特許 6793533 動的破砕剤の不燃焼検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6793533

(24)【登録日】2020年11月12日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】動的破砕剤の不燃焼検知方法

(51)【国際特許分類】

   F42D 5/02 20060101AFI20201119BHJP

【ＦＩ】

   F42D5/02

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-233932(P2016-233932)

(22)【出願日】2016年12月1日

(65)【公開番号】特開2018-91530(P2018-91530A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2019年10月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000166627

【氏名又は名称】五洋建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107272

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 敬二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100109140

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 研一

(72)【発明者】

【氏名】竹内 博幸

【審査官】 長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】 特公昭４９−４２５２９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１３−０８７９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭３５−１９０３８（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開昭４９−０９１９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４７９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２２０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２０５８８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国実用新案第２０３６８７８０２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−０６１９００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ４２Ｄ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

破砕対象に設けられた装薬孔内に配置された動的破砕剤が点火動作を施されたが燃焼しない場合を検知するための検知方法であって、
前記装薬孔よりも径の小さい検知管を前記検知管の先端が前記装薬孔の最奥部近傍に位置するように配置し、
前記装薬孔内において前記検知管は前記検知管よりも径が大きくかつ前記装薬孔よりも径が小さい鞘管内に配置され、
前記検知管を前記装薬孔の外部まで延長し、
前記点火動作の後に前記装薬孔の外部に露出した前記検知管の部分の状態を視認することで前記動的破砕剤の燃焼の有無を検知する、動的破砕剤の不燃焼検知方法。

【請求項2】

前記検知管が光透過性を有する管である請求項１に記載の動的破砕剤の不燃焼検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動的破砕工法における動的破砕剤の不燃焼検知方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンクリートや岩盤等の破砕工事において爆轟を伴わない動的破砕工法が利用されている。動的破砕剤は、カートリッジ内で点火具により着火されて燃焼するが、点火具により着火されず不発（不燃焼）となる場合、不発の動的破砕剤が装薬孔内に残留するおそれがあり、不測の事態が生じる可能性が皆無とは言えない。このため、従来、次のような対策がとられていた。

【0003】

（１）全数不発の場合
点火具全数の導通を調べる。点火した場合は、導通がなくなるが、その場合の不発カートリッジを回収する。点火していない場合は、抵抗を測定し、正常範囲の抵抗があれば、再点火し、破砕後にカートリッジを回収する。点火具が正常範囲の抵抗でない場合は、不発カートリッジを回収する。
（２）不発在留が全数ではない場合
点火し、破砕されているカートリッジは、直ちに回収する。不発残留カートリッジの点火具の導通を調べ、導通がない場合は、その不発カートリッジを回収する。点火具の抵抗を測定し、正常範囲の抵抗があれば、再点火し、破砕後にカートリッジを回収する。点火具が正常範囲の抵抗でない場合は、不発カートリッジを回収する。
（３）全数破砕の場合
不発残留カートリッジがないことを確認する。カートリッジの破砕が不明な場合は、点火具の導通、抵抗を確認し、カートリッジの回収ないし再点火を決定する。

【0004】

特許文献１は、不発火残留薬の有無を容易、確実に知るため、破砕個所に埋設される火薬または非火薬組成物内に、高張力線材からなる残留薬探知具の先端を予め挿入しておき、火薬または非火薬組成物への燃焼動作の終了後に、残留薬探知具を引き抜き、残留薬探知具の先端に状態変化がない時に、破砕個所に火薬または非火薬組成物が存在すると判断する残留薬探知方法を提案する（要約）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平08-61900号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の対策（１）〜（３）のうち、点火具に導通がないがカートリッジが不発の場合、および、点火具の抵抗が正常値でなくカートリッジが不発の場合については、カートリッジ内の動的破砕剤の燃焼が確認できてさえいれば、カートリッジを躊躇なく回収できる。そこで、わずかでもカートリッジ内の動的破砕剤が燃焼したかどうかを確認できる方法が重要となる。

【0007】

また、特許文献１の残留薬探知方法によれば、線材からなる残留薬探知具を引き抜いて、残留薬探知具の先端の状態変化を確認する必要があるが、引き抜き時の方法や状態によっては線材の破断や接続箇所の破損が発生し、確実な検知が充分になされないおそれがある。

