JP3169533B2 - 放電衝撃破壊装置 - Google Patents
放電衝撃破壊装置Info
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- JP3169533B2 JP3169533B2 JP19396395A JP19396395A JP3169533B2 JP 3169533 B2 JP3169533 B2 JP 3169533B2 JP 19396395 A JP19396395 A JP 19396395A JP 19396395 A JP19396395 A JP 19396395A JP 3169533 B2 JP3169533 B2 JP 3169533B2
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば宅地造成な
どの岩盤破壊作業、岩石の小割作業、コンクリート構造
物の解体作業、トンネル内の仕上げ破壊作業、または水
中における解体・破壊作業などに使用される放電衝撃破
壊装置に関するものである。
どの岩盤破壊作業、岩石の小割作業、コンクリート構造
物の解体作業、トンネル内の仕上げ破壊作業、または水
中における解体・破壊作業などに使用される放電衝撃破
壊装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被破壊物例えば岩盤を破壊する装置とし
て、図７に示すような放電衝撃破壊装置がある。この放
電衝撃破壊装置101 は、一対の電極102 の先端に、銅、
アルミニウムなどからなる金属細線103 を接続するとと
もに、これら電極102 に放電用電気配線104 を介してコ
ンデンサ105 を接続しておき、このコンデンサ105 に充
電用電気配線106 を介して高電圧の直流電源（電源部）
107 から充電された電気を、金属細線103 に瞬間的に流
すようにしたものである。
て、図７に示すような放電衝撃破壊装置がある。この放
電衝撃破壊装置101 は、一対の電極102 の先端に、銅、
アルミニウムなどからなる金属細線103 を接続するとと
もに、これら電極102 に放電用電気配線104 を介してコ
ンデンサ105 を接続しておき、このコンデンサ105 に充
電用電気配線106 を介して高電圧の直流電源（電源部）
107 から充電された電気を、金属細線103 に瞬間的に流
すようにしたものである。
【０００３】勿論、放電用電気配線104 の途中にはサイ
リスタなどの放電スイッチ108 が介装され、また充電用
電気配線106 の途中には充電を行うための充電スイッチ
などを有する充電制御回路109 が介装されている。
リスタなどの放電スイッチ108 が介装され、また充電用
電気配線106 の途中には充電を行うための充電スイッチ
などを有する充電制御回路109 が介装されている。
【０００４】そして、放電破壊を行う場合、被破壊物例
えば岩盤111 の所定位置に電極設置用穴112 を形成する
とともに、この電極設置用穴112 内に破壊用物質として
例えば水を充填しておき、そして放電スイッチ108 によ
り、コンデンサ105 に充電された電気エネルギーを一気
に金属細線103 に流し、すなわち放電させて、この金属
細線103 を溶融気化させる。すると、水も瞬間的に蒸発
気化し、その体積膨張による衝撃力により、岩盤111 が
破壊される。
えば岩盤111 の所定位置に電極設置用穴112 を形成する
とともに、この電極設置用穴112 内に破壊用物質として
例えば水を充填しておき、そして放電スイッチ108 によ
り、コンデンサ105 に充電された電気エネルギーを一気
に金属細線103 に流し、すなわち放電させて、この金属
細線103 を溶融気化させる。すると、水も瞬間的に蒸発
気化し、その体積膨張による衝撃力により、岩盤111 が
破壊される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
放電衝撃破壊装置における金属細線103 は、図７に示す
ように、一方の電極102Aの端部と、他方の電極102Bの端
部との間に、鉛直方向ですなわち直線状に配置されてお
り、したがって放電による衝撃力が作用する作用領域が
広くなり、このため、破壊力を集中させにくかった。
放電衝撃破壊装置における金属細線103 は、図７に示す
ように、一方の電極102Aの端部と、他方の電極102Bの端
部との間に、鉛直方向ですなわち直線状に配置されてお
り、したがって放電による衝撃力が作用する作用領域が
広くなり、このため、破壊力を集中させにくかった。
【０００６】そこで、本発明は、破壊圧力を増大し得る
放電衝撃破壊装置を提供することを目的とする。
放電衝撃破壊装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の放電衝撃破壊装置は、被破壊物に形成され
かつ破壊用物質が充填された穴内に挿入されるとともに
先端部間に金属細線が取り付けられた一対の電極と、こ
れら両電極に接続されたコンデンサと、このコンデンサ
に電気を供給する電源部と、この電源部とコンデンサと
の間の充電用電気配線途中に介装された充電制御回路
と、上記一対の電極とコンデンサとの間の放電用電気配
線途中に介装された放電スイッチとからなる放電衝撃破
壊装置において、上記一対の電極の下端部をほぼ同一水
