KR20070114352A - 정적 파쇄 공법 및 그것에 이용되는 정적 파쇄용 보조구 및충전용 치구 - Google Patents

Abstract

파쇄 대상물의 표면에 대하여, 효율 좋게 파쇄를 실시하는 것을 가능하게 하고, 파쇄 작업을 지극히 안전하고 또한 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄 공법 및 그것에 이용하는 정적 파쇄용 보조구 및 충전용 치구를 제공하는 것을 목적으로 한다. 파쇄 대상물에 천공(1)을 설치하고, 이 천공(1) 내에 팽창성 파쇄재를 충전하며, 이 파쇄재의 팽창에 의해 파쇄 대상물을 파쇄하는 정적 파쇄 공법으로서, 이 파쇄재의 충전시에, 천공 내에 배치되는 바닥판(3)과 이 바닥판(3)보다 면적이 크고 또한 천공 밖에 배치되는 천장판(20) 및 양자를 연결하는 연결수단(23, 21)을 가지는 정적 파쇄용 보조구를 이용하여, 이 바닥판과 이 천장판 사이에 이 파쇄재를 배치하는 것을 특징으로 한다. 또한, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용하거나, 이 천장판(20)을 천공구의 면저보다 큰 면적으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

Description

정적 파쇄 공법 및 그것에 이용되는 정적 파쇄용 보조구 및 충전용 치구{STATIC CRUSHING METHOD, AID FOR STATIC CRUSHING USED FOR THE CRUSHING METHOD, AND FILLING TOOL}

본 발명은 정적(靜的) 파쇄 공법 및 그것에 이용되는 정적 파쇄용 보조구 및 충전용 치구(充塡用治具)에 관한 것이고, 상세하게는, 파쇄 대상물에 천공(穿孔)을 설치하고, 이 천공 내에 팽창성 파쇄재를 충전하고, 이 파쇄재의 팽창에 의해 파쇄 대상물을 파쇄하는 정적 파쇄 공법 및 그것에 이용되는 정적 파쇄용 보조구 및 충전용 치구에 관한 것이다.

종래, 염해(鹽害)나 장기 사용에 의해 노후화한 보수 또는 개수(改修)가 필요한 도로나 교량 등의 콘크리트면을 파쇄하여 보수하는 방법으로서, 피크 해머(pick hammer)나 브레이커 등을 이용하는 방법이나 워터 제트 공법 등 기계적으로 충격 진동을 가하여 콘크리트면을 파쇄하는 방법이 채용되고 있다. 상기 파쇄방법은 진동을 수반하는 작업으로서, 콘크리트 등의 분진이 발생해 작업환경이 악화되는 등의 문제가 있고, 또한, 교량 등의 구조물의 아랫면 혹은 수직면의 파쇄 작업은 대단한 노력을 필요로 하고 있다. 또 워터 제트에 의한 깎기 작업은 장치가 대규모인 것으로 되며, 뒷정리에 시간과 노력이 걸리는바, 코스트가 높다. 특히, 수중에 있어서의 콘크리트 구조물의 파쇄에는 작업면에서 대단한 시간과 노력이 걸리고 있다.

또, 이러한 방법은 기계적인 충격 진동이 발생하기 때문에, 콘크리트 보수의 필요 부분뿐만 아니라 불필요 부분의 내부에 균열이 발생할 가능성이나, 철근 등의 보강부재에 손상을 줄 가능성이 있다는 문제가 있었다.

이것에 대해, 시멘트 등의 팽창재를 파쇄재로서 이용하여 콘크리트 등의 구조체를 정적으로 파쇄하는 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 1 내지 특허문헌 3에 있어서는, 특히, 파쇄 대상물에 충전된 파쇄재의 뿜어져 나옴 방지나, 파쇄재의 팽창압력을 유효하게 이용하기 위해, 파쇄 대상물에 설치된 천공 내에 있어서, 파쇄재를 천장판과 바닥판으로 이루어지는 2개의 판상체 사이에 유지하는 구성이 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특개소60-85193호 공보

특허문헌 2 : 일본국 특개소61-36463호 공보

특허문헌 3 : 일본국 특개평9-234389호 공보

도 1은, 종래의 파쇄재의 유지의 모습을 나타낸 것이다. 도 1과 같이, 천공(1)의 내부에 바닥판(3)과 천장판(4)을 막대 모양 또는 끈 모양의 연결재인 연결수단(5)으로 구성되는 보조구를 배치함과 동시에, 이 바닥판(3)과 이 천장판(4) 사이에 팽창성 파쇄재(2)를 배치한다. 이 구성에 의해, 이 파쇄재(2)가 팽창하는 것에 의해, 상하 방향의 압력은 바닥판(3) 및 천장판(4)에 의해 억압되고, 천공구로부터의 파쇄재의 뿜어져 나옴이 효과적으로 억제된다. 게다가, 이 바닥판(3) 및 천 장판(4)의 작용에 의해, 내부 압력은 천공부의 천공 방향에 대한 수직한 방향(도 1의 가로 방향)으로 주로 작용하게 되어, 파쇄 대상물을 용이하게 파쇄하는 것이 가능하게 된다. 이 때의 천공(1)의 내벽 등에 작용하는 압력 상태를, 도 2에 나타낸다.

그렇지만, 종래의 것은 팽창성 파쇄재의 윗 방향의 압력에 의해 천장판(4)이 떠오르는 것을 방지하기 위해, 바닥판과 천장판과의 각 면적을 동일하게 구성하고 있고, 게다가, 팽창성 파쇄재를 바닥판(3)과 천장판(4)에 의해, 누락이 없도록 유지할 필요가 있어, 도 1에 나타내는 바와 같이 천장판의 위치가 천공(1)의 내부에 배치되어 있었다. 게다가, 파쇄 대상물에 천공(1)을 형성하는 경우에는, 모퉁이 깨짐이나 천공기의 축 흔들림 등에 의해, 천공구가 깨짐부(6)가 생기기 쉽고, 천장판(4)의 위치는 보다 한층 천공(1)의 내부에 배치되게 되어 있었다.

이와 같은 종래의 보조구를 이용하는 경우에는 천공(1)의 내부에 있어서의 천공 방향에 대해 수직한 방향의 압력 분포를 보면, 도 2의 10에 나타내는 바와 같이, 천공 방향의 중앙 부분을 중심으로 하는 압력 분포(10)가 되고, 천공구 부근(깨짐부(6) 근방)에는 대부분 팽창압이 부여되어 있지 않게 된다. 이 때문에, 파쇄 대상물의 내부로부터만의 압력으로 파쇄 작업을 실시하게 되어, 파쇄에 필요로 하는 시간이 길어진다.

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하여 파쇄(破碎) 대상물의 표면에 대해서 용이하게 파쇄를 실시하는 것을 가능하게 하고, 파쇄 작업을 지극히 안전하고 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적(靜的) 파쇄 공법 및 그것에 이용하는 정적 파쇄용 보조구를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 목적은 파쇄 대상물의 천공 깊이가 깊은 경우에서도 용이하게 정적 파쇄재를 장전하는 것이 가능하고, 파쇄 작업을 지극히 안전하고 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄 공법 및 그것에 이용하는 충전용(充塡用) 치구(治具)를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 목적은 천공(穿孔)과 정적 파쇄재(破碎材) 사이에 공동(空洞)이나 공극을 일으키는 경우에 있어서도 파쇄 작업을 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄 공법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 파쇄 대상물의 천공 깊이의 불균형에 좌우되지 않고, 파쇄 대상물의 표면에 대하여 용이하게 파쇄를 실시하는 것을 가능하게 하여, 파쇄 작업을 지극히 안전하고 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄용 보조구를 제공하는 것이다.

게다가, 정적 파쇄용 보조구의 사용시에, 이 보조구를 가(假)누름하는 것이 용이하거나 불필요하게 되어, 보다 효율 좋게 파쇄 작업을 실시하는 것이 가능하게 됨과 동시에, 파쇄 대상물의 천공 하면으로의 팽창압의 영향을 억제한 정적 파쇄용 보조구를 제공하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

청구항 1에 관한 발명은 파쇄 대상물에 천공을 설치하고, 이 천공 내에 팽창성 파쇄재를 충전하며, 이 파쇄재의 팽창에 의해 파쇄 대상물을 파쇄하는 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 파쇄재의 충전시에 천공 내에 배치되는 바닥판과 이 바닥판보다 면적이 크고 또한 천공 밖에 배치되는 천장판 및 양자를 연결하는 연결수단을 가지는 정적 파쇄용 보조구를 이용하여, 이 바닥판과 이 천장판 사이에 이 파쇄재를 배치하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 정적 파쇄는 암석이나 콘크리트 구조체 등의 건조물의 전부 혹은 일부를 파쇄하는 것을 말하는 것이다.

청구항 2에 관한 발명은 청구항 1에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 관한 발명은 청구항 2에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 팽창성 파쇄재는 바닥판과 연결수단, 또는 바닥판과 천장판 및 연결수단과 일체화되어, 파쇄 대상물의 천공에 장전되는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 관한 발명은 청구항 2에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 팽창성 파쇄재는 물을 첨가한 후에 파쇄 대상물의 천공 내에 충전되거나 또는 미수화(未水化) 상태로 이 천공 내에 충전된 후에 가수(加水)되는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 관한 발명은 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 파쇄 대상물의 천공 내에 팽창성 파쇄재를 충전한 후, 바닥판과 천장판을 근접시켜, 바닥판과 천장판 사이에 있는 이 파쇄재의 충전율을 높이는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 관한 발명은 청구항 1에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 정적 파쇄용 보조구를 구비하지 않고, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 없는 정적 파쇄재를 이용하며, 이 천공 내에는 적어도 1개 이상의 보조구 없는 정적 파쇄재를 충전하고, 천공 내의 입구 근방에는 보조구 부착 정적 파쇄재를 배치하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 관한 발명은 청구항 6에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 보조구 없는 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간은 이 보조구 부착 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간보다 동일하거나 늦은 것을 특징으로 한다.

