JP2022080644A - 爆薬装填用パイプおよび爆薬装填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発破対象物の装填穴内に爆薬を装填するときの安全性を高めるとともに、作業効率を高めることができ、さらに、爆薬を確実に装填穴内に装填できる爆薬装填用パイプを提供する。【解決手段】爆薬装填用パイプ１０であって、外筒２０と、外筒２０の基端口から外筒２０内に挿入される挿入部材３０と、を備えている。外筒２０に対して挿入部材３０を先端側に移動させることで、外筒２０の先端部に嵌め込まれた爆薬６１を外筒２０から押し出し可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、爆薬装填用パイプおよび爆薬装填方法に関する。

山岳トンネル工事の切羽などにおいて、発破対象物を発破するときには、発破対象物に形成された装填穴内に爆薬を装填している。トンネルの切羽面など地山が露出している場所では、落石のリスクがあるため、作業者が切羽面から離れて作業することが望まれている。
そこで、パイプの先端部に親ダイ（雷管が取り付けられた爆薬）を嵌め込み、切羽面から離れた位置から作業者がパイプの先端部を装填穴に挿入し、パイプ内に空気を送り込むことで、親ダイをパイプから押し出して装填穴内に装填する方法がある（例えば、特許文献１参照）。さらに、親ダイを装填穴内に装填した後に、パイプ内を通じて粉状爆薬（アンホ爆薬）を装填穴内に送り込んでいる。
前記した爆薬の装填方法では、パイプ内に空気を送り込む機構と、パイプ内に粉状爆薬を送り込む機構とを切り替える必要があり、装置の構造および操作が複雑になる。また、パイプの先端部に嵌め込んだ親ダイを空気によって押し出すことができない場合がある。

特許第４７１４６５３号公報

本発明は、前記した問題を解決し、発破対象物の装填穴内に爆薬を装填するときの安全性を高めるとともに、作業効率を高めることができ、さらに、爆薬を確実に装填穴内に装填できる爆薬装填用パイプおよび爆薬装填方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、第一の発明は、爆薬装填用パイプであって、外筒と、前記外筒の基端口から前記外筒内に挿入される挿入部材と、を備えている。前記外筒に対して前記挿入部材を先端側に移動させることで、前記外筒の先端部に嵌め込まれた爆薬を前記外筒から押し出し可能である。
前記課題を解決するため、第二の発明は、外筒と、前記外筒の基端口から前記外筒内に挿入される挿入部材と、を備えている爆薬装填用パイプを用いた爆薬装填方法である。本発明の爆薬装填方法においては、まず、前記外筒の先端部に爆薬を嵌め込む。次に、発破対象物に形成された装填穴に、前記外筒の先端部を挿入する。次に、前記外筒に対して前記挿入部材を先端側に移動させ、前記挿入部材によって前記爆薬を前記外筒から押し出して、前記装填穴内に前記爆薬を装填する。その後、前記装填穴から前記爆薬装填用パイプを引き抜く。

本発明の爆薬装填用パイプおよび爆薬装填方法では、発破対象物から離れた位置からでも、爆薬を装填穴内に装填できるため、作業の安全性を高めることができる。
また、本発明の爆薬装填用パイプおよび爆薬装填方法では、外筒に複数の爆薬を入れておくことで、複数の爆薬を一度に装填穴内に送り込むこともできるため、作業効率を高めることができる。
また、本発明の爆薬装填用パイプおよび爆薬装填方法では、挿入部材によって爆薬を押し出すように構成されているため、装填穴内に爆薬を確実に装填できる。

前記した爆薬装填用パイプの前記挿入部材を筒状に形成した場合には、前記装填穴内に前記爆薬を設置した後に、前記挿入部材内を通じて粉状爆薬を前記装填穴内に送出するとともに、前記装填穴から前記爆薬装填用パイプを引き抜く。このようにして、アンホ爆薬などの粉状爆薬を安全かつ効率良く装填穴内に装填できる。

前記した爆薬装填用パイプにおいて、前記外筒にストッパ部材を設け、前記ストッパ部材を前記挿入部材に押し付けることで、前記外筒に対して前記挿入部材を位置決めするように構成してもよい。
この構成では、爆薬装填用パイプの先端部を装填穴に挿入する前に、作業者が意図せずに外筒内で挿入部材が移動して、挿入部材が爆薬を外筒から押し出してしまうのを防ぐことができる。

