(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受圧平面を有する押圧部材を被破砕物に形成された削孔に挿入する第１工程と、
前記受圧平面、前記削孔の内壁面および前記削孔の底面で囲まれた空間に膨脹性を有する破砕剤を充填する第２工程と、
前記空間に充填された前記破砕剤が膨張して前記受圧平面を前記削孔の内壁面に向けて押圧する前に前記空間を蓋部材で塞ぐ第３工程と、を備え、
前記第３工程は、前記蓋部材の削孔側端部を前記押圧部材の反削孔側端部に係合させて前記空間を塞ぐ係合工程を含むことを特徴とする静的破砕方法。
【請求項２】
受圧平面を有する押圧部材を被破砕物に形成された削孔に挿入する第１工程と、
前記受圧平面、前記削孔の内壁面および前記削孔の底面で囲まれた空間に膨脹性を有する破砕剤を充填する第２工程と、
前記空間に充填された前記破砕剤が膨張して前記受圧平面を前記削孔の内壁面に向けて押圧する前に前記空間を蓋部材で塞ぐ第３工程と
を備え、
前記第１工程は、
前記押圧部材として、第１の受圧平面を有する第１の押圧部材および第２の受圧平面を有する第２の押圧部材を準備する工程と、
前記第１の受圧平面と前記第２の受圧平面とを互いに対向させながら前記第１の押圧部材と前記第２の押圧部材とを前記削孔内で互いに離間配置して前記空間を形成する工程と
を含むことを特徴とする静的破砕方法。
【請求項３】
請求項２に記載の静的破砕方法であって、
前記第３工程は、前記蓋部材の削孔側端部を前記押圧部材の反削孔側端部に係合させて前記空間を塞ぐ係合工程を含む静的破砕方法。
【請求項４】
請求項１または３に記載の静的破砕方法であって、
前記係合工程は、前記蓋部材の前記削孔側端部を前記押圧部材の前記反削孔側端部に押し付けて係合させることで前記空間を塞ぐとともに前記押圧部材を前記削孔の内壁面に押し当てる工程である静的破砕方法。
【請求項５】
請求項１または３に記載の静的破砕方法であって、
前記係合工程は、前記蓋部材の前記削孔側端部を前記空間に進入させて前記空間内の前記破砕剤の一部を前記蓋部材と前記押圧部材との間に形成される隙間領域に充填させる工程である静的破砕方法。
【請求項６】
被破砕物に形成された削孔に膨張性を有する破砕剤を充填して前記被破砕物を破砕する静的破砕方法に用いる破砕工具であって、
受圧平面を有し、前記削孔に挿入可能な押圧部材と、
前記押圧部材の反削孔側端部に係合可能な削孔側端部を有する蓋部材とを備え、
前記押圧部材は前記削孔に挿入されることで前記受圧平面、前記削孔の内壁面および前記削孔の底面で囲まれた空間を形成し、
前記蓋部材の前記削孔側端部が前記押圧部材の反削孔側端部に係合して前記空間を塞いで前記空間に充填される前記破砕剤を前記空間に閉じ込めることを特徴とする破砕工具。
【請求項７】
請求項６に記載の破砕工具であって、
前記押圧部材として、第１の受圧平面を有する第１の押圧部材および第２の受圧平面を有する第２の押圧部材とを有し、
前記第１の押圧部材および前記第２の押圧部材は、前記第１の受圧平面および前記第２の受圧平面を互いに対向しながら前記削孔内で離間配置されることで、前記空間を形成する破砕工具。
【請求項８】
請求項６または７に記載の破砕工具であって、
前記蓋部材の前記削孔側端部は傾斜面を有し、
前記押圧部材の反削孔側端部は前記傾斜面に対して摺動して前記押圧部材を前記削孔の内壁面側に移動可能となっており、
前記蓋部材の前記削孔側端部が前記押圧部材の前記反削孔側端部に押し付けられて係合することで、前記空間を塞ぐとともに前記押圧部材を前記削孔の内壁面に押し当てる破砕工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、岩盤、コンクリート構造物や岩石などの被破砕物に形成された削孔に膨張性を有する破砕剤を充填し、前記破砕剤を膨張させて前記被破砕物を破砕する静的破砕方法および静的破砕方法で用いる破砕工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
