爆薬装填孔内に固定可能な発破工法用のスペーサ、及び、発破工法
【課題】スペーサを用いたスムースブラスティング工法において、掘削予定線に沿った掘削を容易に行えるようにする。
【解決手段】
本発明に係る発破工法用のスペーサ1は、岩盤に形成された最外爆薬装填孔HI〜HQに挿入され、粒状爆薬BMが装填される装填空間と粒状爆薬が装填されない非装填空間とを、爆薬装填孔の内部空間に形成するものである。そして、爆薬装填孔への挿入時に外力によって縮小されるとともに、外力が解かれた際に弾性力によって拡がり、爆薬装填孔の内面との接触部分が爆薬装填孔の内面に押し付けられて、爆薬装填孔に固定される。
【解決手段】
本発明に係る発破工法用のスペーサ1は、岩盤に形成された最外爆薬装填孔HI〜HQに挿入され、粒状爆薬BMが装填される装填空間と粒状爆薬が装填されない非装填空間とを、爆薬装填孔の内部空間に形成するものである。そして、爆薬装填孔への挿入時に外力によって縮小されるとともに、外力が解かれた際に弾性力によって拡がり、爆薬装填孔の内面との接触部分が爆薬装填孔の内面に押し付けられて、爆薬装填孔に固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、爆薬装填孔内の任意の角度位置に固定可能な発破工法用のスペーサ、及び、このスペーサを用いた発破工法に関する。
【背景技術】
【0002】
トンネル発破工法において、爆薬装填孔の孔径よりも小さい径の爆薬を装填し、爆薬の必要以上の破壊エネルギーを抑制するスムースブラスティング工法が知られている。この工法において、両端が閉じられた中空棒状のスペーサを爆薬装填孔に挿入することで爆薬装填孔の内部空間を減少させ、減少させた内部空間に粒状爆薬を装填する技術が開示されている(例えば特許文献1を参照)。
【0003】
図11(a)は、特許文献1に記載されたスペーサSP1を説明する図である。この図に示すように、特許文献1のスペーサSP1は、爆薬装填孔Hよりも十分小さな楕円形をしている。このため、スペーサSP1は爆薬装填孔Hの下部に置かれた状態で使用され、その上方に粒状爆薬の装填管FLを挿入するための空間を区画している。また、図11(b)に示す三角断面のスペーサSP2も知られているが、このスペーサSP2もまた、爆薬装填孔Hの下部に置かれた状態で使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−138955号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前述のスペーサは何れも、爆薬装填孔の下部に置かれた状態で使用されるものであり、爆薬の装填されない空間が爆薬装填孔の下部に形成されていた。ここで、爆薬の装填されない空間は、爆薬の爆発時に生じる衝撃波を吸収する。これにより、衝撃波が常に上方へ伝播され易くなって、衝撃波の伝播方向を所望の方向に設定することができなくなっていた。その結果、掘削予定線に沿った掘削を困難なものとしていた。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、爆薬の爆発時に生じる衝撃波の伝播方向を調整し、掘削予定線に沿った掘削を容易に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するため、本発明は、岩盤に形成された爆薬装填孔に挿入され、爆薬が装填される装填空間と前記爆薬が装填されない非装填空間とを、前記爆薬装填孔の内部空間に形成する、発破工法用のスペーサであって、前記爆薬装填孔への挿入時に外力によって縮小されるとともに、外力が解かれた際に弾性力によって拡がり、前記爆薬装填孔の内面との接触部分が前記爆薬装填孔の内面に押し付けられて、爆薬装填孔に固定されることを特徴とする。
【0008】
このスペーサにおいて、前記爆薬装填孔の内部空間を、前記装填空間と前記非装填空間とに区画する空間区画部と、外力によって変形されるとともに外力が解かれた際に弾性力で復元し、前記空間区画部における前記爆薬装填孔の内面との接触部分を、前記爆薬装填孔の内面に押し付ける弾性部とを有することが好ましい。
【0009】
本発明のスペーサは、外力によって縮小された状態で爆薬装填孔へ挿入される。その後に外力が解かれると、スペーサは弾性力によって爆薬装填孔内で拡がる。これにより、スペーサにおける爆薬装填孔の内面との接触部分が、この内面に押し付けられて反力をとるので、スペーサ自体を爆薬装填孔の内部空間における任意の角度位置に固定できる。このため、爆薬の装填空間と掘削予定線との間に爆薬が装填されない非装填空間を形成でき、爆発時の衝撃波を掘削予定線側の岩盤に伝え難くすることができる。その結果、掘削予定線に沿った掘削を容易に行うことができる。
【0010】
本発明のスペーサにおいて、内側に第1非装填空間を形成する筒状の第1筒状部と、内側に第2非装填空間を形成する筒状の第2筒状部と、外力によって前記第1筒状部と前記第2筒状部とが近接される際に変形し、外力が解かれることで前記第1筒状部と前記第2筒状部とを離隔させる弾性部とを有することが好ましい。この構成では、非装填空間が筒状に構成されているので、粒状爆薬を用いた場合において、この粒状爆薬が非装填空間へ入り込んでしまう不具合を抑制できる。
【0011】
本発明のスペーサにおいて、前記第1筒状部は、扁平な筒状であり、前記第2筒状部は、扁平な筒状であって、断面における長軸側の一端部が前記第1筒状部の長軸側の一端部と接合され、前記弾性部は、前記第1筒状部と前記第2筒状部との接合部を中心に、外力によって前記長軸側の他端部同士を互いに近接させるように屈曲され、外力が解かれた際に前記長軸側の他端部同士を互いに離隔させるように復元されることが好ましい。この構成では、弾性部の屈曲と復元により、接合部を中心に2つの筒状部が開いたり閉じたりする。そして、筒状部同士が閉じられた状態で爆薬装填孔に挿入された後、筒状部同士が開くことで爆薬装填孔に固定される。このため、簡単な構造で爆薬装填孔への挿入と固定が行える。
【0012】
本発明のスペーサにおいて、前記第1筒状部は、前記弾性部の屈曲部分と前記第1筒状部における長軸側の他端部とを結ぶ第1仮想直線よりも、前記爆薬装填孔の中心側に突出された湾曲形状の第1突出部分を有し、前記第2筒状部は、前記弾性部の屈曲部分と前記第2筒状部における長軸側の他端部とを結ぶ第2仮想直線よりも、前記爆薬装填孔の中心側に突出された湾曲形状の第2突出部分を有することが好ましい。この構成では、第1突出部分と第2突出部分によって、粒状爆薬用の装填管が通る空間を確保しつつも装填空間の容積を狭めることができる。また、各突出部分と装填管との間の接触面積を小さく抑えることができるので、装填管の挿入や引き抜き時の扱いを容易にすることができる。
