JP3888732B2

JP3888732B2 - Destruction method

Info

Publication number: JP3888732B2
Application number: JP13563697A
Authority: JP
Inventors: 慶三風間; 尚也吉岡; 恭三須山; 浩成荒井; 英彦前畑; 鉄也井上; 大介玉越
Original assignee: Obayashi Corp; Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Obayashi Corp; Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JPH10323822A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気エネルギーを用いてコンクリート構造物や岩盤などの被破壊物を破壊する破壊方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気エネルギーを用いてコンクリート構造物や岩盤などの被破壊物を破壊する破壊方法は、金属細線を介して接続した一対の電極をコンデンサに接続し、作業者の経験によって、被破壊物に装着孔を所定間隔ごとに、あるいは自由面から所定距離ごとに穿ち、これら装着孔に水や油などの破壊用物質を注入するとともに装着孔に電極を装着し、コンデンサに充電蓄積した電気エネルギーを短時間で金属細線に放電供給して金属細線を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を急激に気化させ、その際の膨張力で被破壊物を破壊したり脆弱化させたりするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、被破壊物に形成する装着孔の間隔は経験によって決められるので、コンデンサに蓄積する電気エネルギー、すなわち充電電圧の大きさによっては、装着孔間に生じる破壊面（亀裂）同士が繋がらず、破壊が不十分であったり、逆に充電電圧の大きさに比べて装着孔同士の間隔が狭いと、破壊は十分に行われるものの、不経済であるといった課題がある。
【０００４】
そこで本発明は、上記課題を解決し得る破壊装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題を解決するための請求項１記載の手段は、異なる二方向の自由面を有する被破壊物の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を破壊する破壊用物質を充填するための破壊用孔を形成し、この破壊用孔に、電極間を接続した金属細線を深さ方向に沿って配置して破壊用物質に浸漬させ、充電されたコンデンサーから電極を介して金属細線に電気エネルギーを短時間で供給して金属細線を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で金属細線から所定の破壊可能領域分だけ被破壊物を破壊するものであり、破壊用孔に金属細線を設置する際に、一方の自由面から金属細線先端部までの距離Ｚと、金属細線の基端部から一方の自由面側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄと、金属細線の長さＬｐとの関係が、下記（ａ）式Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ（ａ）を満足するよう設定し、被破壊物の他方の自由面から金属細線までの距離Ｙと、金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｂ）式Ｙ≦Ｒｄ（ｂ）を満足するよう設定し、前記（ａ）式および（ｂ）式における金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄは、電気エネルギーＷ（Ｊ）、エネルギー・破壊可能領域変換係数ｋとすると、下記（ｆ）式Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ（ｆ）を満足するよう設定し、電気エネルギーＷは、コンデンサーの容量Ｃ（Ｆ）、コンデンサーへの充電電圧Ｖ（Ｖ）とすると、下記（ｇ）式Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２（ｇ）を満足するよう設定した。
【０００６】
また請求項２記載の手段は、異なる二方向の自由面を有する被破壊物の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を破壊する破壊用物質を充填するための破壊用孔を他方の自由面に沿って複数個配置し、これら各破壊用孔に、電極間に接続した金属細線を深さ方向に沿って配置して破壊用物質に浸漬させ、充電されたコンデンサーから各電極を介して各金属細線に電気エネルギーを短時間で供給して各金属細線を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で各金属細線から所定の破壊可能領域分だけ被破壊物を破壊するものであって、破壊用孔に金属細線を設置する際に、一方の自由面から金属細線先端部までの距離Ｚと、金属細線の基端部から一方の自由面側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄと、金属細線の長さＬｐとの関係が、下記（ａ）式Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ（ａ）を満足するよう設定し、被破壊物の他方の自由面から金属細線までの距離Ｙと、金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｂ）Ｙ≦Ｒｄ（ｂ）を満足するよう設定し、各破壊用孔に挿入する金属細線間の距離Ｘと、各金属細線から隣合う金属細線側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｃ）式Ｘ≦２Ｒｄ（ｃ）を満足するよう設定し、前記（ａ）式から（ｃ）式における金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄは、電気エネルギーＷ（Ｊ）、エネルギー・破壊可能領域変換係数ｋとすると、下記（ｆ）式Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ（ｆ）を満足するよう設定し、電気エネルギーＷは、コンデンサーの容量Ｃ（Ｆ）、コンデンサーへの充電電圧Ｖ（Ｖ）とすると、下記（ｇ）式Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２（ｇ）を満足するよう設定した。
【０００７】
また請求項３記載の手段は、異なる二方向の自由面を有する被破壊物の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を破壊する破壊用物質を充填するための破壊用孔を、他方の自由面に沿って複数個配置するとともに他方の自由面から離間する側に複数列配置し、各破壊用孔に、電極間に接続した金属細線を深さ方向に沿って配置して破壊用物質に浸漬させ、充電されたコンデンサーから各電極を介して各金属細線に電気エネルギーを短時間でかつ同時に供給して各金属細線を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で各金属細線から所定の破壊可能領域分だけ被破壊物を破壊するものであって、破壊用孔に金属細線を設置する際に、一方の自由面から金属細線先端部までの距離Ｚと、金属細線の基端部から一方の自由面側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄと、金属細線の長さＬｐとの関係が、下記（ａ）式Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ（ａ）を満足するよう設定し、被破壊物の他方の自由面から金属細線までの距離Ｙと、金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｂ）式Ｙ≦Ｒｄ（ｂ）を満足するよう設定し、各破壊用孔に挿入する金属細線間の距離Ｘと、各金属細線から隣合う金属細線側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｃ）式Ｘ≦２Ｒｄ（ｃ）を満足するよう設定し、各列の破壊用孔に挿入する金属細線間が他方の自由面から離間する方向の距離Ｙｐと、各金属細線から破壊可能領域限界位置までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｄ）式Ｙｐ≦２Ｒｄ（ｄ）を満足するよう設定し、前記（ａ）式から（ｄ）式における金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄは、電気エネルギーＷ（Ｊ）、エネルギー・破壊可能領域変換係数ｋとすると、下記（ｆ）式Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ（ｆ）を満足するよう設定し、電気エネルギーＷは、コンデンサーの容量Ｃ（Ｆ）、コンデンサーへの充電電圧Ｖ（Ｖ）とすると、下記（ｇ）式Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２（ｇ）
を満足するよう設定した。
【０００８】
