JP2018111158A - ウォータージェット削孔用ノズル - Google Patents
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Abstract
【課題】ウォータージェットの水圧に影響を受けることなく、ノズルの回転速度を制御可能なウォータージェット削孔用ノズルを提供すること。
【解決手段】高圧ホースＡと接続する、スイベル１０と、スイベル１０内に収容され、高圧ホースＡからの高圧水を通す連通路２１を有する、ロータ２０と、ロータ２０と固定する、ヘッド３０と、を少なくとも具備する。ヘッド３０は、連通路２１からの高圧水を先端から放出する、削孔用放出路３１と、連通路２１からの高圧水をヘッド３０に回転力を与えるように放出する、自回転用放出路３２と、を有する。スイベル１０は、ロータ２０と接触する、ベアリング１２と、ベアリング１２にオイルを供給する、オイル充填部１３とを有する。オイル充填部１３に充填するオイルの粘性抵抗を調整することで、ヘッド３０の回転速度を調整することができる。また、自回転用放出路３２による放水方向にヘッド３０の後方側の成分を含めることで、削孔箇所からの削孔くずの排出を促すことができる。
【選択図】図１
【解決手段】高圧ホースＡと接続する、スイベル１０と、スイベル１０内に収容され、高圧ホースＡからの高圧水を通す連通路２１を有する、ロータ２０と、ロータ２０と固定する、ヘッド３０と、を少なくとも具備する。ヘッド３０は、連通路２１からの高圧水を先端から放出する、削孔用放出路３１と、連通路２１からの高圧水をヘッド３０に回転力を与えるように放出する、自回転用放出路３２と、を有する。スイベル１０は、ロータ２０と接触する、ベアリング１２と、ベアリング１２にオイルを供給する、オイル充填部１３とを有する。オイル充填部１３に充填するオイルの粘性抵抗を調整することで、ヘッド３０の回転速度を調整することができる。また、自回転用放出路３２による放水方向にヘッド３０の後方側の成分を含めることで、削孔箇所からの削孔くずの排出を促すことができる。
【選択図】図１
Description
本発明はウォータージェット工法で使用する削孔装置を構成するノズルに関する。
コンクリート構造物などを削孔する方法として、ウェータージェットを用いた削孔装置が知られている。
ウォータージェットを用いた削孔装置として、以下の特許文献に記載の装置が知られている。
特許文献１には、切削用流体の偏心噴流によって噴射ノズルが自回転するウェータージェットによる切削方法が開示されている。
特許文献１には、切削用流体の偏心噴流によって噴射ノズルが自回転するウェータージェットによる切削方法が開示されている。
しかし、上記特許文献１に記載の削孔装置では、以下に記載する問題が生じる。
（１）駆動モータと外筒との間の隙間を介して掘削した土砂の排出を行う為、駆動モータの外径を削孔部の径よりも一回り小さな製品としなければならない。
（２）高圧水の水圧を高くすると、ノズルの回転速度も早くなってしまうため、高圧でかつ回転速度を抑えることで効率的に削孔を行う使用方法に適さない。
（１）駆動モータと外筒との間の隙間を介して掘削した土砂の排出を行う為、駆動モータの外径を削孔部の径よりも一回り小さな製品としなければならない。
（２）高圧水の水圧を高くすると、ノズルの回転速度も早くなってしまうため、高圧でかつ回転速度を抑えることで効率的に削孔を行う使用方法に適さない。
よって、本発明は、ウォータージェットの水圧に影響を受けることなく、ノズルの回転速度を制御可能なウォータージェット削孔用ノズルを提供することを目的とする。
上記課題を解決すべくなされた本願の第１発明は、高圧ホースと接続する、スイベルと、前記スイベル内に収容され、前記高圧ホースからの高圧水を通す連通路を有する、ロータと、前記ロータと固定する、ヘッドと、を少なくとも具備し、前記ヘッドは、前記連通路からの高圧水を先端から放出する、削孔用放出路と、前記連通路からの高圧水を前記ヘッドに回転力を与えるように放出する、自回転用放出路と、を有し、前記スイベルは、前記ロータと接触する、ベアリングと、前記ベアリングにオイルを供給する、オイル充填部と、を有し、前記オイル充填部に充填するオイルの粘性抵抗を調整することで、前記ヘッドの回転速度が調整可能であることを特徴とする、ウォータージェット削孔用ノズルを提供する。
また、本願の第２発明は、前記第１発明において、前記自回転用放出路による放水方向が、前記ヘッドの後方側の成分を含んでいることを特徴とするものである。
また、本願の第２発明は、前記第１発明において、前記自回転用放出路による放水方向が、前記ヘッドの後方側の成分を含んでいることを特徴とするものである。
本発明によれば、以下に記載する効果を奏する。
（１）オイル充填部に充填するオイルでもってノズルの回転速度を制御することができるため、ウォータージェットの水圧に影響を受けることなく、ノズルの回転速度を制御することができる。よって、高圧でかつ回転速度を抑えるような効率的な削孔方法を実施することができる。