【0013】
また、本発明の発破工法は、岩盤に爆薬装填孔を形成するステップと、請求項1から5の何れか1項に記載のスペーサに外力を与えて縮小させた状態で前記爆薬装填孔に挿入した後、前記外力を解いて前記スペーサを拡げることで前記爆薬装填孔内に固定するステップと、前記スペーサによって前記爆薬装填孔に形成された前記装填空間に、粒状爆薬を装填するステップとを、少なくとも含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、スペーサを用いたスムースブラスティング工法において、爆薬の爆発時に生じる衝撃波を掘削予定線側には伝播され難くでき、反対方向には伝播され易く調整できるので、掘削予定線に沿った掘削を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】(a),(b)はそれぞれ、本実施形態のスペーサを示す斜視図である。
【図2】スペーサの作製手順を説明する図であり、(a)は基になる紙筒を説明する図、(b)は作製されたスペーサを説明する図である。
【図3】スペーサの縮小と復元を説明する概念図である。
【図4】スペーサを爆薬装填孔に挿入して固定した状態を説明する図である。
【図5】掘削予定線とスペーサの固定角度の関係の一例を説明する図である。
【図6】爆薬装填孔の削孔を説明する図であり、(a)は爆薬装填孔の配置の一例を説明する図、(b)は爆薬装填孔の断面図である。
【図7】起爆部(親ダイ)の爆薬装填孔への装填状態を説明する断面図である。
【図8】(a)はスペーサの爆薬装填孔への取り付けを説明する断面図、(b)は爆薬装填孔内におけるスペーサの縮小状態と復元状態を説明する概念図である。
【図9】(a),(b)はそれぞれ、粒状爆薬を装填した状態を説明する断面図である。
【図10】スペーサの他の実施形態を説明する図である。
【図11】(a),(b)はそれぞれ、従来のスペーサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について説明する。まず、本実施形態のスペーサについて説明する。図1(a)に示すように、スペーサ1は、岩盤に掘削される爆薬装填孔に適合した長さの細長い管状部材によって構成されている。例えば、爆薬装填孔の長さが2mであった場合、スペーサ1の全長は、爆薬装填孔よりも多少短い長さ(2m弱)に定められる。
【0017】
スペーサ1は、爆薬装填孔内の粒状爆薬(増しダイ)が爆発した際に燃焼する、可燃性素材で作製されることが好ましい。これは、スペーサ1を不燃性素材で作製すると、発破によって掘削された岩塊に不燃性素材が含まれてしまい、この岩塊を産業廃棄物として処分しなければならないためである。可燃性素材で作製されたスペーサ1は、爆薬の爆発によって炭化されるため、発破によって掘削された岩塊を産業廃棄物として処分することができる。また、スペーサ1は細長い筒状部材であるため、途中で折れ曲がらない程度の剛性が必要とされる。これらを考慮して本実施形態のスペーサ1は、厚さが2mmの紙管によって作製されている。
【0018】
図1(b)に示すように、スペーサ1の断面形状は、2つのラグビーボールを長軸側の一端部で合体させたような略ハート型をしている。このような断面形状を有するスペーサ1は、図2(a)に示すように、3つの切り込みY1〜Y3を紙管1´の軸線方向に形成し、これらの切り込みY1〜Y3で屈曲させることで容易に作製できる。例えば、次の手順で作製できる。
【0019】
まず、外径が爆薬装填孔の直径に略等しい円筒状の紙管1´を準備する。次に、この紙管1´の内面に対して、軸線方向に沿って厚さ方向の途中まで内側切り込みY1を形成し、この内側切り込みY1から反時計回りに所定角度θ1(80°程度)回転した位置の外面側に、軸線方向に沿って厚さ方向の途中まで第1の外側切り込みY2を形成し、内側切り込みY1から時計回りに所定角度θ1回転した位置の外面側に、軸線方向に沿って厚さ方向の途中まで第2の外側切り込みY3を形成する。
【0020】
3つの切り込みY1〜Y3を形成したならば、符号Fで示すように、内側切り込みY1が形成された部分を、外面側から紙管1´の中心方向に向けて十分に押し込む。この部分を対向する内面まで押し込むと、内側切り込みY1、第1の外側切り込みY2、及び、第2の外側切り込みY3が開き、これらの切り込みY1〜Y3を中心にして紙管1´が屈曲する。その結果、図2(b)に示すような略ハート型の断面形状を有するスペーサ1が作製される。
【0021】
このスペーサ1では、両端が尖った略楕円形状の空間が左右に形成される。そして、図中左側の第1空間2´を区画する第1筒状部2と、図中右側の第2空間3´を区画する第2筒状部3とは、楕円における長軸側の一端部で互いに連結され、略ハート型の空間を区画している。詳細は後述するが、この空間は粒状爆薬が装填されない非装填空間に相当する。このため、第1筒状部2は、内側に第1非装填空間を形成する筒状部に相当し、第2筒状部3は、内側に第2非装填空間を形成する筒状部に相当する。
【0022】
図3に示すように、このスペーサ1では、第1筒状部2と第2筒状部3とを、楕円断面における長軸側の一端部同士で接合しているので、各筒状部2,3を構成する湾曲部分には、弾性が備わっている。このため、第1筒状部2と第2筒状部3との接合部を中心に、長軸側の他端部同士を互いに近接させるように屈曲させることができる。例えば、切り込みY2,Y3に対応する各筒状部2,3の先端部同士を手で掴むこと(接合部から遠い側の端部に外力を加えること)により、符号Aで示す屈曲点を中心に各筒状部2,3の外側湾曲部分2a,3aが屈曲し、内側湾曲部分2b,3bも屈曲する。これにより、第1筒状部2と第2筒状部3とを近付けることができる。また、掴んだ手を離すと、各湾曲部分2a〜3bが弾性力によって戻り方向に復元される。これにより、屈曲点Aを中心に、各筒状部2,3の先端部同士が互いに離隔する向きに変形する。従って、各筒状部2,3を構成する各湾曲部分2a〜3bは、外力が解かれた際に復元するための弾性力を生じさせる弾性部に相当する。
【0023】
このスペーサ1は、爆薬装填孔Hへの挿入時に外力によって縮小され、外力が解かれた際に弾性力によって拡がって爆薬装填孔Hに固定される。図4に示すように、爆薬装填孔Hへの固定状態において、スペーサ1における爆薬装填孔Hとの接触部分は、各湾曲部分2a〜3bの弾性によって爆薬装填孔Hの内面に押し付けられる。これにより、スペーサ1は反力を得て、接触部分と内面との摩擦によって爆薬装填孔Hにおける任意の角度位置に固定される。例えば、屈曲点Aを時計における12時の方向に位置付けて固定することができる。また、屈曲点Aを3時の方向に位置付けて固定することもできるし、9時の方向に位置付けて固定することもできる。