岩盤、コンクリート構造物や岩石などの被破砕物を破砕する方法として、セメント等の膨張材を破砕剤として用いることが提案されている。例えば特許文献１では、破砕対象物に穿孔を設け、当該穿孔に対し、穿孔内に底板を配置し、ボルトなどで底板に結合された連結用具を穿孔外に立設している。この連結用具の上部には、天板がプッシュナットなどにより連結されている。そして、穿孔内部のうち天板と底板とで挟まれた空間に膨張性破砕剤が充填される。ここでは、破砕剤の膨張圧力が穿孔の上方開口を介して漏れるのを天板により抑え、穿孔の開口部付近にも破砕剤の膨張圧力を効果的に付与することで、破砕対象物の表面側のクラック発生が早くなり結果的に破砕時間が短縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０２６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の静的破砕方法では、穿孔の内壁面全体に破砕剤が接触しており、この状態で膨張することで破砕剤の膨張圧力を内壁面に作用させて被破砕物の破砕を実行する。しかしながら、破砕剤の膨張圧力は穿孔の内壁面に対して等方的に作用するため、被破砕物の破砕は必ずしも効率的であるとは言えない。また、被破砕物に付与されるクラックの位置や方向はランダムであり、被破砕物の静的破砕態様を制御することは事実上不可能であり、施工性の面で改良の余地があった。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、被破砕物に形成された削孔に膨張性を有する破砕剤を充填し、前記破砕剤を膨張させて前記被破砕物を破砕する静的破砕技術において、破砕態様を制御しながら優れた効率で被破砕物を破砕することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、静的破砕方法であって、受圧平面を有する押圧部材を被破砕物に形成された削孔に挿入する第１工程と、前記受圧平面、前記削孔の内壁面および前記削孔の底面で囲まれた空間に膨脹性を有する破砕剤を充填する第２工程と、前記空間に充填された前記破砕剤が膨張して前記受圧平面を前記削孔の内壁面に向けて押圧する前に前記空間を蓋部材で塞ぐ第３工程とを備え、前記第３工程は、前記蓋部材の削孔側端部を前記押圧部材の反削孔側端部に係合させて前記空間を塞ぐ係合工程を含むことを特徴としている。
また、本発明の別の態様は、静的破砕方法であって、受圧平面を有する押圧部材を被破砕物に形成された削孔に挿入する第１工程と、前記受圧平面、前記削孔の内壁面および前記削孔の底面で囲まれた空間に膨脹性を有する破砕剤を充填する第２工程と、前記空間に充填された前記破砕剤が膨張して前記受圧平面を前記削孔の内壁面に向けて押圧する前に前記空間を蓋部材で塞ぐ第３工程とを備え、前記第１工程は、前記押圧部材として、第１の受圧平面を有する第１の押圧部材および第２の受圧平面を有する第２の押圧部材を準備する工程と、前記第１の受圧平面と前記第２の受圧平面とを互いに対向させながら前記第１の押圧部材と前記第２の押圧部材とを前記削孔内で互いに離間配置して前記空間を形成する工程とを含むことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の他の態様は、被破砕物に形成された削孔に膨張性を有する破砕剤を充填して前記被破砕物を破砕する静的破砕方法に用いる破砕工具であって、受圧平面を有し、前記削孔に挿入可能な押圧部材と、前記押圧部材の反削孔側端部に係合可能な削孔側端部を有する蓋部材とを備え、前記押圧部材は前記削孔に挿入されることで前記受圧平面、前記削孔の内壁面および前記削孔の底面で囲まれた空間を形成し、前記蓋部材の前記削孔側端部が前記押圧部材の反削孔側端部に係合して前記空間を塞いで前記空間に充填される前記破砕剤を前記空間に閉じ込めることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように構成された発明では、被破砕物に形成された削孔に押圧部材が挿入されることで受圧平面、削孔の内壁面および削孔の底面で囲まれた空間が形成される。