청구항 8에 관한 발명은 청구항 6 또는 7에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 보조구 부착 정적 파쇄재의 스틱(stick) 길이는 100mm 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서의 「보조구 부착 정적 파쇄재의 스틱 길이」는 정적 파쇄용 보조구에 있어서의 천장판으로부터 바닥판까지의 길이를 의미한다.

청구항 9에 관한 발명은 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서의 보조구 없는 정적 파쇄재를 천공 내에 채워넣기 위한 충전용 치구에 있어서, 천공의 내경보다 작은 외경을 가지는 막대 모양부와, 이 막대 모양부에 직접 또는 간접적으로 접속되어 천공의 내경보다 큰 외경을 가지는 가압부를 가지는 것을 특징으로 한다.

청구항 10에 관한 발명은 청구항 9에 기재한 충전용 치구에 있어서, 이 막대 모양부와 가압부의 거리가 조정 가능한 것을 특징으로 한다.

청구항 11에 관한 발명은 청구항 1에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수시켜, 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리(slurry)를 이 천공 내에 주입한 후, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하는 것을 특징으로 한다.

청구항 12에 관한 발명은 청구항 1에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수시켜, 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리를 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 부착한 후, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하는 것을 특징으로 한다.

청구항 13에 관한 발명은 청구항 1에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수하고, 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리를 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 부착시켜, 이 슬러리 또는 팽창성 파쇄재를 포함한 다른 슬러리를 이 천공 내에 주입한 후, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하는 것을 특징으로 한다.

청구항 14에 관한 발명은 청구항 11 내지 13 중 어느 한 항에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 슬러리의 팽창 개시 시간은 이 보조구 부착 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간보다 늦은 것을 특징으로 한다.

청구항 15에 관한 발명은 청구항 11 내지 14 중 어느 한 항에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 이 슬러리는 첨가되는 증점제(增粘劑)에 의해 점성이 조정되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 16에 관한 발명은 청구항 15에 기재한 정적 파쇄 공법에 있어서, 천공 내에 주입되는 슬러리는 천공이 횡혈(橫穴) 상태에서도 유출하지 않는 정도의 점성 및 자기 형상 유지성을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 17에 관한 발명은 파쇄 대상물에 천공을 설치하고, 이 천공 내에 팽창성 파쇄재를 충전하며, 이 파쇄재의 팽창에 의해 파쇄 대상물을 파쇄하는 정적 파쇄 공법에 이용하는 정적 파쇄용 보조구로서, 천공 내에 배치되는 바닥판과, 이 바닥판보다 면적이 크고 또한 천공 밖에 배치되는 천장판과, 양자를 연결하는 연결수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

청구항 18에 관한 발명은 청구항 17에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 천장판은 천공구의 면적보다 큰 면적을 가지는 것을 특징으로 한다.

청구항 19에 관한 발명은 청구항 17 또는 18에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 천장판은 이 연결수단에 대해서 착탈이 자유롭게 구성되는 것을 특징으로 한다.

청구항 20에 관한 발명은 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 천장판은 파쇄 대상물의 천공 측에 이 천공구를 가리는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 21에 관한 발명은 청구항 17 내지 20 중 어느 한 항에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 천장판은 이 연결수단에 의해, 바닥판에 대해 근접 또는 이간 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 22에 관한 발명은 청구항 17 내지 21 중 어느 한 항에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 연결수단은 이 천장판과의 연결 상태를 유지 고정하는 금속 부품을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 23에 관한 발명은 청구항 17 내지 22 중 어느 한 항에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 연결수단에는 이 바닥판을 이 천장판에 대해서 끌어당겨 고정하는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 24에 관한 발명은 청구항 23에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 고정 수단은 이 바닥판을 이 천장판에 대해서 끌어당기는 방향으로만 이 연결수단을 이동 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

청구항 25에 관한 발명은 청구항 23 또는 24에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 천장판과 이 고정 수단이 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 26에 관한 발명은 청구항 17 내지 25 중 어느 한 항에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 팽창성 파쇄재는 투수성이 있는 봉투체 내에 수용 됨과 동시에, 이 바닥판과 이 천장판 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

청구항 27에 관한 발명은 청구항 26에 기재한 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 이 바닥판은 이 봉투체 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

청구항 1에 관한 발명에 의해, 파쇄재의 충전시에 천공 내에 배치되는 바닥판과 이 바닥판보다 면적이 크고 또한 천공 밖에 배치되는 천장판을 이용하고 있기 때문에, 천공의 입구부(口部) 부근에도 파쇄재의 팽창압력을 효과적으로 부여할 수 있고, 파쇄 대상물 표면의 크랙 발생을 앞당길 수 있다. 즉, 파쇄는 (1)표면에 크랙이 발생한다, (2)크랙이 내부에 전파한다, 의 2단계로 진행한다. 표면에 팽창압을 거는 것에 의해, 상기 (1)의 표면 크랙의 발생을 빠르게 하여, 결과적으로 파쇄 스피드를 올릴 수 있다.

청구항 2에 관한 발명에 의해, 팽창성 파쇄재는 투수성이 있는 봉투체 내에 수용되어 있기 때문에, 파쇄재 취급이 용이한 바, 보조구인 바닥판과 천장판 사이에 배치하는 것도 지극히 용이하게 실시할 수 있어, 파쇄 작업의 작업성을 한층 개선하는 것이 가능하게 된다.

청구항 3에 관한 발명에 의해, 봉투체에 수용된 팽창성 파쇄재는 바닥판과 연결수단 또는 바닥판과 천장판 및 연결수단과 일체화되어, 파쇄 대상물의 천공에 장전되기 때문에, 팽창성 파쇄재의 장전에 아울러, 바닥판, 천장판 및 연결수단을 포함하는 정적 파쇄용 보조구 또는 그 일부를 효율적으로 파쇄 대상물의 천공 내에 장전하는 것이 가능하게 된다.

청구항 4에 관한 발명에 의해, 봉투체에 수용된 팽창성 파쇄재는 물을 첨가한 후에 파쇄 대상물의 천공 내에 충전되던가 또는 미수화 상태로 이 천공 내에 충전된 후에 가수되기 때문에, 종래와 같이 파쇄재와 물을 혼합하는 작업이 불필요해져, 작업자의 안전성을 높이는 것이 가능하게 된다.

청구항 5에 관한 발명에 의해, 파쇄 대상물의 천공 내에 팽창성 파쇄재를 충전한 후, 바닥판과 천장판을 근접시켜, 바닥판과 천장판 사이에 있는 이 파쇄재의 충전율을 높이기 때문에, 보다 빠르고 보다 강한 팽창압을 발현시키는 것이 가능하게 된다.

청구항 6에 관한 발명에 의해, 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 정적 파쇄용 보조구를 구비하지 않고, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 없는 정적 파쇄재를 이용하며, 이 천공 내에는 적어도 1개 이상의 보조구 없는 정적 파쇄재를 충전하고, 천공 내의 입구 근방에는 보조구 부착 정적 파쇄재를 배치하기 때문에, 파쇄 대상물의 천공 깊이가 깊은 경우에서도 보조구 부착 정적 파쇄재의 길이를 길게 할 필요가 없어, 효율적으로 파쇄 대상물을 파괴하는 것이 가능하게 된다.

청구항 7에 관한 발명에 의해, 보조구 없는 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간은 보조구 부착 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간보다 늦은 경우에는 천공구 부근에 충전되는 보조구 부착 정적 파쇄재가 최초로 팽창하여, 천공구 부근을 강고하게 밀폐하는 상태가 된다. 그 후, 천공 내부에 배치된 보조구 없는 정적 파쇄재가 팽창하여도 천공구 부근은 보조구 부착 정적 파쇄재가 덮개를 하고 있기 때문에, 천공 내부에서 팽창이 진행해, 파쇄 대상물을 효율적으로 파괴하는 것이 가능하게 된다. 또, 보조구 없는 정적 파쇄재가 천공구로부터 불어내는 것도 방지되어 지극히 안전하게 작업을 실시할 수 있다. 팽창 개시 시간이 동일한 경우에는 보조구 부착 정적 파쇄재가 약간 밀려나오지만, 곧바로 정적 파쇄재의 팽창반응에 의해, 천공 벽면과의 마찰력이 증가해, 천공 내에 고정되므로 파쇄는 가능하다.

청구항 8에 관한 발명에 의해, 보조구 부착 정적 파쇄재의 스틱 길이는 100mm이하이기 때문에, 천공 내에 보조구 부착 정적 파쇄재를 효율적으로 장전 할 수 있음과 동시에, 천공 내에 배치한 상태에서도, 보조구의 연결수단을 조작해, 용이하게 팽창성 파쇄재의 충전율을 높이는 것이 가능하게 된다.

