JP2000213900A - 発破方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない火薬量でもって、充分な発破効果
が得られ、かつ周辺に伝達する発破エネルギーを低減さ
せる、発破方法を提供する。 【解決手段】 被破砕物の発破箇所の自由面に穿孔した
爆破孔に火薬類を装填し、この火薬類の爆発力により被
破砕物を破砕する発破方法において、発破箇所に予め芯
孔を掘削し、前記芯孔の内周面と残された被破砕物の周
面とより自由面を構成し、前記芯孔の外周に残された被
破砕物の周面から必要数の爆破孔を穿孔し、前記爆破孔
に火薬類を装填し、爆破させることにより、被破砕物を
破砕することを特徴とする、発破方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被破砕物を破砕す
るための発破方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】立坑（深礎）や横坑（トンネル）の構
築、採石場、コンクリート塊の解体、大型岩石の破壊な
ど、軟質部材および硬質部材を破砕するため、ダイナマ
イトなどの火薬類を用いた発破による破砕が行われてい
る。発破をかけて破砕を行う場合、発破効率を高めるた
め、発破をかける被破砕物の発破箇所である自由面を広
く確保する必要がある。従って、先ず発破をかける自由
面を広く確保するため、例えば深礎掘削においては、制
御発破として杭中心部にＶ字型に爆破孔を穿設し、この
爆破孔に火薬類を装填し、爆発させることにより心抜き
を行う。このような制御発破により広い自由面を確保
し、発破による破砕を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したような制御発
破には、以下のような問題がある。

【０００４】＜イ＞ 心抜きを行う被破砕物の制御発破
箇所は、発破をかける自由面が狭いため、発破の効率が
悪い。 ＜ロ＞ このことから、心抜きに使用する火薬量は心抜
き後に残された被破砕物の外周を破砕する火薬量の２倍
程度となっており、非経済的であり、かつ取扱う火薬量
の増大に伴って作業員の危険が大きくなる。 ＜ハ＞ また発破方法の場合、周辺に伝達する発破エネ
ルギー（振動など）の影響を考慮して施工する必要性が
生じる場合がある。具体的には、前記したように心抜き
に使用する火薬量が多い場合、発破振動が問題となる。
詳しくは発破箇所から人家までの距離により、許容振動
値が定められており、この許容値を超える火薬量を用い
た発破を行うことができない。 ＜ニ＞ 予想される許容振動値により火薬量が規制さ
れ、一度の発破による心抜きが行えない場合、許容振動
値をクリアする量に火薬量を減らし、発破回数を多くし
て心抜きが行われるが、この工法は経済性が悪く、発破
回数が増えることに伴う作業員の火薬取扱い時間が長く
なり、作業員の危険作業時間が増えるため、特殊な場合
のみにしか用いられることが無かった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、少ない火薬量でもって、充分
な発破効果が得られ、かつ周辺に伝達する発破エネルギ
ーを低減させる、発破方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、被破砕物の発破箇所の自由面
に穿孔した爆破孔に火薬類を装填し、この火薬類の爆発
力により被破砕物を破砕する発破方法において、発破箇
所に予め芯孔を掘削し、前記芯孔の内周面と残された被
破砕物の周面とより自由面を構成し、前記芯孔の外周に
残された被破砕物の周面から必要数の爆破孔を穿孔し、
前記爆破孔に火薬類を装填し、爆破させることにより、
被破砕物を破砕することを特徴とする、発破方法を提供
する。

【０００７】

【発明の実施の形態１】以下図面を参照して、立坑を一
例に本発明の発破方法について説明する。

【０００８】＜イ＞芯孔の掘削工程（図１、図２） 先ず被破砕物の発破箇所１の発破効率を高くするため、
発破箇所１の自由面１１を広く確保する。具体的には、
発破箇所１の中心部分に非円形断面となる芯孔２を公知
の機械掘りなどにより掘削する。芯孔２を掘削するため
の装置としては、例えば特開平８−１００５８４号に開
示された掘削機や、特開平８−２９１６８１号に開示さ
れた掘削装置を採用することが可能である。これらの掘
削機および掘削装置によれば、非円形断面を呈する芯孔
２を容易に掘削することが可能である。なお前記した芯
孔２の断面形状である非円形断面とは、好ましくは多角
形などの方形断面を指すが、例えば長円形断面などのよ
うにほぼ直線状を呈するような曲率の大きな辺を有する
形状のものでもよい。以上のように発破箇所１に芯孔２
を機械掘りなどにより掘削することで、制御発破を行う
こと無く、芯孔２の内周面と残された外周部分１２の周
面とにより自由面１１を構成する。これにより、発破箇
所１には発破の効率を高めるに充分な自由面１１を構成
する。

【０００９】＜ロ＞芯孔の外周部分の発破工程 続いて芯孔２の外周部分１２を発破により掘削するため
の工程について説明する。

【００１０】＜ロ−１＞爆破孔の削孔（図３） 芯孔２の外周に位置する発破箇所１の外周部分１２は、
発破により破砕する。従って外周部分１２には、周面よ
り必要数の爆破孔３を削孔する。発破箇所１は、予め芯
孔２を掘削することにより、発破に必要な自由面１１を
確保しているため、従来の全断面を発破により破砕する
方法と比較して、爆破孔の数を減少させても充分な破砕
を行うことが可能である。

