(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩盤に穿孔された発破孔に、爆薬が充填された複数個を互いに連結挿入した後、爆薬を発破させ、岩盤を破砕するのに用いられるチューブ管であって、
内部に爆薬が充填される充填空間を有する充填管と、
前記充填管の上に一体形成され、上部に他のチューブ管が連結され、内側にエアギャップの空間が形成され、底面に前記充填空間へ爆薬が投入される投入孔が形成されたエア管と、
を備え、
前記充填管の内部にアンホ爆薬とエマルジョン系爆薬を混合して充填し、
前記エア管は、内周面が下方へテーパーされた、エアギャップを有する爆薬チューブ管。
【請求項２】
前記チューブ管は、外周に発破進行方向を誘導するための誘導溝が長手方向に沿って形成されることを特徴とする請求項１に記載のエアギャップを有する爆薬チューブ管。
【請求項３】
前記充填管は、下部に重りが挿入設置され、外周面には目盛りが表示されていることを特徴とする請求項１に記載のエアギャップを有する爆薬チューブ管。
【請求項４】
前記充填管は、下端の角部が丸み付けされたことを特徴とする請求項１に記載のエアギャップを有する爆薬チューブ管。
【請求項５】
前記エア管は、前記充填管に爆薬を充填させた後、前記投入孔を遮断する栓をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のエアギャップを有する爆薬チューブ管。
【請求項６】
前記チューブ管とチューブ管との間を連結する連結管をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のエアギャップを有する爆薬チューブ管。
【請求項７】
請求項１のエアギャップを有する爆薬チューブ管を用いた岩盤発破工法であって、
内部に爆薬が充填される充填空間を有する充填管と、前記充填管の上に一体形成され、底面に爆薬が投入される投入孔が形成されたエア管とを有するチューブ管を、岩盤に穿孔された発破孔に複数個を互いに連結挿入した後、爆薬を発破させ、岩盤を破砕する工法であって、
岩盤に所定の配列と深さで複数個の発破孔を穿孔する発破孔穿孔段階と、
複数個のチューブ管に前記投入孔から前記充填空間に爆薬を充填する爆薬充填段階と、
爆薬が充填された複数個のチューブ管を互いに連結するが、チューブ管の上部に他のチューブ管が連結され、エア管の内側にエアギャップの空間が形成されるチューブ管連結段階と、
複数個のチューブ管を発破孔の内部に挿入するチューブ管挿入段階と、
発破孔に挿入されたチューブ管の内部または発破孔の最も上に挿入されたチューブ管の上側に雷管が連結された伝爆薬を挿入する伝爆薬挿入段階と、
発破孔の残った空間に充填物を充填する充填物充填段階と、
外部において発破器で前記雷管を起爆して岩盤を破砕する起爆段階と、
を含み、
前記充填管の内部にアンホ爆薬とエマルジョン系爆薬を混合して充填する、岩盤発破工法。
【請求項８】
請求項１のエアギャップを有する爆薬チューブ管を用いた岩盤発破工法であって、
内部に爆薬が充填される充填空間を有する充填管と、前記充填管の上に一体形成され、底面に爆薬が投入される投入孔が形成されたエア管とを有するチューブ管を、岩盤に穿孔された発破孔に複数個を互いに連結挿入した後、爆薬を発破させ、岩盤を破砕する工法であって、
岩盤に所定の配列と深さで複数個の発破孔を穿孔する発破孔穿孔段階と、
複数個のチューブ管に前記投入孔から前記充填空間に爆薬を充填する爆薬充填段階と、
爆薬が充填された複数個のチューブ管を互いに連結するが、チューブ管の上部に他のチューブ管が連結され、エア管の内側にエアギャップの空間が形成されるチューブ管連結段階と、
複数個のチューブ管を発破孔の内部に挿入するチューブ管挿入段階と、
発破孔に挿入されたチューブ管の充填管の内部に雷管を挿入設置する雷管設置段階と、
発破孔の残った空間に充填物を充填する充填物充填段階と、
外部において発破器で前記雷管を起爆して岩盤を破砕する起爆段階と、
を含み、
前記充填管の内部にアンホ爆薬とエマルジョン系爆薬を混合して充填する、岩盤発破工法。
【請求項９】
前記爆薬充填段階を行った後、栓で前記投入孔を遮断する投入孔遮断段階をさらに含む請求項７または８に記載の岩盤発破工法。
【請求項１０】
