JP2017145617A

JP2017145617A - 高圧水噴射ノズル及びそれを用いたコンクリート面の削り方法

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Publication number: JP2017145617A
Application number: JP2016028108A
Authority: JP
Inventors: 直治森井; Naoharu Morii
Original assignee: Bild Land Co Ltd
Current assignee: Bild Land Co Ltd
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2017-08-24

Abstract

【課題】本発明は、高圧水噴射の反動を効果的に吸収又は相殺して安定して削り作業を行うことができる高圧水噴射ノズル及び該高圧水噴射ノズルを用いた効果的なコンクリート面の削り方法を提供する。【解決手段】本発明に係る高圧水噴射ノズル１は、削り装置が備える高圧水供給管１１の先端部１１ａに設けられる高圧水噴射ノズルであって、扁平状の正面１ａ及び背面１ｂを有する小板状の基体１′内に、上記高圧水供給管１１の軸方向と同一方向に延びる基幹水路２と、該基幹水路２の先端部２ｃから枝分かれする複数の枝水路３Ａ，３Ｂと、該各枝水路３Ａ，３Ｂの先端で開口する噴射口４Ａ，４Ｂとを有し、該各枝水路３Ａ，３Ｂは正面視において上記基幹水路２に対して同一方向又は傾斜方向に延び且つ側面視において上記基幹水路２に対して同一方向に延びる構成を備える。【選択図】図１

Description

本発明は加圧し高圧となった水を噴射しコンクリート面を削る高圧水噴射ノズル及び該高圧水噴射ノズルを利用したコンクリート面の削り方法に関する。特に狭小空間の内面、例えば橋梁におけるコンクリート床版端部に形成された橋幅方向に延びる遊間の内面を削る高圧水噴射ノズル及び削り方法に関する。

従来、下記特許文献１に示すように、橋梁のコンクリート床版端部に形成された遊間等の狭小空間の内面を削る方法として、該狭小空間の奥行き方向に延びる高圧水供給管と該高圧水供給管の先端に設けられた高圧水噴射ノズルを備える削り装置を用いて被削り面たる遊間内面を削る方法が既知である。

該特許文献１における削り装置が有する高圧水噴射ノズルは、上記高圧水供給管よりも大径の円筒状の基体内に、上記高圧水供給管の軸方向と同一方向に延びる基幹水路と、側面視において上記基幹水路に対して正面側に傾斜する方向に延びる水路と、同背面側に傾斜する方向に延びる水路とを有し、該各水路の先端で開口する噴射口を有する。すなわち、正面側で開口する噴射口と背面側で開口する噴射口とを有する。

上記構成の下記特許文献１の削り装置にて遊間の内面を削る場合には、遊間内に上記高圧水噴射ノズルを差し入れて、該高圧水噴射ノズルを被削り面たる遊間内面の双方に対向させる状態を得て高圧水を噴射し、該高圧水噴射ノズルを被削り面に平行に縦横に移動することにより、正面側で開口する噴射口にて遊間内面の一方の面を削り、背面側で開口する噴射口にて遊間内面の他方の面を削ることができる。

特許第５５２０２７７号公報

上記特許文献１の削り方法にあっては、削り装置が備える高圧水噴射ノズルが正面側で開口する噴射口及び背面側で開口する噴射口を有し、該高圧水噴射ノズルにより遊間の各内面に直接高圧水を噴射し有効に被削り面を削ることができる。

反面、遊間のような狭小空間に高圧水噴射ノズルを差し入れることを前提とするため、高圧水噴射ノズルを差し入れることができないような極端に間隔が狭い狭小空間の内面を削ることが困難であった。

また、上記特許文献１の削り方法では、高圧水噴射ノズルを被削り面に対向させて高圧水を噴射して削るために、当該高圧水噴射の反動が高圧水供給管の軸方向（長手方向）に交差する方向に作用し、該高圧水供給管が振動してガタついてしまう問題もあった。

本発明に係る高圧水噴射ノズル及び該高圧水噴射ノズルを用いたコンクリート面の削り方法は、従来の高圧水噴射ノズルを抜本的に見直し、比類のないコンクリート面の削りを実現するものである。

