JPH1113293A - 破壊方法 - Google Patents

破壊方法

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JPH1113293A
JPH1113293A JP16643697A JP16643697A JPH1113293A JP H1113293 A JPH1113293 A JP H1113293A JP 16643697 A JP16643697 A JP 16643697A JP 16643697 A JP16643697 A JP 16643697A JP H1113293 A JPH1113293 A JP H1113293A
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JP
Japan
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breaking
destroyed
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JP16643697A
Other languages
English (en)
Inventor
Keizo Kazama
慶三 風間
Kyozo Suyama
恭三 須山
Hisaya Yoshioka
尚也 吉岡
Tetsuya Inoue
鉄也 井上
Hiroshige Arai
浩成 荒井
Hidehiko Maehata
英彦 前畑
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.)
Obayashi Corp
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Obayashi Corp
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンデンサに充電蓄積する必要な電気エネル
ギーは経験によって決められるので、コンデンサに充電
蓄積する電気エネルギーの大きさによっては、被破壊物
の破壊が不十分であったり、逆に必要以上の電気エネル
ギーを蓄えてしまうと、破壊は十分に行われるものの不
経済である。 【解決手段】 被破壊物4の強度に基づいて決定される
破砕係数、破壊用孔5の底部から自由面までの距離B、
破壊用孔群20の個数および各破壊用孔群20間の距離
の関係から決定した電気エネルギーをコンデンサに充電
蓄積して被破壊物4を心抜き破壊するのに必要且つ十分
な電気エネルギーで、被破壊物4を確実に且つ経済的に
破壊する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電による衝撃エ
ネルギーを用いて被破壊物を破壊するための破壊方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、放電による衝撃エネルギーを用い
てコンクリート構造物や岩石などの被破壊物を破壊する
破壊装置には、図5および図6に示すものがある。
【0003】この破壊装置1は、破壊プローブ2と電気
エネルギー供給装置3とから構成され、破壊プローブ2
は、図5に示すように、被破壊物4に形成した破壊用孔
5に装着する破壊容器6と、この破壊容器6に装着する
栓部材7に挿通した一対の電極8,8と、これら電極
8,8の先端部間に渡して接続された金属細線10(例
えばCuが用いられる)と、破壊容器6内に充填されて
膨張力を発生させるための水などの破壊用物質11とか
ら構成され、金属細線10が破壊用物質11に浸漬され
ている。
【0004】また、前記電気エネルギー供給装置3は、
図6に示すように、電極8,8の端子8a,8aに接続
された電源装置12と、この電源装置12と一方の端子
8aとの間に直列接続されて電源装置12に蓄積する電
気エネルギー量(充電電圧量)を制御するための充電制
御回路13と、この充電制御回路13と一方の端子8a
との間に接続された放電スイッチ14と、電源装置12
と両端子8a,8aとの間に並列接続されたコンデンサ
15とから構成されている。
【0005】この破壊装置1を用いた破壊方法は、被破
壊物4に破壊用孔5を形成し、この破壊用孔5の所定の
位置に破壊プローブ2を装着するとともに破壊用孔5に
砂などの込め物16を施し、コンデンサ15に、被破壊
物4の破壊に必要なだけの電気エネルギーを充電蓄積
し、この電気エネルギーを、電極8,8を介して金属細
線10に短時間で供給するものである。そうすると、金
属細線10が急激に溶融蒸発するとともに破壊用物質1
1が気化し、その際に発生する膨張力で被破壊物4が破
壊される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記破壊装置1を用い
た破壊方法において、コンデンサ15に充電蓄積する必
要な電気エネルギーは経験によって決められるので、コ
ンデンサ15に充電蓄積する電気エネルギーの大きさに
よっては、被破壊物4の破壊が不十分であったり、逆に
必要以上の電気エネルギーを蓄えてしまうと、破壊は十
分に行われるものの不経済であるといった課題がある。
【0007】そこで本発明は、上記課題を解決し得る破