【0024】
このスペーサ1は、爆薬装填孔Hに固定されることで、爆薬装填孔Hの内部空間を、粒状爆薬が装填される装填空間4と粒状爆薬が装填されない非装填空間5とに区画する。具体的には、スペーサ1よりも外側が装填空間4として区画され、スペーサ1の内部空間2´,3´が非装填空間5として区画される。
【0025】
ここで、第1筒状部2の内側湾曲部分2bは、屈曲点Aと第1筒状部2の先端部(長軸側の他端部)B1とを結ぶ第1仮想直線L1よりも、爆薬装填孔Hの中心側に突出されている。同様に、第2筒状部3の内側湾曲部分3bは、屈曲点Aと第2筒状部3の先端部B2とを結ぶ第2仮想直線L2よりも、爆薬装填孔Hの中心側に突出されている。このような内側湾曲部分2b,3bは第1突出部分及び第2突出部分として機能する。これらの内側湾曲部分2b,3bによって、爆薬装填孔Hには、断面形状で略イチョウ型をした装填空間4が区画される。
【0026】
円筒状をした粒状爆薬用の装填管FLは、その一部が略イチョウ型の装填空間4における狭窄部分に入り込んでいる。このため、規格化された直径の装填管FLが通る空間を確保しつつも装填空間4の容積を狭めることができる。例えば、従来のスペーサSP1、SP2よりも、面積比(爆薬装填孔Hの削孔面積とスペーサ内部の空洞面積の比率)を高めることができる。これにより、装填孔あたりの必要量が規定された粒状爆薬を、爆薬装填孔Hにおける広い範囲に装填することができる。
【0027】
また、各内側湾曲部分2b,3bと装填管FLとは線で接触するので、接触面積を小さく抑えることができる。その結果、装填管FLの挿入や引き抜き時におけるスペーサ1との摩擦を低減することができ、装填管FLの操作を容易にすることができる。
【0028】
前述したように、このスペーサ1は、爆薬装填孔Hにおける任意の角度位置に固定することができる。これにより、図5に示すように、掘削予定線L3に近接した各爆薬装填孔HI〜HQ(便宜上、最外爆薬装填孔HI〜HQという)において、スペーサ1の内部に形成される非装填空間5を、装填空間4と掘削予定線L3との間に配置することができる。従って、最外爆薬装填孔HI〜HQに装填された爆薬が爆発した際において、掘削予定線L3側に向かう衝撃波を、非装填空間5によって弱めることができる。その結果、最外爆薬装填孔HI〜HQから掘削予定線L3の側には、主に爆発に伴うガス圧が作用することになり、岩盤の損傷や岩盤が過度に掘削されてしまう不具合を抑制できる。
【0029】
以下、本実施形態のスペーサ1を用いた発破工法について説明する。
【0030】
図6(a)に示すように、この発破工法では、まず複数の爆薬装填孔Hを岩盤に形成する(爆薬装填孔形成作業)。この作業では、岩盤における掘削予定範囲の中心から、複数の爆薬装填孔HA〜HQを放射状に形成する。図6(b)に示すように、各爆薬装填孔Hの深さZは予め定められており、例えば1〜2mである。
【0031】
複数の爆薬装填孔Hを形成したならば、各爆薬装填孔Hに起爆部6を装填する(起爆部装填作業)。図7に示すように、この作業では、親ダイとも呼ばれる起爆部6を、各爆薬装填孔Hの最深部に装填する。この起爆部6は、通電用の導線6aが接続された雷管6bと雷管6bへの通電によって爆発する爆薬6cとを有している。全ての爆薬装填孔Hに起爆部6を装填したならば、この作業を終了する。
【0032】
次に、図8(a)に示すように、各爆薬装填孔Hのうちの最外爆薬装填孔HI〜HQに対し、前述のスペーサ1を挿入して固定する(スペーサ固定作業)。
【0033】
この作業では、図8(b)に一点鎖線で示すように、最外爆薬装填孔HI〜HQの開口部付近でスペーサ1を収縮状態にして孔の内部に挿入する。例えば、第1筒状部2と第2筒状部3の先端部同士を作業者の手で近接させることで、最外爆薬装填孔HI〜HQの開口よりも小さくなるように、スペーサ1の断面方向の大きさを縮小させ、孔の内部に挿入する。挿入されたスペーサ1は、作業者による外力が解かれるので、図8(b)に実線で示すように、第1筒状部2と第2筒状部3を構成する各湾曲部分(弾性部)2a〜3bの弾性によってハート型に開く。
【0034】
この状態において、最外爆薬装填孔HI〜HQの上側部分にスペーサ1を取り付ける場合には、スペーサ1に下向きの力(重力)が作用する。しかし、このような場合でも、スペーサ1の弾性力が重力に抗して両筒状部2,3を孔の外側に開かせるので、スペーサ1が孔における下側にずれてしまう不具合が抑制される。そして、終端まで押し込まれると、スペーサ1はその弾性によって孔の内部に固定される。なお、前述したように、各スペーサ1は、非装填空間5が装填空間4と掘削予定線L3との間に配置される角度で固定される。
【0035】
最外爆薬装填孔HI〜HQに対してスペーサ1を固定したならば、粒状爆薬を装填する(爆薬装填作業)。この作業では、粒状爆薬用の装填管FLを装填対象となる爆薬装填孔Hの最深部まで挿入し、粒状爆薬を装填しつつ装填管FLを引き戻す。そして、規定量の粒状爆薬が装填されることで、その爆薬装填孔Hに対する装填が終了する。ここで、最外爆薬装填孔HI〜HQに対しては、図9に示すように、スペーサ1で区画される装填空間4に装填管FLを挿入し、粒状爆薬BMを装填する。そして、本実施形態では、最外爆薬装填孔HI〜HQについて開口部付近を込物7で塞いでいる。これにより、爆発時のガス圧を岩盤に対して効率よく作用させている。
【0036】
全ての爆薬装填孔Hに対して粒状爆薬BMを装填したならば、爆薬を爆破させて岩盤を掘削する(発破作業)。この作業では、雷管6bに接続された導線6aに通電する。このとき、掘削予定範囲の中心部分に近い雷管6bほど早く爆発が開始されるようにタイミングを調整する。これにより、掘削予定範囲の中心部分から順に掘削を行うことができる。
【0037】
前述したように、最外爆薬装填孔HI〜HQでは、スペーサ1によって装填空間4が狭められているので、最外爆薬装填孔HI〜HQにおける広い範囲に亘って粒状爆薬BMが装填されている。このため、爆発時において、局所的に爆発力が強くなり過ぎて、掘削予定線L3を大きく越えて掘削されてしまう不具合を効果的に抑制できる。また、スペーサ1によって非装填空間5が装填空間4と掘削予定線L3との間に配置されているので、掘削予定線L3側への衝撃波を抑制することができ、この点でも掘削予定線L3を大きく越えて掘削されてしまう不具合を効果的に抑制できる。その結果、掘削予定範囲の境界において、精度の高い掘削を行うことができる。
【0038】