そして、膨張性を有する破砕剤が当該空間に充填される。ここで、破砕剤が膨張する前に空間が蓋部材で塞がれる。このため、膨張する破砕剤の削孔からの漏洩を防止しながら破砕剤の膨張力の多くが受圧平面に与えられ、押圧部材は削孔の内壁面側に押圧する。このように破砕剤の膨張力が押圧部材を介して削孔の内壁面に集中的に与えられ、優れた破砕効率が得られる。また、押圧部材により削孔の内壁面を押圧する方向は受圧平面の面法線方向であるため、削孔が形成される方向および上記面法線方向およびとほぼ直交する方向の亀裂が被破砕物に導入され、破砕態様を制御することができる。しかも、押圧部材を削孔内に配置して破砕剤の導入空間を狭めた状態で静的破砕処理を実行しているため、破砕剤の使用量を抑制することができ施工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明にかかる静的破砕方法の第１実施形態に用いられる破砕工具の一例を示す図である。
【図２】図１に示す破砕工具および静的破砕剤を用いて被破砕物を破砕する静的破砕方法を模式的に示す図である。
【図３】本発明にかかる静的破砕方法の第２実施形態に用いられる破砕工具の一例を示す図である。
【図４】図３に示す破砕工具および静的破砕剤を用いて被破砕物を破砕する静的破砕方法を模式的に示す図である。
【図５】本発明にかかる静的破砕方法の第３実施形態に用いられる破砕工具の一例を示す図である。
【図６】図５に示す破砕工具および静的破砕剤を用いて被破砕物を破砕する静的破砕方法を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明にかかる静的破砕方法の技術的特徴は、３つの工程（ａ）〜（ｃ）、
（ａ）受圧平面を有する押圧部材を被破砕物に形成された削孔に挿入する工程と、
（ｂ）受圧平面、前記削孔の内壁面および前記削孔の底面で囲まれた空間に膨脹性を有する破砕剤を充填する工程と、
（ｃ）前記空間に充填された前記破砕剤が膨張して前記受圧平面を前記削孔の内壁面に向けて押圧する前に前記空間を蓋部材で塞ぐ工程と、
を有することであり、これによって、削孔内での破砕剤の膨脹により発生する力、つまり膨脹力の多くを受圧平面に与えて押圧部材を削孔の内壁面側に押圧して破砕態様を制御しながら優れた効率で被破砕物を破砕することが可能となっている。以下、押圧部材として第１の受圧平面を有する第１の押圧部材および第２の受圧平面を有する第２の押圧部材とを用いた第１実施形態について図１および図２を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１は、本発明にかかる静的破砕方法の第１実施形態に用いられる破砕工具の一例を示す図であり、同図（ａ）は破砕工具を構成する部品相互を分離した状態を示し、同図（ｂ）は上記部品を相互に係合させた状態を示している。また、図２は図１に示す破砕工具および静的破砕剤を用いて被破砕物を破砕する静的破砕方法を模式的に示す図である。この第１実施形態にかかる静的破砕方法は、岩盤、コンクリート構造物や岩石などの被破砕物１に形成された削孔２に破砕工具３の押圧部材３１、３２をセットすることで、押圧部材３１、３２、削孔２の内壁面および削孔２の底面で囲まれた空間５を形成し（第１工程）、次に削孔内に膨脹性を有する破砕剤４を空間５に充填し（第２工程）、削孔２内の破砕剤４が膨張する前に破砕工具３の蓋部材３３で上記空間５を塞いだ（第３工程）後、破砕剤４の膨張によって被破砕物１を破砕する方法である。以下、上記破砕工具３の構成を説明した後で、静的破砕方法の第１実施形態について詳述する。なお、本明細書では、削孔２を形成する方向を「Ｚ方向」とし、削孔形成方向Ｚと直交する方向を「Ｘ方向」および「Ｙ方向」と定義する。
