JP2005120655A - ウオ−タ−ジェット噴射流によるコンクリート破砕方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、比較的単純な装置で目的とする鉄筋の背後のコンクリート残留物を完全に破砕するための粉砕方法を提供する。特に、ノズルを回転させることなく鉄筋の背後のコンクリート残留物を完全に破砕することができることとなり、作業性の簡略化は勿論のこと、装置の簡略化も図ることができることとなった。
【解決手段】破砕すべき鉄筋コンクリ−トの鉄筋の長手方向に添って、その左右のノズルより噴射されるウオ−タ−ジェット噴射流が鉄筋の背後に位置するように斜め上方より噴射され、当該ウオ−タ−ジェット噴射流を鉄筋の左右にジグザグに揺動しつつ鉄筋の長手方向に進行してなるウオ−タ−ジェット噴射流によるコンクリ−ト破砕方法。１‥ノズルブロック本体、２ａ、２ｂ‥ア−ム、３ａ、３ｂ‥ノズルブロック、４ａ、４ｂ‥ノズルキャップ、５ａ、５ｂ‥ノズル端、６‥ランスパイプ、７‥ランスホルダ−、８‥揺動作用点、９‥揺動支点、２１‥鉄筋、Ｗａ、Ｗｂ‥ウオ−タ−ジェット噴射流。
【選択図】図１

Description

本発明はウォータージェット噴射流による鉄筋コンクリートの破砕方法に関するものであり、更に詳しくは、鉄筋周囲のコンクリ−トを完全に取り除く揺動方式による鉄筋コンクリ−トの粉砕方法に係るものである。

一般に、鉄筋コンクリート構造物におけるコンクリ−ト劣化部を除去するために、ウォータージェット噴射流による破砕手段が用いられ、古くは、ノズルを被処理物であるコンクリ−ト構造物に対して垂直に配置し、鉄筋に添って移動する手段が採用されている。しかしながら、係る方法では鉄筋の背後にあるコンクリート残留物が完全には除去できないケ−スがあった。

このため、鉄筋の背後にあるコンクリート残留物をなくす破砕手段として、特許文献１に記載されるように、ウォータージェット噴射流を噴射させる一対のノズルを垂直線に対して円周方向に捩り、該捩り成分の作用で鉄筋の背後にあるコンクリート等を破砕させ、かつ、破砕溝が長方形断面を形成するノズル回転方式の技術が開示されている。

又、特許文献２に記載されるように、ウォータージェット噴射流を噴射させる一対のノズルを垂直線に対して円周方向に捩り、かつ、ノズルの中心軸より一定の角度だけ傾斜させ、これを中心軸を回転させることによって鉄筋の背後のコンクリート残留物を破砕させるノズル回転技術が開示されている。

更に、特許文献３には、回転軸に対して一対のノズルを夫々偏心された位置に配置し、ノズルを特定の位置関係とした上で軸を回転し、鉄筋の背後のコンクリート残留物を破砕させ、破砕溝の断面が長方形とするノズル回転技術が開示されている。

特許第２６４４１７３号公報 特許第３０４３３３４号公報 特開２００３−２４８１４号公報

上記の特許文献１〜３に記載のノズル回転技術は、夫々に特徴があるが、鉄筋の背後のコンクリート残留物を破砕除去する水によるクサビ効果の点では未だ十分ではなく、装置的に見てもノズルを常に回転状態に置かなくてはならず、正確な回転装置及びスイベル装置が必要である等高価で大掛かりな装置となってしまっていた。

本発明は、前述したような従来のノズル回転技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、比較的単純な装置で目的とする鉄筋の背後のコンクリート残留物を完全に破砕するための粉砕方法を提供することを主目的としている。

本発明の要旨は、破砕すべき鉄筋コンクリ−トの鉄筋の長手方向に添って、その左右のノズルより噴射されるウオ−タ−ジェット噴射流が鉄筋の背後に位置するように斜め上方より噴射され、当該ウオ−タ−ジェット噴射流を鉄筋の左右にジグザグに揺動しつつ鉄筋の長手方向に進行してなることを特徴とするウオ−タ−ジェット噴射流によるコンクリ−ト破砕方法を提供するものである。

本発明は以上の構成を有するものであり、特別にノズルを回転させることなく、ノズルを揺動させるだけで、鉄筋の背後のコンクリート残留物を完全に破砕することができることとなり、作業性の簡略化は勿論のこと、装置そのものの簡略化も図ることができることとなったものである。

本発明にあって、コンクリ−ト中に埋設されている鉄筋に添ってウオ−タ−ジェット噴射用のノズルを鉄筋の左右から鉄筋の背後に当たる部位に向けて噴射するように配置し、この状態で鉄筋の長手方向に移動させるが、ノズルからのウオ−タ−ジェット噴射流を鉄筋の左右から当てるように左右に揺動させつつ進行させるものである。