청구항 9에 관한 발명에 의해, 정적 파쇄 공법에 있어서의 보조구 없는 정적 파쇄재를 천공 내에 채워넣기 위한 충전용 치구에 있어서, 천공의 내경보다 작은 외경을 가지는 막대 모양부와, 이 막대 모양부에 직접 또는 간접적으로 접속되어 천공의 내경보다 큰 외경을 가지는 가압부를 가지기 때문에, 천공 내에 보조구 없는 정적 파쇄재를 배치하여, 이 충전용 치구로 이 정적 파쇄재를 가압함으로써, 용이하게 천공 내에 정적 파쇄재를 채워넣는 것이 가능하게 된다. 게다가, 이 충전용 치구는, 가압부는 천공 내에 침입하는 것이 곤란하기 때문에, 정적 파쇄재가 천공구에서 항상 일정한 깊이의 위치까지 충전하는 것이 가능하게 된다.

청구항 10에 관한 발명에 의해, 막대 모양부와 가압부의 거리가 조정 가능하기 때문에, 사용하는 보조구 부착 정적 파쇄재의 길이에 따라, 가압부로부터 막대 모양부 선단까지의 길이를 조정하는 것이 가능하게 된다.

청구항 11에 관한 발명에 의해, 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수시켜, 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리를 이 천공 내에 주입한 후, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하기 때문에, 보조구 부착 정적 파쇄재와 천공의 내벽 사이에 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리가 비집고 들어가, 천공 내의 팽창성 파쇄재의 충전율을 높여 팽창성 파쇄재의 팽창압을 적정하게 발현시키는 것이 가능하게 된다. 특히, 도 16에 나타내는 천공 내의 공동(330)에 팽창성 파쇄재를 충전하는 방법으로서는, 본 발명을 효과적으로 적용하는 것이 가능하다.

청구항 12에 관한 발명에 의해, 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수시켜, 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리를 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 부착한 후, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하기 때문에, 보조구 부착 정적 파쇄재와 천공의 내벽 사이에 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리가 비집고 들어가, 천공 내의 팽창성 파쇄재의 충전율을 높여 팽창성 파쇄재의 팽창압을 적정하게 발현시키는 것이 가능하게 된다. 특히, 도 16에 나타내는 천공 내의 공극(331)에 팽창성 파쇄재를 충전하는 방법으로서는, 본 발명을 효과적으로 적용하는 것이 가능하다.

청구항 13에 관한 발명에 의해, 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수하여, 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리를 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 부착시켜, 이 슬러리 또는 팽창성 파쇄재를 포함한 다른 슬러리를 이 천공 내에 주입한 후, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하기 때문에, 보조구 부착 정적 파쇄재와 천공의 내벽 사이에 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리가 비집고 들어가, 천공 내의 팽창성 파쇄재의 충전율을 높여 팽창성 파쇄재의 팽창압을 적정하게 발현시키는 것이 가능하게 된다. 특히, 도 16에 나타내는 천공 내의 공동(330)이나 공극(331)에 팽창성 파쇄재를 충전하는 방법으로서는, 본 발명을 효과적으로 적용하는 것이 가능하다.

청구항 14에 관한 발명에 의해, 슬러리의 팽창 개시 시간은 보조구 부착 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간보다 늦기 때문에, 보조구 부착 정적 파쇄재가 최초로 팽창하여, 천공구 부근을 강고하게 밀폐하는 상태가 된다. 그 후, 천공 내부, 특히 도 16에 나타내는 공동(330)에 주입된 슬러리가 팽창하여도, 천공구 부근은 보조구 부착 정적 파쇄재가 덮개를 하고 있기 때문에, 슬러리는 천공 내부에서 팽창이 진행해, 파쇄 대상물을 효율적으로 파괴하는 것이 가능하게 된다. 또, 슬러리의 일부가 천공구로부터 불어내는 것도 방지되어 지극히 안전하게 작업을 실시할 수 있다.

또, 보조구 부착 정적 파쇄재가 최초로 팽창을 개시하기 때문에, 보조구 부착 정적 파쇄재의 주위에 부착한 슬러리는 천공의 내벽 측에 밀려 나와 더욱 공극을 슬러리가 충전하게 된다. 이 때문에, 팽창성 파쇄재의 팽창압을 효과적으로 발현시켜, 효율적으로 파쇄 작업을 실시하는 것이 가능하게 된다.

청구항 15에 관한 발명에 의해, 슬러리는 아래로 향한 천공의 경우, 점도 조정이 없어도 사용 가능하지만, 첨가되는 증점제에 의해 점성이 조정되어 있는 것이 바람직하다. 팽창성 파쇄재에 대한 수분량을 일정하게 유지하면서 슬러리의 점성을 조정할 수 있어, 충전 작업중의 슬러리의 흘러내림 방지나, 충전 후의 천공구로부터 슬러리의 유출 등을 효과적으로 억제하는 것이 가능하게 된다.

청구항 16에 관한 발명에 의해, 천공 내에 주입되는 슬러리는 천공이 횡혈 상태에서도 유출하지 않는 정도의 점성 및 자기 형상 유지성을 구비하고 있는 것에 의해, 천공을 횡혈로 형성하여도 팽창성 파쇄재에 의한 파쇄 작업을 가능하게 할 수 있다.

청구항 17에 관한 발명에 의해, 정적 파쇄용 보조구에 있어서, 천장판이 천공 밖에 배치되기 때문에, 천공의 입구부 부근에도 파쇄재의 팽창압력을 효과적으로 부여할 수 있어, 파쇄 대상물의 표면 측으로부터 크랙 등의 파쇄가 진행되게 된다. 이것에 의해, 파쇄 대상물의 표면에 대해, 용이하게 파쇄를 실시하는 것을 가능하게 하고, 파쇄 작업을 지극히 안전하고 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄용 보조구를 제공할 수 있다.

청구항 18에 관한 발명에 의해, 천장판은 천공구의 면적보다 큰 면적을 가지기 때문에, 천공의 입구부를 천장판이 가리게 되어, 천장판에 눌러진 팽창성 파쇄재는 천공의 입구부 부근에도 보다 효과적으로 부여되게 된다.

청구항 19에 관한 발명에 의해, 천장판은 연결수단에 대해서 착탈이 자유롭게 구성되기 때문에, 천장판을 떼어내어, 바닥판과 연결수단(예를 들면, 연결재 등)을 미리 천공 내에 배치하고, 팽창성 파쇄재를 충전한 후, 천장판을 이 연결수단에 부착하는 것이 가능하게 된다. 또, 후술하는 봉투체에 수용된 팽창성 파쇄재를 취급하는 경우에서도, 이 봉투체에 대해 연결수단을 관통시키거나 혹은 봉투체 내에 바닥판과 연결수단을 수용한 후, 팽창성 파쇄재를 봉투 내에 충전해, 천장판을 부착하는 것도 가능하게 된다. 또한, 천공구의 크기에 적합한 천장판을 선택하여, 연결수단에 연결할 수도 있어, 각종의 작업에 있어서의 작업성이나 파쇄효율의 개선을 도모할 수 있다.

청구항 20에 관한 발명에 의해, 천장판은 파쇄 대상물의 천공 측에 천공구를 가리는 오목부가 형성되고 있기 때문에, 천장판 부근의 팽창성 파쇄재의 수용량을 증가할 수 있어, 천공의 입구부 부근의 팽창압력을 보다 높이는 것이 가능하게 된다.

청구항 21에 관한 발명에 의해, 천장판은 연결수단에 의해 바닥판에 대해 근접 또는 이간 가능하게 구성되어 있기 때문에, 특히, 천장판과 바닥판 사이에 팽창성 파쇄재를 배치한 상태로, 천장판을 바닥판에 근접시키는 것에 의해, 팽창성 파쇄재의 충전율을 높여, 보다 빠르고 보다 강한 팽창압을 발현시키는 것이 가능하게 된다.

청구항 22에 관한 발명에 의해, 연결수단은 천장판과의 연결 상태를 유지 고정하는 금속 부품을 가지고 있기 때문에, 고정용의 금속 부품을 수동으로 밀어넣는 것만으로, 천장판을 바닥판 측에 밀어 붙이는 것이 가능해지기 때문에, 작업성이 지극히 향상하게 된다. 또한 고정용 금속 부품으로서는 천장판을 연결용 도구를 고정할 수 있는 기능이면, 특히 한정되지 않고, 예를 들면, 푸쉬 너트, 나비 너트 및 붙박이 금속 부품 등을 이용할 수 있다.

청구항 23에 관한 발명에 의해, 연결수단에는 바닥판을 천장판에 대해서 끌어당겨 고정하는 고정 수단을 구비하기 때문에, 파쇄 대상물의 천공 깊이를 스틱 길이보다 깊어지도록 천공을 실시하는 것만으로, 정적 파쇄용 보조구를 천공 내에 장전 후, 바닥판을 천장판에 대해서 끌어당기는 것만으로, 파쇄 대상물의 표면 부근의 충전율을 높이는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 천공 깊이의 불균형에 좌우되지 않고, 파쇄 대상물의 표면에 대해서, 용이하게 파쇄를 실시하는 것을 가능하게 해, 파쇄 작업을 지극히 안전하고 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄용 보조구를 제공할 수 있다.

또, 천장판이 파쇄 대상물의 표면에 밀착하고 있기 때문에, 정적 파쇄용 보조구를 사용할 때에, 이 보조구를 가(假)누름하는 것이 용이 또는 불필요해져, 보다 효율 좋게 파쇄 작업을 실시하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 파쇄 대상물의 천공 하면과 바닥판 사이에 틈이 형성되기 때문에, 천공 하면에 팽창압이 가해지는 것도 없다.