また請求項４記載の手段、異なる二方向の自由面を有する被破壊物の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を破壊する破壊用物質を充填するための破壊用孔を、他方の自由面に沿って複数個配置するとともに他方の自由面から離間する側に複数列配置し、各破壊用孔に、電極間に接続した金属細線を深さ方向に沿って配置して破壊用物質に浸漬させ、充電されたコンデンサーから電極を介して、同列に並ぶ金属細線ごとに電気エネルギーを短時間でかつ経時的に供給して各金属細線を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で各金属細線から所定の破壊可能領域分だけ被破壊物を破壊するものであって、破壊用孔に金属細線を設置する際に、一方の自由面から金属細線先端部までの距離Ｚと、金属細線の基端部から一方の自由面側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄと、金属細線の長さＬｐとの関係が、下記（ａ）式Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ（ａ）を満足するよう設定し、被破壊物の他方の自由面から金属細線までの距離Ｙと、金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｂ）式Ｙ≦Ｒｄ（ｂ）を満足するよう設定し、各破壊用孔に挿入する金属細線間の距離Ｘと、各金属細線から隣合う金属細線側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｃ）式Ｘ≦２Ｒｄ（ｃ）を満足するよう設定し、各列の破壊用孔に挿入する金属細線間が他方の自由面から離間する方向の距離Ｙｐと、各金属細線から破壊可能領域限界位置までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｄ）式Ｙｐ≦２Ｒｄ（ｄ）を満足するよう設定し、各列の破壊用孔に挿入する金属細線間の他方の自由面から離間する距離Ｙｐと、各金属細線から破壊可能領域限界位置までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｅ）式Ｙｐ≦Ｒｄ（ｅ）を満足させるよう設定し、前記（ａ）式から（ｃ）式、（ｅ）式における金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄは、電気エネルギーＷ（Ｊ）、エネルギー・破壊可能領域変換係数ｋとすると、下記（ｆ）式Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ（ｆ）を満足するよう設定し、電気エネルギーＷは、コンデンサーの容量Ｃ（Ｆ）、コンデンサーへの充電電圧Ｖ（Ｖ）とすると、下記（ｇ）式Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２（ｇ）を満足するよう設定した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
まず、図１〜図５に基づいて本発明の実施の第一形態に係る破壊方法を説明する。はじめに本発明の実施の第一形態に係る破壊方法を実施するための破壊装置の構成を説明する。
【００１０】
この破壊装置１は、図３に示すように、対で設けた電極２の先端部同士が、被破壊物３に形成した破壊用孔４の深さ方向に沿った金属細線５（例えばＣｕが用いられる）で接続され、前記電極２を介して金属細線５に、これを溶融蒸発させるに十分な電気エネルギーを供給するための電気エネルギー供給回路６が接続され、この電気エネルギー供給回路６は、各電極２の端子２ａに接続された電源装置（直流電源が用いられる）７と、この電源装置７と一方の端子２ａとの間に直列接続されて、電源装置７と両端子２ａとの間に並列接続されたコンデンサー８に対し所定量の電気容量を蓄積するよう制御するための充電制御回路１０と、この充電制御回路１０と一方の端子２ａとの間に接続された放電スイッチ１１とから構成されている。
【００１１】
次に、この破壊装置１を用いた場合の破壊可能領域Ｍｆの説明を、図４のモデル図に基づいて説明する。図において、仮想線で示した範囲が破壊可能領域Ｍｆであり、矢印は衝撃力の伝播方向を示している。なお、この破壊可能領域（容積）Ｍｆは、次式で表される。
【００１２】
Ｍｆ＝π・Ｒｄ²・（４／３・Ｒｄ＋Ｌｐ）
ここで、Ｒｄ：衝撃力伝播距離、Ｌｐ：金属細線５長である。
次に、上記構成の破壊装置１を用いてコンクリート構造物などの被破壊物３を破壊する方法を、図１および図２に基づいて説明する。
【００１３】
例えば、図１において、被破壊物３の水平自由面（一方の自由面）１２に鉛直方向に破壊用孔４を形成し、この破壊用孔４に膨張によって被破壊物３を破壊するための破壊用物質（例えば、ゼリー状の物質が用いられる）１３を充填し、この破壊用孔４に、電極２間を接続した金属細線５を深さ方向に沿って配置して金属細線５を破壊用物質１３に浸漬させる。
【００１４】
そして電極２に、電気エネルギー供給回路６を接続してコンデンサー８に所定の電気容量を蓄積した後、放電スイッチ１１をオンする。
そうすると、金属細線５に所定量の電気エネルギーが短時間で供給されてこれが急激に溶融蒸発するとともに、破壊用物質１３が急激に気化して膨張し、その膨張力で被破壊物３が破壊される。
【００１５】
図１および図２の仮想線で示す範囲が、上記モデル図で説明した破壊可能領域Ｍｆであり、上記破壊方法において破壊用孔４に金属細線５を設置する際、水平自由面１２から金属細線５先端部までの距離Ｚ(cm)と、金属細線５の基端部から水平自由面１２側の（上方向の）破壊可能領域限界までの距離Ｒｄ(cm)と、金属細線５の長さＬｐ(cm)との関係が、（ａ）式に対応する下記（１）式
Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ・・・（１）
を満足するよう設定する。
【００１６】
また、被破壊物３の鉛直自由面（他方の自由面）１５から金属細線５までの距離Ｙと、金属細線５から横方向の破壊可能領域Ｍｆ限界までの最短距離Ｒｄとの関係が、（ｂ）式に対応する下記（２）式
Ｙ≦Ｒｄ・・・（２）
を満足するよう設定する。これにより、斜線を施した目的部分Ａを破壊することができる。
【００１７】
ところで上記（１），（２）式におけるＲｄの値は、コンデンサー８への蓄積エネルギーＷ(J) ，コンデンサー容量Ｃ(F) ，充電電圧(V) によって決まるもので、これら各要素の関係は、（ｇ）式に対応する下記の（３）式、（ｆ）式に対応する下記の（４）式となる。
【００１８】
Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２・・・（３）
Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ・・・（４）
但し（４）式において、ｋはエネルギー・破壊可能領域変換係数で、ｋ＝1.5とする。
【００１９】
ここで、コンデンサー容量Ｃ＝100(μF) ,充電電圧＝15000(V)を、上記（３）式に代入すると、
Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２＝11,250(J)
となる。これを、上記（４）式に代入すると、
Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ≦70.7(cm)
となるので、Ｒｄ＝70(cm)とする。
【００２０】
また、Ｌｐ＝10(cm)としてこれらを上記（１）式に代入すると、
Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ＝70＋10＝80(cm)
となるので、Ｚ＝70(cm)とする。
【００２１】
また、（２）式より、Ｙ≦Ｒｄ＝70(cm)であるから、Ｙ＝60(cm)とした。
上記各条件に基づいて、一軸圧縮強度1,500kg/cm²の花崗岩壁において破壊作業を行った結果、この花崗岩壁（被破壊物３）は、予測どおり、図１および図２に示す目的部分Ａが破壊（崩落）した。
【００２２】
なお、蓄積エネルギーＷ(J) と金属細線５から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄ(cm)との関係は、図５のグラフ図に示すようになる。
このように、本発明の実施の第一形態によれば、電気エネルギー供給回路６におけるコンデンサー８への蓄積エネルギー，コンデンサー容量，充電電圧に基づいて、金属細線５から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄを決定し、破壊用孔４、金属細線５の配置位置を設定するので、被破壊物３の目的部分Ａを経済的かつ十分に破壊することができる。
【００２３】
次に、図６および図７に基づいて、本発明の実施の第二形態を説明する。
本発明の実施の第二形態における破壊方法は、図６の平面図に示すように、鉛直自由面１５に沿って複数の破壊用孔４を形成し、これら各破壊用孔４に、図１で示したように破壊用物質１３を充填し、これら破壊用孔４に、電極２間を接続した金属細線５を深さ方向に沿って配置して、金属細線５を破壊用物質１３に浸漬させる。
【００２４】
そして図３に示すように、各電極２に、電気エネルギー供給回路６を接続し、これら各電気エネルギー供給回路６の各コンデンサー８に所定の電気容量を蓄積した後、各放電スイッチ１１を同時にオンする。
【００２５】
そうすると、各金属細線５に所定量の電気エネルギーが短時間で供給されてこれらが急激に溶融蒸発するとともに、各破壊用孔４内の破壊用物質１３が急激に気化して膨張し、その膨張力で被破壊物３が破壊される。
【００２６】
そして、本発明の実施の第二形態では、各破壊用孔４に金属細線５を設置する際、各破壊用孔４に挿入する金属細線５間の距離Ｘと、破壊可能領域限界（図の仮想線で示す）の距離Ｒｄとの関係が、（ｃ）式に対応する下記（５）式
Ｘ≦２Ｒｄ・・・（５）
を満足するよう設定する。
【００２７】
なお、破壊用孔４に金属細線５を設置する際、水平自由面１２から金属細線５先端部までの距離Ｚ(cm)と、金属細線５の基端部から水平自由面１２側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄ(cm)と、金属細線５の長さＬｐ(cm)との関係、被破壊物３の鉛直自由面１５から金属細線５までの距離Ｙと、金属細線５から横方向の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係は、上記実施の第一形態と同様であるので省略する。
【００２８】
上記実施の第一形態と同様の条件であれば、上記（５）式は、
Ｘ≦２Ｒｄ＝２・70＝140(cm)
であるから、例えばＸ＝130(cm) とする。
【００２９】
このようにして各要素を決定して、実施の第一形態と同様の対象物（被破壊物３）において破壊作業を行った結果、被破壊物３は、予測どおり図６および図７に示す斜線部分が破壊した。
【００３０】
この実施の第二形態によれば、各破壊用孔４に金属細線５を設置する際、各破壊用孔４に挿入する金属細線５間の距離Ｘと、各金属細線５から隣合う金属細線５側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係を、破壊時の衝撃力が重なるように設定するので、経済的かつ十分な破壊を行うことができる。
【００３１】
次に図８および図９に基づいて、本発明の実施の第三形態を説明する。
本発明の実施の第三形態に係る破壊方法は、水平自由面１２に破壊用孔４を、鉛直自由面１５に沿って複数個配置するとともに鉛直自由面１５から離間する側に複数列配置し、各破壊用孔４に、電極２間に接続した金属細線５を深さ方向に沿って配置して破壊用物質１３に浸漬させ、各電極２を介して各金属細線５に電気エネルギーを短時間でかつ同時に供給して各金属細線５を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質１３を気化させ、その際の膨張力で各金属細線５から所定の破壊可能領域Ｍｆ分だけ被破壊物３を破壊するものである。
【００３２】
そして、各列の破壊用孔４に挿入する金属細線５が鉛直自由面１５から離間する方向の距離Ｙｐと、各金属細線５から破壊可能領域Ｍｆ限界位置までの距離Ｒｄとの関係が、（ｄ）式に対応する下記（６）式
