静的岩盤破砕方法と水圧破砕原理
静的岩盤破砕方法と水圧破砕原理
静的岩盤破砕は、振動制限、近隣の建物、騒音規制、または安全要件によって従来の爆破工法が制限される場合に使用されます。基礎掘削、コンクリート除去、岩盤切断、鉱山準備、都市解体プロジェクトなどで一般的に用いられています。
従来の静的工法の一つに、膨張性解体剤を用いる方法がある。これらの材料は一般的に、酸化カルシウムやケイ酸塩などの鉱物化合物に基づいている。水を加えると、混合物は水和反応を起こす。あらかじめ開けられた穴の中で材料が硬化・膨張すると、周囲の岩盤やコンクリートに圧力がかかる。圧力が材料の引張強度を超えると、亀裂が生じ、徐々に広がっていく。
この工法には入念な準備が必要です。材料は乾燥した場所に保管し、必要な時のみ混合してください。混合後は、推奨作業時間内に清潔なボーリング孔に充填してください。孔の向きも重要です。垂直孔は直接充填できますが、水平孔や傾斜孔はより硬めの混合材と適切なシーリングが必要になる場合があります。ボーリング孔内に水がある場合は保護対策が必要となり、孔壁が乾燥しすぎている場合は、水和を促すために軽く湿らせる必要があるかもしれません。
温度も反応に影響を与える。寒冷地では、温水や断熱対策がひび割れの発生を促進する可能性がある。原著論文では、ひび割れは数時間かけて発生する可能性があり、そのタイミングは温度、材料の状態、掘削孔の設計、岩石やコンクリートの特性によって異なると指摘している。
油圧式岩盤破砕機は、異なる原理を採用しています。油圧動力ユニットが、掘削孔に挿入された破砕工具に高圧オイルを供給します。内部の油圧シリンダーが破砕要素を外側に押し出し、岩盤内部から力を加えます。岩石やコンクリートは一般的に圧縮力よりも引張力に対してはるかに弱いため、内部からの破砕力によって、計画された方向に沿って制御された亀裂を生じさせることができます。
油圧破砕は、予測可能な破砕線、振動の低減、および硬質材料の制御された除去を必要とする場合に有効です。ただし、実際の生産性は、岩盤強度、天然の割れ目、掘削孔径、孔間隔、搬送装置、油圧容量、オペレーターの経験など、現場の状況に左右されます。
いずれの方法においても、プロジェクト計画には現場固有の試験区域を含める必要があります。請負業者は、本格的な作業を開始する前に、必要な亀裂の方向、間隔、深さ、予想されるサイクルタイム、安全対策、および二次破砕の必要性を確認する必要があります。メーカーの性能に関する主張は、機器の仕様、現場での実証、および同等の長期プロジェクトの実績を通じて検証する必要があります。
静的岩盤破砕は単一の技術ではありません。膨張剤と油圧式破砕機はそれぞれ異なる運転条件に対応しますが、どちらも適切に選定され、安全に操作され、岩盤の種類と建設目的に適合すれば、非発破掘削を支援することができます。
