JP2577262B2 - 雪崩発生方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は雪崩発生方法と装置に関するものであり、
さらに詳しくは雪層に覆われてかつ雪崩を起こしたい大
地の所定区域において、爆発管とこれに爆発性混合物を
充填する手段と該混合物の点火手段とにより人工的に雪
崩を誘発する技術の改良に関するものである。

一般に市販されているシステムとしてはCATEXと呼ば
れるものがあり、予防的な雪崩発生のための爆発物を搬
送するケーブルを有している。このシステムにおいては
ダイナマイトの装薬をケーブルにより搬送するのである
が、このケーブルは雪崩回廊の上方に至り爆発により雪
の殺到を起すものである。大きな雪崩を起すことにより
危険な雪の蓄積を回避するものである。このシステムは
主としてパイロンの集合体からなっており、このパイロ
ンが搬送ケーブルのループを支持し、このループが１以
上の雪崩回廊の上方を迂回している。この装置は装薬を
吊下げる機械を有しており、この機械が遅延フューズ、
タイムスイッチ、マイクロプロセッサーまたはラジオ制
御クレーンを具えたクレーン式なのである。

爆発装薬はほぼ等しい距離を動かすべき雪の表面上方
に運ばれ、その爆発により全方向性の衝撃波を生じるの
である。一般に雪層に伝わるこの衝撃波の一部が雪層の
運動により雪崩を起すのである。過去15年間に亙りこの
システムはそれなりの効果を挙げてはいるがそれなりの
欠点もある。例えばこの設備においてはケーブル回路を
支持するのに多くのパイロンを必要とするが、この作業
が非常に困難であり費用も掛るのであり、このためこの
システムの普及が今一番なのである。また、衝撃波が球
状の波となって全方向に伝播するために、爆発に際して
は装薬が発生するエネルギーも一部しか雪層に作用しな
いのである。このためシステムの効果はまあまあのもの
であり、得られる効果の割には装薬の消費が多いのであ
る。

また装薬の取扱は常に非常に危険なものであり、いく
ら注意してもそれで完全であるということがない。

上記のような従来技術の実情に鑑みて、この発明の目
的は人工的に雪崩を誘発させるに当って、雪崩誘発のた
めのエネルギーの効果的な活用を目的とするものであ
る。

このためこの発明において、砲状爆発管に一端を開口
噴出口とし他端を閉塞基部とするとともに、噴出口を雪
面上に指向され、基部を大地に錨止することを要旨とす
るものである。

この発明の一実施態様においては可燃性のガスを炭化
物として使用する。このような可燃性のガスとしては水
素、石油残留物（例えばフランス企業により商品化され
たテトラインなど）、アセチレン、プロパン、メタンま
たはこれらの混合物を含んだ物質から得られるものがあ
る。またガス状酸化材としては酸素やオゾンおよび空気
またはこれに酸素やオゾンを添加したものも使用でき
る。

この発明の方法におけるガス状混合物は体積比にして
少なくとも1/6の炭化物と5/6の酸素からなるものであ
る。大気圧条件下ではこの混合物が最適である。

均質な混合物を形成するように設計された混合装置を
用いいてガス状炭化物とガス状酸化材とを同時に爆発タ
ンク内に導入するのが好ましい。爆発にはタンク内でか
つ開口部から離れた壁の近くの区域で火花を発生させる
のが最も効果的である。

このようなタンクを地面上に位置させて、所定区域の
斜面に向けてその開口部を指向させるのがよい。

タンクへの充填は手動または遠隔操作の弁を用いて行
い、火花はピエゾ電流装置により行う。制御装置により
火打ち石を発火させるようにしてもよい。

また爆発は閉塞基部と前方開口部との中間区域で発生
させるのがよい。

爆発混合物の準備に際しては、ガス状炭化物とガス状
酸化材とをまずそれぞれの加圧容器から緩衝タンクに導
き、ここで大気圧と容器圧との中間の圧力とするのがよ
い。またこの移送間に流量計を通過させてそれぞれの体
積を軽量してもよい。

