JPH06510341A - 管を地面に打込む方法および装置ならびにそのために使用されまた引続く管爆破用のカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 管を地面に打込む方法および装置ならびにそのために使用されまた引続く管爆破 用のカートリッジ 本発明は管を地面に打込む方法、またこの方法を実施する管打込み装置に関する ２本発明はさらにこの方法を実施するとき管打込装置の管内において使用され、 そしてまた地面に打込まれた管に爆発性装薬を装填する、また前記管を囲む区域 における地面の引続く爆破用の爆破カートリッジに間する。

とくに１本発明は長さが管打込みの予定の深さに対応する打込みロッドρ助けに よって地面に管を打込む方法に間し、その方法は管を打込みロッドの周囲に嵌装 すること、基部の断面寸法が打込みロッドの外形に対応する、全体的に円錐形の 金属製埋込みチップを打込みロッドの前端で衝撃接触して保持すること、打込ロ ッドを管および埋込みチップとともに地面に予定の深さまで打込むこと、および 打込みロッドを地面に埋設された埋込みチップおよび管から引出すことの各工程 を有する。

管打込装置に間して、本発明は上記方法に従って地面に管を打込む方法の各工程 を実施する装置に間するもので、その装置は、長さが管の予定地面打込み深さに 対応する打込みロッドを有し、前記管は打込みロッドの周囲に嵌装され、その打 込みロッドの先端には全体的に円錐形の埋込み尖端チップが設けられ、チップの 基部断面寸法は管の外形に対応し、前記チップは管とともに地面に打込まれるた めのものである。

本発明の爆薬カートリッジは前記管打込方法および前記管打込装置に対して使用 するためのもので、また地面打込み管に埋設された管の区域内において地面の引 続く爆発のため爆薬を装填するためのものである。

地面に管を打込む方法および装置は、たとえば、下記の特許細書からこの技術に おいて公知である。

Ａ　スエーデン国特許　第４６４６２号Ｂ　同　第４６８８６号 Ｃ米国特許　第２９０２８３２号 Ｄ　同　第３ｊ３１０３２号 Ｅ　同　第３３７０６５９号 Ｆ　同　第４２３１４３５号 Ｇ　同　第３２６１４１２号 Ｈ同　第４８３６２９９奇 列行物ＡおよびＢは、爆発性装薬を地面に予め穿孔された孔に設置し、爆発性装 薬を爆発させて支柱設立孔を作る方法を教示している。爆発性装薬をそのような 孔に設置する作業は孔が崩壊する可能性を排除できないため困難である。刊行？ ！Ｉｃは金属の地面埋設管が、管の後端を打撃することによって、打込まれまた は地面に貫入される。この方法は軽量管に注意深い爆発（ｊ業を実施して使用す るのに適していない、刊行物りは金属の管状ライナがまず打撃または衝撃によっ て地面に打込まれ、その後爆破管がライナに挿入され、ついでライナは地面から 除去される。この方法は重い装置を使用する必要があり、また時間がかかる。こ の方法はまた刊行？ＩＩＩＥの教示にも適用され、金属管を回転させかつ打撃し て地面に打込み、爆発性装薬をその中に注入する。ことを教示している。リング 状トリルビ・７トが管オリフィスに隣接して打込まれ、管が使用後引出されると き地面に残される。刊行物Ｆは、テキストの終りに、軟らかい地面に形成される 孔の崩壊を防止するためライナ管の使用を提案している。管は孔形成チップに嵌 装され５重い衝撃装置の助けにより管の後端を打撃することによって　チップと ともに地面に打込まれ、その後チップはライナ管から引出される。孔形成チップ に適合するのに必要な大きい管寸法は、管か大きい打撃または衝撃力をうけなけ ればならなし１ことを意味し、この方法が軽量管の揚台に好ましくないものとな り、その訳は管の先端が所用の打込力に対して保護されないからである。刊行物 Ｇは明らかに重い杭打込力の使用を予想し、使用後引出される管は護く打込チッ プに載置され、チ・・Ｉプが地面に打込まれるとき前記チップの運動を伴う、こ の地面との接触は軽量管が地面に打込まれることを阻害する傾向がある。刊行Ｔ ｈＨは打込みロッドの周りに嵌装されたプラスチック管を地面に打込むため音響 的共鳴の利用を教示しており、前記ロッドは衝撃力をうけるのにあまり適してい ない環状の埋込みチップを備えている。

