JP6017853B2

JP6017853B2 - コンクリート破断方法

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Publication number: JP6017853B2
Application number: JP2012139052A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　英明; 英明佐藤; 栄治森田; 一宏山田; 伸和 ▲高▼倉; 信二河道; 佳邦木村; 孝志新藤
Original assignee: KACOH CO., LTD.; Kumagai Gumi Co Ltd; Technos Co Ltd
Current assignee: KACOH CO., LTD.; Kumagai Gumi Co Ltd; Technos Co Ltd
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: JP2014001912A

Description

本発明は、コンクリートを発破等で破断する方法に関する。

従来、コンクリートに爆薬装填孔を形成して、爆薬装填孔内に爆薬を装填し、爆薬を爆発させる発破作業を行ってコンクリートを破砕する方法が知られている（例えば特許文献１；２等参照）。

特開２０１２−０２１７００号公報特開２００７−３３２６６９号公報

例えば、図６；図７に示すように、破砕対象のコンクリート１の一面２からコンクリート１の内部に延長する複数の爆薬装填孔３をコンクリート１の一面２において間隔を隔てて一直線上に並ぶように形成し、全ての爆薬装填孔３に装填された爆薬１０を爆発させる発破作業を行うことにより、コンクリート１を破砕する場合、発破時の衝撃が大きすぎて爆薬装填孔３の周囲のコンクリート部分が粉々に砕けてしまい、粉々になったコンクリート片の後始末が大変である等の問題点があった。また、コンクリート構造物の一部を除去したい場合、爆薬装填孔３の周囲のコンクリート部分が粉々に砕けてしまい、コンクリート構造物の一部を除去した跡が乱雑な状態になってしまうという問題点があった。
本発明は、コンクリートを粉々にせずに、コンクリートを意図した面で破断することが可能なコンクリート破断方法を提供する。

本発明に係る発破によるコンクリート破砕方法によれば、破断対象のコンクリートに当該コンクリートの一面からコンクリートの内部に延長する複数の圧力受孔と空孔とを設けるに際して、これら複数の圧力受孔及び空孔がコンクリートの一面において線上に並んで、かつ、互いに隣り合う圧力受孔が１つ以上の空孔を挟んで隣り合うように形成するとともに、当該隣り合う各圧力受孔に挟まれた空孔の孔の深さを各圧力受孔の孔の深さより深くし、圧力受孔の内面に圧力を付与することにより、コンクリートを破断するので、圧力受孔の内面に圧力が付与された場合、圧力受孔から空孔に到達する亀裂がコンクリートに生じやすくなり、コンクリートを粉々にせずに圧力受孔の中心線と空孔の中心線とを結ぶ面に沿ってコンクリートを意図した面で破断することが可能となる。また、爆薬装填孔の中心線と空孔の中心線とを結ぶ面に沿ってコンクリートを意図した面で破断することが可能となるので、コンクリート構造物の一部を除去した場合の除去跡がきれいになる。さらに、空孔の孔の深さを各圧力受孔の孔の深さより深くしたので、圧力受孔から空孔に到達する亀裂がコンクリートにより生じやすくなり、圧力受孔の中心線と空孔の中心線とを結ぶ面に沿ってコンクリートを意図した面で破断することができ、かつ、亀裂が空孔の孔底下側のコンクリート部分まで進行するのを抑えることができる。
また、圧力受孔内に爆薬を装填して爆薬を爆発させる発破作業を行うことにより、コンクリートを破断するので、爆薬の量を少なくできて、発破時に発生する騒音、振動、粉塵等を小さくできるとともに、コンクリートを粉々にせずに、コンクリートを意図した面で破断することが可能となる。
また、複数の圧力受孔及び空孔の孔底下のコンクリート部分に、当該複数の圧力受孔及び空孔の並ぶ方向に沿って延長するとともに当該複数の圧力受孔及び空孔の孔の中心線と交差する交差空孔を形成したので、複数の各圧力受孔から交差空孔に到達する亀裂が生じやすくなって、各圧力受孔の中心線と交差空孔の中心線とを結ぶ面に沿った破断面が形成され、コンクリートの複数の圧力受孔と空孔の孔底下のコンクリート部分を粉々にせずに各圧力受孔の中心線と交差空孔の中心線とを結ぶ面に沿ってコンクリートを意図した面で破断することが可能となる。