タンクは所定の区域に位置されるもので、このタンク
は一端に少なくとも１個の開口部を具え、充填手段によ
りこれにガス状混合物を充填し、起爆手段により爆発を
起させるようにする。

一実施態様においてはそれぞれのガス状材料のために
容器を設け、これらの容器をダクトにより爆発タンクに
連結し、これらダクトに弁を設けて材料の供給を制御す
る。このタンクには均質混合手段を設けるとともに適宜
な起爆手段も設けるようにする。

またタンクは地面上に設置し、その開口部は所定区域
の斜面を指向させる。タンクを一端を閉塞した円筒状に
構成して少なくとも１個の前方開口部を設け、その断面
をタンクの径より小とし、円錐状の部分を介してこの開
口部をタンクの本体に接続するようにする。火花を発生
するための点火装置は閉塞基部の近くに位置させるのが
よい。

タンクは上記したように大砲状とするのが好ましく、
閉塞基部を地面状に固定し前方開口部を雪層上に指向さ
せる。また火花の発生はその内部中間区域において行わ
せるようにする。

また前方開口部には爆風を伝播させる手段を設け、基
部は地面に固定された重量物に埋込む。また大砲は長い
構造として、前方開口部に向けて径が漸減するようにす
るとよい。

点火装置には高圧電源に接続された電極を用い、これ
ら電極間に火花を発生させる。

またタンクを円筒状に構成しその側壁に数個の円錐状
の開口を設けるようにしてもよい。

以下図面によいさらに具体的にこの発明を説明する。

第１図はこの発明の装置の一実施態様を示す一部断面
側面図、第２図は第９図の装置の変化実施態様を示す一
部断面側面図、第３〜６図はこの発明の装置のさらに他
の実施態様を示す要部側面図である。

第１図に示す実施態様においては延長構造の砲体110
が用いられており、その閉塞基部11に対設して噴出口11
2を有している。この砲体110はコンクリートと塊113に
より地面に固定されており、その前方には支持アーム11
4がやはりコンクリート塊115により固定されている。

この砲体110は第１の導管116に連結されており、これ
により例えば液体酸素の供給源117から緩衝タンク118を
介して酸化材が供給される。この緩衝タンクは流量計で
置換えてもよい。また砲体には第２の導管119も連結さ
れており、これにより例えば液体プロパンの供給源120
から緩衝タンク121（これも流量計で置換えてよい）を
介して炭化物を供給される。これらの導管116、119は充
填ノズル122を介して砲体110の内部に連通しており、こ
のノズルは所定の混合比で酸化材と炭化物の混合ガスを
供給するように設計されている。

図示のように供給源117、120、緩衝タンク118、121お
よび遠隔制御ユニット123は砲体110上方の離れた位置に
おいて保護建造物124内に収納されている。

この例に示す砲体110は噴出口112の方に向けて先細り
の形状を有しており、またその噴出口112には偏向フー
ド125が設けられていて、これにより砲体中での爆発に
より生じた爆風が噴出口下方数メートルの高さにある雪
層表面を指向しかつなるべく広い区域の拡散されるので
ある。このためアーム114は雪崩発生時に噴出口112が雪
層の約2m程上方に位置するようにその高さを設定する。

図示の例では基部111上に設けた点火機構126により火
花を発生させるが、その他にもピエゾ電流によるもの、
機械的なものなど適宜な火花発生機構を用いてよい。ま
ず基部の区域で爆発が発生し徐々に速度を増して噴出口
112の方に向う。かくして形成さた爆風は偏向フード125
により雪層に衝撃を与えて雪崩を発生させる。衝撃波は
コンクリート塊113に作用してこれから雪層を支持する
斜面の基礎をなす岩壁に伝わりこの基層を破壊する。衝
撃波と爆風との結合作用により雪崩を発生させるに充分
な効果が得られる。最初の爆発により雪崩が起こらなく
とも、ガスを追加充填することにより次々と爆発を起す
こともできる。またこの発明において爆発管が爆発に耐
えられるだけの剛性を有しておりかつ噴出口が雪面上を
指向しているということは重要な意義を有している。こ
のような剛性の指向性爆発管を用いることにより、爆風
の雪層表面への正確な方向付けが行われて、その全方向
への拡散が防止され、この故にエネルギーの浪費を効果
的に回避することができるのである。