【００１２】
この破砕工具３は一対の押圧部材３１、３２を有している。押圧部材３１はＺ方向に延設された略半円柱形状の金属部材で構成されており、（−Ｘ）方向側が湾曲側面３１１となっており、削孔２の内壁面を押圧自在となっている。一方、（＋Ｘ）方向側の面には、段差部が形成されており、その段差部よりも反削孔側、つまり（−Ｚ）方向側に傾斜面３１２が形成されている。また、段差部よりも削孔側、つまり（＋Ｚ）方向側に面法線方向が（＋Ｘ）方向に延びる平面３１３がＺ方向に延設されている。この平面３１３が本発明の「第１の受圧平面」に相当しており、破砕剤４の膨張力を受けて押圧部材３１が（−Ｘ）方向に移動し、それによって湾曲側面３１１が削孔２の内壁面を押圧する押圧面として機能する。
【００１３】
また、押圧部材３２は基本的に押圧部材３１と同一構成を有している。つまり、押圧部材３２はＺ方向に延設された略半円柱形状の金属部材で構成されており、（＋Ｘ）方向側が湾曲側面３２１となっており、削孔２の内壁面を押圧自在となっている。一方、（−Ｘ）方向側の面には、段差部が形成されており、その段差部よりも反削孔側、つまり（−Ｚ）方向側に傾斜面３２２が形成されている。また、段差部よりも削孔側、つまり（＋Ｚ）方向側に面法線方向が（−Ｘ）方向に延びる平面３２３がＺ方向に延設されている。この平面３２３が本発明の「第２の受圧平面」に相当しており、破砕剤４の膨張力を受けて押圧部材３２が（＋Ｘ）方向に移動し、それによって湾曲側面３２１が削孔２の内壁面を押圧する押圧面として機能する。なお、このように構成された一対の押圧部材３１、３２は、第１受圧平面３１３および第２受圧平面３２３を互いに対向させた状態で削孔２に挿入可能となっている。
【００１４】
破砕工具３の蓋部材３３は、削孔２の平面サイズと同じあるいはそれよりも広い平面サイズを有して削孔２の開口を上方より塞ぐことが可能な蓋部位３３１と、蓋部位３３１の下面から削孔側、つまり（＋Ｚ）方向に延設された楔部位３３２と、楔部位３３２の下面に固着された平板部位３３３とを有している。平板部位３３３のＹ方向幅は削孔２の内径よりも狭い一方、Ｘ方向幅は、楔部位３３２の下方端部のＸ方向幅よりも若干広く、Ｘ方向の両側にショルダー部が形成され、押圧部材３１、３２の段差部と係合可能となっている。また、楔部位３３２は下方端部から上方端部に向けてＸ方向幅が広がる形状を有しており、（−Ｘ）方向側の側面が押圧部材３１の傾斜面３１２を摺動自在で、かつ（＋Ｘ）方向側の側面が押圧部材３２の傾斜面３２２を摺動自在となっている。したがって、図１（ｂ）および図２（ｂ）（ｃ）に示すように、楔部位３３２が押圧部材３１、３２の傾斜面３１２、３２２と係合した状態で、蓋部材３３が（＋Ｚ）方向に押し込まれると、楔部位３３２が傾斜面３１２、３２２上を摺動して押圧部材３１、３２をそれぞれ（−Ｘ）方向および（＋Ｘ）方向に移動させて削孔２の内壁面に押し付けることが可能となっている。なお、図１では、一対の押圧部材３１、３２の間に蓋部材３３の楔部位３３２および平板部位３３３を（−Ｙ）方向側から挿脱するように構成しているが、蓋部材３３の楔部位３３２および平板部位３３３を一対の押圧部材３１、３２で挟み込むようにして一対の押圧部材３１、３２と蓋部材３３とを係合させてもよい。
【００１５】