【0008】

本発明者は、建築物の基礎下の岩盤を破砕・撤去する工事において、次の事例に遭遇した。すなわち、11本の破砕剤（非火薬）カートリッジの中２本が不発であったことが、本破砕翌日の二次破砕時に確認された。当該の２本は、24段から27段に分割されて破砕した11本の中、27段目の２本であることが判明した。点火具とカートリッジに変形や破損などの異常は見られなかった。また、点火具の導通を確認したところ、２本とも導通はなく、点火時には通電したと推察された。また、テスターで点火具の抵抗値を測定したところ、正常値20kΩに対し、２本とも大幅に不安定な異常値を示した。なお、破砕前の準備作業時においては、11本すべての点火具に、抵抗値の異常は見られず、結線後の回路抵抗値も許容範囲であり、問題ないことが確認されていた。また、破砕後には、11本すべての点火具の導通を確認したところ、いずれも導通は認められず、これらの事象をもって、完爆したと判断された。しかしながら、２本のカートリッジは不発の状態で残存し、主な作業がはつり用機器によるあと施工の二次破砕時に不測の事態が発生する可能性が皆無とは言えない状況であった。

【0009】

カートリッジ内の動的破砕剤の燃焼の有無を確認する最も有効な方法は、目視確認であるが、破砕が一部でも発生した場合、カートリッジがさほどの抵抗なく回収できて、その中身を目視で確認できるような状態は、なかなか実際には遭遇しない。逆に、点火具の点火剤まで火が到達しても発火剤には火が到達しない、と言う事象も発生する確率が「０」ではないことに注意を払う必要がある。

【0010】

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、点火動作後の動的破砕剤の不燃焼を確実に検知可能な動的破砕剤の不燃焼検知方法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】

【0011】

上述のような問題に遭遇した本発明者は、動的破砕剤の不発（不燃焼）対策として、点火具が作動しても動的破砕剤に着火されていない場合を簡単かつ確実に見分ける方法として細径のチューブを動的破砕剤から破砕対象の外部に露出させておく検知方法に想到し、本発明に至ったのである。

【0012】

すなわち、上記目的を達成するための動的破砕剤の不燃焼検知方法は、破砕対象に設けられた装薬孔内に配置された動的破砕剤が点火動作を施されたが燃焼しない場合を検知するための検知方法であって、前記装薬孔よりも径の小さい検知管を前記検知管の先端が前記装薬孔の最奥部近傍に位置するように配置し、前記装薬孔内において前記検知管は前記検知管よりも径が大きくかつ前記装薬孔よりも径が小さい鞘管内に配置され、前記検知管を前記装薬孔の外部まで延長し、前記点火動作の後に前記装薬孔の外部に露出した前記検知管の部分の状態を視認することで前記動的破砕剤の燃焼の有無を検知する。

【0013】

この動的破砕剤の不燃焼検知方法によれば、装薬孔内に動的破砕剤とともに検知管を配置し、点火動作の後に、装薬孔の外部に露出した検知管の部分の状態を容易に視認できるので、動的破砕剤の燃焼の有無を容易にかつ確実に検知することができる。装薬孔内に動的破砕剤とともに配置された検知管には、動的破砕剤の燃焼により黒色等の噴出物が付着するので、かかる黒色等の噴出物の有無により、動的破砕剤の燃焼の有無を容易かつ確実に判断でき、点火動作を施された動的破砕剤の不燃焼を確実に検知することができる。

【0014】

上記動的破砕剤の不燃焼検知方法において、前記検知管が光透過性を有する管であることが好ましい。これにより、検知管内部の状態を視認できるので、動的破砕剤の燃焼の有無をいっそう容易に判断できる。

【0015】

また、前記装薬孔内において前記検知管は前記検知管よりも径が大きくかつ前記装薬孔よりも径が小さい鞘管内に配置されていることにより、装薬孔内において検知管が保護されるとともに、検知管の位置や姿勢が安定する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、点火動作後の動的破砕剤の不燃焼を確実に検知可能な動的破砕剤の不燃焼検知方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態による動的破砕剤の不燃焼検知方法を実行するために装薬孔内に配置された検知用チューブや動的破砕剤等を概略的に示す断面図である。

【図2】図１と同様の構成を施したコンクリート杭の杭頭部の構成を示すために鉛直方向に切断して見た断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による動的破砕剤の不燃焼検知方法を実行するために装薬孔内に配置された検知用チューブや動的破砕剤等を概略的に示す断面図である。

【0019】

図１のように、コンクリート構造物や岩盤等の破砕対象物ＣＳの表面Ｓから装薬孔１０を削孔する。装薬孔１０は、円柱状にくり抜かれ、所定長さの有底孔である。なお、装薬孔１０は、鉛直方向に削孔されるが、水平方向や傾斜方向であってもよい。

