JPH11256977A - 破壊方法 - Google Patents
破壊方法Info
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- JPH11256977A JPH11256977A JP5405598A JP5405598A JPH11256977A JP H11256977 A JPH11256977 A JP H11256977A JP 5405598 A JP5405598 A JP 5405598A JP 5405598 A JP5405598 A JP 5405598A JP H11256977 A JPH11256977 A JP H11256977A
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- F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 雷管には、比較的容易に爆発する火薬が装填
されているので、周辺機器の漏洩電流やサージ、雷など
が発生すると、雷管にこれらの電流が供給されて爆発し
てしまう危険がある。 【解決手段】 金属細線２に対して、コンデンサー１４
に充電した充電エネルギーを短時間で供給して金属細線
２を急激に溶融気化させ、その際の衝撃力によって破壊
容器６を破壊し、この衝撃力と破壊用物質３の気化膨張
力あるいは爆発力で被破壊物４を安全かつ確実に破壊す
る。
されているので、周辺機器の漏洩電流やサージ、雷など
が発生すると、雷管にこれらの電流が供給されて爆発し
てしまう危険がある。 【解決手段】 金属細線２に対して、コンデンサー１４
に充電した充電エネルギーを短時間で供給して金属細線
２を急激に溶融気化させ、その際の衝撃力によって破壊
容器６を破壊し、この衝撃力と破壊用物質３の気化膨張
力あるいは爆発力で被破壊物４を安全かつ確実に破壊す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気エネルギーを
溶融気化物質（例えば金属細線）に短時間で供給するこ
とによりこれを溶融気化させ、その溶融気化に伴う過程
の現象（例えば衝撃力）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ようにした破壊方法に関
する。
溶融気化物質（例えば金属細線）に短時間で供給するこ
とによりこれを溶融気化させ、その溶融気化に伴う過程
の現象（例えば衝撃力）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ようにした破壊方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、コンクリート構造物や岩盤など
の被破壊物を破壊するための破壊装置には、ダイナマイ
トを用いる方法がある。
の被破壊物を破壊するための破壊装置には、ダイナマイ
トを用いる方法がある。
【０００３】ところで、ダイナマイトは安全性を確保す
るために鈍感な火薬を用いて多少の衝撃力が加わって
も、あるいは引火によっても容易には爆発しないよう構
成している。このため、ダイナマイトを爆発させる手段
としての雷管には、内部に容易に爆発する火薬を充填し
ており、火や電気的火花によりこの火薬を爆発させ、こ
の衝撃によってダイナマイト側の火薬を爆発させるよう
にしている。
るために鈍感な火薬を用いて多少の衝撃力が加わって
も、あるいは引火によっても容易には爆発しないよう構
成している。このため、ダイナマイトを爆発させる手段
としての雷管には、内部に容易に爆発する火薬を充填し
ており、火や電気的火花によりこの火薬を爆発させ、こ
の衝撃によってダイナマイト側の火薬を爆発させるよう
にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、雷管に
は、比較的容易に爆発する火薬が装填されているので、
周辺機器の漏洩電流やサージ、雷などが発生すると、雷
管にこれらの電流が供給されて爆発してしまう危険があ
った。
は、比較的容易に爆発する火薬が装填されているので、
周辺機器の漏洩電流やサージ、雷などが発生すると、雷
管にこれらの電流が供給されて爆発してしまう危険があ
った。
【０００５】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。
壊方法の提供を目的とする。
【０００６】
【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、被破壊物に装着する破壊容器内に
挿入した溶融気化物質に対して、コンデンサーから所定
量の電気エネルギーを供給することにより溶融気化物質
を急激に溶融気化させ、溶融気化物質が溶融気化するの
に伴う現象を用いて溶融気化物質の周囲に設けた膨張力
