JPH06307181A - 岩盤掘削方法 - Google Patents

岩盤掘削方法

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JPH06307181A
JPH06307181A JP9816993A JP9816993A JPH06307181A JP H06307181 A JPH06307181 A JP H06307181A JP 9816993 A JP9816993 A JP 9816993A JP 9816993 A JP9816993 A JP 9816993A JP H06307181 A JPH06307181 A JP H06307181A
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JP
Japan
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wall surface
rock
bedrock
special liquid
excavated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9816993A
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English (en)
Inventor
Taisuke Fujise
泰介 藤瀬
Kenzo Hoshino
謙三 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Publication date
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Publication of JPH06307181A publication Critical patent/JPH06307181A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 亀裂や細隙の多い岩盤に対しても可及的に掘
削壁面を円滑に形成することができる岩盤掘削方法を提
供する。 【構成】 予め、岩盤1の形成予定壁面に沿って複数の
削孔3を形成し、次いで、前記削孔3内に、前記岩盤1
内に浸入しにくい流体23を充填し、当該流体23を加
圧して岩盤1を壊砕することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばトンネルのよう
な構造物を構築する際に用いて好適な岩盤の掘削方法に
係り、さらに詳しくは、予め岩盤の形成予定壁面に沿っ
て複数の削孔を形成し、この削孔内を加圧することによ
り、可及的に掘削壁面を円滑に形成する岩盤掘削方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、岩盤中にトンネルのよう
な構造物を構築する際に該岩盤を円滑に掘削する手段と
しては、いわゆる発破工法(爆破工法)が主に使用され
ているが、通常の発破工法は余堀りが大きく円滑なトン
ネル壁面が得られないために、近年、スムースブラステ
ィング工法と呼ばれる工法が開発され実用に供されてい
る。このスムースブラスティング工法は、余堀り減少対
策を主眼として開発されたもので、余堀りの減少及び落
石に対する安全性の向上等を図ったものである。
【0003】図4は、このスムースブラスティング工法
の一例を示す図であって、予め、岩盤1中のトンネルの
形成予定壁面2に沿って複数の削孔3,3,…を形成
し、これらの削孔3,3,…各々に爆薬を装填し爆発さ
せることにより、掘削したトンネル壁面4を円滑に形成
する工法である。この工法では、これら削孔3,3,…
の径及び間隔、装薬量、最小抵抗線を好適に設定するこ
とにより、図5に示す様に、削孔3,3,…に充填した
装薬の発破応力fの楕円分布を形成予定壁面2の周方向
に沿って連鎖状態に現出させて破断しやすくすることに
より円滑なトンネル壁面4を得る様にしている。
【0004】また、より円滑なトンネル壁面を得る工法
として、前記スムースブラスティング工法を改良したス
リットブラスティング工法と呼ばれる工法が提案され実
用に供されている(特許1318158号等参照)。こ
の工法は、図6及び図7に示す様に、複数の削孔3,
3,…それぞれに、削孔3の軸線に沿いかつ該削孔3か
ら隣接する削孔3に向かって延出する一対のスリット
(切込み溝)5,5を形成することにより、発破応力f
が更に形成予定壁面2に沿った細長い分布状態となり更
に平滑なトンネル壁面4を得る様になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際
に、例えば、岩盤を掘削して該岩盤中にトンネル等の構
造物を構築する場合、上述したスムースブラスティング
方法やスリットブラスティング方法では下記の様な不具
合が生じるという問題があった。掘削する岩盤が均質で
亀裂や細隙が少ない状態であれば、平滑なトンネル壁面
を得ることができるが、例えば図8に示す様に、岩盤1
に亀裂11や細隙12がある場合は、破断は殆ど亀裂1
1に沿って起こることとなり、図5や図7に示す様な形
成予定壁面2に沿って破断する応力状態は現出しにくく
なる。
【0006】また、図9に示す様に、岩盤1に細隙12
が多数存在する場合には、爆発時の圧力が細隙12に瞬
時に伝搬することにより、これら削孔3,3,…の周囲
が高圧力状態となり、スリット5,5による応力の集中
もなくなり、図5や図7の様な応力状態は現出しなくな
る。
【0007】図10は、岩盤1に細隙12が多数存在す
る場合の一例を示すもので、削孔3や細隙12の内部に
は空気、発破ガス、水等の比較的分子量の小さい流体が
入っているために、爆破による加圧によって図の様に亀
裂11内の流体に高圧が生じ、削孔3やスリット5,5
で切削されるより早く亀裂11により破壊される。ま
た、細隙12内の流体も爆破と同時に加圧されて高圧に
なるために、スリット5による切断方向の応力は殆ど働
かない。それ故に、自然の岩盤1を掘削する場合におい
ては、天然に存する亀裂11や細隙12により不具合が
生じ易くなり、したがって、平滑なトンネル壁面4が得
難くなる。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、上述した問題点を解決するとともに、亀裂や
細隙の多い岩盤に対しても可及的に掘削壁面を円滑に形
成することができる岩盤掘削方法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な岩盤掘削方法を採用した。すなわ
ち、予め、岩盤の形成予定壁面に沿って複数の削孔を形
成し、次いで、前記削孔内に、前記岩盤内に浸入しにく
い流体を充填し、当該流体を加圧して岩盤を壊砕するこ
とを特徴としている。
【0010】ここで、岩盤内に浸入しにくい流体とは、