【0020】

図１のように、装薬孔１０の最奥部１０ａから順に動的破砕剤１１，点火具１２，砂等の充填材料からなる込め物１３が配置される。具体的には、可撓性のあるビニル管１７内に、粒状物からなる動的破砕剤１１，点火具１２が収容され、ビニル管１７の両端は、プラスチック製の栓１８ａ，１８ｂがはめ込まれてからシール材１９ａ，１９ｂにより止水される。このように、動的破砕剤１１，点火具１２が配置されたビニル管１７が装薬孔１０に挿入され、次に、砂等からなる込め物１３が充填される。なお、点火具１２から脚線１２ａが外部へと取り出される。

【0021】

また、装薬孔１０内には、検知管として検知用チューブ１６が、その先端１６ｂが最奥部１０ａの近傍に位置するように配置される。検知用チューブ１６は、露出部１６ａが装薬孔１０の外部へと延びている。また、装薬孔１０内には、鞘管１５が最奥部１０ａから表面Ｓ近くまでの長さで配置され、鞘管１５内に検知用チューブ１６が差し込まれている。鞘管１５により、装薬孔１０内において検知用チューブ１６が保護されるとともに、検知用チューブ１６の位置や姿勢が安定する。

【0022】

検知用チューブ１６は、たとえば、透明で可撓性のあるビニルチューブからなり、内径が2mm程度であり、鞘管１５は、たとえば、可撓性のあるビニルチューブからなり、内径が5mm程度であるが、これらは一例であって、ポリエチレン等の別の材質や別の径であってもよい。検知用チューブ１６は光透過性であることが好ましい。なお、装薬孔１０の径は、たとえば、22mmである。

【0023】

なお、鞘管１５内に挿入された検知用チューブ１６を装薬孔１０内に予め配置し、次に、動的破砕剤１１、点火具１２を収容したビニル管１７を配置し、次に、砂等の充填材料を充填しタンピングすることで込め物１３を配置するようにして図１の構成を実現できる。

【0024】

図１の構成例により本実施形態による動的破砕剤の不燃焼検知方法を説明する。破砕対象物ＣＳの表面Ｓから設けられた装薬孔１０内に、図１のように、鞘管１５内に挿入された検知用チューブ１６、動的破砕剤１１、点火具１２、砂等の込め物１３を配置する。

【0025】

次に、点火具１２から外部へ取り出した脚線１２ａを、発破器（図示省略）から延長された発破母線（図示省略）に接続し、発破器による遠隔操作で点火具１２を点火することで、動的破砕剤１１に対し点火動作を施す。

【0026】

かかる点火動作の後に、装薬孔１０の外部に露出した検知用チューブ１６の露出部１６ａを視認する。動的破砕剤１１が燃焼すると、検知用チューブ１６の内壁には黒色の噴出物が付着するので、かかる黒色の噴出物の有無により、動的破砕剤の燃焼の有無を判断する。すなわち、透明な露出部１６ａが黒くなっている場合は、動的破砕剤の燃焼と判断し、露出部１６ａに付着物がなにもなく変化がない場合は、不燃焼（不発）と判断する。

【0027】

以上のように、動的破砕剤の不燃焼検知方法によれば、点火動作の後に、装薬孔１０の外部に露出した検知用チューブ１６の露出部１６ａの状態を容易に視認でき、透明な露出部１６ａの内部の状態が簡単かつ確実にわかり、動的破砕剤が燃焼した場合は内部が黒色となるので、動的破砕剤の燃焼の有無を容易かつ確実に検知でき、点火動作を施されたが不燃焼である動的破砕剤を確実に検知し特定することができる。

【0028】

本実施形態の検知方法によれば、特許文献１の残留薬探知方法のような線材からなる残留薬探知具を引き抜くといった動作が必要なく、そのような動作に起因する不具合（線材の破断や接続箇所の破損等）は発生することがなく、検知用チューブ１６を外部に引き出しておくだけでよいので、確実な検知が可能である。

【0029】

破砕工事において動的破砕剤は、通常、複数箇所に設置されるが、図１のような構成を動的破砕剤の全数に適用することにより、点火具が作動していても不燃焼（不発）となった動的破砕剤を容易かつ確実に特定でき、不発の動的破砕剤について再破砕などの適切な処置を採ることができる。

【0030】

なお、動的破砕剤１１は、公知の各種破砕剤を使用でき、たとえば、酸化第２銅、アルミニウム、硫酸マグネシウム７水和物を主成分としたものを使用でき、点火すると、テルミット反応により激しい酸化還元反応とともに高温・高圧の水蒸気が発生し、この発生した膨張圧を利用する。また、臭素酸塩等のガス発生剤を主剤とした薬筒と点火具が一体となったものも使用でき、密閉状態で点火すると、高温・高圧ガスを発生する。

