JPH10331448A - 放電衝撃破壊方法およびこの破壊方法に使用される保持部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】放電衝撃破壊を行う際に、その準備作業を容易
に行い得る放電衝撃破壊方法を提供する。 【解決手段】金属細線４に電気エネルギーを短時間に供
給することにより、金属細線４を一気に溶融・気化させ
て被破壊物５を破壊する放電衝撃破壊方法であって、金
属細線４を保持部材６の表面部に形成された溝部６ａに
保持させるとともに、この保持部材６により保持された
金属細線４を被破壊物５の破壊部表面に配置して破壊を
行う際に、金属細線４が保持された表面部と被破壊物５
の破壊部表面との間に液体１１を充填させる方法であ
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、高電圧の放電エネ
ルギーを用いて、コンクリート、岩盤などの被破壊物を
破壊する放電衝撃破壊方法およびこの破壊方法に使用さ
れる金属細線の保持部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート、岩盤などの被破壊
物を破壊するものとして、ダイナマイトがあるが、取り
扱い等の点で危険性がある。

【０００３】この危険性を除去するものとして、最近、
放電エネルギーを使用した放電衝撃破壊装置が提案され
ている。この放電衝撃破壊装置は、筒状容器内に金属細
線を挿入しておき、この金属細線に、高電圧でコンデン
サに充電された電気エネルギーを短時間に供給し、すな
わち放電を行わせて、金属細線を一気に溶融・気化さ
せ、そのときの体積膨張力により被破壊物を破壊するも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような放電衝
撃破壊装置によると、その使用方法は、ダイナマイトを
使用する場合と同様に、筒状容器内に金属細線を挿入す
るとともに、被破壊物に筒状容器を挿入する穴を掘削し
なければならず、その準備作業が非常に面倒であるとい
う問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、放電衝撃破壊を行う際
に、その準備作業を容易に行い得る放電衝撃破壊方法お
よび放電衝撃破壊装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の放電衝撃破壊方法は、金属細線に電気エネ
ルギーを短時間に供給することにより、金属細線を一気
に溶融・気化させて被破壊物を破壊する放電衝撃破壊方
法であって、上記金属細線を保持部材の表面部に形成さ
れた溝部に保持させるとともに、この保持部材により保
持された金属細線を被破壊物の破壊部表面に配置して破
壊を行う際に、金属細線が保持された表面部と被破壊物
の破壊部表面との間に液体、半固形状物質または固形状
物質を供給させる方法である。

【０００７】また、本発明の他の放電衝撃破壊方法は、
上記放電衝撃破壊方法において、被破壊物にクラックが
ある場合に、少なくともこのクラック内に液体を充填さ
せて、放電衝撃破壊を行う方法である。

【０００８】また、本発明の放電衝撃破壊方法に使用さ
れる保持部材は、金属細線に電気エネルギーを短時間に
供給することにより、金属細線を一気に溶融・気化させ
て被破壊物を破壊するための放電衝撃破壊装置における
上記金属細線の保持部材であって、被破壊物に対向する
表面部に、金属細線を案内し得る溝部を形成したもので
ある。

【０００９】さらに、本発明の放電衝撃破壊方法に使用
される他の保持部材は、金属細線に電気エネルギーを短
時間に供給することにより、金属細線を一気に溶融・気
化させて被破壊物を破壊する放電衝撃破壊方法に使用さ
れる上記金属細線の保持部材であって、被破壊物に対向
する表面部に、金属細線を案内し得る溝部を形成すると
ともに、この表面部に液体または半固形状物質を充満さ
せ得る凹部を形成したものである。

【００１０】上記放電衝撃破壊方法によると、保持部材
に形成された溝部内に放電を行わせる金属細線を配置さ
せるとともに、この溝部を被破壊物の破壊部表面に配置
しまたは押し付けて、放電破壊を行うようにしたので、
被破壊物に金属細線が配置された筒状容器を挿入するた
めの穴を掘削するなどの準備作業が不要となる。

【００１１】また、他の放電衝撃破壊方法によると、被
破壊物にクラックがある場合、このクラック内に液体を
充填させて放電破壊を行うようにしているので、クラッ
クの内部から確実に破壊を進行させることができる。

【００１２】さらに、本発明の保持部材の構成による
と、被破壊物に対向する表面部に、金属細線を案内し得
る溝部を形成するとともに液体、半固形状物質などの破
壊用物質を充満させ得る凹部を形成したので、十分な破
壊力が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
における放電衝撃破壊方法を、図面に基づき説明する。