要述すると、本発明に係る高圧水噴射ノズルは、削り装置が備える高圧水供給管の先端部に設けられる高圧水噴射ノズルであって、扁平状の正面及び背面を有する小板状の基体内に、上記高圧水供給管の軸方向と同一方向に延びる基幹水路と、該基幹水路の先端部から枝分かれする複数の枝水路と、該各枝水路の先端で開口する噴射口とを有し、該各枝水路は正面視において上記基幹水路に対して同一方向又は傾斜方向に延び且つ側面視において上記基幹水路に対して同一方向に延びる構成を備え、側面視において上記高圧水供給管の軸方向と平行に高圧水を噴射して、該高圧水噴射の反動を上記高圧水供給管で効果的に吸収し安定した削り作業を行うことができる。

好ましくは、正面視において上記基幹水路に対して傾斜方向に延びる枝水路を一対有し、一方の枝水路の傾斜方向と他方の枝水路の傾斜方向を逆向きとする構成を有し、一方の枝水路の先端に配する噴射口からの高圧水噴射による左右方向の反動と、他方の枝水路の先端に配する噴射口からの高圧水噴射による左右方向の反動とを相殺し安定した削り作業を遂行できる。

さらに、上記一方の枝水路の傾斜角度と上記他方の枝水路の傾斜角度を異ならしめる構成を有することにより、上記高圧水噴射の反動の相殺を行いつつ効率よくコンクリートを削ることができる。

また、本発明に係るコンクリート面の削り方法は、本発明に係る高圧水噴射ノズルを用いて行うコンクリート面の削り方法であって、被削り面の奥行き方向に延びる高圧水供給管を有し、該高圧水供給管の先端に上記高圧水噴射ノズルを有する構成を備えた削り装置を用意し、上記高圧水噴射ノズルを被削り面と共に出隅角部を形成する面に対向させて高圧水を噴射して削り作業を開始し、該被削り面に平行に上記高圧水噴射ノズルを左右側方向に移動しつつ削り作業を進行し、該被削り面を所望厚で削り取ることを特徴し、高圧水噴射ノズルを被削り面に対向して配することが困難な現場であっても有効に被削り面を削ることができ、削り深さを容易に調整できると共に削りムラを生ずることがない。

好ましくは、上記高圧水噴射ノズルを基幹水路を中心として揺動又は回転しながら削り作業を進行することにより、さらに効率よくコンクリートを削ることができる。

本発明に係る高圧水噴射ノズルによれば、高圧水噴射の反動を効果的に吸収又は相殺して安定して削り作業を行うことができる。

また、本発明に係るコンクリート面の削り方法によれば、高圧水噴射ノズルを差し入れることが困難な狭小空間の内面を被削り面とするような場合、すなわち高圧水噴射ノズルを被削り面に対向して配することが困難な場合であっても有効に被削り面を削ることができる。

さらに、容易に被削り面を所望の厚さに削ることができる共に、削りムラなく被削り面を削ることができる。

実施例１に係る高圧水噴射ノズルの斜視図。（Ａ）は図１の高圧水噴射ノズルの正面視における枝水路の形態を示す断面図、（Ｂ）は枝水路の形態の他例を示す断面図。実施例２に係る高圧水噴射ノズルの斜視図。図３の高圧水噴射ノズルの正面視における枝水路の形態を示す断面図。（Ａ）は橋脚に支持されたコンクリート床版端部の遊間の上部開口に配置された伸縮継手を一部切欠して概示する斜視図、（Ｂ）は橋脚に支持されたコンクリート床版端部の遊間における伸縮継手の除去工程を示す断面図。本発明に係る削り方法で使用する削り装置例の斜視図。（Ａ）はコンクリート床版端部の遊間内面における削り開始時の様子を概示する断面図、（Ｂ）は同削り工程を示す断面図。コンクリート床版端部の遊間内面における削り工程をノズルの正面側から示した説明図。

以下本発明に係る高圧水噴射ノズル及び当該高圧水噴射ノズルを用いた削り方法について、図１乃至図８に基づき説明する。

＜本発明の実施例１に係る高圧水噴射ノズル＞
本発明の実施例１に係る高圧水噴射ノズル１は、図１，図２に示すように、削り装置が備える高圧水供給管１１の先端部１１ａに設けられる高圧水噴射ノズル１であって、扁平状で先端に向かって末広がり形状の正面１ａ及び背面１ｂを有する小板状の基体１′内に、上記高圧水供給管１１の軸方向と同一方向に延びる基幹水路２と、該基幹水路２の先端部２ｃから枝分かれする一対の枝水路３Ａ，３Ｂと、該各枝水路３Ａ，３Ｂの先端で開口する噴射口４Ａ，４Ｂとを有する基本構成を備える。例示として、金属製の上記基体１′に上記基幹水路２、枝水路３Ａ，３Ｂ及び噴射口４Ａ，４Ｂを穿設して高圧水噴射ノズル１を形成する。

