コンクリート構造物の解体工法と、該工法用の火工品
【課題】コンクリート構造物の解体を重機のみを用いた工法に比べ、短時間で行え、また爆破による解体工法に比べると、騒音や振動が少なく、粉塵や破片の飛散が少ない解体工法を提供する。
【解決手段】ペレット状に成型した少量の爆薬ペレット４と、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することができる電子デバイス２を装着した火工品をコンクリート構造物に適当間隔で形成した穿孔に装填し、秒時差で段発起爆させてコンクリート構造物にひび割れを発生させ、その後重機を用いて破砕する。
【解決手段】ペレット状に成型した少量の爆薬ペレット４と、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することができる電子デバイス２を装着した火工品をコンクリート構造物に適当間隔で形成した穿孔に装填し、秒時差で段発起爆させてコンクリート構造物にひび割れを発生させ、その後重機を用いて破砕する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の解体工法と、該工法で用いられる火工品に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の解体は通常、ニブラやクラッシャなどの圧砕機や大型ブレーカなどの重機を用いて行われているが、ワイヤーソーによる切断、爆破による解体（特許文献１〜３）なども知られ、爆薬による解体は、コンクリート構造物の自由面に穿孔して、これに爆薬を装填し、爆破することでコンクリート構造物を破砕して行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平５−２７７４６号
【特許文献２】特開２００３−３０７０３８号
【特許文献３】特開２００５−１７９９２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
爆破によるコンクリート構造物の解体は、重機を用いた解体に比べ、解体を短時間で行うことができ、重機では処理しにくい大断面のコンクリート構造物の塊を解体することもでき、またワイヤーソーによる切断に比べても低コストで、工機の短縮が可能であるが、爆破は大きな爆発音や振動、爆風が発生すると共に、粉塵や破片が周囲に飛散するため、市街地でのコンクリート構造物の解体には適さない。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、コンクリート構造物の解体を短期間で、しかも市街地でも行えるような解体工法と、該解体工法で用いる火工品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係わる発明のコンクリート構造物の解体工法は、コンクリート構造物の自由面に穿孔して、該穿孔に発破によりコンクリート構造物にひび割れを生じさせることができる程度の少量の爆薬を備えた火工品を装填し、該火工品を起爆してコンクリート構造物にひび割れを生じさせる工程と、該工程後、重機を用いてコンクリート構造物を破砕する工程とよりなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係わる発明は、請求項１に係わる発明のコンクリート構造物の解体工法において、火工品が装填される穿孔の間隔が数１０ｃｍであり、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することができる電子デバイスを用いて数ｍｓの秒時差で段発起爆させることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係わる発明は、請求項１又は２に係わる発明において用いられる火工品であって、ペレット状に成型されて所要数装着される爆薬ペレットと、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することが可能な電子デバイスを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係わる発明は、請求項１又は２に係わる発明の火工品に用いられる爆薬がＶ形成型爆破線であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係わる発明によると、コンクリート構造物の解体は、コンクリート構造物に発破を掛けてひび割れを生じさせたのちに重機を用いて破砕することにより行うが、最初から重機だけで破砕を行うよりも、ひび割れを