Ｙｐ≦２Ｒｄ・・・（６）
を満足するよう設定する。
【００３３】
なお、破壊用孔４に金属細線５を設置する際、水平自由面１２から金属細線５先端部までの距離Ｚ(cm)と、金属細線５の基端部から水平自由面１２側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄ(cm)と、金属細線５の長さＬｐ(cm)との関係、被破壊物３の鉛直自由面１５から金属細線５までの距離Ｙと、金属細線５から横方向の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係、各破壊用孔４に挿入する金属細線５間の鉛直自由面１５に沿う方向の距離Ｘと、各金属細線５から鉛直自由面１５に沿う方向に隣合う金属細線５の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係は、上記実施の第二形態と同様であるので省略する。
【００３４】
上記実施の第二形態と同様の条件であれば、上記（６）式は、
Ｙｐ≦２Ｒｄ＝２・70＝140(cm)
であるから、例えばＹｐ＝130(cm) とする。
【００３５】
このようにして各要素を決定して、実施の第二形態と同様の対象物（被破壊物３）において破壊作業を行った結果、被破壊物３は、予測どおり図８および図９に示す斜線部分が破壊した。
【００３６】
この実施の第三形態によれば、各列の破壊用孔４に挿入する金属細線５間が鉛直自由面１５から離間する方向の距離Ｙｐと、各金属細線５から破壊可能領域Ｍｆ限界位置までの距離Ｒｄとの関係を、破壊時の衝撃力が重なるように設定し、各金属細線５に電気エネルギーを短時間でかつ同時に供給するので、経済的かつ十分な破壊を行うことができる。
【００３７】
なお（２）式より、Ｙ≦Ｒｄ＝70(cm)であるから、上記実施の第一形態と同様に、Ｙ＝60(cm)とした。
次に、本発明の実施の第四形態を図１０および図１１に基づいて説明する。
【００３８】
本発明の実施の第四形態に係る破壊方法は、水平自由面１２に、破壊用物質１３を充填するための破壊用孔４を、鉛直自由面１５に沿って複数個配置するとともに鉛直自由面１５から離間する側に複数列配置し、各破壊用孔４に、電極２間に接続した金属細線５を深さ方向に沿って配置して破壊用物質１３に浸漬させ、同列に並ぶ金属細線５ごとに電気エネルギーを短時間でかつ経時的に供給して各金属細線５を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質１３を気化させ、その際の膨張力で各金属細線５から所定の破壊可能領域分だけ被破壊物３を破壊するものである。
【００３９】
そして、各列の破壊用孔４に挿入する金属細線５が鉛直自由面１５から離間する方向の距離Ｙｐと、各金属細線５から破壊可能領域限界位置までの距離Ｒｄとの関係を、（ｅ）式に対応する下記（７）式
Ｙｐ≦Ｒｄ・・・（７）
を満足させるよう設定している。
【００４０】
なお、破壊用孔４に金属細線５を設置する際、水平自由面１２から金属細線５先端部までの距離Ｚ(cm)と、金属細線５の基端部から水平自由面１２側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄ(cm)と、金属細線５の長さＬｐ(cm)との関係、被破壊物３の鉛直自由面１５から金属細線５までの距離Ｙと、金属細線５から横方向の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係、各破壊用孔４に挿入する金属細線５間の鉛直自由面１５に沿う方向の距離Ｘと、各金属細線５から鉛直自由面１５に沿う方向に隣合う金属細線５の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係は、上記実施の第二形態と同様であるので省略する。
【００４１】
上記実施の第二形態と同様の条件であれば、上記（７）式は、
Ｙｐ≦Ｒｄ＝70cm)
であるから、例えばＹｐ＝60(cm)とする。
【００４２】
このようにして各要素を決定して、実施の第二形態と同様の対象物（被破壊物３）において、同列に並ぶ金属細線５ごとに電気エネルギーを短時間で供給して順次破壊作業を行った結果、被破壊物３は、鉛直自由面１５側から順に予測どおり図１０および図１１に示す斜線部分が破壊した。
【００４３】
なお（２）式より、Ｙ≦Ｒｄ＝70(cm)であるから、上記実施の第一形態と同様に、Ｙ＝60(cm)とした。
この実施の第四形態によれば、各列の破壊用孔４に挿入する金属細線５間が鉛直自由面１５から離間する方向の距離Ｙｐと、各金属細線５から破壊可能領域Ｍｆ限界位置までの距離Ｒｄとの関係を、破壊時の衝撃力が重なるように設定し、各金属細線５に電気エネルギーを短時間でかつ同時に供給するので、経済的かつ十分な破壊を行うことができる。
【００４４】
なお、上記各実施の形態において、破壊用孔４に直接破壊用物質１３を充填したが、これに限定されるものではなく、破壊用孔４に装着する破壊容器に破壊用物質１３を充填し、電極２間を接続した金属細線５を破壊用孔４の深さ方向に沿って配置するよう破壊用物質１３に浸漬してもよい。
【００４５】
このように破壊用物質１３を破壊容器に充填することにより、破壊用孔４の方向が横向きや下向きであっても破壊用物質１３が破壊用孔４から零れ出してしまうことがなく、破壊作業の際の対応性を向上させることができる。
【００４６】
また、上記各実施の形態では、水平自由面１２に破壊用孔４を形成したがこれに限定されるものではなく、鉛直自由面１５に上記各実施の形態において形成した破壊用孔４を形成して破壊作業を行うこともできるのは勿論である。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、金属細線が溶融蒸発するとともに破壊用物質が膨張する際の破壊可能領域を設定して、被破壊物の破壊しようとする部分が破壊可能領域内に入るように自由面から破壊用孔の距離および金属細線の挿入深さを設定して破壊するので、経済的かつ確実に被破壊物を破壊することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一形態を示す破壊方法において破壊用孔に金属細線を挿入した状態の縦断面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく破壊装置の全体構成図である。
【図４】同じく破壊可能領域を示すモデル図である。
【図５】同じく蓄積エネルギーと破壊可能領域限界の関係を示すグラフ図である。
【図６】本発明の実施の第二形態を示す破壊方法において破壊用孔に金属細線を挿入した状態の平面図である。
【図７】同じく縦断面図である。
【図８】本発明の実施の第三形態を示す破壊方法において破壊用孔に金属細線を挿入した状態の平面図である。
【図９】同じく縦断面図である。
【図１０】本発明の実施の第四形態を示す破壊方法において破壊用孔に金属細線を挿入した状態の平面図である。
【図１１】同じく縦断面図である。
【符号の説明】
１破壊装置
２電極
３被破壊物
４破壊用孔
５金属細線
６電気エネルギー供給回路
７電源装置
８コンデンサー
１０充電制御回路
１１放電スイッチ
１２水平自由面
１３破壊用物質
１５鉛直自由面
Ｍｆ破壊可能領域
Ｒｄ衝撃力伝播距離
Ｌｐ金属細線長[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a destruction method for destroying an object to be destroyed such as a concrete structure or a rock using electric energy.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the destruction method of destroying a destructive object such as a concrete structure or a bedrock using electric energy is to connect a pair of electrodes connected via a thin metal wire to a capacitor, The mounting holes are drilled at predetermined intervals or at predetermined distances from the free surface, and a destructive substance such as water or oil is injected into these mounting holes, and electrodes are mounted in the mounting holes to store the electric energy accumulated in the capacitor. By supplying a discharge to a thin metal wire in a short time and rapidly evaporating and evaporating the thin metal wire, the destruction material is rapidly vaporized, and the material to be destroyed is destroyed or weakened by the expansion force at that time. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, since the interval between the mounting holes formed in the object to be destroyed is determined by experience, depending on the electric energy accumulated in the capacitor, that is, the magnitude of the charging voltage, the fracture surfaces (cracks) generated between the mounting holes may be different. If the connection holes are not connected, the breakage is insufficient, or the interval between the mounting holes is narrow compared to the magnitude of the charging voltage, the breakage is sufficiently performed, but there is a problem that it is uneconomical.
