JPS6095076A

JPS6095076A - 破壊工法

Info

Publication number: JPS6095076A
Application number: JP20278883A
Authority: JP
Inventors: 酒井　一臣; 大津山　秀俊
Original assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Priority date: 1983-10-31
Filing date: 1983-10-31
Publication date: 1985-05-28
Also published as: JPH0340185B2

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】本発明は破壊工法に係り、特に、膨張性破砕剤の膨張圧
を継続的に発現せしめて被破砕物を効率的に破砕する破
壊工法に関する。

一般に、コンクリート構造物や岩石、地山等の脆性物体
の解体、破砕に酸化カルシウム（Ｃａｂ）を主要な成分
とする膨張性破砕剤が広く用いられている。

即ち、上記膨張性破砕剤を用いて被破砕物を破壊する場
合には、被破砕物に穿設された穴に膨張性破砕剤スラリ
ー又は水と膨張性破砕剤を充填し、膨張性破砕剤と水と
の反応により発生する水和膨張圧を利用して被破砕物を
破壊するものである。

ところで、膨張性破砕剤の水和反応の進行に伴って発生
する熱（洞化熱）ににるスラリー温度の急激な上昇を原
因とするいわゆる噴出現象が起こり、膨張性破砕剤スラ
リーそのものが穴から噴出してしまう場合がある。この
ような噴出現象が発生した場合には、膨張性破砕剤スラ
リー量が不足し、膨張圧が減少し破砕力が低下する、と
いう不具合が存していた。このような噴出現象に対処す
るものとして、水和反応の進行を遅延させる消化遅延剤
を添加する等の方策が採られており、噴出現象自体を防
止することは可能である。しかしながら、これらの防止
技術をもってしても水和反応から生ずる熱による水分の
蒸発は防止し得ず、尚、水和膨張圧が減少してしまう、
という欠点があった。

即ち、膨張性破砕剤と水との水和反応により熱が発生す
るため膨張性破砕剤スラリー中の水分が蒸発してしまい
、当初設定されていた水／破砕剤比が崩れてしまうため
、膨張圧の発現が緩慢となったり又は膨張性破砕剤の一
部が未反応のまま残存することとなり、充填された膨張
性破砕剤を完全に利用することができないという欠点が
存していた。

従って、このような水和反応の進行に伴い発生する熱に
よる水分の蒸発に対処する方策として、充屓時より、膨
張性破砕剤が充分に水和反応を起こすために必要な理論
値以上の高水比の膨張性破砕剤スラリーを用意し、この
膨張性破砕剤により破砕することも行なわれていた。し
かし、このような高水比の膨張性破砕剤スラリーは低い
膨張圧しか発揮できず予期した破砕効果を上げること□
ができない、という欠点があった。

一方、充填後、水が蒸発した時点で穴内に充填された膨
張性破砕剤スラリーに再注水することも行なわれていた
が、未反応の膨張性破砕剤が急激に水和反応を起こし、
いわゆる噴出現象が生ずる場合があり、作業者にとって
は極めて危険であると共に、破砕作業に長時間を要して
しまうという欠点が存していｌＣ０本発明はこのような従来の不具合に鑑み為されたもので
あって、その目的とするところは、被破砕物に穿設され
た穴内に充填された膨張性破砕剤スラリーの所定の水和
膨張圧を常に維持し、効率的に被破砕物を破砕できると
共に安全且つ円滑に破砕作業を行なうことが可能な破壊
工法を提供することにある。

係る目的達成のため本発明にあっては、水との反応によ
り発生する水和膨張圧を利用しコンクリート構造物及び
岩石等の脆性物体を破壊する破壊工法において、貯水し
た容器を被破砕物に開設された穴内の膨張性破砕剤スラ
リー中に配置し、水和膨張圧低下時に該容器を破壊する
ことにより、該容器内の水を排出させ、水和膨張圧を再
度現出せしめることにより、被破砕物を破砕するにうに
構成されている。

以下、添付図面に示ず実施例と共に本発明の詳細な説明
する。

まず、本発明に使用される容器は、内部に液体を封入し
得る形状及び構造に形成されていることが必要であり、
例えば、直径２ＣＩ１１．長さ２０Ｃｍ程度に形成され
た細長袋状のものが用いられる。次に、本発明に使用さ
れる容器の材質は、液体を内部に封入し得る素材により
形成されていることが必要であり、薄いプラスチック、
紙等が用いられる。この内プラスチックとして（ま、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ナイ
ロン、ポリスチレン等の各種の素オオが適用され得る。