岩盤の節理による岩盤内の亀裂や細隙に浸透しにくく、
かつ、加圧の際に圧力が均一かつ速やかに伝搬されるも
のであって、例えば、ポリエチレンオキサイドやアクリ
ル酸塩架橋重合体等の高分子材料を含有する水溶液に、
砂や粘土等の大きさの異った固体粒子を分散させてスラ
リー状としたもの、ベントナイトの水溶液中に砂やシル
トを分散させてスラリー状としたもの、前記ベントナイ
トの替わりに赤土等の粘土質の多いものを用いたスラリ
ー状のものが好適である。以下、該岩盤内に浸入しにく
い流体を特殊液と称する。
【0011】
【作用】本発明の岩盤掘削方法では、前記削孔を岩盤の
形成予定壁面に沿って複数形成し、次いで、前記削孔内
に前記岩盤内に浸入しにくい流体を充填し、当該流体を
加圧する。加圧された流体は、削孔の内壁に外方へ向か
う破断応力を加え、この破断応力により岩盤が壊砕され
る。この場合、岩盤に亀裂や細隙がある場合であって
も、前記岩盤内に浸入しにくい流体が前記削孔の表面を
被覆することにより、破壊応力は形成予定壁面に沿って
効果的に現出する。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の岩盤掘削方法
をトンネル掘削に適用した一実施例について説明する。
図1ないし図3は、本発明の一実施例であるトンネル掘
削方法を示す図である。このトンネル掘削方法によりト
ンネル壁面を形成するには、まず、図1に示すように、
削孔3内の所定位置にパック21を挿入する。該パック
21は、薄いプラスチック製または紙等の膜により構成
される袋22に特殊液(岩盤内に浸入しにくい流体)2
3が充填されたものである。
【0013】特殊液23は、岩盤の節理により岩盤1内
の亀裂11や細隙12に浸透しにくく、かつ、加圧の際
に圧力が均一かつ速やかに伝搬されるものであればよ
く、例えば、ポリエチレンオキサイドやアクリル酸塩架
橋重合体等の高分子材料を含有する水溶液に、砂や粘土
等の大きさの異った固体粒子を分散させてスラリー状に
したものが好適に用いられる。前記固体粒子の大きさは
亀裂11の亀裂巾、亀裂面の間隔の大きさより少し大き
いものを最大粒径とすればよい。また、前記亀裂面の間
隔の大きさは、ほとんどの場合スリット5の巾より小さ
い。また、前記溶液の粘性や、分散させる固体粒子の大
きさ及び種類を変えることにより、岩盤の亀裂や空隙の
状態に合致した流体を作成することが可能である。
【0014】次いで、削孔3内に装薬24a,24bを
装填し、該装薬24bの一端部に押し棒25を当てる。
次いで、図2に示すように、押し棒25を削孔3の底部
3aに向かって押し込み、これら装薬24a,24bを
底部3aに向かって移動させることにより該装薬24a
により袋22を押し破り、特殊液23を削孔3内に流出
させる。袋22は、削孔3の孔口よりの部分22aに破
れ易いように傷を付けておけば、更に破れ易くなる。
【0015】次いで、図3に示すように、装薬24c、
雷管26、パッカー27を充填し、発火用の導線28を
装置し、装薬24a〜24cを爆破させて該装薬24a
〜24cの発破応力の楕円分布を形成予定壁面2の周方
向に沿って連鎖状態に現出させて、円滑なトンネル壁面
4を形成することができる。この時、亀裂11の入口1
1aや細隙12の入口12aは特殊液23で閉塞され、
発破の折りに亀裂11や細隙12による悪影響が非常に
少なくなる。
【0016】以上説明した様に、上記実施例によれば、
予め、岩盤1の形成予定壁面2に沿って複数の削孔3,
3,…を形成し、次いで、前記削孔3内に特殊液(岩盤
1内に浸入しにくい流体)23を充填し、該特殊液23
を加圧して岩盤1を壊砕することとしたので、加圧され
た特殊液23が削孔3の内壁に外方へ向かう破断応力を
加えることにより、岩盤1を効果的に壊砕させることが
でき、円滑なトンネル壁面を得ることができる。更に、
特殊液23を充填する場合に、予め、該特殊液23を袋
22にパックして削孔3内に挿入し、後に該パック21
の袋22を破ることにより、削孔3内に特殊液23を充
填することとしたので、特殊液23の充填作業を容易に
行うことができ、効率よく工事を進めることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の岩盤掘削方
法によれば、予め、岩盤の形成予定壁面に沿って複数の
削孔を形成し、次いで、前記削孔内に、前記岩盤内に浸
入しにくい流体を充填し、当該流体を加圧して岩盤を壊
砕することとしたので、加圧された流体が削孔の内壁に
外方へ向かう破断応力を加えることにより、岩盤を効果
的に壊砕させることができ、円滑な壁面を得ることがで
きる。更に、岩盤内に浸入しにくい流体を削孔内に充填
する場合に、予め、該流体をパックして削孔内に挿入
し、後に該パックの袋を破ることにより、削孔内に流体
を充填するようにすれば、該流体の充填作業を容易に行
うことができ、効率よく工事を進めることができる。
【0018】以上により、従来のスリットブラスティン
グ工法やスムーズブラスティング工法において問題とさ
れていた点を解決するとともに、亀裂や細隙の多い岩盤
に対しても円滑な壁面を得ることができる岩盤掘削方法
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の岩盤掘削方法を適用したトンネル掘削
方法を示す過程図である。
【図2】本発明の岩盤掘削方法を適用したトンネル掘削
方法を示す過程図である。
【図3】本発明の岩盤掘削方法を適用したトンネル掘削
方法を示す過程図である。
【図4】従来のスムースブラスティング工法を示す斜視
図である。
【図5】スムースブラスティング工法において削孔に充
填した装薬の発破応力fの楕円分布を示す図である。
【図6】従来のスリットブラスティング工法を示す斜視
図である。
【図7】スリットブラスティング工法において削孔に充
填した装薬の発破応力fの楕円分布を示す図である。
【図8】岩盤の亀裂や細隙の状態を示す断面図である。
【図9】岩盤に細隙が多数存在する状態を示す断面図で
ある。
【図10】岩盤に細隙が多数存在する状態を示す拡大断
面図である。
【符号の説明】 1 岩盤 2 形成予定壁面 3 削孔 3a 底部 4 トンネル壁面 5 スリット(切込み溝) 11 亀裂 11a 入口 12 細隙 12a 入口 21 パック 22 袋 23 特殊液(岩盤内に浸入しにくい流体) 24a〜24c 装薬 25 押し棒 26 雷管 27 パッカー 28 導線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め、岩盤の形成予定壁面に沿って複数
    の削孔を形成し、 次いで、前記削孔内に、前記岩盤内に浸入しにくい流体
    を充填し、当該流体を加圧して岩盤を壊砕することを特
    徴とする岩盤掘削方法。
JP9816993A 1993-04-23 1993-04-23 岩盤掘削方法 Withdrawn JPH06307181A (ja)