前記した爆薬装填用パイプにおいて、前記外筒の先端部の内周面に弾性部材を取り付け、前記弾性部材が前記外筒の内周面と前記爆薬の外周面との間に挟み込まれるように構成してもよい。
この構成では、外筒の先端部に対して爆薬が確実に保持されるため、爆薬装填用パイプの先端部を装填穴に挿入する前に、外筒から爆薬が外れてしまうのを防ぐことができる。

本発明の爆薬装填用パイプおよび爆薬装填方法では、発破対象物から離れた位置からでも、爆薬を装填穴内に装填できるため、作業の安全性および作業効率を高めることができる。また、本発明の爆薬用パイプおよび爆薬装填方法では、挿入部材によって爆薬を押し出すため、装填穴内に爆薬を確実に装填できる。

本発明の第一実施形態に係る爆薬装填方法において、爆薬装填用パイプを装填穴に挿入した状態を示した側面図である。 本発明の第一実施形態に係る爆薬装填用パイプを示した側断面図である。 本発明の第一実施形態に係る爆薬装填方法において、挿入部材によって親ダイを外筒から押し出した状態を示した側面図である。 本発明の第一実施形態に係る爆薬装填方法において、挿入部材から粉状爆薬を送出させた状態を示した側面図である。 本発明の第一実施形態に係る爆薬装填用パイプの変形例を示した図で、挿入部材のストッパ機構を設けた構成の側断面図である。 本発明の第一実施形態に係る爆薬装填用パイプの変形例を示した図で、爆薬の保持機構を設けた構成の側断面図である。 本発明の第二実施形態に係る爆薬装填方法において、爆薬装填用パイプを装填穴に挿入した状態を示した側面図である。 本発明の第二実施形態に係る爆薬装填方法において、挿入部材によって親ダイ、増ダイ、込め物を外筒から押し出した状態を示した側面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
本実施形態では、山岳トンネル工事の切羽において発破対象物に形成された装填穴に爆薬を装填するための爆薬装填用パイプおよび爆薬装填方法に本発明を適用した場合を例として説明する。

［第一実施形態］
第一実施形態の発破対象物５０は、図１に示すように、トンネル切羽（切羽面の近傍の地盤）であり、切羽面に装填穴５１が開口している。
装填穴５１は、発破対象物５０に形成された有底筒状の横穴である。第一実施形態の装填穴５１には、図４に示すように、爆薬６１（ダイナマイト）と粉状爆薬６２（アンホ爆薬）とが装填される。
爆薬６１には、雷管６３が取り付けられ、雷管６３に接続された導火線や導爆線などの起爆用の線状部材７０が装填穴５１の開口部から外部に延在している。そして、点火器によって線状部材７０に着火することで、爆薬６１および粉状爆薬６２を起爆させることができる。
なお、本発明において発破対象物や爆薬の構成は限定されるものではない。

爆薬装填用パイプ１０は、爆薬６１および粉状爆薬６２を、発破対象物５０から離れた位置から装填穴５１に装填するための棒状部材である（図１参照）。
爆薬装填用パイプ１０は、図２に示すように、外筒２０と、外筒２０内に挿入された挿入部材３０と、を備えている。
外筒２０は、樹脂製やカーボン樹脂製の円筒部材である。外筒２０の全長が１ｍ以上になるように構成することが好ましい。外筒２０の内径は、爆薬６１を嵌め込んで保持することができるように設定されている。
挿入部材３０は、外筒２０の基端口から外筒２０内に挿入された樹脂製の円筒部材である。挿入部材３０は、外筒２０に対して軸方向に移動自在である。挿入部材３０の外周面と外筒２０の内周面との間には隙間が形成されている。
挿入部材３０の基端部は、外筒２０の基端口から突出しており、粉状爆薬６２（図４参照）の供給装置に接続されている。そして、図４に示すように、供給装置から挿入部材３０の基端部に供給された粉状爆薬６２が、挿入部材３０の先端部から吐出される。