そして、これらの素材の選定に当っては、使用されるプ
ラスチックの軟化点く融点）と膨張性破砕剤スラリーの
最高発熱温度とを勘案して決する必要があるが、上記各
種のプラスチックの軟化点（融点）は表１に示１゜通り
である。

第１表　各種プラスチックの軟化ｆＥ、　＜ａ’ｌ！点
）また、膨張性破砕剤スラリーの発熱温度は主として使
用する二張性破砕剤の種類、被破砕物の物理的特性（例
えば熱伝導率、温度等）及び破砕作業時の気象、気温、
混水量等により定まるものであるから、予め予備実験と
して測定することが望ましい。

また、本発明の第２の実施態様においては水を貯蔵した
容器は該容器に装着された電熱線に通電した場合に発生
する熱により破壊されるように構成されている。即ち、
第１図に示ずように本実施態様において使用される容器
１は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニー
ル、ナイロン、ポリスチレン等の薄いプラスチック材若
しくは厚紙等により作製された長さ２０ｃｍ、直径２ｃ
ｍ　ｆ！ｉ！度の有底の細長袋により形成されており、
底面及び、又は側面の周囲に電熱線ヒータ２を巻装しま
たは容器１を形成する樹脂内に電熱線ヒータ２を埋設す
ると共にこの電熱線ヒータ２と電源３に接続し、該容器
１に水を注入し、注入穴を適宜手段により密封したもの
である。そして、この容器は、フック５を介してワイヤ
ーロープ４により吊架され、穴内に配設される。本容器
は以上のように構成されているので該電熱線ヒータ２に
通電することにより発生ずる熱によって所望の時間に該
容器１を破壊せしめることが可能となる。尚、上記ｉ器
に使用されるプラスチックの々Ａ質の選定に当っては、
使用プラスナックの軟化点く融点）と膨張性破砕剤スラ
リーの発熱温度とを勘案して決すべきであり、使用され
るプラスデックの軟化点く融点）は水和膨張性破砕剤ス
ラリーの発熱温度よりも高いことが必要となる。何故な
ら、膨張性破砕剤スラリーが水和反応を起こづ際に発生
する熱ににり水を貯蔵した容器が破壊されてしまうので
所望の時間に該電熱線ヒータ２に通電することににって
該容器１を破壊せしめることが不可能となるからである
。このような電熱線ヒータ２が埋設され若しくは周囲に
巻装された容器に水を貯蔵して、被破砕物にＩｔｔｌ　
ｎＱされた穴内に配設することにより該容器３の電熱線
ヒータ２に所望の時間に通７Ａすることによって該容器
１を破壊「しめ水和反応が緩慢となったり、または水和
反応が一時的に停止した膨張性破砕剤スラリー中に膨張
性破砕剤を再消化する１ｃめの水を補給することにより
水和反応を完全に促進させ、水和膨張圧を再度現出せし
めることが可能となる。

更に、本発明の第３の実ＩＭ態様においては、水を貯蔵
した容器は該容器に装着された穿刺体を容器に貫通させ
、該容器を破壊されるように構成されている。即ち本実
施態様において使用される容器１は、第２図に示すよう
に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール
、ナイロン、ポリスチレン等の薄いプラスチック材若し
くは厚紙ににり作製された長さ２０ｃｍ、直径２ｃｍ程
度の有底の細長袋により形成されており、該容器１中に
水を注入すると共に牽引用のＭ６を結び付（ブた突刺体
７を内装した後に、注入穴を適宜手段により密封したも
のである。該容器１は以上のにうに構成されているので
牽引用の紐６を所望の時間に牽引して突刺体７により容
器１を内側から破り該容器を破壊して貯蔵された水を排
出さゼることができる。尚、本実施態様において使用さ
れる容器の素材であるプラスチックの選定に当っては使
用−されるプラスチックの軟化点（融点）は膨張性破砕
剤スラリーの発熱温度よりも高いことが必要であること
、及び穴内への配置の仕方は上記第２の実施態様の場合
と同様である。

このように穿刺体７により容易に破壊される素材にＪこ
り形成された斉器１に水を貯蔵して穴内に配設するとと
もに貯水されている容器１に突刺体７を貫通させること
により所望の時間に破壊せしめて、膨張力の発現が緩慢
になったりまたは一時的に停止した膨張性破砕剤スラリ
ー中に、膨張性破砕剤を再消化するための水を補給する
ことにより水和反応を促進させ、水和膨張圧を再度現出
せしめることが可能となる。尚、本実施態様においては
、穿刺体７を容器１内部に装着した場合を例にとりμｍ
明したが、容器外部に突刺体を装着したものであっても
良い。