壊方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、膨張によって被破壊物を破壊させ
る破壊用物質を充填するための破壊用孔を、その底部同
士が接近するよう傾斜させて被破壊物の自由面に対で形
成して破壊用孔群とするとともに、この破壊用孔群を被
破壊物の自由面に複数個並べて形成し、各破壊用孔群の
破壊用孔内の破壊用物質に、電極間を接続した金属細線
を浸漬させ、コンデンサに充電蓄積した電気エネルギー
を、前記電極を介して金属細線に短時間で供給してこれ
を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化さ
せ、その際の膨張力で各破壊用孔間を破壊して心抜きす
るようにした破壊方法であって、被破壊物の破壊時に、
コンデンサに充電蓄積する電気エネルギーW、被破壊物
の強度に基づいて決定される破砕係数C1 、破壊用孔の
底部から自由面までの距離B、破壊用孔群の個数nおよ
び各破壊用孔群間の距離Lの関係が、次式(a) W≧C1 ・( B3/2n) ・〔{L( n−1)/B}+1〕 (a) を満足するよう設定している。
【0009】また、異なる二方向の自由面を有する被破
壊物の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を
破壊する破壊用物質を充填するための破壊用孔を、他方
の自由面から離間させてかつ他方の自由面に沿って複数
個並べて形成し、各破壊用孔内の破壊用物質に、電極間
を接続した金属細線を浸漬させ、コンデンサに充電蓄積
した電気エネルギーを、前記電極を介して金属細線に短
時間で供給してこれを急激に溶融蒸発させることにより
破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で被破壊物の各
破壊用孔から他方の自由面側までを払い出すようにした
破壊方法であって、被破壊物の破壊時に、コンデンサに
充電蓄積する電気エネルギーW、被破壊物の強度に基づ
いて決定される破砕係数C2 、破壊用孔から他方の自由
面までの距離B、破壊用孔間の距離Dおよび破壊用孔の
深さHの関係が、次式(b) W≧C2 ・B・D・H (b) を満足するよう設定している。
【0010】さらに、各破壊用孔に破壊用物質を充填す
る代わりに、破壊容器に破壊用物質を充填し、この破壊
容器を各破壊用孔に挿入するとともに電極間を接続した
金属細線を破壊用物質に浸漬するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、本発明の実施の第一形態
を、図1および図2、図5および図6に基づいて説明す
る。
【0012】なお、本発明の実施の第一形態に係る破壊
方法を実施するための破壊装置1は、図5および図6で
示した従来の構成と同様であるので、その説明を省略す
る。本発明の実施の第一形態に係る破壊方法は、宅地造
成地の岩盤破壊および岩石の小割り作業、あるいはトン
ネルの仕上げ破壊やコンクリート構造物などの被破壊物
4の解体に用いられるもので、図1および図2に示すよ
うに、破壊プローブ2を装着するための破壊用孔5を、
その底部同士が接近するよう傾斜させて被破壊物4の自
由面(上面)に一対で形成してこれを破壊用孔群20と
し、この破壊用孔群20を、所定距離Lだけ離間させて
並べて形成し、これら破壊用孔5に破壊プローブ2を装
着するとともに破壊用孔5に砂などの込め物16を施
す。
【0013】そして、電気エネルギー供給装置3を端子
8a,8aを介して電極8,8に接続し、電気エネルギ
ー供給装置3に設けた充電制御回路13によって電源装
置12からコンデンサ15に所定の(被破壊物4の破壊
に必要なだけの電気エネルギー)電気エネルギーWを充
電蓄積する。
【0014】そして、放電スイッチ14をオンし、上記
の電気エネルギーWを、電極8,8を介して金属細線1
0に短時間で供給する。そうすると、金属細線10が急
激に溶融蒸発するとともに破壊用物質11が気化し、そ
の際に発生する膨張力で各破壊用孔5間が破壊して心抜
きされる。
【0015】このような被破壊物4の破壊時に、コンデ
ンサ15に充電蓄積する電気エネルギーW(J) 、被破
壊物4の強度f(kgf/cm2) に基づいて決定される破砕
係数C 1 、破壊用孔5の底部から自由面までの距離
(「最小抵抗線」ともいう)B(cm)、破壊用孔群20の
個数nおよび各破壊用孔群20間の距離L(cm)の関係
が、(a)式に対応する次式(1) W=C1 ・( B3/2n) ・〔{L( n−1)/B}+1〕 ・・・(1) を満足するよう設定する。
【0016】なお、上記(1)式は、ハウザーの基本式
に基づくもので、火薬の装薬量を電気エネルギーに置き
換え、爆発係数に相当する破砕係数C1 を、被破壊物4
の強度fとの関係から決定するものである。
【0017】すなわち、破砕係数C1 は、被破壊物4の
強度fと破砕係数C1 の関係を表す図3のグラフ図(一
点鎖線参照)から、次式(2)を満足させるように決定
する。
【0018】C1 ≧1.0 ×10-3・f ・・・(2) 次に具体例を説明すると、一軸圧縮強度1000kgf/cm2
岩盤に対し、条件B=21cm, L=30cm,n=2とした