【００１１】＜ロ−２＞火薬類の装填 前記工程により削孔した爆破孔３内に必要な火薬類を装
填する。火薬類は、公知発破方法に用いられるダイナマ
イトなどの爆薬を用いる。前述してきたように発破箇所
１は充分な自由面１１を有するから、従来の全断面を発
破により破砕する方法と比較して、用いられる火薬類の
量についても各段に少ない量で充分な破砕を行うことが
可能である。このことから、周辺部へ伝達する発破エネ
ルギーを低減することが可能となり、周辺人家などへの
許容振動値を充分にクリアできる。

【００１２】＜ロ−３＞外周部分の破砕（図４） 爆破孔３内に装填した火薬類を予め決められた順番（例
えば図４中に示された番号順）でもって爆破することに
より、芯孔２の外周部分１２を破砕できる。これにより
発破箇所１を所定深度まで破砕・掘削することが可能と
なる。

【００１３】

【実施例】図１および図５に示すように、深礎工を一例
として制御発破時の爆破孔の削孔パターンと、本発明の
非円形断面に芯孔を掘削した場合の削孔パターンを比較
する。深礎径３．５ｍとした場合、図５に示した従来の
制御発破による発破箇所１ａの爆破孔３ａは３０箇所が
必要となる。これに対して、図１に示した予め芯孔２を
掘削した本発明の場合、爆破孔３は２４箇所に削減でき
る。さらに制御発破で必要な爆薬（ダイナマイト）量
は、自由面１１ａが平面であり面積が狭いので６．４ｋ
ｇが必要となるが、本発明によれば芯孔２を形成するこ
とにより自由面１１の面積を広く確保することができる
ため４．２ｋｇに減少させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態２】発明の実施の形態１において
は、同質の被破砕部に対する発破について説明したが、
続いては軟質と硬質との複数の性質の被破砕部を発破す
る場合について説明する。この場合、軟質の部分につい
ては公知の機械掘りを行うことも可能であるが、硬質の
部分については、その中央部分に芯孔を掘削し、芯孔の
外周部分に爆破孔を穿孔して発破を行う。この際、軟質
の部分を先行して掘削しておけば、自由面がさらに拡大
し、更に少ない爆薬量で充分な発破効果を奏することが
可能である。

【００１５】

【発明の実施の形態３】発明の実施の形態１および２に
おいては、発破箇所の自由面を広く確保するために、発
破箇所の中心部分に予め芯孔を掘削する一例について説
明してある。これに限らず、芯孔を自由面の必要な位置
に適宜形成することは勿論、複数の芯孔を必要な位置に
形成することにより必要な自由面を得ることも可能であ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態４】前述した各発明の実施の形態に
おいては、発破による心抜き作業に際し、充分な自由面
を形成しているから、火薬を用いた発破による破砕の
他、油圧クサビ式割岩機を用いたり、ゴムチューブ式破
砕装置を用いたり、膨脹性セメントなどの静的破砕剤を
用いるなどの公知の破砕方法による無発破工法による破
砕を行っても高い効果を発揮することが可能である。

【００１７】

【発明の効果】＜イ＞ 心抜きを機械掘りなどにより発
破に先行して行うため、被破砕物の発破箇所は発破をか
ける自由面を広く確保でき、発破効率を高くできる。 ＜ロ＞ このことから、発破に用いる火薬量は従来の発
破に用いられる火薬量よりも大幅に減少させることが可
能となり、非常に経済的であり、かつ取扱う火薬量の減
少に伴って作業員の安全性を高めることができる。 ＜ハ＞ さらに、火薬量の減少に伴い、周辺に伝達する
発破エネルギー（振動など）の問題を解決することがで
きる。即ち、発破箇所から人家までの距離などにより、
許容振動値が定められている現場においても、この許容
値内で充分な発破を行うことができる。 ＜ニ＞ 許容振動値による火薬量の制限以内で発破が行
えるため、従来のように減量された火薬による複数の発
破を行う必要が無く、発破作業に伴う作業員の危険を大
幅に減少させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る発破方法の説明図

【図２】 自由面を構成する芯孔の説明図

【図３】 爆破孔の説明図

【図４】 発破による破砕後の説明図

【図５】 従来の制御発破を伴う発破方法の説明図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被破砕物の発破箇所の自由面に穿孔し
   た爆破孔に火薬類を装填し、この火薬類の爆発力により
   被破砕物を破砕する発破方法において、 発破箇所に予め芯孔を掘削し、 前記芯孔の内周面と残された被破砕物の周面とより自由
   面を構成し、 前記芯孔の外周に残された被破砕物の周面から必要数の
   爆破孔を穿孔し、 前記爆破孔に火薬類を装填し、爆破させることにより、
   被破砕物を破砕することを特徴とする、発破方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発破方法において、
   芯孔は発破箇所の中央部分に形成することを特徴とす
   る、発破方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の発破方法において、
   芯孔は非円形断面を呈することを特徴とする、発破方
   法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の発破方法において、
   芯孔の非円形断面形状には直線部を有することを特徴と
   する、発破方法。