JP3786523B2 - 破壊装置および破壊方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気エネルギーを用いた破壊装置および破壊方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１０の平面図に示すように、金属細線などの溶融気化物質５０に対し所定量の電気エネルギーを付与して溶融気化させ、その際に発生する衝撃力Ｆで被破壊物５１を破壊するようにした破壊装置およびこれを用いた破壊方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、被破壊物５１が砂中に埋設されていたり、水中に浮遊している場合には、被破壊物５１の場所は不安定でり、上記従来の破壊装置の溶融気化物質５０を溶融気化させて衝撃力Ｆを発生させても、図１１および図１２の平面図に示すように、その衝撃力Ｆによって被破壊物５１が移動してしまい、衝撃力Ｆが十分に伝えられず、破壊できない場合があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記課題を解決し得る破壊装置および破壊方法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解決手段は、破壊容器を、気化物質が気化する際に発生する衝撃力のベクトルの和が零となる位置で被破壊物を挟むように複数個配置し、所定量の電気エネルギーを、破壊容器内に設けた気化物質に供給することでこれを急激に気化させ、その際に発生する衝撃力で被破壊物を破壊するようにした。
【０００６】
また、各破壊容器を、気化物質が気化する際に発生する衝撃力のベクトルの和が零となる位置で保持枠体で保持し、被破壊物をこれら破壊容器で挟む位置に配置するようにして被破壊物を破壊するようにした。
【０００７】
さらに、所定量の電気エネルギーが供給されることで急激に気化して体積膨張する気化物質を充填した複数の破壊容器を保持する破壊容器の保持部と、各破壊容器内の気化物質が気化する際に発生する衝撃力のベクトルの和が零となる位置で被破壊物を保持する被破壊物の保持部とを設けた保持枠体を有した破壊装置とした。
【０００８】
この構成によれば、破壊容器をその保持部で保持し、被破壊物をその保持部で保持することで、破壊容器と被破壊物の位置関係が自動的に設定されるので、破壊作業のための時間が短縮されるとともに容易になり、気化物質に所定量の電気エネルギーを供給すると気化物質が急激に気化して体積膨張し、その際に発生する衝撃力で被破壊物が破壊する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。そして、本発明に係る破壊方法は、所定量の電気エネルギーを、破壊容器内に充填した気化物質に供給することでこれを急激に気化させ、その際に発生する衝撃力で被破壊物を破壊するものである。
【００１０】
まず、本発明の実施の第一形態に係る破壊方法を説明する。図１および図２は、本発明の実施の第一形態を示すもので、被破壊物１が、例えば海上に浮かんでいるブイ、あるいは使用しなくなった古い船のような場合に適している。
【００１１】
本発明の実施の第一形態に係る破壊装置は、平面視矩形の保持枠体１２が設けられ、この保持枠体１２の四隅部に、破壊プローブ２を保持する保持部１０ａが形成され、保持枠体１２の対角線の交点Ｑに被破壊物１の中心が位置するよう被破壊物１を保持するための円形保持部１１が、外枠１３に連結杆部材１４を介して一体的に形成されている。また、外枠１３の対向する部分に、索体２０によって浮き部材２１が取付けられている。
【００１２】
前記破壊プローブ２は、破壊装置を構成するとともに被破壊物１を破壊するための衝撃力Ｆを発生させるものであり、これら各破壊プローブ２は、等しい衝撃力Ｆを発生するよう構成されている。また、各破壊プローブ２は、それぞれ上方開放の破壊容器３と、この破壊容器３内に挿入された金属細線（溶融して気化する気化物質の一例）４と、この金属細線４によって接続されるとともに破壊容器３を封止する蓋部材５に挿通した一対の電極６と、破壊容器３に充填されて金属細線４が溶融気化することでその体積膨張力を外方に向けて伝達するための破壊用物質（水、油あるいはニトロメタン等の爆発性の物質が用いられる）７とから構成され、さらに前記破壊装置は、電極６間に接続されて電極６を介して金属細線４に所定量の電気エネルギーを供給するためのエネルギー供給回路（図示せず）を有している。
【００１３】
また、破壊装置は、予め保持部１０ａに破壊容器３を溶接（あるいは接着）により取付けられ、索体２０によって浮き部材２１が外枠１３に取付けられている。
【００１４】