本発明は従来公知の管打込方法を改善するとともにそれより実施するのに簡単な 管打込方法に関し、前記管は主として引続いて地面を、軽い装置の助けによって 、石の多い地面、凍結した地面、永久的凍土、弛んだ石灰石および固められた砂 、すなわち手または機械によって容易に掘削できない地面のような、堅い地面、 頁岩に洞穴または孔を掘削または穿孔しうるように、地面を引続いて爆破するこ とを意図したものである。

本発明はまた、小さい寸法のプラスチック管を手で地面に打込みうるように意図 したもので、前記管の寸法はとくに周囲の硬い地面を爆破しそ、れによって弛め るのに適したもので、爆破された区域は所望の中空構造を得るため容易に掘削で きる１本発明は軍用として特殊な利点を有し、その訳は地面が爆破され、続いて 、−人または二人用の保護区域用の保護空洞たとえばたこ壺を形成するように手 持ち装置によって掘削しうるからである二本発明はまた水採取の目的でまた支柱 設立のため軽量管を地面に打込むのに使用することができる０本発明のこれらの 目的はそれぞれ方法および装置の各請求項の特徴事項によって達成される。

以下、本発明を添付図面を参照して一層詳細に説明する。第１図は本発明装置の 短縮した側面図である。

第２図は本発明装置の背面図である。第３図は第１図の３−３線に沿う断面図で ある。第４図は地面に打込まれる短縮した管の側面図である。第５図は管打込作 業に使用する埋込みチップの側面図である。第６図は第５図に示された埋込みチ ップの背面図である。第７図は第１図の７−７線に沿う、第１図に示す装置の部 分断面側面口で、地面に打込む準備ができた、第４および５図に示す管および埋 込みチップを嵌装した装置を示す図である。第８図は手持式機械的打込装置の斜 視図および本発明装置を示す図で、管および埋込みチップは打込装置によって地 面に十分な深さまで打込まれたところを示す、第９Ｇ？ｌはカートリッジおよび 除去しうる爆薬用のケーシングとしての管および埋込みチ・Ｉグの使用を示す図 である。最後に、第１０図は第９図に示されたカートリッジケーシングの変型と して使用される、内側カートリッジ−ケーシングを示す図である。

第１図に示された装置もしくは工具１２は、カラー１４を備えまた機械的ハンマ ３６、好ましくは第８図に示された型のような手持式機械的ハンマに嵌装するよ うに構成された後方挿入端部１３を有し、第８図は地面に穿孔ならびに削孔する ため使用される、スエーデン国ナツ力市アトラス・コック、ベレマ社（＾口ａＳ Ｃｏｐｃｏ　Ｂｅｒｅｍａ　ＡＢ）から商標名ビオニエールｆＰＩＯＮＪＡＲ） として発売中の内燃機関駆動機械を示している。この機械は穿孔するとき装置を 打撃しかつ回転し、本発明装置を地面に打込むため衝撃モード（ｐ１３ｒｃｕｓ ｓｉｏｎ）または打撃（ｉ■ｐａｃＢモードだけに調節することができる。

装置はカラー１４の前方に、前方カラー１８を介して長い打込みロッド２０の形 式の短い部分に移行する短い中間部分１５、軸方向接触面１６および案内１７を 有する。打込みロッド２０は好ましくは円形断面を有しまた前面２１を備えてい る。