平位置となるようにするとともに、これら両電極の下端
部同士間に亘って取り付けられる金属細線をＵ字形状ま
たはＷ字形状に形成し、かつ上記金属細線の形状を、当
該金属細線を含む平面の高さ方向の距離をＸ，幅方向の
距離をＹとし、0.25≦Ｘ／Ｙの関係を満足するようにし
たものである。
め、本発明の放電衝撃破壊装置は、被破壊物に形成され
かつ破壊用物質が充填された穴内に挿入されるとともに
先端部間に金属細線が取り付けられた一対の電極と、こ
れら両電極に接続されたコンデンサと、このコンデンサ
に電気を供給する電源部と、この電源部とコンデンサと
の間の充電用電気配線途中に介装された充電制御回路
と、上記一対の電極とコンデンサとの間の放電用電気配
線途中に介装された放電スイッチとからなる放電衝撃破
壊装置において、上記一対の電極の下端部をほぼ同一水
平位置となるようにするとともに、これら両電極の下端
部同士間に亘って取り付けられる金属細線をＵ字形状ま
たはＷ字形状に形成し、かつ上記金属細線の形状を、当
該金属細線を含む平面の高さ方向の距離をＸ，幅方向の
距離をＹとし、0.25≦Ｘ／Ｙの関係を満足するようにし
たものである。
【０００８】上記の構成によると、両電極間に取り付け
られる金属細線をＵ字形状またはＷ字形状にかつそのそ
の幅方向の距離Ｙに対する高さ方向の距離Ｘの比率を0.
25≦Ｘ／Ｙとするとしたので、例えば金属細線が直線状
のものに比べて、放電時に発生する破壊力の作用領域を
狭くして、破壊圧力を増大させることができる。
られる金属細線をＵ字形状またはＷ字形状にかつそのそ
の幅方向の距離Ｙに対する高さ方向の距離Ｘの比率を0.
25≦Ｘ／Ｙとするとしたので、例えば金属細線が直線状
のものに比べて、放電時に発生する破壊力の作用領域を
狭くして、破壊圧力を増大させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図５に基づき説明する。本発明の要旨は電極部にある
ため、本説明においては、この部分に着目して説明し、
電極間に電気エネルギーを供給する電気回路部は、従来
例で説明したものと同一であるので、その説明を省略す
る。
〜図５に基づき説明する。本発明の要旨は電極部にある
ため、本説明においては、この部分に着目して説明し、
電極間に電気エネルギーを供給する電気回路部は、従来
例で説明したものと同一であるので、その説明を省略す
る。
【００１０】すなわち、図１に示すように、被破壊物
（例えば、岩盤、コンクリートなど）１に形成されかつ
破壊用物質（例えば、水、油またはゲル状物質）２が充
填された穴３内に、一対の電極１１が挿入される。
（例えば、岩盤、コンクリートなど）１に形成されかつ
破壊用物質（例えば、水、油またはゲル状物質）２が充
填された穴３内に、一対の電極１１が挿入される。
【００１１】そして、これら両電極１１の各下端部の位
置は、ほぼ同一水平位置となるようにされるとともに、
両電極１１の下端部間に亘って、金属細線１２がＵ字形
状に取り付けられている。
置は、ほぼ同一水平位置となるようにされるとともに、
両電極１１の下端部間に亘って、金属細線１２がＵ字形
状に取り付けられている。
【００１２】さらに、図２に示すように、金属細線１２
が含まれる鉛直面内での最小面積（矩形面積）（厳密に
いえば空間容積）を考えた場合、その最小面積の高さ
（金属細線の投影高さ）をＸ、その幅（投影幅）をＹと
すると、これらＸおよびＹの値が、下記の式を満足す
るような範囲内で選択される。
が含まれる鉛直面内での最小面積（矩形面積）（厳密に
いえば空間容積）を考えた場合、その最小面積の高さ
（金属細線の投影高さ）をＸ、その幅（投影幅）をＹと
すると、これらＸおよびＹの値が、下記の式を満足す
るような範囲内で選択される。
【００１３】0.25≦Ｘ／Ｙ≦４・・・・ 上記式のような範囲としたのは、Ｘ／Ｙの値と、破壊
圧力Ｐ（kg／cm2 ）との関係を調べると、図３に示すよ
うな曲線Ａとなり、この曲線Ａ上の内、破壊圧力が高い
範囲（例えば、Ｐ＝0.9 以上の範囲）に相当するＸ／Ｙ
の範囲を選んだものである。なお、図３に示す曲線Ａ
は、Ｘ／Ｙ＝１のときの破壊圧力を１として換算したも
のである。
圧力Ｐ（kg／cm2 ）との関係を調べると、図３に示すよ
うな曲線Ａとなり、この曲線Ａ上の内、破壊圧力が高い
範囲（例えば、Ｐ＝0.9 以上の範囲）に相当するＸ／Ｙ
の範囲を選んだものである。なお、図３に示す曲線Ａ
は、Ｘ／Ｙ＝１のときの破壊圧力を１として換算したも
のである。
【００１４】ここで、本発明に係る金属細線を使用した
ものと、従来例における金属細線のように縦に長く設置
したものについて、その破壊範囲を比較すると、図４に
示すような範囲となる。
ものと、従来例における金属細線のように縦に長く設置
したものについて、その破壊範囲を比較すると、図４に
示すような範囲となる。
【００１５】すなわち、図４（ａ）に示す本発明に係る
金属細線１２を使用したものにおける作用領域Ｓ1 が、
（ｂ）に示す従来例の作用領域Ｓ2 に比べて、非常に狭
くなっているのが分かる。
金属細線１２を使用したものにおける作用領域Ｓ1 が、
（ｂ）に示す従来例の作用領域Ｓ2 に比べて、非常に狭
くなっているのが分かる。
【００１６】例えば、本発明に係る場合の破壊力をＦ1
および作用領域の面積をＳ1 ，従来例に係る場合の破壊
力をＦ2 および作用領域の面積をＳ2 とすると、それぞ
