(57)【要約】【課題】騒音、振動および粉塵を発生させることなく薄厚のコンクリート部材の破砕を可能とした静的破砕方法を提案する。【解決手段】薄層コンクリート版１に破砕剤挿入孔５を形成する削孔工程と、破砕剤挿入孔５に挿入する静的破砕剤７を準備する準備工程と、静的破砕剤７を破砕剤挿入孔５に差し込む挿入工程とを備えており、準備工程では筒状の包装体８で包装された粉状の静的破砕剤７を水に浸漬させ、挿入工程では静的破砕剤７が差し込まれた破砕剤挿入孔７の孔口を遮蔽する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕対象物に破砕剤挿入孔を形成する削孔工程と、
前記破砕剤挿入孔に挿入する静的破砕剤を準備する準備工程と、
前記静的破砕剤を前記破砕剤挿入孔に差し込む挿入工程と、を備える静的破砕方法であって、
前記準備工程では、筒状の包装体で包装された粉状の静的破砕剤を水に浸漬させ、
前記挿入工程では、前記静的破砕剤が差し込まれた前記破砕剤挿入孔の孔口を遮蔽することを特徴とする静的破砕方法。
【請求項２】
前記削孔工程において、前記破砕剤挿入孔の周囲に補助孔を削孔することを特徴とする、請求項１に記載の静的破砕方法。
【請求項３】
前記準備工程において、前記静的破砕剤とともに粉状の鉄粉、塩、活性炭およびひる石の混合体を包装することを特徴とすることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の静的破砕方法。
【請求項４】
前記静的破砕剤を包装する包装材が保湿性を有していることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の静的破砕方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄層部材等の静的破砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既設構造物の解体工事においてコンクリート部材を破砕する場合には、コンクリートブレーカーやコンクリートカッター等を利用するのが一般的である。また、周囲に他の施設がない等、条件が整う場合には、火薬を利用してコンクリート部材を破砕する場合もある。しかしながら、前記従来のコンクリート部材の破砕方法は、騒音や振動が発生することから、周辺環境に悪影響を及ぼすおそれがある。また、コンクリート部材の破砕時に発生する粉塵が、作業環境に影響を及ぼすおそれもある。
そのため、解体時の騒音、振動および粉塵等の発生を最小限に抑えることを目的として、静的破砕方法が採用される場合がある（例えば、特許文献１参照）。静的破砕方法は、破砕対象物に形成された５００ｍｍ以上の深さの破砕剤挿入孔に水とともに静的破砕剤を充填あるいは、水と混練したスラリー状の静的破砕剤を充填し、この静的破砕剤の水和反応時の膨張圧力によって、破砕対象物を破砕するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３４３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
厚さ１００〜２００ｍｍ程度のコンクリートやモルタル等の被覆材を破砕する場合に静的破砕方法を採用しようとすると、削孔長が短いために、静的破砕剤の膨張圧力が孔口に集中してしまい、コンクリート部材を破砕することができなかった。また、破砕剤挿入孔が浅いと、コンクリート部材の破砕に必要な膨張圧力を確保できる量の静的破砕剤を充填することができなかった。さらに、スラリー状の静的破砕剤は、横向きや上向きの破砕剤挿入孔への充填には採用することができなかった。
そのため、本発明は、騒音、振動および粉塵を発生させることなく薄厚のコンクリート部材であっても破砕を可能とした静的破砕方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明の静的破砕方法は、破砕対象物に破砕剤挿入孔を形成する削孔工程と、前記破砕剤挿入孔に挿入する静的破砕剤を準備する準備工程と、前記静的破砕剤を前記破砕剤挿入孔に差し込む挿入工程とを備えている。前記準備工程では、筒状の包装体で包装された粉状の静的破砕剤を水に浸漬させる浸漬作業を行い、前記挿入工程では前記静的破砕剤が差し込まれた前記破砕剤挿入孔の孔口を遮蔽することを特徴としている。
かかる静的破砕方法では、静的破砕剤を粉状にすることで静的破砕剤の比表面積を大きくしている。そのため、静的破砕剤の水和反応を促進させて、より大きな膨張圧力を発現させることができる。また、破砕剤挿入孔の孔口を密閉することで静的破砕剤の膨張圧力を破砕剤挿入孔の周囲に分散させて、効率的な破砕効果を得ることができる。静的破砕剤は筒状に包装して浸漬させた状態で破砕剤挿入孔に挿入するため、破砕剤挿入孔の向きに限定されることなく採用することができる。なお、静的破砕剤の粒径は、２ｍｍ以下であるのが望ましい。
