に到達しない程度とすることがさらに好ましい。破砕薬同士の間隔があまりに小さければ、直近の上段の破砕薬が破砕した場合にコンクリートの亀裂が直下に到達し、それがガスの逃げ道となるので直下の破砕薬の破砕効果が低減される懸念が生じる。   Furthermore, the reduction of the crushing effect can be minimized by the sequential ignition from the pile head. It is more preferable that the distance between the crushing agent and the crushing agent is such that a crack in the concrete does not reach the crushing agent directly below the crushing agent even if the crushing agent in the immediate upper stage is crushed. If the distance between the crushing agents is too small, when the crushing agent in the immediate upper stage crushes, the crack in the concrete will reach directly below, and it will be an escape route for gas, so the crushing effect of the crushing agent directly below may be reduced. Occurs.

着火には、時限式の着火装置であるICイグナイタを用いてもよい。ICイグナイタでは、内装コンデンサにより着火信号を受信してから現実に着火させるまでの遅延時間を任意に選択可能であるため、多段に装填された各破砕薬に同時に着火信号を伝送した場合でも、上段から下段に順次時間差を設けて発破させることが可能である。   An IC igniter, which is a timed ignition device, may be used for ignition. In the IC igniter, the delay time from the reception of the ignition signal by the internal capacitor to the actual ignition can be arbitrarily selected. Therefore, even if the ignition signals are simultaneously transmitted to the crushing agents loaded in multiple stages, the upper stage It is possible to blast with a time difference from the bottom to the bottom.

図1は、実施形態の地中杭破砕方法の一態様について(a)〜(g)の順に説明する図である。図1において、(a)が飛散防止養生をしたロックドリルで破砕薬装填孔を杭頭に穿孔する様子を説明する図であり、(b)が杭頭から穿孔された破砕薬装填孔を説明する図であり、(c)が破砕薬(ガンサイザー)を破砕薬装填孔に装填する様子を説明する図であり、(d)がセメントタンパーを破砕薬装填孔に装填する様子を説明する図であり、(e)が7号砕石を破砕薬装填孔に装填する様子を説明する図であり、(f)が多段に破砕薬の装填が完了した杭頭に鉄砲現象回避の養生をする状態を説明する図であり、(g)が破砕が完了した地中杭に対して周囲の土砂等と共に地中杭をショベルカーで撤去する状態を説明する図である。図1(b)乃至図1(d)の工程は、装填する破砕薬の段数に応じて複数回繰り返すことができる。また、工程(e)は適宜省略してもよいし、装填する砕石の大きさを変更しても良い。   Drawing 1 is a figure explaining one mode of an underground pile crushing method of an embodiment in order of (a)-(g). In FIG. 1, (a) is a diagram for explaining a state in which a rock drill having a shatterproofing cure is used to punch a crushing agent loading hole in a pile head, and (b) is a diagram for explaining a crushing agent loading hole punched from the pile head. It is a figure which illustrates a mode that (c) loads a crushing medicine (gansizer) into a crushing agent loading hole, and (d) illustrates a mode of loading a cement tamper into a crushing agent loading hole. And (e) is a diagram for explaining how the crushed stone of No. 7 is loaded into the crushing agent loading hole, and (f) is a state in which the pile head on which the loading of crushing agent is completed in multiple stages is cured to avoid a gun phenomenon. FIG. 9 (g) is a diagram for explaining a state in which the ground pile is removed together with the surrounding sand and the like by a shovel car with respect to the ground pile that has been crushed. The steps of FIGS. 1 (b) to 1 (d) can be repeated a plurality of times depending on the number of stages of the crushing agent to be loaded. The step (e) may be omitted as appropriate, or the size of the crushed stone to be loaded may be changed.

また、実施形態の地中杭破砕方法は、好ましくは多段に挿入された破砕薬の間隔が、上段の破砕薬による破砕に起因して、下段の破砕薬による破砕の効果が阻害されない程度に設けられることを特徴とする。   Further, the underground pile crushing method of the embodiment, preferably, the intervals of the crushing agents inserted in multiple stages are provided to such an extent that the crushing effect of the lower crushing agent is not hindered due to the crushing by the upper crushing agent. It is characterized by being.

ここで、多段に挿入された破砕薬の間隔が、上段の破砕薬による破砕に起因して、下段の破砕薬による破砕の効果が阻害されない程度とは、典型的には、上段の破砕により生じた地中杭の亀裂が、その直下の破砕薬に到達しない程度であることを意味する。   Here, the interval between the crushing agents inserted in multiple stages is such that the effect of crushing by the crushing agent in the upper stage is not hindered due to the crushing by the crushing agent in the upper stage, and it is typically caused by the crushing in the upper stage. It means that the crack in the underground pile does not reach the crushing agent directly below it.