以上説明した様に、本実施形態のスペーサ1では、各湾曲部分2a〜3bの弾性力によって反力を得ているので、最外爆薬装填孔HI〜HQにおける任意の角度位置に固定できる。このため、爆薬の装填空間4と掘削予定線L3との間に爆薬が装填されない非装填空間5を形成でき、爆発時の衝撃波を掘削予定線L3側の岩盤に伝え難くすることができる。その結果、掘削予定線L3に沿った掘削を容易に行うことができる。
【0039】
また、このスペーサ1は、第1筒状部2と第2筒状部3とを有しており、これらの筒状部2,3が弾性を備える湾曲部分(弾性部)2a〜3bで構成されているので、これらの筒状部2,3に粒状爆薬が入り込んでしまう不具合を防止できる。これにより、爆発時の衝撃波の伝播方向を調整できる。さらに、これらの筒状部2,3がハート型に接合されているので、接合部を中心に各筒状部2,3を開いたり閉じたりすることで、爆薬装填孔Hへの挿入と固定とが行える。さらに、各筒状部2,3は、爆薬装填孔Hの中心側に突出された内側湾曲部分(突出部分)2b,3bを有しているので、粒状爆薬の装填管FLが通る空間を確保しつつも装填空間4の容積を狭めることができる。また、各内側湾曲部分2b,3bと装填管FLとの間の接触面積を小さく抑えることができるので、装填管FLの挿入や引き抜き時の扱いを容易にすることができる。
【0040】
以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。
【0041】
前述の実施形態では、楕円形断面を有する第1筒状部2と第2筒状部3とを有するスペーサ1を例示したが、スペーサ1はこの形状に限定されるものではない。
【0042】
例えば、図10に示すように、山部12と谷部13,14とを有する波板形状(蛇腹形状)のスペーサ11を用いてもよい。このスペーサ11では、中央部に比較的大きな山部12が形成され、山部12における左右両側の端部に比較的小さな谷部13,14が形成されている。さらに幅方向の両端部には、孔の内面に当接するリブ15,16も形成されている。また、常態においてリブ同士の間隔は、最外爆薬装填孔HI〜HQの直径よりも広くなるように定められている。このスペーサ11を用いた場合、スペーサ11よりも上側の空間が非装填空間5になり、下側の空間が装填空間4になる。そして、山部12の下方には装填管FLを通すための狭窄部が形成される。
【0043】
このスペーサ11は、例えば、燃焼性を有しかつ弾性を有するエンジニアプラスチック(PET,PE,PP等)の板材によって好適に作製できる。そして、このスペーサ11を最外爆薬装填孔HI〜HQに挿入する場合には、作業者の手によって、両端のリブ15,16を近付けるようにスペーサ11を幅方向へ縮小させる。孔の内部において、スペーサ1は、山部12及び谷部13,14の弾性によって復元し、各リブ15,16が孔の内面に押し付けられるため、固定に必要な反力が得られる。
【0044】
なお、スペーサに関しては、前述のスペーサ1,11に限られるものではない。例えば、発泡スチロールの棒を、その断面形状が前述のスペーサ1と同様なハート型となるように加工したものを、スペーサとして用いてもよい。要するに、スペーサは、爆薬装填孔Hへの挿入時に外力によって縮小されるとともに、外力が解かれた際に弾性力によって拡がり、爆薬装填孔Hの内面との接触部分が爆薬装填孔Hの内面に押し付けられて、爆薬装填孔Hに固定されるものであればよい。
【0045】
また、前述のスペーサ1における第1筒状部2及び第2筒状部3に関し、楕円形に限らず扁平な筒状に構成されていればよい。例えば、各筒状部2,3の断面を、長方形の両短辺を円弧に置き換えた座布団形状としてもよいし、円弧と直線とで区画された扁平な丘形状にしてもよい。
【符号の説明】
【0046】
1…スペーサ,1´…円筒状の紙管,2…第1筒状部,2´…第1空間,2a…第1筒状部の外側湾曲部分,2b…第1筒状部の内側湾曲部分,3…第2筒状部,3´…第2空間,3a…第2筒状部の外側湾曲部分,3b…第2筒状部の内側湾曲部分,4…粒状爆薬が装填される装填空間,5…粒状爆薬が装填されない非装填空間,6…起爆部,6a…通電用の導線,6b…雷管,6c…爆薬,7…込物,11…スペーサ,12…山部,13…谷部,14…谷部,15…リブ,16…リブ,Y1…内側切り込み,Y2…第1の外側切り込み,Y3…第2の外側切り込み,L1…第1仮想直線,L2…第2仮想直線,L3…掘削予定線,H(HA〜HQ)…爆薬装填孔,HI〜HQ…最外爆薬装填孔
【技術分野】
【0001】
本発明は、爆薬装填孔内の任意の角度位置に固定可能な発破工法用のスペーサ、及び、このスペーサを用いた発破工法に関する。
【背景技術】
【0002】
トンネル発破工法において、爆薬装填孔の孔径よりも小さい径の爆薬を装填し、爆薬の必要以上の破壊エネルギーを抑制するスムースブラスティング工法が知られている。この工法において、両端が閉じられた中空棒状のスペーサを爆薬装填孔に挿入することで爆薬装填孔の内部空間を減少させ、減少させた内部空間に粒状爆薬を装填する技術が開示されている(例えば特許文献1を参照)。
【0003】
図11(a)は、特許文献1に記載されたスペーサSP1を説明する図である。この図に示すように、特許文献1のスペーサSP1は、爆薬装填孔Hよりも十分小さな楕円形をしている。このため、スペーサSP1は爆薬装填孔Hの下部に置かれた状態で使用され、その上方に粒状爆薬の装填管FLを挿入するための空間を区画している。また、図11(b)に示す三角断面のスペーサSP2も知られているが、このスペーサSP2もまた、爆薬装填孔Hの下部に置かれた状態で使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−138955号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前述のスペーサは何れも、爆薬装填孔の下部に置かれた状態で使用されるものであり、爆薬の装填されない空間が爆薬装填孔の下部に形成されていた。ここで、爆薬の装填されない空間は、爆薬の爆発時に生じる衝撃波を吸収する。これにより、衝撃波が常に上方へ伝播され易くなって、衝撃波の伝播方向を所望の方向に設定することができなくなっていた。その結果、掘削予定線に沿った掘削を困難なものとしていた。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、爆薬の爆発時に生じる衝撃波の伝播方向を調整し、掘削予定線に沿った掘削を容易に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するため、本発明は、岩盤に形成された爆薬装填孔に挿入され、爆薬が装填される装填空間と前記爆薬が装填されない非装填空間とを、前記爆薬装填孔の内部空間に形成する、発破工法用のスペーサであって、前記爆薬装填孔への挿入時に外力によって縮小されるとともに、外力が解かれた際に弾性力によって拡がり、前記爆薬装填孔の内面との接触部分が前記爆薬装填孔の内面に押し付けられて、爆薬装填孔に固定されることを特徴とする。