次に、上記のように構成された破砕工具３を用いて被破砕物１を破砕する方法について図２を参照しつつ詳述する。まず、岩盤、コンクリート構造物や岩石などの被破砕物１に対して（＋Ｚ）方向に削孔２を形成する。これに続いて、図２（ａ）に示すように、第１受圧平面３１３および第２受圧平面３２３を互いに対向させた状態で一対の押圧部材３１、３２の間に蓋部材３３を（−Ｙ）方向側から挿入して一体化させて破砕工具３を準備するとともに、当該破砕工具３を削孔２に挿入する。これによって、第１受圧平面３１３および第２受圧平面３２３に挟まれた空間５が削孔２の中心部に設けられ、当該空間５の（−Ｘ）方向側および（＋Ｘ）方向側に押圧部材３１、３２がそれぞれ位置する。なお、この段階で図２（ａ）に示すように、押圧部材３１、３２の湾曲側面を削孔２の内壁面の近傍まで移動させておくのが望ましく、これによって空間５のＸ方向間隔が広げられ、次の破砕剤４の流込作業が容易となる。
【００１６】
破砕剤４としては、例えばＳマイト（住友大阪セメント株式会社の商品名）やブライスター（太平洋マテリアル株式会社の商品名）やＨＰロックトーン（河合石灰興業株式会社の商品名）などの静的破砕剤を用いることができ、図２（ｂ）中の破線に示すように、蓋部材３３のＹ方向側より空間５に向けて流し込む。そして、空間５に破砕剤４が充填されると、破砕剤４が膨張する前に、図２（ｃ）に示すように、蓋部位３３１に対して（＋Ｚ）方向に荷重を加え、蓋部材３３を（＋Ｚ）方向に押下げる。このとき、楔部位３３２が押圧部材３１、３２の傾斜面３１２、３２２上を摺動して押圧部材３１、３２をそれぞれ（−Ｘ）方向および（＋Ｘ）方向に移動させて削孔２の内壁面に押し付ける。これによって、押圧部材３１、３２の湾曲側面３１１、３２１が削孔２の内壁面と密着するとともに、空間５が蓋部位３３１によって上方、つまり（−Ｚ）方向側から覆われて塞がれる。また、楔部位３３２および平板部位３３３が空間５に進入してくるのに伴い、破砕剤４の一部が押圧部材３１、３２と蓋部材３３との隙間領域に押し遣られて当該隙間領域が破砕剤で満たされる。
【００１７】
そして、時間経過とともに破砕剤４は膨張しながら硬化するが、多くの破砕剤４では、破砕剤４全体が均一、かつ同時に膨張して硬化するわけではなく、押圧部材３１、３２や削孔２の内壁面と接触している部分や狭小な隙間領域に充填された部分が先に硬化する。このため、破砕剤４の充填から比較的早い段階で押圧部材３１、３２と蓋部材３３との隙間領域が破砕剤４により塞がれ、蓋部位３３１により削孔２の開口を塞いでいることと相俟って削孔２から破砕剤４が漏れるのを防止する。そして、破砕剤４の漏れを防止しながら破砕剤４の膨脹が進行するのにしたがって図２（ｄ）の実線矢印で示すように破砕剤４の膨張力が第１受圧平面３１３および第２受圧平面３２３にそれぞれ（−Ｘ）方向および（＋Ｘ）方向に加わり、それによって押圧部材３１、３２が図２（ｄ）の白抜き矢印で示すように削孔２の内壁面をそれぞれ（−Ｘ）方向および（＋Ｘ）方向に押圧する。このため、被破砕物１の削孔２の周囲部分では、Ｙ方向に延びる亀裂７が発生して被破砕物１が破砕される。
【００１８】
以上のように、第１実施形態によれば、削孔２内に押圧部材３１、３２を挿入し、互いに対向した第１受圧平面３１３および第２受圧平面３２３により形成された空間５に膨張性を有する破砕剤４を充填して静的破砕を行っている。このため、破砕剤４の膨張力が押圧部材３１、３２を介して削孔２の内壁面に集中的に与えられ、その結果、亀裂の方向をコントロールする、つまり破砕態様を制御しながら優れた破砕効率で被破砕物１を破砕することができる。しかも、押圧部材３１、３２を削孔２内に配置した状態で静的破砕処理を実行しているため、破砕剤４の使用量を抑制することができ施工コストの低減を図ることができる。
【００１９】