生じさせたのちに行う方が、破砕が容易かつ迅速に行え、そのためコンクリート構造物の解体が短時間で容易に行え、また大断面のコンクリート構造物も、ひび割れがあると、重機での破砕が容易に行えること、発破はコンクリート構造物にひびわれを生じさせる程度で行われるため、装薬量が少なくてすみ、発破時に生ずる騒音、振動、飛散物を低減することができ、したがって市街地のコンクリート構造物に対しても適用できること、装薬量を少なくできるため、コンクリート構造物の自由面に穿孔される穿孔径も小さくてすみ、したがって穿孔するのに大きな穿孔機が不要で、手持ちの穿孔機を用いて穿孔作業を容易に行うことができ、短時間での穿孔が可能となって、コストを低減できることなどの効果を有する。
【００１１】
発破を一斉に掛けた場合、大きな音と振動、更には大量の飛散物が発生し、未破砕の部分ほど自由面の形成がなくなるため装薬量も増えるが、請求項２に係わる発明のように、秒時差をおいて段発起爆させると、少量の装薬量で、自由面を形成しながら発破が掛けられるため、騒音、振動、飛散物が低減できること、電子デバイスを用いて数ｍｓの秒時差で高精度に起爆タイミングを抑制することが可能で、これにより発生する衝撃圧やガス量を高精度に抑制し、発生する騒音や振動の大きさを制御することができる。
【００１２】
請求項３に係わる発明によると、装薬される爆破をペレット状に成型することで填薬密度が上がり、爆発エネルギーも高くすることができること、グラム単位での薬量調整が容易に行えること等の効果を有する。
請求項４に係わる発明によると、切断効果を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係わる火工品としての親ダイの概略図。
【図２】増ダイの概略図。
【図３】測定装置の概略図。
【図４】本発明に係わる火工品としてのＶ形成型爆破線の概略図。
【図５】図４のＡ−Ａ線における拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面により説明する。
図１は、火工品としての親ダイ１の概略図を示すもので、起爆タイミングを１００ｍｓから８１９６ｍｓまで１ｍｓ単位で制御することができるカヤク・ジャパン社製の電子デバイス（以下「ＥＤＤ」という）２を装入又は接着にて実装した金属製、例えばアルミニウム製の管体３に高エネルギー物質の高性能爆薬、例えばＲＤＸ、ＨＭＸ、テトリル或いはＰＥＴＮ等をペレット状に成型した一定質量、例えば１．２５ｇの爆薬ペレット４を複数個（図示する例では４個となっているが、４個に限定されるものではない）装填したものである。爆薬ペレット４とＥＤＤ２との間には、図示するように爆感度の高い高性能爆薬５を伝爆薬として追加装填してもよい。
【００１５】
図２は、前記親ダイ１に装着、好ましくは安全性と作業性のため親ダイ１に差込んで連結される増ダイ７の概略図を示すもので、該増ダイ７は、金属製、例えばアルミニウム製の管体８に前記爆薬ペレット４を複数装填し、管体８と同じアルミニウム製の蓋９を取付けてなるものである。
【００１６】
前述の親ダイ１よりなる火工品と、親ダイ１に増ダイ７を連結した火工品について、それぞれ次のような測定装置を用いて爆発速度の測定を行った。
【００１７】
測定装置は図３の概略図に示すように、ＲＤＸよりなる爆薬ペレット４を４個、合計薬量５ｇの親ダイ１又は該親ダイ１に同じくＲＤＸよりなる爆薬ペレット４を８個、合計薬量１０ｇの増ダイ７を２個装着した火工品１１に一対のイオンギャップ１２とＥＤＤを取付けたのち、火工品１１を起爆させるカヤク・ジャパン社製の専用装置１３で起爆させ、爆轟波によるイオンギャップ１２の短絡によってパルスジェネレータ１４で発生した電気信号をオシロスコープ１５で測定した。そしてイオンギャップ１２間の距離であるギャップ長と、電気信号が得られるまでの測定結果時間をもとにして爆発速度を算出した。結果を以下の表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
表１に見られるように、ペレット状に成型したＲＤＸをアルミニウム製管体に実装した状態で８,０００ｍ／ｓ以上の爆発速度が得られることを確認できた。
【００２０】
図４は、親ダイ１にジョイントカップ１８で連結されるＶ形成型爆破線１６よりなる火工品の概略図を示すものであり、図５は図４のＡ−Ａ線における断面図を示すもので、Ｖ形成型爆破線１６をジョイントカップ１８に連結される樹脂製、例えばポリカーボネイト製パイプ１７で被覆し、保護した構造となっている。このＶ形成型爆破線１６を地中構造物のラップルコンクリートの破砕に使用した結果、亀裂の発生方向を制御することができ、亀裂発生指向制御の効果が大きく現れることが確認された。