[0004]
Then, this invention aims at provision of the destruction device which can solve the said subject.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Means according to claim 1 for solving the problems in the present invention, one of the free surface of the debris with a free surface of the two different directions, filling the destruction substance to destroy the debris by the expansion For this purpose, a metal thin wire connected between the electrodes is disposed along the depth direction and immersed in the substance for destruction, and the metal is charged from the charged capacitor through the electrode. By supplying electrical energy to the thin wire in a short time and rapidly evaporating and evaporating the metal thin wire, the destructive material is vaporized, and the destructible object is destroyed from the metal thin wire by a predetermined destructible area by the expansion force at that time. When installing a fine metal wire in the breaking hole, the distance Z from one free surface to the tip of the fine metal wire and the limit of the destructible area on the free surface side from the base end of the fine metal wire Distance Rd and length of thin metal wire The relationship with p is set so as to satisfy the following formula (a) Z ≦ Rd + Lp (a), the distance Y from the other free surface of the object to be destroyed to the fine metal wire, and the limit from the fine metal wire to the destructible region limit The relationship with the distance Rd is set so as to satisfy the following formula (b) Y ≦ Rd (b), and the distance Rd from the metal thin wire to the breakable region limit in the formulas (a) and (b) Assuming that energy W (J) and energy / destructible region conversion coefficient k are set so as to satisfy the following formula (f) Rd ≦ (√W) / k (f), the electric energy W is the capacitance C ( F) When the charging voltage V (V) to the capacitor is set, the following formula (g) W = (C × V ² ) / 2 (g) is satisfied .
[0006]
The means of claim 2 is in one of the free surface of the debris with a free surface of the two different directions, while the destruction hole for filling the destruction substance to destroy the debris by the expansion Place a plurality of metal wires connected between the electrodes along the depth direction and immerse them in the destructive material in each of the breaker holes, and place each electrode from the charged capacitor. By supplying electric energy to each metal wire in a short time and rapidly evaporating and evaporating each metal wire, the destruction material is vaporized, and the expansion force at that time causes a predetermined breakable area from each metal wire. When destroying an object, when installing a fine metal wire in the hole for destruction, the distance Z from one free surface to the tip of the fine metal wire, and the free surface side from the base end of the fine metal wire The distance Rd to the destructible area limit of the metal and the metal Relationship between the length Lp of the lines, set to satisfy the following equation (a) Z ≦ Rd + Lp (a), the distance Y from the other free surface of the debris to the metal thin wire, breakable metal thin wires The relationship with the distance Rd to the region limit is set so as to satisfy the following (b) Y ≦ Rd (b), and the distance X between the fine metal wires to be inserted into each breaking hole and the adjacent metal from each fine metal wire The relationship with the distance Rd to the destructible area limit on the thin wire side is set so as to satisfy the following formula (c) X ≦ 2Rd (c), and can be broken from the metal thin wire in the above formulas (a) to (c) The distance Rd to the region limit is set so as to satisfy the following formula (f) Rd ≦ (√W) / k (f) where the electric energy W (J) and the energy / destructible region conversion coefficient k are Energy W is the capacitance C (F) of the capacitor, Assuming that the charging voltage is V (V), the following formula (g) W = (C × V ² ) / 2 (g) was set .
[0007]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a breaker hole for filling a destructive substance that breaks the destructible object by expansion into any one of the destructible objects having different two-direction free surfaces. A plurality of rows are arranged along the other free surface, and a plurality of rows are arranged on the side away from the other free surface, and the metal thin wires connected between the electrodes are arranged along the depth direction in each breaking hole for destruction. The material for destruction is vaporized by immersing the material in a working material, supplying electric energy from a charged capacitor to each fine metal wire through each electrode in a short time and simultaneously, and rapidly melting and evaporating each fine metal wire. When the thin metal wire is installed in the hole for breaking, the material from one free surface to the tip of the thin metal wire is destroyed. Distance Z and the base end of thin metal wire The relationship between the distance Rd to the destructible region limit on one free surface side and the length Lp of the thin metal wire is set so as to satisfy the following formula (a) Z ≦ Rd + Lp (a), The relationship between the distance Y from the free surface to the fine metal wire and the distance Rd from the fine metal wire to the destructible region limit satisfies the following formula (b) Y ≦ Rd (b) The relationship between the distance X between the fine metal wires inserted into the wire and the distance Rd from each fine metal wire to the limit of the destructible region on the adjacent fine metal wire side is set to satisfy the following formula (c) X ≦ 2Rd (c) The relationship between the distance Yp in the direction in which the fine metal wires inserted into the fracture holes in each row are separated from the other free surface and the distance Rd from each fine metal wire to the destructible region limit position is as follows (d) configure satisfying formula Yp ≦ 2Rd (d), from the formula (a) ( ) If the distance Rd from the fine metal wire to the destructible region limit in equation (1) is the electric energy W (J) and the energy / destructible region conversion coefficient k, the following equation (f) Rd ≦ (√W) / k (f) The electric energy W is set to satisfy the following equation (g) W = (C × V ² ) / 2 (g) , where the electric energy W is the capacitor capacitance C (F) and the charging voltage V (V) to the capacitor.
Was set to satisfy .
[0008]
In addition, the breaker hole for filling the destructive substance that destroys the destructible object by expansion on the free surface of any one of the means according to claim 4 and the destructible object having two free surfaces in different directions, A plurality of rows are arranged along the free surface of the metal and a plurality of rows are arranged on the side away from the other free surface, and a metal thin wire connected between the electrodes is arranged along the depth direction in each breaking hole for breaking. A substance for destruction is obtained by dipping in a substance, supplying electric energy from a charged capacitor to the thin metal wires arranged in the same row through the electrodes in a short time and over time to rapidly melt and evaporate each thin metal wire. vaporized, I der which destroys expansion force predetermined breakable from each thin metal wire in the region amount corresponding object debris at that time, when installing the metal thin wire to fracture hole, a metal from one of the free surface The distance Z to the tip of the fine wire and the fine metal Is set so that the relationship between the distance Rd from the base end portion to the destructible region limit on one free surface side and the length Lp of the thin metal wire satisfies the following formula (a) Z ≦ Rd + Lp (a), The relationship between the distance Y from the other free surface of the to-be-destructed object to the fine metal wire and the distance Rd from the fine metal wire to the destructible region limit is set so as to satisfy the following formula (b) Y ≦ Rd (b) The relationship between the distance X between the fine metal wires inserted into each breaking hole and the distance Rd from each fine metal wire to the limit of the destructible region on the adjacent fine metal wire is expressed by the following formula (c) X ≦ 2Rd (c) The relationship between the distance Yp in the direction in which the fine metal wires inserted into the fracture holes in each row are separated from the other free surface and the distance Rd from each fine metal wire to the destructible region limit position is It was set to satisfy the following equation (d) Yp ≦ 2Rd (d), of each column implosion A distance Yp away from the other free face between the metal thin wires to be inserted into use holes, the relationship between the distance Rd to break area limit position from the thin metal wires, the following equation (e) Yp ≦ Rd (e) The distance Rd from the thin metal wire to the destructible region limit in the equations (a) to (c) and (e) is set as electric energy W (J), energy / destructible region conversion coefficient k. Then, the following equation (f) Rd ≦ (√W) / k (f) is set so that the electric energy W is the capacitance C (F) of the capacitor and the charging voltage V (V) to the capacitor. The following (g) expression W = (C × V ² ) / 2 (g) was set .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the destruction method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of a destruction apparatus for carrying out the destruction method according to the first embodiment of the present invention will be described.
