JPS615196A - 脆性物の破砕工法 - Google Patents

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、岩石やコンクリート構造物等の脆性物を破砕
する工法に関する。

〈従来の技術〉 従来、岩石やコンクリート構造物等の脆性物を膨張性破
砕剤により破砕する場合、熱を供給することによって、
水利反応が促進される石灰系ケイ酸塩を主成分とする膨
張性破砕剤を含水状態にして、燃焼剤とともに、あらか
じめ被破砕物に穿孔した孔内に装填しておき、適宜手段
により燃焼剤に着火して燃焼させ、その時の燃焼熱によ
り、膨張性破砕剤の水和反応による膨張圧の発現を促進
するとともに、燃焼剤周辺部の水等をガス化して、この
ガス圧をも利用して被破砕物を破砕する工法がある。（
特公昭５４−３８４１２号公報）〈発明が解決しようと
する問題点〉 ところが、この方法の場合、封塞剤として使用する急硬
性モルタル等が硬化する時以前、又は膨張性破砕剤が膨
張固化して封塞効果を示す時以前に、燃焼剤を燃焼させ
ると、燃焼時に発生する水蒸気等のガス圧によって、燃
焼剤の位置より孔口側に装填した封塞剤又は膨張性破砕
剤が孔口から噴出し、破砕効果を著しく損なうばかりで
なく、噴出物が周囲に危害を及ぼす場合もあった。かか
る不具合を回避するため、従来の工法では、封塞剤とし
て急硬性モルタル等を使用する場合でも３０分以上、膨
張性破砕剤のみを使用して封塞効果を発揮させる場合に
は２時間以上も待ってから、燃焼剤を燃焼させる必要が
あったので、早急に破砕を必要とする破砕工事には不適
格であった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の目的は、従来の上述の欠点を解消して、急硬性
モルタル等の、膨張性破砕剤以外の封塞剤を使用するこ
となく、また、噴出の危険性もなく、しかも、短時間で
破砕を完了し得る破砕工法を提供することにある。

すなわち、本発明の破砕工法は、燃焼剤と点火部とを収
納した燃焼剤容器と、その容器の外壁に一端を固定した
線状体とからなる加熱具を、含水状態にある例えば石灰
系ケイ酸塩を主成分とする膨張性破砕剤とともに、あら
かじめ被破砕物の所定の位置に設けた孔の中に、加熱具
が膨張性破砕剤中に埋設するように装填し、膨張性破砕
剤が固化する以前に、上記線状体を引き抜いて気道を作
り、燃焼剤を適宜手段によって燃焼させ、その時に発生
するガス圧を気道を通じて孔口から孔外に放散させるこ
とによって、膨張性破砕剤の孔］」からの噴出を防ぎ、
さらに、燃焼剤の燃焼熱を反応過程にある膨張性破砕剤
に伝達して、破砕時間の短縮をはかることを特徴とする
破砕工法である。

以下、本発明の破砕工法を図によって説明する。

第１図は、本発明の一実施態様を示す縦断面図で、１は
岩石やコンクリート構造物等の脆性被破砕物であり、２
は脆性被破砕物１の所定の位置に穿孔された孔である。

３は加熱することにより、水和反応が増進する膨張性破
砕剤で、例えば、石灰系ケイ酸塩を主成分とする膨張性
破砕剤等である。

４は燃焼剤容器であり、この燃焼剤容器４の外壁には、
引き抜くことによって容易に離脱するように、線状体５
の一端が適宜手段例えば粘着テープ等（図示しない）に
よって固定されており、その他端は孔２の孔口から孔外
に出るように装填される。燃焼剤容器４は水［こ対して
不透過性のプラスチック又は金属製の容器で、内部には
金属酸化物と金属還元剤との混合物からなる燃焼剤６と
、通電することによって灼熱するニクロム線等の抵抗線
からなる点火部７とが収納されている。点火部７には導
線８ａ、８ｂが接続され、その他端は孔２の孔口から孔
外に導かれる。