チューブ管連結段階は、前記チューブ管とチューブ管との間に連結管を介して連結することを特徴とする請求項７または８に記載の岩盤発破工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、爆薬を充填するチューブ管と、岩盤発破工法に関し、より詳しくは、岩盤に穴を開き、その中に爆薬が装填されたチューブ管を挿入し、岩盤を破砕するのに用いられる爆薬チューブ管、及びこれを用いた岩盤発破工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発破工事（ｂｌａｓｔｉｎｇ  ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）とは、鉱山や採石場の原石切り出しを始めとして、岩盤地帯のトンネル工事、コンクリート構造物の切り出し工事、及び道路開設工事等において、岩盤等を破砕する工事を意味し、最近は、ビルの地下掘削工事、電力区 及び管路工事、及び地下鉄工事等、都心地でも頻繁に行われている。
【０００３】
このような発破工事のための作業には、大塊岩を粉砕するものから、一時に数千から数万トンに至る岩石を爆破する大規模のものまで多様であり、これらは、各パターン別に定められた工法を有する設計を適用し、施工されている。
【０００４】
従来、広く用いられた岩盤発破方法としては、岩盤に発破孔を穿孔し、発破孔の内部に爆薬と充填物（ｔａｍｍｐｉｎｇ）を充填して発破する一般発破方法、振動減少のために穿孔された孔内に爆薬と充填物を交互に配列して発破する分散装薬（ｄｅｃｋ  ｃｈａｒｇｅ）による発破方法、法面を整理する目的で行う線状亀裂発破方法等がある。
【０００５】
また、発破時、アンホ爆薬、バルク爆薬、含水爆薬等が用いられているが、このうち、アンホ（ＡＮＦＯ）爆薬は、硝酸アンモニウムを主成分として燃料油を混合した一種の硝安爆藥として、経済的であるので、最も一般的に用いられているが、伝爆薬（ｐｒｉｍｅｒ  ｂｏｏｓｔｅｒ）が必要であり、吸収性があり、長期貯蔵が困難であり、耐水性が弱い。
【０００６】
図１Ａは、従来の爆薬による一般発破工法を示す断面図であるが、岩盤の装薬孔１の内部に起爆薬２、雷管３、アンホ爆薬またはバルク爆薬等の爆薬４を装填し、残りの空間を充填物５で充填させた後、発破する工法である。但し、これは、装薬孔１の内部に装填される起爆薬２が、装薬孔１の下部側に集中して発破されることにより、振動と爆音が大きく発生し、飛散の危険があり、穿孔の深さに比べて、充填物５の長さが相対的に長く、充填物の周辺の岩盤には爆発力が及ばなくなり、大塊岩である転石の発生可能性が高く、過装薬により、爆薬が使用し過ぎ、非経済的であり、逆起爆（ｉｎｄｉｒｅｃｔ  ｐｒｉｍｉｎｇ）であるため、脚線長が長くなり、アンホ爆薬の場合、静電気の危険性があるという問題があった。
【０００７】
このような短所を補完するために、図１Ｂにおける従来の爆薬の分散装薬による発破工法を示す断面図に示すように、分散装薬による発破方法を採用する場合、装薬孔１の内部に、起爆薬２、雷管３、アンホ爆薬またはバルク爆薬等の爆薬４を装填し、充填物５で充填する作業を交互に行い、層状装薬を形成し、雷管３を層状装薬の数だけ個別に装填し、爆薬が、同一の穿孔内において時差を設けて分離爆発され、岩盤を破砕させる。但し、これは、層状装薬の個数だけ、雷管がさらに所要され、多くの費用がかかり、煩雑であり、しかも、爆薬４と充填物５を交互に装填する作業が困難であり、作業が非効率的かつ非経済的であり、同一の爆薬量が用いられなければならないため、振動や爆音の減衰効果もあまり高くないという問題があった。
【０００８】
しかも、特許文献１には、装薬孔の内部に、爆薬と爆薬との間、または爆薬と充填物との間にエアデッキ空間を形成させた、岩石で充填されたエアデッキを用いた岩盤発破方法が開示されているが、これは、爆薬と充填物を装薬孔の内部に直接充填させる方式で、耐水性の弱いアンホ爆薬を用いる場合、地下水や空洞の多い大韓民国の地形には、適用し難く、爆薬の定量化が困難であるという問題があった。
【０００９】