[0010]
As shown in FIG. 3, the breaking device 1 includes metal wires 5 (e.g., Cu formed along the depth direction of the breaking hole 4 formed in the object to be broken 3, with the tip portions of the electrodes 2 provided in pairs. And an electric energy supply circuit 6 for supplying electric energy sufficient to melt and evaporate the fine metal wire 5 through the electrode 2, and the electric energy supply circuit 6 is A power supply device (DC power supply is used) 7 connected to the terminal 2a of each electrode 2 is connected in series between the power supply device 7 and one terminal 2a, and between the power supply device 7 and both terminals 2a. A charge control circuit 10 for controlling the capacitor 8 connected in parallel to store a predetermined amount of electric capacity, and a discharge switch 11 connected between the charge control circuit 10 and one terminal 2a. It is configured.
[0011]
Next, description of the destructible region Mf when using the destructive device 1 will be made based on the model diagram of FIG. In the figure, the range indicated by the phantom line is the destructible region Mf, and the arrow indicates the propagation direction of the impact force. This destructible region (volume) Mf is expressed by the following equation.
[0012]
Mf = π · Rd ² · (4/3 · Rd + Lp)
Here, Rd: impact force propagation distance, Lp: metal wire 5 length.
Next, a method for destroying an object to be destroyed 3 such as a concrete structure using the destruction apparatus 1 having the above configuration will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
[0013]
For example, in FIG. 1, a breaking hole 4 is formed in the vertical direction on the horizontal free surface (one free surface) 12 of the destruction object 3, and the destruction object 3 is destroyed by expansion in the destruction hole 4. A destruction substance (for example, a jelly-like substance is used) 13 is filled, and the fine metal wires 5 connected between the electrodes 2 are arranged along the depth direction in the destruction holes 4 to destroy the fine metal wires 5. It is immersed in the substance 13 for use.
[0014]
Then, after the electric energy supply circuit 6 is connected to the electrode 2 and a predetermined electric capacity is accumulated in the capacitor 8, the discharge switch 11 is turned on.
Then, a predetermined amount of electric energy is supplied to the metal thin wire 5 in a short time, and this rapidly melts and evaporates, and the destructive substance 13 rapidly vaporizes and expands, and the destruction target 3 is destroyed by the expansion force. The
[0015]
The range shown by the phantom lines in FIGS. 1 and 2 is the destructible region Mf described with reference to the model diagram, and when the fine metal wires 5 are installed in the destructive holes 4 in the destructive method, the fine metal wires are drawn from the horizontal free surface 12. 5 Distance Z (cm) to the tip, distance Rd (cm) from the base end of the fine metal wire 5 to the limit of the breakable region (upward) on the horizontal free surface 12 side, and the length of the fine metal wire 5 The relationship between Lp (cm) and the following equation (1) corresponding to equation (a) Z ≦ Rd + Lp (1)
Set to satisfy.
[0016]
Moreover, the relationship between the distance Y from the vertical free surface (the other free surface) 15 of the to-be-destructed object 3 to the metal fine wire 5 and the shortest distance Rd from the metal thin wire 5 to the limit of the lateral destructible region Mf is ( b) The following equation (2) corresponding to the equation Y ≦ Rd (2)
Set to satisfy. Thereby, the target part A which gave the oblique line can be destroyed.
[0017]
By the way, the value of Rd in the above equations (1) and (2) is determined by the energy W (J) stored in the capacitor 8, the capacitor capacity C (F), and the charging voltage (V). The following formula (3) corresponding to the formula (g) and the following formula (4) corresponding to the formula (f) are obtained.
[0018]
W = (C × V ² ) / 2 ... (3)
Rd ≦ (√W) / k (4)
In equation (4), k is an energy / destructible region conversion coefficient, and k = 1.5.
[0019]
Here, when the capacitor capacity C = 100 (μF) and the charging voltage = 15000 (V) are substituted into the above equation (3),
W = (C × V ² ) / 2 = 11,250 (J)
It becomes. Substituting this into equation (4) above,
Rd ≦ (√W) /k≦70.7 (cm)
Therefore, Rd = 70 (cm).
[0020]
If these are substituted into the above equation (1) with Lp = 10 (cm),
Z ≦ Rd + Lp = 70 + 10 = 80 (cm)
Therefore, Z = 70 (cm).
[0021]
Further, from the formula (2), Y ≦ Rd = 70 (cm), so Y = 60 (cm).
Based on the above conditions, as a result of fracture work on a granite wall with a uniaxial compressive strength of 1,500 kg / cm ² , this granite wall (destructed object 3) is, as expected, the target portion A shown in FIGS. Destroyed (collapsed).
[0022]
The relationship between the stored energy W (J) and the distance Rd (cm) from the thin metal wire 5 to the limit of the breakable region is as shown in the graph of FIG.
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the distance Rd from the thin metal wire 5 to the breakable region limit based on the energy stored in the capacitor 8 in the electric energy supply circuit 6, the capacitor capacity, and the charging voltage. Is determined, and the arrangement positions of the destruction holes 4 and the fine metal wires 5 are set, so that the target portion A of the destruction target 3 can be destroyed economically and sufficiently.
[0023]
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 6 and FIG.
As shown in the plan view of FIG. 6, the breaking method in the second embodiment of the present invention forms a plurality of breaking holes 4 along the vertical free surface 15. As shown in FIG. 2, the destruction material 13 is filled, and the fine metal wires 5 connected between the electrodes 2 are arranged along the depth direction in the destruction holes 4 so that the fine metal wires 5 are immersed in the destruction material 13. Let
[0024]
Then, as shown in FIG. 3, an electrical energy supply circuit 6 is connected to each electrode 2, and a predetermined electric capacity is accumulated in each capacitor 8 of each electrical energy supply circuit 6, and then each discharge switch 11 is turned on simultaneously. To do.
[0025]
Then, a predetermined amount of electric energy is supplied to each metal wire 5 in a short time, and these rapidly melt and evaporate, and the breaking substance 13 in each breaking hole 4 rapidly vaporizes and expands. The to-be-destructed object 3 is destroyed by force.
[0026]
And in 2nd Embodiment of this invention, when installing the metal fine wire 5 in each hole 4 for destruction, the distance X between the metal wires 5 inserted in each hole 4 for destruction, and a destructible area | region limit (in the figure) The relationship between the distance Rd (indicated by a virtual line) and the distance Rd corresponds to the following expression (c): (5) Expression X ≦ 2Rd (5)
Set to satisfy.
[0027]
When the fine metal wire 5 is installed in the breaking hole 4, the distance Z (cm) from the horizontal free surface 12 to the tip of the fine metal wire 5, and the horizontal free surface 12 side can be broken from the base end of the fine metal wire 5. The relationship between the distance Rd (cm) to the region limit and the length Lp (cm) of the fine metal wire 5, the distance Y from the vertical free surface 15 of the destruction target 3 to the fine metal wire 5, and the lateral direction from the fine metal wire 5 Since the relationship with the distance Rd to the destructible region limit is the same as in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
[0028]
If the conditions are the same as in the first embodiment, the equation (5) is
X ≦ 2Rd = 2 ・ 70 = 140 (cm)
Therefore, for example, X = 130 (cm).