【0008】
このスペーサにおいて、前記爆薬装填孔の内部空間を、前記装填空間と前記非装填空間とに区画する空間区画部と、外力によって変形されるとともに外力が解かれた際に弾性力で復元し、前記空間区画部における前記爆薬装填孔の内面との接触部分を、前記爆薬装填孔の内面に押し付ける弾性部とを有することが好ましい。
【0009】
本発明のスペーサは、外力によって縮小された状態で爆薬装填孔へ挿入される。その後に外力が解かれると、スペーサは弾性力によって爆薬装填孔内で拡がる。これにより、スペーサにおける爆薬装填孔の内面との接触部分が、この内面に押し付けられて反力をとるので、スペーサ自体を爆薬装填孔の内部空間における任意の角度位置に固定できる。このため、爆薬の装填空間と掘削予定線との間に爆薬が装填されない非装填空間を形成でき、爆発時の衝撃波を掘削予定線側の岩盤に伝え難くすることができる。その結果、掘削予定線に沿った掘削を容易に行うことができる。
【0010】
本発明のスペーサにおいて、内側に第1非装填空間を形成する筒状の第1筒状部と、内側に第2非装填空間を形成する筒状の第2筒状部と、外力によって前記第1筒状部と前記第2筒状部とが近接される際に変形し、外力が解かれることで前記第1筒状部と前記第2筒状部とを離隔させる弾性部とを有することが好ましい。この構成では、非装填空間が筒状に構成されているので、粒状爆薬を用いた場合において、この粒状爆薬が非装填空間へ入り込んでしまう不具合を抑制できる。
【0011】
本発明のスペーサにおいて、前記第1筒状部は、扁平な筒状であり、前記第2筒状部は、扁平な筒状であって、断面における長軸側の一端部が前記第1筒状部の長軸側の一端部と接合され、前記弾性部は、前記第1筒状部と前記第2筒状部との接合部を中心に、外力によって前記長軸側の他端部同士を互いに近接させるように屈曲され、外力が解かれた際に前記長軸側の他端部同士を互いに離隔させるように復元されることが好ましい。この構成では、弾性部の屈曲と復元により、接合部を中心に2つの筒状部が開いたり閉じたりする。そして、筒状部同士が閉じられた状態で爆薬装填孔に挿入された後、筒状部同士が開くことで爆薬装填孔に固定される。このため、簡単な構造で爆薬装填孔への挿入と固定が行える。
【0012】
本発明のスペーサにおいて、前記第1筒状部は、前記弾性部の屈曲部分と前記第1筒状部における長軸側の他端部とを結ぶ第1仮想直線よりも、前記爆薬装填孔の中心側に突出された湾曲形状の第1突出部分を有し、前記第2筒状部は、前記弾性部の屈曲部分と前記第2筒状部における長軸側の他端部とを結ぶ第2仮想直線よりも、前記爆薬装填孔の中心側に突出された湾曲形状の第2突出部分を有することが好ましい。この構成では、第1突出部分と第2突出部分によって、粒状爆薬用の装填管が通る空間を確保しつつも装填空間の容積を狭めることができる。また、各突出部分と装填管との間の接触面積を小さく抑えることができるので、装填管の挿入や引き抜き時の扱いを容易にすることができる。
【0013】
また、本発明の発破工法は、岩盤に爆薬装填孔を形成するステップと、請求項1から5の何れか1項に記載のスペーサに外力を与えて縮小させた状態で前記爆薬装填孔に挿入した後、前記外力を解いて前記スペーサを拡げることで前記爆薬装填孔内に固定するステップと、前記スペーサによって前記爆薬装填孔に形成された前記装填空間に、粒状爆薬を装填するステップとを、少なくとも含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、スペーサを用いたスムースブラスティング工法において、爆薬の爆発時に生じる衝撃波を掘削予定線側には伝播され難くでき、反対方向には伝播され易く調整できるので、掘削予定線に沿った掘削を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】(a),(b)はそれぞれ、本実施形態のスペーサを示す斜視図である。
【図2】スペーサの作製手順を説明する図であり、(a)は基になる紙筒を説明する図、(b)は作製されたスペーサを説明する図である。
【図3】スペーサの縮小と復元を説明する概念図である。
【図4】スペーサを爆薬装填孔に挿入して固定した状態を説明する図である。
【図5】掘削予定線とスペーサの固定角度の関係の一例を説明する図である。
【図6】爆薬装填孔の削孔を説明する図であり、(a)は爆薬装填孔の配置の一例を説明する図、(b)は爆薬装填孔の断面図である。
【図7】起爆部(親ダイ)の爆薬装填孔への装填状態を説明する断面図である。
【図8】(a)はスペーサの爆薬装填孔への取り付けを説明する断面図、(b)は爆薬装填孔内におけるスペーサの縮小状態と復元状態を説明する概念図である。
【図9】(a),(b)はそれぞれ、粒状爆薬を装填した状態を説明する断面図である。
【図10】スペーサの他の実施形態を説明する図である。
【図11】(a),(b)はそれぞれ、従来のスペーサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について説明する。まず、本実施形態のスペーサについて説明する。図1(a)に示すように、スペーサ1は、岩盤に掘削される爆薬装填孔に適合した長さの細長い管状部材によって構成されている。例えば、爆薬装填孔の長さが2mであった場合、スペーサ1の全長は、爆薬装填孔よりも多少短い長さ(2m弱)に定められる。
【0017】
スペーサ1は、爆薬装填孔内の粒状爆薬(増しダイ)が爆発した際に燃焼する、可燃性素材で作製されることが好ましい。これは、スペーサ1を不燃性素材で作製すると、発破によって掘削された岩塊に不燃性素材が含まれてしまい、この岩塊を産業廃棄物として処分しなければならないためである。可燃性素材で作製されたスペーサ1は、爆薬の爆発によって炭化されるため、発破によって掘削された岩塊を産業廃棄物として処分することができる。また、スペーサ1は細長い筒状部材であるため、途中で折れ曲がらない程度の剛性が必要とされる。これらを考慮して本実施形態のスペーサ1は、厚さが2mmの紙管によって作製されている。
【0018】
図1(b)に示すように、スペーサ1の断面形状は、2つのラグビーボールを長軸側の一端部で合体させたような略ハート型をしている。このような断面形状を有するスペーサ1は、図2(a)に示すように、3つの切り込みY1〜Y3を紙管1´の軸線方向に形成し、これらの切り込みY1〜Y3で屈曲させることで容易に作製できる。例えば、次の手順で作製できる。
