(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩盤やコンクリートなどの硬質物質に所定深さの穿孔を形成する穿孔工程と、
前記穿孔内にクサビを打設して、前記穿孔の周囲にひび割れを発生させるクサビ割岩工程と、
ひび割れが発生した前記穿孔の周辺をリッピング，ブレーカーなどの破砕機により破砕する二次破砕工程と、
前記二次破砕工程により破砕された破砕物の除去を行う除去処理工程とを行う割岩工法において、
前記クサビ割岩工程の前に、前記穿孔内に、前記破砕物の沈降を阻止して浮遊させるか、または、前記破砕物の沈降を所定時間阻止する高粘性流体を充填することを特徴とする割岩工法。
【請求項２】
前記高粘性流体は、顆粒状ベントナイトを水に懸濁したもの、一般粘土とベントナイトとを水に懸濁したもの、高吸水性樹脂に所定量の水を吸水させてゲル化させたもの、泥水または泥漿に所定量の固化材を添加したものから選択することを特徴とする請求項１記載の割岩工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、割岩工法に関し、特に、その施工能率を改善する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダムやトンネル工事における岩破砕や、コンクリート用骨材の石材採取などにおける岩破砕においては、爆薬の爆発エネルギーを利用する発破工法や、ピストンの衝撃力を利用するブレーカ工法、さらには、穿孔内にクサビ状のヘッドを挿入して、穿孔の周辺にひび割れを発生させる割岩機を利用する割岩工法などが知られている。
【０００３】
このような岩破砕において、施工場所によっては、振動，騒音の発生に配慮しなければならない場合があり、このような場合には、割岩工法が採用されることが多い。
【０００４】
この種の割岩工法は、従来、図４に示すような施工フロー、すなわち、穿孔，クサビ割岩，二次破砕および破砕岩の除去からなる３工程を、所定の深度まで順次繰り返すことで施工が行われていた。
【０００５】
しかしながら、このような従来の割岩工法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の割岩工法では、前述した３工程の繰り返しになるが、最初の穿孔工程で、穿孔を所定の深度まで行ったとしても、破砕した岩が穿孔内に入り込んで、穿孔の底部に堆積して破砕岩の除去が難しくなり、これをそのまま放置しておくと、その後のクサビ割岩ができなくなるので、クサビ割岩の前に、そのつど穿孔を行っていた。
【０００７】
ところが、このような方法では、作業が交錯し、施工能率が低下し、また、施工コストがかかるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、施工能率の向上と、施工コストの低減が可能になる割岩工法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、岩盤やコンクリートなどの硬質物質に所定深さの穿孔を形成する穿孔工程と、前記穿孔内にクサビを打設して、前記穿孔の周囲にひび割れを発生させるクサビ割岩工程と、ひび割れが発生した前記穿孔の周辺をリッピング，ブレーカーなどの破砕機により破砕する二次破砕工程と、前記二次破砕工程により破砕された破砕物の除去を行う除去処理工程とを行う割岩工法において、前記クサビ割岩工程の前に、前記穿孔内に、前記破砕物の沈降を阻止して浮遊させるか、または、前記破砕物の沈降を所定時間阻止する高粘性流体を充填するようにした。
本発明にかかる割岩工法では、割岩工程の前に、穿孔内に、破砕物の沈降を阻止して浮遊させるか、または、破砕物の沈降を所定時間阻止する高粘性流体を充填する。
このため、二次破砕工程で発生する破砕物は、穿孔内の高粘性流体の上部に留まり、穿孔の底部まで沈降しない。
従って、穿孔の深度を深くしても、破砕物の除去が困難になることがなくなり、容易に除去することができる。