爆薬装填孔と空孔とが形成されたコンクリートの斜視図（実施形態１）。図１のＡ−Ａ断面図（実施形態１）。図１の平面図（実施形態１）。爆薬装填孔と空孔と交差空孔とが形成されたコンクリートの斜視図（実施形態２）。図４のＡ−Ａ断面図（実施形態２）。爆薬装填孔が形成されたコンクリートの斜視図（従来例）。図６のＡ−Ａ断面図（従来例）。

実施形態１
図１乃至図３を参照し、実施形態１の発破によるコンクリート破断方法を説明する。
破断対象のコンクリート１に当該コンクリートの一面２（例えば上面）からコンクリート１の内部に延長する複数の圧力受孔としての爆薬装填孔３と複数の空孔４とを設けるに際して、これら複数の爆薬装填孔３及び空孔４がコンクリート１の一面２において間隔を隔てて線上（一直線上又は一曲線上）に並び、かつ、互いに隣り合う爆薬装填孔３；３が１つ以上の空孔４を挟んで隣り合うように形成する。
爆薬装填孔３は爆薬１０が装填され内面が爆薬１０の爆発による圧力を直接に受ける孔であり、空孔４は爆薬１０が装填されず内面が爆薬１０の爆発による圧力を直接に受けない孔である。
即ち、互いに隣り合う爆薬装填孔３と爆薬装填孔３との間のコンクリート部分に、発破時において爆薬装填孔３から発生する亀裂の進行方向を誘導する亀裂誘導孔としての空孔４を１つ以上設けた構成である。

そして、全ての爆薬装填孔３内の孔底５に爆薬１０を装填し、全ての爆薬装填孔３内の孔底５に装填された爆薬１０を同時に爆発させる単発発破作業（単発発破作業）を行うか、あるいは、全ての爆薬装填孔３をグループ分けして、グループ分けされた各グループ毎の爆薬装填孔３内の孔底５に装填された爆薬１０を、時間をずらして爆発させる発破作業（段発発破作業）を行う。尚、爆薬１０は爆薬装填孔３内の孔底５ではなく爆薬装填孔３の中央部に装填されてもよい。即ち、爆薬１０は爆薬爆発による圧力を受ける圧力受孔として機能する爆薬装填孔３内に装填されれば良い。

例えば、図１乃至図３に示すように、互いに隣り合う爆薬装填孔３；３間の中央位置、即ち、互いに隣り合う爆薬装填孔３；３から同じ距離だけ離れた位置に空孔４を設けることにより、各爆薬装填孔３；３から空孔４に同じように亀裂が到達し、亀裂が生じやすくなり、コンクリート１が爆薬装填孔３の中心線７と空孔４の中心線８とを結ぶ面に沿ってコンクリート１が面で破断されやすくなる。

互いに隣り合う爆薬装填孔３と空孔４との間の距離Ａは、例えば、１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度に設定される。
コンクリート１に形成されたすべての爆薬装填孔３及び空孔４の孔の深さは、例えば、コンクリート１の一面２から同じ深さになるように形成される。
爆薬１０は、例えば、長さ１５０ｍｍ程度、直径１５ｍｍ〜１７ｍｍ程度の円筒状の薬包内に包装された構成のものを使用する。
尚、距離Ａは、爆薬１０の量、コンクリート１の強度等に応じて適宜調整すればよい。

実施形態１によれば、互いに隣り合う爆薬装填孔３と爆薬装填孔３との間に１つ以上の空孔４が存在するので、爆薬装填孔３に装填された爆薬１０を爆発させた際にコンクリート１に爆薬装填孔３から空孔４に到達する亀裂が生じやすくなり、図３に示すように、爆薬装填孔３の中心線７と空孔４の中心線８とを結ぶ面９に沿った破断面が形成されやすくなる。
従って、爆薬装填孔３の孔周りを破壊しすぎないように爆薬１０の量を少なくして、発破作業を行うことにより、コンクリート１を粉々にせずに爆薬装填孔３の中心線７と空孔４の中心線８とを結ぶ面９に沿って意図した面で破断することが可能となる。
このように、実施形態１によれば、爆薬１０の量を少なくできて、爆薬１０のコストを安くできるとともに、発破時に発生する騒音、振動、粉塵等を小さくでき、コンクリート１を粉々にせずに面で破断することが可能となる。よって、コンクリート構造物の一部を除去する場合に適用できて、コンクリート構造物の一部を除去した場合の除去跡をきれいにできる。