【００１４】まず、本発明に係る放電衝撃破壊方法に使
用される放電衝撃破壊装置の概略構成について説明す
る。図１および図２に示すように、この放電衝撃破壊装
置１は、高電圧の電気エネルギーを蓄える充電器例えば
コンデンサに充電を行うための充電回路(図示せず)と、
上記コンデンサに電気配線２および一対の電極棒３を介
して接続された金属細線［例えば、銅（Ｃｕ）が使用さ
れる］４と、この金属細線４を被破壊物５の破壊部の表
面に保持させる保持部材６とから構成され、さらにこの
保持部材６における被破壊物５の破壊部に対向する表面
部（下面部）には、上記電極棒（電極部材）３および金
属細線４を挿入し得る逆Ｖ字形状の溝部６ａが形成され
ている。

【００１５】次に、上記放電衝撃破壊装置１を用いて、
例えば岩盤などのように表面に凹凸部がある被破壊物５
を破壊する方法について説明する。まず、被破壊物５の
破壊部である凹凸部の表面の所定範囲に亘って、例えば
水などの液体１１を供給し、そして図２に示すように、
金属細線４が溝部６ａ内にセットされた保持部材６を、
被破壊物５の破壊部上に載置して押圧する（押圧しなく
ても、殆ど隙間ができないように載置させてもよい）。
すると、液体の表面張力により、保持部材６の表面と被
破壊物５の凹凸部との間に、液体１１が隙間なく充満さ
れた状態となる。

【００１６】そして、この状態で、金属細線４に電気配
線２および電極棒３を介して、コンデンサから高電圧の
電気エネルギー（放電エネルギー）を短時間にて供給す
れば、金属細線４が一気に溶融・気化し、そのときの体
積膨張力および液体の気化膨張力により、被破壊物５の
表面が所定範囲に亘って破壊される。

【００１７】このように、溝部６ａ内に金属細線４が配
置された保持部材６を被破壊物５の表面に押圧して破壊
を行うようにしたので、被破壊物５に穴を掘削するなど
の準備作業が不必要となり、破壊作業が容易となる。

【００１８】ところで、上記第１の実施の形態において
は、被破壊物の破壊部の表面に保持部材の表面を載置し
て押圧するように説明したが、図３に示すように、被破
壊物５と保持部材６の表面との間に、破壊力を制御する
ために所定の隙間を設けて破壊を行う場合、その隙間部
分には、液体供給管１２により連続して液体１１が供給
される。この場合、第１の実施の形態で説明した効果の
他に、破壊時に粉塵が発生するのを防止し得るという効
果を有する。

【００１９】さらに、上記説明においては、被破壊物と
保持部材との隙間部分に液体を供給するのに、隙間の側
方から供給するように説明したが、例えば図４に示すよ
うに、保持部材６自体に、破壊部に対向する表面部に開
口する貫通穴６ｂを複数個所で形成し、この貫通穴６ｂ
から液体または半固形状物質１３を供給するようにして
もよい。なお、この場合、図５に示すように、貫通穴６
ｂから破壊部と保持部材６との隙間に液体または半固形
状物質１３が供給された後、保持部材６自体が破壊部に
押し付けられて、破壊が行われる。

【００２０】なお、上記説明において、半固形状物質と
しては、例えばモルタル、泥、シリコン、ゼリーなどの
破壊用物質が使用され、この半固形状物質すなわち破壊
用物質は、金属細線４の溶融・気化時に、その体積膨張
力を伝達するためのもので、圧力伝達物質ともいう。勿
論、破壊用物質として、液体および半固形状物質の他に
固形状物質も使用することができる。

【００２１】この破壊方法においても、上記第１の実施
の形態と同様の効果の他に、破壊用物質による金属細線
の体積膨張力を、所定の範囲に亘って、効率よく伝達さ
せることができる。

【００２２】次に、本発明の第２の実施の形態における
放電衝撃破壊方法を、図面に基づき説明する。まず、本
第２の実施の形態に係る放電衝撃破壊方法に使用される
放電衝撃破壊装置の概略構成について説明する。

【００２３】図６および図７に示すように、第１の実施
の形態と同様に、この放電衝撃破壊装置２１は、高電圧
の電気エネルギーを蓄える充電器例えばコンデンサに充
電を行うための充電回路(図示せず)と、上記コンデンサ
に電気配線２２および一対の電極棒（電極部材）２３を
介して接続された金属細線［例えば、銅（Ｃｕ）が使用
される］２４と、この金属細線２４を被破壊物２５の破
壊部の表面に保持させる保持部材２６とから構成されて
いる。

