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公開番号2025025274
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023129898
出願日2023-08-09
発明の名称含水爆薬の密度の測定装置及び測定方法
出願人戸田建設株式会社
代理人個人
主分類F42D 1/08 20060101AFI20250214BHJP(弾薬;爆破)
要約【課題】工事現場等での迅速かつ正確な含水爆薬の密度の測定を可能にする。
【解決手段】爆薬中間体に発泡剤及び発泡助剤を混合することにより製造される含水爆薬について、密度が爆薬として使用に供する最適密度範囲に入っているか否かを確認する際に使用される含水爆薬の密度の測定装置1である。前記最適密度範囲の上限の密度を有する上限密度基準液2が入った容器3と、前記最適密度範囲の下限の密度を有する下限密度基準液4が入った容器5とを備える。分取した含水爆薬を前記上限密度基準液2に投入する工程と、分取した含水爆薬を前記下限密度基準液4に投入する工程とを行い、各基準液中での含水爆薬の浮沈状態から、前記含水爆薬の密度を測定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
爆薬中間体に発泡剤及び発泡助剤を混合することにより製造される含水爆薬について、密度が爆薬として使用に供する最適密度範囲に入っているか否かを確認する際に使用される含水爆薬の密度の測定装置であって、
前記最適密度範囲の上限の密度を有する上限密度基準液が入った容器と、前記最適密度範囲の下限の密度を有する下限密度基準液が入った容器とを備えることを特徴とする含水爆薬の密度の測定装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記上限密度基準液と下限密度基準液の間の密度を有する中間密度基準液が入った容器を更に備える請求項１記載の含水爆薬の密度の測定装置。
【請求項３】
前記上限密度基準液より大きな密度を有する過上限密度基準液が入った容器及び前記下限密度基準液より小さな密度を有する過下限密度基準液が入った容器のいずれか又は両方を更に備える請求項１記載の含水爆薬の密度の測定装置。
【請求項４】
各基準液の密度を確認するため、所定の密度に調整された浮沈子を備える請求項１記載の含水爆薬の密度の測定装置。
【請求項５】
爆薬中間体に発泡剤及び発泡助剤を混合することにより製造される含水爆薬について、密度が爆薬として使用に供する最適密度範囲に入っているか否かを確認する際に使用される含水爆薬の密度の測定方法であって、
製造した前記含水爆薬を分取して、前記最適密度範囲の上限の密度を有する上限密度基準液に投入する工程と、
製造した前記含水爆薬を分取して、前記最適密度範囲の下限の密度を有する下限密度基準液に投入する工程と、を行い、
各基準液中での前記含水爆薬の浮沈状態から、前記含水爆薬の密度を測定することを特徴とする含水爆薬の密度の測定方法。
【請求項６】
製造した前記含水爆薬を分取して、前記上限密度基準液と下限密度基準液の間の密度を有する中間密度基準液に投入する工程を更に含む請求項５記載の含水爆薬の密度の測定方法。
【請求項７】
製造した前記含水爆薬を分取して、前記上限密度基準液より大きな密度を有する過上限密度基準液に投入する工程及び前記下限密度基準液より小さな密度を有する過下限密度基準液に投入する工程のいずれか又は両方を更に含む請求項５記載の含水爆薬の密度の測定方法。
【請求項８】
所定の密度に調整された浮沈子を用いて、各基準液の密度を確認する請求項５記載の含水爆薬の密度の測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、山岳トンネルのトンネル発破などに用いられる含水爆薬の密度を測定するための測定装置及び測定方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、山岳トンネルのトンネル発破のための装薬作業は、切羽に近づいて行う必要があるため、肌落ち災害の危険性が高い作業の一つとして知られている。この装薬作業を自動化することができれば、切羽に近づいて行う作業が減り、山岳トンネル工事の安全性を高めることができる。また、リニア中央新幹線に代表されるように、硬岩の長大トンネルの建設工事では、長孔発破が必要となるため、発破作業の生産性向上が求められている。
【０００３】
このような要求を満足する技術として、サイトミキシング型（現場混合型）の含水爆薬（バルクエマルション爆薬）を使用した発破装薬の自動化技術が注目されている。バルクエマルション爆薬は、硝酸アンモニウム（ＡＮ）を主剤とし水を含有するゲル状の低粘性爆薬で、紙や樹脂フィルム等で包装しておらず、ゲル状の爆薬がモノポンプ等の圧送機械によってホース内を圧送されることにより、削孔内に適量の装填を可能にした爆薬である。したがって、装薬量のコントロールが容易であり、ドリルジャンボの削孔データと連動させることで、効率的な装薬及び発破を行うことができるようになる。
【０００４】
サイトミキシング型の含水爆薬は、爆発性を有しない原材料である「爆薬中間体」（エマルションマトリックス）に対して、装薬時に何らかの形で微小気泡を内包させることで、起爆できるように改質したものである。前記微小気泡は、ホットスポットを形成し、起爆感度を高め、伝爆性を確保する役割をする。
【０００５】
爆薬中間体に微小気泡を内包させる手段は、下記特許文献１の明細書の段落[0024]などにも開示されるように、次の２つの方法が知られている。
【０００６】
第１の方法は、微小気泡を含む物質を物理的に混ぜ込む方法である。この方法は、ガラス製微小中空粒子やパーライトなどのガラスマイクロバルーン（ＧＭＢ）と呼ばれる中空ガラス球体（微小中空粒子）を爆薬中間体に混合することにより、含水爆薬中に微小気泡として存在させるようにしたものである。この方法では、混合が完了した時点で爆薬中間体の密度は、混合量に比例して低下する。
【０００７】
次いで第２の方法は、爆薬中間体に発泡剤及び発泡助剤を混合して、化学反応で微小気泡を発生させる方法である。例えば、爆薬中間体に、亜硝酸ナトリウム水溶液と酢酸水溶液をポンプなどで混合し、更にミキサーで混ぜれば、化学反応で亜硝酸イオンが分解し、亜硝酸ナトリウム→三酸化二窒素→一酸化窒素と変化し、微小気泡が内包される。この方法では、化学反応に時間を要することから、混合の瞬間を時間ゼロとすると、１５分～４５分程度かけて微小気泡が化学反応で発生して内包が進み、次第に密度が低下する。
【０００８】
上述の第１の方法は、予め混合比と密度の関係を求めておけば所望の密度の含水爆薬が簡単に製造できるが、物理的にガラスマイクロバルーンを混ぜる装置・工程で、発火・爆発の危険があるため、これに対するしっかりとした防護がなされた火薬工場等で製造する場合を除き、工事現場等での製造は行われていない。
【０００９】
一方、上述の第２の方法は、ポンプとインラインミキサーで混ぜるだけなので、混合による発火・爆発の危険はなく、工事現場等でも使用可能である。このため、サイトミキシング型の含水爆薬における爆薬中間体に微小気泡を内包させる手段としては、上述の第２の方法、即ち爆薬中間体に発泡剤及び発泡助剤を混合して化学反応で微小気泡を発生させる方法が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２００８－５７７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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