第４図に示された管２４は、爆発の目的に適しがっ−ｖＰ管として市販されてい る軽量管好ましくはＰＶｃから作られたプラスチック管である。管はロッド２゜ の周りに自由に嵌装される内径を有する。第５図に示された埋込みチップ２８は 無孔の鋼材で、円錐形先端２９および円筒形基部３０を有し、その断面寸法は好 ましくは管２４の外径に等しいが、必要あれば少し大きい断面寸法とすることが できる０円筒形基部３０は縮径または頚部状後方部分３１を備えた円筒を形成し 、それによって埋込みチッ１２８は好ましくは締付は係合により管２４の一端に 挿入しうるか、さもなければ管に接着されまたはある別の方法でそこに固定され 、それにより埋込みチップおよび管より成る容易に操作しうるユニット２４．２ ８が得られる。埋込みチップ２８の後方部分３１は、断面が打込ロッド２０の断 面よりいくぶん大きい孔３２、および、打込ロッドの前方または先端面２１と一 致するように設置しうる６通常円形の、底面またはアンビル面３３と有する。

装置を地面に打込むとき、埋込みチップ２８は管２４の前端に締付けられそれと 一体のユニット２４゜２８を形成する。ユニット２４．２８の管２４は手で案内 １７の上で、駆動ロッド２０の上に嵌装され、軸方向接触面１６と接触せしめら れ、埋込みチップ２８の内面３３は打込ロッド２０の前面２１に接触する。

管２４は案内１７と係合することによりこの位置に保持される。このことは第７ 図に示されている。管２４をその上に着座させた装置１２の挿入端部１３は、装 置が地面に打込まれる先端に埋込みチップ２８を取り付けて機械的工具３６に挿 入され、装置は回転されずに打撃され、第８１２１に示すよっに管および打込ロ ッドの選択された長さによって決定される深さに達する。

管２４は軸方向接触部１６によって支持され、埋込みチップに続いて地面に打込 まれ、埋込みチップの断面寸法３０は管２４の自由な通路を形成する。ハンマの 打撃が駆動ロッド２０に加えられるとき、後方部分３１に作用する締付力および 案内１７に作用する摩擦力は装置の下方打込を助け、また埋込みチップ２８と管 ２４との間にある程度の運動を生じ、管に対して危険な大きさのいかなる衝撃力 または引張歪も、通常の状態では、管に伝達されることがない、管２４が所望の 深さだけ地面に打込まれた後打込みロッド２０は引出され、管２４および埋込み チップ２８は引続いて使用するため、好ましくは爆破作業中、地中に残される。

上記の方法は掘削できない堅い地面において、とくに手持式機械的工具の衝撃力 が打込みロッド２ｏを地面に直接打込むのに十分であるとき、有効かつ有利に使 用することができる。きわめて硬い地面において、石の多い地面、永久凍結帯お よび硬い石灰石からなる地面において、機械はまず地面に穿孔しついで管を回転 することなく前記のように穿孔された孔に十分に打込んで、地面との良好な接触 を達成するとともに孔内の崩壊した物質を排出することができる。穿孔される孔 の直径はチップを地面に押込むとき一定の抵抗をうけさせチップが衝撃の際管２ ４に着座したままになるようなものとすべきである。

必要ならば、管２４および埋込みチップ２８は回転装置１２の助けによって地面 に打込むことができる。

この場合、埋込みチップ２８は回転するのを防止する手段、たとえば円錐形先端 ２９に設けられた図示しない真の形式の手段を備えることができ、埋込みチップ ２８および管２４は、駆動ロッド２ｏの回転によって無理に回転させられること なく地面に貫入することができる。必要あれば、非円形断面の管２４が埋込みチ ップ２８および駆動ロッド２０の断面形状を対応させて使用することができるこ とは明らがである。

装薬が正確に計量されるとき、装置または工具の槍状貫入に適した地面における 爆破は、地面の少量の跳ね掲げのみを生じ、爆破場所の周りの通常掘削できない 地面は発生した衝撃波によって破壊されまたは細かく粉砕され、それにより地面 は容易に掘削されまたは掘返されほぼ垂直な壁をもった空洞または洞穴を形成す る。必要のとき、この作業は前記手持式機械的衝撃工具の助けによって実施され る。この方法は多くの異なった目的のための、たとえば支柱および壁の設立のた めのまたはアンカおよび排水用の空洞、洞穴および孔を作るため使用することが できる。

