JPH0343560B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はトンネルの掘削や鉱物の採鉱を爆破
によつて行なう際に爆薬を装填するせん孔の填塞
方法の改良に関するものである。 従来より、例えばトンネル等の抗道を掘削する
場合、爆薬を用いて掘削するいわゆる爆破工法が
比較的広く採用されている。 この場合、切羽面に掘岩機等を用いて所定長さ
のせん孔を掘削し、このせん孔内に所定の爆薬を
挿入棒でもつて装填し、爆薬の後端部に込物と指
称される充填物を挿入しせん孔を閉塞することが
通常行なわれており、この込物は、上記せん孔内
で爆薬が爆発した場合に、せん孔を密閉すること
で爆薬を完爆させるとともに、爆薬エネルギーの
逃逸を防止し爆発効果を向上させること、炭鉱等
におけるガス、炭塵に対する安全性を向上させる
等の機能を有するものであり、上述の爆破工法に
おいては、極めて重要なポイントであつた。 そして、従来はこのような機能を発揮するもの
として粘土、砂あるいはこれらの混合物、さらに
は場合によつては水というように各種の込物が使
用されていたが、このような込物を用いてせん孔
を填塞する方法には、以下のような欠点があつ
た。 すなわち、従来の方法は、第１図に示すように
トンネル等の切羽面１０に所定長さのせん孔１２
を削岩機等で掘削し、このせん孔１２内に爆薬１
４を所定量挿入し、雷管１６を接続した後、爆薬
１４の後端部と切羽面１０との間に込物１８を装
填してせん孔１２を填塞するものであるが、この
填塞作業は上述した粘土や砂等を混練し予め棒状
に形成したものや、あるいはこれらをポリエチレ
ン袋に充填したもの、古紙を糊剤で固めたもの等
を複数個挿入して、挿入棒で突き固めてせん孔１
２を密閉していた。 このため、上述のような填塞作業は、重労働で
あるとともに狭い切羽面で作業をするため作業員
の疲労も大きく極めて困難なものであつた。 また、爆薬１４、雷管１６をセツトした後の作
業となるため、極めて危険な作業となり、余り強
く突き固めると爆発し人命を失つたりあるいは負
傷するといつた事故になり、このような危険性が
ある故に突き固め作業が充分に行なうことができ
ず、込物１８の機能が十分に発揮されないという
問題もあつた。 この発明は、このような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、重労働
や危険な作業を伴うことなく安全且つ確実に行え
る爆破用せん孔の填塞方法を提供するところにあ
る。 この目的を達成するため、この発明は、トンネ
ルの掘削や鉱物の採掘を爆破によつて行なう際に
切羽面にせん孔を掘削し、該せん孔内に爆薬を挿
入し、該せん孔内の該爆薬の後端部に込物を装填
して該せん孔を填塞する方法において、該込物は
高吸水性樹脂のみを収納した袋体からなり、この
込物を該せん孔内に挿入した後、該袋体に注水し
て該樹脂を膨潤させることで該せん孔を填塞する
ことを特徴とする。 以下に、この発明の好適な実施例について添付
図面を参照して説明する。 なお、以下に述べるこの発明に係る爆破用せん
孔の填塞方法においては、従来例と同一または相
当する部分については同符号を付して説明する。 第２図は、この発明の一実施例を示すものであ
る。 同図に示す填塞方法は、トンネル等の抗道を爆
破によつて掘削するいわゆる爆破工法にこの発明
を適用したものであり、切羽面１０に直交する方
向に断面略円形で、一端が切羽面１０に開口した
所定長さのせん孔１２を削岩機等で掘削し、円筒
状の爆薬１４を複数個挿入棒を用いて装填し、爆
薬１４に雷管１６を接続した親ダイ１７を入れた
後、爆薬１４の後端部に込物１８を挿入してせん
孔１２の開口を閉塞することは、従来の方法と同