仮に、破砕薬同士の間隔が充分に設けられていないか、または、その間に充填されるセメントタンパーの充填が不十分であった場合には、直近上段の破砕薬の破砕により生じた地中杭の亀裂が直下の破砕薬に到達する。この場合には、当該亀裂がガスの逃げ道となるので、当該直下の破砕薬の破砕効果が低減されてしまうものとなる。この場合には、再度、別途の穿孔作業により現在の破砕薬装填孔とは異なる追加の破砕薬装填孔を空けて破砕薬を装填・着火する等の作業が必要となってしまう懸念も生じ、工程の遅延が生じる。   If the space between the crushing agents is not sufficient, or if the cement tamper filled between them is insufficiently filled, the underground pile created by crushing the crushing agent in the immediately upper stage. The crack reaches the crushing medicine directly below. In this case, the crack serves as an escape path for the gas, so that the crushing effect of the crushing agent directly below the crack is reduced. In this case, again, there is a concern that a separate drilling operation requires an additional crushing agent loading hole different from the current crushing agent loading hole to load and ignite the crushing agent, etc. A process delay occurs.

換言すれば、地中杭の杭頭(典型的にはその中心部)から長さ方向(深さ方向)に沿って、多段に配置された各破砕薬は、破砕効果のみの観点からは全て同時に着火されて一度に破砕することが好ましく、これが発破業界における従来の常識であった。しかし、都心の工事現場等における周辺環境への配慮や、年々厳しくなる関係規制の観点からは、都心の限られた現場(例えば、周囲にオフィスビルが林立する中でのスクラップアンドビルドに関係する当該ビル一棟分の敷地)における同時着火による地中杭の一発破砕は現実的ではない。   In other words, from the viewpoint of only the crushing effect, each crushing agent arranged in multiple stages along the length direction (typically the central portion) of the underground pile along the length direction (depth direction) It is preferable to be ignited at the same time and to be crushed at once, which is the conventional wisdom in the blasting industry. However, in consideration of the surrounding environment at construction sites in the city center, and from the perspective of related regulations that are becoming stricter year by year, it is related to the limited sites in the city center (for example, scrap and build in a forest of office buildings in the vicinity. One shot crushing of underground piles due to simultaneous ignition at the site of one building is not realistic.

本実施形態では、杭頭から順次に着火していくことで発生する振動や騒音を時間的に若干ずらしてこれを低減することに成功した。また、工事進捗の効率や破砕スループットを高める観点からは、あまりに時間間隔を空けすぎることは好ましくなく、一方で時間間隔を小さくし過ぎると振動等が大きくなる。従って、本発明では、破砕時の振動低減の研究・検討から、時間間隔を0.025秒〜0.5秒(最も好ましくは0.25秒)として、この時間だけずらして順次に着火するものである。   In the present embodiment, the vibration and noise generated by sequentially igniting from the pile head have been successfully shifted by a slight time shift. Further, from the viewpoint of increasing the efficiency of work progress and crushing throughput, it is not preferable to set the time intervals too large, while making the time intervals too small causes vibrations and the like to increase. Therefore, in the present invention, from the research and study of vibration reduction at the time of crushing, the time interval is set to 0.025 seconds to 0.5 seconds (most preferably 0.25 seconds), and the ignition is sequentially performed by shifting by this time. Is.

また、仮に、着火順序を本発明と真逆にして地中杭の底部から順次に遂行した場合には、下段の破砕薬によるコンクリート破砕が上方向へと進行し易くなることから、下段の破砕によりその直近上段の破砕薬の破砕ガスの逃げ道ができる可能性が大きくなり、破砕効果が低減されることが懸念される。これは、杭頭が大気中に露出されている一方、杭底は硬い支持地盤内に打ち込まれている地中杭の配置環境を慎重に検討すれば、理解できるものである。   Further, if the ignition sequence is carried out in the reverse order of the present invention and the steps are sequentially carried out from the bottom of the underground pile, concrete crushing by the crushing agent in the lower stage is likely to proceed in the upward direction. Due to this, there is a high possibility that the crushing gas of the crushing agent in the immediately upper stage can escape, and there is a concern that the crushing effect will be reduced. This can be understood by carefully studying the environment in which underground piles are placed, where the pile heads are exposed to the atmosphere while the pile bottoms are driven into a rigid support ground.