また、一般に、発破作業は、岩盤を破砕するにあたって、あまりに下部集中的に装薬するしかなく、既存のクッション発破（ｃｕｓｈｉｏｎ  ｂｌａｓｔｉｎｇ）方式も、導爆線を活用し、導爆線に火薬を一定の間隔で束ねて発破する方法であるので、作業が煩雑であり、導爆線の価格負担により非経済的であり、広く用いられてはいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特許文献１：大韓民国登録特許第１０‐０８８２８５１号公報（２００９．０２．１０．公告）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、チューブ管の上部にエアギャップを形成することにより、爆薬を定量化し、爆薬の使用量を低減し、発破効率を高めるとともに、費用を大いに節減し、同一の薬量に対して爆薬の装薬長が増加し、爆発時、投射面積が拡大し、発破効果が増大し、クッション発破工法を適用し、発破時に発生する爆風圧、飛散石、振動及び騒音等の発破公害を低減することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、爆薬の充填量と充填位置を多様に設定することにより、発破の強弱調節等の岩盤の特性に合わせて発破の精密制御が可能であり、設計異常により岩盤が破壊される余堀り（ｂａｃｋ  ｂｒｅａｋ）を防止し、自由面を積極的に活用し、少ない爆薬量でも、岩盤の効率的な破砕が行われるようにすることにある。
【００１３】
本発明のまた他の目的は、チューブ管の内部への雷管挿入により、雷管が分離されず、定量化した爆薬を予め作製し、穿孔への挿入・抜出が容易であり、さらに安全かつ便利であり、栓で投入孔を遮断し、防水性を増大させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するために、本発明は、岩盤に穿孔された発破孔に、爆薬が充填された複数個を互いに連結挿入した後、爆薬を発破させ、岩盤を破砕するのに用いられるチューブ管であって、内部に爆薬が充填される充填空間を有する充填管と、前記充填管の上に一体形成され、上部に他のチューブ管が連結され、内側にエアギャップの空間が形成され、底面に前記充填空間へ爆薬が投入される投入孔が形成されたエア管と、を備える、エアギャップを有する爆薬チューブ管を提供する。
【００１５】
前記チューブ管は、外周に発破進行方向を誘導するための誘導溝が長手方向に沿って形成されることが好ましい。
【００１６】
前記充填管は、下部に重りが挿入設置され、外周面には目盛りが表示されていることが好ましい。
【００１７】
前記充填管は、下端の角部が丸み付けされたことが好ましい。
【００１８】
前記エア管は、内周面が下方へテーパーされたことが好ましい。
【００１９】
前記エア管は、前記充填管に爆薬を充填させた後、前記投入孔を遮断する栓をさらに有することが好ましい。
【００２０】
前記チューブ管とチューブ管との間を連結する連結管をさらに有することが好ましい。
【００２１】
前記充填管の内部にアンホ爆薬とエマルジョン系爆薬を混合して充填することが好ましい。
【００２２】
また、本発明は、内部に爆薬が充填される充填空間を有する充填管と、前記充填管の上に一体形成され、底面に爆薬が投入される投入孔が形成されたエア管とを有するチューブ管を、岩盤に穿孔された発破孔に複数個を互いに連結挿入した後、爆薬を発破させ、岩盤を破砕する工法であって、岩盤に所定の配列と深さで複数個の発破孔を穿孔する発破孔穿孔段階と、複数個のチューブ管に前記投入孔から前記充填空間に爆薬を充填する爆薬充填段階と、爆薬が充填された複数個のチューブ管を互いに連結するが、チューブ管の上部に他のチューブ管が連結され、エア管の内側にエアギャップの空間が形成されるチューブ管連結段階と、複数個のチューブ管を発破孔の内部に挿入するチューブ管挿入段階と、発破孔に挿入されたチューブ管の内部または発破孔の最も上に挿入されたチューブ管の上側に雷管が連結された伝爆薬を挿入する伝爆薬挿入段階と、発破孔の残った空間に充填物を充填する充填物充填段階と、外部において発破器で前記雷管を起爆して岩盤を破砕する起爆段階と、を含む、エアギャップを有する爆薬チューブ管を用いた岩盤発破工法を提供する。
【００２３】