様である。 そして、同図に示す填塞方法は、従来のこの種
の方法の対し以下に述べる特徴を有するものであ
る。 すなわち、上記込物１８は、液密性または透水
性を有する布や紙等で偏平に形成した袋体２０内
に高吸水性樹脂２２を乾燥状態で少量収納したも
のとなし、これを上記切羽面１０と爆薬１４の後
端部間に挿入した後、前記袋体２０にホース等を
用いて注水し、前記高吸水性樹脂２２を膨潤させ
ることで、せん孔１２を填塞するものである。 この場合、上記袋体２０として液密性の布等を
使用すると注水作業は、予め袋体２０の端部にホ
ース等の挿入可能な開口を設けておき、この開口
より水を注水すればよく、一方透水性の袋体２０
の場合には、前述の液密性のものと同様に開口を
設け注水することや、あるいは袋体２０の外表面
に注水すればよい。また、上記袋体２０の直径
は、上記せん孔１２の直径よりも若干大径とな
し、且つ上記高吸水性樹脂２２の量も最大に膨潤
した際にせん孔径１２よりも若干大径となるよう
に調整しておくことが望ましい。 上記高吸水性樹脂２２は、一般にカルボキシル
（COOH）基、水酸（OH）基を持ち、適度に架
橋された高分子化合物からなつている。 分類としては、原料面から澱粉系（グラフト、
CM化）、セルロース系（CMC系）、合成ポリマ
ー系（ポリアクリル酸系、ポバール系、ポリオキ
シエチレン系）に大別され、製品は粉末状、細粒
状、フイルム状、繊維状、発泡体状の形態に加工
されている。 そして、この発明の実施には、これらのいずれ
でもよく、さらに、上記高吸水性樹脂２２と一緒
に、パラート、ゼオライト等の鉱物性粉体、澱
粉、小麦粉、CMC、パルプ、土砂等と混合して
使用することもできる。 このような高吸水性樹脂２２は、水に浸すとこ
れを吸収して膨潤するが、吸水能力は綿、スポン
ジ、パルプ等が自重の約20倍程度であるのに対
し、自重の約500倍以上と極めて高く、また一担
吸水するとかなりの圧力を加えても大部分の水を
保持する性能も有している。 従つて、上述のようにせん孔１２内に高吸水性
樹脂２２を収納した袋体２０を挿入し、ホース等
で水を注水すると高吸水性樹脂２２は、比較的短
時間で膨潤し、袋体２０は高吸水性樹脂２２の膨
振する力でせん孔１２の内面に押圧され、孔壁の
全面に亘つて極めて良好に密着し強固な込物とな
る。 また、水は非圧縮性であるため爆発の爆ごうの
瞬間には、完全な剛体とほぼ同様なものと考えら
れるため、せん孔１２を密閉する強度は、従来の
粘土、砂等を比べて極めて大きなものとなり、爆
発エネルギーがせん孔１２の開口より逃逸する際
に強い抵抗力として作用する。 さらに、水を吸収し膨潤した高吸水性樹脂２２
は、可塑性のゲル状を呈し、体積的には吸収した
水にこれが加わつたものとなるため、水のみを用
いた込物よりも填塞度が高くなるとともに、水分
を含有しているため爆破時に粉塵が飛散すること
も防止できることになる。 次に示す表１は、本発明の填塞方法と従来の方
法とを鉛拡大試験と呼ばれる方法で測定し、上
述のような作用効果を確認した結果を示すもの
で、試験は軟質の鉛に所定径のせん孔を形成し、
内部に３桐ダイナマイトを一定量充填し、せん孔
を表１示すそれぞれの込物で同一せん孔長填塞し
てダイナマイトを爆発させ、鉛の内部に形成され
た空洞の容積を測定し、鉛拡大値（c.c.）とし、
その右側に示す値は標準砂の値を100とした場合
の各込物との比率を示すものである。 なお、表１における市販品Ａは古紙を糊剤で固
めたもので、同市販品Ｂは粘土と砂とを混合した
ものである。

【表】 この表１の結果から明らかなように、本発明に
よる填塞方法は、小量の高吸水性樹脂を使用する
ものであつても、これが大きく膨潤するため従来
の填塞方法と比較して鉛拡大値は何ら遜色がな
く、むしろこれを上回る効果を発揮するものであ