伝達用の破壊用物質を体積膨張させて被破壊物を破壊す
るようにし、溶融気化物質が溶融気化する際に発生する
衝撃力Ｆ、破壊容器の平均半径ｒ、破壊容器の肉圧ｔ、
破壊容器の引張強度σの関係を、Ｆ・ｒ／ｔ≧σを満足
するよう設定した。
決するための手段は、被破壊物に装着する破壊容器内に
挿入した溶融気化物質に対して、コンデンサーから所定
量の電気エネルギーを供給することにより溶融気化物質
を急激に溶融気化させ、溶融気化物質が溶融気化するの
に伴う現象を用いて溶融気化物質の周囲に設けた膨張力
伝達用の破壊用物質を体積膨張させて被破壊物を破壊す
るようにし、溶融気化物質が溶融気化する際に発生する
衝撃力Ｆ、破壊容器の平均半径ｒ、破壊容器の肉圧ｔ、
破壊容器の引張強度σの関係を、Ｆ・ｒ／ｔ≧σを満足
するよう設定した。
【０００７】また、膨張力伝達用の破壊用物質を体積膨
張させて被破壊物を破壊する代わりに、爆発性の破壊用
物質を用い、この爆発性の破壊用物質の爆発力を用いて
被破壊物を破壊するようにした。
張させて被破壊物を破壊する代わりに、爆発性の破壊用
物質を用い、この爆発性の破壊用物質の爆発力を用いて
被破壊物を破壊するようにした。
【０００８】これにより、溶融気化物質の膨張に伴う衝
撃力のみで破壊容器が破壊され、溶融気化物質が溶融気
化するのに伴う現象で、破壊用物質も急激に体積膨張あ
るいは爆発するとともにこの破壊用物質が被破壊物に発
生している亀裂に入り込んでこれを押し拡げ、溶融気化
物質の膨張力および破壊用物質の膨張力あるいは爆発力
でもって被破壊物を確実に破壊、あるいは脆弱化させる
ことができる。
撃力のみで破壊容器が破壊され、溶融気化物質が溶融気
化するのに伴う現象で、破壊用物質も急激に体積膨張あ
るいは爆発するとともにこの破壊用物質が被破壊物に発
生している亀裂に入り込んでこれを押し拡げ、溶融気化
物質の膨張力および破壊用物質の膨張力あるいは爆発力
でもって被破壊物を確実に破壊、あるいは脆弱化させる
ことができる。
【０００９】また、周辺機器の漏洩電流などが発生した
としても、溶融気化物質が溶融気化するだけの電気エネ
ルギーが供給されない限り破壊用物質が体積膨張あるい
は爆発しないので、装置の取り扱いに際しての安全性が
著しく向上する。
としても、溶融気化物質が溶融気化するだけの電気エネ
ルギーが供給されない限り破壊用物質が体積膨張あるい
は爆発しないので、装置の取り扱いに際しての安全性が
著しく向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
被破壊物の破壊方法を説明する。まず、本発明の実施の
形態に係る破壊方法を実施するための破壊装置を、図１
の全体構成図に基づいて説明する。
被破壊物の破壊方法を説明する。まず、本発明の実施の
形態に係る破壊方法を実施するための破壊装置を、図１
の全体構成図に基づいて説明する。
【００１１】この破壊装置１は、破壊プローブＡと、エ
ネルギー供給回路Ｂとから構成され、破壊プローブＡ
は、被破壊物４に形成した装着孔５に装着する破壊容器
６と、この破壊容器６の縮径した開放部に螺合する蓋部
材７に対で挿通した電極８と、破壊容器６内で電極８の
先端部同士を接続する金属細線（溶融気化物質の一例
で、例えば銅：Ｃｕからなる）２と、破壊容器６内に充
填された圧力伝達用の破壊用物質（水などの安定性物質
や、ニトロメタンなどの爆発性物質あるいは可燃性物質
が用いられる）３とから構成されている。
ネルギー供給回路Ｂとから構成され、破壊プローブＡ
は、被破壊物４に形成した装着孔５に装着する破壊容器
６と、この破壊容器６の縮径した開放部に螺合する蓋部
材７に対で挿通した電極８と、破壊容器６内で電極８の
先端部同士を接続する金属細線（溶融気化物質の一例
で、例えば銅：Ｃｕからなる）２と、破壊容器６内に充
填された圧力伝達用の破壊用物質（水などの安定性物質
や、ニトロメタンなどの爆発性物質あるいは可燃性物質
が用いられる）３とから構成されている。
【００１２】前記エネルギー供給回路Ｂは、各電極８の
端子８ａに接続された電源装置１１と、この電源装置１
１と一方の端子８ａとの間に直列接続されて、電源装置
１１と両端子８ａとの間に並列接続されたコンデンサー
１４に対し所定量の電気エネルギーを蓄積するよう制御
するための充電制御回路１２と、この充電制御回路１２
と一方の端子８ａとの間に接続された放電スイッチ１３
とから構成されている。
端子８ａに接続された電源装置１１と、この電源装置１
１と一方の端子８ａとの間に直列接続されて、電源装置
１１と両端子８ａとの間に並列接続されたコンデンサー
１４に対し所定量の電気エネルギーを蓄積するよう制御
するための充電制御回路１２と、この充電制御回路１２
と一方の端子８ａとの間に接続された放電スイッチ１３
とから構成されている。
【００１３】次に、上記構成の破壊装置１を用いて被破