[0029]
As a result of determining each element in this way and performing a destructive operation on the same object (destructed object 3) as in the first embodiment, the destructed object 3 is shown in FIGS. 6 and 7 as expected. The shaded area was destroyed.
[0030]
According to the second embodiment, when the metal thin wires 5 are installed in the respective breaking holes 4, the distance X between the metal thin wires 5 to be inserted into the respective breaking holes 4 and the metal thin wires adjacent to each metal thin wire 5. Since the relationship with the distance Rd to the destructible area limit on the 5th side is set so that the impact force at the time of destruction overlaps, economical and sufficient destruction can be performed.
[0031]
Next, a third embodiment of the present invention will be described based on FIG. 8 and FIG.
In the breaking method according to the third embodiment of the present invention, a plurality of breaking holes 4 are arranged on the horizontal free surface 12 along the vertical free surface 15 and a plurality of rows are arranged on the side away from the vertical free surface 15. The fine metal wires 5 connected between the electrodes 2 are arranged along the depth direction in each breaking hole 4 so as to be immersed in the destructive material 13, and the electric energy is shortened to the fine metal wires 5 through the respective electrodes 2. By supplying simultaneously and in time, the metal thin wires 5 are rapidly melted and evaporated to vaporize the destructive substance 13, and the destructible object 3 from the metal thin wires 5 by a predetermined destructible region Mf by the expansion force at that time. Is to destroy.
[0032]
The relationship between the distance Yp in the direction in which the fine metal wires 5 inserted into the fracture holes 4 in each row are separated from the vertical free surface 15 and the distance Rd from each fine metal wire 5 to the destructible region Mf limit position is ( d) The following formula (6) corresponding to the formula Yp ≦ 2Rd (6)
Set to satisfy.
[0033]
When the fine metal wire 5 is installed in the breaking hole 4, the distance Z (cm) from the horizontal free surface 12 to the tip of the fine metal wire 5, and the horizontal free surface 12 side can be broken from the base end of the fine metal wire 5. The relationship between the distance Rd (cm) to the region limit and the length Lp (cm) of the fine metal wire 5, the distance Y from the vertical free surface 15 of the destruction target 3 to the fine metal wire 5, and the lateral direction from the fine metal wire 5 And the distance X in the direction along the vertical free surface 15 between the fine metal wires 5 to be inserted into the respective fracture holes 4 and the direction along the vertical free surface 15 from each fine metal wire 5. The relationship between the metal thin wire 5 adjacent to the distance Rd to the limit of the destructible region is the same as in the second embodiment and is omitted.
[0034]
If the conditions are the same as in the second embodiment, the equation (6) is
Yp ≦ 2Rd = 2 · 70 = 140 (cm)
Therefore, for example, Yp = 130 (cm).
[0035]
As a result of determining each element in this way and performing a destructive operation on the same object (destructed object 3) as in the second embodiment, the destructed object 3 is shown in FIGS. 8 and 9 as expected. The shaded area was destroyed.
[0036]
According to the third embodiment, the distance Yp in the direction in which the metal wires 5 inserted into the fracture holes 4 in each row are separated from the vertical free surface 15 and the metal wires 5 to the destructible region Mf limit position. The distance Rd is set so that the impact force at the time of destruction overlaps, and the electric energy is supplied to each metal thin wire 5 in a short time and simultaneously, so that economical and sufficient destruction can be performed.
[0037]
Since Y ≦ Rd = 70 (cm) from equation (2), Y = 60 (cm) was set as in the first embodiment.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0038]
In the breaking method according to the fourth embodiment of the present invention, the horizontal free surface 12 is provided with a plurality of breaking holes 4 for filling the breaking material 13 along the vertical free surface 15 and the vertical free surface. A plurality of rows are arranged on the side away from 15, and the fine metal wires 5 connected between the electrodes 2 are arranged along the depth direction in each breaking hole 4 so as to be immersed in the breaking material 13, and the fine metal wires arranged in the same row By supplying electric energy every 5 in a short time and over time, each thin metal wire 5 is rapidly melted and evaporated to vaporize the destructive substance 13, and the predetermined breaking force is generated from each thin metal wire 5 by the expansion force at that time. The to-be-destructed object 3 is destroyed by the possible area.
[0039]
The relationship between the distance Yp in the direction in which the fine metal wires 5 inserted into the fracture holes 4 in each row are separated from the vertical free surface 15 and the distance Rd from each fine metal wire 5 to the destructible region limit position is expressed as (e ) Corresponding to the following formula (7): Yp ≦ Rd (7)
Is set to satisfy.
[0040]
When the fine metal wire 5 is installed in the breaking hole 4, the distance Z (cm) from the horizontal free surface 12 to the tip of the fine metal wire 5, and the horizontal free surface 12 side can be broken from the base end of the fine metal wire 5. The relationship between the distance Rd (cm) to the region limit and the length Lp (cm) of the fine metal wire 5, the distance Y from the vertical free surface 15 of the destruction target 3 to the fine metal wire 5, and the lateral direction from the fine metal wire 5 And the distance X in the direction along the vertical free surface 15 between the fine metal wires 5 to be inserted into the respective fracture holes 4 and the direction along the vertical free surface 15 from each fine metal wire 5. The relationship between the metal thin wire 5 adjacent to the distance Rd to the limit of the destructible region is the same as in the second embodiment and is omitted.
[0041]
If the conditions are the same as in the second embodiment, the equation (7) is
Yp ≦ Rd = 70cm)
Therefore, for example, Yp = 60 (cm).
[0042]
In this way, each element is determined, and in the same object (destructed object 3) as in the second embodiment, electric energy is supplied in a short time to each of the fine metal wires 5 arranged in the same row, and the destruction work is sequentially performed. As a result, as shown in FIG. 10 and FIG. 11, the hatched portion of the to-be-destructed object 3 was destroyed in order from the vertical free surface 15 side.
[0043]
Since Y ≦ Rd = 70 (cm) from equation (2), Y = 60 (cm) was set as in the first embodiment.
According to the fourth embodiment, the distance Yp in the direction in which the thin metal wires 5 inserted into the breaking holes 4 in each row are separated from the vertical free surface 15 and the thin metal wires 5 to the destructible region Mf limit position. The distance Rd is set so that the impact force at the time of destruction overlaps, and the electric energy is supplied to each metal thin wire 5 in a short time and simultaneously, so that economical and sufficient destruction can be performed.
[0044]
In each of the above embodiments, the breaking substance 13 is directly filled in the breaking hole 4. However, the present invention is not limited to this, and the breaking substance 13 is filled in the breaking container to be installed in the breaking hole 4. The fine metal wires 5 connected between the electrodes 2 may be immersed in the breaking substance 13 so as to be arranged along the depth direction of the breaking holes 4.
[0045]
By filling the destruction material 13 in the destruction container in this way, the destruction material 13 does not spill out of the destruction hole 4 even if the direction of the destruction hole 4 is horizontal or downward, and the destruction work is performed. In this case, it is possible to improve the correspondence.
[0046]
In each of the above embodiments, the breaking hole 4 is formed in the horizontal free surface 12. However, the present invention is not limited to this, and the breaking hole 4 formed in each of the above embodiments is formed in the vertical free surface 15. Of course, the destructive work can be performed.
[0047]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention sets the destructible region when the metal thin wire melts and evaporates and the destructive substance expands, and the part to be destructed is within the destructible region. Since the destruction is performed by setting the distance of the breaking hole from the free surface and the insertion depth of the fine metal wire so as to enter, the object to be destroyed can be destroyed economically and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state in which a fine metal wire is inserted into a breaking hole in the breaking method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the same.