청구항 24에 관한 발명에 의해, 고정 수단은 바닥판을 천장판에 대해서 끌어당기는 방향으로만 연결수단을 이동 가능하게 하기 때문에, 연결수단을 잡아당겨, 바닥판을 천장판에 끌어들이는 것만으로, 용이하게 팽창성 파쇄재의 충전율을 높이는 작업을 실시하는 것이 가능하게 된다.

청구항 25에 관한 발명에 의해, 천장판과 고정 수단이 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 정적 파쇄용 보조구의 부품수를 삭감할 수 있음과 동시에, 천장판을 누르면서 연결수단을 잡아당기는 것만으로, 용이하게 충전 작업을 할 수 있어 작업 효율도 높아진다.

청구항 26에 관한 발명에 의해, 팽창성 파쇄재는 투수성이 있는 봉투체 내에 수용되기 때문에, 파쇄재 취급이 용이하고, 보조구인 바닥판과 천장판 사이에 배치하는 것도 지극히 용이하게 실시할 수 있어, 파쇄 작업의 작업성을 한층 개선하는 것이 가능하게 된다. 바닥판, 천장판과 일체화한 팽창성 파쇄재를 물에 담궈 사용하는 것에 의해, 강알칼리를 나타내는 팽창성 파쇄재를 안전하게 사용할 수 있다.

청구항 27에 관한 발명에서는, 바닥판은 봉투체 내에 배치되어 있기 때문에, 바닥판이나 팽창성 파쇄재를 봉투체에 수용하기 위한 개구 외에, 여분의 개구를 봉투체에 형성하는 것이 없기 때문에, 작업시 등에 봉투체로부터 팽창성 파쇄재가 새나가는 위험성을 억제하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 정적 파쇄용 보조구를 이용한 파쇄 공법을 나타내는 도이다.

도 2는 도 1의 파쇄재에 의한 내부 압력 상태를 나타내는 모식도이다.

도 3은 본 발명에 관한 정적 파쇄용 보조구를 이용한 경우의 파쇄재에 의한 내부 압력 상태를 나타내는 모식도이다.

도 4는 팽창성 파쇄재를 수용한 봉투체에 본 발명에 관한 정적 파쇄용 보조구를 장착한 상태를 나타내는 도이다.

도 5는 도 4의 정적 파쇄용 보조구를 천공(1) 내에 수용한 상태를 나타내는 도이다.

도 6은 천장판에 원현 평판을 이용한 경우의 정적 파쇄용 보조구의 장전 상태를 나타내는 도이다.

도 7은 본 발명에 관한 정적 파쇄용 보조구를 천공에 삽입하여, 파쇄재를 천공 내에 충전하는 모습을 나타내는 도이다.

도 8은 응용예의 정적 파쇄용 보조구를 이용한 경우의 파쇄재에 의한 내부 압력 상태를 나타내는 모식도이다.

도 9는 팽창성 파쇄재를 수용한 봉투체에 응용예의 정적 파쇄용 보조구를 장착한 상태를 나타내는 도이다.

도 10은 도 9의 정적 파쇄용 보조구를 천공(101) 내에 수용한 상태를 나타내는 도이다.

도 11은 천장판에 원형 평판을 이용한 경우에 있어서, 응용예의 정적 파쇄용 보조구의 장전 상태를 나타내는 도이다.

도 12는 응용예의 정적 파쇄용 보조구를 천공에 삽입하여, 파쇄재를 천공 내에 충전하는 모습을 나타내는 도이다.

도 13은 깊은 천공에 대한 정적 파쇄 공법의 개략을 나타내는 도이다.

도 14는 도 13의 정적 파쇄 공법에 이용하는 충전용 치구의 개략을 나타내는 도이다.

도 15는 본 발명에 관한 충전용 치구의 사용 방법을 나타내는 도이다.

도 16은 정적 파쇄재를 이용한 경우에 발생하는 공동이나 틈의 모습을 설명하는 도이다.

도 17은 팽창성 파쇄재의 슬러리를 이용하는 정적 파쇄 공법에 의해, 정적 파쇄재 등이 충전된 모습을 나타내는 도이다.

도 18은 팽창성 파쇄재의 슬러리를 이용하는 정적 파쇄 공법의 일례를 나타내는 도이다.

<부호의 설명>

1, 101, 201, 301 파쇄 대상물에 형성된 천공

2, 102 팽창성 파쇄재

3, 103 바닥판

4, 2O, 3O, 104, 120, 130 천장판

5, 23, 105, 123 연결용 도구

6, 106 깨짐부

1O, 22, 110, 122 압력 분포

25, 125 봉투체

21, 26 푸쉬 너트

121, 126 고정 수단

230, 340 보조구 부착 정적 파쇄재

240 보조구 없는 정적 파쇄재

250, 252 막대 모양부

251 가압부

253 나사

260 충전용 치구

330 공동

331 공극

350, 351, 360 슬러리

<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>

본 발명에 관한 정적 파쇄 공법 및 그것에 이용되는 정적 파쇄용 보조구 및 충전용 치구를, 이하의 바람직한 예에 의해 설명하지만, 이것들로 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 정적 파쇄 공법은, 특히, 천공 내에 배치되는 바닥판과, 이 바닥판보다 면적이 크고 또한 천공 밖에 배치되는 천장판과, 양자를 연결하는 연결수단을 가지는 정적 파쇄용 보조구를 이용하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로는, 도 3을 참조로 하여, 본 발명의 정적 파쇄용 보조구의 원리를 설명한다.

파쇄 대상물에 설치된 천공(1)에 대해, 천공(1) 내에 바닥판(3)을 배치하고, 볼트 등으로 바닥판에 결합된 연결용 도구(23)를 천공 밖에 세워 설치한다. 연결용 도구(23)의 상부에는 천장판(20)이 푸쉬 너트(21) 등에 의해 연결되고, 천장판(20)과 바닥판(3) 사이에는 팽창성 파쇄재가 천공 내부에 충전되어 있다.

도 3과 같이, 천장판은 바닥판의 면적보다 크고, 바람직하게는 천공(1)의 입구부의 면적보다 큰 면적을 가지도록 구성함과 동시에, 이 천장판(20)을 천공(1) 밖에 배치함으로써, 천공(1)의 깨짐부(6)가 발생하고 있는 천공 입구부 부근에도, 충분한 팽창성 파쇄재를 충전 배치할 수 있다. 그리고, 파쇄재의 팽창압력은 천장판(20)에 의해, 위쪽 압력이 억제되고, 천공구의 주변에 대해서, 종래의 것보다 현격히 강한 파쇄력을 발생시키는 것이 가능하게 된다. 참고정도로, 천공 방향에 대 해서 수직인 방향의 압력 분포(22)를 도 3에 모식적으로 나타낸다.

도 3과 같이, 본 발명에서는 바닥판의 면적보다 천장판의 면적이 커지기 때문에, 파쇄재의 팽창으로 바닥판에 가해지는 아래쪽의 힘보다, 천장판에 가해지는 위쪽의 힘이 커져, 천장판이 떠오르는 것이 염려되지만, 실제로는 파쇄재의 가로 방향의 팽창에 의해, 파쇄재와 천공(1)의 내벽면의 마찰력이 증가하기 때문에, 천장판의 떠오름은 대부분 없는 것이 확인되고 있다.

이와 같이, 천공의 입구부 부근에도 파쇄재의 팽창압력을 효과적으로 부여하는 것으로, 파쇄 대상물의 표면 측으로의 크랙 발생을 가속할 수 있어, 결과적으로 파쇄 스피드를 올릴 수 있다.

또, 본 발명에 관한 정적 파쇄용 보조구에 대해서는, 각종의 구성을 부가하는 것이 가능하고, 예를 들면, 천장판(20)에는 산모양 와셔 등을 이용하고, 파쇄 대상물의 천공(1) 측에 천공구를 가리는 오목부를 형성하며, 천장판 부근의 팽창성 파쇄재의 수용량을 증가시켜, 천공의 입구부 부근의 팽창 압력을 보다 높이는 것도 가능하다. 또한, 천장판(20)의 형상에 대해서는 여러 가지의 것을 이용할 수 있지만, 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 천장판(30)으로서 원형 평판을 이용하는 경우에서도 천장판의 강도 및 면적을 조정하여, 천장판에 의해 팽창성 파쇄재(2)의 압력을 천공(1)의 입구부 주변에 부여하는 것이 가능하다.

연결수단을 구성하는 연결용 도구(23)에는 볼트와 같은 막대 모양 또는 와이어 등의 끈 모양의 연결재를 이용할 수 있고, 연결재와 바닥판과의 결합은 후크(hook)나 너트에 의한 고정 방법이나, 연결재에 핀을 삽입해 바닥판의 이동을 제 한하는 방법, 또한, 용접이나 접착제 등으로 고정하는 방법 등, 각종 방법을 채용할 수 있다. 이것에 대해, 천장판과 연결재와의 연결은 너트나 핀 등도 이용 가능하지만, 바람직하게는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 연결용 도구(23)를 전나사(stud bolt)로 하고, 이 전나사에 연결 위치가 자유롭게 고정할 수 있는 푸쉬 너트(26)로 실시하는 것에 의해, 필요에 따라서 푸쉬 너트(26)를 이동 조정하여, 특별한 도구를 이용하지 않고, 천장판(20)의 연결수단으로부터의 착탈이나 연결수단에 따른 이동을 실시하는 것을 가능하게 한다.