（２）自回転用放出路による放水を前記ヘッドの後方側を向くように構成することにより、ウォータージェットによる掘削くずの排出が促進される。
（１）オイル充填部に充填するオイルでもってノズルの回転速度を制御することができるため、ウォータージェットの水圧に影響を受けることなく、ノズルの回転速度を制御することができる。よって、高圧でかつ回転速度を抑えるような効率的な削孔方法を実施することができる。
（２）自回転用放出路による放水を前記ヘッドの後方側を向くように構成することにより、ウォータージェットによる掘削くずの排出が促進される。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
＜１＞全体構成
図１（ａ）は、本発明に係るウォータージェット削孔用ノズルの概略側面図である。
本発明に係るウォータージェット削孔用ノズルは、スイベル１０、ロータ２０、およびヘッド３０を少なくとも具備する。
以下、各構成要素の詳細について説明する。
図１（ａ）は、本発明に係るウォータージェット削孔用ノズルの概略側面図である。
本発明に係るウォータージェット削孔用ノズルは、スイベル１０、ロータ２０、およびヘッド３０を少なくとも具備する。
以下、各構成要素の詳細について説明する。
＜２＞スイベル
スイベル１０は、削孔ノズルの削孔方向を回転軸として自由回転するヘッド３０に接続したロータ２０を収容するための部材である。
本実施例では、スイベル１０の一端側に高圧ホースＡとの接続部１１を備え、他端側にスイベル１０内部に配したベアリング１２を介して、ロータ２０の後端を回転自在な状態で収容している。
スイベル１０は、削孔ノズルの削孔方向を回転軸として自由回転するヘッド３０に接続したロータ２０を収容するための部材である。
本実施例では、スイベル１０の一端側に高圧ホースＡとの接続部１１を備え、他端側にスイベル１０内部に配したベアリング１２を介して、ロータ２０の後端を回転自在な状態で収容している。
＜３＞オイル充填部・オイルシール
スイベル１０には、前記ベアリング１２にオイルを供給するためのオイル充填部１３と、前記オイル充填部１３からのオイルの漏れ出しを防止するオイルシール１４と、をさらに備えている。
本実施例では、ベアリング１２をノズルの前後方向から挟むようにロータ２０の外周に沿ってオイルシール１４を二箇所配置している。
この二箇所のオイルシール１４で囲まれた領域がオイル充填部１３となる。
スイベル１０には、前記ベアリング１２にオイルを供給するためのオイル充填部１３と、前記オイル充填部１３からのオイルの漏れ出しを防止するオイルシール１４と、をさらに備えている。
本実施例では、ベアリング１２をノズルの前後方向から挟むようにロータ２０の外周に沿ってオイルシール１４を二箇所配置している。
この二箇所のオイルシール１４で囲まれた領域がオイル充填部１３となる。
スイベル１０の外表面には、前記オイル充填部１３に通じる注入口１５を形成しており、この注入口１５からオイルを注入することで、オイル充填部１４にオイルを充填することができる。
上記構成により、オイル充填部１３に充填するオイルの種類や充填量を変えることで、ベアリング１２に供給されるオイルの粘性抵抗を調整し、スイベル１０の内部で回転するロータ２０、ひいてはロータ２０と固定するヘッド３０の回転速度を調整することができる。
＜４＞ロータ
ロータ２０は、ヘッド３０の後端に設け、その一部または全部がスイベル１０内で回転する部材である。
ロータ２０の内部には、高圧ホースＡからの高圧水を通す連通路２１を備えている。
この連通路２１の中に、スイベル１０の内部に配してあるケーシング１６を収容する。
ケーシング１６の内部には、高圧ホースＡとつながる管路１６１を備えており、この管路１６１と連通路２１とを繋いで高圧水を通すことができる。
さらに、ロータ２０の内部には前記ケーシング１６と連通路２１との間の隙間を止水するためのパッキン２２やＯリング（図示せず）などを設けている。
ロータ２０は、ヘッド３０の後端に設け、その一部または全部がスイベル１０内で回転する部材である。
ロータ２０の内部には、高圧ホースＡからの高圧水を通す連通路２１を備えている。
この連通路２１の中に、スイベル１０の内部に配してあるケーシング１６を収容する。
ケーシング１６の内部には、高圧ホースＡとつながる管路１６１を備えており、この管路１６１と連通路２１とを繋いで高圧水を通すことができる。
さらに、ロータ２０の内部には前記ケーシング１６と連通路２１との間の隙間を止水するためのパッキン２２やＯリング（図示せず）などを設けている。
＜５＞ヘッド
ヘッド３０は、コンクリートを削孔するための高圧水を放出するための部材である。
ヘッド３０の後端はロータ２０の先端に固定してあり、ヘッド３０の回転をロータ２０に伝える構造とする。
さらにヘッド３０は、ロータ２０からの高圧水を放出する、削孔用放出路３１と自回転用放出路３２との二種類の放出路を設けている。