さらに、本発明は、内部に爆薬が充填される充填空間を有する充填管と、前記充填管の上に一体形成され、底面に爆薬が投入される投入孔が形成されたエア管とを有するチューブ管を、岩盤に穿孔された発破孔に複数個を互いに連結挿入した後、爆薬を発破させ、岩盤を破砕する工法であって、岩盤に所定の配列と深さで複数個の発破孔を穿孔する発破孔穿孔段階と、複数個のチューブ管に前記投入孔から前記充填空間に爆薬を充填する爆薬充填段階と、爆薬が充填された複数個のチューブ管を互いに連結するが、チューブ管の上部に他のチューブ管が連結され、エア管の内側にエアギャップの空間が形成されるチューブ管連結段階と、複数個のチューブ管を発破孔の内部に挿入するチューブ管挿入段階と、発破孔に挿入されたチューブ管の充填管の内部に雷管を挿入設置する雷管設置段階と、発破孔の残った空間に充填物を充填する充填物充填段階と、外部において発破器で前記雷管を起爆して岩盤を破砕する起爆段階と、を含む、エアギャップを有する爆薬チューブ管を用いた岩盤発破工法を提供する。
【００２４】
前記爆薬充填段階を行った後、栓で前記投入孔を遮断する投入孔遮断段階をさらに含むことが好ましい。
【００２５】
チューブ管連結段階は、前記チューブ管とチューブ管との間に連結管を介して連結することが好ましい。
【００２６】
前記充填管の内部にアンホ爆薬とエマルジョン系爆薬を混合して充填することが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、チューブ管の上部にエアギャップを形成することにより、爆薬を定量化し、爆薬の使用量を低減し、発破効率を高めるとともに、費用を大いに節減し、同一の薬量に対して爆薬の装薬長が増加し、爆発時、投射面積が拡大し、発破効果が増大し、クッション発破工法を適用し、発破時に発生する爆風圧、飛散石、振動及び騒音等の発破公害を低減することができる。
【００２８】
また、爆薬の充填量と充填位置を多様に設定することにより、発破の強弱調節等の発破の精密制御が可能であり、設計異常により岩盤が破壊される余堀りを防止し、岩盤の破砕方向に向かって集中的な破砕が行われるという効果がある。
【００２９】
また、栓で投入孔を遮断し、防水性が増大するので、地下水や空洞の多い地形にも容易に適用可能である。
【００３０】
さらに、雷管を発破孔の入口に位置させ、正起爆（ｄｉｒｅｃｔ  ｐｒｉｍｉｎｇ）で発破する場合、衝撃波が自由面に到達する時間が短縮され、発破威力が大きくなり、雷管の挿入と脚線の配置が簡単かつ便利である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１Ａは、従来の爆薬による一般発破工法を示す断面図であり、図１Ｂは、従来の爆薬による分散装薬の発破工法を示す断面図である。
【図２】本発明によるチューブ管の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明によるチューブ管の構成を示す断面図である。
【図４】本発明によるチューブ管の種類を示す図であって、図４の（a）は、直径５０ｍｍ、図４の（ｂ）は、直径３４ｍｍ、図４の（ｃ）は、直径２５ｍｍのものである。
【図５】本発明による複数個のチューブ管が連結された構成を示す断面図である。
【図６】本発明による連結管を介してチューブ管が連結された構成を示す断面である。
【図７】本発明によるチューブ管の構成を示す平面図である。
【図８】本発明による岩盤発破工法のフローチャートである。
【図９】岩盤に穿孔された複数個の発破孔に、本発明によるチューブ管を用いる使用状態図である。
【図１０】図１０Ａは、チューブ管の外部に伝爆薬と雷管を設置した使用状態図であり、図１０Ｂは、チューブ管の内部に伝爆薬と雷管を設置した使用状態図であり、図１０Ｃは、チューブ管の内部に雷管を設置した使用状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
上述した目的を達成するために、本発明は、岩盤に穿孔された発破孔に、爆薬が充填された複数個を互いに連結挿入した後、爆薬を発破させ、岩盤を破砕するのに用いられるチューブ管であって、内部に爆薬が充填される充填空間を有する充填管と、前記充填管の上に一体形成され、上部に他のチューブ管が連結され、内側にエアギャップの空間が形成され、底面に前記充填空間へ爆薬が投入される投入孔が形成されたエア管と、を備える、エアギャップを有する爆薬チューブ管を提供する。
【００３３】