しかも好ましくは、ウオ−タ−ジェット噴射流のノズルの噴射方向を鉄筋の長手方向（ノズルの進行方向）に対し傾斜配置しつつジグザグに揺動させるのがよい。ウオ−タ−ジェット噴射流の左右の角度は５〜６０度程度が好ましく、噴射圧力が５０〜３００ＭＰａ、流量が２０〜３００リットル／分・ノズル程度である。勿論、これはコンクリ−トの状況や進行速度、揺動の程度等によって異なることは言うまでもない。

本発明において、ノズルを傾斜配置させた場合、鉄筋の交差部のコンクリ−トの背後の粉砕が完全となるという優れた特徴がある。

揺動方式は、古くは一本のノズルを鉄筋の長手方向に添って揺動前進させ、これをタ−ンさせてなるもので、進行方向にノズルを傾斜させることが必要である。しかるに、２本のノズルを用いる本発明にあっては、タ−ンさせるための装置を不要とするもので、ノズルを単に鉄筋の長手方向に添って前進させ、そのまま後退させるだけで水クサビ効果即ち鉄筋の背後のコンクリ−トの破砕が十分となる。このように、ノズルをタ−ンするための装置が全く不要となり、装置として、回転装置を不要とするだけでなく、タ−ン装置も不要となるため、小型化及びコスト低減に寄与するものである。更に、スタンドオフ距離を小さくできる点にも特徴がある。尚、一本ノズル揺動方式では、コンクリ−トを破砕させるため、水をクサビ状に衝突させる効果を出すため、ノズルを進行方向に傾斜させるが、本発明の２本ノズル装置は傾斜の必要はなく、装置が簡単となる。

本発明の粉砕方法にあって、その最大の特徴は、粉砕方法を行う際の運転及び装置の簡略化（小型化）である。即ち、ノズルを所定の角度にセットしてウオ−タ−ジェット噴射流を設定しておけば、後は鉄筋の長手方向に添って左右に揺動させながら進行させるだけで良く、その操作は簡便で、装置そのものも回転機構やスイベル装置が付随しないため、小型化更にはコストも低減できることとなったものである。

尚、本発明において、破砕とは、破砕、粉砕、切削、ハツリ等を含んでいる。

以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説明するが、これに限定されないことは勿論である。さて、図１は本発明で用いられるノズルの正面図、図２は部分拡大側面図、図３は部分拡大上面図である。図中、１はノズルブロック本体、２ａ、２ｂは左右に張り出して伸びるア−ム、３ａ、３ｂはア−ム２ａ、２ｂに夫々取り付けられたノズルブロック、４ａ、４ｂはその先端に装着されたノズルキャップ、５ａ、５ｂはノズルである。ノズルブッロク本体１は、上方に連結されるランスパイプ６に連結され、上記の各部材は全てウオ−タ−がその内部を通るように夫々流路が形成されている。

ノズルブロック本体１はランスパイプ６に対して固定され、通常はア−ム２ａ、２ｂがノズルブロック本体１に固定され、ノズルブロック３ａ、３ｂはア−ム２ａ、２ｂに対して回転可能とされている。これらによって、ウオ−タ−ジェット噴射流Ｗａ、Ｗｂの噴射流の角度（α）、噴射流のずれ（β）が調整できることになっている。尚、ウオ−タ−ジェット噴射流Ｗａ、Ｗｂの流量、圧力等の調整は、ポンプの容量、ノズル径によって可変できる機構となっている。

図において、７はランスホルダ−、８は揺動作用点、９は揺動支点（回転軸受け）であり、図示しないクランクア−ム等にて揺動作用点を起動してランスパイプ６自体を左右に揺動することになる。尚、図示しない一対の水平レ−ル及びこれに直角に配置された架橋ア−ムが備えられ、架橋ア−ムにランスホルダ−７が連結され、二次元的に自由に走行可能とされたもので、これによってコンクリ−ト中に埋設された鉄筋の長手方向に対して揺動させつつ進行或いは後退可能としたものである。

図４はノズルの揺動の状態を示す図であり、図４（ａ）はノズルユニットが左側に揺動した場合、図４（ｂ）はノズルユニットが中央位置にある場合、図４（ｃ）はノズルユニットが右側に揺動した場合を示す。この揺動はクランクア−ム等にて揺動作用点８に力を加えてランスパイプ６を所定の角度（θ）だけ左右に動かすことによって繰り返し揺動することになる。図中、２１は鉄筋であり、後述するがウオ−タ−ジェット噴射流Ｗａ、Ｗｂは揺動しながらこの鉄筋２１の左右よりコンクリ−ト面にジグザグの軌跡Ｓをとって噴射されるものである。

さて、処理される鉄筋コンクリ−トとの関係を図１にて説明するが、鉄筋２１はコンクリ−ト２２中に埋設されており、この鉄筋２１の背後に相当する箇所目がけてノズル端５ａ、５ｂより鉄筋２１の左右よりウオ−タ−ジェット噴射流Ｗａ、Ｗｂを噴射させるものである。そして、このウオ−タ−ジェット噴射流Ｗａ、Ｗｂを鉄筋２１の背後に当てながら鉄筋２１の長手方向に添って動かして鉄筋２１よりコンクリ−トを完全に破砕するものであるが、この際、図５の（ａ）に示すように左右から噴射させているウオ−タ−ジェット噴射流Ｗａ、Ｗｂを鉄筋２１を中心として左右に揺動させつつ鉄筋２１の長手方向に動かしてジグザグ状の軌跡Ｓをなすものである。勿論、揺動の幅や揺動の早さ、鉄筋２１の長手方向への早さ等は被処理物の形状や構造等によって適宜変更されるものである。