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JP9816993A JPH06307181A (ja) 1993-04-23 1993-04-23 岩盤掘削方法

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JP9816993A JPH06307181A (ja) 1993-04-23 1993-04-23 岩盤掘削方法

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JPH06307181A true JPH06307181A (ja) 1994-11-01

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ID=14212564

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JP9816993A Withdrawn JPH06307181A (ja) 1993-04-23 1993-04-23 岩盤掘削方法

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JP (1) JPH06307181A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010094411A (ko) * 2000-03-30 2001-11-01 장동립 겔튜브를 이용한 터널발파공법
WO2006103934A1 (ja) * 2005-03-28 2006-10-05 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. 静的破砕工法及びそれに利用される静的破砕用補助具並びに詰込用冶具
JP2007029875A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 静的破砕工法及びそれに用いる詰込用冶具
JP2009168374A (ja) * 2008-01-17 2009-07-30 Ohbayashi Corp スムースブラスティング工法

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KR20010094411A (ko) * 2000-03-30 2001-11-01 장동립 겔튜브를 이용한 터널발파공법
WO2006103934A1 (ja) * 2005-03-28 2006-10-05 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. 静的破砕工法及びそれに利用される静的破砕用補助具並びに詰込用冶具
JP2007029875A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 静的破砕工法及びそれに用いる詰込用冶具
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