また、本発明は、内部に爆薬が充填される充填空間を有する充填管と、前記充填管の上に一体形成され、底面に爆薬が投入される投入孔が形成されたエア管とを有するチューブ管を、岩盤に穿孔された発破孔に複数個を互いに連結挿入した後、爆薬を発破させ、岩盤を破砕する工法であって、岩盤に所定の配列と深さで複数個の発破孔を穿孔する発破孔穿孔段階と、複数個のチューブ管に前記投入孔から前記充填空間に爆薬を充填する爆薬充填段階と、爆薬が充填された複数個のチューブ管を互いに連結するが、チューブ管の上部に他のチューブ管が連結され、エア管の内側にエアギャップの空間が形成されるチューブ管連結段階と、複数個のチューブ管を発破孔の内部に挿入するチューブ管挿入段階と、発破孔に挿入されたチューブ管の内部または発破孔の最も上に挿入されたチューブ管の上側に雷管が連結された伝爆薬を挿入する伝爆薬挿入段階と、発破孔の残った空間に充填物を充填する充填物充填段階と、外部において発破器で前記雷管を起爆して岩盤を破砕する起爆段階と、を含む、エアギャップを有する爆薬チューブ管を用いた岩盤発破工法を提供する。
【実施の形態】
【００３４】
以下、添付した図面を参照して、本発明による好適な実施例について詳述する。
【００３５】
図２及び図３を参考すると、本発明によるエアギャップを有する爆薬チューブ管Ｔは、岩盤Ｒに穿孔された発破孔Ｈに、爆薬Ｅが充填された複数個を互いに連結して挿入した後、爆薬Ｅを発破させ、岩盤Ｒを破砕するのに用いられるものであって、このようなチューブ管Ｔは、充填管１０とエア管２０が一体に連結されて構成される。
【００３６】
このとき、前記チューブ管Ｔは、上側が開放され、長手方向に沿って長く形成されたチューブ状からなり、耐水性の弱い爆薬が、発破孔２の内部において地下水等の水により溶けることを防止し、材質は、ＰＰ、ＰＥ等の透明な合成樹脂からなってもよいが、これに限定されるものではない。
【００３７】
また、前記チューブ管Ｔは、発破孔Ｈの直径と深さに合わせて裁断して製造してもよいが、図４に示すように、発破孔Ｈの直径に対応して多様な大きさに規格化されて選択的に用いられてもよく、発破孔Ｈの深さに対応して多様な長さに規格化されて選択的に用いられてもよい。ここで、前記チューブ管Ｔの直径は、発破孔Ｈの直径に比べて小さな大きさに製造される。
【００３８】
このようなチューブ管Ｔの内部には、爆薬の種類と配置構成を異ならせ、多様な方法で爆薬を充填して構成してもよいが、例えば、図４の（a）に示すように、アンホ爆薬のみで充填した場合であって、一般に、爆速は３，２００ｍ／ｓｅｃ、ガス発生量は５４０ｌ／ｋｇであり、かさ密度が低く、低爆速の特徴を有し、ガス圧を用いた静的効果を有し、軟岩や普通岩の発破時に有利である。
【００３９】
また、図４の（ｂ）に示すように、雷管が連結されたエマルジョン系爆薬をチューブ管Ｔの下部に配置し、チューブ管Ｔの残りの空間にアンホ爆薬を充填した場合に、アンホ爆薬のみを用いる時よりも、アンホ爆薬自体の反応速度を高め、爆速及び威力を増加させ、エマルジョン系爆薬のみを用いる時よりも、ガス圧は増加し、威力は相対的に低く、普通岩や硬岩の発破に適用される。
【００４０】
これとともに、図４の（ｃ）に示すように、チューブ管Ｔの内部をエマルジョン系爆薬のみで充填させ、またはエマルジョン系爆薬に少量のアンホ爆薬を充填した場合であって、爆速と威力が大いに増加し、動的効果の特性を有し、硬岩への発破時に有利である。
【００４１】
図７に示すように、前記チューブ管Ｔには、長手方向に沿って誘導溝Ｇが形成され、発破時、前記誘導溝Ｇ側に発破進行方向を誘導し、設計異常により岩盤が破壊される余堀りが防止され、岩盤の破砕方向に向かって集中的な破砕が行われるようにする。
【００４２】
前記充填管１０は、内部に爆薬Ｅが充填される充填空間１１を有し、このとき、爆薬Ｅは、アンホ爆薬、バルク爆薬、及び含水爆薬等が用いられるが、これに限定されるものではない。
【００４３】
このとき、前記充填管１０は、下部に重り１２が挿入設置されることが好ましいが、前記重り１２は、チューブ管Ｔを、発破孔Ｈの底面までに挿入し易くし、特に、発破孔Ｈの内部に地下水等の水が存在する場合でも、水に比べて比重の小さいアンホ爆薬が入れたチューブ管Ｔを容易に挿入可能になる。このような重り１２は、重量体である金属または岩石等からなってもよい。
【００４４】
また、前記充填管１０の外周面には、目盛り１３が表示されることが好ましく、前記目盛り１３は、前記充填空間１１に充填される爆薬Ｅの量を確認することができ、爆薬を定量化し、爆薬の使用量を低減することができる。