【０００６】
前記削孔工程において、前記破砕剤挿入孔の周囲に補助孔を削孔しておけば、破砕剤挿入孔から補助孔に向けてひび割れが発生しやすくなり、より効率的に破砕対象物を破砕することができる。
また、前記準備工程において、前記静的破砕剤とともに粉状の鉄粉、塩、活性炭およびひる石の混合体を包装すると、反応温度を上昇させ、かつ、反応時間の短縮化が可能となる。
さらに、前記静的破砕剤を包装する包装材が保湿性を有していれば、静的破砕剤の水和反応をより促進させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の静的破砕方法によれば、騒音、振動および粉塵を発生させることなく薄厚のコンクリート部材を破砕することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の静的破砕方法が適用される薄層コンクリート版を示す横断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は本実施形態の静的破砕方法の各施工手順の削孔工程を示す横断面図である。
【図３】同平断面図である。
【図４】準備工程の各作業状況を示す図であって、（ａ）は粉浄化作業の模式図、（ｂ）は包装作業の部分断面斜視図、（ｃ）は浸漬作業の模式図である。
【図５】挿入工程を示す図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は平断面図である。
【図６】破砕工程を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態では、既設構造物の解体工事において、厚さ１３０mm程度の薄層コンクリート版（破砕対象物）１を破砕する場合について説明する。図１に示すように、薄層コンクリート版１は、並設された２枚の鋼板２，２の接合部２０を被覆している。鋼板２同士は、高力ボルト３により接合されている。高力ボルト３は、一方の鋼板２の一部（フランジ２１）に係止された頭部３１と、両鋼板２，２のフランジ２１，２１の貫通孔２２，２２を貫通した軸部３２とを備えている。高力ボルト３は、頭部３１と、軸部３２に螺合されたナット３３によりフランジ２１，２１を把持することで、鋼板２，２を接合している。本実施形態では、接合部２０の被覆材である薄層コンクリート版１を撤去することで高力ボルト３を露出させた後、ナット３３を緩めて高力ボルト３を撤去する。なお、薄層コンクリート版１の厚さは限定されるものではなく、例えば１３０ｍｍ〜２００ｍｍであってもよい。なお、図面において符号４は、フランジ２１同士の間への水分等の浸透を防止するためのシーリング材４である。
薄層コンクリート版１の破砕は、静的破砕剤を利用した静的破砕方法により、粉塵等を発生させることがないように行う。
【００１０】
本実施形態の静的破砕方法は、削孔工程と、準備工程と、挿入工程と、破砕工程とを備えている。
削孔工程は、図２（ａ）に示すように、薄層コンクリート版１に破砕剤挿入孔５を形成する工程である。本実施形態では、集塵機能付きドリルを利用して、接合部２０にφ３２ｍｍ程度の破砕剤挿入孔５を形成する。破砕剤挿入孔５の底部（先端）は、鋼板２に到達させる。なお、破砕剤挿入孔５の深さは限定されるものではなく、適宜決定すればよい。例えば、破砕剤挿入孔５が有底になるように、薄層コンクリート版１の厚さよりも浅くしてもよい。また、破砕剤挿入孔５を形成するための削孔手段は集塵機能付きドリルに限定されるものではない。
【００１１】
破砕剤挿入孔５は、高力ボルト３の位置を施工時の設計図やレーザー探査等により確認した上で、図３に示すように、高力ボルト３を挟んで対向する位置にそれぞれ形成する。破砕剤挿入孔５は、高力ボルト３の位置に対応して、フランジ２１の長手方向に沿って列状に複数形成する。なお、破砕剤挿入孔５の位置や数は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。例えば、高力ボルト３同士の間に形成してもよい。また、破砕剤挿入孔５を形成するための削孔手段は限定されるものではない。また、破砕剤挿入孔５の削孔径も限定されるものではないが、φ２８〜５０ｍｍの範囲内、好ましくは、φ２８〜３５ｍｍの範囲内が望ましい。
【００１２】