【0019】
まず、外径が爆薬装填孔の直径に略等しい円筒状の紙管1´を準備する。次に、この紙管1´の内面に対して、軸線方向に沿って厚さ方向の途中まで内側切り込みY1を形成し、この内側切り込みY1から反時計回りに所定角度θ1(80°程度)回転した位置の外面側に、軸線方向に沿って厚さ方向の途中まで第1の外側切り込みY2を形成し、内側切り込みY1から時計回りに所定角度θ1回転した位置の外面側に、軸線方向に沿って厚さ方向の途中まで第2の外側切り込みY3を形成する。
【0020】
3つの切り込みY1〜Y3を形成したならば、符号Fで示すように、内側切り込みY1が形成された部分を、外面側から紙管1´の中心方向に向けて十分に押し込む。この部分を対向する内面まで押し込むと、内側切り込みY1、第1の外側切り込みY2、及び、第2の外側切り込みY3が開き、これらの切り込みY1〜Y3を中心にして紙管1´が屈曲する。その結果、図2(b)に示すような略ハート型の断面形状を有するスペーサ1が作製される。
【0021】
このスペーサ1では、両端が尖った略楕円形状の空間が左右に形成される。そして、図中左側の第1空間2´を区画する第1筒状部2と、図中右側の第2空間3´を区画する第2筒状部3とは、楕円における長軸側の一端部で互いに連結され、略ハート型の空間を区画している。詳細は後述するが、この空間は粒状爆薬が装填されない非装填空間に相当する。このため、第1筒状部2は、内側に第1非装填空間を形成する筒状部に相当し、第2筒状部3は、内側に第2非装填空間を形成する筒状部に相当する。
【0022】
図3に示すように、このスペーサ1では、第1筒状部2と第2筒状部3とを、楕円断面における長軸側の一端部同士で接合しているので、各筒状部2,3を構成する湾曲部分には、弾性が備わっている。このため、第1筒状部2と第2筒状部3との接合部を中心に、長軸側の他端部同士を互いに近接させるように屈曲させることができる。例えば、切り込みY2,Y3に対応する各筒状部2,3の先端部同士を手で掴むこと(接合部から遠い側の端部に外力を加えること)により、符号Aで示す屈曲点を中心に各筒状部2,3の外側湾曲部分2a,3aが屈曲し、内側湾曲部分2b,3bも屈曲する。これにより、第1筒状部2と第2筒状部3とを近付けることができる。また、掴んだ手を離すと、各湾曲部分2a〜3bが弾性力によって戻り方向に復元される。これにより、屈曲点Aを中心に、各筒状部2,3の先端部同士が互いに離隔する向きに変形する。従って、各筒状部2,3を構成する各湾曲部分2a〜3bは、外力が解かれた際に復元するための弾性力を生じさせる弾性部に相当する。
【0023】
このスペーサ1は、爆薬装填孔Hへの挿入時に外力によって縮小され、外力が解かれた際に弾性力によって拡がって爆薬装填孔Hに固定される。図4に示すように、爆薬装填孔Hへの固定状態において、スペーサ1における爆薬装填孔Hとの接触部分は、各湾曲部分2a〜3bの弾性によって爆薬装填孔Hの内面に押し付けられる。これにより、スペーサ1は反力を得て、接触部分と内面との摩擦によって爆薬装填孔Hにおける任意の角度位置に固定される。例えば、屈曲点Aを時計における12時の方向に位置付けて固定することができる。また、屈曲点Aを3時の方向に位置付けて固定することもできるし、9時の方向に位置付けて固定することもできる。
【0024】
このスペーサ1は、爆薬装填孔Hに固定されることで、爆薬装填孔Hの内部空間を、粒状爆薬が装填される装填空間4と粒状爆薬が装填されない非装填空間5とに区画する。具体的には、スペーサ1よりも外側が装填空間4として区画され、スペーサ1の内部空間2´,3´が非装填空間5として区画される。
【0025】
ここで、第1筒状部2の内側湾曲部分2bは、屈曲点Aと第1筒状部2の先端部(長軸側の他端部)B1とを結ぶ第1仮想直線L1よりも、爆薬装填孔Hの中心側に突出されている。同様に、第2筒状部3の内側湾曲部分3bは、屈曲点Aと第2筒状部3の先端部B2とを結ぶ第2仮想直線L2よりも、爆薬装填孔Hの中心側に突出されている。このような内側湾曲部分2b,3bは第1突出部分及び第2突出部分として機能する。これらの内側湾曲部分2b,3bによって、爆薬装填孔Hには、断面形状で略イチョウ型をした装填空間4が区画される。
【0026】
円筒状をした粒状爆薬用の装填管FLは、その一部が略イチョウ型の装填空間4における狭窄部分に入り込んでいる。このため、規格化された直径の装填管FLが通る空間を確保しつつも装填空間4の容積を狭めることができる。例えば、従来のスペーサSP1、SP2よりも、面積比(爆薬装填孔Hの削孔面積とスペーサ内部の空洞面積の比率)を高めることができる。これにより、装填孔あたりの必要量が規定された粒状爆薬を、爆薬装填孔Hにおける広い範囲に装填することができる。
【0027】
また、各内側湾曲部分2b,3bと装填管FLとは線で接触するので、接触面積を小さく抑えることができる。その結果、装填管FLの挿入や引き抜き時におけるスペーサ1との摩擦を低減することができ、装填管FLの操作を容易にすることができる。
【0028】
前述したように、このスペーサ1は、爆薬装填孔Hにおける任意の角度位置に固定することができる。これにより、図5に示すように、掘削予定線L3に近接した各爆薬装填孔HI〜HQ(便宜上、最外爆薬装填孔HI〜HQという)において、スペーサ1の内部に形成される非装填空間5を、装填空間4と掘削予定線L3との間に配置することができる。従って、最外爆薬装填孔HI〜HQに装填された爆薬が爆発した際において、掘削予定線L3側に向かう衝撃波を、非装填空間5によって弱めることができる。その結果、最外爆薬装填孔HI〜HQから掘削予定線L3の側には、主に爆発に伴うガス圧が作用することになり、岩盤の損傷や岩盤が過度に掘削されてしまう不具合を抑制できる。
【0029】
以下、本実施形態のスペーサ1を用いた発破工法について説明する。
【0030】
図6(a)に示すように、この発破工法では、まず複数の爆薬装填孔Hを岩盤に形成する(爆薬装填孔形成作業)。この作業では、岩盤における掘削予定範囲の中心から、複数の爆薬装填孔HA〜HQを放射状に形成する。図6(b)に示すように、各爆薬装填孔Hの深さZは予め定められており、例えば1〜2mである。
【0031】
複数の爆薬装填孔Hを形成したならば、各爆薬装填孔Hに起爆部6を装填する(起爆部装填作業)。図7に示すように、この作業では、親ダイとも呼ばれる起爆部6を、各爆薬装填孔Hの最深部に装填する。この起爆部6は、通電用の導線6aが接続された雷管6bと雷管6bへの通電によって爆発する爆薬6cとを有している。全ての爆薬装填孔Hに起爆部6を装填したならば、この作業を終了する。
【0032】