場合、 C1 ≧1.0 ×10-3・f=1.0 ×10-3×1000=1J/cm3 であるから、C1 =1J/cm3 とすると、 W=C1 ・( B3/2n) ・〔{L( n−1)/B}+1〕 =1×(213/ 2・2) ×〔{30( 2−1)/21}+1〕≒5600J であるから、コンデンサ15の充電電圧8000V として
破壊したら、被破壊物4を円滑に心抜き破壊できた。
【0019】このように本発明の実施の第一形態によれ
ば、被破壊物4の強度fに基づいて決定される破砕係数
1 、破壊用孔5の底部から自由面までの距離B、破壊
用孔群20の個数nおよび各破壊用孔群20間の距離L
の関係から決定した電気エネルギーWをコンデンサ15
に充電蓄積して被破壊物4を心抜き破壊をするようにし
たので、被破壊物4を心抜き破壊するのに必要且つ十分
な電気エネルギーWで、被破壊物4を確実に且つ経済的
に破壊することができる。
【0020】次に、図4〜図6に基づいて本発明の実施
の第二形態を説明する。本発明の実施の第二形態に係る
破壊方法を実施するための破壊装置1は、上記実施の第
一形態で示した構成と同様であるので、その説明を省略
する。
【0021】そして、本発明の実施の第二形態に係る破
壊方法は、異なる二方向の自由面、すなわち水平自由面
4Aと鉛直自由面4Bを有する被破壊物の水平自由面4
Aに、破壊用孔5を、鉛直自由面4Bから離間させてか
つ鉛直自由面4Bに沿って複数個並べて形成するもの
で、各破壊用孔5に破壊プローブ2を装着するとともに
破壊用孔5に砂などの込め物16を施す。
【0022】そして、電気エネルギー供給装置3を端子
8a,8aを介して電極8,8に接続し、電気エネルギ
ー供給装置3に設けた充電制御回路13によって電源装
置12からコンデンサ15に所定の電気エネルギーWを
充電蓄積する。
【0023】次に、放電スイッチ14をオンして、この
電気エネルギーWを、電極8,8を介して金属細線10
に短時間で供給する。そうすると、金属細線10が急激
に溶融蒸発するとともに破壊用物質11が気化し、その
際に発生する膨張力で破壊用孔5と鉛直自由面4B間が
破壊して払い出される。
【0024】このような被破壊物4の破壊時に、コンデ
ンサ15に充電蓄積する電気エネルギーW(J) 、被破
壊物4の強度f(kgf/cm2) に基づいて決定される破砕
係数C 2 、破壊用孔5から鉛直自由面4Bまでの距離
(最小抵抗線)B(cm)、破壊用孔5間の距離Dおよび破
壊用孔の深さHの関係が、式(b)に対応する次式
(3) W=C2 ・B・D・H ・・・(3) を満足するよう設定する。
【0025】なお、破砕係数C2 は、破砕係数C2 と被
破壊物4の強度fとの関係を表す図3のグラフ図(実線
参照)から、次式(4)を満足させるように決定する。 C2 ≧0.3 ×10-3・f ・・・(4) 次に具体例を説明すると、一軸圧縮強度1000kgf/cm2
岩盤に対し、条件B=30cm, D=30cm, H=30cmとし
た場合、 C2 ≧0.3 ×10-3・f=0.3 ×10-3×1000=0.3J/cm3 であるから、C2 =0.3J/cm3とすると、 W=C2 ・B・D・H=0.3 ×30×30×30=8100J であるから、コンデンサ15の充電電圧8000V として
破壊したら、被破壊物4を円滑に払い出し破壊できた。
【0026】このように、本発明の実施の第二形態によ
れば、被破壊物4の強度fに基づいて決定される破砕係
数C2 、破壊用孔5から鉛直自由面4Bまでの距離B、
破壊用孔間の距離Dおよび破壊用孔5の深さHの関係か
ら決定した電気エネルギーWをコンデンサ15に充電蓄
積して被破壊物4を払い出し破壊するようにしたので、
被破壊物4を払い出し破壊するのに必要且つ十分な電気
エネルギーWで、被破壊物4を確実に且つ経済的に破壊
することができる。
【0027】なお、上記各実施の形態では、破壊用孔5
に破壊プローブ2を装着して被破壊物4を破壊するよう
にしたが、これに限定されるものでなく、破壊用物質1
1を破壊用孔5に直接充填し、電極8,8間に接続され
た金属細線10を破壊用物質11に浸漬させ、この金属
細線10に対して電気エネルギーを供給して被破壊物4
を破壊するようにするようにしてもよく、この場合も上
記各実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、被破壊物の破壊時に、被破壊物の強度に基づいて決
定される破砕係数、破壊用孔の底部から自由面までの距
離、破壊用孔群の個数および各破壊用孔群間の距離の関
係から、コンデンサに充電蓄積する電気エネルギーを設
定して心抜き破壊するので、被破壊物を確実に且つ経済
的に破壊することができる。
【0029】あるいは、被破壊物の破壊時に、被破壊物
の強度に基づいて決定される破砕係数、破壊用孔から他
方の自由面までの距離、破壊用孔間の距離および破壊用
孔の深さの関係から、コンデンサに充電蓄積する電気エ
ネルギーを設定して払い出し破壊するので、被破壊物を
確実に且つ経済的に破壊することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第一形態を示す破壊方法を実施
するための破壊プローブを破壊用孔に装着した状態の断
面図である。
【図2】同じく平面図である。