爆破および引続く、きわめて石の多い氷河堆石または約６０Ｃ−の深さまで凍っ た、周囲温度−２２℃ないし一２７℃の水成粘土に、一連の一人用および二人用 のたこ壺の掘削テストが実施された。もっともよい結果は、内径および外径がそ れぞれ２８および３２Ｃ■のＶＰ管の使用によってえられた。これらの管は地面 に約　１１０１−の深さまで６分の間に、前記ビオニエール（ＰＩＯＮＪＡＲ） 機械の助けによって打込みまたは貫入された。打込み作業を促進するためこの機 械は直径３４−一の孔を予め穿孔するため使用された。孔はそれぞれ１分間で穿 孔された。同じ機械を使って管打込み作業を完成するのに同じ時間掛かった。二 人用たこ壺の場合二つの垂直な孔は互いに　１００−■の距Ｍ離して、一部は凍 土内に　３５０１１の深さに穿孔された。内径および外径が２８および３２ｍＩ ＰＶＣ管は答礼に１２００ｍ■の深さに押込まれた。答礼はキムラックス（に１ ｍ１ｕｘｌの商標名で市販されている爆薬８２を　Ｏ，ｓｋｇ装填され、その後 管はｉｌｌｌｌ金砂填され、爆破された。弛んだ土塊を約１０分掘削、排土した 後、真っ直ぐな壁と　７００ｘ　１５００■の断面積および１１００■−の高さ を有するたこ壺が得られた。［削しえない地面においてたこ壺を掘削するのに要 した時間は全部で１５ないし２０分であった。経験によれば、人の平均身長の約 ６０〜８０％に等しい高さのたこ壺を作るとき、　０．３５〜ｏ、ｓｋｇの爆薬 を使用することがもっともよいことが分かった。爆薬が爆発するとき多量のガス が発生し、爆発は４５００〜５０００＋＋／秒の速度であった。

掘削不能の地面に縦孔または砦および複廓を建設する目的で多数の孔を爆発のた め迅速に準備する必要があるとき、第９図に示す爆発性装薬２５のカートリッジ としてまたは輸送用ゲージ〉グとして管２４および埋込みチップ２８より成る、 前記ユニットを使用することにより重要な利点が得られる０円形端板２３は埋込 みチップ２８の後端面３４を支持し、便宜上、単一の口ｙドまたはロッドの束と して形成された爆発性装薬２５は管２４に挿入されて円形端板２３に接触し、装 薬引出し線２７は後部のふた２６に連結される。導線２７は不凍性（乾燥）砂を 入れたＭ衝または充填包装物２２の片側に沿って延長する０図示のように、間隔 スリーブ３５が、管２４内の要素２３，２５，２２゜２６の間にこれらの要素を カートリッジ内の所定位置に保持するため挿入される。

本発明装置を使用するとき、ｍｗａ装物２２および爆発性製画２５が最初に管２ ４から構成される装置は前記のように埋込みチップ２８とともに地面に押込まれ る。ついで爆発性装Ｎ２５が地面に埋設された管にふたたび挿入され、起爆装置 およびヒユーズ導線が通常のように接続され、その後緩衝包装物２２は破かれそ の内蔵された砂は管２４内に注入され、固められて充填物となる。そこで爆発を 起こすことができる。