次に、図8(a)に示すように、各爆薬装填孔Hのうちの最外爆薬装填孔HI〜HQに対し、前述のスペーサ1を挿入して固定する(スペーサ固定作業)。
【0033】
この作業では、図8(b)に一点鎖線で示すように、最外爆薬装填孔HI〜HQの開口部付近でスペーサ1を収縮状態にして孔の内部に挿入する。例えば、第1筒状部2と第2筒状部3の先端部同士を作業者の手で近接させることで、最外爆薬装填孔HI〜HQの開口よりも小さくなるように、スペーサ1の断面方向の大きさを縮小させ、孔の内部に挿入する。挿入されたスペーサ1は、作業者による外力が解かれるので、図8(b)に実線で示すように、第1筒状部2と第2筒状部3を構成する各湾曲部分(弾性部)2a〜3bの弾性によってハート型に開く。
【0034】
この状態において、最外爆薬装填孔HI〜HQの上側部分にスペーサ1を取り付ける場合には、スペーサ1に下向きの力(重力)が作用する。しかし、このような場合でも、スペーサ1の弾性力が重力に抗して両筒状部2,3を孔の外側に開かせるので、スペーサ1が孔における下側にずれてしまう不具合が抑制される。そして、終端まで押し込まれると、スペーサ1はその弾性によって孔の内部に固定される。なお、前述したように、各スペーサ1は、非装填空間5が装填空間4と掘削予定線L3との間に配置される角度で固定される。
【0035】
最外爆薬装填孔HI〜HQに対してスペーサ1を固定したならば、粒状爆薬を装填する(爆薬装填作業)。この作業では、粒状爆薬用の装填管FLを装填対象となる爆薬装填孔Hの最深部まで挿入し、粒状爆薬を装填しつつ装填管FLを引き戻す。そして、規定量の粒状爆薬が装填されることで、その爆薬装填孔Hに対する装填が終了する。ここで、最外爆薬装填孔HI〜HQに対しては、図9に示すように、スペーサ1で区画される装填空間4に装填管FLを挿入し、粒状爆薬BMを装填する。そして、本実施形態では、最外爆薬装填孔HI〜HQについて開口部付近を込物7で塞いでいる。これにより、爆発時のガス圧を岩盤に対して効率よく作用させている。
【0036】
全ての爆薬装填孔Hに対して粒状爆薬BMを装填したならば、爆薬を爆破させて岩盤を掘削する(発破作業)。この作業では、雷管6bに接続された導線6aに通電する。このとき、掘削予定範囲の中心部分に近い雷管6bほど早く爆発が開始されるようにタイミングを調整する。これにより、掘削予定範囲の中心部分から順に掘削を行うことができる。
【0037】
前述したように、最外爆薬装填孔HI〜HQでは、スペーサ1によって装填空間4が狭められているので、最外爆薬装填孔HI〜HQにおける広い範囲に亘って粒状爆薬BMが装填されている。このため、爆発時において、局所的に爆発力が強くなり過ぎて、掘削予定線L3を大きく越えて掘削されてしまう不具合を効果的に抑制できる。また、スペーサ1によって非装填空間5が装填空間4と掘削予定線L3との間に配置されているので、掘削予定線L3側への衝撃波を抑制することができ、この点でも掘削予定線L3を大きく越えて掘削されてしまう不具合を効果的に抑制できる。その結果、掘削予定範囲の境界において、精度の高い掘削を行うことができる。
【0038】
以上説明した様に、本実施形態のスペーサ1では、各湾曲部分2a〜3bの弾性力によって反力を得ているので、最外爆薬装填孔HI〜HQにおける任意の角度位置に固定できる。このため、爆薬の装填空間4と掘削予定線L3との間に爆薬が装填されない非装填空間5を形成でき、爆発時の衝撃波を掘削予定線L3側の岩盤に伝え難くすることができる。その結果、掘削予定線L3に沿った掘削を容易に行うことができる。
【0039】
また、このスペーサ1は、第1筒状部2と第2筒状部3とを有しており、これらの筒状部2,3が弾性を備える湾曲部分(弾性部)2a〜3bで構成されているので、これらの筒状部2,3に粒状爆薬が入り込んでしまう不具合を防止できる。これにより、爆発時の衝撃波の伝播方向を調整できる。さらに、これらの筒状部2,3がハート型に接合されているので、接合部を中心に各筒状部2,3を開いたり閉じたりすることで、爆薬装填孔Hへの挿入と固定とが行える。さらに、各筒状部2,3は、爆薬装填孔Hの中心側に突出された内側湾曲部分(突出部分)2b,3bを有しているので、粒状爆薬の装填管FLが通る空間を確保しつつも装填空間4の容積を狭めることができる。また、各内側湾曲部分2b,3bと装填管FLとの間の接触面積を小さく抑えることができるので、装填管FLの挿入や引き抜き時の扱いを容易にすることができる。
【0040】
以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。
【0041】
前述の実施形態では、楕円形断面を有する第1筒状部2と第2筒状部3とを有するスペーサ1を例示したが、スペーサ1はこの形状に限定されるものではない。
【0042】
例えば、図10に示すように、山部12と谷部13,14とを有する波板形状(蛇腹形状)のスペーサ11を用いてもよい。このスペーサ11では、中央部に比較的大きな山部12が形成され、山部12における左右両側の端部に比較的小さな谷部13,14が形成されている。さらに幅方向の両端部には、孔の内面に当接するリブ15,16も形成されている。また、常態においてリブ同士の間隔は、最外爆薬装填孔HI〜HQの直径よりも広くなるように定められている。このスペーサ11を用いた場合、スペーサ11よりも上側の空間が非装填空間5になり、下側の空間が装填空間4になる。そして、山部12の下方には装填管FLを通すための狭窄部が形成される。
【0043】
このスペーサ11は、例えば、燃焼性を有しかつ弾性を有するエンジニアプラスチック(PET,PE,PP等)の板材によって好適に作製できる。そして、このスペーサ11を最外爆薬装填孔HI〜HQに挿入する場合には、作業者の手によって、両端のリブ15,16を近付けるようにスペーサ11を幅方向へ縮小させる。孔の内部において、スペーサ1は、山部12及び谷部13,14の弾性によって復元し、各リブ15,16が孔の内面に押し付けられるため、固定に必要な反力が得られる。
【0044】
なお、スペーサに関しては、前述のスペーサ1,11に限られるものではない。例えば、発泡スチロールの棒を、その断面形状が前述のスペーサ1と同様なハート型となるように加工したものを、スペーサとして用いてもよい。要するに、スペーサは、爆薬装填孔Hへの挿入時に外力によって縮小されるとともに、外力が解かれた際に弾性力によって拡がり、爆薬装填孔Hの内面との接触部分が爆薬装填孔Hの内面に押し付けられて、爆薬装填孔Hに固定されるものであればよい。
【0045】
また、前述のスペーサ1における第1筒状部2及び第2筒状部3に関し、楕円形に限らず扁平な筒状に構成されていればよい。例えば、各筒状部2,3の断面を、長方形の両短辺を円弧に置き換えた座布団形状としてもよいし、円弧と直線とで区画された扁平な丘形状にしてもよい。
