JPH10331445A - 放電衝撃平面破壊装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】破壊作業を迅速に実施する。 【解決手段】押圧シリンダ２により被破壊物４の表面に
固定される押さえ治具５と、この押さえ治具５に取り付
けられた少なくとも一対の電極６Ａ，６Ｂと、押さえ治
具５の被破壊物４に対向する面で電極６Ａ，６Ｂ間に連
結された金属細線８と、被破壊物４と押さえ治具５との
間に充填されて金属細線８を浸漬する破壊用物質９と、
電極６Ａ，６Ｂに高電圧エネルギーを供給するエネルギ
ー供給回路１０とを具備した。押圧シリンダにより押さ
え治具を被破砕物に押し付け、破壊用物質を充填して高
電圧エネルギーを金属細線に供給するだけで、破壊作業
を実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属細線に高電圧
エネルギーを短時間に供給することにより、金属細線が
瞬時的に溶融気化するときの急激な膨張力を利用した放
電衝撃力により、平面を破壊する放電衝撃平面破壊装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被破壊物に破壊用穴を形成し、破
壊用穴内に連結された金属細線が内蔵されるとともに水
等の破壊用物質（圧力伝達材）が封入されたカートリッ
ジを埋め込み、放電衝撃発生用電源装置からカートリッ
ジの電極に高電圧エネルギーを短時間で供給し、金属細
線の瞬時的な溶融気化現象による急激な膨張により発生
する衝撃力により、被破壊物を破壊することが提案され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、破壊作業毎に
破壊用穴を形成する必要があり、たとえば鉄筋コンクリ
ート製構造物を破壊する時に、最初に内在された鉄筋を
露出させ、工具等を使用して切断したい場合など、深い
破壊が要求されない時に、能率良く平面破壊作業が実施
できるのが望ましい。

【０００４】本発明のうち請求項１記載の発明は、上記
問題点を解決して、破壊作業を迅速に実施できる放電衝
撃平面破壊装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発明は、衝撃力支持手段によ
り被破壊物の表面に固定される押さえ治具と、この押さ
え治具に取り付けられた少なくとも一対の電極と、前記
押さえ治具の被破壊物に対向する正面で前記電極間に連
結された金属細線と、被破壊物と押さえ治具の正面との
間に充填されて金属細線を浸漬する破壊用物質と、前記
電極に高電圧エネルギーを供給するエネルギー供給回路
とを具備したものである。

【０００６】上記構成によれば、衝撃力支持手段により
押さえ治具を被破壊物の表面に固定し、押さえ治具と被
破壊物の間に破壊用物質を充填して金属細線を浸漬する
だけで、後はエネルギー回路から高電圧エネルギーを短
時間で金属細線に供給することにより、金属細線を急激
に溶融気化させて膨張させ、その衝撃力で被破壊物を迅
速かつ効果的に破壊することができ、押さえ治具により
衝撃力を逃すことなく利用できる。

【０００７】また請求項２記載の発明は、上記構成の押
さえ治具に形成されて正面に開口された破壊用物質の注
入孔と、前記注入孔に破壊用物質を注入するとともに、
金属細線の溶融気化による衝撃圧を支持可能な破壊用物
質供給装置とを設けたものである。

【０００８】上記構成によれば、破壊作業毎に、破壊用
物質を迅速かつ容易に充填することができ、破壊作業を
効率よく実施できる。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明は、上記構成
の衝撃力支持手段が押圧付勢装置により構成され、押さ
え治具の背面側に、シリンダ室が押さえ治具の押圧方向
に形成されるとともに、このシリンダ室に押圧付勢装置
により出退されるピストン部材がスライド自在に配置さ
れ、前記シリンダ室の押圧端に破壊用物質の注入孔が連
通され、前記シリンダ室が１回の破壊に必要とする破壊
用物質の容量に形成されて、前記押圧付勢装置により破
壊用物質供給装置が作動されるように構成されたもので
ある。