以下、各放出路の詳細について説明する。
ヘッド３０は、コンクリートを削孔するための高圧水を放出するための部材である。
ヘッド３０の後端はロータ２０の先端に固定してあり、ヘッド３０の回転をロータ２０に伝える構造とする。
さらにヘッド３０は、ロータ２０からの高圧水を放出する、削孔用放出路３１と自回転用放出路３２との二種類の放出路を設けている。
以下、各放出路の詳細について説明する。
＜５．１＞削孔用放出路
削孔用放出路３１は、ロータ２０の連通路２１からの高圧水を、ヘッド３０の先端から放出して、コンクリート削孔を行うための要素である。
本発明において、削孔用放出路３１の数、放水軌跡などは特段限定するものではなく、適宜選択することができる。
本実施例では、ノズル先端からの出口が異なるように軌跡を変えてある三種類の削孔用放出路３１を設けている。
削孔用放出路３１は、ロータ２０の連通路２１からの高圧水を、ヘッド３０の先端から放出して、コンクリート削孔を行うための要素である。
本発明において、削孔用放出路３１の数、放水軌跡などは特段限定するものではなく、適宜選択することができる。
本実施例では、ノズル先端からの出口が異なるように軌跡を変えてある三種類の削孔用放出路３１を設けている。
＜５．２＞自回転用放出路
自回転用放出路３２は、ロータ２０の連通路２１からの高圧水を、ヘッド３０の側方から放出することで、ヘッド３０そのものに回転力を与える機能を少なくとも含む要素である。
その他、自回転用放出路３２は、必要に応じて、削孔くずをノズルの後方側への排出を促す、削孔くずの排出促進手段としても機能させることができる。
以下、各機能の詳細について説明する。
自回転用放出路３２は、ロータ２０の連通路２１からの高圧水を、ヘッド３０の側方から放出することで、ヘッド３０そのものに回転力を与える機能を少なくとも含む要素である。
その他、自回転用放出路３２は、必要に応じて、削孔くずをノズルの後方側への排出を促す、削孔くずの排出促進手段としても機能させることができる。
以下、各機能の詳細について説明する。
＜５．２．１＞自回転機能について
図１（ｂ）は、ノズルの先端側からみたヘッド３０の概略図である。
本実施例では、ノズルの側周において１２０°ずつ、均等に出口を設けるように、自回転用放出路３２の出口を３箇所設けている。
また、ヘッド３０の先端側から見たときの、自回転用放出路３２による高圧水の放出角度θ１は、自回転用放出路３２の出口での接線に対して一定の角度だけ傾斜するように構成する。
この放出角度θ１は、０°〜３０°程度とし、施工現場の条件に応じて、前記したオイル充填部１３の設計と合わせて好ましい回転速度となるように適宜設定すればよい。
この自回転用放出路３２からの放水によって、ノズルが自回転することとなる。
図１（ｂ）は、ノズルの先端側からみたヘッド３０の概略図である。
本実施例では、ノズルの側周において１２０°ずつ、均等に出口を設けるように、自回転用放出路３２の出口を３箇所設けている。
また、ヘッド３０の先端側から見たときの、自回転用放出路３２による高圧水の放出角度θ１は、自回転用放出路３２の出口での接線に対して一定の角度だけ傾斜するように構成する。
この放出角度θ１は、０°〜３０°程度とし、施工現場の条件に応じて、前記したオイル充填部１３の設計と合わせて好ましい回転速度となるように適宜設定すればよい。
この自回転用放出路３２からの放水によって、ノズルが自回転することとなる。
＜５．２．２＞排出促進機能について
本発明に係る自回転用放出路３２はさらに、放水方向としてヘッド３０の後方側の成分を含めることで、削孔くずの排出促進機能を付与することができる。
図１（ａ）に示すように、本実施例では、自回転用放出路３２を、図１（ａ）における上下方向に対して、ノズルの後方側へと一定の角度だけ傾斜するように構成している。
この放出角度θ２が大きくなると、削孔部の側壁を削孔してしまい、削孔径に影響をあたえる恐れがあるため、放出角度θ２は１０°〜４５°程度とし、施工現場条件や、前記した放出角度θ１との関係も考慮して、好ましい角度に適宜設定すればよい。
この自回転用放出路３２からの放水によって、自回転用放出路３２からの放水で削孔作業を行う際に生じる削孔くずをノズルの後方側に送り出すことができ、削孔箇所からの削孔くずの排出を促すことができる。
本発明に係る自回転用放出路３２はさらに、放水方向としてヘッド３０の後方側の成分を含めることで、削孔くずの排出促進機能を付与することができる。
図１（ａ）に示すように、本実施例では、自回転用放出路３２を、図１（ａ）における上下方向に対して、ノズルの後方側へと一定の角度だけ傾斜するように構成している。
この放出角度θ２が大きくなると、削孔部の側壁を削孔してしまい、削孔径に影響をあたえる恐れがあるため、放出角度θ２は１０°〜４５°程度とし、施工現場条件や、前記した放出角度θ１との関係も考慮して、好ましい角度に適宜設定すればよい。