図３は本発明にかかる静的破砕方法の第２実施形態に用いられる破砕工具の一例を示す図である。また、図４は図３に示す破砕工具および静的破砕剤を用いて被破砕物を破砕する静的破砕方法を模式的に示す図である。この第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、第１実施形態と異なる構成の楔部材３４が空間５を塞ぐための「蓋部材」として用いられている点と、一対の押圧部材３１、３２に対する楔部材（蓋部材）３４の係合タイミングが破砕剤４の充填後である点とであり、その他の構成は基本的に第１実施形態と共通している。したがって、以下においては相違点を中心に説明し、同一構成については同一または相当符号を付して説明を省略する。
【００２０】
第２実施形態で蓋部材として機能する楔部材３４は、第１実施形態での楔部位３３２と同様に下方端部から上方端部に向けてＸ方向幅が広がる形状を有しており、（−Ｘ）方向側の側面が押圧部材３１の傾斜面３１２を摺動自在で、かつ（＋Ｘ）方向側の側面が押圧部材３２の傾斜面３２２を摺動自在となっている。ただし、第２実施形態では、楔部材３４のＹ方向幅は削孔２のそれとほぼ同一であり、次に説明するように一対の押圧部材３１、３２に対して楔部材３４を係合させると、楔部材３４の下方端部で空間５に入り込むとともに楔部材３４のＹ方向側端面が削孔２の内壁面と密着して空間５を塞いで、膨張した破砕剤４が削孔２から漏れ出るのを効果的に防止する。
【００２１】
次に、上記のように構成された破砕工具３を用いて被破砕物１を破砕する方法について図４を参照しつつ詳述する。まず、第１実施形態と同様に、岩盤、コンクリート構造物や岩石などの被破砕物１に対して（＋Ｚ）方向に削孔２を形成する。これに続いて、図４（ａ）に示すように、第１受圧平面３１３および第２受圧平面３２３を互いに対向させた状態で一対の押圧部材３１、３２を削孔２に挿入する。ここで、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、押圧部材３１、３２の湾曲側面を削孔２の内壁面の近傍まで移動させておくのが望ましく、これによって空間５のＸ方向間隔が広げられ、次の破砕剤４の流込作業が容易となる。
【００２２】
それに続いて、図４（ｂ）中の破線に示すように、空間５に破砕剤４を流し込んだ後、当該破砕剤４が膨張する前に、図４（ｃ）に示すように、一対の押圧部材３１、３２の（−Ｚ）側端部の間に楔部材３４の下方端部、つまり（＋Ｚ）側端部を挿入する。また、楔部材３４に対して（＋Ｚ）方向に荷重を加え、楔部材３４を（＋Ｚ）方向に押下げる。このとき、楔部材３４の下方端部が押圧部材３１、３２の傾斜面３１２、３２２上を摺動して押圧部材３１、３２をそれぞれ（−Ｘ）方向および（＋Ｘ）方向に移動させて削孔２の内壁面に押し付ける。これによって、押圧部材３１、３２の湾曲側面３１１、３２１が削孔２の内壁面と密着するとともに、空間５が楔部材３４で塞がれる。
【００２３】
この第２実施形態においても、押圧部材３１、３２、削孔２の内壁面および楔部材３４が互いに接触している部分の破砕剤４が先に硬化する。このため、破砕剤４の充填から比較的早い段階で押圧部材３１、３２と楔部材３４との間で破砕剤４により塞がれ、削孔２から破砕剤４が漏れるのを防止しながら図４（ｄ）の実線矢印で示すように破砕剤４の膨張力が第１受圧平面３１３および第２受圧平面３２３にそれぞれ（−Ｘ）方向および（＋Ｘ）方向に加わる。それによって押圧部材３１、３２が図２（ｄ）の白抜き矢印で示すように削孔２の内壁面をそれぞれ（−Ｘ）方向および（＋Ｘ）方向に押圧する。このため、被破砕物１の削孔２の周囲部分では、Ｙ方向に延びる亀裂７が発生して被破砕物１が破砕される。
【００２４】