【００１０】上記構成によれば、押圧付勢装置により、
ピストン部材を介して破壊用物質供給装置が作動される
ので、押さえ治具を押圧付勢する動作により、シリンダ
室から注入孔を介して押さえ治具と被破壊物の間に破壊
用物質を圧入することができ、同時にピストン部材の移
動限出押さえ治具を押圧固定することができ、破壊準備
作業をきわめて能率良く行うことができる。

【００１１】さらに請求項４記載の発明は、上記構成の
押さえ治具の正面に、底面が衝撃力反射面となる反射凹
部が形成され、この反射凹部内に金属細線が配置される
とともに、反射凹部内に破壊用物質が充填されたもので
ある。

【００１２】上記構成によれば、金属細線の溶融気化に
より発生されて押さえ治具側に伝播する衝撃波を反射し
て、衝撃力反射面出反射させることにより、反射衝撃波
を非破壊物に集中して到達させ、有効に作用させること
ができる。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、上記構成の
破壊用物質が封入されて反射凹部内に嵌合自在な容器
と、この容器に取り付けられて前記電極にそれぞれ連結
自在な連結端子と、容器内で連結端子間に連結される金
属細線とを有する交換カートリッジを設けたものであ
る。

【００１４】上記構成によれば、交換カートリッジを交
換するだけで、金属細線の取付けや破壊用物質の充填作
業がなくなり、破壊作業を迅速に実施できる。

【００１５】さらに請求項６記載の発明は、上記構成の
押さえ治具の正面に、複数の金属細線が矩形状に配置さ
れたものである。

【００１６】上記構成によれば、金属細線の配置によ
り、被破壊物を広範囲に破壊できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る放電衝撃平
面破壊装置の第１実施の形態を図１，図２に基づいて説
明する。

【００１８】この破壊装置１は、衝撃力支持手段である
液圧式押圧シリンダ（押圧付勢装置）２により出力ロッ
ド３を介して被破壊物４の表面に固定される押さえ治具
５と、この押さえ治具５の装着孔５ａ，５ｂに装着され
た一対２組の電極６Ａ，６Ｂと、押さえ治具５の正面で
電極６Ａ，６Ｂの先端部間に連結端子７を介して互いに
平行に連結された２本の金属細線（たとえばＣｕからな
る）８と、被破壊物４と押さえ治具５との間に充填され
て金属細線８を浸漬する破壊用物質（衝撃力を減衰させ
ることなく伝達できる流動物質で、たとえば水やゼリー
状物質などが使用される）９と、金属細線８に電極６
Ａ，６Ｂおよびリード線を介して高電圧エネルギーを供
給するエネルギー供給回路１０と、押さえ治具５に形成
された複数の注入孔１１を介して被破壊物４と押さえ治
具５との間に破壊用物質９を供給する破壊用物質供給装
置１２とで構成されている。

【００１９】押さえ治具５は、金属細線８の急激な溶融
気化現象により発生する衝撃力に耐えられるもので、で
きればその衝撃力を効果的に反射できればよく、金属
製、樹脂製、セラミックス製、合成ゴム製やその複合材
等が使用される。なお、導電性材料が使用される場合に
は、電極６Ａ，６Ｂと押さえ治具５との間に絶縁体６ａ
が介在される。

【００２０】前記破壊用物質供給装置１２は、前記押さ
え治具５の背面にシリンダ筒１３が配設されてピストン
部材１４がスライド自在に嵌合されるシリンダ室１５が
形成され、前記注入孔１１がこのシリンダ室１５の先端
面に開口されて連通されている。またピストン部材１４
は押圧シリンダ２の出力ロッド３が連結されて押し引き
駆動するように構成される。さらにこのシリンダ室１５
は、その容量が１回の破壊に使用する破壊用物質９の量
に設定されており、その突出限でピストン部材１４が線
端面に当接して衝撃力を支持することができる。またシ
リンダ室１５には物質供給ホース１６を介して破壊用物
質タンク１７が接続されている。