【符号の説明】
【0046】
1…スペーサ,1´…円筒状の紙管,2…第1筒状部,2´…第1空間,2a…第1筒状部の外側湾曲部分,2b…第1筒状部の内側湾曲部分,3…第2筒状部,3´…第2空間,3a…第2筒状部の外側湾曲部分,3b…第2筒状部の内側湾曲部分,4…粒状爆薬が装填される装填空間,5…粒状爆薬が装填されない非装填空間,6…起爆部,6a…通電用の導線,6b…雷管,6c…爆薬,7…込物,11…スペーサ,12…山部,13…谷部,14…谷部,15…リブ,16…リブ,Y1…内側切り込み,Y2…第1の外側切り込み,Y3…第2の外側切り込み,L1…第1仮想直線,L2…第2仮想直線,L3…掘削予定線,H(HA〜HQ)…爆薬装填孔,HI〜HQ…最外爆薬装填孔
【特許請求の範囲】
【請求項1】
岩盤に形成された爆薬装填孔に挿入され、爆薬が装填される装填空間と前記爆薬が装填されない非装填空間とを、前記爆薬装填孔の内部空間に形成する、発破工法用のスペーサであって、
前記爆薬装填孔への挿入時に外力によって縮小されるとともに、外力が解かれた際に弾性力によって拡がり、前記爆薬装填孔の内面との接触部分が前記爆薬装填孔の内面に押し付けられて、爆薬装填孔に固定されることを特徴とする発破工法用のスペーサ。
【請求項2】
前記爆薬装填孔の内部空間を、前記装填空間と前記非装填空間とに区画する空間区画部と、
外力によって変形されるとともに外力が解かれた際に弾性力で復元し、前記空間区画部における前記爆薬装填孔の内面との接触部分を、前記爆薬装填孔の内面に押し付ける弾性部とを有することを特徴とする請求項1に記載の発破工法用のスペーサ。
【請求項3】
内側に第1非装填空間を形成する筒状の第1筒状部と、
内側に第2非装填空間を形成する筒状の第2筒状部と、
外力によって前記第1筒状部と前記第2筒状部とが近接される際に変形し、外力が解かれることで前記第1筒状部と前記第2筒状部とを離隔させる弾性部とを有することを特徴とする請求項1に記載の発破工法用のスペーサ。
【請求項4】
前記第1筒状部は、扁平な筒状であり、
前記第2筒状部は、扁平な筒状であって、断面における長軸側の一端部が前記第1筒状部の長軸側の一端部と接合され、
前記弾性部は、前記第1筒状部と前記第2筒状部との接合部を中心に、外力によって前記長軸側の他端部同士を互いに近接させるように屈曲され、外力が解かれた際に前記長軸側の他端部同士を互いに離隔させるように復元されることを特徴とする請求項3に記載の発破工法用のスペーサ。
【請求項5】
前記第1筒状部は、前記弾性部の屈曲部分と前記第1筒状部における長軸側の他端部とを結ぶ第1仮想直線よりも、前記爆薬装填孔の中心側に突出された湾曲形状の第1突出部分を有し、
前記第2筒状部は、前記弾性部の屈曲部分と前記第2筒状部における長軸側の他端部とを結ぶ第2仮想直線よりも、前記爆薬装填孔の中心側に突出された湾曲形状の第2突出部分を有することを特徴とする請求項4に記載の発破工法用のスペーサ。
【請求項6】
岩盤に爆薬装填孔を形成するステップと、
請求項1から5の何れか1項に記載のスペーサに外力を与えて縮小させた状態で前記爆薬装填孔に挿入した後、前記外力を解いて前記スペーサを拡げることで前記爆薬装填孔内に固定するステップと、
前記スペーサによって前記爆薬装填孔に形成された前記装填空間に、粒状爆薬を装填するステップとを、少なくとも含むことを特徴とする発破工法。
【請求項1】
岩盤に形成された爆薬装填孔に挿入され、爆薬が装填される装填空間と前記爆薬が装填されない非装填空間とを、前記爆薬装填孔の内部空間に形成する、発破工法用のスペーサであって、
前記爆薬装填孔への挿入時に外力によって縮小されるとともに、外力が解かれた際に弾性力によって拡がり、前記爆薬装填孔の内面との接触部分が前記爆薬装填孔の内面に押し付けられて、爆薬装填孔に固定されることを特徴とする発破工法用のスペーサ。
【請求項2】
前記爆薬装填孔の内部空間を、前記装填空間と前記非装填空間とに区画する空間区画部と、
外力によって変形されるとともに外力が解かれた際に弾性力で復元し、前記空間区画部における前記爆薬装填孔の内面との接触部分を、前記爆薬装填孔の内面に押し付ける弾性部とを有することを特徴とする請求項1に記載の発破工法用のスペーサ。
【請求項3】
内側に第1非装填空間を形成する筒状の第1筒状部と、
内側に第2非装填空間を形成する筒状の第2筒状部と、
外力によって前記第1筒状部と前記第2筒状部とが近接される際に変形し、外力が解かれることで前記第1筒状部と前記第2筒状部とを離隔させる弾性部とを有することを特徴とする請求項1に記載の発破工法用のスペーサ。
【請求項4】
前記第1筒状部は、扁平な筒状であり、
前記第2筒状部は、扁平な筒状であって、断面における長軸側の一端部が前記第1筒状部の長軸側の一端部と接合され、
前記弾性部は、前記第1筒状部と前記第2筒状部との接合部を中心に、外力によって前記長軸側の他端部同士を互いに近接させるように屈曲され、外力が解かれた際に前記長軸側の他端部同士を互いに離隔させるように復元されることを特徴とする請求項3に記載の発破工法用のスペーサ。
【請求項5】
前記第1筒状部は、前記弾性部の屈曲部分と前記第1筒状部における長軸側の他端部とを結ぶ第1仮想直線よりも、前記爆薬装填孔の中心側に突出された湾曲形状の第1突出部分を有し、
前記第2筒状部は、前記弾性部の屈曲部分と前記第2筒状部における長軸側の他端部とを結ぶ第2仮想直線よりも、前記爆薬装填孔の中心側に突出された湾曲形状の第2突出部分を有することを特徴とする請求項4に記載の発破工法用のスペーサ。
【請求項6】
岩盤に爆薬装填孔を形成するステップと、
請求項1から5の何れか1項に記載のスペーサに外力を与えて縮小させた状態で前記爆薬装填孔に挿入した後、前記外力を解いて前記スペーサを拡げることで前記爆薬装填孔内に固定するステップと、
前記スペーサによって前記爆薬装填孔に形成された前記装填空間に、粒状爆薬を装填するステップとを、少なくとも含むことを特徴とする発破工法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2013−19658(P2013−19658A)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−155920(P2011−155920)
【出願日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
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