この自回転用放出路３２からの放水によって、自回転用放出路３２からの放水で削孔作業を行う際に生じる削孔くずをノズルの後方側に送り出すことができ、削孔箇所からの削孔くずの排出を促すことができる。
１０ スイベル
１１ 接続部
１２ ベアリング
１３ オイル充填部
１４ オイルシール
１５ 注入口
１６ ケーシング
１６１ 管路
２０ ロータ
２１ 連通路
２２ パッキン
３０ ヘッド
３１ 削孔用放出路
３２ 自回転用放出路
Ａ 高圧ホース
１１ 接続部
１２ ベアリング
１３ オイル充填部
１４ オイルシール
１５ 注入口
１６ ケーシング
１６１ 管路
２０ ロータ
２１ 連通路
２２ パッキン
３０ ヘッド
３１ 削孔用放出路
３２ 自回転用放出路
Ａ 高圧ホース
Claims (2)
- 高圧ホースと接続する、スイベルと、
前記スイベル内に収容され、前記高圧ホースからの高圧水を通す連通路を有する、ロータと、
前記ロータと固定する、ヘッドと、を少なくとも具備し、
前記ヘッドは、
前記連通路からの高圧水を先端から放出する、削孔用放出路と、
前記連通路からの高圧水を前記ヘッドに回転力を与えるように放出する、自回転用放出路と、を有し、
前記スイベルは、
前記ロータと接触する、ベアリングと、
前記ベアリングにオイルを供給する、オイル充填部と、を有し、
前記オイル充填部に充填するオイルの粘性抵抗を調整することで、前記ヘッドの回転速度が調整可能であることを特徴とする、
ウォータージェット削孔用ノズル。 - 前記自回転用放出路による放水方向が、
前記ヘッドの後方側の成分を含んでいることを特徴とする、
請求項１に記載のウォータージェット削孔用ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017002538A JP6915796B2 (ja) | 2017-01-11 | 2017-01-11 | ウォータージェット削孔用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017002538A JP6915796B2 (ja) | 2017-01-11 | 2017-01-11 | ウォータージェット削孔用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018111158A true JP2018111158A (ja) | 2018-07-19 |
| JP6915796B2 JP6915796B2 (ja) | 2021-08-04 |
Family
ID=62911669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017002538A Active JP6915796B2 (ja) | 2017-01-11 | 2017-01-11 | ウォータージェット削孔用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6915796B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020044597A (ja) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 大成建設株式会社 | ウォータージェット削孔用のガイド管およびウォータージェット装置、ならびにウォータージェット削孔構造 |
| JP6893374B1 (ja) * | 2020-07-06 | 2021-06-23 | ストライブ株式会社 | ウォータージェット工法用のハンドガン |
| CN113153156A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-23 | 河南理工大学 | 一种水力联合机械修孔装置及方法 |
-
2017
- 2017-01-11 JP JP2017002538A patent/JP6915796B2/ja active Active
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| JP7100322B2 (ja) | 2018-09-18 | 2022-07-13 | 大成建設株式会社 | ウォータージェット削孔構造 |
| JP6893374B1 (ja) * | 2020-07-06 | 2021-06-23 | ストライブ株式会社 | ウォータージェット工法用のハンドガン |
| JP2022014417A (ja) * | 2020-07-06 | 2022-01-19 | ストライブ株式会社 | ウォータージェット工法用のハンドガン |
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| JP6915796B2 (ja) | 2021-08-04 |
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