以上のように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、削孔２内に挿入された押圧部材３１、３２の受圧平面３１３、３２３の間の空間５に膨張性を有する破砕剤４を充填して静的破砕を行っているため、破砕剤４の膨張力が押圧部材３１、３２を介して削孔２の内壁面に集中的に与えられ、その結果、少ない破砕剤で破砕態様を制御しながら優れた破砕効率で被破砕物１を破砕することができる。
【００２５】
このように上記第１実施形態および第２実施形態では、（＋Ｚ）方向側が本発明の「削孔側」に相当し、（−Ｚ）方向側が本発明の「反削孔側」に相当している。また、本発明の「押圧部材」として２つの押圧部材３１、３２が設けられており、押圧部材３１、３２はそれぞれ本発明の「第１の押圧部材」および「第２の押圧部材」の一例に相当している。なお、本発明の「押圧部材」の個数は「２」に限定されるものではなく、例えば図５および図６に示すように、最小個数、つまり「１」の押圧部材および蓋部材とで破砕を行うように構成してもよい。以下、図５および図６を参照しつつ本発明の第３実施形態について説明する。
【００２６】
図５は、本発明にかかる静的破砕方法の第３実施形態に用いられる破砕工具の一例を示す図である。また、図６は図５に示す破砕工具および静的破砕剤を用いて被破砕物を破砕する静的破砕方法を模式的に示す図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は押圧部材の個数である。この第３実施形態では、破砕工具３は押圧部材３５と蓋部材３６で構成されている。押圧部材３５はＺ方向に延設された略半円柱形状の金属部材で構成されており、（−Ｘ）方向側が湾曲側面３５１となっており、削孔２の内壁面を押圧自在となっている。一方、（＋Ｘ）方向側では反削孔側端部を除き受圧平面３５２となっており、破砕剤４の膨張力を受けて押圧部材３５が（−Ｘ）方向に移動し、それによって湾曲側面３５１が削孔２の内壁面を押圧する押圧面として機能する。なお、受圧平面３５２の反削孔側部分は傾斜面３５３となっており、次に説明する蓋部材３６に対して摺接自在となっている。
【００２７】
破砕工具３の蓋部材３６は、削孔２の平面サイズと同じあるいはそれよりも広い平面サイズを有して削孔２の開口を上方より塞ぐことが可能な蓋部位３６１と、蓋部位３６１の下面から削孔側、つまり（＋Ｚ）方向に延設された楔部位３６２を有している。楔部位３６２は下方端部から上方端部に向けてＸ方向幅が広がる形状を有しており、（−Ｘ）方向側の側面が押圧部材３５の傾斜面３５３を摺動自在となっている。したがって、図５（ｃ）に示すように、楔部位３６２が押圧部材３５の傾斜面３５３と係合した状態で、蓋部材３６が（＋Ｚ）方向に押し込まれると、楔部位３６２が傾斜面３５３上を摺動して押圧部材３５を（−Ｘ）方向に移動させて削孔２の内壁面に押し付けることが可能となっている。
【００２８】
次に、上記のように構成された破砕工具３を用いて被破砕物１を破砕する方法について図６を参照しつつ詳述する。まず、第１実施形態と同様に、岩盤、コンクリート構造物や岩石などの被破砕物１に対して（＋Ｚ）方向に削孔２を形成する。これに続いて、図６（ａ）に示すように、押圧部材３５を削孔２に挿入する。これによって受圧平面３５２、削孔２の内壁面および削孔２の底面で囲まれた空間５が形成される。ここで、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、押圧部材３５の湾曲側面３５１を削孔２の内壁面の近傍まで移動させておくのが望ましく、これによって空間５のＸ方向間隔が広げられ、次の破砕剤４の流込作業が容易となる。
【００２９】
それに続いて、図６（ｂ）中の破線に示すように、空間５に破砕剤４を流し込んだ後、当該破砕剤４が膨張する前に、図６（ｃ）に示すように、押圧部材３５の（−Ｚ）側端部の間に楔部材３６の下方端部、つまり（＋Ｚ）側端部を挿入する。また、楔部材３６に対して（＋Ｚ）方向に荷重を加え、楔部材３６を（＋Ｚ）方向に押下げる。このとき、楔部材３６の下方端部が押圧部材３５の傾斜面３５１上を摺動して押圧部材３５を（−Ｘ）方向に移動させて削孔２の内壁面に押し付ける。これによって、押圧部材３５の湾曲側面３５１が削孔２の内壁面と密着するとともに、空間５が楔部材３６で塞がれる。