【００２４】そして、上記保持部材２６における被破壊
物２５の破壊部に対向する表面部に、上記電極棒２３お
よび金属細線２４を挿入し得る逆Ｖ字形状の溝部２６ａ
が形成されたものである。

【００２５】次に、上記放電衝撃破壊装置２１を用い
て、被破壊物例えばコンクリート２５でかつクラック
（亀裂）２５ａが入っている破壊部の破壊方法について
説明する。

【００２６】まず、クラック２５ａが入っている個所を
中心にして、金属細線２４の溶融・気化時に、その体積
膨張力を伝達するための破壊用物質（圧力伝達物質）と
して液体（例えば、水が使用される）３１を供給する。
このとき、液体３１はクラック２５ａ内にも、奥深く浸
入する。

【００２７】次に、図６および図７に示すように、上述
した金属細線２４が溝部２６ａ内にセットされた保持部
材２６を、コンクリート２５の破壊部上に載置する。こ
のとき、保持部材２６の表面部とコンクリート２５の破
壊部との間およびクラック２５ａ内には、破壊用物質で
ある液体が充満された状態となっている。

【００２８】そして、この状態で、金属細線２４に、電
気配線２２および電極棒２３を介して、コンデンサから
高電圧の電気エネルギー（放電エネルギー）を短時間に
て供給すれば、金属細線２４が一気に溶融・気化し、そ
のときの体積膨張力および液体の気化膨張力により、コ
ンクリート２５の破壊部が所定範囲に亘って破壊され
る。このとき、クラック２５ａ内にも、破壊用物質であ
る液体が奥深く浸入しているため、クラック２５ａ内に
おいても液体の気化膨張力が発生し、したがってコンク
リート２５ａの表面部分だけではなく、クラック２５ａ
の内部からも破壊が行われるため、図８の矢印ａにて示
すように、非常に大きい破壊力（破壊効果）が得られ
る。

【００２９】すなわち、保持部材２６の表面に形成され
た溝部２６ａ内に金属細線２４を配置するとともに、こ
の溝部２６ａを被破壊物の表面に押圧して破壊を行うこ
とができ、したがって被破壊物に穴を掘削するなどの準
備作業が不必要となるので、破壊作業が容易となる。

【００３０】ところで、上記第２の実施の形態において
は、被破壊物の破壊部の表面に保持部材の表面を載置す
るように説明したが、図９に示すように、被破壊物２５
と保持部材２６との間に、破壊力を制御するための隙間
を設けた場合には、その隙間部分に、液体供給管３２に
より、連続して液体３１が供給される。この場合、第２
の実施の形態と同様の効果の他に、破壊時に粉塵が発生
するのを防止し得るという効果が得られる。

【００３１】さらに、上記第２の実施の形態において
は、破壊用物質として液体を使用した場合について説明
したが、液体と半固形状物質の両方を使用することもで
きる。この場合、被破壊物のクラック内に、まず水など
の液体を流し込み充填させた後、半固形状物質をその上
方に供給し、そして金属細線を保持した保持部材を、そ
の上方から押圧することによれば、液体をクラック内に
強制的に浸透させることができる。

【００３２】すなわち、保持部材の押圧力により、液体
は確実にクラック内に奥深く浸入するため、金属細線の
溶融・気化時に発生する体積膨張力が、効果的にクラッ
クに作用し、したがって破壊力が一層増大する。

【００３３】次に、本発明の第３の実施の形態として、
上記各実施の形態にて説明した金属細線の保持部材にお
ける他の形態を図面に基づき説明する。上記各実施の形
態にて示した保持部材は、円柱形状の下端面に、金属細
線を案内し得る逆Ｖ字形状の溝部を形成したものである
のに対して、本第３の実施の形態における保持部材は、
その下面に破壊用物質特に液体および半固形状物質を充
填保持可能な円形状凹部を設けたものである。

【００３４】すなわち、図１０および図１１に示すよう
に、この保持部材４１は、円柱形状の本体部４２の下部
周囲からスカート部（周縁部）４３が突設されてその下
端面に円形状凹部４４が形成されるとともに、このスカ
ート部４３の複数個所には、破壊用物質を上記凹部４４
内に供給するための切欠部４３ａが複数個形成されたも
のである。勿論、本体部４２の下面には、金属細線およ
び電極棒を案内し得る逆Ｖ字形状の溝部４２ａも形成さ
れている。この保持部材４１を使用して、放電衝撃破壊
を行う場合、図１１に示すように、金属細線５１が保持
された保持部材４１を、被破壊物５２の破壊部表面に載
置した後、例えば液体供給管５３により、スカート部４
３の切欠部４３ａから凹状部４４内に液体（または半固
形状物質）５４を連続供給して放電を行なえばよい。