また、上記各実施態様においては、容器に水を貯蔵した
場合を例にとり説明したが該容器に貯蔵するものは水に
限定されない。即ち、上記各容器に所定種類及び所定濃
度の酸溶液を予め貯蔵しておき、酸溶液を貯蔵した容器
を被破砕物に穿設された穴内に配置する。そして、被破
砕物が破砕された後に該容器を適宜手段により破壊し、
酸溶液を排出させ、膨張性破砕剤に含まれているアルカ
リ成分を中和させることが可能となり、アルカリ成分に
よる環境汚染を防止することができる。

更に貯水容器と酸溶液を貯蔵した容器とを共に穴内に配
置し、水和反応が停止したり、緩慢となった時点で、ま
ず貯水容器を破壊し水を排出させて水和反応を完全に促
進させ、被破砕物の破砕が終了した時点で、酸溶液を貯
蔵した容器を破壊し膨張性破砕剤中に含まれているアル
カリ成分を中和させることが可能である。

以上のように構成された本発明を以下のとおり実施した
。尚、各実施例につき、夫々、従来方法による場合との
比較を行なった。

なお、本実施例においては膨張性破砕剤としてＳ−マイ
ト（住友セメント製商品名）を使用したが、本発明では
これに限定されるものではなく例えばプライスター（小
野田セメンｌ−製商品名）、カルシアクリンカ−石灰系
膨張剤、カルシウムサルフオアルミネ−１・等も利用す
ることができることは勿論であり、また、容器の材質の
選定にあっても何らプラスチック、紙等に限る必要はま
ったくなく、更に容器の破壊方法も他の適当な方法であ
ってもよく、容器の設置方法、使用する酸の種類、；胎
度す場合に応じて任意に選択することができる。

第１実施例縦３００ｃ＋ｎ　、横２００ｃｍ　、高さ１５０ｃｍに
形成されたコンクリ−１−構造物８に、直径４０ｍ１１
１．深さ１３０ｃｍの穴９を５０ｃｍ間隔で穿設し、該
穴内に水／破砕剤比２７％の膨張性破砕剤Ｓ−マイト（
住友セメン１−製商品名）のスラリー１０を充填した。

次に、長さ３０ｃｍ、直径１．５ｃｉであって有底ポリ
エチレン製の細長袋１ａと、この細長袋と同長同径の有
底ポリプロピレン製の細長袋１ｂとを用意し、上記ポリ
エチレン製の細長袋１ａには水を注入し、一方上記ポリ
プロピレン製の細長袋１ｂには濃度１０％の塩酸溶液を
注入し、注入穴を密封した後、これらの水容器及び酸容
器を第３図に示すように穴９上端部に配設した。その後
水容器１ａ及び酸容器１ｂが破壊されるまでの時間、水
容器及び酸容器が破壊された時点におけるスラリー温度
、及び亀裂が発生するまでの時間を測定し、更に、破砕
開始後１７時間が経過した時点及び２４時同が経過した
時点で、被破砕物８に生じた亀裂の巾を測定した。また
、破砕終了時における膨張性破砕剤Ｓ−マイト中に残存
する未反応のＣａＯ含有量をＸ線解析法を利用して調査
し、更に、破砕終了後に膨張性破砕剤Ｓ−マイ１−の一
部を採取してｐＨを測定した。尚、膨張性破砕剤Ｓ−マ
イトのｐ　Ｈの測定方法は以下のとおりである。即ち膨
張性破砕剤Ｓ−マイトの一部を採取して揮発性の有ｍ溶
媒、例えばエタノール、アセトンで充分に跣浄すること
により水和を停止させ、デシケータ中で乾燥させる。そ
の後水和反応が停止した膨張性破砕剤Ｓ−マイト　１．
Ｏｇを秤量し、蒸溜水１００ｇ中で１０分間撹拌（６０
ｐｐｍ　）　、溶解した後に濾紙５Ａで濾過した後にろ
液のｐｌ−１をｐ　ｌ−１メーターで測定した。次に、
同−条イ′１下において従来方法により破砕作業を実施
し、これら両者の比較を第２表に示す。