装置の取扱いは埋込みチップおよび爆発性装薬２５・　より成るユニットが、内 部ケーシング３７に装薬を起爆装置４０およびそれに接続されたヒユーズ導線４ １の一部とともに収容するとき一層改善される。内部ケーシング３７は、第１０ 図に示すように、管２４に挿入しうるプラスチック管の形式を有する。使用の際 、管の打込み伊東を開始する前に、内部クーリング３７は管から引出され、つい で、打込み作業の完了の際ふたたび挿入することができる。装置に装填するとき 、プラスチックの栓３９はチップ２８の後端３４に接触する。埋込みチップ２８ は、打込み衝撃をうけた直後・　は高温である。したがって、しや熱性プラスチ ック栓３９を内部ケーシング３７の何方に設けるのが便利である。装薬２５はプ ラグ３９の後方に設置され、装薬の後端は起爆装置４０を支持し、起爆装置４０ はらせん状に管内に適当に密閉された一部が引出しうるヒユーズ導線４Ｊに接続 される。ヒユーズ導線の引出しおよび伸長に続いて、別々に支持された緩衝また は充填用の砂は管内に注入され、ヒユーズ導線４１は図示しない起爆装置に接続 され、その後爆発が開始される。

管２４が地下水汚染の検査および観察に使用されるとき、管２４は適当な孔を設 けられる。杭で囲んだ管２４も支柱および一時的標識用のアンカ孔として使用す ることができる。地震探査において、埋設管２４の爆破は爆発パルスの発生にお いて安全性を改善する。