【0031】

次に、コンクリートの破砕例について図２を参照して説明する。図２は、図１と同様の構成を施したコンクリート杭の杭頭部の構成を示すために鉛直方向に切断して見た断面図である。

【0032】

本例によるコンクリート杭の杭鉄筋と杭頭部について説明すると、図２のように、破線で示す場所打ちのコンクリート杭２０を施工するための杭鉄筋は、コンクリート杭２０の杭軸方向に延びる複数の杭主筋２１が上面から見て円周上に等間隔に配置され、複数の杭主筋２１を包囲するようにリング状のせん断補強筋２２が配置されることで、組み立てられる。複数のせん断補強筋２２は、コンクリート杭２０の杭軸方向に等間隔に配置される。

【0033】

また、コンクリート打設により形成された杭頭部３０において杭余盛部３１が杭天端３２と余盛天端３３との間に位置するが、この杭余盛部３１が破砕対象である。

【0034】

コンクリート打設により形成されたコンクリート杭２０の杭頭部３０には、図１のように、動的破砕剤等を挿入するための装薬孔１０が余盛天端３３から鉛直方向に削孔により設けられる。なお、装薬孔１０は、杭の径や必要な動的破砕剤の量等に応じて複数設けられる。

【0035】

次に、装薬孔１０内に、図１と同様に、鞘管内に挿入された検知用チューブ１６、動的破砕剤１１、点火具１２、砂等の込め物１３を配置する。次に、発破器による遠隔操作で点火具１２を点火することで、動的破砕剤１１に対し点火動作を施す。この点火動作の後に、装薬孔１０の外部に露出した検知用チューブ１６の露出部１６ａを視認し、透明な露出部１６ａが黒くなっている場合は、動的破砕剤の燃焼と判断し、露出部１６ａに付着物がなにもなく変化がない場合は、不燃焼（不発）と判断する。

【0036】

以上のように、場所打ちコンクリート杭２０の杭頭部３０の杭余盛部３１を破砕する際に本実施形態の動的破砕剤の不燃焼検知方法を適用することで、点火具が作動していても不燃焼（不発）となった動的破砕剤を容易かつ確実に特定できるので、不発の動的破砕剤について再破砕などの適切な処置を実施可能で、場所打ちコンクリート杭の杭余盛部の破砕工事を安全かつ確実に行うことができる。

【0037】

〈実験例〉
動的破砕剤の不発対策として細径のチューブ（φ2mm）を検知管として、動的破砕剤が収容されたカートリッジから破砕対象の外部に露出させておく検知方法について実験により不発対策として有効か否かを検証した実験例について説明する。

【0038】

内径2mmのビニルチューブを動的破砕剤から延ばし、動的破砕剤、点火具と一緒に破砕対象のコンクリートブロックに設けた竪孔に挿入し、その上部に込め物（砂）を充填し、タンピングした。検知用のビニルチューブは、内径5mm程度の鞘管に挿入して孔内に建て込み安定させた。検知用ビニルチューブを破砕対象の外部に露出させて、動的破砕剤に点火動作を施し、破砕を行った。破砕後の検知用ビニルチューブの露出部および露出部側上端の状態を観察すると、動的破砕剤の燃焼による黒色の噴出物がチューブ内壁の上端まで付着していることが確認された。このように、動的破砕剤が燃焼した場合は、黒色の噴出物が露出部のチューブ内壁に付着するため、動的破砕剤の不燃焼（不発）の場合と区別することができた。このため、本実施形態による動的破砕剤の不燃焼検知方法は、動的破砕剤の不発対策として有効であることが確認できた。

【0039】

以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、図１では、動的破砕剤・点火具をビニル管等の管内に収容した状態で配置したが、本発明はこれに限定されず、動的破砕剤が収容されたプラスチック製等のカートリッジを装薬孔内に配置してもよい。なお、動的破砕剤を収容したカートリッジは、市販のものを使用できる。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本発明によれば、動的破砕工法によるコンクリートや岩盤等の破砕工事において点火具が作動していても不燃焼（不発）となった動的破砕剤を容易かつ確実に特定でき、不発の動的破砕剤について再破砕などの適切な処置を採ることができるので、破砕工事を確実かつ安全に行うことができる。

【符号の説明】

【0041】

１０ 装薬孔
１０ａ 最奥部
１１ 動的破砕剤
１２ 点火具
１３ 込め物
１５ 鞘管
１６ 検知用チューブ、検知管
１６ａ 露出部
１６ｂ 先端
１８ ビニル管
２０ コンクリート杭
３１ 杭余盛部
ＣＳ 破砕対象物

【図1】

【図2】