上記構成の破壊装置を使用して被破壊物１を破壊する場合、円形保持部１１に被破壊物１を嵌め込むようにして海上Ｗに破壊プローブ２および保持枠体１２を浮かせる。そして、所定量の電気エネルギー（例えば6500V）を各破壊プローブ２の金属細線４に対して供給すると、金属細線４および破壊用物質７が急激に溶融気化して膨張し、金属細線４の膨張力が破壊用物質７で外方に伝達されて衝撃力Ｆが発生し、被破壊物１に向けて衝撃力Ｆ１が働く。
【００１５】
そして、被破壊物１は円形保持部１１に保持され、各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１は等しくなるよう設定され、保持枠体１２は平面視矩形に形成されており、破壊容器３を保持枠体１２の四隅部に設けた湾曲保持部１０に溶接して保持して破壊容器３の中心を結ぶ対角線の交点Ｑに被破壊物１の中心が位置するよう円形保持部１１で被破壊物１を保持しているので、衝撃力Ｆ１のベクトルＶの和が被破壊物１の中心で零となり、被破壊物１が海上Ｗにあって不安定な状態であってもその移動が抑えられ、かつ、各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１が被破壊物１にそれぞれ働いて、これにより被破壊物１を確実に破壊することができる。
【００１６】
なお、上記実施の第一形態では、各破壊プローブ２は、それぞれ上方開放の破壊容器３と、この破壊容器３内に挿入された金属細線４と、この金属細線４によって接続されるとともに破壊容器３を封止する蓋部材５に挿通した一対の電極６と、破壊容器３に充填されて金属細線４が溶融気化することでその体積膨張力を外方に向けて伝達するための水あるいは油等の破壊用物質７とから構成したが、これに限定されるものではなく、破壊容器３の一部（例えば側面）を開放し、また、金属細線４を省略し、海上Ｗに破壊容器３および保持枠体１２を浮かせることで、破壊容器３内に電解液である海水が充填されるよう構成し、金属細線４の代わりに海水（気化物質）をそのまま用いるよう構成することもできる。
【００１７】
この場合、電極６間に所定量の電気エネルギーをエネルギー供給回路から供給して電極６間でギャップ放電させ、これにより破壊容器３内の海水を気化させ、その際の気化膨張に伴う衝撃力Ｆで被破壊物１を破壊するようにする。他の作用効果は、上記実施の第一形態と同様である。
【００１８】
次に、本発明の実施の第二形態を、図３に基づいて説明する。図３は、本発明の破壊方法の概念を示す平面図である。１は被破壊物で、例えば砂Ｓ中に埋設されている。また、２は上記実施の第一形態と同様の破壊プローブで、図に示すように、各破壊プローブ２の破壊容器３は、被破壊物１を挟むように、被破壊物１と一直線上に２個配置されるとともに、被破壊物１の中心から各破壊容器３の中心までの距離Ｌは等しく設定されている。
【００１９】
そして、上記のように各破壊容器３と被破壊物１を関係付けた状態で、所定量の電気エネルギーを各破壊プローブ２の金属細線４に対して供給する。そうすると、金属細線４および破壊用物質７が急激に溶融気化して体積膨張し、金属細線４の膨張力が破壊用物質７を介して外方に伝達されて所定の衝撃力Ｆが発生し、被破壊物１に向かう衝撃力Ｆ１が、被破壊物１に対してその双方から働く。
【００２０】
そして、各破壊プローブ２（破壊容器３）と被破壊物１とは一直線上に配置され、被破壊物１の中心から各破壊容器３の中心までの距離Ｌは等しく設定され、さらに、各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１は等しいので、被破壊物１の中心でこれらのベクトルＶの和が零となり、従って、被破壊物１が砂２中にあり不安定な状態であっても、一方向への移動が抑えられ、かつ各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１がそれぞれ被破壊物１に働いて、これにより被破壊物１を確実に破壊することができる。
【００２１】
図４は、本発明の実施の第三形態を示す破壊方法の説明のための平面図である。本発明の実施の第三形態に係る破壊方法は、上記実施の第一形態による破壊方法で示したのと同様の構成の破壊プローブ２を３個用い、被破壊物１を挟むようにして被破壊物１を破壊するようにするものである。
【００２２】
本発明の実施の第三形態では、上記実施の第二形態と同様に、被破壊物１の中心と各破壊プローブ２の破壊容器３の中心間の距離Ｌは等しく設定し、破壊容器３の中心を結んでなる三角形の外心位置Ｐに、被破壊物１の中心が配置されるように設定する。
【００２３】
図４で示す本発明の実施の第三形態における破壊方法において、エネルギー供給回路から各破壊プローブ２の金属細線４に所定量の電気エネルギーを供給して衝撃力Ｆ１が発生するまでの過程は、上記実施の第一形態と同様である。そして、各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１は等しく、破壊容器３の中心を結んでなる三角形の外心位置Ｐに被破壊物１の中心が配置されているので、各破壊プローブ２で衝撃力Ｆ１を発生させた場合に、上記実施の第二形態と同様に被破壊物１の中心でこれらのベクトルＶの和が零となり、被破壊物１が砂２中にあり不安定な状態であってもその移動が抑えられ、各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１はそれぞれ被破壊物１に働いて、これにより被破壊物１を確実に破壊することができる。