補正書の翻訳文の提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成５年１２月１０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．長さが管（２４）の予定の貫入深さに対応する打込ロッド（２０）の助けに よって地面に管を打込む方法であって、該方法が、管（２４）を打込みロッドの 周りに嵌装すること、打込みロッド（２０）の前端によって基部（３０）の断面 寸法が管（２４）の外形に対応する全体的に円錐形の金属製埋込みチップ（２８ ）に衝撃的接触を維持すること、打込みロッド、管（２４）および埋込みチップ （２８）を地面に予定の貫入深さまで打込むこと、および打込みロッドを埋込み チップおよび地面に埋設された管から引出す前記方法において、前記打込み作業 において、非金属プラスチック管（２４）および基部断面の大部分（３０）に亘 っアンビル面（３３）を備えた無孔の埋込みチップ（２８）を使用すること、菅 （２４）の一端を埋込みチップ（２８）によって閉鎖してアンビル面（３３）が 前記埋込みチップおよび前記管によって形成されたユニット（２４，２８）の底 部を形成すること、およびユニット（２４，２８）を地面に打込むため、手で管 （２４）を打込みロッド（２０）上に嵌装してアンビル面（３３）を衝撃位置に おいて打込みロッド（２０）の前端（２１）と一致させることを含むことを特徴 とする地面に管を打込む方法。 ２．地面が硬いとき、管（２４）と全体的に同じ直径の孔を打込み作業の前に所 望の地面貫入深さまで地面に穿孔し、ついで管を予め穿孔された孔を通って打込 むことを含むことを特徴とする請求項１に記載の地面に管を打込む方法。 ３．爆発性装薬を地面に埋設された管に装填することおよび前記地面を掘削しう るように、周囲の硬い地面を弛めるため管（２４）を爆発させることを含むこと を特徴とする請求項１または２に記載の地面に管を打込む方法。 ４．打込みロッド（２０）上の案内（１７）の周りにかつその上に設けられた軸 方向停止部（１６）に対して管を嵌装することによって管の位置を固定すること を含むことを特徴とする請求項１に記載の地面に管を打込む方法。 ５．埋込みチップ（２８）を前記基部断面（３０）の後方の位置において前記ユ ニツト（２４，２８）の管（２４）のオリフィスに取外し可能に係合させること により心出しすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の地面に管を打込 む方法。 ６．内径および外径が２８および３２ｍｍの管を平均身長の６０〜８０％程度の 貫入深さまで地面に垂直に打込むこと、ついで０．３５〜０．５ｋ０の爆発物を 地面内の管に装填することおよび前記物質を爆発させることを含む、管に爆発性 装薬を装填することおよび地面内の管を爆発させ引続いて軍用のたこ壼を設置す るため爆発位置を最終的に掘削することを含むことを特徴とする請求項３に記載 の地面に管を打込む方法。 ７．それぞれ内径および外径が２８および３２ｍｍの二本の管（２４）を互いに ５００〜８００ｍｍ離して平均身長の６０〜８０％程度の深さまで地面に垂直に 打込むこと、その後地面内の各管は０．３５〜０．５ｋｇの爆発物を装填され、 前記爆発物は同時に爆発せしめられることを特徴とする軍用の二人のたこ壷の爆 発および引続いて掘削することを含むことを特徴とする請求項３に記載の地面に 管を打込む方法。 ８．前記請求項のいずれか１項に記載の管を地面に打込む方法を実施し、打込み ロッド（２０）の長さは管（２４）の予定の貫入深さに対応する管打込み装置で あって、管（２４）は打込みロッド（２３）の周りに嵌装され、管（２４）の前 端に延びかつ管（２４）の外形に対応する基部断面（３０）を有し、前記管（２ ４）とともに地面に打込まれる全体的に円錐形の埋込みチップ（２８）を有する 前記装置において、打込みロッド（２０）は機械駆動破砕工具（１２）の前端を 形成し、ロッド（２０）は衝撃機械（３６）に挿入され前記機械から衝撃をうけ るのに適した後方挿入端部（１３）、および前方衝撃伝達端部（２１）を有し、 埋込みチップ（２８）は基部（３０）の大部分に亘って延びる衝撃うけ入れアン ビル面（３３）を有する無孔の金属製アンビル装置を形成し、地面に打込まれる 管は埋込みチップ（２８）に分離可能に保持されてそれとユニット（２４，２８ ）を形成する非金属のプラスチック管（２４）より成り、アンビル面（３３）は ユニツト（２４，２８）の底部を構成し、管の打込みの前にユニツト（２４，２ ８）は手で打込みロッド（２０）の上に嵌装されアンビル面（３３）は打込みロ ッド（２０）の衝撃伝達端部（２１）に接触することを特徴とする管打込み装置 。 ９．打込みロッド（２０）は挿入端部（１３）の前方に管（２４）のための案内 装置（１７）および軸方向停止部（１６）を有し、それらはユニット（２４，２ ８）を保持する機能を有することを特徴とする請求項８に記載の管打込み装置。 １０．埋込みチップ（２８）は後方凹所（３２）によって打込みロッド（２０） の衝撃伝達端部（２１）を、凹所（３２）の底部のアンビル面（３３）を介して それと衝撃的接触によって囲んいいることを特徴とする請求項９に記載の管打込 み装置。 １１．管（２４）のオリフィスは中心にあって埋込みチップ（２８）の後方部分 に形成された前記チップの基部（３０）に対して断面が小径の肩部（３１）と分 離可能に締付け係合することを特徴とする請求項８に記載の管打込み装置。 １２．カートリッジは外側ケーシングとしての作動管（２４）を有し、管（２４ ）の一端にふた装置としての埋込みチップ（２８）を有し、内部に爆発性物質を 備えたロッド状の引出し可能な装薬挿入物（２５，３７）を有し、また管他端の ふた装置（２６）を有し、それにより、装薬挿入物（２５，３７）は管（２４） が地面に打込まれるときその前記他端を開放することにより管から一時的に除去 しうることを特徴とする、管を地面に打込むための、管の前記他面ヘの打込みに 続いて爆発性装薬を管に装填するための、請求項１ないし７のいずれか１項記載 の方法を実施するとき使用するための、または請求項７ないし１１のいずれか１ 項記載の装置に使用するためのカートリッジ。 １３．装薬引出線（２７）は装薬挿入物（２５）に取付けられ、前記ふた装置（ ２６）の除去に続いてふた装置に向いた側に到達しうることを特徴とする請求項 １２に記載のカートリッジ。 １４．装薬挿入物（２５）は前記装薬（２５）を前記管内に設置された内部プラ スチツク管（３７）、前記装薬に設置された起爆装置（４０）および起爆装置に 接続された引出し可能なヒューズ導線より成ることを特徴とする請求項１２に記 載のカートリッジ。