JP3770662B2 - 被破壊物の破壊用具の封じ込め装置 - Google Patents

被破壊物の破壊用具の封じ込め装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば放電による衝撃エネルギーを用いた被破壊物の破壊装置において、その破壊用具を被破壊物に設けた装着孔に封じ込めるための封じ込め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、放電による衝撃エネルギーを用いてコンクリート構造物や岩石などの被破壊物を破壊する装置は、金属細線を介して互いに接続した一対の電極をコンデンサーに接続し、このコンデンサーに電源を接続したもので、被破壊物に穿った装着孔に水や油などの破壊用物質を注入するとともに電極を装着し、コンデンサーに充電蓄積した電気エネルギーを短時間で金属細線に放電供給することにより、金属細線を急激に溶融蒸発させるとともに破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で被破壊物を破壊させるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記被破壊物の破壊装置では、金属細線や破壊用物質などを装着孔に封じ込める装置を有していないので、被破壊物の破壊時に、装着孔の開口端部は自由面となって、破壊用物質の気化の際の衝撃力が逃げ、従って、破壊効率の低下が生じてしまっていた。
【0004】
そこで本発明は、上記課題を解決し得る被破壊物の破壊用具の封じ込め装置の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題を解決するための手段は、被破壊物に設けた装着孔に装着された破壊用具と、該破壊用具に対して装着孔の開放側に挿入されるとともに装着孔の径方向の拡大可能な弾性中空部材と、この弾性中空部材を装着孔の深さ方向に押圧する押付け用アーム部材と、前記弾性中空部材の内部空間に拡大用の流体を送り込んで強制的に弾性中空部材を装着孔の径方向に拡大してその外周面を装着穴の内周面に圧接させるための流体送り込み装置とを具備し、前記押付け用アーム部材に、弾性中空部材の内部空間に連通されて前記流体送り込み装置から流体を送り込む連通管路を形成したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図9に基づいて説明する。
本発明の実施の形態に係る封じ込め装置は、宅地造成地の岩盤破壊および岩石の小割り作業、あるいはトンネルの仕上げ破壊やコンクリート構造物などの被破壊物H1の破壊に用いる破壊装置1において、その破壊プローブ(破壊用具の一例)1Aを被破壊物H1に形成した装着孔20aに装着した状態で封じ込めるためのものである。
【0007】
前記破壊装置1における破壊プローブ1Aは、図9に示すように、プラスチックゴム(合成ゴム)や防水処理紙あるいはガラスから形成されて装着孔20aに装着する破壊容器2に、発生衝撃力伝達用の破壊用物質(例えば水などが用いられる)3が充填され、破壊容器2の封入栓2aに、一対の電極4の端子5に接続した導線6が挿通され、電極4どうしの途中は、保持具7によって、離間距離を一定に保持され、先端部どうしに金属細線(例えばCuからなる)8が溶接などにより接続され、前記破壊用物質3に浸漬されている。
【0008】
また破壊装置1には、図8に示すように、金属細線8に電極4を介して電気エネルギーを供給するための、エネルギー供給装置9が設けられている。
このエネルギー供給装置9は、電極4の端子5間に接続された電源装置10と、この電源装置10と端子5間に並列接続されたコンデンサー13と、コンデンサー13と電源装置10との間に接続して図示しない充電スイッチおよび充電抵抗器を備えた充電制御用の制御装置11と、この制御装置11とコンデンサー13および端子5の間に接続された放電スイッチ12とから構成されている。
【0009】
また封じ込め装置25は、図1および図2に示すように、破壊プローブ1Aに対して装着孔20a開放側に挿入されるとともに装着孔20aの径方向に拡大可能な弾性中空部材(例えば硬質の合成ゴムから袋状に形成される)15と、この弾性中空部材15の内部空間16に、拡大用の空気(流体の一例)15aを送り込んで強制的に弾性中空部材15を装着孔20aの径方向に拡大するための流体送り込み装置26(図7参照)と、弾性中空部材15を装着孔20aの深さ方向に押圧するための押付け用アーム部材30とを備えている。