壊物４を破壊する方法を説明する。例えば、破壊用物質
３として水などの安定性物質を用いて破壊プローブＡを
製作し、これを被破壊物４に形成した装着孔５に装着す
る。そして、各電極８に導線１０を介してエネルギー供
給回路Ｂを接続する。また、一方で充電制御回路１２に
よってコンデンサー１４に対し金属細線２が溶融気化す
るのに必要な所定量の電気エネルギーを蓄積する。
壊物４を破壊する方法を説明する。例えば、破壊用物質
３として水などの安定性物質を用いて破壊プローブＡを
製作し、これを被破壊物４に形成した装着孔５に装着す
る。そして、各電極８に導線１０を介してエネルギー供
給回路Ｂを接続する。また、一方で充電制御回路１２に
よってコンデンサー１４に対し金属細線２が溶融気化す
るのに必要な所定量の電気エネルギーを蓄積する。
【００１４】その後、放電スイッチ１３をオンすると、
電極８を介してコンデンサー１４から金属細線２に電気
エネルギーが供給されてこれが溶融気化して急激に体積
膨張し、この体積膨張に伴う衝撃力によって、破壊容器
６が破壊されるとともに被破壊物４が部分的に破壊した
りあるいは亀裂が発生し、一方で、金属細線２が溶融気
化するのに伴う現象、すなわち、放電、火花、発熱、体
積膨張に伴う衝撃力などで、破壊用物質３も急激に体積
膨張（蒸発）するとともにこの破壊用物質３に金属細線
２が溶融気化する際の膨張力が伝達され、破壊用物質３
が被破壊物４に発生している亀裂に入り込んでこれを押
し拡げる。このように、金属細線２および破壊用物質３
の膨張に伴う衝撃力でもって被破壊物４が破壊容器６と
ともに破壊され、あるいは被破壊物４が脆弱化する。
電極８を介してコンデンサー１４から金属細線２に電気
エネルギーが供給されてこれが溶融気化して急激に体積
膨張し、この体積膨張に伴う衝撃力によって、破壊容器
６が破壊されるとともに被破壊物４が部分的に破壊した
りあるいは亀裂が発生し、一方で、金属細線２が溶融気
化するのに伴う現象、すなわち、放電、火花、発熱、体
積膨張に伴う衝撃力などで、破壊用物質３も急激に体積
膨張（蒸発）するとともにこの破壊用物質３に金属細線
２が溶融気化する際の膨張力が伝達され、破壊用物質３
が被破壊物４に発生している亀裂に入り込んでこれを押
し拡げる。このように、金属細線２および破壊用物質３
の膨張に伴う衝撃力でもって被破壊物４が破壊容器６と
ともに破壊され、あるいは被破壊物４が脆弱化する。
【００１５】また、破壊用物質３としてニトロメタンな
どの爆発性物質を用いる場合、コンデンサー１４に電気
エネルギーを蓄積して放電スイッチ１３をオンすると、
電極８を介してコンデンサー１４から金属細線２に電気
エネルギーが供給されてこれが溶融気化して急激に体積
膨張し、この体積膨張に伴う衝撃力で破壊容器６が破壊
されるとともに被破壊物４が部分的に破壊したりあるい
は亀裂が発生し、一方で、金属細線２が溶融気化するの
に伴う現象、すなわち、放電、火花、発熱、体積膨張に
伴う衝撃力などで破壊用物質３が爆発して亀裂を押し拡
げる。このように、金属細線２が溶融気化して急激に体
積膨張した際の衝撃力および破壊用物質３の爆発力でも
って被破壊物４が破壊され、あるいは脆弱化する。
どの爆発性物質を用いる場合、コンデンサー１４に電気
エネルギーを蓄積して放電スイッチ１３をオンすると、
電極８を介してコンデンサー１４から金属細線２に電気
エネルギーが供給されてこれが溶融気化して急激に体積
膨張し、この体積膨張に伴う衝撃力で破壊容器６が破壊
されるとともに被破壊物４が部分的に破壊したりあるい
は亀裂が発生し、一方で、金属細線２が溶融気化するの
に伴う現象、すなわち、放電、火花、発熱、体積膨張に
伴う衝撃力などで破壊用物質３が爆発して亀裂を押し拡
げる。このように、金属細線２が溶融気化して急激に体
積膨張した際の衝撃力および破壊用物質３の爆発力でも
って被破壊物４が破壊され、あるいは脆弱化する。
【００１６】上記のようにして被破壊物４を破壊しある
いは脆弱化するものであるが、被破壊物４を破壊するだ
けの衝撃力を被破壊物４に付与するためには、破壊容器
６が破壊される必要がある。そこで、本発明の実施の形
態では、金属細線２の膨張に伴う衝撃力のみで破壊容器
６を破壊するよう設定した。
いは脆弱化するものであるが、被破壊物４を破壊するだ
けの衝撃力を被破壊物４に付与するためには、破壊容器
６が破壊される必要がある。そこで、本発明の実施の形
態では、金属細線２の膨張に伴う衝撃力のみで破壊容器
６を破壊するよう設定した。
【００１７】ところで、金属細線２の膨張に伴う衝撃力
は、図２および図３に示すように、金属細線２の中心、
即ち放電点ｎを中心として、球状に全方向に伝播する。
被破壊物４の破壊は、放電点ｎからの距離が最も近い点
が受ける衝撃力Ｐによって起こるものとした場合、図の
Ｑ１，Ｑ２点に働く円周応力σcは、破壊容器６の内径
