JPS6315100A

JPS6315100A - 地下空洞掘進における芯抜き発破方法

Info

Publication number: JPS6315100A
Application number: JP15702186A
Authority: JP
Inventors: 竹林　亜夫; 由幸小原; 利夫菅原; 三郎石井; 赤田　昌義; 孝史和田
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1986-07-03
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1988-01-22

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、トンネル或いは大規模地下空洞等の地下空洞
掘進における芯抜き発破方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、地下空洞掘進においては、穿孔、火薬の装薬、
発破、ずり処理および支保工建込み等の工程を反復する
掘進方法が採用されている。このうち、発破計画におい
て発破効果を増大させるためには、自由面の数を多くす
る程良い結果が得られるが、トンネル内においては切羽
面が唯一の自由面を形成し、非常に制約された状態にあ
る。そこで、まず芯抜き発破により自由面を形成させ、
次に芯抜きによって形成された自由面に対して払い発破
をかけ、順次外側に拡大しながら発破する方法をとって
いる。

従来、上記芯抜き方法には、■カット、ピラミッドカン
ト、バーンカント、大口径芯抜き法′！！Ｆ種々の方法
があげられる。このうち、■カット、ピラミッドカット
は、穿孔角度を掘進方向の一点に集中させ、進行方向に
向けて模型、ピラミッド型に穿孔するものであるため、
１発破当たりの進行長が掘進断面積により制限され、ま
た、穿孔精度が発破効果に大きな影響を与える結果、掘
進能率が低下するという欠点がある。

その点、上記バーンカット、大口径芯抜き法等の平行孔
芯抜き法は、１発破当たりの進行長を３ｍ以上と長くす
ることができるので、１ｌｉｉｔｋ　能率を大幅に向上
させることができる。第５図は、バーンカットの例を示
すもので、トンネルｌの切羽面゛　２に掘進方向に平行
に空孔３．３、・・・および装薬孔４．４、・・・を穿
孔し、装薬孔４．４、・・・に火薬を装薬し斉発或いは
段発により発破を行い、自由面として作用する空孔３．
３、・・・に向けて破壊させる方法である。これら空孔
および装薬孔の配置は、上記ボックスカットの他、クロ
ーバ−ＩＪ−７カソト、ラインカット等がある。

また、第６図は、大口径芯抜き法の例を示すもので、ト
ンネル１の切羽面２に掘進方向に平行に大口径孔５およ
び装薬孔４．４、・・・を穿孔し、装薬孔４．４、・・
・に火薬を装填し斉発或いは段発により発破を行い、自
由面として作用する大口径孔５に向けて破壊させる方法
であり、また、２つの大口径孔を穿孔するコロマントカ
ットも知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の芯抜き方法においては、芯抜き後に形成され
る自由面が円形断面或いは不規則な断面になると言う問
題を有していた。すなわち、自由面が円形断面の場合に
は、続いて行われる払い発破において、破壊応力が円の
接線方向に分散されてしまい、そのぶん穿孔数、装ＥＪ
Ｉを増大しなければならない問題が生じるし、自由面が
不規則な断面の場合には、払い発破における装薬孔の配
置、装薬量の設計が困難となり、過装薬或いは弱装薬の
原因となるという問題を生じていた。

また、効果的な芯抜き発破が行われない結果、後続して
行われる払い発破において有効な自由面が形成されず、
ますます後続して行われる発破の効果が悪くなるという
問題を存していた。

さらに、従来のバーンカット或いは大口径芯抜き法にお
いては、複数本或いは大口径の空孔を穿孔するため、穿
孔時間が増大すると共に、穿孔方向を高精度に維持する
必要があり、掘進能率を低下させる要因となっていた。

本発明は、上記した問題を解決するものであって、芯抜
き発破により有効な自由面の数を増大させると共に、自
由面を規則正しく配列させることにより、払い発破にお
ける穿孔数、装薬量を減少させ、掘進能率を向上させる
地下空洞掘進における芯抜き発破方法を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明の地下空洞掘進における芯抜き発破方
法は、芯抜き部の中心に掘進方向に平行に装薬孔を穿孔
し、該装薬孔の周囲に多角形状に複数の装薬孔を平行に
穿孔し、該多角形状に穿孔された複数の装薬孔を斉発し
た後、前記中心の装薬孔を発破することを特徴とするも
のである。

〔作用〕

本発明の地下空洞掘進における芯抜き発破方法において
は、多角形状に穿孔された複数の装薬孔を斉発した後、
プレスブリットされた内部を中心の装薬孔で発破するの
で、自由面の数が多くかつ自由面が規則ただしく配列さ
れると共に、比較的少量の火薬消費量で有効な芯抜き方
法となる。

Ｃ実施例〕以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の地下空洞掘進における芯抜き発破方法
の１実施例を示す図、第２図は本発明の他の実施例を示
す図、第３図は第２図の実施例におけるスリット形成方
法を説明するための図、第４図は第２図の実施例におけ
る発破の作用を説明するための図である。図において、
１０は芯抜き部、１１−１７は装薬孔、１８は緩み部、
１９はスリット、２０は切削パイプ、２２はノズル、２
３は方向指示装置、２４は円板状スリット、２５は亀裂
を示す。