또한, 천장판(20)을 연결용 도구(23)에 대해서 착탈이 자유롭게 혹은 바닥판(3)의 방향으로 근접 또는 이간 가능하게 구성함으로써, 후(後)의 정적 파쇄 공법의 설명에서도 서술하는 바와 같이, 천장판(20)과 바닥판(3) 및 연결용 도구(23)를 별체로 하여 작업하는 것도 가능해져, 작업성의 향상을 달성하는 것이 가능하게 된다. 특히, 천장판과 바닥판 사이에 팽창성 파쇄재를 배치한 상태로 천장판을 바닥판에 근접시키는 경우에는 팽창성 파쇄재의 충전율을 높여, 보다 빠르고 보다 강한 팽창압을 발현시키는 것이 가능하게 된다.

정적 파쇄용 보조구는 팽창성 파쇄재와 별체로 사용하는 것이 가능하지만, 도 4에 나타내는 바와 같이, 봉투체(25)의 내부에 팽창성 파쇄재(도시하지 않음)를 수용하고, 정적 파쇄용 보조구를 부착한 정적 파쇄재로서 일체적으로 사용하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에서는 팽창성 파쇄재를 봉투체에 수용한 것을 「정적 파쇄재」라고 하고, 특히 정적 파쇄용 보조구를 구비한 것을 「정적 파쇄용 보조구 부착 정적 파쇄재」또는 「보조구 부착 정적 파쇄재」라고 한다.

구체적으로는, 봉투체(25) 내에 연결수단의 연결용 도구(23)를 부착한 바닥판(3)을 삽입하고, 이 봉투체를 정적 파쇄재로 채운다. 봉투체(25)의 개구는 히트 씰(heat seal) 등 적절한 체결 수단에 의해 폐색하고, 봉투체(25)로부터 돌출하는 연결용 도구(23)에는 천장판(20), 와셔(washer)(24) 및 푸쉬 너트(26)가 부착된다.

팽창성 파쇄재를 부직포나 섬유 모양의 네트(net) 등과 같이 투수성이 있는 봉투체에 수용하고, 캡슐(capsule) 형태로 소분(小分)하여 이용하는 방법이 간편하고, 작업자의 안전성도 높다.

또, 도 4에 나타낸 것 이외에 캡슐 형태의 정적 파쇄재에 대해, 연결용 도구를 관통 장착하는 것도 가능하지만, 이 경우에는 봉투체의 연결용 도구가 관통한 개소에는 개구가 형성되고, 이 개구로부터 내부의 팽창성 파쇄재가 누설될 위험성도 높아지기 때문에, 도 4에 나타내는 바와 같이, 봉투체 내에 바닥판(3) 등을 수용하는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명에 관한 정적 파쇄용 보조구를 이용한 정적 파쇄 공법에 대해 상세하게 설명한다.

도 4의 보조구를 설치한 정적 파쇄재는, 도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 파쇄 대상물에 형성한 천공(1)의 내부에 설치된다. 정적 파쇄용 보조구는 천공(1)에 장전 후(도 7(a) 참조), 푸쉬 너트를 이동해, 천장판(20)과 바닥판(3) 사이를 근접시켜, 양자 사이에 배치되는 팽창성 파쇄재(2)의 충전 밀도를 높이도록 조정한다(도 7(b) 참조). 이 충전 작업에 의해, 파쇄재의 팽창압력의 발생을 빠르고, 또한, 천공 방향과 수직인 방향(도의 가로 방향)에 의해 높은 팽창압력을 효과 적으로 발생시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 팽창성 파쇄재를 수용하는 봉투체와 일체화된 정적 파쇄용 보조구는, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 파쇄 대상물의 천공(1)에 삽입되지만, 이 때에, 바닥판(3) 및 연결용 도구의 일부 및 팽창성 파쇄재(2)를 수용하는 봉투체의 외경(d)을 천공(1)의 내경(D)보다 작게 하는 것에 의해, 정적 파쇄용 보조구를 원활하게 천공(1) 내에 삽입하는 것이 가능하게 된다. 그 후, 푸쉬 너트(21)를 조작해, 천장판(20)을 바닥판에 근접시키는 것에 의해, 봉투체 전체가 도면의 상하 방향으로 압축되고, 이것에 수반하여 봉투체에 수용된 팽창성 파쇄재(2)는 가로 방향으로도 넓어져, 결과적으로, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 천공 내부를 파쇄재(2)로 충전하는 것이 가능하게 된다.

팽창성 파쇄재에 물을 첨가하는 것에 의해, 팽창성 파쇄재의 팽창반응이 개시되지만, 물의 첨가 시기에 관해서는 보조구를 부착한 정적 파쇄재를 천공 내에 장착한 후에 실시하는 방법이나, 정적 파쇄재에 물을 첨가한 후에, 봉투체(25)를 천공(1) 내에 수용하는 방법, 또한, 봉투체(25)를 천공(1) 내에 수용하고, 천장판(20)을 체결하기 전에 가수(加水)하는 방법 등, 여러 가지의 타이밍으로 물을 첨가하는 것이 가능하다. 특히, 보조구 부착 정적 파쇄재의 취급하기 용이함을 활용하기 위해서, 천공 내에 삽입하기 전에 물을 첨가하는 것이 바람직하다.

또, 천장판(20)의 파쇄 대상물과의 위치 관계에 대해서는 천장판(20)이 파쇄 대상물의 표면에 반드시 밀착할 필요는 없다. 예를 들면, 양자 사이에 틈이 형성되고 있어도, 팽창성 파쇄재는 팽창함에 따라 양자 사이의 틈을 매립하여, 결과적으 로, 천장판(20)에 의해 내부 압력이 천공(1)의 입구부 주변에 및 천공의 입구부 부근으로부터의 크랙 등의 파쇄를 발생시키는 것이 가능하게 된다.

상술한 정적 파쇄 공법에서는 보조구 부착 정적 파쇄재를 예로 설명하였으나, 예를 들면, 천공 내 정적 파쇄용 보조구의 바닥판과 연결용 도구를 배치하고, 그 위에 물을 첨가한 팽창성 파쇄재의 슬러리를 주입하며, 그 후, 연결용 도구에 천장판을 부착하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우에는 팽창성 파쇄재를 봉투체에 수용한 정적 파쇄재를 이용할 필요는 없다.

다음에, 상술한 정적 파쇄용 보조구의 응용예에 대해 설명한다.

본 발명자들은 상술한 정적 파쇄용 보조구에 대해서, 더욱 예의(銳意) 연구를 거듭한 결과, 정적 파쇄용 보조구의 천장판으로부터 바닥판까지의 길이(이하, 「스틱 길이」이라고 한다.)와, 파쇄 대상물의 천공 깊이와의 관계에는 다음과 같은 문제가 있는 것을 찾아냈다.

(1) 천장판을 바닥판 방향으로 밀어붙여 장전하는 경우에는 천공의 깊이에 의해 팽창성 파쇄재의 충전성이 크게 변화한다. 이 때문에, 파쇄효과의 발현성에 불균형이 발생한다.

(2) 스틱 길이보다 천공의 깊이가 깊은 경우에는 천장판을 밀어넣어도 팽창성 파쇄재가 가로 방향(밀어넣는 방향에 대해서 수직인 방향)으로 넓어지지 않고, 정적 파쇄용 보조구를 천공 내에 고정할 수 없는 바, 파쇄 대상물의 표면 부근의 충전율을 높게 할 수 없다.

(3) 스틱 길이보다 천공의 깊이가 얕은 경우에는 천장판이 파쇄 대상물로부 터 떠올라, 튀어나옴이 큰 경우에는 시공시의 가누름이 어렵다. 게다가, 바닥판이 천공 하면에 도달하고 있기 때문에, 천공 하면으로 팽창압이 작용하고, 가로 방향으로 작용하는 팽창압력이 저감함과 동시에, 파쇄 대상물의 심부(深部) 방향으로 여분의 부하가 가해지게 된다.

(4) 스틱 길이에 대해 ±2mm 이하의 천공을 정확하게 여는 것은 기술적으로 어렵다.

이와 같은 문제를 해결하여, 파쇄 대상물의 천공 깊이의 불균형에 좌우되지 않고, 파쇄 대상물의 표면에 대해서 용이하게 파쇄를 실시하는 것을 가능하게 하며, 파쇄 작업을 지극히 안전하고 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄용 보조구에 대해서 이하에 설명한다.

또, 이와 같은 정적 파쇄용 보조구는 시공시의 가누름이 용이 또는 불필요해져, 보다 효율 좋게 파쇄 작업을 실시하는 것을 가능하게 하며, 또한, 파쇄 대상물의 천공 하면으로의 팽창압의 영향을 억제하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 정적 파쇄용 보조구의 응용예는 천공 내에 배치되는 바닥판과, 이 바닥판보다 면적이 크고 또한 천공 밖에 배치되는 천장판과, 양자를 연결하는 연결수단을 가지며, 이 연결수단에는 이 바닥판을 이 천장판에 대해서 끌어들여 고정하는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 9는 봉투체(125)의 내부에 도시하지 않은 팽창성 파쇄재를 수용하여, 응용예의 정적 파쇄용 보조구를 설치한 개략도이다.

구체적으로는, 봉투체(125) 내에 연결수단인 연결용 도구(123)를 부착한 바 닥판(103)을 삽입하고, 이 봉투체를 정적 파쇄재로 채운다. 봉투체(125)의 개구는 히트 씰 등 적절한 체결 수단에 의해 폐색하고, 봉투체(125)로부터 돌출하는 연결용 도구(123)에는 천장판(120), 고정 수단(126) 및 연결용 도구를 끌어당기기 위한 견인 수단(124)이 장착된다.