図2は、杭頭の直径1600mmφで長さ9150mmの地中杭に対する10段の破砕薬による破砕設計を説明する概要図である。図2に示す例では、破砕薬の長さは350mmでありそれぞれ450mmの間隔を空けて、75mmφの破砕薬装填孔に対して10段に装填される。各段の装填薬量は0.5kgである。そして、25ミリ秒間隔で上段から下段方向に、すなわち図2のMS1からMS10までこの順に25ミリ秒間隔で順次発破する。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a crushing design using 10-step crushing agent for an underground pile having a pile head diameter of 1600 mmφ and a length of 9150 mm. In the example shown in FIG. 2, the length of the crushing agent is 350 mm, and the crushing agent is loaded in 10 stages in the crushing agent loading hole of 75 mmφ at intervals of 450 mm. The loading amount of each stage is 0.5 kg. Then, the cells are blasted from the top to the bottom at 25 millisecond intervals, that is, from MS1 to MS10 in FIG. 2 in this order at 25 millisecond intervals.

また、図3は、杭頭の直径1500mmφで長さ14030mmの地中杭に対する13段の破砕薬による破砕設計を説明する概要図である。図3に示す例では、破砕薬の間隔をそれぞれ550mmの間隔を空けて、75mmφの破砕薬装填孔に対して13段に装填される。各段の装填薬量は1.0kgである。そして、25ミリ秒間隔で、最も好ましくは上段から下段方向に順に0.25秒間隔で順次発破する。   In addition, FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a crushing design using 13 steps of crushing agent for an underground pile having a pile head diameter of 1500 mmφ and a length of 14030 mm. In the example shown in FIG. 3, the crushed medicines are loaded in 13 stages in the crushed medicine loading holes of 75 mmφ with the distance of 550 mm. The loading amount of each stage is 1.0 kg. Then, the blasting is sequentially performed at intervals of 25 milliseconds, most preferably in the order from the upper stage to the lower stage at 0.25 second intervals.

また、図4は、杭頭の直径1500mmφで長さ14000mmの地中杭に対する7段の破砕薬による破砕設計の比較検討を説明する概要図であり、紙面左側が「段発考慮なし」すなわち7段同時発破についての設計図であり、紙面右側が「段発考慮あり」すなわち上段から下段に向けて一段ずつ0.25秒ずつ遅延させて順次に発破する設計図である。図4に示す例では、破砕薬の間隔をそれぞれ1000mmの間隔を空けて、65mmφ若しくは75mmφの破砕薬装填孔に対してそれぞれ7段に装填される。各段の装填薬量は1.0kgである。そして、25ミリ秒間隔で、最も好ましくは上段から下段方向に順に0.25秒間隔で順次発破する。   Further, FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a comparative study of a crushing design using 7 steps of crushing agents for an underground pile having a pile head diameter of 1500 mmφ and a length of 14000 mm. It is a design drawing for simultaneous blasting, and the right side of the drawing is a design drawing in which “stepping is considered”, that is, blasting is sequentially delayed from the upper stage to the lower stage by 0.25 seconds each. In the example shown in FIG. 4, the crushed medicines are loaded in seven stages in the crushed medicine loading holes of 65 mmφ or 75 mmφ, respectively, with the distance of 1000 mm left between them. The loading amount of each stage is 1.0 kg. Then, the blasting is sequentially performed at intervals of 25 milliseconds, most preferably in the order from the upper stage to the lower stage at intervals of 0.25 seconds.

また、実施形態の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは破砕薬を多段に挿入する工程と着火して破砕する工程との間に、杭頭に、ゴムシートと鉄板とガラ袋とを載置する工程をさらに有することを特徴とする。   Further, in the underground pile crushing method of the embodiment, more preferably, between the step of inserting the crushing agent in multiple stages and the step of igniting and crushing, a rubber sheet, an iron plate and a glass bag are placed on the pile head. The method further comprises the step of:

ここで、ガラ袋とは中身が充填された巨大な土嚢ともいえる袋であり、重しの機能を有するものである。杭頭に、好ましくは順にゴムシートと鉄板とガラ袋とを載置した状態で、着火して破砕することにより、杭頭及びその周囲の土壌等から着火及び破砕に伴い発生する粉塵等の飛散・拡散(すなわち、鉄砲現象)を低減できるとともに、騒音の拡散をも確実に低減することができる。また、鉄筋コンクリート製地中杭の破砕片や小石等が、水蒸気圧力により飛散することも防止できるので、周囲環境や作業者等に対し、より高い安全性が確保できるものとなる。ゴムシートは、例えば8mm厚の黒色のものを使用できる。また、鉄板は、例えば22mm厚の1.5m×1.5mで重量500kgのものを使用できる。   Here, the “bag” is a huge bag filled with the contents and has a function of weight. Scattering of dust and the like generated from ignition and crushing from the pile head and the soil around it by igniting and crushing, with rubber sheet, iron plate and glass bag preferably placed on the pile head in order. -The diffusion (that is, the gun phenomenon) can be reduced, and the diffusion of noise can be surely reduced. In addition, since it is possible to prevent crushed pieces of reinforced concrete underground piles, pebbles, and the like from scattering due to water vapor pressure, it is possible to ensure higher safety for the surrounding environment and workers. As the rubber sheet, for example, a black sheet having a thickness of 8 mm can be used. Further, as the iron plate, for example, a 22 mm thick 1.5 m × 1.5 m and 500 kg weight plate can be used.