【００２４】
次に、図５の平面図および図６の側面図に基づいて、本発明の実施の第四形態を説明する。まず、本発明の実施の第四形態に係る破壊装置の説明をする。これは、上記各実施の第三形態と同様の構成の３個の破壊プローブ２と、各破壊プローブ２の金属細線４に対して所定量の電気エネルギーを供給する図示しないエネルギー供給回路と、各破壊プローブ２を溶接（あるいは接着）によって保持する湾曲保持部１０、各破壊プローブ２の中心を結んでなる三角形の外心位置Ｐに被破壊物１の中心が配置されるよう保持する円形保持部１１とを備えた保持枠体（金属または合成樹脂からなる）１２とが設けられている。
【００２５】
そして、この保持枠体１２は、外枠１３が平面視略三角形に形成され、前記湾曲保持部１０は外枠１３の各頂点部に形成され、円形保持部１１は外枠１３に連結杆部材１４を介して一体的に形成されている。
【００２６】
次に、上記構成の破壊装置を用いて被破壊物１を破壊する破壊方法を説明する。図に示すように、各破壊プローブ２を予め湾曲保持部１０に溶接しておき、被破壊物１の周辺の砂Ｓを掘削して被破壊物１の頂部を露出させ、円形保持部１１に被破壊物１を嵌め込むようにして保持枠体１２を砂Ｓに設置する。
【００２７】
この状態で、所定量の電気エネルギーを各破壊プローブ２の金属細線４に対して供給すると、金属細線４および破壊用物質７が急激に溶融気化して膨張し、金属細線４の膨張力が破壊用物質７で外方に伝達されて各破壊プローブ２から衝撃力Ｆが発生し、衝撃力Ｆ１が被破壊物１に向けて働く。
【００２８】
そして、被破壊物１は円形保持部１１で保持されるとともに、各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１は等しく、破壊プローブ２の破壊容器３の中心を結んでなる三角形の外心位置Ｐに被破壊物１の中心が配置されているので、被破壊物１の中心で衝撃力Ｆ１のベクトルＶの和が零となり、被破壊物１が砂２中にあって不安定な状態であってもその移動が抑えられ、各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１がそれぞれ被破壊物１に働いて、これにより被破壊物１を確実に破壊することができる。
【００２９】
また、破壊プローブ２を予め保持枠体１２に固定しておくことに加え、各破壊プローブ２の中心を結んでなる三角形の外心位置Ｐに被破壊物１の中心が配置されるよう保持する円形保持部１１を設けてこの円形保持部１１に被破壊物１を嵌め込むようにすることで、各破壊容器３と被破壊物１の位置関係の設定を容易に行い得、従って破壊作業のための時間を短縮し得るとともに、破壊作業を容易に行い得る。
【００３０】
次に、図７〜図９に基づいて、本発明の実施の第五形態を説明する。図７は本発明の実施の第五形態に係る破壊方法の概念図であり、より具体的には図８および図９のように、平面視矩形の保持枠体１２の四隅部に設けた湾曲保持部１０にそれぞれ、上記実施の第一形態と同様の構成の破壊プローブ２（破壊容器３）を予め溶接（あるいは接着）し、砂Ｓを掘削して被破壊物１の頂部を露出させ、破壊プローブ２の中心を結ぶ対角線の交点Ｑに被破壊物１の中心が位置するように配置し、破壊プローブ２の中心を結ぶ対角線の交点Ｑに被破壊物１の中心が位置するように保持枠体１２を配置する。
【００３１】
そして、所定量の電気エネルギーを各破壊プローブ２の金属細線４に対して供給すると、金属細線４および破壊用物質７が急激に溶融気化して体積膨張し、金属細線４の膨張力が破壊用物質７で外方に伝達されて所定の衝撃力Ｆ１が発生し、この衝撃力Ｆ１が被破壊物１に働く。
【００３２】
そして、各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１は等しくなるよう設定し、保持枠体１２は平面視矩形に形成しており、破壊容器３を保持枠体１２の四隅部に設けた湾曲保持部１０に溶接して保持し、破壊プローブ２の中心を結ぶ対角線の交点Ｑに被破壊物１の中心が位置するように配置しているので、被破壊物１の中心で衝撃力Ｆ１のベクトルＶの和が零となり、被破壊物１が砂２中にあって不安定な状態であってもその移動が抑えられ、各破壊プローブ２から発生する衝撃力Ｆ１がそれぞれ被破壊物１に働いて、これにより被破壊物１を確実に破壊することができる。
【００３３】