【0010】
弾性中空部材15は、その開放側胴部を折曲して鍔部31が形成され、この鍔部31に押付け用アーム部材30の当接部32がボルト・ナット33を介して固定され、この押付け用アーム部材30の内部には、弾性中空部材15の内部空間16に連通する連通管路34が設けられている。
【0011】
なお、押付け用アーム部材30は、例えば図示しないエアシリンダ装置のピストンロッッドに連結され、このエアシリンダ装置の駆動により、弾性中空部材15を装着孔20aの深さ方向に押圧するものである。
【0012】
図7に示すように、前記流体送り込み装置26は、圧搾空気発生部(例えばエアコンプレッサが用いられる)35と、この圧搾空気発生部35の出力側と押付け用アーム部材30の連通管路34とを接続する接続管路36と、この接続管路36の途中に設けた電磁弁37および増圧器38と、電磁弁37と増圧器38とを接続する圧力調節管路40の途中に設けた圧力調節部41とから構成されている。
【0013】
なお図では、一個の圧搾空気発生部35に対して二個の破壊プローブ1Aを接続した場合を示している。
上記構成において、予め所定のドリルで装着孔20aを形成しておき、一方で破壊容器2の内部に破壊用物質3を注入し、電極4間に金属細線8を取付け、金属細線8を破壊用物質3に浸漬する。
【0014】
このようにした破壊プローブ1Aを、図1および図3に示すように装着孔20aに装着し、この破壊プローブ1Aを封じ込め装置25で封じ込める。
すなわち、押付け用アーム部材30に弾性中空部材15を取付けておき、この弾性中空部材15を装着孔20aに挿入し、続いて圧搾空気発生部35および増圧器38を駆動して圧力調節部41で気圧を調節しながら、拡大用の空気15aを弾性中空部材15の内部空間16に送り込む。
【0015】
そうすると、図2および図4に示すように、弾性中空部材15が装着孔20aの径方向に拡大し、弾性中空部材15の外周面が装着孔20aの内周面に圧接し、破壊プローブ1Aを装着孔20aに封じ込めることができる。
【0016】
このようにして弾性中空部材15の外周面を装着孔20aの内周面に圧接する作業を行う一方で、エアシリンダ装置を駆動して押付け用アーム部材30を装着孔20aの深さ方向に押圧したまま、金属細線8の端子5に接続したエネルギー供給装置9のコンデンサー13に、制御装置11の充電スイッチをオンすることにより電気エネルギーを蓄積しておく。
【0017】
そして、この蓄積した電気エネルギーを放電スイッチ12をオンして金属細線8に供給すると、電気エネルギーが短時間で金属細線8に供給され、金属細線8が急激に溶融気化するとともに、破壊用物質3が急激に気化し、その際に発生する衝撃圧力で被破壊物H1が破壊されたり脆弱化する。
【0018】
そして衝撃圧力は、装着孔20aの開口端部に向けても働くが、装着孔20aの開口端部では、弾性中空部材15の外周面が装着孔20aの内周面に圧接し、破壊プローブ1Aを装着孔20aに封じ込めているので、衝撃圧力が装着孔20aの開放端部から逃げるのを防止し、予め弾性中空部材15の拡大、すなわち弾性中空部材15の外周面が装着孔20aの内周面に圧接することによって装着孔20aが径方向の負荷を受けているので、この負荷が衝撃圧力と相まって、図5および図6に示すように、被破壊物H1を確実に破壊したり脆弱化させたり、あるいは装着孔20aの径方向の亀裂を生じさせることができる。
【0019】
また、従来のように、衝撃圧力が装着孔20aの開口端部から逃げる場合は、破壊時の騒音が増大するが、本発明の実施の形態によれば、衝撃圧力が装着孔20aの開口端部から逃げるのを防止することができるので、破壊時の騒音の低下を実現することができた。
【0020】
具体的には、従来の破壊時の騒音が100dBだったのを、本発明の実施の形態によれば、90dB以下に低下させることができた。
このように、本発明の実施の形態によれば、被破壊物H1の破壊時に、破壊プローブ1Aを装着した装着孔20aの開放側で、予め、弾性中空部材15の内部空間16に拡大用の空気15aを送り込んで弾性中空部材15を拡大してその外周面を装着孔20aの内周面に圧接し、破壊プローブ1Aを封じ込めているので、破壊時の衝撃圧力が装着孔20aの開口端部から逃げるのを確実に防止することができ、従って、破壊効率を向上させることができる。