下記数1乃至数3は、鉄砲現象を回避するためにどのように杭頭の養生をするべきか検討されたプロセス及びその結果について説明するものである。数1が、「ガンサイザーによるコンクリート杭破砕における鉄砲現象への防護対策について」の検討結果を説明するものであり、数2が「重さ2tの防護材の運動について」の検討結果を説明するものであり、数3が「鉄砲現象が発生した場合の防護材の運動について」の検討結果を説明するものである。   The following numerical formulas 1 to 3 explain the process and the result of the study on how to cure the pile head in order to avoid the gun phenomenon. Mathematical formula 1 explains the examination result of "Protection measures against gun phenomenon in concrete pile crushing by gunsizer", and Numerical formula 2 explains examination result of "Motion of protective material with weight 2t". Equation 3 explains the examination result of "the movement of the protective material when the gun phenomenon occurs".

また、実施形態の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは杭頭から破砕薬装填孔を穿孔する工程が、穿孔時に杭頭から地中杭の長さ方向に作業空間へと延伸されるアーム部が防音養生されたロックドリルで遂行されることを特徴とする。   Further, in the underground pile crushing method of the embodiment, more preferably, the step of drilling a crushing agent loading hole from the pile head is an arm portion that is extended from the pile head to the working space in the length direction of the underground pile during drilling. Is performed with a rock drill that has been soundproofed and cured.

ロックドリルは、従来、横方向のトンネルを深く採掘する場合等に用いられることが多かった。しかし、数十mm〜100mm超程度の直径の破砕薬装填孔を、鉄筋コンクリート製の地中杭に深く大深度で穿孔する場合にも用いることができることが、本発明者らにより明らかにされた。穿孔作業は、少なからず騒音が発生するとともに、場合によっては小さな破砕片を含む粉塵等も発生する。   Conventionally, rock drills have often been used when deeply mining a lateral tunnel. However, it has been made clear by the present inventors that the crushing agent loading hole having a diameter of several tens of mm to over 100 mm can also be used in the case of piercing a reinforced concrete underground pile at a deep depth. The drilling work causes a considerable amount of noise and, in some cases, dust containing small crushed pieces.

このため、穿孔作業中に杭頭から上方に突出して配置されるロックドリルのアーム部を、好ましくはその最上部から杭頭の高さ(または露出地面の高さ)までに亘り、典型的には垂直に配置されたアーム部の高さ方向全てに亘り最下部が地面に当接するように、防音養生することが好ましい。防音養生には、ロックドリルの操作者から、アーム内部の任意所定箇所が視認により確認できるように、養生の欠落部を形成して視認窓を設けることがさらに好ましい。破砕薬装填孔は、杭頭から杭底に至るまで、例えば10000mm程度に亘って穿孔することもできる。   For this reason, the arm portion of the rock drill, which is arranged to project upward from the pile head during the drilling operation, typically extends from the top of the arm portion to the height of the pile head (or the height of the exposed ground), It is preferable to carry out soundproofing so that the lowermost portion of the vertically arranged arm portion comes into contact with the ground over the entire height direction. For the soundproofing curing, it is more preferable to provide a visual inspection window by forming a lacking portion of the curing so that an operator of the rock drill can visually confirm an arbitrary predetermined position inside the arm. The crushing agent loading hole may be drilled from the pile head to the pile bottom, for example, about 10000 mm.

図6は、防音及び飛散防止の養生を垂直アーム部に装着したロックドリルの典型例を説明する図であり、(a)が外側周囲が全て養生されている状態を説明する図であり、(b)がオペレータ側に養生が欠落された視認窓を設けている状態を説明する図である。また、図7は、ロックドリルのアーム部の養生の他の例を説明する図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a typical example of a rock drill in which soundproofing and shatterproofing curing is attached to a vertical arm portion, and FIG. 6A is a diagram illustrating a state in which the outer periphery is fully cured. FIG. 5B is a diagram illustrating a state in which a visual recognition window lacking curing is provided on the operator side. FIG. 7 is a diagram illustrating another example of curing the arm portion of the rock drill.