【００２１】
次に上部構造物を撤去した地中構造物の無筋コンクリート（２．６ｍ×２．６ｍ×高さ１．０５ｍ）に対し、薬量５ｇの親ダイ１に薬量５ｇの増ダイ７を装着した親ダイ１と、Ｖ形成型爆破線１６よりなる火工品を３０ｃｍ間隔であけた穿孔に装填し、カヤク・ジャパン社製の専用装置１３を用いて秒時差５ｍｓ及び１０ｍｓで段発（３１段）起爆させた。その結果、無筋コンクリート基礎を計画通りの形状に亀裂の発生を制御でき、２０ｍ離れた箇所における騒音及び振動は騒音値８２ｄＢ、振動値５５ｄＢの低負荷環境の発破を実現できた。
【符号の説明】
【００２２】
１・・親ダイ
２・・電子デバイス
３、８・・管体
４・・爆薬ペレット
５・・ＰＥＴＮ
７・・増ダイ
９・・蓋
１１・・火工品
１２・・イオンギャップ
１３・・専用装置
１４・・パルスジェネレータ
１５・・オシロスコープ
１６・・Ｖ型成形爆破線
１７・・樹脂製パイプ
１８・・ジョイントカップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の解体工法と、該工法で用いられる火工品に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の解体は通常、ニブラやクラッシャなどの圧砕機や大型ブレーカなどの重機を用いて行われているが、ワイヤーソーによる切断、爆破による解体（特許文献１〜３）なども知られ、爆薬による解体は、コンクリート構造物の自由面に穿孔して、これに爆薬を装填し、爆破することでコンクリート構造物を破砕して行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平５−２７７４６号
【特許文献２】特開２００３−３０７０３８号
【特許文献３】特開２００５−１７９９２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
爆破によるコンクリート構造物の解体は、重機を用いた解体に比べ、解体を短時間で行うことができ、重機では処理しにくい大断面のコンクリート構造物の塊を解体することもでき、またワイヤーソーによる切断に比べても低コストで、工機の短縮が可能であるが、爆破は大きな爆発音や振動、爆風が発生すると共に、粉塵や破片が周囲に飛散するため、市街地でのコンクリート構造物の解体には適さない。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、コンクリート構造物の解体を短期間で、しかも市街地でも行えるような解体工法と、該解体工法で用いる火工品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係わる発明のコンクリート構造物の解体工法は、コンクリート構造物の自由面に穿孔して、該穿孔に発破によりコンクリート構造物にひび割れを生じさせることができる程度の少量の爆薬を備えた火工品を装填し、該火工品を起爆してコンクリート構造物にひび割れを生じさせる工程と、該工程後、重機を用いてコンクリート構造物を破砕する工程とよりなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係わる発明は、請求項１に係わる発明のコンクリート構造物の解体工法において、火工品が装填される穿孔の間隔が数１０ｃｍであり、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することができる電子デバイスを用いて数ｍｓの秒時差で段発起爆させることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係わる発明は、請求項１又は２に係わる発明において用いられる火工品であって、ペレット状に成型されて所要数装着される爆薬ペレットと、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することが可能な電子デバイスを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係わる発明は、請求項１又は２に係わる発明の火工品に用いられる爆薬がＶ形成型爆破線であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係わる発明によると、コンクリート構造物の解体は、コンクリート構造物に発破を掛けてひび割れを生じさせたのちに重機を用いて破砕することにより行うが、最初から重機だけで破砕を行うよりも、ひび割れを生じさせたのちに行う方