FIG. 3 is an overall configuration diagram of the destruction apparatus.
FIG. 4 is a model diagram showing a breakable region.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the stored energy and the breakable region limit.
FIG. 6 is a plan view showing a state in which a fine metal wire is inserted into the breaking hole in the breaking method showing the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view similarly.
FIG. 8 is a plan view showing a state in which a fine metal wire is inserted into the breaking hole in the breaking method showing the third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view similarly.
FIG. 10 is a plan view showing a state in which a fine metal wire is inserted into the breaking hole in the breaking method according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view similarly.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Destructor 2 Electrode 3 Destroyed object 4 Destruction hole 5 Metal thin wire 6 Electric energy supply circuit 7 Power supply device 8 Capacitor 10 Charge control circuit 11 Discharge switch 12 Horizontal free surface 13 Destructive substance 15 Vertical free surface Mf Destructible region Rd Impact force propagation distance Lp Metal wire length

Claims

異なる二方向の自由面を有する被破壊物の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を破壊する破壊用物質を充填するための破壊用孔を形成し、この破壊用孔に、電極間を接続した金属細線を深さ方向に沿って配置して破壊用物質に浸漬させ、充電されたコンデンサーから電極を介して金属細線に電気エネルギーを短時間で供給して金属細線を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で金属細線から所定の破壊可能領域分だけ被破壊物を破壊する破壊方法であって、
破壊用孔に金属細線を設置する際に、一方の自由面から金属細線先端部までの距離Ｚと、金属細線の基端部から一方の自由面側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄと、金属細線の長さＬｐとの関係が、下記（ａ）式
Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ（ａ）
を満足するよう設定し、被破壊物の他方の自由面から金属細線までの距離Ｙと、金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｂ）式
Ｙ≦Ｒｄ（ｂ）
を満足するよう設定し、前記（ａ）式および（ｂ）式における金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄは、電気エネルギーＷ（Ｊ）、エネルギー・破壊可能領域変換係数ｋとすると、下記（ｆ）式
Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ（ｆ）
を満足するよう設定し、電気エネルギーＷは、コンデンサーの容量Ｃ（Ｆ）、コンデンサーへの充電電圧Ｖ（Ｖ）とすると、下記（ｇ）式
Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２（ｇ）
を満足するよう設定したことを特徴とする破壊方法。A breaking hole for filling a destructive substance that destroys the destructible object by expansion is formed in any one of the destructible objects having different free surfaces in two directions, and an electrode is formed in the destructive hole. The thin metal wires connected to each other are arranged along the depth direction and immersed in a destructive substance. Electrical energy is supplied from the charged capacitor to the fine metal wires through the electrodes in a short time to rapidly melt the fine metal wires. It is a destruction method that vaporizes the destructive substance by evaporating and destroys the destructible object from the metal thin wire by a predetermined destructible area by the expansion force,
When installing the fine metal wire in the breaking hole, the distance Z from one free surface to the tip of the fine metal wire, the distance Rd from the base end of the fine metal wire to the breakable region limit on the one free surface side, The relationship with the length Lp of the fine metal wire is expressed by the following formula (a): Z ≦ Rd + Lp (a)
The relationship between the distance Y from the other free surface of the object to be destroyed to the fine metal wire and the distance Rd from the fine metal wire to the destructible region limit is expressed by the following equation (b): Y ≦ Rd (b )
If the distance Rd from the fine metal wire to the destructible region limit in the equations (a) and (b) is defined as the electric energy W (J) and the energy / destructible region conversion coefficient k, (F) Formula
Rd ≦ (√W) / k (f)
Assuming that the electric energy W is the capacitor capacitance C (F) and the charging voltage V (V) to the capacitor, the following equation (g)
W = (C × V ² ) / 2 (g)
The destruction method characterized by setting to satisfy .

異なる二方向の自由面を有する被破壊物の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を破壊する破壊用物質を充填するための破壊用孔を他方の自由面に沿って複数個配置し、これら各破壊用孔に、電極間に接続した金属細線を深さ方向に沿って配置して破壊用物質に浸漬させ、充電されたコンデンサーから各電極を介して各金属細線に電気エネルギーを短時間で供給して各金属細線を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で各金属細線から所定の破壊可能領域分だけ被破壊物を破壊する破壊方法であって、
破壊用孔に金属細線を設置する際に、一方の自由面から各金属細線先端部までの距離Ｚと、各金属細線の基端部から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄと、各金属細線の長さＬｐとの関係が、下記（ａ）式
Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ（ａ）
を満足するよう設定し、被破壊物の他方の自由面から各金属細線までの距離Ｙと、各金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｂ）式
Ｙ≦Ｒｄ（ｂ）
を満足するよう設定し、各破壊用孔に挿入する金属細線間の距離Ｘと、各金属細線から隣合う金属細線側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｃ）式
Ｘ≦２Ｒｄ（ｃ）
を満足するよう設定し、前記（ａ）式から（ｃ）式における金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄは、電気エネルギーＷ（Ｊ）、エネルギー・破壊可能領域変換係数ｋとすると、下記（ｆ）式
Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ（ｆ）
を満足するよう設定し、電気エネルギーＷは、コンデンサーの容量Ｃ（Ｆ）、コンデンサーへの充電電圧Ｖ（Ｖ）とすると、下記（ｇ）式
Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２（ｇ）
を満足するよう設定したことを特徴とする破壊方法。Arrangement of a plurality of fracture holes along the other free surface to fill one of the free surfaces of the two different free surfaces with a destructive material that destroys the material by expansion. In each of the breaking holes, a fine metal wire connected between the electrodes is disposed along the depth direction so as to be immersed in the destructive substance, and electric energy is supplied from the charged capacitor to each fine metal wire via each electrode. It is a destructive method that destroys the destructible object from each metal thin wire by a predetermined destructible area with the expansion force at that time by vaporizing the destruction material by supplying it in a short time and evaporating and evaporating each metal fine wire rapidly There,
When installing the fine metal wires in the hole for breaking, the distance Z from one free surface to the tip of each fine metal wire, the distance Rd from the base end of each fine metal wire to the breakable region limit, The relationship with the length Lp is the following formula (a) Z ≦ Rd + Lp (a)
The relationship between the distance Y from the other free surface of the object to be destroyed to each fine metal wire and the distance Rd from each fine metal wire to the destructible region limit is expressed by the following formula (b): Y ≦ Rd (B)
The relationship between the distance X between the fine metal wires inserted into each breaking hole and the distance Rd from each fine metal wire to the limit of the breakable region on the side of the adjacent fine metal wire is expressed by the following equation (c): X ≦ 2Rd (c)
If the distance Rd from the fine metal wire to the destructible region limit in the equations (a) to (c) is defined as the electric energy W (J) and the energy / destructible region conversion coefficient k, (F) Formula
Rd ≦ (√W) / k (f)
Assuming that the electric energy W is the capacitor capacitance C (F) and the charging voltage V (V) to the capacitor, the following equation (g)
W = (C × V ² ) / 2 (g)
The destruction method characterized by setting to satisfy .