また、実施形態の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは破砕薬が、薬剤の熱分解時に発生する水蒸気圧を利用して地中杭を破砕する蒸気圧破砕薬であることを特徴とする。   Further, the underground pile crushing method of the embodiment is more preferably characterized in that the crushing agent is a vapor pressure crushing agent that crushes the underground pile by utilizing the water vapor pressure generated during thermal decomposition of the chemical.

これにより、いわゆる火薬類取り締まり関係法令に抵触する懸念もなく、政令指定都市を含む都心部から郊外、はては山間部に至るまで比較的広い現場で実用に耐えられるものとできる。また、水蒸気圧による動的な破砕であるので、短い時間で比較的安全かつ瞬時に、破砕作業が遂行できるものとなる。   This makes it possible to withstand practical use in a relatively wide field from the city center including the ordinance-designated cities to the suburbs, and even to the mountains, without having to worry about so-called gunpowder crackdown laws. Further, since the crushing is performed dynamically by steam pressure, the crushing operation can be performed relatively safely and instantly in a short time.

また、実施形態の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは多段に挿入された破砕薬を着火して破砕する工程が、杭頭から地中杭の底部に向けて各破砕薬が順次に0.25秒毎で着火されることを特徴とする。   Further, in the method for crushing underground piles of the embodiment, more preferably, the step of igniting and crushing the crushing agents inserted in multiple stages is such that each crushing agent is sequentially discharged from the pile head toward the bottom of the underground pile. It is characterized by being ignited every 25 seconds.

破砕により発生する振動は、そのピークから0.5秒程度でゼロにまで低減されることが本発明者らの研究により明らかになった。このため、最も好ましくは、騒音のピークから半減するまでの時間に相当する0.25秒間隔で、次の下段の破砕薬に着火することがよい。   The research conducted by the present inventors has revealed that the vibration generated by crushing is reduced to zero in about 0.5 seconds from its peak. Therefore, most preferably, the crushing agent in the next lower stage is ignited at 0.25 second intervals corresponding to the time from the peak of noise to the half.

着火と同時に当該着火された破砕薬に起因する騒音(または騒音と振動)のピークが生じると仮定すれば、その0.25秒後には、当該騒音は半減していることとなるので、次の下段の破砕薬の騒音が続いて発生しても、騒音の重畳による過剰に大きな騒音とはならない。これにより、都心における周囲環境への種々の規制に対しても充分にこれを充足できるものとなる。   Assuming that a peak of noise (or noise and vibration) caused by the ignited crushed drug occurs at the same time as ignition, the noise is halved 0.25 seconds later, so Even if the noise of the lower crushing agent continues to occur, the noise is not excessively loud due to the noise superposition. As a result, it becomes possible to sufficiently satisfy various regulations on the surrounding environment in the city center.

実施形態の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは破砕薬が、酸化剤としての酸化銅と還元剤としてのアルミニウムとの金属粉のテルミット反応による発熱を利用し、結晶水としてカリウムミョウバンを蒸発させた水蒸気圧力を発生させるものであり、一段分の薬剤重量が0.5kg〜1kgであることを特徴とする。   In the underground pile crushing method of the embodiment, more preferably, the crushing agent utilizes the heat generated by the thermite reaction of the metal powder of copper oxide as an oxidizing agent and aluminum as a reducing agent to evaporate potassium alum as crystal water. It is characterized in that it generates a water vapor pressure, and the weight of the drug for one step is 0.5 kg to 1 kg.

酸化剤としての酸化銅と還元剤としてのアルミニウムとの金属粉のテルミット反応による発熱を利用し、結晶水としてカリウムミョウバンを蒸発させた水蒸気圧力を発生させる破砕薬は、本件発明者らが所属する事業会社からガンサイザー(登録商標)の名称で市販されている。図5は、(a)セメントタンパーの外観並びに(b)ガンサイザーの外観及び(c)着火具(イグナイタ)の外観説明及び(d)それらの取り付け設置について説明する図である。   The present inventors belong to a crushing agent that uses the heat generated by the thermite reaction of metal powder of copper oxide as an oxidant and aluminum as a reducing agent to generate a vapor pressure of vaporized potassium alum as crystal water. It is marketed by a business company under the name of Gunsizer (registered trademark). FIG. 5 is a diagram for explaining (a) the appearance of a cement tamper, (b) the appearance of a gunsizer, (c) the appearance of an igniter (igniter), and (d) the installation thereof.

下記表1は、蒸気圧破砕薬剤ガンサイザーについて説明するものであり、1.ガンサイザーの製品説明として、(1)破砕薬剤、(2)着火具、(3)IC段発イグナイタの順に説明をしている。IC段発イグナイタは、各段に装填された破砕薬を所定の時間だけ遅延させてずらせて発破させることができる着火具である。   Table 1 below describes the vapor pressure crushing chemical gunsizer. As a product description of the Gunsizer, (1) crushing agent, (2) igniter, and (3) IC stepped igniter are described in this order. The IC-stage firing igniter is an igniter capable of blasting the crushing agent loaded in each stage by delaying it for a predetermined time and shifting it.

