JPH0252757B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水和膨張性破砕剤によるコンクリート
類、岩石類の迅速破砕工法に関する。

最近、都市再開発のため旧ビルの解体、地下工
事、高速道路の建設等が急増している。これらの
作業は周辺住民、環境への影響のためこれまでの
発破類の使用が非常に制限されており、又岩石、
鉱石、転石等の破砕作業も同様の制約をうけてい
る。このため工程が長期にわたり、時には全く作
業が不可能な場合も出ている。特に原子力発電所
に拡張工事、解体時には発破の使用は出来ない。

このようなコンクリート構築物又は岩石類の破
砕において、最近生石灰又は軽焼ドロマイト等が
水和するときの体積膨張を利用する静的破砕工法
が開発され、著しくその威力を発揮していること
は周知の通りである。この静的破砕工法に用いら
れる破砕剤は、石灰石、ドロマイト等を主成分と
して、必要に応じて粘土、珪石、酸化鉄、石膏等
の１種又は２種以上を添加し、これを焼成した石
灰又はドロマイトのクリンカーをベースにし、こ
れに対して、更に生石灰、軽焼ドロマイトの水和
反応を調整する無機質又は有機質の１種又は２種
以上を添加したものである。

上記のような静的破砕剤によつて、コンクリー
ト類又は岩石類を破砕する工法においては、まず
被破砕体の物性、岩石、鉱物の諸性質の事前調査
を基にして、被破砕体に適正ピツチで穿孔する。
次に、この穿孔中に、使用する破砕剤にその重量
の20〜35％の水を加えて得られた破砕剤のスラリ
ーを注入する。即ち、すべて従来の工法は共通し
て穿孔中に破砕剤のスラリーを注入する工法であ
る。

本発明者は、上記従来のスラリー注入による破
砕工法を検討した結果、次のような種々の問題点
があることを見出した。即ち、(1)被破砕体に亀裂
の発生するまでの時間が非常に長時間である、(2)
亀裂の幅が小さく且短い、(3)気象、特に被破砕体
の温度の影響が大きく、作業工程に支障が多い、
(4)しばしばスラリーの噴出があり危険である、…
等である。

本発明は、上記従来の工法の有する問題点を解
決し、被破砕体の亀裂発生時間を短縮し、温度の
影響の少い、安全なコンクリート類、岩石類の迅
速破砕工法を提供することを目的とする。

本発明のコンクリート類、岩石類の迅速破砕工
法は、コンクリート類又は岩石類に予め穿孔機に
よつて所定の穿孔を行い、穿孔内に水和膨張性破
砕剤を充填し、次に穿孔内に上記水和膨張性破砕
剤が水和反応を行なうために必要な水、水蒸気、
或いは塩類の水溶液を導入し、導入直後より穿孔
内の水和膨張性破砕剤の充填頭部を穿孔頂部に設
置した加圧栓を介して外部から機械力を用いて加
圧することを特徴とするものである。以下実施例
図を用いて、本発明の工法の詳細を説明する。

第１図は本発明の工法の説明図（穿孔部縦断面
を示す）で、図においてＲは破砕すべき岩石、コ
ンクリート類、１は被破砕体にうがたれた穿孔、
２は穿孔１内に挿入した、管体に水の流出孔３を
有する導水管、４は穿孔１内、導水管２の周囲に
充填した水和膨張性破砕剤（以下単に破砕剤と称
す）、５は穿孔１の頂部（破砕剤４の充填頭部）
に設置したくさび型をなす加圧栓、６は加圧栓５
内に設けられた水、水蒸気等の流入路である。

本発明の工法においては、まず、被破砕体の諸
物性の調査結果に基いて被破砕体Ｒに適正なピツ
チで穿孔する。次にこの穿孔１の中に、破砕剤の
水和に必要な水、水蒸気又は塩化カルシウム等の
塩類の水溶液を導入するための、管体周囲に孔３
を有する導水管２を挿入設置する。導水管２の外
径は穿孔径1/3〜1/4位であり、又その全長は穿孔
長の1/3以上が適当である。又、導水管の代りに
吸水性繊維を挿入してもよい。次に、穿孔内導水
管２の周囲に、１mm篩全通、0.495mm篩50％以上
通過する生石灰又は軽焼ドロマイトの単味よりな
る破砕剤４を、乾燥状態のまゝ、容積比重1.1以
上となるように充填する。次に、この破砕剤を充
填した穿孔の頂部（破砕剤の充填頭部上）にくさ
び型の鋼鉄製の加圧栓５を設置する。このくさび
型の加圧栓５には外から、水、水蒸気又は塩類溶
液を穿孔内に導入するための流入路６を設けてあ
る。

次に、加圧栓を通じて穿孔内に水、水蒸気等を
導入し、破砕剤に水和反応をおこさせ、反応開始
と同時に（注水直後から）加圧栓を少くとも100
Kg／cm²で外部から機械力（バイブレーター等）に
よつて加圧する。このとき振動による加圧が非常
に有効である。この結果、破砕剤の水和開始と同
時に速かに破砕剤の容積膨張が起り、被破砕体に
短時間で亀裂が発生する。加圧栓上のバイブレー
ターの稼働時間は、被破砕体の物性によつて異る
が、目視により亀裂発生を確認出来るまで継続す
る。加圧栓の振動加圧は、ブレーカーを使用し
て、１機によつて数箇を同時に稼働させることも
可能である。又、加圧栓の中の流入路を通じて水
等を導入せず、穿孔内充填物の頭部上に予め所要
量の水をいれたビニール、ポリエチレン等の水袋
を載せておいて、栓の加圧により袋を破り、水を
放出することにより、破砕剤に水を加えるように
してもよい。尚、破砕剤に加水するための水、塩
類水等は、上記のように袋につめて破砕剤充填と
同時にその頂部に入れてもよいし、或いは破砕剤
と交互に層状に入れてもよい。