次に、第一実施形態の爆薬装填用パイプ１０を用いた爆薬装填方法について説明する。
まず、図２に示すように、外筒２０の先端部に爆薬６１を嵌め込む。このとき、爆薬６１の雷管６３に接続された線状部材７０は、外筒２０の先端口から外筒２０内に挿入し、外筒２０と挿入部材３０との隙間を通じて外筒２０の基端口に導き、基端口から引き出されている。
その後、図１に示すように、発破対象物５０から離れた位置において、作業者は外筒２０を把持して、装填穴５１内に外筒２０の先端部を挿入する。これにより、爆薬６１が装填穴５１内に配置される。
続いて、図３に示すように、作業者は一方の手で外筒２０を把持し、他方の手で挿入部材３０を把持して、外筒２０に対して挿入部材３０を先端側に移動させる。これにより、挿入部材３０によって爆薬６１が外筒２０から押し出されて、装填穴５１内に爆薬６１が装填される。
装填穴５１内に爆薬６１を設置した後に、図４に示すように、挿入部材３０内を通じて粉状爆薬６２を装填穴５１内に送出しつつ、装填穴５１から爆薬装填用パイプ１０を引き抜く。これにより、装填穴５１内に爆薬６１および粉状爆薬６２が装填される。
なお、粉状爆薬６２よりも装填穴５１の開口部側に込め物（図示せず）を装填する場合には、爆薬装填用パイプ１０の外筒２０の先端部に込め物を嵌め込んで、外筒２０の先端部を装填穴５１に挿入する。そして、挿入部材３０によって込め物を外筒２０から押し出して、装填穴５１内に装填することができる。

以上のような第一実施形態の爆薬装填用パイプ１０および爆薬装填方法では、図４に示すように、発破対象物５０から離れた位置から、切羽面における落石のリスクを避けて、爆薬６１および粉状爆薬６２を装填穴５１内に装填できるため、作業の安全性を高めることができる（図１参照）。
第一実施形態の爆薬装填用パイプ１０および爆薬装填方法では、図３に示すように、挿入部材３０によって爆薬６１を直接押し出すため、装填穴５１内に爆薬６１を確実に装填できる。

以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は前記第一実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、図５に示すように、外筒２０に対して挿入部材３０を位置決めするためのストッパ部材４１を設けてもよい。ストッパ部材４１は、外筒２０に形成されたねじ穴に螺合されたボルトである。そして、ストッパ部材４１をねじ穴に締め込んで、ストッパ部材４１の先端部を挿入部材３０の外周面に押し付けることで、外筒２０に対して挿入部材３０を位置決めすることができる。
この構成では、爆薬装填用パイプ１０の先端部を装填穴５１に挿入する前に、作業者が意図せずに外筒２０内で挿入部材３０が移動して、挿入部材３０が爆薬６１を外筒２０から押し出してしまうのを防ぐことができる。
なお、ストッパ部材の構成は限定されるものではない。例えば、外筒２０の壁部の一部をストッパ部材として、そのストッパ部材が内側に撓むように構成する。そして、外筒の外周面に設けた筒体などによって、ストッパ部材を内側に押し込むことで、ストッパ部材を挿入部材３０の外周面に押し付けて、外筒２０に対して挿入部材３０を位置決めすることができる。

また、図６に示すように、外筒２０の先端部の内周面に複数の弾性部材４６を取り付けてもよい。図６に示す弾性部材４６は、金属板を湾曲させた板ばねであるが、ゴム製や樹脂製のブロック体を外筒２０の内周面に取り付けてもよい。
この構成では、外筒２０の内周面と爆薬６１の外周面との間に弾性部材４６が挟み込まれることで、外筒２０の先端部に対して爆薬６１が確実に保持されるため、爆薬装填用パイプ１０の先端部を装填穴５１に挿入する前に、外筒２０から爆薬６１が外れてしまうのを防ぐことができる。

［第二実施形態］
次に、第二実施形態の爆薬装填方法について説明する。
第二実施形態の爆薬装填方法に用いられる爆薬装填用パイプ１０は、図７に示すように、第一実施形態の爆薬装填用パイプ１０（図２参照）と同じ構成である。
第二実施形態の爆薬装填方法は、装填穴５１内に親ダイ６５、増ダイ６６および込め物６７を装填する点が第一実施形態の爆薬装填方法と異なっている。