【００４５】
また、前記充填管１０は、下端の角部が丸み付けされたラウンド部１４を有し、前記ラウンド部１４は、岩盤Ｒに穿孔された発破孔Ｈの内部にチューブ管Ｔを挿入するとき、下端の角部が発破孔Ｈの内側に突出した部分にかかって破損することを防止する。
【００４６】
前記エア管２０は、前記充填管１０の上に一体形成されることが好ましく、入口は、開放形成され、底面の出口には、前記充填空間１１に爆薬が投入される投入孔２２が形成される。また、前記充填空間１１に爆薬Ｅを充填させた後、前記投入孔２２を栓２３で遮断して防水性を増加させる。
【００４７】
このとき、前記エア管２０は、内周面が上広下狭の形状であるとともに、下側にテーパーされ、一端面が逆台形からなり、これにより、前記投入口２２に連通する充填空間１１への爆薬の投入及び充填が容易になる。
【００４８】
また、図５に示すように、チューブ管Ｔの上部にまた他のチューブ管Ｔが連結され、エア管２０の内側にエアが閉じ込められるエアギャップ２１の空間が形成される。このように、前記エアギャップ２１は、一種のクッション発破工法が適用されたものであり、発破時に発生する爆風圧、飛散石、振動及び騒音等の発破公害を減少させ、発破の精密制御が行われる。
【００４９】
一般に、クッション発破とは、主に露天発破に用いられるものであって、装薬を少なくし、また完全に充填された空間によく配分し、主発破孔を発破した後、クッション発破孔を点火させて行われ、充填物は、爆発により岩盤に加えられる衝撃を吸収し、クラックとテンションを最小化し、装薬の均質な爆発力により、岩盤を均質に切断してきれいな切断面を形成する。
【００５０】
但し、一般のクッション発破は、クッション発破孔を点火する前に、主発破を終えなければならないので、本発明のエアギャップを有する爆薬チューブ管Ｔを用いた発破とは異なる。
【００５１】
通常、発破による掘削は、火薬の爆発時に発生する衝撃圧とガス圧を用いて、掘削断面の岩盤を除去するが、このような衝撃圧とガス圧は、岩盤の深くまで弾性波の形態で伝播され、地番の振動を誘発し、振動と一緒に爆風圧と騒音等の発破公害が発生するようになる。
【００５２】
このような発破公害を制御するためには、発破設計、装薬量の制限、点火方法の分割、低爆速爆薬の使用、ＭＳ雷管の使用等を用いるが、本発明のエアギャップを有する爆薬チューブ管Ｔは、岩盤Ｒの発破に必要な定量の爆薬Ｅのみを充填して用いることができるので、爆薬の使用量を大いに減少させ、発破効率を高めるとともに、爆薬費用を大いに節減し、発破孔Ｈに挿入される複数個のチューブ管Ｔにおいて、爆薬Ｅの充填量と充填位置を多様に設定することができるので、位置による発破の強弱調節と均一な分配により、発破の精密制御が可能であり、低爆速爆薬であるアンホ爆薬を用いた発破時、同一の薬量に対して爆薬の爆発長が延長され、爆発時の投射面積が拡大し、発破効果が増大するので、発破時に発生する爆風圧、飛散石、振動及び騒音等の発生を抑制することができる。
【００５３】
また、図６に示すように、前記チューブ管とチューブ管との間を連結する連結管３０をさらに有してもよい。
【００５４】
前記連結管３０は、上部連結部３１と下部連結部３２を有し、前記上部連結部３１の直径が、前記下部連結部３２の直径よりも大きく形成されることが好ましい。
【００５５】
前記上部連結部３１には、上側に配置されるチューブ管Ｔが内側に連結され、前記下部連結部３２には、下側に配置されるチューブ管Ｔが外側に連結され、連結方式は、挟持方式を用いることが好ましいが、これに限定されるものではなく、螺子連結方式、突起と溝の連結方式等の公知された多様な連結方式が適用される。
【００５６】
これにより、発破孔Ｈの深さに対応して複数個のチューブ管を発破孔Ｈの長手方向に沿って連続的に連結し、発破前に中間において分離され難いのみならず、エアギャップ２１の空間を増大させる。
【００５７】
以下、図面を参照して、本発明による岩盤発破工法について詳述する。
【００５８】
本発明によるエアギャップを有する爆薬チューブ管を用いた岩盤発破工法は、内部に爆薬が充填される充填空間を有する充填管１０と、前記充填管の上に一体形成され、底面に爆薬が投入される投入孔２２が形成されたエア管２０とを有するチューブ管を、岩盤に穿孔された発破孔に複数個を互いに連結挿入した後、爆薬を発破させ、岩盤を破砕する工法である。