を２・ｒ、肉圧をｔとすると、σc＝Ｐ・ｒ／ｔ（kg／c
m2)によって求められる。この円周応力σcが、破壊容器
６の材料の引張強度σbよりも大きい値である場合、破
壊容器６は破壊されることになる。
は、図２および図３に示すように、金属細線２の中心、
即ち放電点ｎを中心として、球状に全方向に伝播する。
被破壊物４の破壊は、放電点ｎからの距離が最も近い点
が受ける衝撃力Ｐによって起こるものとした場合、図の
Ｑ１，Ｑ２点に働く円周応力σcは、破壊容器６の内径
を２・ｒ、肉圧をｔとすると、σc＝Ｐ・ｒ／ｔ（kg／c
m2)によって求められる。この円周応力σcが、破壊容器
６の材料の引張強度σbよりも大きい値である場合、破
壊容器６は破壊されることになる。
【００１８】例えば、破壊容器６をセラミックから形成
した場合、セラミックの引張強度σbは、1250kg／cm2で
あることから、 Ｐ＞1250・ｔ／ｒ（kg／cm2) （３） で破壊容器６を破壊するための条件を求めることができ
る。
した場合、セラミックの引張強度σbは、1250kg／cm2で
あることから、 Ｐ＞1250・ｔ／ｒ（kg／cm2) （３） で破壊容器６を破壊するための条件を求めることができ
る。
【００１９】破壊容器６をセラミックとし、その内径２
・ｒ＝20mm、肉圧ｔ＝2mmとした場合、上記（３）式よ
り、下記（４）式を得る。 Ｐ＞250kg／cm2 （４） この（４）式を満足するように、Ｐの値を設定すること
により、金属細線２の膨張に伴う衝撃力のみで破壊容器
６を破壊するよう設定できる。
・ｒ＝20mm、肉圧ｔ＝2mmとした場合、上記（３）式よ
り、下記（４）式を得る。 Ｐ＞250kg／cm2 （４） この（４）式を満足するように、Ｐの値を設定すること
により、金属細線２の膨張に伴う衝撃力のみで破壊容器
６を破壊するよう設定できる。
【００２０】次に、Ｐの値を設定する方法を説明する。
上記のようにσc＝Ｐ・ｒ／ｔであるから、Ｐを金属細
線２（溶融気化物質）が溶融気化する際の衝撃力と考え
ると、上記（ａ）式に対応する下記（５）式が成り立
つ。また、下記（６）式が成り立つことが実験的に明ら
かになっている。
上記のようにσc＝Ｐ・ｒ／ｔであるから、Ｐを金属細
線２（溶融気化物質）が溶融気化する際の衝撃力と考え
ると、上記（ａ）式に対応する下記（５）式が成り立
つ。また、下記（６）式が成り立つことが実験的に明ら
かになっている。
【００２１】Ｆ・ｒ／ｔ≧σ （５） Ｆ＝8・Ｗc／ｒ （６） 上記（５）式および（６）式において、Ｗc＝0.5・Ｃ・
Ｖc2であり、Ｆ：金属細線（溶融気化物質）が溶融気化
する際の衝撃力（kgｆ／cm2)、ｒ：破壊容器の平均半径
（cm）、ｔ：破壊容器の肉圧（cm）、σ：破壊容器の引
張強度（kgｆ／cm2)、Ｗc：コンデンサーの充電エネル
ギー（joule）、Ｃ：コンデンサー容量（F）、Ｖc：コ
ンデンサー充電電圧（V）である。また（６）式より、
ＦはＷcに比例し、ｒに反比例することが分かる。ま
た、Ｆ∝１／Ｌの関係が成り立つ。（但し、Ｌ：金属細
線２の放電点からの距離） そして、上記（４）式は、Ｆ＞250kg／cm2でもあるか
ら、この式を満足するＦの値を満足するよう、上記
（６）式を用いて、Ｗcすなわち、ＣおよびＶcを設定す
る。
Ｖc2であり、Ｆ：金属細線（溶融気化物質）が溶融気化
する際の衝撃力（kgｆ／cm2)、ｒ：破壊容器の平均半径
（cm）、ｔ：破壊容器の肉圧（cm）、σ：破壊容器の引
張強度（kgｆ／cm2)、Ｗc：コンデンサーの充電エネル
ギー（joule）、Ｃ：コンデンサー容量（F）、Ｖc：コ
ンデンサー充電電圧（V）である。また（６）式より、
ＦはＷcに比例し、ｒに反比例することが分かる。ま
た、Ｆ∝１／Ｌの関係が成り立つ。（但し、Ｌ：金属細
線２の放電点からの距離） そして、上記（４）式は、Ｆ＞250kg／cm2でもあるか
ら、この式を満足するＦの値を満足するよう、上記
（６）式を用いて、Ｗcすなわち、ＣおよびＶcを設定す
る。
【００２２】図４は、内径２・ｒ＝20mm、肉圧ｔ＝2mm
に形成したセラミック製容器のサンプルを用いて破壊容
器６の破壊試験を行った結果を示し、横軸をコンデンサ
ーの充電エネルギーＷc（joule）とし、縦軸を放電点か
ら平均半径ｒ（この場合10mm）だけ離れた位置での衝撃
力（kgｆ／cm2)としたグラフ図で、コンデンサーの充電
エネルギーが31jouleであるとき、計算上発生する衝撃
力250kgｆ／cm2に対し、実験値もほぼ250kgｆ／cm2とな
り、計算値とほほ一致する結果を得た。なお、図におい
て、○は破壊しなかったデータであり、●は破壊したデ
ータである。
に形成したセラミック製容器のサンプルを用いて破壊容
器６の破壊試験を行った結果を示し、横軸をコンデンサ
ーの充電エネルギーＷc（joule）とし、縦軸を放電点か
ら平均半径ｒ（この場合10mm）だけ離れた位置での衝撃