以下この第１図の構成の種々の変化実施態様を第２〜
６図に示すが、その作用原理はこの第１図のものと実質
的に同じである。

第２図に示す例においては砲体110の高さを変えるこ
とができる。基部111はコンクリート塊113に固定された
ブラケット132上のピン132に軸承されたブラケット130
に架設されている。また前記のアーム114に代えて伸縮
アーム133が用いられており、その上端は砲体に固定さ
れたリンク135上のピン134に、下端はコンクリート塊11
5上にブラケット137上のピン136に、それぞれ連結され
ている。この構造は雪層の深さが変るような場所に設置
するのに適している。冬の初めに噴出口112の高さを前
年の雪層の平均深さに合せて定めておけばよい。

第３図に示す砲体110の場合は円筒状後部140と曲成前
部141とを有しており、前部には偏向フード142により噴
出口112が画定されている。基部111は厚い金属板143に
より構成されており、この金属板はコンクリート塊113
に固定されている。導管116、119は弁144と145に連結さ
れており、これらにより充填ノズル122からの混合物の
充填を調整する。点火機構146は砲体の全長の1/3位の位
置に設けられており、爆発はこの位置で始まって２方向
に進む。その一方は基部に向ってそこからコンクリート
塊113を介して雪層に衝撃を与え、もう一方は前方に向
って爆風となって表面線147で表わされる雪層を噴射口1
12から動揺させる。砲体はコンクリート塊115に固定さ
れたアーム114により支持されている。この場合爆発が
砲体の中央で起きるから、重複爆発の後方衝撃波の発生
などの複雑な効果を発揮するのである。

第４図に示す実施態様においては円筒後部140に数個
の充填ノズル122が設けられており、点火機構146は後部
140と前部141との接合点に位置されている。この場合後
方衝撃波が強化され基部111における反射効果により前
部で重複爆発が発生する。基部は半球状150に形成され
ており、これにより衝撃波がコンクリート塊113に効果
的に伝播し、さらにその前方への反射もよりよいものと
なる。

第５図に示す例では砲体110が基部111から噴射口112
に向けて発散するスプレー状に形成されており、導管11
6、119は閉塞基部の高さで砲体内部に入っている。点火
機構160は閉塞基部の近傍に設けられており、爆発は後
部から前部に向って爆風を雪層上に指向させる。

第６図に示す例にあっては砲体110が後部170と、前方
に拡大する中央部171と、曲成部172と偏向フード173と
から構成されている。閉塞基部111はコンクリート塊113
に連結された金属などの厚板174により構成されてお
り、点火機構175は後部と前部との接合部に設けられて
いる。爆発はやはり２方向の向い、砲体の前部と後部で
それぞれの効果を奏するのである。結局この発明によれ
ば、噴出口からの爆風が雪面を強く衝打することと、爆
発により生じた衝撃波が基端から大地中に伝達されるこ
との相乗作用により、雪崩誘発のためのエネルギーが高
度に有効に活用されるのである。

この発明は以上の記載に限定されるものではなく、点
火機構なども種々のものを使用できる。例えば爆発物な
ども使用できるが１回の爆発に限られるという不利はあ
る。ピエゾ電流や機械的な形式のものによれば繰返し使
用が可能である。またタンクの大きさや操作の手法など
も設置する場所に応じて設計変更できる。