なお、上記各実施の形態では、破壊プローブ２の個数を２個、３個あるいは４個の場合を示したが、これに限定されるものではなく、破壊プローブ２が４個より大きい偶数個の場合も考えられ、この場合、破壊プローブ２の破壊容器３の中心を結ぶ対角線の中心（対角線の交点）に被破壊物１を配置するようにして、被破壊物１を破壊する。このように、破壊プローブ２が４個より大きい偶数個の場合であっても、破壊プローブ２の破壊容器３の中心を結ぶ対角線の中心に被破壊物１を配置するようにすれば、被破壊物１が不安定な状態であっても移動を抑えながら、被破壊物１を破壊することができる。
【００３４】
また、破壊プローブ２が３個より大きい奇数個の場合、破壊容器３の中心を結ぶ線で正多角形を形成するように破壊容器３を配置し、その正多角形の重心に被破壊物１を配置することで、被破壊物１が不安定な状態であっても移動を抑えながら、被破壊物１を破壊することができる。
【００３５】
なお、上記各実施の形態では、溶融して気化する気化物質の一例として金属細線４を用いたがこれに限定されるものではなく、例えば、金属片やカーボンを用いてもよく、この場合も上記各実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、破壊容器を、気化物質が気化する際に発生する衝撃力のベクトルの和が零となる位置で被破壊物を挟むように複数個配置して、気化物質に対し所定量の電気エネルギーを供給することでこれを急激に気化させ、その際に発生する衝撃力で被破壊物を破壊するので、被破壊物が例えば砂中や水上など不安定な場所にあったとしてもその移動が抑えられ、被破壊物の移動が抑えられた状態で複数の破壊容器位置で発生する衝撃力が被破壊物に働き、これにより被破壊物を確実に破壊することができる。
【００３７】
また、各破壊容器を保持枠体で保持した状態で、被破壊物をこれら破壊容器で挟む位置に配置するようにすれば、各破壊容器と被破壊物の所定の位置関係を容易に設定でき、従って、破壊作業のための時間を短縮することができるとともに破壊作業を容易に行い得る。
【００３８】
さらに、所定量の電気エネルギーが供給されることで急激に気化して体積膨張する気化物質を充填した複数の破壊容器を保持する破壊容器の保持部と、各破壊容器内の気化物質が気化する際に発生する衝撃力のベクトルの和が零となる位置で被破壊物を保持する被破壊物の保持部とを設けた保持枠体を有したことによれば、被破壊物の保持部に被破壊物を保持させることで自動的に各破壊容器と被破壊物の所定の位置関係が決まり、従って、破壊作業のための時間を短縮することができるとともに破壊作業を容易に行い得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一形態を示す破壊装置の使用状態を示す平面図である。
【図２】同じく側面図である。
【図３】本発明の実施の第二形態を示す破壊方法の破壊プローブと被破壊物の位置関係を示す平面図である。
【図４】同じく本発明の実施の第三形態を示す破壊方法の破壊プローブと被破壊物の位置関係を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の第四形態を示す破壊装置の使用状態を示す平面図である。
【図６】同じく側面図である。
【図７】本発明の実施の第五形態を示す破壊方法の破壊プローブと被破壊物の位置関係を示す平面図である。
【図８】同じく本発明の実施の第五形態を示す破壊装置の使用状態を示す平面図である。
【図９】同じく側面図である。
【図１０】従来の破壊装置の使用状態を示す平面図である。
【図１１】同じく発生した衝撃力の被破壊物への働きを示す平面図である。
【図１２】同じく発生した衝撃力により被破壊物が移動した状態の平面図である。
【符号の説明】
１ 被破壊物
２ 破壊プローブ
３ 破壊容器
４ 金属細線
６ 電極
７ 破壊用物質
１０ 湾曲保持部
１１ 円形保持部
１２ 保持枠体
１３ 外枠
１４ 連結杆部材
Ｆ 衝撃力
Ｆ１ 衝撃力
Ｌ 被破壊物から破壊プローブまでの距離
Ｐ 外心位置
Ｓ 砂
Ｖ ベクトル

Claims (3)

1. 所定量の電気エネルギーを、破壊容器内に設けた気化物質に供給することでこれを急激に気化させ、その際に発生する衝撃力で被破壊物を破壊する破壊方法であって、被破壊物の周囲に、複数個の前記破壊容器を、その気化物質が気化する際に発生する衝撃力のベクトルの和が零となる位置で配置することを特徴とする破壊方法。
2. 各破壊容器を保持枠体で保持することを特徴とする請求項１に記載の破壊方法。
3. 請求項１に係る破壊方法に用いられる破壊装置であって、
   所定量の電気エネルギーが供給されることで急激に気化して体積膨張する気化物質を設けた複数の破壊容器を保持する破壊容器の保持部と、各破壊容器内の気化物質が気化する際に発生する衝撃力のベクトルの和が零となる位置で被破壊物を保持する被破壊物の保持部とを設けた保持枠体を有したことを特徴とする破壊装置。

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