(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の破壊容器内に挿入配置した溶融気化物質に、所定量の電気エネルギーを供給することにより、溶融気化物質を急激に溶融気化させ、溶融気化物質の溶融気化現象に伴って、破壊容器内で溶融気化物質の周囲に設けた爆発性の破壊用物質を爆発させて被破壊物を破壊する放電破壊用カートリッジを製造するに際し、
破壊容器内に、破壊容器の内半径より大きい外径で単数または複数の略球状のスペーサを挿入して、前記破壊用物質の充填量を調整する
ことを特徴とする放電破壊用カートリッジの製造方法。
【請求項２】
略球状のスペーサは、球体または扁平球体あるいは多面体であり、
材質はガラスまたはプラスチックからなる
ことを特徴とする請求項１記載の放電破壊用カートリッジの製造方法。
【請求項３】
円筒形の破壊容器内に挿入配置した溶融気化物質に、所定量の電気エネルギーを供給することにより、溶融気化物質を急激に溶融気化させ、溶融気化物質の溶融気化現象に伴って、破壊容器内で溶融気化物質の周囲に設けた爆発性の破壊用物質を爆発させて被破壊物を破壊する放電破壊用カートリッジであって、
破壊容器内に、前記破壊用物質の充填量を調整する単数または複数の略球状のスペーサが収容され、
前記スペーサは破壊容器の内半径より大きい外径に形成された
ことを特徴とする放電破壊用カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電破壊用カートリッジの製造方法および放電破壊用カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された放電破壊用カートリッジは、図６に示すように、破壊容器２内に挿入配置した一対の電極３Ａ，３Ｂ間に溶融気化物質である金属細線４を接続し、電極３Ａ，３Ｂを介して金属細線４に所定量の電気エネルギーを電極３Ａ，３Ｂ間に供給することにより、金属細線４を急激に溶融気化させ、金属細線４の溶融気化現象に伴う衝撃力を、金属細線４の周囲に充填された破壊用物質５を介して被破壊物を破壊するように構成されている。
【特許文献１】特開平１１−２５６９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来では、金属細線４の衝撃力を伝達する破壊用物質にゼリーや水などを使用していたが、近年、爆発性の破壊用物質５を使用して大きい破壊力を得るものが提案されている。
【０００４】
爆発性の破壊用物質５を充填した放電破壊用カートリッジを使用する場合、爆発性の破壊用物質５の充填量を調整することにより、衝撃力を制御することができる。たとえばコンクリート建造物のリニューアルなどにおいて、脆弱化した破壊領域を破壊し、破壊領域以外の健全な部分に衝撃力の影響が及ばないように、衝撃力を調整することができる。
【０００５】
爆発性の破壊用物質５の充填量を調整する場合、破壊容器の径や高さを変更して容量を調整する方法が考えられるが、必要な容量ごとに破壊容器を準備しなれけばならない。また破壊容器の外径が変更されると、放電破壊用カートリッジを被破壊物に装填するための装着穴を内径の変更も必要となり、別に穿孔工具を用意する必要があるなど、準備に手間がかかることになる。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決して、爆発性の破壊用物質の充填量を容易に調整することができる放電破壊用カートリッジの製造方法および放電破壊用カートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、破壊容器内に挿入配置した溶融気化物質に、所定量の電気エネルギーを供給することにより、溶融気化物質を急激に溶融気化させ、溶融気化物質の溶融気化現象に伴って、破壊容器内で溶融気化物質の周囲に設けた爆発性の破壊用物質を爆発させて被破壊物を破壊する放電破壊用カートリッジを製造するに際し、破壊容器内に、破壊容器の内半径より大きい外径で単数または複数の略球状のスペーサを挿入して、前記破壊用物質の充填量を調整するものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１の構成において、略球状のスペーサは、球体または扁平球体あるいは多面体であり、材質はガラスまたはプラスチックからなるものである。