力（kgｆ／cm2)としたグラフ図で、コンデンサーの充電
エネルギーが31jouleであるとき、計算上発生する衝撃
力250kgｆ／cm2に対し、実験値もほぼ250kgｆ／cm2とな
り、計算値とほほ一致する結果を得た。なお、図におい
て、○は破壊しなかったデータであり、●は破壊したデ
ータである。
【００２３】以下に別の実験例を示す。これは、肉圧を
１mm、半径(平均半径)20mmに形成した塩化ビニル製の破
壊容器６を用い、溶融気化物質を銅製の金属細線２と
し、Ｖc＝3000V、Ｃ＝500μFに設定し、破壊用物質３と
して100gのニトロメタンを用いて、一軸圧縮強度1000kg
f／cm2以上を有した0.5m3の岩石（被破壊物４）を破壊
する実験を行ったものである。
１mm、半径(平均半径)20mmに形成した塩化ビニル製の破
壊容器６を用い、溶融気化物質を銅製の金属細線２と
し、Ｖc＝3000V、Ｃ＝500μFに設定し、破壊用物質３と
して100gのニトロメタンを用いて、一軸圧縮強度1000kg
f／cm2以上を有した0.5m3の岩石（被破壊物４）を破壊
する実験を行ったものである。
【００２４】この実験において、金属細線２が溶融気化
する際の衝撃力のみで破壊容器６が破壊し、100gのダイ
ナマイトを使用した場合とほぼ同程度の破壊性能でもっ
て岩石を破壊することができた。
する際の衝撃力のみで破壊容器６が破壊し、100gのダイ
ナマイトを使用した場合とほぼ同程度の破壊性能でもっ
て岩石を破壊することができた。
【００２５】以上のように、本発明の実施の形態によれ
ば、金属細線２が溶融気化する際の衝撃力Ｆ、破壊容器
６の平均半径ｒ、破壊容器６の肉圧ｔ、破壊容器６の引
張強度σの関係を、 Ｆ・ｒ／ｔ≧σ に設定することにより、金属細線２の膨張に伴う衝撃力
Ｆのみで破壊容器６がまず破壊され、一方で、金属細線
２が溶融気化するのに伴う現象、すなわち、放電、火
花、発熱、体積膨張に伴う衝撃力などで、破壊用物質３
も急激に体積膨張するとともにこの破壊用物質３に金属
細線２が溶融気化する際の膨張力が伝達され、破壊用物
質３が被破壊物４に発生している亀裂に入り込んでこれ
を押し拡げ、金属細線２および破壊用物質３の膨張に伴
う衝撃力でもって被破壊物４を確実に破壊、あるいは脆
弱化させることができる。
ば、金属細線２が溶融気化する際の衝撃力Ｆ、破壊容器
６の平均半径ｒ、破壊容器６の肉圧ｔ、破壊容器６の引
張強度σの関係を、 Ｆ・ｒ／ｔ≧σ に設定することにより、金属細線２の膨張に伴う衝撃力
Ｆのみで破壊容器６がまず破壊され、一方で、金属細線
２が溶融気化するのに伴う現象、すなわち、放電、火
花、発熱、体積膨張に伴う衝撃力などで、破壊用物質３
も急激に体積膨張するとともにこの破壊用物質３に金属
細線２が溶融気化する際の膨張力が伝達され、破壊用物
質３が被破壊物４に発生している亀裂に入り込んでこれ
を押し拡げ、金属細線２および破壊用物質３の膨張に伴
う衝撃力でもって被破壊物４を確実に破壊、あるいは脆
弱化させることができる。
【００２６】また、実験的に、上記（６）式Ｆ＝8・Ｗc
／ｒが分かっているので、必要な衝撃力を得るためのコ
ンデンサー１４の充電エネルギーＷc（コンデンサー容
量Ｃおよびコンデンサー充電電圧Ｖc）を容易に設定で
きる。
／ｒが分かっているので、必要な衝撃力を得るためのコ
ンデンサー１４の充電エネルギーＷc（コンデンサー容
量Ｃおよびコンデンサー充電電圧Ｖc）を容易に設定で
きる。
【００２７】さらに、本発明の実施の形態において、破
壊用物質３としてニトロメタンなどの爆発性物質を用い
る場合では、従来用いていた雷管の代わりに電極８に接
続した金属細線２を用いることになり、従って、周辺機
器の漏洩電流などが発生したとしても、金属細線２が溶
融気化するだけの電気エネルギーが供給されない限り破
壊用物質３は爆発しないので、安全下で取り扱いができ
る。
壊用物質３としてニトロメタンなどの爆発性物質を用い
る場合では、従来用いていた雷管の代わりに電極８に接
続した金属細線２を用いることになり、従って、周辺機
器の漏洩電流などが発生したとしても、金属細線２が溶
融気化するだけの電気エネルギーが供給されない限り破
壊用物質３は爆発しないので、安全下で取り扱いができ
る。
【００２８】そして、金属細線２が溶融気化することに
より発生する衝撃を利用することによれば、従来、大き
な衝撃力（約70ton・f／cm2以上が必要で、その衝撃力
を得るには火薬を爆発させていた）を付与しないと爆発
しないために用いていなかったニトロメタンが使用でき
るようになり、この場合、チタマイト並の爆発力が得ら
れ、被破壊物４を確実に破壊したり脆弱化させることが
できる。
より発生する衝撃を利用することによれば、従来、大き
な衝撃力（約70ton・f／cm2以上が必要で、その衝撃力
を得るには火薬を爆発させていた）を付与しないと爆発