削孔工程では、破砕剤挿入孔５の削孔とともに、補助孔（ダミー孔）６の削孔も行う（図２（ｂ）参照）。補助孔６は、破砕剤挿入孔５の周囲に破砕剤挿入孔５から所定の間隔をあけて複数形成する。本実施形態では、図３に示すように、各高力ボルト３に対して、破砕剤挿入孔５よりもフランジ２１に近い位置において、高力ボルト３の頭部３１またはナット３３を挟んで対向するように、一対の補助孔６、６を形成する。すなわち、補助孔６は、フランジ２１の延在方向に隣り合う高力ボルト３同士の間に２箇所ずつ形成されている。高力ボルト３の頭部３１およびナット３３は、破砕剤挿入孔５および一対の補助孔６，６によって囲まれている。補助孔６の削孔には、破砕剤挿入孔５を削孔する際に使用した削孔手段（集塵機能付きドリル）を利用すればよい。また、補助孔６の削孔径はφ２０ｍｍ程度とし、図２（ｂ）に示すように、補助孔６の底部は鋼板２に到達する深さとする。なお、補助孔６は、必要に応じて形成すればよく、必ずしも形成する必要はない。また、補助孔６の配置や数は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。さらに、補助孔６の削孔径および深さは適宜決定すればよい。
【００１３】
準備工程は、破砕剤挿入孔５に挿入する静的破砕剤を準備する工程である。なお、準備工程は、削孔工程と並行して実施してもよいし、削孔工程の前または後に実施してもよい。本実施形態の準備工程は、粉状化作業と、包装作業と、浸漬作業とを備えている。
粉状化作業では、図４（ａ）に示すように、粒状の静的破砕剤７をすり潰して粉状にする。静的破砕剤７は、粉状にすることで、比表面積が増加するため、その結果、反応性が向上する。本実施形態では、粒径が２ｍｍ以下で、かつ、細粒分含有率が４０％程度になるように静的破砕剤７をすり潰す。なお、静的破砕剤７の粒径および細粒分含有率は、前記値に限定されるものではない。また、静的破砕剤７として予め粉状のものを使用する場合には、粉状化作業を省略する。また、静的破砕剤７には、生石灰９０％、ポルトランドセメント８％、ひる石等２％を含有するものを使用するが、静的破砕剤７の配合は限定されるものではない。
【００１４】
包装作業では、図４（ｂ）に示すように、粉状の静的破砕剤７を筒状の包装体８により包装する。静的破砕剤７は、破砕剤挿入孔５の内径以下の直径（φ３０ｍｍ）で、かつ、破砕剤挿入孔５の深さ以下の長さ（１２０ｍｍ）の柱状体になるように梱包する。包装体８は、保湿性を有した材質のものからなり、破砕剤挿入孔５の内径以下の直径を有している。本実施形態では、新聞紙等の紙を２重に巻きつけることにより、静的破砕剤７を包装する。なお、包装体８を構成する材料は新聞紙に限定されるものではない。また、包装体８は、予め筒状に形成されたものであってもよい。また、静的破砕剤７（包装体８）の形状は、破砕剤挿入孔５の形状寸法に応じて適宜形成すればよい。
【００１５】
本実施形態では、粉状の静的破砕剤７とともに、粉状の鉄粉、塩、活性炭およびひる石の混合体を包装する。粉状の鉄粉、塩、活性炭およびひる石は、静的破砕剤と同様に、粒径が２ｍｍ以下になるように微細化されている。なお、粉状の鉄粉、塩、活性炭およびひる石からなる混合体の量（静的破砕剤７に加える混合体の量）は限定されるものではないが、本実施形態では、全体（静的破砕剤７の体積と混合体の体積との合計）の１％未満とする。また、鉄粉、塩、活性炭およびひる石からなる混合体を構成する材料は限定されるものではない。また、混合体の粒径は、静的破砕剤７の粒径と同等以下であれば限定されない。さらに、鉄粉、塩、活性炭およびひる石からなる混合体は、必要に応じて加えればよく、省略してもよい。ここで、参考として、粉状の鉄粉、塩、活性炭およびひる石の混合体が混入された本実施形態の静的破砕剤７について粒度試験を行った結果（粒度分布）を表１に示す（実施例１〜３）。また、すり潰す前の静的破砕剤７（原材料）の粒度分布も表１に示す（比較例）。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
浸漬作業では、図４（ｃ）に示すように、包装体８で包装された粉状の静的破砕剤７を水に浸漬させる。静的破砕剤７は、包装体８ごと包装体８の全体が水Ｗに浸かるように水の入った容器に投入する。本実施形態では、静的破砕剤７を３分間に浸漬させて、水Ｗを浸透させる。なお、静的破砕剤７を浸漬させる時間は限定されるものではないが、好ましくは１〜１０分の範囲内とする。なお、水に浸漬させる時間が１分未満だと、静的破砕剤７に十分に水を浸透させることができない。また、水に浸漬させる時間が１０分を超えると、水和反応が進行により包装体８に破損が生じるおそれがある。
【００１８】
挿入工程は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、静的破砕剤７（包装体８）を破砕剤挿入孔５に挿入する工程である。まず、水Ｗに浸漬させた静的破砕剤７を包装体８ごと破砕剤挿入孔５に差し込む。静的破砕剤７は、破砕剤挿入孔５の底部（鋼板２の上面）に下端が当接するまで押し込む。このとき、静的破砕剤７とともに水を破砕剤挿入孔５に投入してもよい。なお、補助孔６は、何も挿入されることなく空洞のままである。