（以下余白）第２実施例縦１５０ｃｍ　、横１５０ｃｍ　、高さ１５０ｃｍに形
成されたコンクリート構造物８に直径６０ｍｍ、深さ１
２０ｃｍの穴９を４０ｃｍ間隔で２本穿設し、該穴９内
に水／破砕剤比２５％の膨張性破砕剤特殊Ｓ−マイト（
スラリー状態における発熱温度が１００℃に達する時間
が３５分に調整されたＳ−マイ１〜）のスラリー１０を
充填し、長さ２００ｍ、直径２．５ｃｍであって有底の
ポリスチレン袈の細長袋により形成され、その側面の樹
脂層間に電熱線ヒータ２を埋込んだ細長い袋１ｃを２つ
用意しこの細長袋の一方１ｃには水を、他方１ｄには濃
度１５％の硫酸溶液を注入し、双方の細長袋１ｃ、１ｄ
の注入穴を密封した後これら水容器１Ｃ及び酸容器１ｄ
を第４図に示すように穴９上端部に配設した。ま／ｊ、
該スラリー１０中火部に直径５ｍｍの塩化ビニール製パ
イプ１１を、その下端が上記スラリー１０に埋没すると
共に上端が穴９より外部に突出するように挿入した。こ
の塩化ビニール製パイプ１１は水和熱を原因とする混練
水の蒸発を排出さゼるものであり、噴出現象の防止に寄
与するものである。更にジェットセメント（住友セメン
１−製商品名）及び砂から成る超速硬性モルタル１２に
より上記パイプ１１の周囲に１００ｍの深さでタンピン
グした。その後膨張性破砕剤である特殊Ｓ−マイトを充
填した後２５分が経過した時点で水容器１Ｃの電熱線ヒ
ータ２に通電し、発生ずる熱によって該水容器１Ｃを破
壊せしめ、未反応の膨張性破砕剤を再反収、再消化させ
るための水を補給し、その後亀裂の発生状況等をｉ察し
、膨張性破砕剤である特殊Ｓ−マイト中に残存する未反
応のＣａ。

含有ｍをＸ線解析方法を利用して調査した。

一方、膨張性破砕剤である特殊Ｓ−マイトを充填した後
８、時間が経過した時点で酸容器１ｄの電熱線ヒータ２
に通電し、発生する熱により該容器１ｄを破壊せしめて
、破砕が終了した膨張性破砕剤である特殊Ｓ−マイトの
アルカリを中和させると共に中和された膨張性破砕剤で
ある特殊Ｓ−マイトの一部を採取してそのｐ　ｌ−ｌを
測定したものである。次に、同一条件下において従来方
法により破砕作業を実施し、これら両者の比較を表３に
示す。

（以下余白）第３実施例輝線凝灰岩８に直径１５０’ｍｍ　、深さ６ｍの穴９を
２．５ｍ間隔で穿設し該穴９内に水／破砕剤比２５％の
膨張性破砕剤Ｓ−マイｉ・のスラリー１０を充填した。

次に長さ１０ｃｍ、直径３ｃｍであって有底のポリ塩化
ど二τル製の細長袋１Ｃを３０本用意し、これらの袋に
水を注入し一方、同長同径であって有底のボリスヂレン
製細長袋１ｆを３０本用意しこれらの袋１ｅ、１ｆに濃
度２０％の塩酸溶液を注入し、これらの２つの細長袋１
ｅ。

１［の注入穴を密封した後、第５図に示ずように穴９内
に配置した。更に、ジェットセメント及び砂から成る超
速硬性モルタル１２により該穴９の上端部１０ｃ、ｍの
深さ範囲をタンピングした。

その後、亀裂の発生状況等を観察すると共に膨張性破砕
剤Ｓ−マイト中に残存する未反応のＣ，ａ　Ｏ含有量を
Ｘ線解析法に利用して調査し、更に破砕作業終了後に膨
張性破砕剤Ｓ−マイトの一部を採取してｐＨを測定した
。次に同一条件下において従来方法により破砕作業を実
施しこれら両省の比較を表４に示す。

（以下余白）第４実施例１３００ｃｍ　１横２００ｃｍ　、高さ２００ｃｍに形
成されたコンクリ−１・構造物８に直径５ｃｍ、深さ１
　ｒｏｃｍの穴９を５０ｃｍ間隔で穿設し、該穴９内に
水／破砕剤比２７％の膨張性破砕剤Ｓ−マイトのスラリ
ー１０を充填し、長さ３０ｃｍ、直径２ｃｍであって有
底のポリスチレン製の細長袋を２つ用意し、これら２つ
の容器の一方の容器１ｇには水゛をまた他方の容器１ｈ
には濃度１０％の塩酸溶液を注入すると共に牽引用の紐
６を結び付けた突刺体７を容器に内装させた後に、注入
穴を適宜手段により密封し、これらの容器１ｏ、１ｈを
上記穴９内に配設した。以後、膨張性破砕剤Ｓ〜マイト
スラリー１０を充填した後、５時間経過した時点で水容
器１ｇを突刺体７に結びイ］けた牽引用の紐６を牽引す
ることにより突刺体７を水容器１ｇに貫通させて破壊せ
しめ、未反応の膨張性破砕剤を再反応、演化さけるため
の水を補給し、その後の亀裂の発生状況等を観察し膨張
性破砕剤Ｓ−マイ１〜中に残存する未反応のＣａＯ含有
量をＸ線解析法を利用して調査した。