【図3】同じく被破壊物の強度と破砕係数との関係を示
すグラフ図である。
【図4】本発明の実施の第二形態を示す破壊方法を実施
するための斜視図である。
【図5】破壊プローブの構成を示す断面図である。
【図6】破壊装置の全体構成図である。
【符号の説明】
1 破壊装置 2 破壊プローブ 3 電気エネルギー供給装置 4 被破壊物 4A 水平自由面 4B 鉛直自由面 5 破壊用孔 11 破壊用物質 12 電源装置 13 充電制御回路 14 放電スイッチ 15 コンデンサ 20 破壊用孔群
フロントページの続き (72)発明者 須山 恭三 東京都千代田区神田司町2丁目3番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 吉岡 尚也 東京都千代田区神田司町2丁目3番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 井上 鉄也 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 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 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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 膨張によって被破壊物を破壊させる破壊
    用物質を充填するための破壊用孔を、その底部同士が接
    近するよう傾斜させて被破壊物の自由面に対で形成して
    破壊用孔群とするとともに、この破壊用孔群を被破壊物
    の自由面に複数個並べて形成し、各破壊用孔群の破壊用
    孔内の破壊用物質に、電極間に接続された金属細線を浸
    漬させ、コンデンサに充電蓄積した電気エネルギーを、
    前記電極を介して金属細線に短時間で供給してこれを急
    激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化させ、
    その際の膨張力で各破壊用孔間を破壊して心抜きするよ
    うにした破壊方法であって、被破壊物の破壊時に、コン
    デンサに充電蓄積する電気エネルギーW、被破壊物の強
    度に基づいて決定される破砕係数C1 、破壊用孔の底部
    から自由面までの距離B、破壊用孔群の個数nおよび各
    破壊用孔群間の距離Lの関係が、次式(a) W≧C1 ・( B3/2n) ・〔{L( n−1)/B}+1〕 (a) を満足するよう設定することを特徴とする破壊方法。
  2. 【請求項2】 異なる二方向の自由面を有する被破壊物
    の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を破壊
    する破壊用物質を充填するための破壊用孔を、他方の自
    由面から離間させてかつ他方の自由面に沿って複数個並
    べて形成し、各破壊用孔内の破壊用物質に、電極間に接
    続された金属細線を浸漬させ、コンデンサに充電蓄積し
    た電気エネルギーを、前記電極を介して金属細線に短時
    間で供給してこれを急激に溶融蒸発させることにより破
    壊用物質を気化させ、その際の膨張力で被破壊物の各破
    壊用孔から他方の自由面側までを払い出すようにした破
    壊方法であって、被破壊物の破壊時に、コンデンサに充
    電蓄積する電気エネルギーW、被破壊物の強度に基づい
    て決定される破砕係数C2 、破壊用孔から他方の自由面
    までの距離B、破壊用孔間の距離Dおよび破壊用孔の深
    さHの関係が、次式(b) W≧C2 ・B・D・H (b) を満足するよう設定することを特徴とする破壊方法。
  3. 【請求項3】 各破壊用孔に破壊用物質を充填する代わ
    りに、破壊容器に破壊用物質を充填し、この破壊容器を
    各破壊用孔に挿入するとともに電極間に接続された金属
    細線を破壊用物質に浸漬することを特徴とする請求項1
    または請求項2記載の破壊方法。
JP16643697A 1997-06-24 1997-06-24 破壊方法 Pending JPH1113293A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002089167A (ja) * 2000-09-21 2002-03-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 破砕方法
JP2008231677A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Kumagai Gumi Co Ltd 坑口形成方法
WO2015108098A1 (ja) * 2014-01-20 2015-07-23 鹿島建設株式会社 解体方法
JP2015137454A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 鹿島建設株式会社 解体方法

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