도 9의 보조구를 설치한 정적 파쇄재는 도 10 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 파쇄 대상물에 형성한 천공(101)의 내부에 설치된다.

천공 깊이(H)는 정적 파쇄용 보조구의 천장판(120)으로부터 바닥판(103)(봉투체의 바닥면으로 하여도 좋다)까지의 길이(스틱 길이)(h)보다 깊게 연다.

다음에, 정적 파쇄용 보조구는 천공(101)에 장전 후(도 12(a) 참조), 연결용 도구(123)를 끌어당겨, 바닥판(103)을 천장판(120)에 대해서 끌어들여, 양자 사이에 배치되는 팽창성 파쇄재(102)의 충전 밀도를 높이도록 조정한다(도 12(b) 참조). 이 충전 작업에 의해, 파쇄재의 팽창압력의 발생을 빠르고, 또한, 천공 방향과 수직인 방향(도의 가로 방향)에 의해 높은 팽창압력을 효과적으로 발생시키는 것이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이 연결용 도구(123)를 끌어당길 때에 연결용 도구(123)는 고정 수단(121)에 대해서 상대적으로 위쪽으로 이동하지만, 후술하는 바와 같이 고정 수단(121)에 연결용 도구(123)의 이동을 한 방향(위쪽)으로만 이동 가능하게 하는 구성을 부가하는 것에 의해, 끌어당기는 힘을 해방하여도 연결용 도구(123)가 원래 위치로 돌아올 수 없기 때문에, 용이하게 정적 파쇄용 보조구를 천공 내에 고정하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 응용예의 경우도 바닥판(103) 및 연결용 도구의 일부 및 팽창성 파쇄재(102)를 수용하는 봉투체의 외경(d)을 천공(101)의 내경(D)보다 작게 하는 것에 의해, 정적 파쇄용 보조구를 원활히 천공(101) 내에 삽입하는 것이 가능하게 된다. 그 후, 연결용 도구(123)를 조작해, 바닥판(103)을 천장판(120)에 근접시키는 것에 의해, 봉투체 전체가 도의 상하 방향으로 압축되고, 이것에 수반해 봉투체에 수용된 팽창성 파쇄재(102)는 가로 방향으로도 넓어져, 결과적으로, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 천공 내부를 파쇄재(102)로 충전하는 것이 가능하게 된다.

또, 천장판(120)과 파쇄 대상물의 표면과의 위치 관계에 대해서는 천공 깊이(H)가 스틱 길이(h)보다 깊기 때문에, 천장판(120)이 파쇄 대상물의 표면에 밀착해, 시공시에 테이프 등으로 가누름 하는 것이 용이하게 된다. 또, 상술한 바와 같이 용이하게 충전율을 높일 수 있기 때문에, 경우에 따라서는 가누름도 불필요하게 된다.

고정 수단(126)으로서는 연결용 도구(123)를 소정의 위치에 고정할 수 있는 것이면, 어떠한 구성으로도 채용할 수 있지만, 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 연결용 도구(123)의 적어도 한쪽 면에 톱 모양의 돌기를 형성하고, 이 돌기와 걸어 맞추는 손톱(128)을 고정 수단에 배치하는 것으로, 연결용 도구(123)는 고정 수단(126)에 대해서 한 방향(위쪽)으로만 이동 가능하게 되고, 다른 방향(아래쪽)에는 이동 금지되게 된다. 이것에 의해, 연결용 도구(123)를 끌어당기고, 그 후, 인장력을 개방하여도 연결용 도구(123)가 원래 위치로 돌아오지 않기 때문에, 정적 파쇄용 보조구의 고정 작업을 용이하게 실시할 수 있다.

또, 이와 같은 고정 수단은 천장판(120)과 일체적으로 형성하는 것도 가능하고, 일체적으로 형성함으로써, 정적 파쇄용 보조구의 부품수를 삭감할 수 있어, 천공 내부로의 보조구의 장전 작업도 천장판(120)을 누르면서 연결용 도구(123)를 끌어당기는 것만으로 간단하게 실시하는 것이 가능하게 된다.

또한, 고정 수단으로서 천장판(120)의 연결용 도구(123)가 관통하는 개구의 폭을 연결용 도구(123)에 형성된 톱 모양의 돌기의 최대폭보다 좁게 하는 것으로도 용이하게 구성할 수 있다. 고정 수단에 대해서는 해당 기술분야에 있어서 공지의 각종 기술을 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

응용예의 정적 파쇄용 보조구에 대해서도 각종의 구성을 부가하는 것이 가능하고, 예를 들면, 천장판(120)에는 산 모양 와셔 등을 이용해, 파쇄 대상물의 천공(101) 측에 천공구를 가리는 오목부를 형성하고, 천장판 부근의 팽창성 파쇄재의 수용량을 증가시켜, 천공의 입구부 부근의 팽창압력을 보다 높이는 것도 가능하다. 또한, 천장판(120)의 형상에 대해서는 여러 가지의 것을 이용할 수 있지만, 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 천장판(130)으로서 원형 평판을 이용하는 경우에서도, 천장판의 강도 및 면적을 조정해, 천장판에 의해 팽창성 파쇄재(102)의 압력을 천공(101)의 입구부 주변에 부여하는 것이 가능하다.

다음에, 이상과 같이 천공 내에 충전된 정적 파쇄용 보조구의 동작 상황에 대해서, 도 8에 의해 설명한다.

파쇄 대상물에 설치된 천공(101)에 대해, 천공(101)의 하면(107)으로부터 떨어진 위치에 바닥판(103)이 배치되어 있다. 연결용 도구(123)의 상부에는 천장 판(120)이 고정 수단(121)에 의해 연결되고, 천장판(120)과 바닥판(103) 사이에는 팽창성 파쇄재가 천공 내부에 충전되어 있다.

도 8과 같이, 천장판은 바닥판의 면적보다 크고, 바람직하게는, 천공(101)의 입구부의 면적보다 큰 면적을 가지도록 구성함과 동시에, 이 천장판(120)을 천공(101) 밖에 배치함으로써, 천공(101)의 깨짐부(106)가 발생하고 있는 천공구부 부근에도 충분한 팽창성 파쇄재를 충전 배치할 수 있다. 그리고, 파쇄재의 팽창압력은, 천장판(120)에 의해, 위쪽 압력이 억제되고, 천공구의 주변에 대해서 종래의 것보다 현격히 강한 파쇄력을 발생시키는 것이 가능하게 된다. 참고정도로, 천공 방향에 대해서 수직인 방향의 압력 분포(122)를 도 8에 모식적으로 나타낸다.

도 8과 같이, 본 발명에서는 바닥판의 면적보다 천장판의 면적이 크게 되기 때문에, 파쇄재의 팽창으로 바닥판에 가해지는 아래쪽의 힘보다 천장판에 가해지는 위쪽의 힘이 커져, 천장판이 떠오르는 것이 염려되지만, 실제로는 파쇄재의 가로 방향의 팽창에 의해, 파쇄재와 천공(101)의 내벽면과의 마찰력이 증가하기 때문에, 천장판의 떠오름은 거의 없는 것이 확인되고 있다.

이와 같이, 천공의 입구부 부근에도 파쇄재의 팽창압력을 효과적으로 부여함으로써, 파쇄 대상물의 표면 측으로의 크랙 발생을 가속할 수 있어, 결과적으로 파쇄 스피드를 올릴 수 있다.

게다가, 도 8에 나타내는 바와 같이 천공 하면(107)의 부근에는 틈이 형성되기 때문에, 천공 하면(107)에는 전혀 팽창압이 걸리지 않는다. 이 때문에, 파쇄 대상물의 내부 방향에는 대부분 팽창압력이 가해지지 않고, 파쇄 대상물의 내부로의 부하를 줄여, 파쇄 대상물의 표면을 효과적으로 파쇄하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 깊은 천공에 대해서 보다 효율적으로 파쇄를 행하기 위한 정적 파쇄 공법 및 그것에 이용하는 충전용 치구에 대해 설명한다.

일반적으로, 파쇄 대상물을 전괴(全壞) 혹은 표면보다 깊은 위치까지 파괴하기 위해서는 파쇄 대상물에 설치되는 천공의 깊이를 깊게 할 필요가 있다. 이 때문에, 깊은 천공에 정적 파쇄 보조구를 구비한 정적 파쇄재를 충전하기 위해서는, 도 3 또는 도 8에 있어서, 천공의 깊이 이상의 길이를 가지는 연결용 도구 23 또는 123을 사용할 필요가 있다.

그렇지만, 연결용 도구의 길이를 길게 함에 따라, 정적 파쇄재를 천공 내에 삽입하는 작업이 어려워지고, 또, 연결용 도구를 끌어당겨 팽창성 파쇄재의 충전 밀도를 올리는 작업도, 연결용 도구의 길이에 반비례하여 곤란한 것이 된다.

게다가, 천공구 부근에 천장판을 적정하게 배치하는 것이 불가결하기 때문에, 천공의 깊이에 대응하는 복수 종류의 길이를 가지는 정적 파쇄용 보조구 및 그것을 조립한 정적 파쇄재를 준비할 필요가 있어, 제조 코스트가 비싸진다고 하는 결점이 있다.