【００５９】
これは、図８のフローチャートに示すように、発破孔穿孔段階（Ｓ１０）、爆薬充填段階（Ｓ２０）、投入孔遮断段階（Ｓ３０）、チューブ管連結段階（Ｓ４０）、チューブ管挿入段階（Ｓ５０）、伝爆薬挿入段階（Ｓ６０）、充填物充填段階（Ｓ７０）、起爆段階（Ｓ８０）を含んでなる。
【００６０】
まず、地形、地質、地盤の条件と発破方法、周辺与件等の変数により、破砕しようとする岩盤に対する発破設計を樹立する。このとき、発破設計の適合性の検証と、発破設計の補正のために、事前に試験発破を行い、結果を分析した後、振動推定式を算出し、発破現場と符合する設計であるかを検討することもできる。
【００６１】
また、前記発破設計により、岩盤Ｒに所定の配列と深さで複数個の発破孔Ｈを穿孔する発破孔穿孔段階（Ｓ１０）を行う。
【００６２】
前記発破孔穿孔段階（Ｓ１０）は、図９に示すように、削岩機やドリルを用いて、数ｃｍから数ｍの直径を有する複数個の発破孔Ｈを、所定の孔間隔で、所定の深さで穿孔して穿孔配置し、このとき、自由面の形態に応じて、垂直穿孔、傾斜穿孔、水平穿孔等を用いてもよい。
【００６３】
前記発破孔穿孔段階（Ｓ１０）を行った後、複数個のチューブ管Ｔに投入孔２２から充填空間１１に爆薬Ｅを充填させる爆薬充填段階（Ｓ２０）を行う。
【００６４】
前記爆薬充填段階（Ｓ２０）は、在来の方法である突き棒を用い、または爆薬装填器を用いて、爆薬を充填管１０の充填空間１１の内部に充填する。
【００６５】
このとき、爆薬の充填量と充填位置を多様に設定し、位置による発破の強弱を調節することができる。
【００６６】
前記爆薬充填段階（Ｓ２０）を行った後、栓２３でエア管２０の出口の底面に形成された投入孔２２を遮断する投入孔遮断段階（Ｓ３０）を行う。
【００６７】
前記投入孔遮断段階（Ｓ３０）は、ゴムやシリコン等のシール剤からなる栓２３で投入孔２２を塞ぎ、地下水等の水の流入を遮断し、防水性を増加させることである。
【００６８】
前記投入孔遮断段階（Ｓ３０）を行った後、爆薬が充填された複数個のチューブ管Ｔを互いに連結するチューブ管連結段階（Ｓ４０）を行う。
【００６９】
このとき、チューブ管Ｔの上部開口に他のチューブ管Ｔが連結され、エア管２０の内側にエアギャップ２１の空間が形成される。
【００７０】
また、チューブ管Ｔとチューブ管Ｔとの間に連結管３０が連結されて介在されてもよく、これにより、発破孔Ｈの深さに対応して、複数個のチューブ管を発破孔Ｈの長手方向に沿って連続的に連結し、中間において分離され難くすることができる。
【００７１】
前記チューブ管連結段階（Ｓ４０）を行った後、複数個のチューブ管Ｔを発破孔Ｈの内部に挿入するチューブ管挿入段階（Ｓ５０）を行う。
【００７２】
また、図１０Ａまたは図１０Ｂに示すように、発破孔Ｈに挿入されたチューブ管Ｔの充填管１０の内部または発破孔Ｈの最も上に挿入されたチューブ管Ｔの上側に、雷管Ｄが連結された伝爆薬Ｐを挿入する伝爆薬挿入段階（Ｓ６０）を行う。
【００７３】
一般に、アンホ爆薬の場合、一般の状態では、雷管のみでは完全に爆発させ難く、雷管と本体爆薬との間に爆発圧の大きな伝爆薬を入れ、先ず、伝爆薬を爆発させ、その爆力により、本体爆薬を確実に爆発させることである。
【００７４】
このとき、伝爆薬Ｐとしては、最近、多く用いられているエマルジョン系爆薬を用いることが好ましい。
【００７５】
また、発破孔Ｈの内部に多数のチューブ管Ｔが連結設置されるので、起爆点の位置を自由に選択し、正起爆、中起爆、逆起爆のいずれも実施可能であるが、発破孔Ｈの入口側に起爆点を置く正起爆を用いることが好ましい。
【００７６】
これにより、衝撃波が自由面に到達する時間が短縮され、自由面で反射する反射板の強さが大きく、発破威力が大きく、雷管Ｄの挿入と脚線Ｌの配置が簡単かつ便利であり、脚線Ｌの長さが短くなり、経済的な効果がある。
【００７７】
これに対して、図１０Ｃに示すように、伝爆薬Ｐが必要なく、雷管Ｄのみで起爆可能な場合は、前記伝爆薬挿入段階（Ｓ６０）を行わず、その代わりに、発破孔Ｈに挿入したチューブ管Ｔの充填管１０の内部に雷管Ｄを挿入設置する雷管設置段階（Ｓ６０'）を行ってもよい。
【００７８】