破砕剤挿入孔５に静的破砕剤７を挿入したら、図５（ａ）に示すように、破砕剤挿入孔５の孔口を止水セメント（蓋材９）により遮蔽する。なお、蓋材９を構成する材料は、孔口を早期に密閉することができれば止水セメントに限定されるものではない。
【００１９】
破砕工程では、破砕剤挿入孔５に静的破砕剤７を挿入し蓋材８で密閉した状態で放置する。なお、破砕工程では、必要に応じて電熱シートで静的破砕剤７を加熱することで、静的破砕剤７の反応性を向上させてもよい。破砕剤挿入孔５に静的破砕剤７を挿入した状態で所定時間（例えば８時間）放置すると、薄層コンクリート版１に亀裂が生じる。
所定時間が経過して薄層コンクリート版１に亀裂が生じたら、ハンマー等によって亀裂部分を打撃するとともに、コンクリート片を撤去する。図６に示すように、コンクリート版１の一部（コンクリート片）を撤去すると、フランジ２１および高力ボルト３を露出する。
【００２０】
以上、本実施形態の静的破砕方法によれば、静的破砕剤７を粉状にして比表面積を大きくしているため、静的破砕剤７の水和反応を促進させて、より大きな膨張圧力を発現させることができる。その結果、浅い破砕剤挿入孔５しか形成することができない薄層コンクリート版１を破砕するのに必要な膨張圧力を発現させることができる。また、静的破砕剤７を粉状にすることで、粒状の場合に比べて、より多い量の静的破砕剤７を破砕剤挿入孔５に投入することが可能となり、その結果、より大きな膨張圧力を発現させることができる。
また、破砕剤挿入孔５の孔口を蓋材９で密閉することで静的破砕剤７の膨張圧力を破砕剤挿入孔５の周囲に分散させることが可能となり、ひいては、効率的な破砕効果を得ることができる。
【００２１】
また、静的破砕剤７は筒状の包装体８で包装して浸漬させた後に破砕剤挿入孔５に挿入するため、破砕剤挿入孔５の向きに限定されることなく採用することができる。
また、破砕剤挿入孔５の周囲に補助孔６を形成しているため、破砕剤挿入孔５から補助孔６に向けてひび割れが発生しやすくなり、より効率的に薄層コンクリート版１を破砕させることができる。
また、静的破砕剤７とともに粉状の鉄粉、塩、活性炭およびひる石の混合体を包装しているため、反応温度を上昇させ、かつ、反応時間を短縮することができる。
また、静的破砕剤７を包装する包装体８が保湿性を有しているため、静的破砕剤７の水和反応をより促進させることができる。
【００２２】
鋼板２同士を分離させたら、鋼板２を被覆する薄層コンクリート版１の残りの部分を撤去することなく、鋼板２とともに運搬することができる。そのため、粉塵の発生量を最小限に抑えた解体作業が可能となる。
このように、本実施形態の静的破砕方法によれば、周辺環境への影響等により、破砕対象物を人力により破砕することができない場合であっても、騒音、振動および粉塵の発生量を最小限に抑えた状態で、破砕対象物を破砕あるいは切断することができる。また、あと処理の負担も少ない。
【００２３】
以上、本発明の実施形態について説明したが本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
前記実施形態では、鋼板２同士の接合部２０に被覆された薄層コンクリート版１を破砕する場合ついて説明したが、静的破砕方法により破砕する破砕対象物は限定されるものではない。例えば、コンクリート板やコンクリート壁等であってもよい。また、破砕対象物は、コンクリート部材に限定されるものではなく、例えば、モルタルで形成された部材であってもよい。
また、削孔工程では、粉塵の飛散防止を目的として、削孔箇所に対して粉塵発生抑止剤を予め噴霧しておいてもよい。
破砕剤挿入孔５および補助孔６の形成箇所は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。例えば、板状の破砕対象物を切断する場合には、破砕剤挿入孔５を列状に形成すればよい。このとき、破砕剤挿入孔５同士の間に補助孔６を形成してもよい。また、破砕剤挿入孔５は、千鳥状に配置してもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１  薄層コンクリート版（破砕対象物）
２  鋼板
２０  接合部
２１  フランジ
３  高力ボルト
３２  ナット  
４  シーリング
５  破砕剤挿入孔
６  補助孔
７  静的破砕剤
８  包装体
９  蓋材（止水セメント）
【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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