請求項３記載の放電破壊用カートリッジは、円筒形の破壊容器内に挿入配置した溶融気化物質に、所定量の電気エネルギーを供給することにより、溶融気化物質を急激に溶融気化させ、溶融気化物質の溶融気化現象に伴って、破壊容器内で溶融気化物質の周囲に設けた爆発性の破壊用物質を爆発させて被破壊物を破壊する放電破壊用カートリッジであって、破壊容器内に、前記破壊用物質の充填量を調整する単数または複数の略球状のスペーサが収容され、前記スペーサは破壊容器の内半径より大きい外径に形成されたものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１または３記載の発明によれば、破壊容器内に、破壊容器の内半径より大きい外径の単数または複数の略球状のスペーサを挿入することにより、溶融気化物質とスペーサとの接触面を最小として溶融気化物質と爆発性の破壊用物質との接触面を十分確保するとともに、スペーサ同士間の連通空間またはスペーサと破壊容器内面の間の連通空間も十分に確保して、溶融気化物質の溶融気化現象に伴う衝撃力を、爆発性の破壊用物質に十分伝播させて爆発させ、破壊領域を破壊することができる。したがって、同じ破壊容器を使用して必要な個数のスペーサを挿入するだけで、破壊用物質の充填量を容易に調整することができ、衝撃力の及ぶ破壊領域を制御することができる。また径の異なる破壊容器も不要で、被破壊物に径の異なる装着穴を形成する必要もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
なお、従来例と同一部材には、同一符号を付して説明する。
【００１１】
図１，図２に示すように、本発明に係る放電破壊用カートリッジ１は、たとえば樹脂製で有底円筒形の破壊容器２と、この破壊容器２内に開口部から容器中心軸Ｏの両側に一定間隔をあけて挿入配置され変形可能な一対の電極３Ａ，３Ｂと、電極３Ａ，３Ｂの先端部間に連結されて伸縮自在なコイル状の金属細線４（溶融気化物質の一例で、たとえばＣｕからなる）と、破壊容器２内に充填されて金属細線４を浸漬する所定量の爆発性の破壊用物質５（ニトロメタンなどの爆発性物質あるいは可燃性物質が用いられる）と、爆発性の破壊用物質５の充填量を調整するために破壊容器２内に挿入された複数の球形状のスペーサ１１と、破壊容器２の開口部を閉じて爆発性の破壊用物質５を封入する蓋材（破壊容器）６とで構成されている。また電極３Ａ，３Ｂは蓋材６を貫通して電極端子３ａ，３ｂが外部に露出され、使用に際しては、電極端子３ａ，３ｂにそれぞれリード線７Ａ，７Ｂが連結される。
【００１２】
前記スペーサ１１は、材質が液体の浸透性がなく、高圧縮下で収縮しない、たとえばガラスまたはプラスチックにより形成されている。またその形状は、図１に示す球体形のスペーサ１１や図５（ａ）に示すような多面体形のスペーサ１２、図５（ｂ）に示すような錠剤状の扁平球体形のスペーサ１３などを含む略球体形に形成されている。球体形や多面体のスペーサ１１，１２の場合は、破壊容器２の内半径ｄよりも大きい外径Ｄ１に形成される。また扁平球体形のスペーサ１３の場合には、破壊容器２の内半径ｄよりも大きい短径Ｄ２に形成される。また多面体のスペーサ１２の場合は、二十面体以上が好ましく、正二十面体や切頂二十面体、二十・十二面体、斜方立法八面体など、下記の条件を満足するものであればよい。なお、図５（ａ）の多面体のスペーサ１２は正五角形１２枚、正六角形２０枚からなる切頂二十面体を示している。これらスペーサ１１〜１３により、破壊容器２内の容積に相当する爆発性の破壊用物質５の容量から、スペーサ１１〜１３の総体積分を削減することができる。
【００１３】
ここで、ａ）スペーサ１１が金属細線４に接触した時に接触面積を少なくすることができて、金属細線４の溶融気化現象に伴う衝撃力のほとんどを周囲の爆発性の破壊用物質５に伝播させることができること、ｂ）スペーサ１１同士の接触部やスペーサ１１と破壊容器２の内面との接触部において、連通空間を確保し金属細線４の溶融気化現象に伴う衝撃力がスペーサ１１で遮られることなく、周囲の爆発性の破壊用物質５に良好に伝播させることができることが重要である。
【００１４】
本発明者は、比較例として、破壊容器２に、その内半径以下、たとえばビース状の複数の粒状スペーサや小径スペーサを挿入配置して実験した結果、爆発性の破壊用物質５の充填量に対応する破壊領域を破壊することができなかった。これは、金属細線４の溶融気化現象に伴う衝撃力が、小径スペーサにより遮られて爆発性の破壊用物質５に伝播されなかったり、またスペーサ同士の接触部分で連通空間部が小さくなり、衝撃力が周囲の爆発性の破壊用物質５に良好に伝播させることができなかったためであると考えられる。
【００１５】