薬剤重量や大きさ等に応じて種々の型番のガンサイザー(登録商標)がラインアップされているが、地中杭1100mmφ乃至1800mmφ程度であれば、一段あたり0.5kg乃至1kgの薬剤重量のガンサイザー(登録商標)を用いることができる。すなわち55−50型のガンサイザー(登録商標)を、例えば9150mmの長さで1600mmφの地中杭の杭頭中央から、800mmピッチで10段装填することができる。   Gunsizer (registered trademark) of various model numbers is lined up according to the drug weight, size, etc., but if the underground pile is about 1100 mmφ to 1800 mmφ, a gun with a drug weight of 0.5 kg to 1 kg per step A sizer (registered trademark) can be used. That is, a 55-50 type Gunsizer (registered trademark) can be loaded, for example, from the center of the pile head of an underground pile having a length of 9150 mm and a diameter of 1600 mm in 10 steps at a pitch of 800 mm.

55−50型のガンサイザー(登録商標)の長さは350mmであるので、ガンサイザー(登録商標)の間隔は450mm離間していることとなる。すなわち、ガンサイザー(登録商標)同士の間隔である450mmの長さの破砕薬装填孔は、それぞれセメントタンパーと好ましくは7号砕石とで充填されることができる。そして、上段側から好ましくは0.25秒ずつずらして順次着火していくことで、振動や騒音を低減しつつ良好な破砕作業を遂行することが可能となる。表2は、ガンサイザーのバリエーションを説明するものである。(日本工機株式会社製品ホームページより抜粋)   Since the length of the 55-50 type Gunsizer (registered trademark) is 350 mm, the intervals of the gunsizer (registered trademark) are 450 mm apart. That is, the crushing agent loading holes each having a length of 450 mm, which is the distance between Gunsizer (registered trademark), can be filled with cement tamper and preferably No. 7 crushed stone. Then, by successively igniting them by shifting them preferably by 0.25 seconds from the upper stage side, it becomes possible to perform good crushing work while reducing vibration and noise. Table 2 describes variations of the Gunsizer. (Excerpt from Nippon Koki Co., Ltd. product website)

実施形態の地中杭破砕方法は、さらに好ましくは多段に挿入された破砕薬の間隔が、450mm〜500mmであることを特徴とする。   The underground pile crushing method of the embodiment is further characterized in that the distance between the crushing agents inserted in multiple stages is 450 mm to 500 mm.

破砕薬の間隔を450mm〜500mm程度に設けることで、上段の破砕により生じた亀裂等が直下の破砕薬に到達することなく、格段の破砕薬が有効に機能してスムースかつ効率的な破砕作業を遂行できるものとなる。換言すれば、450mm〜500mm程度の間隔にセメントタンパー等を充填することで、下段の破砕薬等をその直近上段の破砕薬の破砕から保護できる。一段分の破砕薬は、当該段の破砕薬より上部を破砕することが期待されているものである。また、多くの地中杭に対してこの間隔を適用可能であり、コストの低減とスムースな破砕作業とを両立できるものとなる。   By providing the crushing agent at an interval of about 450 mm to 500 mm, cracks generated by crushing in the upper stage do not reach the crushing agent directly below, and the crushing agent significantly functions effectively and smooth and efficient crushing work Can be carried out. In other words, by filling cement tamper or the like at intervals of about 450 mm to 500 mm, it is possible to protect the lower crushing agent and the like from the crushing of the immediately upper crushing agent. The crushing agent for one step is expected to crush the upper part of the crushing agent for the step. Further, this interval can be applied to many underground piles, and it is possible to achieve both cost reduction and smooth crushing work.

ここで、0.025秒(25ミリ秒)間隔で、上段から下段へと順次連続的に発破しても振動や騒音が低減される理由についてさらに詳細に説明する。図8は、試験破砕における振動測定値(離隔距離10m)について説明する図である。図8(a)が試験破砕1回目(10m)55−100型(25ミリ秒×8セット(すなわち8段))の経過時間に対する変位速度を説明する図であり、図8(b)が試験破砕2回目(10m)55−200型(25ミリ秒×5セット(すなわち5段))の経過時間に対する変位速度を説明する図であり、図8(c)が試験破砕3回目(10m)55−100型(250ミリ秒×8セット(すなわち8段))の経過時間に対する変位速度を説明する図である。   Here, the reason why the vibration and noise are reduced even if the blasting is successively performed from the upper stage to the lower stage at 0.025 second (25 millisecond) intervals will be described in more detail. FIG. 8 is a diagram illustrating a vibration measurement value (separation distance 10 m) in the test crushing. FIG. 8A is a diagram for explaining the displacement speed with respect to the elapsed time of the first test crushing (10 m) 55-100 type (25 ms × 8 sets (that is, 8 steps)), and FIG. 8B is the test. Second crushing (10 m) 55-200 type (25 milliseconds × 5 sets (that is, 5 steps)) is a diagram for explaining the displacement speed with respect to the elapsed time, FIG. 8 (c) is the third crushing test (10 m) 55 It is a figure explaining the displacement speed with respect to the elapsed time of -100 type (250 milliseconds x 8 sets (namely, 8 steps)).