が、破砕が容易かつ迅速に行え、そのためコンクリート構造物の解体が短時間で容易に行え、また大断面のコンクリート構造物も、ひび割れがあると、重機での破砕が容易に行えること、発破はコンクリート構造物にひびわれを生じさせる程度で行われるため、装薬量が少なくてすみ、発破時に生ずる騒音、振動、飛散物を低減することができ、したがって市街地のコンクリート構造物に対しても適用できること、装薬量を少なくできるため、コンクリート構造物の自由面に穿孔される穿孔径も小さくてすみ、したがって穿孔するのに大きな穿孔機が不要で、手持ちの穿孔機を用いて穿孔作業を容易に行うことができ、短時間での穿孔が可能となって、コストを低減できることなどの効果を有する。
【００１１】
発破を一斉に掛けた場合、大きな音と振動、更には大量の飛散物が発生し、未破砕の部分ほど自由面の形成がなくなるため装薬量も増えるが、請求項２に係わる発明のように、秒時差をおいて段発起爆させると、少量の装薬量で、自由面を形成しながら発破が掛けられるため、騒音、振動、飛散物が低減できること、電子デバイスを用いて数ｍｓの秒時差で高精度に起爆タイミングを抑制することが可能で、これにより発生する衝撃圧やガス量を高精度に抑制し、発生する騒音や振動の大きさを制御することができる。
【００１２】
請求項３に係わる発明によると、装薬される爆破をペレット状に成型することで填薬密度が上がり、爆発エネルギーも高くすることができること、グラム単位での薬量調整が容易に行えること等の効果を有する。
請求項４に係わる発明によると、切断効果を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係わる火工品としての親ダイの概略図。
【図２】増ダイの概略図。
【図３】測定装置の概略図。
【図４】本発明に係わる火工品としてのＶ形成型爆破線の概略図。
【図５】図４のＡ−Ａ線における拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面により説明する。
図１は、火工品としての親ダイ１の概略図を示すもので、起爆タイミングを１００ｍｓから８１９６ｍｓまで１ｍｓ単位で制御することができるカヤク・ジャパン社製の電子デバイス（以下「ＥＤＤ」という）２を装入又は接着にて実装した金属製、例えばアルミニウム製の管体３に高エネルギー物質の高性能爆薬、例えばＲＤＸ、ＨＭＸ、テトリル或いはＰＥＴＮ等をペレット状に成型した一定質量、例えば１．２５ｇの爆薬ペレット４を複数個（図示する例では４個となっているが、４個に限定されるものではない）装填したものである。爆薬ペレット４とＥＤＤ２との間には、図示するように爆感度の高い高性能爆薬５を伝爆薬として追加装填してもよい。
【００１５】
図２は、前記親ダイ１に装着、好ましくは安全性と作業性のため親ダイ１に差込んで連結される増ダイ７の概略図を示すもので、該増ダイ７は、金属製、例えばアルミニウム製の管体８に前記爆薬ペレット４を複数装填し、管体８と同じアルミニウム製の蓋９を取付けてなるものである。
【００１６】
前述の親ダイ１よりなる火工品と、親ダイ１に増ダイ７を連結した火工品について、それぞれ次のような測定装置を用いて爆発速度の測定を行った。
【００１７】
測定装置は図３の概略図に示すように、ＲＤＸよりなる爆薬ペレット４を４個、合計薬量５ｇの親ダイ１又は該親ダイ１に同じくＲＤＸよりなる爆薬ペレット４を８個、合計薬量１０ｇの増ダイ７を２個装着した火工品１１に一対のイオンギャップ１２とＥＤＤを取付けたのち、火工品１１を起爆させるカヤク・ジャパン社製の専用装置１３で起爆させ、爆轟波によるイオンギャップ１２の短絡によってパルスジェネレータ１４で発生した電気信号をオシロスコープ１５で測定した。そしてイオンギャップ１２間の距離であるギャップ長と、電気信号が得られるまでの測定結果時間をもとにして爆発速度を算出した。結果を以下の表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
表１に見られるように、ペレット状に成型したＲＤＸをアルミニウム製管体に実装した状態で８,０００ｍ／ｓ以上の爆発速度が得られることを確認できた。
【００２０】
図４は、親ダイ１にジョイントカップ１８で連結されるＶ形成型爆破線１６よりなる火工品の概略図を示すものであり、図５は図４のＡ−Ａ線における断面図を示すもので、Ｖ形成型爆破線１６をジョイントカップ１８に連結される樹脂製、例えばポリカーボネイト製パイプ１７で被覆し、保護した構造となっている。このＶ形成型爆破線１６を地中構造物のラップルコンクリートの破砕に使用した結果、亀裂の発生方向を制御することができ、亀裂発生指向制御の効果が大きく現れることが確認された。