このようにして穿孔深度を深くすることができれば、従来のこの種の工法のように、狭い敷地内で、穿孔機械やクサビ割岩機を何回も交錯させた状態での移動に伴う、作業の交錯が殆どなくなり、施工能率の向上と施工コストの低減とを達成することができる。
前記高粘性流体は、顆粒状ベントナイトを水に懸濁したもの、一般粘土とベントナイトとを水に懸濁したもの、高吸水性樹脂に所定量の水を吸水させてゲル化したもの、泥水または泥漿に所定量の固化材を添加したものから選択することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図３は、本発明にかかる割岩工法の一実施例を示している。同図に示した割岩工法は、岩盤１０の割岩に本発明を適用した場合を例示している。
【００１１】
本実施例の割岩工法は、図1にその施工フローを示すように、従来のこの種の割岩工法と同様に、穿孔工程ａと、クサビ割岩工程ｂと、二次破砕工程ｃと、除去処理工程ｄとを有している。
【００１２】
穿孔工程ａは、図２（Ａ）にその詳細を示すように、岩盤１０に所定深さの穿孔１２を形成する工程であり、穿孔１２の形成には、先端に削孔ビット１４が、装着されたドリル１5を備えた穿孔機械１６が用いられる。
【００１３】
クサビ割岩工程ｂは、図２（Ｂ），（Ｃ）にその詳細を示すように、穿孔工程ａで形成された穿孔１２内にクサビ状拡開具１７を打設して、穿孔１２の周囲にひび割れを発生させる工程である。この工程では、図3に示す割岩機１８が用いられる。
【００１４】
同図に示した割岩機１８は、圧縮空気や電気を駆動源とするものであって、穿孔１２内に挿入されるクサビ状拡開具１７がその先端側に設けられている。クサビ状拡開具１７は、ガイド部材１７ａと、ガイド部材１７ａの中央に押し込まれて、これを穿孔１２の内壁面に押圧するクサビ状のウエッジ１７ｂとを備えている。
【００１５】
ガイド部材１７ａは、円筒のロッド材を周および軸方向に複数に分割したものであって、その中央部にウエッジ１７ｂの挿通孔が形成されている。ウエッジ１７ｂは、下方から上方側に向けて径が拡大するクサビ状に形成され、その上部側に設けられた上下移動自在なピストン１８ａにより、下方に移動させられる。
【００１６】
ピストン１８ａを駆動して、ウエッジ１７ｂをガイド部材１７ａ内に押し込むと、ガイド部材１７ａ間の間隔が開いて、ガイド部材１７ａの外周面が穿孔１２の内壁面に強く押圧され、この押圧を継続することにより穿孔１２の周辺にひび割れＣが発生する。
【００１７】
二次破砕工程ｃは、図２（Ｄ）にその詳細を示すように、ひび割れＣが発生した穿孔１２の周辺をリッピング，ブレーカーなどの破砕機２０により破砕する工程である。
【００１８】
除去処理工程ｄは、二次破砕工程ｃにより破砕された破砕岩の除去を行うである。本実施例の割岩工法では、まず、穿孔工程ａが実行される。そして、クサビ割岩工程ｂの前に、穿孔１２内に、破砕岩の沈降を阻止して浮遊させるか、または、破砕岩の沈降を所定時間阻止する高粘性流体２２を充填する充填工程ｅが実行される。
【００１９】
所定量、例えば、穿孔１２内に挿入されるクサビ拡開具１７のガイド部材１７ａの挿入に支障を及ぼさないだけの空間を上部側に残した位置まで高粘性流体２２が穿孔１２内に充填されると、クサビ割岩工程ｂを行い、ひび割れＣを発生させる。
【００２０】
この場合、ひび割れＣ発生箇所まで高粘性流体２２が充填されていたとしても、この高粘性流体２２は、破砕岩の沈降を阻止して浮遊させるか、または、破砕岩の沈降を所定時間阻止する粘性を有しているので、ひび割れＣを介して、岩盤１０側に逸走する可能性はないが、逸走により必要量が低下した場合には、必要に応じて高粘性流体２２の補充を行い、次いで、二次破砕工程ｃおよび破砕岩の除去処理工程ｄを実行する。
【００２１】
そして、次に、穿孔工程ａを経ることなく、再びクサビ割岩工程ｂを実行する。この際に、破砕岩の除去処理により高粘性流体２２の必要量が低下すると、必要に応じて高粘性流体２２の補充を行い、二次破砕工程ｃおよび破砕岩の除去処理工程ｄを順次実行する。
【００２２】