しないために用いていなかったニトロメタンが使用でき
るようになり、この場合、チタマイト並の爆発力が得ら
れ、被破壊物４を確実に破壊したり脆弱化させることが
できる。
【００２９】なお、上記実施の形態では、溶融気化物質
の一例として金属細線２を用いたがこれに限定されるも
のではなく、他に例えば金属製の小片や、カーボンなど
の導電性の材料を適宜の形状に形成したものを用いても
よく、この場合も、溶融気化物質に電気エネルギーを供
給して溶融気化物質を溶融気化させ、その過程に伴う現
象で爆発性の破壊用物質３を爆発させることにより、被
破壊物４を確実に破壊したり脆弱化させることができ
る。
の一例として金属細線２を用いたがこれに限定されるも
のではなく、他に例えば金属製の小片や、カーボンなど
の導電性の材料を適宜の形状に形成したものを用いても
よく、この場合も、溶融気化物質に電気エネルギーを供
給して溶融気化物質を溶融気化させ、その過程に伴う現
象で爆発性の破壊用物質３を爆発させることにより、被
破壊物４を確実に破壊したり脆弱化させることができ
る。
【００３０】また、上記実施の形態では、破壊プローブ
Ａを被破壊物４に形成した装着孔５に装着するようにし
て用いたが、これに限定されるものではなく、破壊容器
６を被破壊物４の表面に当てるようにしたり、あるい
は、適当な吊持具で吊持して被破壊物４の表面近傍に配
置するように用いてもよく、このように破壊容器６を被
破壊物４の装着孔５に装着しなくても、上記実施の形態
と同様に、金属細線２（あるいは金属製の小片や、カー
ボンなどの導電性の材料）に電気エネルギーを短時間で
供給することによりこれが急激に溶融気化し、その過程
に伴う現象によって破壊用物質３が体積膨張あるいは爆
発し、金属細線２が溶融気化する際の衝撃力および破壊
用物質３の体積膨張力あるいは爆発力で被破壊物４を破
壊したり脆弱化させることができる。
Ａを被破壊物４に形成した装着孔５に装着するようにし
て用いたが、これに限定されるものではなく、破壊容器
６を被破壊物４の表面に当てるようにしたり、あるい
は、適当な吊持具で吊持して被破壊物４の表面近傍に配
置するように用いてもよく、このように破壊容器６を被
破壊物４の装着孔５に装着しなくても、上記実施の形態
と同様に、金属細線２（あるいは金属製の小片や、カー
ボンなどの導電性の材料）に電気エネルギーを短時間で
供給することによりこれが急激に溶融気化し、その過程
に伴う現象によって破壊用物質３が体積膨張あるいは爆
発し、金属細線２が溶融気化する際の衝撃力および破壊
用物質３の体積膨張力あるいは爆発力で被破壊物４を破
壊したり脆弱化させることができる。
【００３１】さらに、上記実施の形態の破壊装置におけ
る破壊力を調節することにより、この破壊装置を、物理
探査用の震源装置として利用することもできる。また、
破壊用物質３として、火薬類（爆発性化合物の範疇に含
まれもので、爆発性の破壊用物質の一例）を用いてもよ
く、この場合も、溶融気化物質を溶融気化させることで
破壊用物質３を爆発させて、被破壊物４を破壊する。
る破壊力を調節することにより、この破壊装置を、物理
探査用の震源装置として利用することもできる。また、
破壊用物質３として、火薬類（爆発性化合物の範疇に含
まれもので、爆発性の破壊用物質の一例）を用いてもよ
く、この場合も、溶融気化物質を溶融気化させることで
破壊用物質３を爆発させて、被破壊物４を破壊する。
【００３２】さらに、上記実施の形態では、破壊用物質
３として水などの安定性物質や、ニトロメタンなどの爆
発性物質を用いたが、これに限定されるものではなく、
「日本産業火薬類会」発行の“新版：産業火薬類”に記
載されている火薬類、すなわち、火薬、爆薬および火工
品を用いてもよいし、「日本化学会」編“化学便覧”に
記載の、火薬類以外の爆発性化合物、硝酸メチル、ニト
ロ化合物、さらにはガソリン等の燃料を用いてもよく、
この場合も上記実施の形態と同様の作用効果を奏し得
る。
３として水などの安定性物質や、ニトロメタンなどの爆
発性物質を用いたが、これに限定されるものではなく、
「日本産業火薬類会」発行の“新版：産業火薬類”に記
載されている火薬類、すなわち、火薬、爆薬および火工
品を用いてもよいし、「日本化学会」編“化学便覧”に
記載の、火薬類以外の爆発性化合物、硝酸メチル、ニト
ロ化合物、さらにはガソリン等の燃料を用いてもよく、
この場合も上記実施の形態と同様の作用効果を奏し得
る。
【００３３】上記実施の形態では、破壊容器６はセラミ
ックあるいは塩化ビニル製の例を示したがこれに限定さ
れるものではなく、例えば、木材、紙、他の合成樹脂な
どの非金属製のもの、あるいは薄厚のアルミニウム、鉄
などの金属製のものを用いてもよく、何れの場合も引張
強度は分かっているので、その引張強度に応じた衝撃力
を得るようコンデンサー１４の充電エネルギーＷcを設