また、図9は、図8に説明した(a)〜(c)の各試験破砕に対応する試験番号(1)〜(3)のガンサイザーパターンと、その準備作業について説明する図である。また、図10は、ガンサイザーIC段発イグナイタの取り付けと脚線延長の方法について説明する図である。   Further, FIG. 9 is a diagram for explaining the gunsizer patterns of the test numbers (1) to (3) corresponding to the test crushing of (a) to (c) described in FIG. 8 and the preparation work thereof. In addition, FIG. 10 is a diagram illustrating a method of attaching the gunsizer IC staged igniter and extending the leg line.

図8に示す各段発の時間間隔を0.025秒とした場合の発破実験結果から明らかなように、充分な振動や騒音の低減が期待できるものとなっている。振動・騒音の低減には一段分の振動等の自然低減を待って、次段を発破する方法(すなわち、0.25秒〜0.5秒ごとの順次発破)が、理論的には最も理解し易い。しかし、現実には、0.025秒ごとの発破(最少段発)でも図8の通りの結果がでているものであり、ピークが同じだと単純に振動力や騒音力が発破薬量に比例するのですが、ピークを少しでも(例えば0.025秒)ずらすと、図8のとおり一段発破の1.5倍前後の振動でおさまるものとなる。この原因については現時点では詳細不明であるが、逆位相の振動で打ち消し合っているのではないかと本件発明者らは推測している。   As is clear from the results of the blasting experiment when the time interval between each stepping shown in FIG. 8 is 0.025 seconds, sufficient reduction of vibration and noise can be expected. The theoretically best way to reduce vibration and noise is to blast the next stage after waiting for natural reduction of one stage of vibration, etc. (that is, blasting every 0.25 to 0.5 seconds). Easy to do. However, in reality, blasting every 0.025 seconds (minimum stage firing) gives the result as shown in FIG. It is proportional, but if the peak is shifted even a little (for example, 0.025 seconds), it will be suppressed by the vibration of about 1.5 times the one-step blast as shown in FIG. The reason for this is unknown at this point in time, but the present inventors presume that they may cancel each other out due to vibrations in opposite phases.

上述で説明した地中杭破砕方法は、実施例における具体的な数値等を例示した説明に限定されるものではなく、地中に本体部が深く埋設されていながらその一部が露出されている地中構造物の破砕作業や破壊作業に幅広く適用可能であり、当業者に自明かつ本発明の範囲内で、材料や工程内容やその順序・手順を適宜変更しアレンジすることが可能である。   The underground pile crushing method described above is not limited to the description exemplifying specific numerical values and the like in the embodiment, and a part of the main body is exposed while being deeply buried in the ground. It is widely applicable to the crushing work and the breaking work of the underground structure, and it is obvious to those skilled in the art and it is possible to appropriately change and arrange the materials, the process contents, the order and the procedure thereof within the scope of the present invention.

本発明は、地中に埋め込まれた地中構造物の破砕等に好適である。


INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for crushing underground structures embedded in the ground.


Claims (11)