尚、ノズル端から噴射されるウオ−タ−ジェット噴射流Ｗａ、Ｗｂは鉄筋２１の長手方向に対して左右より当てるだけではなく、場合によっては、図５（ｂ）のように、やや斜めにしつつジグザグ運動Ｓを行うこともでき、ノズルを鉄筋の長手方向（進行或いは後退方向）に傾斜させることにより、鉄筋の交差部の背後に噴射流が通り、この部位のコンクリ−トの粉砕も効果的にできることになる。この場合、ノズルユニットの進行方向に対して一方が順方向に他方が逆方向になり、後退させることによりノズルの方向が逆転し、進行及び後退によって正逆方向より噴射流が当たり、コンクリ−トの粉砕効果（水クサビ効果）が大きくなる。図にあって、正逆方向の噴射流は進行方向に対して若干ずれをもって噴射されるものであり、これによって進行及び後退時に夫々が楔効果を奏しつつコンクリ−トに衝突されることになる。

このように、本発明は２本ノズルによる揺動方式であり、コンクリ−ト面に垂直ではなく、傾斜させ、噴射捩じり角を特定し、鉄筋の長手方向及び左右方向に対し角度を持たせた配置により左右及び長手方向の鉄筋の背後のコンクリ−トも破砕しやすく、水クサビ効果が有効に出ることになる。

かかるジグザグ状の軌跡Ｓをなしつつ揺動する理由は、鉄筋２１の背後のコンクリ−トをより破砕しやすくするためのものであり、二つのノズルによって水クサビ効果をもってハツリ効率をもたらすものである。このように、ウオ−タ−ジェット噴射流Ｗａ、Ｗｂを揺動させることにより、鉄筋２１が交差している部位２３の背後のコンクリ−トも十分破砕が可能となったものである。

以上、説明したように本発明に記載のウォータージェット噴射流によるコンクリート破砕方法によれば、比較的小さな装置で実施可能であり、しかもその破砕の程度は従来のものに比べて全く遜色はなく、鉄筋が左右に交差している状態での鉄筋の下のコンクリ−トの除去が完全となる。従って、本発明の破砕方法は、マンションや倉庫等の建造物のみならず、近年、リフォ−ムの必要性が言われている高速道路等のコンクリ−トの破砕にも利用可能である。尚、本発明は鉄筋が埋め込まれていないコンクリ−ト構造物に対しても利用できることは言うまでもない。

図１は本発明の方法にて用いられるノズルの正面図である。 図２は図１のノズルの部分拡大側面図である。 図３は図１のノズルの部分拡大上面図である。 図４はノズルの揺動状態を示す正面図である。 図５はウオ−タ−ジェット噴射流の噴射軌跡を示す図である。

符号の説明

１‥ノズルブロック本体、
２ａ、２ｂ‥左右に張り出して伸びるア−ム、
３ａ、３ｂ‥ア−ム２ａ、２ｂに夫々取り付けられたノズルブロック、
４ａ、４ｂ‥その先端に装着されたノズルキャップ、
５ａ、５ｂ‥ノズル端、
６‥ランスパイプ、
７‥ランスホルダ−、
８‥揺動作用点、
９‥揺動支点（回転軸受け）、
２１‥鉄筋、
２２‥コンクリ−ト、
２３‥鉄筋の交差部位、
Ｓ‥ウオ−タ−ジェットの軌跡、
Ｗａ、Ｗｂ‥ウオ−タ−ジェット噴射流。

Claims (6)

1. 破砕すべき鉄筋コンクリ−トの鉄筋の長手方向に添って、その左右のノズルより噴射されるウオ−タ−ジェット噴射流が鉄筋の背後に位置するように斜め上方より噴射され、当該ウオ−タ−ジェット噴射流を鉄筋の左右にジグザグに揺動しつつ鉄筋の長手方向に進行してなることを特徴とするウオ−タ−ジェット噴射流によるコンクリ−ト破砕方法。
2. 左右のノズルより噴射するウオ−タ−ジェット噴射流が、進行方向に対し、ずれをもって噴射される請求項１記載のウオ−タ−ジェット噴射流によるコンクリ−ト破砕方法。
3. 左右のノズルの噴射方向が鉄筋の長手方向に対し傾斜配置された請求項１記載のウオ−タ−ジェット噴射流によるコンクリ−ト破砕方法。
4. ノズルからの噴射角度が５〜６０度である請求項１記載のウオ−タ−ジェット噴射流によるコンクリ−ト破砕方法。
5. 噴射圧力が５０〜３００ＭＰａである請求項１記載のウオ−タ−ジェット噴射流によるコンクリ−ト破砕方法。
6. 流量が２０〜３００リットル／分・ノズルである請求項１記載のウオ−タ−ジェット噴射流によるコンクリ−ト破砕方法。
   

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