【００３５】この保持部材４１の構成によると、被破壊
物５２と保持部材４１との間に、破壊力を制御するため
に隙間を設けた場合、充填する液体５４の量を少なくす
ることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明の放電衝撃破壊方
法および保持部材の構成によると、保持部材に形成され
た溝部内に放電を行わせる金属細線を配置させるととも
に、この溝部を被破壊物の破壊部表面に押し付けて、放
電破壊を行うようにしたので、被破壊物に金属細線が配
置された筒状容器を挿入するための穴を掘削するなどの
準備作業が不必要となり、したがって破壊作業を短時間
でかつ容易に行うことができる。

【００３７】また、被破壊物にクラックがある場合、こ
のクラック内に液体を充填させて放電破壊を行うように
しているので、クラックの内部から確実に破壊を進行さ
せることができる。

【００３８】さらに、保持部材の被破壊物に対向する表
面部に、金属細線を案内し得る溝部を形成するとともに
液体、半固形状物質などの破壊用物質を充満させ得る凹
部を形成したので、十分な破壊力を得ることができると
ともに、破壊力の制御も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における放電衝撃破
壊方法を示す要部断面図である。

【図２】図１の一部切欠Ａ−Ａ矢視図である。

【図３】同第１の実施の形態の変形例における放電衝撃
破壊方法を示す図１のＡ−Ａ矢視相当図である。

【図４】同第１の実施の形態の他の変形例における放電
衝撃破壊方法を示す断面図である。

【図５】同他の変形例における放電衝撃破壊方法を説明
する断面図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態における放電衝撃破
壊方法を示す要部断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ矢視図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態における放電衝撃破
壊方法の作用を示す要部断面図である。

【図９】同第２の実施の形態の放電衝撃破壊方法の変形
例を示す要部断面図である。

【図１０】本発明の放電衝撃破壊方法に使用される保持
部材の底部の斜視図である。

【図１１】同保持部材を使用した放電衝撃破壊方法を示
す側面図である。

【符号の説明】

１ 放電衝撃破壊装置 ４ 金属細線 ５ 被破壊物 ６ 保持部材 ６ａ 溝部 １１ 液体 １３ 半固形状物質 ２１ 放電衝撃破壊装置 ２４ 金属細線 ２５ 被破壊物 ２６ 保持部材 ２６ａ 溝部 ３１ 液体 ４１ 保持部材 ４２ 本体部 ４２ａ 溝部 ４３ スカート部 ４３ａ 切欠部 ４４ 凹部 ５１ 金属細線 ５２ 被破壊物 ５４ 液体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前畑 英彦 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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属細線に電気エネルギーを短時間に供給
   することにより、金属細線を一気に溶融・気化させて被
   破壊物を破壊する放電衝撃破壊方法であって、上記金属
   細線を保持部材の表面部に形成された溝部に保持させる
   とともに、この保持部材により保持された金属細線を被
   破壊物の破壊部表面に配置して破壊を行う際に、金属細
   線が保持された表面部と被破壊物の破壊部表面との間に
   液体、半固形状物質または固形状物質を供給させること
   を特徴とする放電衝撃破壊方法。
2. 【請求項２】被破壊物の破壊部にクラックがある場合
   に、このクラックに液体を充填させることを特徴とする
   請求項１記載の放電衝撃破壊方法。
3. 【請求項３】被破壊物の破壊部にクラックがある場合
   に、このクラックに液体を充填した後、半固形状物質を
   供給することを特徴とする請求項１記載の放電衝撃破壊
   方法。
4. 【請求項４】金属細線に電気エネルギーを短時間に供給
   することにより、金属細線を一気に溶融・気化させて被
   破壊物を破壊する放電衝撃破壊方法に使用される上記金
   属細線の保持部材であって、被破壊物に対向する表面部
   に、金属細線を案内し得る溝部を形成したことを特徴と
   する放電衝撃破壊方法に使用される保持部材。
5. 【請求項５】金属細線に電気エネルギーを短時間に供給
   することにより、金属細線を一気に溶融・気化させて被
   破壊物を破壊する放電衝撃破壊方法に使用される上記金
   属細線の保持部材であって、被破壊物に対向する表面部
   に、金属細線を案内し得る溝部を形成するとともに、こ
   の表面部に液体または半固形状物質を充満させ得る凹部
   を形成したことを特徴とする放電衝撃破壊方法に使用さ
   れる保持部材。