異なる二方向の自由面を有する被破壊物の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を破壊する破壊用物質を充填するための破壊用孔を、他方の自由面に沿って複数個配置するとともに他方の自由面から離間する側に複数列配置し、各破壊用孔に、電極間に接続した金属細線を深さ方向に沿って配置して破壊用物質に浸漬させ、充電されたコンデンサーから各電極を介して各金属細線に電気エネルギーを短時間でかつ同時に供給して各金属細線を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で各金属細線から所定の破壊可能領域分だけ被破壊物を破壊する破壊方法であって、
破壊用孔に金属細線を設置する際に、一方の自由面から各金属細線先端部までの距離Ｚと、各金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄと、各金属細線の長さＬｐとの関係が、下記（ａ）式
Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ（ａ）
を満足するよう設定し、
被破壊物の他方の自由面から各金属細線までの距離Ｙと、各金属細線の基端部から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｂ）式
Ｙ≦Ｒｄ（ｂ）
を満足するよう設定し、
他方の自由面に沿った各破壊用孔に挿入する金属細線間の距離Ｘと、各金属細線から隣合う金属細線側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｃ）式
Ｘ≦２Ｒｄ（ｃ）
を満足するよう設定し、各列の破壊用孔に挿入する金属細線間が他方の自由面から離間する方向の距離Ｙｐと、各金属細線から破壊可能領域限界位置までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｄ）式
Ｙｐ≦２Ｒｄ（ｄ）
を満足するよう設定し、
前記（ａ）式から（ｄ）式における金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄは、電気エネルギーＷ（Ｊ）、エネルギー・破壊可能領域変換係数ｋとすると、下記（ｆ）式
Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ（ｆ）
を満足するよう設定し、電気エネルギーＷは、コンデンサーの容量Ｃ（Ｆ）、コンデンサーへの充電電圧Ｖ（Ｖ）とすると、下記（ｇ）式
Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２（ｇ）
を満足するよう設定したことを特徴とする破壊方法。A plurality of fracture holes are formed along one of the free surfaces of the fractured surface having different two directions along the other free surface. A plurality of rows are arranged on the side away from the other free surface, and the metal fine wires connected between the electrodes are arranged along the depth direction in each breaking hole so as to be immersed in the breaking material and charged. By supplying electric energy from the capacitor to each thin metal wire through each electrode in a short time and simultaneously, each thin metal wire is rapidly melted and evaporated to vaporize the destructive substance. A destruction method that destroys a destructible object for a predetermined destructible area,
When installing the fine metal wires in the breaking hole, the distance Z from one free surface to the tip of each fine metal wire, the distance Rd from each fine metal wire to the breakable region limit, the length Lp of each fine metal wire, Of the following formula (a) Z ≦ Rd + Lp (a)
Set to satisfy
The relationship between the distance Y from the other free surface of the to-be-destructed object to each fine metal wire and the distance Rd from the base end of each fine metal wire to the destructible region limit is expressed by the following formula (b): Y ≦ Rd (b)
Set to satisfy
The relationship between the distance X between the fine metal wires inserted into the respective fracture holes along the other free surface and the distance Rd from the fine metal wires to the limit of the breakable region on the adjacent fine metal wire side is expressed by the following equation (c): X ≦ 2Rd (c)
The relationship between the distance Yp in the direction in which the fine metal wires inserted into the fracture holes in each row are separated from the other free surface and the distance Rd from each fine metal wire to the destructible region limit position is The following (d) formula Yp ≦ 2Rd (d)
Set to satisfy
When the distance Rd from the fine metal wire to the destructible region limit in the equations (a) to (d) is the electric energy W (J) and the energy / destructible region conversion coefficient k, the following equation (f)
Rd ≦ (√W) / k (f)
Assuming that the electric energy W is the capacitor capacitance C (F) and the charging voltage V (V) to the capacitor, the following equation (g)
W = (C × V ² ) / 2 (g)
The destruction method characterized by setting to satisfy .

異なる二方向の自由面を有する被破壊物の何れか一方の自由面に、膨張によって被破壊物を破壊する破壊用物質を充填するための破壊用孔を、他方の自由面に沿って複数個配置するとともに他方の自由面から離間する側に複数列配置し、各破壊用孔に、電極間に接続した金属細線を深さ方向に沿って配置して破壊用物質に浸漬させ、充電されたコンデンサーから電極を介して、同列に並ぶ金属細線ごとに電気エネルギーを短時間でかつ経時的に供給して各金属細線を急激に溶融蒸発させることにより破壊用物質を気化させ、その際の膨張力で各金属細線から所定の破壊可能領域分だけ被破壊物を破壊する破壊方法であって、
破壊用孔に金属細線を設置する際に、一方の自由面から各金属細線先端部までの距離Ｚと、各金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄと、各金属細線の長さＬｐとの関係が、下記（ａ）式
Ｚ≦Ｒｄ＋Ｌｐ（ａ）
を満足するよう設定し、被破壊物の他方の自由面から各金属細線までの距離Ｙと、各金属細線の基端部から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｂ）式
Ｙ≦Ｒｄ（ｂ）
を満足するよう設定し、
各破壊用孔に挿入する金属細線間が他方の自由面から離間する方向の距離Ｘと、各金属細線から隣合う金属細線側の破壊可能領域限界までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｃ）式
Ｘ≦２Ｒｄ（ｃ）
を満足するよう設定し、
各列の破壊用孔に挿入する金属細線間の他方の自由面から離間する距離Ｙｐと、各金属細線から破壊可能領域限界位置までの距離Ｒｄとの関係が、下記（ｅ）式
Ｙｐ≦Ｒｄ（ｅ）
を満足させるよう設定し、
前記（ａ）式から（ｃ）式、（ｅ）式における金属細線から破壊可能領域限界までの距離Ｒｄは、電気エネルギーＷ（Ｊ）、エネルギー・破壊可能領域変換係数ｋとすると、下記（ｆ）式
Ｒｄ≦（√Ｗ）／ｋ（ｆ）
を満足するよう設定し、電気エネルギーＷは、コンデンサーの容量Ｃ（Ｆ）、コンデンサーへの充電電圧Ｖ（Ｖ）とすると、下記（ｇ）式
Ｗ＝（Ｃ×Ｖ ^２）／２（ｇ）
を満足するよう設定したことを特徴とする破壊方法。A plurality of fracture holes are formed along one of the free surfaces of the fractured surface having different two directions along the other free surface. A plurality of rows are arranged on the side away from the other free surface, and the metal fine wires connected between the electrodes are arranged along the depth direction in each breaking hole so as to be immersed in the breaking material and charged. The electric energy is supplied to the fine metal wires arranged in the same row from the capacitor through the electrodes in a short time and over time, and each fine metal wire is rapidly melted and evaporated to vaporize the destructive substance. In the destruction method of destroying the object to be destroyed by a predetermined destructible area from each metal thin wire,
When installing the fine metal wires in the breaking hole, the distance Z from one free surface to the tip of each fine metal wire, the distance Rd from each fine metal wire to the breakable region limit, the length Lp of each fine metal wire, Of the following formula (a) Z ≦ Rd + Lp (a)
The relationship between the distance Y from the other free surface of the object to be destroyed to each fine metal wire and the distance Rd from the base end of each fine metal wire to the destructible region limit is as follows (b) Formula Y ≦ Rd (b)
Set to satisfy
The relationship between the distance X in the direction in which the fine metal wires inserted into the fracture holes are separated from the other free surface and the distance Rd from the fine metal wires to the limit of the breakable region on the adjacent fine metal wire side is as follows (c ) Formula X ≦ 2Rd (c)
Set to satisfy
The relationship between the distance Yp from the other free surface between the fine metal wires inserted into the fracture holes in each row and the distance Rd from each fine metal wire to the breakable region limit position is expressed by the following equation (e): Yp ≦ Rd (E)
Set to satisfy
The distance Rd from the fine metal wire to the destructible region limit in the equations (a) to (c) and (e) is defined as the following (f) when the electric energy W (J) and the energy / destructible region conversion coefficient k are used. )formula
Rd ≦ (√W) / k (f)
Assuming that the electric energy W is the capacitor capacitance C (F) and the charging voltage V (V) to the capacitor, the following equation (g)
W = (C × V ² ) / 2 (g)
The destruction method characterized by setting to satisfy .

破壊用孔に破壊用物質を充填する代わりに破壊容器に破壊用物質を充填し、破壊容器を破壊用孔に挿入するとともに電極間を接続した金属細線を破壊用物質に浸漬することを特徴とする請求項１〜請求項４記載の破壊方法。 Instead of filling the destruction hole with the destruction substance, the destruction container is filled with the destruction substance, the destruction container is inserted into the destruction hole, and the metal wire connecting the electrodes is immersed in the destruction substance. The destruction method according to claim 1 to claim 4.