基幹水路２は大径部２ａと小径部２ｂとを有し、該小径部２ｂで高圧水の水流スピードを増加しつつ先端部２ｃから各枝水路３Ａ，３Ｂへと高圧水を供給する。

また、各枝水路３Ａ，３Ｂは正面視において、図２に示すように、上記基幹水路２に対して傾斜方向に延び且つ側面視において上記基幹水路２に対して同一方向に延びる構成となっている。

詳述すると、図２（Ａ）に示すように、枝水路３Ａを正面視において上記基幹水路２に対して左側に傾斜角度θ１（例えば４５°）で傾斜する方向に延びる構成とし、枝水路３Ｂを正面視において上記基幹水路２に対して右側に上記傾斜角度θ１とは異なる傾斜角度θ２（例えば３０°）で傾斜する方向に延びる構成とするか、又は図２（Ｂ）に示すように、枝水路３Ａの左側への傾斜角度θ１と枝水路３Ｂの右側への傾斜角度θ２とを同角度（例えば３０°）として構成する。何れの場合も側面視においては枝水路３Ａと枝水路３Ｂは上記基幹水路２と同一方向に延びる構成とする。

枝水路３Ａ・３Ｂを既述した構成とすることにより、本発明に係る高圧水噴射ノズル１は側面視において上記高圧水供給管１１の軸方向と平行に高圧水を噴射して、該高圧水噴射の反動を上記高圧水供給管１１で効果的に吸収し安定した削り作業を行うことができる。

また、既述のように、一方の枝水路３Ａの傾斜方向（正面視において左向き）と他方の枝水路３Ｂの傾斜方向（正面視において右向き）を逆向きとする構成を有し、一方の枝水路３Ａの先端に配する噴射口４Ａからの高圧水噴射による右方向の反動と、他方の枝水路３Ｂの先端に配する噴射口４Ｂからの高圧水噴射による左方向の反動とを相殺し安定した削り作業を遂行できる。

特に、上記図２（Ａ）を基に説明したように、一方の枝水路３Ａの傾斜角度θ１と他方の枝水路３Ｂの傾斜角度θ２を異ならしめる構成を有することにより、上記高圧水噴射の反動の相殺を行いつつ、異なる角度で噴射した高圧水により効率よくコンクリートを削ることができる。

＜本発明の実施例２に係る高圧水噴射ノズル＞
本発明の実施例２に係る高圧水噴射ノズル１も実施例１と同様の基本構成を備えるが、実施例１とは異なり、三つの枝水路３Ａ，３Ｂ，３Ｃを有する。

すなわち実施例２に係る高圧水噴射ノズル１は、図３，図４に示すように、削り装置が備える高圧水供給管１１の先端部１１ａに設けられる高圧水噴射ノズル１であって、扁平状の正面１ａ及び背面１ｂを有する小板状の基体１′内に、上記高圧水供給管１１の軸方向と同一方向に延びる基幹水路２と、該基幹水路２の先端部２ｃから枝分かれする三つの枝水路３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、該各枝水路３Ａ，３Ｂ，３Ｃ先端で開口する噴射口４Ａ，４Ｂ，４Ｃとを有する基本構成を備える。

なお、実施例１と同様に、基幹水路２は大径部２ａと小径部２ｂとを有し、該小径部２ｂで高圧水の水流スピードを増加しつつ先端部２ｃから各枝水路３Ａ，３Ｂへと高圧水を供給する。また、本実施例においても、金属製の上記基体１′に上記基幹水路２、枝水路３Ａ，３Ｂ，３Ｃ及び噴射口４Ａ，４Ｂ，４Ｃを穿設して高圧水噴射ノズル１を形成することができる。

枝水路３Ａ，３Ｂは、正面視において、図４に示すように、基幹水路２に対して傾斜方向に延び且つ側面視において上記基幹水路２に対して同一方向に延びる構成となっている。また、枝水路３Ｃは、正面視においても側面視においても上記基幹水路２に対して同一方向に延びる構成となっている。

詳述すると、図４に示すように、枝水路３Ａを正面視において上記基幹水路２に対して左側に傾斜角度θ１（例えば４５°）で傾斜する方向に延びる構成とし、枝水路３Ｂを正面視において上記基幹水路２に対して右側に上記傾斜角度θ１とは異なる傾斜角度θ２（例えば３０°）で傾斜する方向に延びる構成とし、側面視においては枝水路３Ａと枝水路３Ｂは何れも上記基幹水路２と同一方向に延びる構成とする。また、枝水路３Ｃは上記基幹水路２からそのまま延びる構成とし、正面視においても側面視においても上記基幹水路２と同一方向に延びる構成とする。