図のように装填したのち、膨張性破砕剤３が固化するま
での間に、孔２の孔口から出ている加熱具の線状体５を
引き抜くと、燃焼剤容器４の外壁に固定された線状体５
の一端が離脱して、線状体５は孔外に抜け、膨張性破砕
剤３の中に、燃焼剤容器４の近傍から孔口まで連通する
気道が形成される。　次いで、導線８ａ、８ｂに電流を
通じて点火部７を灼熱せしめ燃焼剤６を燃焼させると、
燃焼剤６の燃焼によって生じたガスや、燃焼熱によって
気化した水蒸気は、孔口まで連通した」−記気道を通じ
て孔２の孔口から孔外へ逸散する。従って、孔２内には
ガス圧の蓄積が生じないため、膨張性破砕剤３を一気に
孔２から吐出するいわゆる噴出力は生じない。

また、燃焼剤６の燃焼熱は、燃焼剤容器４の周辺と前記
気道に近接した膨張性破砕剤３に伝達され、膨張性破砕
剤３の水和反応は急速に促進される。しかも、例えば、
石灰系ケイ酸塩を主成分とする膨張性破砕剤３の水和反
応は発熱反応であるので、急速に反応した一部の膨張性
破砕剤３から発生する熱量で、さらにその周囲の膨張性
破砕剤３が加熱され、反応が促進される。このようにし
て孔２内全域の膨張性破砕剤３に急速な水和反応が進行
し、この膨張圧力によって脆性被破砕物１は短時間で破
砕される。

なお、本発明に使用される線状体は、脆性被破砕物に穿
孔された孔の大きさによって、その材質、太さ、本数等
が決められる。通常用いられる直径３４〜４０ｍｍの孔
に対しては、取り扱いが容易であることから、材質とし
ては可撓性のひも、針金又は電線等が好ましく、太さは
直径１ｍｍから１０　ｍ　＋ｕ、好ましくは１ｍｍから
５ｍｍである。直径が１１ＩＩＩ１１未満であると、線
状体を引き抜いたあとに形成される気道の直径が小さい
ので、膨張性破砕剤によってｆｆ１１＋まってしまうこ
とがあり、ガス抜けを阻害するおそれがある。また、直
径が１．ｏｍｍを超えると、気道の容積が大きくなりす
ぎ、相対的に膨張性破砕剤の装填密度が低くなるので、
破砕に至るまでの時間が長くなるという欠点がある。

さらに、線状体の本数は、１本であっても複数本であっ
ても差し支えないが、複数本の場合は、気道全部の合泪
容積が、直径１０ｍｍの１木の線状体を用いたときの容
積より大きくなることは、上に述べた理由から好ましく
ない。

以」−１気道を形成する方法として、可撓性を有する線
状体を例として説明してきたが、この線状体に代えて線
状体と同寸法の鉄棒、プラスチック棒等の棒状体もしく
は金属管、プラスチック管等の管状体も、十分使用し得
ることはいうまでもない。特に、管状体の場合は、線状
体と同様に引き抜いて気道を形成してもよいし、あるい
は、引き抜かずにそのまま膨張性破砕剤中に残留させて
、気道として使用してもよい。

また、これら線状体を引き抜いて気道を形成する代わり
に、始めに線状体を有しない加熱具を装填しておき、燃
焼剤を燃焼させる前に、線状体と同寸法の棒状体を加熱
具の近傍に押し込み、次いで引き抜いて気道を形成する
方法も、十分実用に供し得る。

本発明の方法に用いられる加熱具の燃焼剤は、金属酸化
物と金属還元剤との混合物からなる組成物で、金属酸化
物としては、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル等が、金属
還元剤としては、アルミニウム、マグネシウム、ケイ素
等が、それぞれ、１種又は２種以」二の混合物として使
用される。