【0021】
なお上記実施の形態では、破壊用具の一例として放電破壊による破壊プローブ1Aを用いた例を説明したがこれに限定されるものではなく、例えばダイナマイトなどの破壊用具にも適用でき、この場合、ダイナマイトを装着孔20aに装着後に弾性中空部材15を挿入し、上記実施の形態と同様に、弾性中空部材15の内部空間16に拡大用の空気15aを圧入して弾性中空部材15を装着孔20aの径方向に拡大し、弾性中空部材15の外周面を装着孔20aの内周面に圧接するようにして、ダイナマイトを装着孔20aに封じ込めるようにする。
【0022】
このようにした状態でダイナマイトに点火すると、ダイナマイトの爆破時の衝撃圧力が、装着孔20aの開口端部から逃げるのを防止し、被破壊物H1を確実に破壊したり脆弱化させたり、あるいは装着孔20aの径方向の亀裂を生じさせることができる。
【0023】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、破壊用具に対して装着孔開放側に挿入されるとともに装着孔の径方向に拡大可能な弾性中空部材と、この弾性中空部材を装着孔の深さ方向に押圧する押付け用アーム部材と、この弾性中空部材の内部空間に拡大用の流体を送り込んで強制的に弾性中空部材を装着孔の径方向に拡大するための流体送り込み装置とを備えたので、破壊時に、予め押付け用アームの連通管路から弾性中空部材の内部空間に拡大用の流体を送り込んで拡大し、その外周面を装着孔の内周面に圧接することにより破壊用具を封じ込めるので、破壊時の衝撃圧力が装着孔の開口端部から逃げるのを確実に防止することができ、従って、破壊効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す封じ込め装置において弾性中空部材を装着孔に挿入した状態の垂直断面図である。
【図2】同じく弾性中空部材を拡大した状態の垂直断面図である。
【図3】同じく弾性中空部材を装着孔に挿入した状態の水平断面図である。
【図4】同じく弾性中空部材を拡大した状態の水平断面図である。
【図5】同じく破壊の初期状態を示す水平断面図である。
【図6】同じく亀裂の成長を示す水平断面図である。
【図7】同じく流体送り込み装置の全体構成図である。
【図8】同じく破壊装置の全体構成図である。
【図9】同じく破壊プローブの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 破壊装置
1A 破壊プローブ
2 破壊容器
3 破壊用物質
4 電極
8 金属細線
9 エネルギー供給装置
10 電源装置
11 制御装置
12 放電スイッチ
13 コンデンサー
15 弾性中空部材
16 内部空間
15a 拡大用の空気
20a 装着孔
25 封じ込め装置
26 流体送り込み装置
30 押付け用アーム部材
34 連通管路
35 圧搾空気発生部
36 接続管路
37 電磁弁
38 増圧器
40 圧力調節管路
41 圧力調節部
H1 被破壊物

Claims (2)

  1. 被破壊物に設けた装着孔に装着された破壊用具と、
    該破壊用具に対して装着孔の開放側に挿入されるとともに装着孔の径方向の拡大可能な弾性中空部材と、
    この弾性中空部材を装着孔の深さ方向に押圧する押付け用アーム部材と、
    前記弾性中空部材の内部空間に拡大用の流体を送り込んで強制的に弾性中空部材を装着孔の径方向に拡大してその外周面を装着穴の内周面に圧接させるための流体送り込み装置とを具備し、
    前記押付け用アーム部材に、弾性中空部材の内部空間に連通されて前記流体送り込み装置から流体を送り込む連通管路を形成した
    ことを特徴とする被破壊物の破壊用具の封じ込め装置。
  2. 破壊用具を放電による衝撃エネルギーを利用したものとし、
    前記破壊用具内に破壊用物質を介して配置された金属細線に導線を介して電気エネルギーを供給するエネルギー供給装置を設け、
    前記導線を、弾性中空部材と装着孔の間に沿って配設した
    ことを特徴とする請求項1記載の被破壊物の破壊用具の封じ込め装置。
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