前記伝爆薬挿入段階（Ｓ６０）または雷管設置段階（Ｓ６０'）を行った後、発破孔Ｈの残りの空間に充填物Ａを充填する充填物充填段階（Ｓ７０）を行う。
【００７９】
前記充填物Ａは、爆薬が装填され、残りの部分に非引火性物質を満たし、爆力の損失を防止し、騒音の発生を低減する役割をするものであって、砂や泥土、砕石等を用いる。
【００８０】
前記充填物充填段階（Ｓ７０）を行った後、外部において、発破器で雷管Ｄを起爆し、岩盤Ｒを破砕する起爆段階（Ｓ８０）を行い、前記発破器は、雷管を起爆させる器具であって、電気式と非電気式があり、アンホ爆薬の場合は、静電気の問題により、非電気式雷管を用いることが好ましい。
【００８１】
一方、本発明の岩盤発破工法において、発破孔Ｈの内部に、チューブ管Ｔ、伝爆薬Ｐ、爆薬Ｅを挿入または充填する順序は、発破の種類、岩盤の特性、及び周辺環境等を考慮して多様に変更適用される。
【００８２】
例えば、発破孔Ｈの上部に雷管Ｄが連結された伝爆薬Ｐを配置し、または発破孔Ｈの下部に雷管が連結された伝爆薬Ｐを配置し、チューブ管Ｔを挿入し、または発破孔Ｈの中間に雷管Ｄが連結された伝爆薬Ｐを配置するような、多様な構造に変更して起爆させてもよく、発破孔２の内部ではなく、チューブ管Ｔの内部に雷管Ｄを直接連結する方式でも構成することができる。
【００８３】
結局、チューブ管の上部にエアギャップを形成することにより、爆薬を定量化し、爆薬の使用量を低減し、発破効率を高めるとともに、費用を大いに節減し、同一の薬量に対して爆薬の装薬長が増加し、爆発時、投射面積が拡大し、発破効果が増大し、クッション発破工法を適用し、発破時に発生する爆風圧、飛散石、振動及び騒音等の発破公害を低減し、また、爆薬の充填量と充填位置を多様に設定することにより、発破の強弱調節等の発破の精密制御が可能であり、設計異常により岩盤が破壊される余堀りを防止し、岩盤の破砕方向に向かって集中的な破砕が行われ、また、栓で投入孔を遮断し、防水性が増大するので、地下水や空洞の多い地形にも容易に適用可能であり、さらに、雷管を発破孔の入口に位置させ、正起爆で発破する場合、衝撃波が自由面に到達する時間が短縮され、発破威力が大きくなり、雷管の挿入と脚線の配置が簡単かつ便利であるものである。
【００８４】
本発明において、上記した実施形態は、一つの例示であって、本発明がこれに限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは、いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、チューブ管の上部にエアギャップを形成することにより、爆薬を定量化し、爆薬の使用量を低減し、発破効率を高めるとともに、費用を大いに節減し、同一の薬量に対して爆薬の装薬長が増加し、爆発時、投射面積が拡大し、発破効果が増大し、クッション発破工法を適用し、発破時に発生する爆風圧、飛散石、振動及び騒音等の発破公害を低減し、爆薬の充填量と充填位置を多様に設定することにより、発破の強弱調節等の発破の精密制御が可能であり、設計異常により岩盤が破壊される余堀りを防止し、岩盤の破砕方向に向かって集中的な破砕が行われ、栓で投入孔を遮断し、防水性が増大するので、地下水や空洞の多い地形にも容易に適用可能であり、雷管を発破孔の入口に位置させ、正起爆で発破する場合、衝撃波が自由面に到達する時間が短縮され、発破威力が大きくなり、雷管の挿入と脚線の配置が簡単かつ便利であるものであって、産業上の利用可能性が極めて高い発明である。
【符号の説明】
【００８６】
１    装薬孔
２    起爆薬
３    雷管
４    爆薬
５    充填物
１０    充填管
１１    充填空間
１２    重り
１３    目盛り
１４    ラウンド部
２０    エア管
２１    エアギャップ
２２    投入孔
２３    栓
３０    連結管
３１    上部連結部
３２    下部連結部
Ａ    充填部
Ｄ    雷管
Ｅ    爆薬
Ｇ    誘導溝
Ｈ    発破孔
Ｌ    脚線
Ｐ    伝爆薬
Ｒ    岩盤
Ｔ    チューブ管
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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