【００３０】
この第３実施形態においても、押圧部材３５、削孔２の内壁面および楔部材３６が互いに接触している部分の破砕剤４が先に硬化する。このため、破砕剤４の充填から比較的早い段階で押圧部材３５と楔部材３６との間で破砕剤４により塞がれ、削孔２から破砕剤４が漏れるのを防止しながら図６（ｄ）の実線矢印で示すように破砕剤４の膨張力が第１受圧平面３５２に（−Ｘ）方向に加わる。それによって押圧部材３５が図２（ｄ）の白抜き矢印で示すように削孔２の内壁面をそれぞれ（−Ｘ）方向および（＋Ｘ）方向に押圧する。このため、被破砕物１の削孔２の周囲部分では、Ｙ方向に延びる亀裂７が発生して被破砕物１が破砕される。
【００３１】
以上のように、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、削孔２内に挿入された押圧部材３５の受圧平面３５２の間の空間５に膨張性を有する破砕剤４を充填して静的破砕を行っているため、破砕剤４の膨張力が押圧部材３５を介して削孔２の内壁面に集中的に与えられ、その結果、少ない破砕剤で破砕態様を制御しながら優れた破砕効率で被破砕物１を破砕することができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態では、削孔２の内壁面と当接する押圧部材３１、３２、３５の側面を湾曲面に仕上げているが、側面に突起部を設けて押圧力を突起部に集中させるように構成してもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、蓋部材３３、３５や楔部材３４の下方端部（削孔側端部）を押圧部材の上方端部（反削孔側端部）に係合させて空間５を塞いでいる（係合工程）が、係合以外の手段により空間５を塞ぐように構成してもよい。
【００３４】
また、上記第３実施形態では、削孔２の開口を上方より塞ぐ目的で部材３６に蓋部位３６１を設けているが、第２実施形態と同様に、楔部位３６２のＹ方向幅を削孔２のそれとほぼ同一とすることで蓋部位３６１を省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
この発明は、岩盤、コンクリート構造物や岩石などの被破砕物を静的破砕剤によって破砕する静的破砕技術全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…被破砕物
２…削孔
３…破砕工具
４…（静的）破砕剤
５…空間
７…亀裂
３１…（第１の）押圧部材
３２…（第２の）押圧部材
３３、３６…蓋部材
３４…楔部材（蓋部材）
３５…押圧部材
３１１，３２１…湾曲側面
３１２，３２２…傾斜面
３１３…第１の受圧平面
３２３…第２の受圧平面
３５２…受圧平面
Ｘ…面法線方向
【要約】
【課題】被破砕物に形成された削孔に膨張性を有する破砕剤を充填し、破砕剤を膨張させて被破砕物を破砕する静的破砕技術において、破砕態様を制御しながら優れた効率で被破砕物を破砕する。
【解決手段】受圧平面を有する押圧部材を被破砕物に形成された削孔に挿入する第１工程と、受圧平面、削孔の内壁面および削孔の底面で囲まれた空間に膨脹性を有する破砕剤を充填する第２工程と、空間に充填された破砕剤が膨張して受圧平面を削孔の内壁面に向けて押圧する前に空間を蓋部材で塞ぐ第３工程とを備えている。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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