이와 같은 문제를 해결하여, 파쇄 대상물의 천공 깊이가 깊은 경우에서도 용이하게 정적 파쇄재를 장전하는 것이 가능하고, 파쇄 작업을 지극히 안전하고 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄 공법 및 그것에 이용하는 충전용 치구에 대해서, 이하에 설명한다.

깊은 천공을 이용한 정적 파쇄 공법은 상술한 정적 파쇄용 보조구를 구비함 과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구를 구비하지 않고, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 없는 정적 파쇄재를 이용하며, 이 천공 내에는 적어도 1개 이상의 보조구 없는 정적 파쇄재를 충전하고, 천공 내의 입구 근방에는 보조구 부착 정적 파쇄재를 배치하는 것을 특징으로 한다.

도 13은, 본 발명의 정적 파쇄 공법의 개략을 나타내는 도로서, 도 13(a) 또는 도 13(b)과 같이, 보조구 없는 정적 파쇄재(240)를 천공(201)의 내부에, 1개 이상 배치하고, 천공구 부근에는 보조구 부착 정적 파쇄재(230)를 배치하고 있다.

보조구 부착 정적 파쇄재(230)는, 예를 들면 도 4 또는 도 9와 같은 보조구를 가지는 정적 파쇄재를 사용하는 것이 가능하다.

또, 보조구 없는 정적 파쇄재(240)의 팽창 개시 시간은 보조구 부착 정적 파쇄재(230)의 팽창 개시 시간과 동일하여도 가능하지만, 보다 늦게 설정하는 것이 바람직하다. 이것은, 천공구 부근에 충전되는 보조구 부착 정적 파쇄재가 최초로 팽창해, 천공구 부근을 강고하게 밀폐하는 상태가 되고, 그 후, 천공 내부에 배치된 보조구 없는 정적 파쇄재가 팽창하여도, 천공구 부근은 보조구 부착 정적 파쇄재가 덮개를 하고 있기 때문에, 천공 내부에서 팽창이 진행하여, 파쇄 대상물을 효율적으로 파괴하는 것이 가능해지기 때문에 있다. 또, 보조구 부착 정적 파쇄재에 의한 천공구 부근에서의 덮개의 효과에 의해, 보조구 없는 정적 파쇄재가 천공구로부터 불어내는 것도 방지되어, 지극히 안전하게 작업을 실시할 수 있다.

팽창 개시 시간의 조정은 팽창성 파쇄재에 혼입하는 반응 촉진제의 분량이 나, 정적 파쇄재에 물을 적실 때의 수온 등에 의해, 용이하게 조정하는 것이 가능하다.

보조구 부착 정적 파쇄재의 스틱 길이(L)는 100mm 이하인 것이 바람직하다. 천공의 내경의 크기에 의하지만, L이 100mm를 넘으면, 천공 내에 보조구 부착 정적 파쇄재를 장전하는 것이 어려워지고, 게다가, 천공 내에 배치한 상태로, 보조구의 연결수단을 조작(예를 들면, 도 9의 연결용 도구(123)에 접속되는 견인 수단(124)을 고정 수단(126)에 대해서 끌어올리는 작업)하여도, 정적 파쇄재 전체에 걸쳐 팽창성 파쇄재의 충전율을 높이는 것이 곤란하게 된다.

다음에, 본 발명의 충전용 치구는 천공의 내경보다 작은 외경을 가지는 막대 모양부와, 이 막대 모양부에 직접 또는 간접적으로 접속되어 천공의 내경보다 큰 외경을 가지는 가압부를 가지는 것을 특징으로 한다.

도 14는 충전용 치구의 개략을 나타내는 도이고, 도 15는 이 치구를 이용하여 보조구 없는 정적 파쇄재(40)를 천공 내부에 채워넣는 모습을 나타내는 도이다.

도 14(a)의 충전용 치구에서는 천공의 내경보다 작은 외경을 가지는 막대 모양부(250)와, 이 막대 모양부(250)에 직접 접속되어 천공의 내경보다 큰 외경을 가지는 가압부(251)로 구성된다. 막대 모양부(250)나 가압부(251)의 형상은 도 14에 나타내는 바와 같이 원주 모양인 것에 한정하지 않고, 각주 모양인 것으로 하여도 좋고, 또한, 가압부(251)에 대해서는 작업자가 파지하기 용이하도록 손의 형상과 아우르게 하여 매끄러운 요철을 설치한 형상으로 하는 것도 가능하다.

충전용 치구는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 천공(201) 내에 보조구 없는 정적 파쇄재(240)를 배치하고, 충전용 치구(260)로 이 정적 파쇄재(240)를 가압함으로써, 용이하게 천공 내에 정적 파쇄재를 채워넣는 것이 가능하게 된다. 게다가, 충전용 치구(260)는 가압부(251)가 천공(201) 내에 침입하는 것이 곤란하도록, 그 지름이 설정되어 있기 때문에, 정적 파쇄재(240)를 천공구에서 항상 일정한 깊이의 위치까지 충전하는 것이 가능하게 된다. 충전용 치구를 천공 내에 밀어넣을 때는 필요에 따라서 해머 등의 타격 수단을 사용하여, 가압부(251)의 머리를 때림으로써, 용이하게 정적 파쇄재를 천공 내부에 충전하는 것도 가능하게 된다.

보조구 없는 정적 파쇄재(240)의 충전 위치(천공구로부터 정적 파쇄재의 상단까지의 거리)는 충전용 치구의 막대 모양부(250)의 길이(L')에 의해서 결정되고, 이 길이(L')는 보조구 부착 정적 파쇄재가 천공 내에 침입하는 부분의 길이와 동일하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 14(b)에 나타내는 바와 같이, 막대 모양부(252)와 가압부(251)를 나사(253) 등을 사용하여, 양자를 연결함과 동시에, 양자 사이의 거리를 조정 가능하게 하는 것도 가능하다. 이 경우에는 막대 모양부(252)의 선단으로부터 가압부(251)까지의 길이(L')를 사용하는 보조구 부착 정적 파쇄재의 길이에 따라 조정하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 보조구 부착 정적 파쇄재와 팽창성 파쇄재의 슬러리를 이용한 정적 파쇄 공법에 대해 설명한다.

보조구 부착 정적 파쇄재를 천공 내에 삽입한 때에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 천공(301)의 구멍의 깊이가 정적 파쇄재(340)의 길이보다 깊은 경우나, 천공 시의 드릴의 선단 형상에 대응하여 천공의 최심부(最深部)가 원추형으로 되어 있는 경우에는, 정적 파쇄재(340)를 천공(301) 내에 장전하여도 천공 내에 공동(330)을 발생시킨다. 이와 같은 공동(330)은 파쇄 대상물의 표면뿐만 아니라 내부도 효율 좋게 파괴하고 싶은 경우에는 큰 문제가 된다. 또한, 바닥판과 천공의 내벽 사이에 틈이 많은 경우에는 팽창한 팽창성 파쇄재가 공동 내에 비집고 들어가, 충분한 팽창압을 발현할 수 없다.

또, 정적 파쇄재(340)의 이 보조구를 조작해, 천장판과 바닥판과의 거리를 짧게하여 팽창성 파쇄재의 충전율을 올리는 경우, 충전율이 부분적으로만 상승하지 않고, 도 16과 같이 공극(331)을 발생시키는 것이 있다. 특히, 정적 파쇄재의 길이가 길어짐에 따라, 이러한 경향은 현저하게 된다. 이와 같은 공극(331)은 팽창성 파쇄재가 팽창할 때에, 충분한 팽창압을 발현시키는데 있어서의 큰 장해가 되고 있다.

이와 같은 문제를 해결하여, 천공과 정적 파쇄재 사이에 공동이나 공극을 발생시키는 경우에 있어서, 파쇄 작업을 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄 공법으로 대해서 설명한다.

이 정적 파쇄 공법은 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수시킴과 동시에, 이하의 2개의 방법 중 어느 하나 또는 양쪽 모두를 조합하여, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하는 것을 특징으로 한다.

(A) 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리를 미리 천공 내에 주입하는 것.

(B) 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리를 흡수한 정적 파쇄재에 부착시키는 것.

이 정적 파쇄 공법에 의해, 도 17에 나타내는 바와 같이, 천공 내의 공동(330)이나 공극(331)에 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리 350이나 351을 충전할 수 있어, 보다 효과적으로 팽창성 파쇄재의 팽창력을 발현시키는 것이 가능하게 된다.

특히, 공동(330)에 슬러리 350을 충전하는 데는 상기 (A)의 슬러리 주입 방법이 효과적이고, 공극(331)에 슬러리 351을 충전하는 데는 상기 (B)의 정적 파쇄재에 슬러리를 부착시키는 방법이 효과적이다.

도 18은 상기 (A) 및 (B)를 조합시킨 정적 파쇄 공법의 예를 나타내는 도로서, 미리 흡수시킨 보조구 부착 정적 파쇄재(340)를 팽창성 파쇄재에 물을 첨가하여 조제한 슬러리 360에 담구고, 보조구 부착 정적 파쇄재(340)에 슬러리 60을 부착시킨다(도 18(a) 참조). 다음에, 파쇄 대상물에 설치된 천공에 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리 350을 주입하고, 그 후, 슬러리 360이 부착한 보조구 부착 정적 파쇄재를 천공 내에 장전한다. 슬러리 350 및 360은 같은 슬러리를 사용하여도 좋지만, 후술하는 팽창 개시 시간이나 점성 등을 고려하여 다른 슬러리를 조제하여 사용하는 것도 가능하다.

다음에, 정적 파쇄재 및 슬러리의 팽창 개시 시간에 대해 설명한다.

