JPH0443200B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は、発破工法に関し、特に爆薬の爆発
エネルギーを特定の方向に向くよう制御した発破
工法に関する。

≪従来の技術≫ 岩盤の破砕工事等には、一般にダイナマイトと
称される爆薬を用いた発破工法が使用される。

この工法のうちABS（アクア・ブラステイン
グ・システム）工法は、内部に爆薬を装填すると
ともに、水を充填した塩ビパイプを用い、これを
爆発孔内に挿入し、爆発させる工法である。

この工法は、内部に充満した水の非圧縮性によ
るブラスト効果によつて、爆薬の衝撃力をパイプ
の壁に直角に作用させて円筒波として効率良く伝
幡させ、破砕エネルギーのロスを防止するととも
に、少ない爆薬量によつて効率的な破砕作用をも
たらし、低騒音、低振動、少飛石の工法として注
目されていた。

また、この後方では爆発に方向性をもたらすた
めに、パイプ内部に曲面形状をした一対の反射板
を配置し、爆薬の爆発エネルギーを各反射板の反
射曲面の中心に集合させた状態で双方向にのみ大
きいエネルギーとして取出すようにしている。

≪発明が解決しようとする問題点≫ しかし、この工法では爆薬の構成が複雑であ
り、また、このような反射板を設けたとしても爆
薬の外周は水壁に囲われているので、その効果に
ついては疑問があり、鏡面の焦点効果と言つても
反射板方向の爆発効果が僅かに増すだけである。

また、この工法の他の欠点は、爆発時の塩ビパ
イプの燃焼による異臭、および塩素などの有毒ガ
ス発生の問題があることである。

本発明は以上の各種問題点を解決するものであ
つて、従来より更に爆発エネルギーの指向性を顕
著にし、特定の方向に対してのみ効率良く破砕エ
ネルギーに変換できること、爆破準備作業を能率
良く行えること、および爆破時において、異臭や
有毒ガスの発生を防止できるようにすることを目
的とする。

≪問題点を解決するための手段≫ 前記目的を達成するため、この発明は、爆薬筒
の両側部に仕切り板を配置するとともに、該仕切
り板と爆薬筒で囲われた空間内に吸水性高分子を
配置した爆薬を用い、爆発孔内の破砕予定方向に
前記吸水性高分子配置面を向けて爆薬を挿入し、
次いで爆発孔内に水を供給し、吸水性高分子の水
の取込み保持作用によつて水を吸水性高分子内に
保持しつつ膨潤させて前記仕切り板を爆薬筒およ
び爆発孔の孔壁で囲われた空間をゲル化した吸水
性高分子で満し、しかる後爆発孔の開口部を閉鎖
し、ついで前記爆薬筒より導出した導火線を介し
て前記爆薬に点火するようにしたことを特徴とす
る。

≪作用≫ 水の供給による吸水性高分子の水に対する取込
み保持作用および膨潤作用によつて仕切り板と爆
薬筒および孔壁で囲われた部分が膨脹し、この部
分を非圧縮性の状態とする。この場合、吸水性高
分子は、取込んだ水を保持するため、重力によつ
て水を落下させることなくその形状を保持するか
ら非圧縮性部分の位置を固定することができる。
一方、仕切り板の外側部と孔壁間は空間、すなわ
ち圧縮性の状態に保たれる。したがつて、爆発エ
ネルギーは、主として非圧縮性の空間部に大きく
作用し、圧縮性空間に対しては、大きなエネルギ
ーロスを生ずる。これによつて、爆発エネルギー
は吸水性高分子の配置側にのみ指向することにな
り、他の圧縮性空間の破砕力は小さなものとな
る。

≪実施例≫ 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。

第１図はこの発明に用いる爆薬を示す斜視図、
第２図ないし第５図はこの発明による発破準備作
業を示す説明用断面図である。

各図において、１はトンネル岩盤Ｅ内に穿孔し
た爆発孔、２は爆薬である。

爆薬２は、一端から導火線３ａを導出した例え
ばダイナマイトの如き爆薬筒３の両側部に硬貨ダ
ンボール紙、ブリキ板等からなる一対の仕切り板
４を紐４ａを介して固定したもので、各仕切り板
４で囲われた爆薬筒３の表面には吸水性高分子５
の層が積層固定されている。

前記吸水性高分子５は、自重の数百倍から千倍
近くの水を吸収し、その水を保持することの出来
る素材であつて、澱粉にアクリル酸をグラフト重
合した澱粉系、カルボキシルセルロースにアクリ
ル酸塩をグラフト重合したセルローズ系、アクリ
ル酸ビニルアルコール共重合体、アクリル酸重合
体、アクリル酸・アクリルアミド共重合体、ポリ
エチレンオキサイド変成物等の合成ポリマー系が
ある。

そして、前記爆薬２は爆発作業現場で第１図の
如き状態に組立て、吸水性高分子５を積層した状
態で使用する。なお、吸水性高分子５は、ペレツ
トまたは顆粒状であるから、膨脹、収縮性のある
可撓性の袋体などに充填した状態で、前記紐４ａ
によつて爆薬筒３上に固定しておく。

次に以上の構成の爆薬２を用いた発破準備作業
を説明する。

第２図において、爆発孔１の穿孔後、押し込み
ロツド６を用いて爆発孔１の内奥部に前記爆薬２
を挿入する。該押し込みロツド６は先端が概略Ｕ
字形をなしており、破砕予定方向に前記吸水性高
分子５の層が面するようにクランプし爆発孔１の
内奥部に位置決めする。本実施例では破砕方向を
上下方向とするため、前記吸水性高分子５の層は
爆薬筒３の上下に位置している。