第二実施形態の爆薬装填方法では、外筒２０の先端部に親ダイ６５（雷管６８および線状部材７０が接続された爆薬）、複数の増ダイ６６および込め物６７を嵌め込む。このとき、外筒２０の先端側から基端側に向けて親ダイ６５、複数の増ダイ６６、込め物６７の順に配置する。
その後、発破対象物５０から離れた位置において、作業者は装填穴５１内に外筒２０の先端部を挿入する。これにより、親ダイ６５、複数の増ダイ６６および込め物６７が装填穴５１内に配置される。
続いて、作業者は一方の手で外筒２０を把持し、他方の手で挿入部材３０を把持して、図８に示すように、外筒２０に対して挿入部材３０を先端側に移動させる。挿入部材３０によって親ダイ６５、増ダイ６６および込め物６７を外筒２０から押し出しつつ、外筒２０を装填穴５１から引き抜く。このようにして、装填穴５１内に親ダイ６５、増ダイ６６および込め物６７が装填し、挿入部材３０も装填穴５１から引き抜く。

以上のような第二実施形態の爆薬装填用パイプ１０および爆薬装填方法では、図８に示すように、発破対象物５０から離れた位置から、切羽面における落石のリスクを避けて、親ダイ６５、複数の増ダイ６６および込め物６７を装填穴５１内に装填できるため、作業の安全性を高めることができる。
第二実施形態の爆薬装填用パイプ１０および爆薬装填方法では、挿入部材３０によって親ダイ６５、複数の増ダイ６６および込め物６７を直接押し出すため、装填穴５１内に親ダイ６５、複数の増ダイ６６および込め物６７を確実に装填できる。

以上、本発明の第二実施形態について説明したが、本発明は前記第二実施形態に限定されることなく、前記第一実施形態と同様に、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
第二実施形態の爆薬装填用パイプ１０では、挿入部材３０は中心穴が形成されていない棒状部材でもよい。

１０ 爆薬装填用パイプ
２０ 外筒
３０ 挿入部材
４１ ストッパ部材
４６ 弾性部材
５０ 発破対象物
５１ 装填穴
６１ 爆薬
６２ 粉状爆薬
６３ 雷管
６５ 親ダイ（爆薬）
６６ 増ダイ
６７ 込め物
６８ 雷管
７０ 線状部材

Claims (6)

1. 外筒と、
   前記外筒の基端口から前記外筒内に挿入される挿入部材と、を備え、
   前記外筒に対して前記挿入部材を先端側に移動させることで、前記外筒の先端部に嵌め込まれた爆薬を前記外筒から押し出し可能であることを特徴とする爆薬装填用パイプ。
2. 請求項１に記載の爆薬装填用パイプであって、
   前記挿入部材は筒状に形成されており、
   前記挿入部材内を通じて先端側に粉状爆薬を送出可能であることを特徴とする爆薬装填用パイプ。
3. 請求項１または請求項２に記載の爆薬装填用パイプであって、
   前記外筒には、ストッパ部材が設けられており、
   前記ストッパ部材を前記挿入部材に押し付けることで、前記外筒に対して前記挿入部材が位置決めされることを特徴とする爆薬装填用パイプ。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の爆薬装填用パイプであって、
   前記外筒の先端部の内周面には、弾性部材が取り付けられており、
   前記弾性部材が前記外筒の内周面と前記爆薬の外周面との間に挟み込まれることを特徴とする爆薬装填用パイプ。
5. 外筒と、前記外筒の基端口から前記外筒内に挿入される挿入部材と、を備えている爆薬装填用パイプを用いた爆薬装填方法であって、
   前記外筒の先端部に爆薬を嵌め込む段階と、
   発破対象物に形成された装填穴に、前記外筒の先端部を挿入する段階と、
   前記外筒に対して前記挿入部材を先端側に移動させ、前記挿入部材によって前記爆薬を前記外筒から押し出して、前記装填穴内に前記爆薬を装填する段階と、
   前記装填穴から前記爆薬装填用パイプを引き抜く段階と、を備えていることを特徴とする爆薬装填方法。
6. 請求項５に記載の爆薬装填方法であって、
   前記挿入部材は筒状に形成されており、
   前記装填穴内に前記爆薬を設置した後に、
   前記挿入部材内を通じて粉状爆薬を前記装填穴内に送出するとともに、
   前記装填穴から前記爆薬装填用パイプを引き抜くことを特徴とする爆薬装填方法。

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