第２図は水袋を用いて水を加える場合の状態を
示す説明図で、図において１〜５は第１図と同じ
ものを示し、７は水袋、８はバイブレーターヘツ
ドである。図ａはバイブレーターによる加圧前の
状態、図ｂは加圧後水袋が破れて水を放出した後
の状態を示す。

以上の説明において、破砕剤として生石灰又は
軽焼ドロマイトの単味を使用すると述べたが、従
来の生石灰、ドロマイトをベースとしたクリンカ
ー類から作製した市販の破砕剤も使用出来ること
は勿論である。

以上述べた本発明の工法によれば、従来のスラ
リー方式よりも破砕剤の充填密度を大きくするこ
とが可能となり、水和反応も早くなり、且外力に
よる加圧もあつて、三重の破砕効果が期待出来、
破砕時間を著しく短縮することが出来る。更に、
本発明の工法の著しい効果として、従来からスラ
リー方式による破砕現場においてしばしば見られ
る噴出現象を、加圧栓の使用によつて比較的簡単
に、完全に制御することに成功したことが挙げら
れる。

次に本発明の工法の実施例について述べる。

実施例 １ 岩質が石灰岩である破砕箇所に、クローラーに
より孔径65mm、孔長2mの孔を約5mの距離をおい
て２ケ所に穿孔した。一方の孔には、市販の静的
破砕剤（スプリツター・ブルー）を水比30％のス
ラリーとして充填した。尚、この時の気温23℃、
水温18℃、岩温20℃であつた。

この結果、スラリー充填後８時間30分で、肉眼
で観察出来る亀裂が放射状に発生したことが確認
された。

上記と同時に本発明による工法を実施した。即
ち、日産150トンのメルツ式立炉によつて焼成し
た生石灰を試験ミルにより１mm篩全通としたもの
を破砕剤として準備した。又、導水管として、外
径15mm内径12mm、長さ1.5mで、管体に30cm間隔
で７mm径の孔３箇を有するパイプを穿孔内に挿入
した。然して、上記穿孔内（導水管の周囲）に生
石灰を棒状バイブレーターによつて十分につき固
めて充填した。この時の生石灰の有効充填密度は
1.35で、充填部分の長さは1.75mであつた。

上記生石灰の充填頭部上に、生石灰重量の25％
に相当する水をいれたポリエチレン袋を載せてお
き、その上部（穿孔頂部）にくさび型加圧栓を設
置し、その上からブレーカーで振動加圧した。

その結果、加圧栓は孔内におしこまれ、同時に
振動が伝達し、ポリエチレン袋は簡単に破れて水
を放出し、生石灰の水和が開始した。

上記作業の結果、ブレーカーの振動加圧開始後
１時間25分で被破砕体に亀裂が発生し、その直後
に完全に崩壊した。

実施例 ２ 圧縮強320Kgｆ／cm²のコンクリート供試体を製
作した。この本体は1m×1m×1mの立方体であ
る。然してその中央に径65mmの孔を穿孔し、その
内側に外径65mm、内径60mm、長さ750mmの塩化ビ
ニールパイプを設置した。このように穿孔内に予
め塩化ビニールパイプを取付けて、破砕剤の充填
に供した。

上記供試体を３℃の低温室中に入れ、５日間放
置した。この供試体の１つに従来の工法によつ
て、市販静的破砕剤（スプリツター・オレンジ）
の水比30％のスラリーを注入した。この結果13時
間20分で亀裂発生をみた。

これに対し、他の１つの供試体には本発明の工
法を適用した。破砕剤として生石灰：砂＝１：
0.2（重量）のものを充填した。この時の容積比重
は1.75であつた。穿孔頂部に加圧栓を設置し、加
圧栓をオイルジヤツキによつて加圧し、この間、
加圧栓を通じて１％の塩化カルシウム溶液を注入
した。この結果２時間45分で亀裂が発生し、オイ
ルジヤツキの作動により簡単に破砕することが出
来た。

このように予め被破砕体に穿孔を設けた場合
で、しかも低温において、従来工法よりも著しく
短時間で亀裂の発生を見、破砕することが出来
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工法の説明図（穿孔部縦断面
図）、第２図は本発明の工法の他の実施例の説明
図である。 Ｒ：被破砕体、１：穿孔、２：導水管、３：流
出孔、４：破砕剤、５：加圧栓、６：流入路、
７：水袋、８：バイブレータヘツド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンクリート類又は岩石類に予め穿孔機によ
   つて所定の穿孔を行い、穿孔内に水和膨張性破砕
   剤を充填し、次に穿孔内に上記水和膨張性破砕剤
   が水和反応を行なうために必要な水、水蒸気、或
   いは塩類の水溶液を導入し、導入直後より穿孔内
   の水和膨張性破砕剤の充填頭部を穿孔頂部に設置
   した加圧栓を介して外部から機械力を用いて加圧
   することを特徴とするコンクリート類、岩石類の
   迅速破砕工法。