定することにより、破壊容器６をまず破壊し、溶融気化
物質が溶融気化するのに伴う現象で、破壊用物質３も急
激に体積膨張するとともに被破壊物４に発生している亀
裂に入り込んでこれを押し拡げ、被破壊物４を確実に破
壊、あるいは脆弱化させることができる。
ックあるいは塩化ビニル製の例を示したがこれに限定さ
れるものではなく、例えば、木材、紙、他の合成樹脂な
どの非金属製のもの、あるいは薄厚のアルミニウム、鉄
などの金属製のものを用いてもよく、何れの場合も引張
強度は分かっているので、その引張強度に応じた衝撃力
を得るようコンデンサー１４の充電エネルギーＷcを設
定することにより、破壊容器６をまず破壊し、溶融気化
物質が溶融気化するのに伴う現象で、破壊用物質３も急
激に体積膨張するとともに被破壊物４に発生している亀
裂に入り込んでこれを押し拡げ、被破壊物４を確実に破
壊、あるいは脆弱化させることができる。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、被破壊物に装着する破壊容器内に挿入した溶融気化
物質に対して、コンデンサーから所定量の電気エネルギ
ーを供給することにより溶融気化物質を急激に溶融気化
させ、溶融気化物質が溶融気化するのに伴う現象を用い
て溶融気化物質の周囲に設けた膨張力伝達用の破壊用物
質を体積膨張させて被破壊物を破壊するようにし、溶融
気化物質が溶融気化する際に発生する衝撃力Ｆ、破壊容
器の平均半径ｒ、破壊容器の肉圧ｔ、破壊容器の引張強
度σの関係をＦ・ｒ／ｔ≧σに設定し、また、膨張力伝
達用の破壊用物質を体積膨張させて被破壊物を破壊する
代わりに、爆発性の破壊用物質を用い、この爆発性の破
壊用物質の爆発力を用いて被破壊物を破壊するようにし
たので、溶融気化物質の膨張に伴う衝撃力のみで破壊容
器が破壊され、溶融気化物質が溶融気化するのに伴う現
象で、破壊用物質も急激に体積膨張あるいは爆発すると
ともにこの破壊用物質が被破壊物に発生している亀裂に
入り込んでこれを押し拡げ、溶融気化物質の膨張力およ
び破壊用物質の膨張力あるいは爆発力でもって被破壊物
を確実に破壊、あるいは脆弱化させることができ、周辺
機器の漏洩電流などが発生したとしても、溶融気化物質
が溶融気化するだけの電気エネルギーが供給されない限
り破壊用物質が体積膨張あるいは爆発しないので、装置
の取り扱いに際しての安全性が著しく向上する。
は、被破壊物に装着する破壊容器内に挿入した溶融気化
物質に対して、コンデンサーから所定量の電気エネルギ
ーを供給することにより溶融気化物質を急激に溶融気化
させ、溶融気化物質が溶融気化するのに伴う現象を用い
て溶融気化物質の周囲に設けた膨張力伝達用の破壊用物
質を体積膨張させて被破壊物を破壊するようにし、溶融
気化物質が溶融気化する際に発生する衝撃力Ｆ、破壊容
器の平均半径ｒ、破壊容器の肉圧ｔ、破壊容器の引張強
度σの関係をＦ・ｒ／ｔ≧σに設定し、また、膨張力伝
達用の破壊用物質を体積膨張させて被破壊物を破壊する
代わりに、爆発性の破壊用物質を用い、この爆発性の破
壊用物質の爆発力を用いて被破壊物を破壊するようにし
たので、溶融気化物質の膨張に伴う衝撃力のみで破壊容
器が破壊され、溶融気化物質が溶融気化するのに伴う現
象で、破壊用物質も急激に体積膨張あるいは爆発すると
ともにこの破壊用物質が被破壊物に発生している亀裂に
入り込んでこれを押し拡げ、溶融気化物質の膨張力およ
び破壊用物質の膨張力あるいは爆発力でもって被破壊物
を確実に破壊、あるいは脆弱化させることができ、周辺
機器の漏洩電流などが発生したとしても、溶融気化物質
が溶融気化するだけの電気エネルギーが供給されない限
り破壊用物質が体積膨張あるいは爆発しないので、装置
の取り扱いに際しての安全性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す破壊装置の一部破断
全体構成図である。
全体構成図である。
【図２】同じく衝撃力が放電点を中心として球状に伝播
する状態を示した縦断面図である。
する状態を示した縦断面図である。
【図３】同じく衝撃力が放電点を中心として球状に伝播
する状態を示した横断面図である。
する状態を示した横断面図である。
【図４】同じく横軸をコンデンサーの充電エネルギーと
し縦軸を放電点から平均半径だけ離れた位置での衝撃力
としたグラフ図である。
し縦軸を放電点から平均半径だけ離れた位置での衝撃力
としたグラフ図である。
１ 破壊装置 ２ 金属細線 ３ 破壊用物質 ４ 被破壊物 ５ 装着孔 ６ 破壊容器 Ａ 破壊プローブ Ｂ エネルギー供給回路
フロントページの続き (72)発明者 井上 鉄也 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 玉越 大介 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号 日立造船株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 被破壊物に装着する破壊容器内に挿入し