れの破壊圧力Ｐ1 およびＰ2 は、下記および式にて
表される。
および作用領域の面積をＳ1 ，従来例に係る場合の破壊
力をＦ2 および作用領域の面積をＳ2 とすると、それぞ
れの破壊圧力Ｐ1 およびＰ2 は、下記および式にて
表される。
【００１７】 Ｐ1 ＝Ｆ1 ／Ｓ1 ・・・・ Ｐ2 ＝Ｆ2 ／Ｓ2 ・・・・ ここで、Ｆ1 ＝Ｆ2 であるため、下記の式が成立す
る。
る。
【００１８】Ｐ1 ＝Ｐ2 （Ｓ2 ／Ｓ1 ）・・・・ 上記式において、Ｓ2 ＞Ｓ1 であるため、作用領域の
面積比だけ、発生する破壊圧力が強くなる。
面積比だけ、発生する破壊圧力が強くなる。
【００１９】例えば、Ｕ字形状の場合には、作用領域が
半分になるため、破壊圧力が２倍となる。次に、上記の
ような形状をした金属細線１２を使用した放電衝撃破壊
装置を使用して、鉄筋コンクリートを破壊した場合の破
壊状態を図５に示す。図５の（ａ）は本発明の場合を示
し、（ｂ）は従来例の場合を示している。
半分になるため、破壊圧力が２倍となる。次に、上記の
ような形状をした金属細線１２を使用した放電衝撃破壊
装置を使用して、鉄筋コンクリートを破壊した場合の破
壊状態を図５に示す。図５の（ａ）は本発明の場合を示
し、（ｂ）は従来例の場合を示している。
【００２０】図５（ａ）から分かるように、破壊の作用
領域が狭くかつ破壊圧力が高い場合には、鉄筋コンクリ
ート２１の鉄筋２２を避けて、その間のコンクリート２
３を確実に破壊させることができ、したがって鉄筋２２
を露出させることができる。
領域が狭くかつ破壊圧力が高い場合には、鉄筋コンクリ
ート２１の鉄筋２２を避けて、その間のコンクリート２
３を確実に破壊させることができ、したがって鉄筋２２
を露出させることができる。
【００２１】一方、図５（ｂ）に示すように、従来例の
ように破壊の作用領域が広い場合には、破壊圧力が弱く
なるとともに、その破壊力が鉄筋２２にも作用してコン
クリート２３に十分に作用しないため、コンクリート２
３を確実に破壊することができない。
ように破壊の作用領域が広い場合には、破壊圧力が弱く
なるとともに、その破壊力が鉄筋２２にも作用してコン
クリート２３に十分に作用しないため、コンクリート２
３を確実に破壊することができない。
【００２２】なお、上記説明においては、金属細線１２
を取り付ける両電極１１の下端部がほぼ同一水平位置と
なるように設けられると説明したが、勿論、両電極１２
の下端部の位置は、破壊作用に支障のない程度にずれて
も良い。
を取り付ける両電極１１の下端部がほぼ同一水平位置と
なるように設けられると説明したが、勿論、両電極１２
の下端部の位置は、破壊作用に支障のない程度にずれて
も良い。
【００２３】ところで、上記説明においては、金属細線
１２の形状を、Ｕ字形状として説明したが、このものに
限定されるものではなく、例えば図６に示すように、Ｗ
字形状の金属細線１２を使用しても良い。
１２の形状を、Ｕ字形状として説明したが、このものに
限定されるものではなく、例えば図６に示すように、Ｗ
字形状の金属細線１２を使用しても良い。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、両
電極間に取り付けられる金属細線をＵ字形状またはＷ字
形状にかつそのその幅方向の距離Ｙに対する高さ方向の
距離Ｘの比率を0.25≦Ｘ／Ｙとするとしたので、例えば
金属細線が直線状のものに比べて、放電時に発生する破
壊力の作用領域が狭くなり、すなわち破壊圧力を増大さ
せることができる。
電極間に取り付けられる金属細線をＵ字形状またはＷ字
形状にかつそのその幅方向の距離Ｙに対する高さ方向の
距離Ｘの比率を0.25≦Ｘ／Ｙとするとしたので、例えば
金属細線が直線状のものに比べて、放電時に発生する破
壊力の作用領域が狭くなり、すなわち破壊圧力を増大さ
せることができる。
【図１】本発明の実施の形態における放電衝撃破壊装置
の要部断面図を示す。
の要部断面図を示す。
【図２】同放電衝撃破壊装置の要部側面図を示す。
【図３】同放電衝撃破壊装置における金属細線の取付形
状寸法と破壊圧力との関係を示すグラフである。
状寸法と破壊圧力との関係を示すグラフである。
【図４】本発明と従来例とにおける放電衝撃破壊装置の
破壊時の作用領域を示す側面図である。
破壊時の作用領域を示す側面図である。
【図５】本発明と従来例とにおける放電衝撃破壊装置に
より鉄筋コンクリートの破壊状態を示す断面図である。
より鉄筋コンクリートの破壊状態を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例における金属細線の変形例を示
す要部側面図である。
す要部側面図である。
【図７】従来例の放電衝撃破壊装置の概略全体を示す構
成図である。
成図である。
１ 被破壊物 ２ 破壊用物質 ３ 穴 １１ 電極 １２ 金属細線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−145698（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−78765（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21C 37/18 F42D 1/045 - 1/06 F42D 3/04 E04G 23/00 - 23/08 B26F 3/00 B28D 1/00 - 7/04