杭頭が露出された状態の地中杭に、前記地中杭の長さ方向に沿って前記杭頭から破砕薬装填孔を穿孔する工程と、
前記破砕薬装填孔に、破砕薬と充填物とを交互に、
前記破砕薬が、杭頭側の破砕薬の破砕に起因する亀裂がその直近の底部側の破砕薬装填孔に到達しない程度の一定の間隔、となるように、
前記地中杭の長さ方向に沿って複数段に挿入する工程と、
複数段に挿入された前記破砕薬を、前記杭頭から前記地中杭の底部に向けて、順次に、着火して破砕する工程と、を有する
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
In the underground pile in a state where the pile head is exposed, a step of drilling a crushing agent loading hole from the pile head along the length direction of the underground pile,
In the crushing agent loading hole, crushing agent and packing are alternately provided,
The crushing agent has a constant interval such that a crack caused by crushing the crushing agent on the pile head side does not reach the crushing agent loading hole on the bottom side in the immediate vicinity thereof,
A step of inserting in a plurality of stages along the length direction of the underground pile,
A step of sequentially igniting and crushing the crushing agents inserted in a plurality of stages from the pile head toward the bottom of the underground pile.
A method for crushing underground piles, which is characterized in that
請求項1に記載の地中杭破砕方法において、
前記複数段に挿入された破砕薬の間隔は、前記杭頭側の破砕薬による破砕に起因して、その底部側の破砕薬による破砕の効果が阻害されない程度に設けられる
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
In the underground pile crushing method according to claim 1,
The intervals of the crushing agents inserted in the plurality of stages are set to such an extent that the effect of crushing by the crushing agent on the bottom side is not impeded due to crushing by the crushing agent on the pile head side. Medium pile crushing method.
請求項1または請求項2に記載の地中杭破砕方法において、
前記破砕薬を複数段に挿入する工程と前記着火して破砕する工程との間に、
前記杭頭に、ゴムシートと鉄板とガラ袋とを載置する工程をさらに有する
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
In the underground pile crushing method according to claim 1 or 2,
Between the step of inserting the crushing agent in a plurality of stages and the step of crushing by igniting,
The method further includes the step of placing a rubber sheet, an iron plate, and a bag on the pile head.
A method for crushing underground piles, which is characterized in that
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の地中杭破砕方法において、
前記杭頭から破砕薬装填孔を穿孔する工程は、
穿孔時に前記杭頭から前記地中杭の長さ方向に作業空間へと延伸されるアーム部が防音養生されたロックドリルで遂行される
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
In the underground pile crushing method according to any one of claims 1 to 3,
The step of drilling a crushing agent loading hole from the pile head is
At the time of drilling, the arm portion extending from the pile head to the working space in the length direction of the underground pile is performed by a soundproof rock drill.
A method for crushing underground piles, which is characterized in that
請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の地中杭破砕方法において、
前記破砕薬は、薬剤の熱分解時に発生する水蒸気圧を利用して前記地中杭を破砕する蒸気圧破砕薬である
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
In the underground pile crushing method according to any one of claims 1 to 4,
The crushing agent is a vapor pressure crushing agent that crushes the underground pile by utilizing the water vapor pressure generated during thermal decomposition of the agent.
A method for crushing underground piles, which is characterized in that
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の地中杭破砕方法において、
前記複数段に挿入された破砕薬を着火して破砕する工程は、前記杭頭から前記地中杭の底部に向けて各破砕薬が順次に0.025秒〜0.5秒の時間範囲で着火される
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
The underground pile crushing method according to any one of claims 1 to 5,
In the step of igniting and crushing the crushing agents inserted in the plurality of stages, each crushing agent is sequentially directed from the pile head toward the bottom of the underground pile in a time range of 0.025 seconds to 0.5 seconds. An underground pile crushing method characterized by being ignited.
請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の地中杭破砕方法において、
前記破砕薬は、酸化剤としての酸化銅と還元剤としてのアルミニウムとの金属粉のテルミット反応による発熱を利用し、結晶水としてカリウムミョウバンを蒸発させた水蒸気圧力を発生させるものであり、一段分の薬剤重量が0.5kg〜1kgである
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
The underground pile crushing method according to any one of claims 1 to 6,
The crushing agent utilizes heat generated by the thermite reaction of metal powders of copper oxide as an oxidant and aluminum as a reducing agent, and generates steam pressure by evaporating potassium alum as crystal water. A method for crushing underground piles, characterized in that the weight of the agent is 0.5 kg to 1 kg.
請求項7に記載の地中杭破砕方法において、
前記複数段に挿入された破砕薬の間隔は、450mm〜500mmである
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
In the underground pile crushing method according to claim 7,
The distance between the crushing agents inserted in the plurality of stages is 450 mm to 500 mm.
A method for crushing underground piles, which is characterized in that
請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の地中杭破砕方法において、
前記充填物はセメントタンパーを含む
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
In the underground pile crushing method according to any one of claims 1 to 8,
The filling includes cement tamper
A method for crushing underground piles, which is characterized in that
請求項9に記載の地中杭破砕方法において、
前記充填物は砕石をさらに含む
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
In the underground pile crushing method according to claim 9,
The packing further includes crushed stone
A method for crushing underground piles, which is characterized in that
請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の地中杭破砕方法において、
隣接する前記破砕薬の発破に起因する振動の少なくとも一部または全部が逆位相で互いに打ち消し合う関係にある
ことを特徴とする地中杭破砕方法。
In the underground pile crushing method according to any one of claims 1 to 10,
At least some or all of the vibrations due to the blasting of the adjacent crushing agents are in a relationship of canceling each other out of phase
A method for crushing underground piles, which is characterized in that
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