〈実施例及び比較例〉 次に、実施例及び比較例によって、本発明をさらに詳細
に説明する。

実施例１〜４、比較例１〜４ 縦５０ｃｍ、横５０ｃｍ、高さ５０ｃｍの無筋コンクリ
ートの中央に、直径３８ｍｍ、深さ３５ｃｍの孔を穿孔
し、別に、外径３０ｍｍ、高さ３５ｍｍのプラスチック
製の燃焼剤容器に、主成分がＦｅ２Ｏ３である酸化鉄７
５重量部とアルミニウム粉末２５市川部−７＝ との混合粉末２０ｇからなる燃焼剤と、ニクロム線から
なる点火部とを収納し、その燃焼剤容器の外壁に、線状
体として外径１．２５ｍｍのビニル被覆電線の一端をビ
ニルテープで固定してなる加熱具を用意し、この加熱具
の燃焼剤容器の上面が孔口から２５ｃｍの位置に埋設さ
れるように、加熱具の周囲に膨張性破砕剤（商品名カー
ムマイト、日油技研工業（株）製）を装填した。以上の
ように装填して、装填から線状体を引き抜くまでの時間
（引抜時間）及び装填から燃焼開始までの時間（燃焼時
間）を変化させて、膨張性破砕剤噴出の有無と装填から
破砕に至るまでの時間（破砕時間）とを調べた。なお、
比較例として線状体を使用しない場合についても実施例
に準じて実施した。結果を第１表に示した。

第１表実施例１の結果から明らかなように、本発明の破
砕工法によれば、膨張性破砕剤と加熱具との装填後３分
間で燃焼剤を燃焼させても、膨張性破砕剤の噴出は起こ
らず、しかも、装填後１５分間でコンクリ−１へが破砕
されることが分かる。

実施例５〜２３、比較例５〜７ 実施例１〜４と同様なコンクリート及び加熱具（気道を
棒状体の押し込みによって形成するときは燃焼剤容器）
を使用し、引抜時間（押し込みによって気道を形成する
ときは押込時間）を２分、燃焼時間を５分と定め、線状
体、棒状体、管状体の種類、外径、本数及びそれらによ
る気道形成方法の区分を第２表に示すとおりとして、実
施例１〜４に準じて膨張性破砕剤噴出の有無及び破砕時
間を調べた。結果を第２表に示した。

第２表に示されるとおり、本発明の破砕工法は、気道形
成に線状体、棒状体、管状体のいずれを用いても、また
、気道形成をそれらの引き抜き、押し込みあるいは残留
のいずれによって行なっても、形成された気道全部の合
計容積が一定範囲内にある限り、常に膨張性破砕剤の噴
出がなく、破砕時間も十分実用の範囲内にあることは明
らかである。

〈発明の効果〉 以上の記載から明らかなように、本発明の破砕工法、す
なわち含水状態にある膨張性破砕剤中に加熱具等を埋設
するように装填し、加熱具等の周辺に気道を形成する破
砕工法は、膨張性破砕剤の噴出を防止して、しかも、装
填後燃焼剤を燃焼させるまでの待時間を極端に短縮する
ことができる産業上利用価値の高い発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示す縦断面図である。 １：脆性被破砕物 ２：孔 ３：膨張性破砕剤 ４：燃焼剤容器 ５：線状体 ６：燃焼剤 ７：点火部 ８ａ、８ｂ：導線 特許出願人　　日油技研工業株式会社 大成建設株式会社 日本油脂株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水和反応によって体積膨張する膨張性破砕剤と燃焼剤と
   を用いて、岩石やコンクリート構造物等の脆性物を破砕
   する工法において、脆性物に穿孔した孔内に、燃焼剤と
   点火部とを収納した燃焼剤容器と燃焼剤容器の外壁に一
   端を固定した線状体とからなる加熱具を、上記膨張性破
   砕剤とともにその中に埋設するように装填したのち、上
   記線状体を引き抜いて気道を形成し、燃焼剤の燃焼熱に
   よって発生するガスを気道を通じて、孔外へ放散させる
   ことを特徴とする破砕工法