Claims (1)
- 【請求項１】被破壊物に形成されかつ破壊用物質が充填
された穴内に挿入されるとともに先端部間に金属細線が
取り付けられた一対の電極と、これら両電極に接続され
たコンデンサと、このコンデンサに電気を供給する電源
部と、この電源部とコンデンサとの間の充電用電気配線
途中に介装された充電制御回路と、上記一対の電極とコ
ンデンサとの間の放電用電気配線途中に介装された放電
スイッチとからなる放電衝撃破壊装置において、上記一
対の電極の下端部をほぼ同一水平位置となるようにする
とともに、これら両電極の下端部同士間に亘って取り付
けられる金属細線をＵ字形状またはＷ字形状に形成し、 かつ上記金属細線の形状を、当該金属細線を含む平面の
高さ方向の距離をＸ，幅方向の距離をＹとし、0.25≦Ｘ
／Ｙの関係を満足するようにした ことを特徴とする放電
衝撃破壊装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19396395A JP3169533B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 放電衝撃破壊装置 |
| KR1019970708606A KR100299005B1 (ko) | 1995-07-24 | 1996-07-22 | 방전파괴장치 및 그 파괴장치의 제조방법 |
| EP01122182A EP1172629A1 (en) | 1995-07-24 | 1996-07-22 | Electric discharge breaking system |
| RU98103324/03A RU2159852C2 (ru) | 1995-07-24 | 1996-07-22 | Система разрушения электрическим разрядом и способ ее изготовления |
| US09/000,130 US6145934A (en) | 1995-07-24 | 1996-07-22 | Discharge destroying method, discharge destroying device and method of manufacturing the same |
| EP01122183A EP1172630A1 (en) | 1995-07-24 | 1996-07-22 | Electric discharge breaking system and manufacturing method thereof |
| CN96194284A CN1185766A (zh) | 1995-07-24 | 1996-07-22 | 放电破坏方法、系统及其制造方法 |
| PCT/JP1996/002060 WO1997003796A1 (fr) | 1995-07-24 | 1996-07-22 | Procede de destruction par decharge, dispositif correspondant et son procede de fabrication |
| EP96924195A EP0872317A4 (en) | 1995-07-24 | 1996-07-22 | METHOD AND DEVICE FOR DESTRUCTING DISCHARGE, AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19396395A JP3169533B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 放電衝撃破壊装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938948A JPH0938948A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3169533B2 true JP3169533B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=16316684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19396395A Expired - Fee Related JP3169533B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-31 | 放電衝撃破壊装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169533B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP19396395A patent/JP3169533B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0938948A (ja) | 1997-02-10 |
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Legal Events
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