なお、本実施例２においても、実施例１と同様に枝水路３Ａの傾斜角度θ１と枝水路３Ｂの傾斜角度θ２とを同一角度とすることを妨げない。

また、本実施例においても、実施例１と同様に、側面視において上記高圧水供給管１１の軸方向と平行に高圧水を噴射して、該高圧水噴射の反動を上記高圧水供給管１１で効果的に吸収し安定した削り作業を行うことができる。

また、基幹水路２に対し傾斜した方向に延びる枝水路３Ａ・３Ｂの一方の傾斜方向（正面視において左向き）と他方の傾斜方向（正面視において右向き）を逆向きとする構成により、一方の枝水路３Ａの先端に配する噴射口４Ａからの高圧水噴射の反動と、他方の枝水路３Ｂの先端に配する噴射口４Ｂからの高圧水噴射の反動とを相殺し安定した削り作業を遂行できる。特に、一方の枝水路３Ａの傾斜角度θ１と他方の枝水路３Ｂの傾斜角度θ２を異ならしめる構成を有することにより、上記高圧水噴射の反動の相殺を行いつつ、異なる角度で噴射した高圧水により効率よくコンクリートを削ることができる。

＜本発明に係るコンクリート面の削り方法＞
次に本発明に係るコンクリート面の削り方法について、図５乃至図８に基づき説明する。なお、以下は、説明の便宜上、既存橋梁の隣接するコンクリート床版端部に形成された遊間の内面を削る方法として説明するが、本発明はこれに限られるものではなく、後記するように被削り面たるコンクリート面と共に出隅角部を形成する面から削り始めることができれば、あらゆるコンクリート構造物のコンクリート面を削る方法として実施できる。

図５（Ａ）に示すように、既存橋梁の橋脚２２上に支承２３を介して支持されたコンクリート床版２１の端面２１ａと、該コンクリート床版２１に隣接して支持されたコンクリート床版２１′の端面２１′ａ間には遊間２４が形成されている。そして、当該遊間２４の上部開口２４ａには伸縮継手２５が取付コンクリート２６を介して配置されている。

まず、図５（Ｂ）に示すように、上記伸縮継手２５を周囲の取付コンクリート２６と共に除去して遊間２４の上部開口２４ａを拡張する凹部空間２７を形成する。本発明に係る削り方法にあっては、コンクリート床版２１の端面２１ａを被削り面とする場合に、該端面２１ａと共に出隅角部２８を形成する上記凹部空間２７の底面２７ａに既述した構成の本発明に係る高圧水噴射ノズル１を対向させて削り作業を開始する。

ここで削り装置について説明すると、図６に示すように、削り装置１０は被削り面たるコンクリート床版端面２１ａの奥行き方向（説明例では下方向）に延びる高圧水供給管１１を有し、該高圧水供給管１１の先端部１１ａに上記した構成の高圧水噴射ノズル１を有する構成を備えている。また、上記高圧水供給管１１を上下動及び左右往復動可能に支持する据付台１２を有しており、該据付台１２を自走車両１３上に据え付ける構成となっている。なお、図８中の１４は自走車両１３の後方に支持され上記据付台１２の転倒を防止するカウンターウェイトである。

斯かる削り装置１０が有する高圧水供給管１１を凹部空間２７の底面２７ａ上に配置し、図７（Ａ）に示すように、当該底面２７ａ、つまり被削り面たる端面２１ａと交差し該端面２１ａと共に出隅角部２８を形成する底面２７ａに上記高圧水噴射ノズル１を対向させつつ基体１′の正面１ａ及び背面１ｂを端面２１ａと平行にして高圧水を噴射して削り作業を開始する。よって遊間２４の幅が極端に狭く、該遊間２４内に高圧水噴射ノズル１を差し入れることができないような場合であっても、有効に被削り面たるコンクリート床版端面２１ａを削ることができる。

次いで、図７（Ｂ），図８に示すように、被削り面たるコンクリート床版端面２１ａに平行に左右方向及び奥行き方向に上記高圧水噴射ノズル１を移動しつつ削り作業を進行する。よって該コンクリート床版端面２１ａを所望厚で削り取ることができ、削り深さを容易に調整できると共に削りムラ、すなわち劣化が激しい脆弱箇所とその他の箇所とで削り深さに差が生ずることがない。