【００２１】このように、破壊用物質供給装置１２は、
押圧シリンダ２により作動されるように構成されてお
り、押圧シリンダ２を伸展することにより、シリンダ室
１５内の破壊用物質９を注入孔１１から被破壊物４と押
さえ治具５との間に圧入して隙間を埋めると同時に、押
さえ治具５を被破壊物４側に押圧支持し、金属細線８の
瞬時的な溶融気化現象による急激な膨張により発生する
衝撃力を支持すると同時に、注入孔１１を介してピスト
ン部材１４に作用する破壊用物質９の衝撃圧を支持する
ことができる。

【００２２】上記構成の破壊装置１による破壊方法は、
まず被破壊物４の破壊位置に押圧シリンダ２を介して押
さえ治具５を配置し、押圧シリンダ２を伸展することに
より、押さえ治具５を被破壊物４の表面に押し付けて固
定し、同時にシリンダ室１５内の破壊用物質９を注入孔
１１から被破壊物４と押さえ治具５との間に圧入して隙
間を埋める。そして、エネルギー供給回路１０から高電
圧エネルギーを短時間（瞬時）で電極６Ａ，６Ｂを介し
て金属細線８に供給し、金属細線８を瞬時的に溶融気化
させて急激な膨張により衝撃力を発生させる。この衝撃
力は破壊用物質９を介して被破壊物４の表面に伝達さ
れ、さらに押さえ治具５の表面に反射して被破壊物４の
表面に伝達され、被破壊物４が所定深さに破壊される。
ここで、被破壊物４に内在された鉄筋を露出させる場合
には、破壊装置１の破壊力が鉄筋にまで及ぶように設定
される。

【００２３】上記第１の実施の形態によれば、破壊用穴
を穿設する必要がなく、押圧シリンダ２により、押さえ
治具５を被破壊物４に押し付け固定すると同時に、破壊
用物質９の圧入を行い、高電圧エネルギーを金属細線８
に供給するだけで破壊作業を実施することができ、破壊
作業を迅速に行うことができる。また押圧シリンダ２に
より出力ロッド３を介してピストン部材１４を駆動し、
破壊用物質９を圧入するように構成したので、破壊用物
質９の圧入装置が不要で、しかも注入孔１１から伝達さ
れる衝撃力も保持できる。ここで、被破壊物４の表面
は、実線で示す平坦面であっても、仮想線で示す凹凸面
であっても、破壊用物質９の充填により、良好に破壊さ
れる。

【００２４】なお、上記第１の実施の形態では、２本の
金装細線８を配置したが、もちろん１本でもよいし、３
本以上、たとえば図３に示すように互い平行に４本の金
属細線８を配置することもでき、さらに図４に示すよう
に、４本の金属細線８を矩形状に配置することもでき
る。

【００２５】また、衝撃力支持手段として液圧式押圧シ
リンダ２を使用したが、ねじ式ジャッキ装置等の機械式
押圧付勢装置でもよく、また付勢力のない衝撃力支持構
造体であってもよい。

【００２６】図５〜図７は破壊装置２１の第２の実施の
形態を示す。なお、上記実施の形態と同一部材には同一
の符号を付し、説明は省略する。この破壊装置２１は、
押さえ治具２２の正面で１本の金属細線８の周辺部に、
底面が凹状湾曲形断面の衝撃力反射面２３に形成されて
破壊用物質９が充填される反射凹部２４が形成され、金
属細線８は、反射凹部２４の開口部近傍に配置される。
この衝撃力反射面２３は、金属細線８の急激な溶融気化
による膨張衝撃力を反射して効果的に被破壊物４の表面
を破壊できればよく、図示するような半円形断面の衝撃
力反射面２３や、図８の半楕円形断面の衝撃力反射面３
１であるが、図９のＶ字溝形断面の衝撃力反射面３２で
あってもよい。