上記放電破壊用カートリッジ１は、図３に示すように、破壊容器２内に、破壊領域を破壊可能な所定容量の爆発性の破壊用物質５を充填し、金属細線４および電極３Ａ，３Ｂを挿入しつつ、所定個数のスペーサ１１を挿入配置し、これにより爆発性の破壊用物質５が開口部に達する状態とし、蓋材６を装着してシールする。この時、電極３Ａ，３Ｂを湾曲可能に形成するとともに、金属細線４を伸縮可能なコイル状に形成しておくことにより、スペーサ１１をスムーズに挿入配置することができる。ここで、金属細線４が変位したり、変形しても、溶融気化に影響が生じることはない。
【００１６】
上記放電破壊用カートリッジ１の使用は、図４に示すように、被破壊物Ｍの所定位置に所定深さの装着穴Ｔを穿孔し、電極端子３ａ，３ｂにそれぞれリード線７Ａ，７Ｂが接続された放電破壊用カートリッジ１を装着穴Ｔに装填する。さらに装着穴Ｔの開口部に砂などからなるタンピング材Ｕを充填して所定厚で押し固める。
【００１７】
放電カートリッジ１の金属細線４に電気エネルギーを供給するエネルギー供給回路２１は、リード線７Ａ，７Ｂがそれぞれ接続される導線２２Ａ，２２Ｂと、これら導線２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ接続される電源装置（直流高電圧電源）２３と、導線２２Ａ，２２Ｂ間に接続されたコンデンサー２４と、一方の導線２２Ａに介在された放電スイッチ２５（パワースイッチングユニット）とで構成されている。したがって、エネルギー供給回路２１では、電源装置２３からコンデンサー２４に金属細線４を溶融気化させるのに必要な量の電気エネルギーを蓄積し、放電スイッチ２５をオンして、コンデンサー２３から電極３Ａ，３Ｂを介して金属細線４に電気エネルギーを供給することができる。
【００１８】
放電破壊用カートリッジ１では、金属細線４が溶融気化されてその体積膨張により衝撃エネルギーが発生し、この放電、火花、発熱、体積膨張に伴う衝撃エネルギーにより、爆発性の破壊用物質５が爆発される。
【００１９】
この時、金属細線４と爆発性の破壊用物質５との接触面積が十分に確保され、またスペーサ１１間の連通空間も十分に確保されることから、全ての爆発性の破壊用物質５が瞬時に爆発し、目的とする破壊領域を破壊することができる。
【００２０】
上記実施の形態１によれば、破壊容器２内に、破壊容器２の中心軸Ｏから内面まで内半径ｄより大きい外径Ｄ１で球体形の複数のスペーサ１１を挿入配置することにより、爆発性の破壊物質５の充填量を調整し、金属細線４とスペーサ１１との接触面を最小として、金属細線４と爆発性の破壊用物質５との接触面を十分確保することができ、さらにスペーサ１１同士の接触によるスペーサ１１間の連通空間の遮蔽や、スペーサ１１と破壊容器２の内面との接触による連通空間の遮蔽を少なくして、爆発性の破壊用物質５の連通空間を十分に確保することができる。これにより、金属細線４の溶融気化現象に伴う衝撃力を、爆発性の破壊用物質５に良好に伝播させて、目的とする破壊領域を確実に破壊することができる。
【００２１】
したがって、同じ破壊容器２を使用して、必要な個数のスペーサ１１を挿入配置するだけで、容易かつ迅速に爆発性の破壊用物質５の充填量を調整することができ、衝撃力の及ぶ破壊領域を容易に制御することができる。また容量の異なる破壊容器も不要で、被破壊物Ｍに異なる径の装着穴Ｔを形成する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る放電破壊用カートリッジの実施の形態１を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】放電破壊用カートリッジの分解斜視図である。
【図４】放電破壊用カートリッジの使用状態を示す説明図である。
【図５】スペーサの別の実施例を示し、（ａ）は多面体、（ｂ）は扁平球体を示す。
【図６】従来の放電破壊用カートリッジを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    放電破壊用カートリッジ
２    破壊容器
３Ａ，３Ｂ  電極
４    金属細線（溶融気化物質）
５    爆発性の破壊用物質
６    蓋材
１１    スペーサ
１２，１３  スペーサ
２１    エネルギー供給回路
Ｏ    容器中心軸
Ｍ    被破壊物
Ｔ    装着穴
Ｕ    タンピング材
ｄ    内半径
Ｄ１  外径
Ｄ２  短径
【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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