이 정적 파쇄 공법에서는, 슬러리의 팽창 개시 시간은 보조구 부착 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간보다 늦게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 보조구 부착 정적 파쇄재가 최초로 팽창하여, 천공구 부근을 강고하게 밀폐하는 효과나 보조구 부착 정적 파쇄재의 주위에 부착한 슬러리를 천공의 내벽 측에 밀어 슬러리의 충전율을 높이는 효과 등을 기대할 수 있다.

또한, 천공 내의 슬러리는, 이와 같이 정적 파쇄재와 병용하여 이용하는 경우에는 정적 파쇄재의 반응열에 의해 가열되기 때문에, 통상의 슬러리에 의해서만 파쇄 공법과 비교하고, 충전 작업 후부터 파쇄가 개시할 때까지 시간을 짧게 하는 것이 가능하게 된다.

팽창 개시 시간의 조정은 팽창성 파쇄재에 혼입하는 반응 촉진제의 분량이나, 정적 파쇄재에 물을 포함시킬 때의 수온 등에 의해 용이하게 조정하는 것이 가능하다.

다음에, 슬러리의 점성 조정에 대해 설명한다.

슬러리는 증점제를 첨가하는 것에 의해 점성을 조정할 수 있고, 예를 들면, 팽창성 파쇄재를 충분히 반응시키기 위해, 팽창성 파쇄재에 대한 수분량을 일정하게 유지하면서, 증점제의 종류나 첨가량을 조제하는 것에 의해, 슬러리의 점성을 제어 할 수 있다

예를 들면, 이 점성 조정에 의해, 충전 작업중에 정적 파쇄재에 부착한 슬러리가 흘러내리거나, 천공에 주입한 슬러리가 천공구로부터 유출하는 등의 폐해를 억제하는 것이 가능하게 된다.

증점제로서는 메틸 셀룰로오스(cellulose) 등을 사용할 수 있다.

특히, 천공 내에 주입되는 슬러리는 천공이 횡혈 상태에서도 유출하지 않는 정도의 점성 및 자기 형상 유지성을 구비하고 있는 것에 의해, 천공을 횡혈에 형성 하여도 팽창성 파쇄재에 의한 파쇄 작업을 효율적으로 실시할 수 있다. 이와 같은 증점제의 첨가량은 0.5 ~ 3.0% 정도가 바람직하다.

또, 슬러리를 이용한 정적 파쇄 공법은 상술한 보조구 없는 정적 파쇄재를 천공 내에 충전하는 경우에도 마찬가지로 이용할 수 있어, 천공 내에 미리 팽창성 파쇄재의 슬러리를 충전하고, 그 후에 보조구 없는 정적 파쇄재를 삽입하거나 혹은 보조구 없는 정적 파쇄재에 슬러리를 부착시켜 천공 내에 삽입하는 것 등도 가능하다.

이상의 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 파쇄 대상물의 표면에 대해서 용이하게 파쇄를 실시하는 것을 가능하게 하고, 파쇄 작업을 지극히 안전하고 효율 좋게 실시하는 것을 가능하게 하는 정적 파쇄 공법 및 그것에 이용하는 정적 파쇄용 보조구 및 충전용 치구를 제공할 수 있다. 특히, 건축물, 터널 등의 콘크리트 건조물의 파쇄에 유효하게 이용되고, 이러한 건조물의 하면부뿐만 아니라, 천장부, 표면부, 측면부 등, 종래는 파쇄가 곤란하였던 개소에도 용이하게 적용할 수 있고, 또, 파쇄 작업시의 천공의 형상에 의존하지 않고, 간편하고 또한 효율이 좋은 파쇄를 실시하는 것이 가능하게 된다.

Claims (27)

1. 파쇄(破碎) 대상물에 천공(穿孔)을 설치하고, 이 천공 내에 팽창성 파쇄재(破碎材)를 충전하여, 이 파쇄재의 팽창에 의해 파쇄 대상물을 파쇄하는 정적(靜的) 파쇄 공법에 있어서,

   이 파쇄재의 충전시에 천공 내에 배치되는 바닥판과 이 바닥판보다 면적이 크고 또한 천공 밖에 배치되는 천장판 및 양자(兩者)를 연결하는 연결수단을 가지는 정적 파쇄용 보조구를 이용하여, 이 바닥판과 이 천장판 사이에 이 파쇄재를 배치하는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
2. 청구항 1에 있어서,

   이 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용하는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
3. 청구항 2 있어서,

   이 팽창성 파쇄재는 바닥판과 연결수단, 또는 바닥판과 천장판 및 연결수단과 일체화되어, 파쇄 대상물의 천공에 장전되는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
4. 청구항 2에에 있어서,

   이 팽창성 파쇄재는 물을 첨가한 후에 파쇄 대상물의 천공 내에 충전되는지 또는 미수화(未水和) 상태로 이 천공 내에 충전된 후에 가수(加水)되는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,

   파쇄 대상물의 천공 내에 팽창성 파쇄재를 충전한 후, 바닥판과 천장판을 근접시켜, 바닥판과 천장판 사이에 있는 이 파쇄재의 충전율을 높이는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
6. 청구항 1에 있어서,

   이 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 정적 파쇄용 보조구를 구비하지 않고, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 없는 정적 파쇄재를 이용하고, 이 천공 내에는 적어도 1개 이상의 보조구 없는 정적 파쇄재를 충전하며, 천공 내의 입구 근방에는 보조구 부착 정적 파쇄재를 배치하는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
7. 청구항 6에 있어서,

   이 보조구 없는 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간은 이 보조구 부착 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간보다 동일하거나 늦은 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
8. 청구항 6 또는 7에 있어서,

   이 보조구 부착 정적 파쇄재의 스틱(stick) 길이는 100mm 이하인 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
9. 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 개재한 정적 파쇄 공법에 있어서의 보조구 없는 정적 파쇄재를 천공 내에 채워넣기 위한 충전용(充塡用) 치구(治具)에 있어서, 천공의 내경보다 작은 외경을 가지는 막대 모양부와, 이 막대 모양부에 직접 또는 간접적으로 접속되어 천공의 내경보다 큰 외경을 가지는 가압부를 가지는 충전용 치구.
10. 청구항 9에 있어서,

    이 막대 모양부와 가압부의 거리가 조정 가능한 것을 특징으로 하는 충전용 치구.
11. 청구항 1에 있어서,

    이 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수시켜, 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리(slurry)를 이 천공 내에 주입한 후, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공 법.
12. 청구항 1에 있어서,

    이 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수시켜, 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리를 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 부착한 후, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
13. 청구항 1에 있어서,

    이 정적 파쇄용 보조구를 구비함과 동시에, 팽창성 파쇄재를 투수성이 있는 봉투체 내에 수용한 보조구 부착 정적 파쇄재와, 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 흡수하여, 팽창성 파쇄재를 포함한 슬러리를 이 보조구 부착 정적 파쇄재에 부착시켜, 이 슬러리 또는 팽창성 파쇄재를 포함한 다른 슬러리를 이 천공 내에 주입한 후, 이 보조구 부착 정적 파쇄재를 이 천공 내에 장전하는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
14. 청구항 11 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,

    이 슬러리의 팽창 개시 시간은 이 보조구 부착 정적 파쇄재의 팽창 개시 시간보다 늦은 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
15. 청구항 11 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,

    이 슬러리는 첨가되는 증점제(增粘劑)에 의해 점성이 조정되고 있는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
16. 청구항 15에 있어서,

    천공 내에 주입되는 슬러리는 천공이 횡혈(橫穴) 상태에서도 유출하지 않는 정도의 점성 및 자기 형상 유지성을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄 공법.
17. 파쇄 대상물에 천공을 설치하고, 이 천공 내에 팽창성 파쇄재를 충전하며, 이 파쇄재의 팽창에 의해 파쇄 대상물을 파쇄하는 정적 파쇄 공법에 이용하는 정적 파쇄용 보조구로서,

    천공 내에 배치되는 바닥판과,

    이 바닥판보다 면적이 크고 또한 천공 밖에 배치되는 천장판과,

    양자를 연결하는 연결수단을 가지는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
18. 청구항 17에 있어서,

    이 천장판은 천공구의 면적보다 큰 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
19. 청구항 17 또는 18에 있어서,

    이 천장판은 이 연결수단에 대해서 착탈이 자유롭게 구성되는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
20. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,

    이 천장판은 파쇄 대상물의 천공 측에 이 천공구를 가리는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
21. 청구항 17 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,

    이 천장판은 이 연결수단에 의해 바닥판에 대해 근접 또는 이간 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
22. 청구항 17 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,

    이 연결수단은 이 천장판과의 연결 상태를 유지 고정하는 금속 부품을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
23. 청구항 17 내지 22 중 어느 한 항에 에 있어서,

    이 연결수단에는 이 바닥판을 이 천장판에 대해서 끌어당겨 고정하는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
24. 청구항 23에 있어서,

    이 고정 수단은 이 바닥판을 이 천장판에 대해서 끌어당기는 방향으로만 이 연결수단을 이동 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
25. 청구항 23 또는 24에 있어서,

    이 천장판과 이 고정 수단이 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
26. 청구항 17 내지 25 중 어느 한 항에 있어서,

    이 팽창성 파쇄재는 투수성이 있는 봉투체 내에 수용됨과 동시에, 이 바닥판과 이 천장판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.
27. 청구항 26에 있어서,

    이 바닥판은 이 봉투체 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 정적 파쇄용 보조구.

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