JP4727256B2 - 放電破砕方法 - Google Patents
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Description
一方、岩石等の破砕対象物を破砕するために放電破砕装置を用いた放電破砕方法が知られている。例えば図4に示すように、破砕対象物60に予め放電用孔61を形成し、この放電用孔61内に水などの電解液63を注入してこの電解液63中に放電破砕装置50Aの放電用電極70を挿入し、放電用電極70に8kV〜20kVの高電圧を印加して放電を行なわせる。この放電エネルギーにより衝撃波が発生し、この衝撃波で放電用孔61の周囲を破砕することで、破砕対象物60を破砕する。放電破砕装置50Aは、大容量(例えば約500kJ)のコンデンサ82及びスイッチ83,84を備えた回路で構成されたパルスパワー源80と、コンデンサ82の一方の極82aに接続されるとともにコンデンサ82の他方の極82bにスイッチ83を介して接続された発電機等の電源部81と、コンデンサ82の一方の極82aに接続された一方電極とコンデンサ82の他方の極82bにスイッチ84を介して接続された他方電極とこれら一方電極と他方電極とを絶縁する絶縁体とで形成された放電用電極70とを備える。図示しないが、パルスパワー源80の回路は接地(アース)されている。放電用電極70は、例えば、+電極のような一方電極としての棒状の内部導体73と、内部導体73の外周囲を被覆する筒状の絶縁体74と、絶縁体74の外周囲に設けられた−電極のような他方電極としての外部導体75とにより構成される。すなわち、放電用電極70は、内部導体73と絶縁体74と外部導体75とが同軸状に配置された構成の同軸電極である。外部導体75は、内部導体73の中心線に沿った方向に間隔を隔てて設けられた複数の浮遊電極76;76・・・を構成する。浮遊電極とは、電源側と電気的に絶縁された電極のことである。絶縁体74の先端部74tより突出して露出する内部導体73の先端部73tとこの先端部73tに最も近い浮遊電極76の先端部76tとで放電を生じさせる先端側放電ギャップ77が形成され、互いに対向する浮遊電極76同士の端部76sと端部76sとで放電を生じさせる中間側放電ギャップ78が形成される。中間側放電ギャップ78は複数形成される。先端側放電ギャップ77と複数の中間側放電ギャップ78とにより放電部79が形成される。スイッチ84及びスイッチ83の非導通の状態で、破砕対象物60の放電用孔61内の電解液63中に放電用電極70を挿入した後に、スイッチ83を導通してコンデンサ82に電源部81からの電荷を蓄積させる。そしてスイッチ84を導通して、コンデンサ82に蓄えられた電荷がケーブル71及びコネクタ72を介して放電用電極70に印加されると、先端側放電ギャップ77で放電を生じ、この放電エネルギーによって衝撃波を発生する。同様に、複数の中間側放電ギャップ78で放電を生じ、この放電エネルギーによって衝撃波を発生する。これら衝撃波により破砕対象物60が破砕する。
そこで、上述した放電破砕法を用いて破砕対象物としての建造物のコンクリート構造体を破砕すれば、騒音を少なくできると考えられる。
しかしながら、上述の放電破砕法、出土した転石や現場から切り出された砂岩などの、ある程度以下の大きさの岩石は破砕できるものの、破砕対象物が、建築物の基礎コンクリートのようなコンクリート構造体や、大きな岩石や、岩石層のように広い面積を有する岩石の連続体などの場合には、破砕対象物に不規則に放電用孔を形成し、この放電用孔内での放電により衝撃波を生じさせるだけでは、破砕対象物を破砕することが困難であった。
本形態では、ビルの解体工事において、破砕対象物としての基礎コンクリート10を放電破砕方法により破砕する方法を例にして説明する。
まず、図1に示すように、破砕対象物としての細長い板状の基礎コンクリート10の一面としての例えば上面1aにおいて、当該上面1aと対向する基礎コンクリート10の下面1bに向かう方向及び下面1bに向かう方向と直交する方向にある基礎コンクリート10の両側面1c,1dに延長する溝11を設け、この溝11の内面により自由面3が形成される。そして、基礎コンクリート10の上面1aにおいて自由面3から所定の距離を隔てた箇所から基礎コンクリート10の下面1bに向かう方向に延長する放電用孔51を複数個形成する。複数の放電用孔51は自由面3に沿った方向に所定の間隔を隔てて形成される。溝11や放電用孔51の底面と基礎コンクリート10の下面1bとの間は所定距離離れている。すなわち、溝11や放電用孔51は基礎コンクリート10の下面1bまで延長していない所定深さに形成される。よって、放電用孔51内に注入した電解液63を放電用孔51内に保持できる。溝11や放電用孔51は図外の掘削機を用いて形成される。本形態では、例えば、基礎コンクリート10に0.4〜1.0m幅程度の溝11を形成し、溝11により形成された自由面3から0.4〜0.5m隔てた位置において放電用孔51を設ける。また、放電用孔51は、溝11の自由面3に沿った方向に約0.5mピッチで複数形成する。尚、自由面3と放電用孔51との間の所定の距離は、放電用孔51と自由面3との間のコンクリートにひび割れの生じやすい最適な距離を実験などの経験則で得て設定すればよい。
51 放電用孔、70 放電用電極、79 放電部。
Claims (3)
- 破砕対象物に放電用孔を形成し、放電用孔内に放電用電極を設け、この放電用電極の放電部での放電により衝撃波を発生させ、衝撃波で破砕対象物を破砕する方法であって、
破砕対象物の一面に溝を形成することによって当該溝の内面により自由面を形成するとともに、破砕対象物の一面において自由面に沿った方向に所定の間隔を隔てて複数の放電用孔を形成し、当該放電用孔内での放電による衝撃波で放電用孔と自由面との間を破砕して破砕対象物を破砕したことを特徴とする放電破砕方法。 - 破砕対象物の一面側を、自由面を形成する溝で離隔された複数の領域に分割し、各領域内に設けられた放電用孔内での放電による衝撃波で放電用孔と自由面との間を破砕して破砕対象物を各領域毎に破砕したことを特徴とする請求項1に記載の放電破砕方法。
- 破砕対象物に筒状の溝を設け、この溝の近傍に放電用孔を形成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放電破砕方法。
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