る。 また、爆破後の状態についても、第３図ａ，
ｂ，ｃに示すような実際に則した方法で試験し
た。 同図に示す試験方法は、岩盤の切羽面１０にピ
ラミツド型の芯抜せん孔１２を孔長1.8ｍで５本
削孔し、３桐ダイナマイトをそれぞれ５本づつ装
填し、その後に雷管１６付き親ダイを１本づつ挿
入棒で装填した後、それぞれのせん孔１２におい
て込物１８の長さが約90cmとなるように、従来の
方法については標準砂をポリエチレン袋に収納し
たものを突き固め、本発明の方法では不織布で作
成した袋に20ｇのセルロース系高吸水性樹脂２２
を入れて密封したものを挿入し、せん孔１２開口
端からゴムホースで水を約30秒注水し膨潤させ
た。 このような状態をそれぞれ別個に形成し、点火
装置で雷管を起爆して岩盤を爆破し、発破効果を
試験したところ、爆破後の状態においては、せん
孔１２の孔尻１２ａが、上記標準砂を用いた方法
では15〜20cm残存したが、この発明の方法では４
〜８cmの残存であつた。このことは、爆薬１４の
爆発エネルギーが岩盤を粉砕することに有効に使
用されたことを顕著に示している。 そしてこの場合、特に注目すべきはことは、上
述のように爆破工法において込物１８に要請され
る機能を十分に備えたものが、僅かな高吸水性樹
脂に注水するという極めて簡単な方法で形成する
ことができ、従来の填塞方法のように非常に危険
な突き固め作業は全く必要としないで、安全にし
かも確実にせん孔１２の填塞が可能となることで
ある。 また、上記込物１８は吸水するまでは偏平な状
態であり、従来の砂、粘土等と比べて極めて軽量
のものであり、従つてせん孔１２内への挿入は極
めて容易なものとなるだけでなく、運搬、保管等
も便利なものであり、取扱性は飛躍的に向上す
る。 また、この発明の填塞方法は高吸水性樹脂を吸
水させて膨潤させることを主たる構成となすもの
であり、このため例えば湧水のある地盤を掘削す
る場合でも従来の粘土、砂等の込物のように含水
率が増加してその機能を喪失する恐れはなく使用
でき、むしろこのような地盤においては注水する
作業が殆んど不要となるという有利性もある。 なお、上記実施例ではトンネルの掘削について
説明したが、この発明が鉱物を採掘する場合にお
いても適用できることはいうまでもない。 以上のようにこの発明の爆破用せん孔の填塞方
法は、高吸水性樹脂を収納した袋体をせん孔に挿
入した後、この袋体に注水して前記高吸水性樹脂
のみを膨潤させることでせん孔を填塞する込物と
してなるものであり、高吸水性樹脂に吸水される
ことで膨潤させてせん孔を閉塞するため、従来の
ような危険な作業を伴わずに強固且つ安全、確実
に密閉することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の爆破用せん孔の填塞方法を示
す断面図である。第２図はこの発明の一実施例を
示す断面図である。第３図は、この発明の填塞方
法と従来の填塞方法の比較のための実際的な試験
方法を示すもので、同図ａは平面図、同図ｂは断
面図、同図ｃは爆破後の断面図である。 １０……切羽面、１２……せん孔、１４……爆
薬、１６……雷管、１８……込物、２０……袋
体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トンネルの掘削や鉱物の採掘を爆破によつて
   行なう際に切羽面にせん孔を掘削し、該せん孔内
   に爆薬を挿入し、該せん孔内の該爆薬の後端部に
   込物を装填して該せん孔を填塞する方法におい
   て、該込物は高吸水性樹脂のみを収納した袋体か
   らなり、この込物を該せん孔内に挿入した後、該
   袋体に注水して該樹脂を膨潤させることで該せん
   孔を填塞することを特徴とする爆破用せん孔の填
   塞方法。