【００２７】上記構成によれば、金属細線８の急激な溶
融気化による衝撃力を、衝撃力反射面２３，３１，３２
により効果的に反射して被破壊物４の表面に集中させる
ことにより、衝撃力を増大させることができる。また同
時に金属細線８から破壊用物質９を介して直接被破壊物
４の表面に伝達される直接衝撃力と、衝撃力反射面に反
射して被破壊物４に伝達される反射衝撃力との僅かな時
間差により、加わる衝撃力が持続されて効果的に被破壊
物を破壊することができる。

【００２８】なお、破壊装置２１には、破壊用物質供給
装置が設けられておらず、この反射凹部２４内に充填さ
れる破壊用物質９は、押さえ治具２１を被破壊物４に押
し付ける前に、作業員によりゼリー状の破壊用物質が反
射凹部２４内に充填され、場合によっては、被破壊物４
の表面にも塗布される。

【００２９】また、図１０は、破壊作業手順を改善する
ために、交換カートリッジ４１を設けた第３の実施の形
態を示し、第２の実施の形態と同一部材には同一の符号
を付し、説明は省略する。なお、上記実施の形態と同一
部材には同一の符号を付し、説明は省略する。

【００３０】この交換カートリッジ４１は、合成樹脂や
合成ゴムからなる可撓性容器４２と、この容器４２内に
充填された破壊用物質９と、容器４１に貫設された一対
の連結端子４３，４３に連結されて破壊用物質９中に浸
漬された金属細線８とで構成されている。使用に際して
は、複数の交換カートリッジ４１を予め製造しておき、
これを破壊作業毎に、使用して破損された交換カートリ
ッジ４１と交換することにより、迅速に次の破壊作業に
移ることができる。ここで容器４２を可撓性としたが、
硬質であっても、反射凹部２４内に嵌合可能な形状であ
ればよい。

【００３１】図１１は、２本の金属細線８Ａ，８Ｂを平
行に配置した第４の実施の形態を示す。なお、上記実施
の形態と同一部材には同一の符号を付し、説明は省略す
る。すなわち、この破壊装置５１は、押さえ治具５２に
各金属細線８Ａ，８Ｂごとに反射凹部２４Ａ，２４Ｂが
それぞれ形成されたもので、各金属細線８Ａ，８Ｂから
発生去れる衝撃力をそれぞれ効果的に集中させることが
できる。

【００３２】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項１記
載の発明によれば、衝撃力支持手段により押さえ治具を
被破壊物の表面に固定し、押さえ治具と被破壊物の間に
破壊用物質を充填して金属細線を浸漬するだけで、後は
エネルギー回路から高電圧エネルギーを短時間で金属細
線に供給することにより、金属細線を急激に溶融気化さ
せて膨張させ、その衝撃力で被破壊物を迅速かつ効果的
に破壊することができ、押さえ治具により衝撃力を逃す
ことなく利用できる。

【００３３】また請求項２記載の発明によれば、破壊作
業毎に、破壊用物質を迅速かつ容易に充填することがで
き、破壊作業を効率よく実施できる。

【００３４】さらに、請求項３記載の発明によれば、押
圧付勢装置により、ピストン部材を介して破壊用物質供
給装置が作動されるので、押さえ治具を押圧付勢する動
作により、シリンダ室から注入孔を介して押さえ治具と
被破壊物の間に破壊用物質を圧入することができ、同時
にピストン部材の移動限出押さえ治具を押圧固定するこ
とができ、破壊準備作業をきわめて能率良く行うことが
できる。

【００３５】さらに請求項４記載の発明によれば、金属
細線の溶融気化により発生されて押さえ治具側に伝播す
る衝撃波を反射して、衝撃力反射面出反射させることに
より、反射衝撃波を非破壊物に集中して到達させ、有効
に作用させることができる。

【００３６】また、請求項５記載の発明によれば、交換
カートリッジを交換するだけで、金属細線の取付けや破
壊用物質の充填作業がなくなり、破壊作業を迅速に実施
できる。

【００３７】さらに請求項６記載の発明によれば、金属
細線の配置により、被破壊物を広範囲に破壊できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電衝撃平面破壊装置の第１の実
施の形態を示す平面断面図である。