好ましくは、例えば高圧水供給管１１を回転して上記高圧水噴射ノズル１を上記基幹水路２を中心として回転することにより、さらに効率よくコンクリートを削ることができる。

又は、例えば高圧水供給管１１を正回転方向又は逆回転方向に繰り返し回動して上記高圧水噴射ノズル１を上記基幹水路２を中心として揺動することによっても、さらに効率よくコンクリートを削ることができる。

以上説明したように、本発明に係る高圧水噴射ノズル１によれば、高圧水噴射の反動を効果的に吸収又は相殺して安定して削り作業を行うことができる。

また、本発明に係るコンクリート面の削り方法によれば、高圧水噴射ノズル１を差し入れることが困難な狭小空間の内面を被削り面とするような場合、すなわち高圧水噴射ノズル１を被削り面に対向して配することが困難な場合であっても有効に被削り面を削ることができる。

さらに、容易に被削り面（コンクリート面）を所望の厚さに削ることができると共に、削りムラなく被削り面を削ることができる。

１…高圧水噴射ノズル、１′基体、１ａ…基体の正面、１ｂ…基体の背面、２…基幹水路、２ａ…基幹水路の大径部、２ｂ…基幹水路の小径部、２ｃ…基幹水路の先端部、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…枝水路、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…噴射口、１０…削り装置、１１…高圧水供給管、１１ａ…高圧水供給管の先端部、１２…据付台、１３…自走車両、２１…コンクリート床版、２１ａ…コンクリート床版端面、２１′…隣接するコンクリート床版、２１′ａ…隣接するコンクリート床版端面、２２…橋脚、２３…支承、２４…遊間、２４ａ…遊間の上部開口、２５…伸縮継手、２６…取付コンクリート、２７…凹部空間、２７ａ…凹部空間の底面、２８…出隅角部、θ１，θ２…枝水路の傾斜角度。

要述すると、本発明に係る高圧水噴射ノズルは、削り装置が備える高圧水供給管の先端部に設けられて、基体の正面及び背面を被削り面と平行にして高圧水を噴射して削り作業を開始する高圧水噴射ノズルであって、扁平状の正面及び背面を有する小板状の基体内に、上記高圧水供給管の軸方向と同一方向に延びる基幹水路と、該基幹水路の先端部から枝分かれする複数の枝水路と、該各枝水路の先端で開口する噴射口とを有し、該各枝水路は正面視において上記基幹水路に対して同一方向又は傾斜方向に延び且つ側面視において上記基幹水路に対して同一方向に延びる構成を備え、側面視において上記高圧水供給管の軸方向と平行に高圧水を噴射して、該高圧水噴射の反動を上記高圧水供給管で効果的に吸収し安定した削り作業を行うことができる。

Claims

削り装置が備える高圧水供給管の先端部に設けられる高圧水噴射ノズルであって、扁平状の正面及び背面を有する小板状の基体内に、上記高圧水供給管の軸方向と同一方向に延びる基幹水路と、該基幹水路の先端部から枝分かれする複数の枝水路と、該各枝水路の先端で開口する噴射口とを有し、該各枝水路は正面視において上記基幹水路に対して同一方向又は傾斜方向に延び且つ側面視において上記基幹水路に対して同一方向に延びることを特徴とする高圧水噴射ノズル。
正面視において上記基幹水路に対して傾斜方向に延びる枝水路を一対有し、一方の枝水路の傾斜方向と他方の枝水路の傾斜方向を逆向きとしたことを特徴とする請求項１記載の高圧水噴射ノズル。
上記一方の枝水路の傾斜角度と上記他方の枝水路の傾斜角度を異ならしめたことを特徴とする請求項２記載の高圧水噴射ノズル。
上記請求項１乃至３の何れかに記載の高圧水噴射ノズルを用いて行うコンクリート面の削り方法であって、被削り面の奥行き方向に延びる高圧水供給管を有し、該高圧水供給管の先端に上記高圧水噴射ノズルを有する構成を備えた削り装置を用意し、被削り面と共に出隅角部を形成する面に上記高圧水噴射ノズルを対向させ高圧水を噴射して削り作業を開始し、該被削り面に平行に上記高圧水噴射ノズルを左右側方向に移動しつつ削り作業を進行し、該被削り面を所望厚で削り取ることを特徴とするコンクリート面の削り方法。
上記高圧水噴射ノズルを基幹水路を中心として揺動又は回転しながら削り作業を進行することを特徴とする請求項４記載のコンクリート面の削り方法。