た溶融気化物質に対して、コンデンサーから所定量の電
気エネルギーを供給することにより溶融気化物質を急激
に溶融気化させ、溶融気化物質の溶融気化に伴う現象
で、溶融気化物質の周囲に設けた膨張力伝達用の破壊用
物質を体積膨張させて被破壊物を破壊するようにした破
壊方法であって、溶融気化物質が溶融気化する際に発生
する衝撃力Ｆ、破壊容器の平均半径ｒ、破壊容器の肉圧
ｔ、破壊容器の引張強度σの関係を、下記（ａ）式を満
足するよう設定したことを特徴とする破壊方法。 Ｆ・ｒ／ｔ≧σ （ａ） - 【請求項２】 膨張力伝達用の破壊用物質を体積膨張さ
せて被破壊物を破壊する代わりに、爆発性の破壊用物質
を用い、この爆発性の破壊用物質の爆発力を用いること
を特徴とする請求項１記載の破壊方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05405598A JP3328184B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 破壊方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05405598A JP3328184B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 破壊方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11256977A true JPH11256977A (ja) | 1999-09-21 |
| JP3328184B2 JP3328184B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=12959939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05405598A Expired - Fee Related JP3328184B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 破壊方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328184B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002201903A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ブレード飛散装置およびその方法 |
| JP2010261272A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Hitachi Zosen Corp | 破壊方法 |
| JP2020182932A (ja) * | 2019-05-03 | 2020-11-12 | パロ アルト リサーチ センター インコーポレイテッド | 脆い構造体を破壊するための電気的に活性化された圧力容器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4431169B2 (ja) * | 2007-11-12 | 2010-03-10 | 貴男 小岩 | 破砕カートリッジおよび破砕カートリッジによる岩盤あるいはコンクリート構造物の破砕方法 |
-
1998
- 1998-03-06 JP JP05405598A patent/JP3328184B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP4590731B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2010-12-01 | 株式会社Ｉｈｉ | ブレード飛散装置およびその方法 |
| JP2010261272A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Hitachi Zosen Corp | 破壊方法 |
| JP2020182932A (ja) * | 2019-05-03 | 2020-11-12 | パロ アルト リサーチ センター インコーポレイテッド | 脆い構造体を破壊するための電気的に活性化された圧力容器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3328184B2 (ja) | 2002-09-24 |
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