第１図の実施例においては、芯抜き部１０の中心に掘進
方向に平行に装薬孔１１を穿孔し、該装薬孔１１に平行
かつその周囲に正六角形状に６個の装薬孔１２．１３．
１４．１５．１６、■７を穿孔し、各装薬孔１１〜１７
に火薬を装填した後、先ず正六角形状に穿孔された装薬
孔１２〜１７を斉発させると中心の装薬孔１１の周囲に
亀裂が生し、次いで中心の装薬孔１１を段発させるもの
である。その結果、芯抜き部ｌＯは正六角柱状に芯抜き
され、自由面の数が増大すると共に、自由面が規則正し
く配列されることになり、さらに、芯抜き部ＩＯの周辺
部に点線で示すように、岩盤の緩み部１８．１８、・・
・が生じ、これが後続して行われる払い発破の効果を増
大させることになる。

次に、第２図の実施例について説明すると、第１図の実
施例と比較して相違する点は、正六角形状に穿孔された
各装薬孔１２〜１７の両側面に、スリット１９．１９、
・・・を形成させた点、および各装薬孔１１〜１７の孔
度に円板状スリット２４．２４、・・・を形成させた点
である。該スリット１９は、各装薬孔１２〜１７の孔長
全長にわたり、かつ正六角形ψ各辺にそって切削される
。

上記スリット１９の形成方法を第３図により説明すると
、装薬孔１２〜１７を穿岩機により穿孔した後、高圧力
水発生装置（図示せず）に連結したスリット切削パイプ
２０を、装薬孔１２〜１７に順次、或いは同時に複数基
挿入する。該スリット切削パイプ２０の先端には１２０
度の角度でノズル２２．２２が設けられ、スリット切削
パイプ２０を前進させながら高圧力水をノズル２２．２
２から噴射させると、装薬孔１２〜１７の側面全長にわ
たりスリット１９．１９、・・・が形成される。

その際、各装薬孔１２〜１７にスリット１９．１９、・
・・を正六角形の各辺にそって切削するために、ノズル
の位置を調整する方向指示装面２３が設けられている。

そして、スリット切削パイプ２０が前進し、装薬孔１２
〜１７の孔底に到達すると、スリット切削パイプ２０を
回転させ、ノズル２２．２２から噴射される高圧水によ
り装薬孔１２〜１７の孔底を円板状に切削し、円板状ス
リット２４．２４、・・・を形成する。該円板状スリッ
ト２４．２４、・・・は、中心の装薬孔１１にも形成し
てもよいし、一部の装薬孔のみに形成してもよい。

なお、スリットの形成方法は、上記高圧水により形成す
る方法に限定されるものではなく、穿岩機にスリット切
削用のチップを取付けて形成するようにしてもよい。

その作用について説明すると、先ず正六角形状に穿孔さ
れた装薬孔１２〜１７を斉発させると、第４図に示すよ
うに破壊応力分布は、隣接する装薬孔のスリット１９．
１９を横軸とした略楕円形となり、隣接する装薬孔間に
スリット１９．１９を介して亀裂２５が生じ、次いで中
心の装薬孔１１を段発させると、芯抜き部１０は第１図
に示した実施例よりもさらに規則正しい正六角柱状に芯
抜きされ、後続して行われる払い発破の効果を増大させ
ることになる。また、装薬孔の全部または一部に形成さ
れた円板状スリット２４．２４、・・・により、各装薬
孔の孔度において地山と縁切りされる方向に亀裂が生じ
るので、芯抜き効果はさらに増大する。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の変更が可能である。例えば、上記実施例において
は正六角形状に６つの装薬孔を穿孔しているが、正三角
形等の正多角形でもよく、また、正多角形に限らず多角
形状に穿孔すれば、同様な効果が奏されるものである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、多角
形状に穿孔された複数の装薬孔を斉発した後、プレスブ
リットされた内部を中心の装薬孔で発破するので、比較
的少量の火薬消費量で有効な芯抜きを行うことができる
。また、自由面の数が多くかつ自由面が規則ただしく配
列されるため、払い発破における穿孔数、装薬量を減少
させ、掘削時間を大幅に短縮でき、掘進能率を向上させ
ることができると共に、払い発破における穿孔数、穿孔
位置、装薬量等の発破計画を容易にすることができる。

また、複数本或いは大口径の空孔を穿孔する必要がなく
、掘進能率をさらに向上させることができる。

さらに、装薬孔にスリットおよび円板状スリットを形成
した場合には、装薬孔のこれらスリノト間に亀裂が生じ
、さらに芯抜き効果を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の地下空洞掘進における芯抜き発破方法
の１実施例を示す図、第２図は本発明の他の実施例を示
す図、第３図は第２図の実施例におけるスリット形成方
法を説明するための図、第４図は第２図の実施例におけ
る発破の作用を説明するための図、第５図および第６図
は従来の芯抜き法を説明するための図である。１０・・・芯抜き部、１１〜１７・・・装薬孔、１８・
・・緩み部、１９・・・スリット、２０・・・切削パイ
プ、２２・・・ノズール、２３・・・方向指示装置、２
４・・・円板状スリット、２５・・・亀裂。出　願　人　　　　清水建設株式会社代理人弁理士　　　阿部龍吉（外２名）第１図第２図第３図 ↑ 高圧フ１（第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）芯抜き部の中心に掘進方向に平行に装薬孔を穿孔
し、該装薬孔の周囲に多角形状に複数の装薬孔を平行に
穿孔し、該多角形状に穿孔された複数の装薬孔を斉発し
た後、前記中心の装薬孔を発破することを特徴とする地
下空洞掘進における芯抜き発破方法。
（２）上記多角形状に穿孔された複数の装薬孔の側面全
長にわたり多角形の各辺に沿ってスリットを形成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の地下空洞掘
進における芯抜き発破方法。
（３）上記装薬孔の全部または一部の孔尻に円板状スリ
ットを形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の地下空洞掘進における芯抜き発破方
法。