また、膨張性破砕剤充填後１８峙間が経過した時点で酸
容器１１１を水容器１ｇ同様に突刺体７に結び付けた牽
引用の紐６を牽引することにより突刺体７を酸容器１１
）に貫通さけて破壊せしめ、貯蔵していた酸溶液をｊ）
１出させ破砕が終了した膨張性破砕剤Ｓ−マイｊ〜のア
ルカリを中和さけた後、その一部を採取してｐＨを測定
した。一方、同一条件下において従来方法により破砕作
業を実施しこれら両者の比較を表５に示す。

＜Ｕ下余白）以上衣２から表５に示Ｊように、本発明に係る各実施例
によれば、従来方法ににる破砕作業と比較した場合、破
砕開始後の膨張性破砕剤中に残存する未反応のＣａＯ含
有量は著しく少なくなり、ｒＱ裂巾も大きいことが判明
した。このことば膨張性破砕剤スラリー中からの混練水
の蒸発により水和膨張圧の発現が緩慢となったり、また
は一時的に停止した膨張性破砕剤に未反応の膨張性破砕
剤の再反応、再消化のための水を補給することにより、
膨張性破砕剤が有する膨張圧を継続的且つ効率的に発現
さけることが可能となることを示す。更に、上記各実施
例によれば、破砕終了時の膨張性破砕剤のｌ）　Ｈ値は
従来方法に比較して小さいことが判明した。このことは
破砕作業が終了した膨張性破砕剤に酸溶液を添加するこ
とにより、破砕が終了した膨張１破砕剤のアルカリを所
望の時間内に中和ザることか可能であると共に施工場所
近くでのアルカリ汚染防止が可能となることを示づ°も
のである。

本発明は以上のような構成を有するものであるため、未
反応の膨張性破砕剤を任意の時間に再反応、再消化させ
るための補給水を穴内部に貯蔵゛りることが可能どなる
ため膨張性破砕剤を充分に再反応、再消化せしめ膨張性
破砕剤の有する膨張圧を継続的に発現せしめることがで
き、岩石、地山、コ゛ンクリート構造物等の脆性物体の
被破砕物を迅速旦つ効率的に破砕することが可能となる
。また、破砕作業に未反応の膨張性破砕剤を再消化、再
反応させるための再注水作業を行なう必要がなくなるた
め、安全且つ円滑に破砕作業を行なうことかできる、と
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は電熱線ヒータが埋設された水または酸溶液を貯
Ｒする容器を示す平面図、第２図は突刺体を内装した水
または酸溶液を貯蔵する容器を示す断面図、１３図乃至
第６図は本発明に係る破砕方法による被破砕物の破砕状
況を示す断面図である。１・・・容器Ｉａ、１ｃ、Ｉｅ、　１ｇ−・・水容器（細長袋）１ｂ
　、　Ｉｄ　、　１ｆ　、　１１１−Ｍｅ器（Ｉｆｌ［
１１１％袋）２・・・電熱ｍ＜ヒータ）７・・・突刺体特許出願人　住友セメント株式会社第５図　第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　水との反応により発生する水和膨張圧を利用し
コンクリート構造物及び岩石等の脆性物体を破壊する破
壊工法において、貯水した容器を被破砕物に開設された
穴内の膨張性破砕剤スラリー中に配置し、水和膨張圧低
下時に該容器を破壊することにより、該容器内の水を排
出させ、水和膨張圧を再度現出せしめることにより、被
破砕物を破砕することを特徴とする破壊工法。
（２）　上記容器は膨張性破砕剤スラリーの水和反応に
より発する熱によって破壊されることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の破壊工法。
（３）上記容器には電熱線が装着されており、該電熱線
に通電した場合に発生する熱により該容器を破壊するこ
・とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の破壊工法
。
（４）上記容器には突刺体が装着されており、該突刺体
を容器に貫通させて該容器を破壊することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の破壊工法。