実施形態２
図４；５に示すように、実施形態１のコンクリート１の構成に加え、複数の爆薬装填孔３及び空孔４の孔底下のコンクリート部分に、交差空孔２０を形成した構成とする。即ち、交差空孔２０が、複数の爆薬装填孔３及び空孔４の並ぶ方向に沿って延長して複数の爆薬装填孔３及び空孔４の孔の中心線７；８と交差するように複数の爆薬装填孔３及び空孔４の孔底下のコンクリート部分に設けられた構成とする。
即ち、互いに隣り合う爆薬装填孔３と爆薬装填孔３との間のコンクリート部分に、発破時において爆薬装填孔３から発生する亀裂の進行方向を誘導する亀裂誘導孔としての空孔４を１つ以上設けるとともに、各爆薬装填孔３及び各空孔４の孔底下のコンクリート部分に、発破時において爆薬装填孔３から発生する亀裂の進行方向を誘導する亀裂誘導孔としての交差空孔２０を設けた構成である。

つまり、コンクリート１に実施形態１で説明した複数の爆薬装填孔３と複数の空孔４とを形成するとともに、上述した交差空孔２０を形成し、そして、全ての爆薬装填孔３内の孔底５に爆薬１０を装填し、全ての爆薬装填孔３内の孔底５に装填された爆薬１０を同時に爆発させる単発発破作業（単発発破作業）を行うか、あるいは、全ての爆薬装填孔３をグループ分けして、グループ分けされた各グループ毎の爆薬装填孔３内の孔底５に装填された爆薬１０を、時間をずらして爆発させる発破作業（段発発破作業）を行う。

交差空孔２０としては、例えば、孔の中心線２１が各爆薬装填孔３の中心線７及び各空孔４の中心線８と直交する孔に形成される。例えば、複数の爆薬装填孔３及び各空孔４がコンクリート１の一面２からコンクリート１の内部に垂直に延長するように形成された構成において、当該交差空孔２０は、孔の中心線が各爆薬装填孔３の中心線７及び各空孔４の中心線８と直交する水平孔に形成される。
交差空孔２０は、例えば、図４；図５に示すように、コンクリート１において互いに対向して各爆薬装填孔３の中心線７を結ぶ面と交差する両方の側面のうちの一方の側面３１から他方の側面３２に貫通するように形成された貫通孔、又は、一方の側面３１から他方の側面３２に向けて延長するように形成された有底孔により形成される。
交差空孔２０として、孔の中心線２１が各爆薬装填孔３の中心線７及び各空孔４の中心線８と直交する孔を形成するようにすれば、交差空孔２０の延長方向を決めやすくなって交差空孔２０を容易に形成できる。また、各爆薬装填孔３及び各空孔４としてそれぞれ同じ深さの孔を形成し、これら孔の孔底下に交差空孔２０を形成することにより、各爆薬装填孔３及び各空孔４の孔底５から交差空孔２０までの距離を等しくできるので、各爆薬装填孔３及び各空孔４各の孔底５と交差空孔２０との間にバランス良く亀裂を生じさせることができる。従って、コンクリート１の各爆薬装填孔３及び各空孔４の孔底下のコンクリート部分を粉々にせずに各爆薬装填孔３の中心線７と交差空孔２０の中心線２１とを結ぶ面に沿ってコンクリート１を意図したように容易に面で破断することが可能となる。
また、当該交差空孔２０として、孔の中心線２１が各爆薬装填孔３の中心線７及び各空孔４の中心線８と直交する水平孔を形成すれば、水平に延長するように孔を形成できるので、交差空孔２０を容易に形成できる。

互いに隣り合う爆薬装填孔３と空孔４との間の距離Ａは、例えば、１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度に設定され、各爆薬装填孔３及び各空孔４の孔底５と交差空孔２０との間の距離Ｂは、例えば、１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度に設定される。
コンクリート１に形成されたすべての爆薬装填孔３及び空孔４の孔の深さは、例えば、コンクリート１の一面２から同じ深さになるように形成される。
爆薬１０は、例えば、実施形態１と同じものを用いる。
尚、距離Ａ、距離Ｂは、爆薬１０の量、コンクリート１の強度等に応じて適宜調整すればよい。