Claims (24)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】雪層に覆われてかつ雪崩を起したい大地の
   所定の区域において、炭化物とガス状酸化材との爆発性
   混合物を爆発させる方式であって、 一端に開口噴出口を他端に閉塞基部を具えた砲状の剛性
   爆発管を該所定の区域に設け、 その噴出口を雪面上に指向させるとともに基部を堅固に
   大地に錨止し、 爆発管中に上記混合物を充填し、 この混合物に点火して爆発させる こと特徴とする雪崩発生方法。
2. 【請求項２】前記の炭化物が水素、石油残留物、アセチ
   レン、プロパン、メタンおよびこれらの混合物を含む物
   質の群から選ばれる爆発性ガスである ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】ガス状酸化材として酸素またはオゾンが用
   いられる ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】ガス状酸化材として空気または酸素または
   オゾンを添加した空気が用いられる ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】体積にして約1/6の炭化物と約5/6の酸化材
   とからなるガス状混合物が用いられる ことを特徴とする請求項２および３のいずれかひとつに
   記載の方法。
6. 【請求項６】混合が大気圧条件下で行われる ことを特徴とする請求項１の記載の方法。
7. 【請求項７】均質な混合物を形成すべく設計された混合
   器により剛性爆発タンク中にガス状炭化物とガス状酸化
   材とが同時に導入される ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】基部が閉塞され前部が開口された砲体形の
   爆発タンク内において爆発が起され、 これにより発生する爆風が除去すべき雪層上に指向さ
   れ、 これによる衝撃波が下方雪層中に指向される ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】前記の砲体の閉塞基部と開口前部との中間
   の区域で混合物の爆発が起されることを特徴とする請求
   項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】ガス状炭化物とガス状酸化材とがそれぞ
    れの高圧ガス容器から緩衝タンクを介して供給され、 ここでガスが大気圧と供給源圧力との中間の圧力にされ
    る ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 【請求項１１】ガス状炭化物とガス状酸化材とがそれぞ
    れの高圧ガス容器からこれらの体積を計量する流量計を
    介して供給される ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 【請求項１２】雪層に覆われてかつ雪崩を起したい大地
    の所定の区域に設けられ、剛性爆発管と、これに爆発性
    混合物を充填する充填手段と、該混合物の点火手段とを
    有してなり、 爆発管が一端に開口噴出口を他端に閉塞基部を具えた砲
    形状を有しており、噴出口が雪面上を指向するとともに
    基部が大地に堅固に錨止されている ことを特徴とする雪崩発生装置。
13. 【請求項１３】前記の爆発管には混合手段が設けられて
    いて、爆発管中でのガスの均質性を与えている ことを特徴とする請求項12に記載の装置。
14. 【請求項１４】前記の爆発管がその中に点火機構を有し
    ている ことを特徴とする請求項12に記載の装置。
15. 【請求項１５】剛性爆発管が一端において閉塞された円
    筒形であってかつ断面が管のそれより小なる少なくとも
    １個の前方開口端を有しており、この開口端が円錐部を
    介して管本体に連結されている ことを特徴とする請求項12に記載の装置。
16. 【請求項１６】爆発管の閉塞端部に火花を発生する点火
    機構が設けられている ことを特徴とする請求項15に記載の装置。
17. 【請求項１７】爆発管が閉塞端部（111）と前方開口噴
    出口（112）との中間地点に点火機構（126）を有してい
    る ことを特徴とする請求項12に記載の装置。
18. 【請求項１８】爆発管の前方開口噴出口（112）が爆風
    を拡散をさせる手段を有している ことを特徴とする請求項12に記載の装置。
19. 【請求項１９】閉塞基部（111）が大地に固定された重
    量体に埋設されている ことを特徴とする請求項12に記載の装置。
20. 【請求項２０】爆発管である砲体（110）が下方に指向
    した形状を有しており、その横断面が前方開口噴出口に
    向けて徐々に縮小している ことを特徴とする請求項12に記載の装置。
21. 【請求項２１】点火機構がピエゾ電気式である ことを特徴とする請求項14に記載の装置。
22. 【請求項２２】点火機構が火打ち石を有している ことを特徴とする請求項14に記載の装置。
23. 【請求項２３】点火機構が電気的なものである ことを特徴とする請求項14に記載の装置。
24. 【請求項２４】点火機構が高電圧源に接続された電極で
    あって、この間にアークが発生する ことを特徴とする請求項14に記載の装置。