【００２１】
次に上部構造物を撤去した地中構造物の無筋コンクリート（２．６ｍ×２．６ｍ×高さ１．０５ｍ）に対し、薬量５ｇの親ダイ１に薬量５ｇの増ダイ７を装着した親ダイ１と、Ｖ形成型爆破線１６よりなる火工品を３０ｃｍ間隔であけた穿孔に装填し、カヤク・ジャパン社製の専用装置１３を用いて秒時差５ｍｓ及び１０ｍｓで段発（３１段）起爆させた。その結果、無筋コンクリート基礎を計画通りの形状に亀裂の発生を制御でき、２０ｍ離れた箇所における騒音及び振動は騒音値８２ｄＢ、振動値５５ｄＢの低負荷環境の発破を実現できた。
【符号の説明】
【００２２】
１・・親ダイ
２・・電子デバイス
３、８・・管体
４・・爆薬ペレット
５・・ＰＥＴＮ
７・・増ダイ
９・・蓋
１１・・火工品
１２・・イオンギャップ
１３・・専用装置
１４・・パルスジェネレータ
１５・・オシロスコープ
１６・・Ｖ型成形爆破線
１７・・樹脂製パイプ
１８・・ジョイントカップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の自由面に穿孔して、該穿孔に発破によりコンクリート構造物にひび割れを生じさせることができる程度の少量の爆薬を備えた火工品を装填し、該火工品を起爆してコンクリート構造物にひび割れを生じさせる工程と、該工程後、重機を用いてコンクリート構造物を破砕する工程とよりなることを特徴とするコンクリート構造物の解体工法。
【請求項２】
火工品が装填される穿孔の間隔が数１０ｃｍであり、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することができる電子デバイスを用いて数ｍｓの秒時差で段発起爆させることを特徴とする請求項１記載のコンクリート構造物の解体工法。
【請求項３】
ペレット状に成型されて所要数装着される爆薬ペレットと、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することが可能な電子デバイスを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の解体工法で用いられる火工品。
【請求項４】
火工品に用いられる爆薬がＶ形成型爆破線であることを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート構造物の解体工法。
【請求項１】
コンクリート構造物の自由面に穿孔して、該穿孔に発破によりコンクリート構造物にひび割れを生じさせることができる程度の少量の爆薬を備えた火工品を装填し、該火工品を起爆してコンクリート構造物にひび割れを生じさせる工程と、該工程後、重機を用いてコンクリート構造物を破砕する工程とよりなることを特徴とするコンクリート構造物の解体工法。
【請求項２】
火工品が装填される穿孔の間隔が数１０ｃｍであり、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することができる電子デバイスを用いて数ｍｓの秒時差で段発起爆させることを特徴とする請求項１記載のコンクリート構造物の解体工法。
【請求項３】
ペレット状に成型されて所要数装着される爆薬ペレットと、起爆タイミングを１ｍｓ単位で制御することが可能な電子デバイスを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の解体工法で用いられる火工品。
【請求項４】
火工品に用いられる爆薬がＶ形成型爆破線であることを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート構造物の解体工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２１３０８（Ｐ２０１２−２１３０８Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５９４９８（Ｐ２０１０−１５９４９８）
【出願日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（３９１０３８６５９）中国化薬株式会社 (9)
【出願人】（５１０１９４１１６）株式会社相模工業 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（３９１０３８６５９）中国化薬株式会社 (9)
【出願人】（５１０１９４１１６）株式会社相模工業 (2)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]