実施形態２によれば、互いに隣り合う爆薬装填孔３と爆薬装填孔３との間に１つ以上の空孔４が存在するとともに、各爆薬装填孔３及び各空孔４の孔底下のコンクリート部分に、交差空孔２０が存在するので、爆薬装填孔３に装填された爆薬１０を爆発させた際にコンクリート１に爆薬装填孔３から空孔４に到達する亀裂が生じるとともに爆薬装填孔３から交差空孔２０に到達する亀裂が生じ、爆薬装填孔３の中心線７と空孔４の中心線８と交差空孔２０の中心線２１とを結ぶ平面に沿った破断面が形成される。
従って、爆薬装填孔３の孔周りを破壊しすぎないように爆薬の量を少なくして、発破作業を行うことにより、コンクリート１を粉々にせずに爆薬装填孔３の中心線７と空孔４の中心線８と交差空孔２０の中心線２１とを結ぶ面に沿って意図したようにコンクリートを面で破断することができる。
即ち、爆薬１０の量を少なくできて、爆薬１０のコストを安くできるとともに、発破時に発生する騒音、振動、粉塵等を小さくでき、各爆薬装填孔３及び各空孔４の孔底下のコンクリート部分を粉々にせずにコンクリート１を意図した面で破断することが可能となる。

実施形態２による方法も実施形態１と同様に、コンクリート構造物の一部を除去する場合に適用できて、コンクリート構造物の一部を除去した場合の除去跡をきれいにできる。

実施形態３
また、実施形態１；２では、爆発による圧力を受ける圧力受孔としての爆薬装填孔３を形成してコンクリート１を発破で破断する例を示したが、静的破砕剤による圧力、又は、機械的圧力、又は、放電による圧力等の圧力を受ける圧力受孔を形成してもよい。つまり、当該圧力受孔内に、静的破砕剤、又は、油圧機械等の機械、又は、放電電極等の圧力発生源を入れて、圧力受孔が圧力発生源からの圧力を受けるようにして、コンクリート１を破断するようにしても良い。このようにしても、コンクリート１を粉々にせずにコンクリート１を意図したように面で破断することができる。

尚、実施形態１；２において、複数の圧力受孔（爆薬装填孔３）と空孔４の孔の深さはそれぞれ異なっていてもよい。例えば、空孔４の孔の深さを圧力受孔の孔の深さよりも深くすることが好ましい。このようにすれば、圧力受孔から空孔４に到達する亀裂がコンクリート１により生じやすくなり、圧力受孔の中心線と空孔４の中心線とを結ぶ面に沿ってコンクリート１を意図する面で容易に破断することができ、かつ、亀裂が空孔４の孔底下側のコンクリート部分まで進行するのを抑えることができる。

また、実施形態２において、交差空孔２０を、複数の圧力受孔及び空孔４の孔の深さ方向に間隔を隔てて複数設けるようにしてもよい。このようにすれば、複数の圧力受孔及び空孔４の孔底下のコンクリート部分の長さ（圧力受孔の孔の中心線及び空孔４の孔の中心線８に沿った方向の長さ）が長い場合において、より深い亀裂を生じさせることができて有効である。この場合、圧力受孔より生じた亀裂が到達する範囲内に、複数の交差空孔２０を設ければよい。

また、コンクリート１の圧力受孔及び空孔の孔底下のコンクリート部分を意図した面で破断や切断することができれば、例えば、コンクリート１の一面２に２つの圧力受孔を形成し、これら２つの圧力受孔の間のコンクリート部分に１つの空孔を形成するだけでも良い。
尚、コンクリート１の一面２は、コンクリート１の上面、側面、下面のいずれの面であっても良い。

また、圧力受孔と圧力受孔との間のコンクリート部分に複数の空孔を設けても良い。また、圧力受孔と空孔との間のコンクリート部分にさらに破断面の方向を導くための補助となる空孔を設けても良い。

１コンクリート、２コンクリートの一面、３爆薬装填孔（圧力受孔）、
４空孔、５孔底、６コンクリートの他面、１０爆薬、２０交差空孔。

Claims

破断対象のコンクリートに当該コンクリートの一面からコンクリートの内部に延長する複数の圧力受孔と空孔とを設けるに際して、これら複数の圧力受孔及び空孔がコンクリートの一面において線上に並んで、かつ、互いに隣り合う圧力受孔が１つ以上の空孔を挟んで隣り合うように形成するとともに、当該隣り合う各圧力受孔に挟まれた空孔の孔の深さを各圧力受孔の孔の深さより深くし、圧力受孔の内面に圧力を付与することにより、コンクリートを破断することを特徴とするコンクリート破断方法。
圧力受孔内に爆薬を装填して爆薬を爆発させる発破作業を行うことにより、コンクリートを破断することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート破断方法。
複数の圧力受孔及び空孔の孔底下のコンクリート部分に、当該複数の圧力受孔及び空孔の並ぶ方向に沿って延長するとともに当該複数の圧力受孔及び空孔の孔の中心線と交差する交差空孔を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート破断方法。