以後は、穿孔工程ａを経ることなく、サビ割岩工程ｂ、二次破砕工程ｃおよび破砕岩の除去処理工程ｄを順次所定深度まで実行する。なお、高粘性流体２２の充填工程ｅでは、高粘性流体２２は、必要量を一度に充填してもよいし、あるいは、ボトルや袋を使用して、複数回に分けて充填してもよい。
【００２３】
高粘性流体２２は、顆粒状ベントナイトを水に懸濁したもの、一般粘土とベントナイトとを水に懸濁したもの、高吸水性樹脂に所定量の水を吸水させてゲル化したもの、泥水または泥漿に所定量の固化材を添加したものから選択することができる。
【００２４】
本発明者らは、高粘性流体２２として、顆粒状ベントナイトを使用して製造する場合には、水１ｍ3に対して、顆粒状ベントナイトを３００ｋｇ以上の割合で配合すると、円錐貫入抵抗ｑｃが０．４ｋｇｆ／ｃｍ2以上となり、破砕岩（大径粒子）の沈降を阻止して浮遊させられることを確認している。この場合、施工性を考えると、水１ｍ3に対して、顆粒状ベントナイトは、３００〜５００ｋｇ程度配合して使用するのが好ましい。
【００２５】
なお、上記施工フローで行われる割岩工法では、クサビ割岩工程ｂを実行する際に、穿孔１２の開口部を識別し易くするために、例えば、高粘性流体２２を充填するときに、着色紐などの目印を挿入したり、あるいは、高粘性流体２２に着色を施すことが望ましい。
【００２６】
この場合、特に、高粘性流体２２に高吸水性樹脂を採用する時には、食用色素などて着色した水を用いると、高吸水性樹脂をゲル化させる際に簡単に着色することができる。
【００２７】
さて、以上のように構成した割岩工法では、割岩工程ｂの前に、穿孔１２内に、破砕物の沈降を阻止して浮遊させるか、または、破砕物の沈降を所定時間阻止する高粘性流体２２を充填する。
【００２８】
このため、二次破砕工程ｃで発生する破砕物は、穿孔１２内の高粘性流体２２の上部に留まり、穿孔１２の底部まで沈降しない。
【００２９】
従って、穿孔１２の形成深度を深くしても、破砕物の除去が困難になることがなくなり、容易に除去することができる。
【００３０】
このようにして穿孔１２の形成深度を深くすることができれば、従来のこの種の工法のように、作業の交錯がなくなり、施工能率の向上と施工コストの低減とを達成することができる。
【００３１】
すなわち、本実施例の割岩工法では、所定の深度（穿孔機械の能力で複数回に分けて穿孔する必要がある場合には、１回の穿孔可能最大範囲）まで、1回の穿孔工程ａで施工可能としたものであって、2回目以降のクサビ割岩工程ｂの前の穿孔工程ａが不要になる。
【００３２】
このようにして、穿孔工程ａの回数を大幅に低減させると、施工工期が非常に短くなって、施工コストも低減され、しかも、狭い敷地内で、穿孔機械やクサビ割岩機を何回も交錯させた状態で、危険性の伴う移動の必要がなくなり、工事の安全性も大きく向上する。
【００３３】
なお、上記実施例では、本発明を岩の破砕割岩に適用した場合を例示したが、本発明は、これに限定されることはなく、例えば、コンクリートなどの硬質物質にも適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる割岩工法によれば、作業の交錯がなくなり、施工能率の向上と施工コストの低減とを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる割岩工法の一実施例を示す施工手順のフロー図である。
【図２】図１の施工手順の要部説明図である。
【図３】図1に示した割岩工程で用いるクサビ割岩機の一例を示す説明図ある。
【図４】従来の割岩工法の一例を示す施工手順のフロー図である。
【符号の説明】
１０          岩
１２          穿孔
１８          割岩機
２０          破砕機
２２          高粘性流体
【図１】
0003744344.tif 000002
【図２】
0003744344.tif 000003
【図３】
0003744344.tif 000004
【図４】
0003744344.tif 000005