【図２】同破壊装置を示す正面図である。

【図３】同破壊装置の金属細線の配置の変形例を示す正
面図である。

【図４】同破壊装置の金属細線の他の配置の変形例を示
す正面図である。

【図５】本発明に係る放電衝撃平面破壊装置の第２の実
施の形態を示す平面断面図である。

【図６】同破壊装置を示す側面断面図である。

【図７】同破壊装置の衝撃力反射面の作用を説明する側
面断面図である。

【図８】同破壊装置の衝撃力反射面の変形例を示す側面
断面図である。

【図９】同破壊装置の衝撃力反射面の他の変形例を示す
側面断面図である。

【図１０】本発明に係る放電衝撃平面破壊装置の第３の
実施の形態を示す平面断面図である。

【図１１】本発明に係る放電衝撃平面破壊装置の第４の
実施の形態を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１，２１，５１ 破壊装置 ２ 押圧シリンダ（押圧付勢装置、衝撃力支持手段） ３ 出力ロッド ４ 被破壊物 ５，２２，５２ 押さえ治具 ６Ａ，６Ｂ 電極 ６ａ 絶縁材 ８，８Ａ，８Ｂ 金属細線 ９ 破壊用物質 １０ エネルギー供給回路 １１ 注入孔 １２ 破壊用物質供給装置 １４ ピストン部材 １５ シリンダ室 ２３，３１，３２ 衝撃力反射面 ２４，２４Ａ，２４Ｂ 反射凹部 ４１ 交換カートリッジ ４２ 容器

フロントページの続き (72)発明者 荒井 浩成 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 玉越 大介 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】衝撃力支持手段により被破壊物の表面に固
   定される押さえ治具と、 この押さえ治具に取り付けられた少なくとも一対の電極
   と、 前記押さえ治具の被破壊物に対向する正面で前記電極間
   に連結された金属細線と、 被破壊物と押さえ治具の正面との間に充填されて金属細
   線を浸漬する破壊用物質と、 前記電極に高電圧エネルギーを供給するエネルギー供給
   回路とを具備したことを特徴とする放電衝撃平面破壊装
   置。
2. 【請求項２】押さえ治具に形成されて正面に開口された
   破壊用物質の注入孔と、 前記注入孔に破壊用物質を注入するとともに、金属細線
   の溶融気化による衝撃圧を支持可能な破壊用物質供給装
   置とを設けたことを特徴とする請求項１記載の放電衝撃
   平面破壊装置。
3. 【請求項３】衝撃力支持手段が押圧付勢装置により構成
   され、 押さえ治具の背面側に、シリンダ室が押さえ治具の押圧
   方向に形成されるとともに、このシリンダ室に押圧付勢
   装置により出退されるピストン部材がスライド自在に配
   置され、 前記シリンダ室の押圧端に破壊用物質の注入孔が連通さ
   れ、 前記シリンダ室が１回の破壊に必要とする破壊用物質の
   容量に形成され、 前記押圧付勢装置により破壊用物質供給装置が作動され
   るように構成されたことを特徴とする請求項２記載の放
   電衝撃平面破壊装置。
4. 【請求項４】押さえ治具の正面に、底面が衝撃力反射面
   となる反射凹部が形成され、 この反射凹部に臨んで金属細線が配置されるとともに、
   反射凹部内に破壊用物質が充填されたことを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれかに記載の放電衝撃平面破壊装
   置。
5. 【請求項５】破壊用物質が封入されて反射凹部内に嵌合
   自在な容器と、この容器に取り付けられて前記電極にそ
   れぞれ連結自在な連結端子と、容器内で連結端子間に連
   結される金属細線とを有する交換カートリッジを設けた
   ことを特徴とする請求項４記載の放電衝撃平面破壊装
   置。
6. 【請求項６】押さえ治具の正面に、複数の金属細線が矩
   形状に配置されたことを特徴とする請求項１乃至５のい
   ずれかに記載の放電衝撃平面破壊装置。