また、この位置決め作業によつて、第６図に断
面して示すように前記爆発孔１は、仕切り板４に
よつて４つの区分Ａ，A′（爆薬筒３と爆発孔１が
仕切られていない上下区分）、Ｂ，B′（爆薬筒３
と爆発孔１が仕切り板４によつて隔離された区
分）に碁盤目状に区画される。

挿入作業終了後、第３図に示すように前記押し
込みロツド６をアンクランプして爆発孔１内から
引き抜き、引き続き第４図に示すように、爆発孔
１の近傍の坑内に設置された注入用ポンプ（図示
しない）の吐出パイプ８を前記爆薬２側に供給
し、水を注入する。

水の注入によつて、吸水性高分子５は分子内に
水を取り込んだ状態で急速に膨潤を開始する。

したがつて、第７図に断面して示すように、区
分Ａ，A′はゲル化した非圧縮性の層５′が充満
し、区分Ｂ，B′は空気層な存在する圧縮性の区
分になる。

そして、仕切り板４による仕切りは厳密には完
全ではないが、この状態で区分Ａ，A′内は前記
吸水性高分子４の水取り込みによるゲル化状態が
保持されるので、一部オーバフローした状態で区
分Ａ，A′内は完全に非圧縮性の層５′によつて置
換えられ、空気は完全に排出されることになる。

次に第５図に示すように、孔口に砂、粘土など
の充填物９を詰込めば、発破準備作業を終了す
る。

準備作業終了後、導火線３ａを通じて爆薬筒３
に点火すれば、岩盤Ｅは爆薬筒３の炸薬量に応じ
た爆破エネルギーによつて爆発孔１を中心とする
特定の範囲分破砕されるのである。

このとき、従来のABS工法では、全周に非圧
縮性の層が存在するため、反射板の効果が低いも
のとなるが、本発明では非圧縮性の層と圧縮性の
層間の落差が大きく、エネルギーロスを積極的に
利用している。

したがつて、爆発のエネルギーは前記吸水性高
分子５と水のゲル状物からなる非圧縮性の層５′
を介して前記爆発孔１の孔壁の上下に直角に作用
し、円筒波として効率良く伝幡する。これに対し
両側部は仕切り板４で仕切られている上に圧縮作
用によつて著しく爆破エネルギーを減殺され、破
砕効率は極めて低くなる。したがつて、より方向
性の高い破砕能力となる。

また、爆発に際しては従来と比べて、パイプが
ないので、異臭や有毒ガス発生もない。

さらに、吸水性高分子が取り込んだ水を保持す
るため、重力によつて水を落下させることなくそ
の形状を保持するから、爆薬の設置位置より開口
部の方が低く傾斜した爆発孔であつても、また爆
薬を爆発孔より上方に向けて設置した場合であつ
ても爆発孔の形状に拘らずその位置を固定するこ
とができ、安定した指向性を得ることができる。

≪効果≫ 以上実施例によつて詳細に説明したようにこの
発明の発破工法によれば、水の供給による吸水性
高分子の水に対する取込み保持作用および膨潤作
用によつて仕切り板と爆薬筒および孔壁で囲われ
た部分が膨脹し、この部分を爆発孔の形状に拘ら
ず位置が固定された非圧縮性の状態とする一方、
仕切り板の外側部と孔壁間は空間、すなわち圧縮
性の状態に保たれる。

したがつて、爆破エネルギーは、主として非圧
縮性の空間部に大きく作用し、圧縮性空間に対し
ては、大きなエネルギーロスを生じる。これによ
つて、爆破エネルギーは吸水性高分子の配置側に
のみ指向することになり、他の圧縮性空間の破砕
力は小さなものとなり、より指向性の高い制御さ
れた発破が可能となる。

また、この工法では発破作業現場で既設の爆薬
に工夫を加えればよいので組立、準備作業も簡単
であり、高能率化する。

さらには爆発時の燃焼による異臭や、有毒ガス
発生の惧れもない。

したがつて、この発明の発破工法では、従来よ
りもさらに低騒音、低振動、少飛石であつて、制
御された破砕作業が可能であり、コンクリート造
りの建築物の解体や、岩壁の破砕工事な有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に用いる爆薬を示す斜視図、
第２図ないし第５図はこの発明による発破準備作
業を示す説明用断面図、第６図は第３図の−
線断面図、第７図は第４図の−線断面図であ
る。 Ｅ……岩盤、１……爆発孔、２……爆薬、３…
…爆薬筒、３ａ……導火線、４……仕切り板、５
……吸水性高分子、５′……非圧縮性の層、９…
…充填物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 爆薬筒の両側部に仕切り板を配置するととも
   に、該仕切り板と爆薬筒で囲われた空間内に吸水
   性高分子を配置した爆薬を用い、爆発孔内の破砕
   予定方向に前記吸水性高分子配置面を向けて爆薬
   を挿入し、次いで爆発孔内に水を供給し、吸水性
   高分子の水の取込み保持作用によつて水を吸水性
   高分子内に保持しつつ膨潤させて前記仕切り板と
   爆薬筒および爆発孔の孔壁で囲われた空間をゲル
   化した吸水性高分子で満し、しかる後爆発孔の開
   口部を閉鎖し、ついで前記爆薬筒より導出した導
   火線を介して前記爆薬に点火するようにしたこと
   を特徴とする発破工法。