JP3171606U - ウォータージェット削孔用ノズルヘッド及び削孔装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小口径の孔も効率よくあけることが可能なウォータージェット削孔ノズルヘッド、水・ハツリ片の飛散を防止する機能を持った削孔装置及び手持ち式の削孔装置を提供する。【解決手段】ノズル及びノズルヘッド１を小型化するとともにノズルヘッドに複数のノズル取付穴２，３を設け、取付穴毎に超高圧水の管路４，５を設ける。このノズルヘッドを回転させて削孔するが、各ノズルは方向が異なり孔の中心部、周辺部等を分担してハツリを行うため効率良く削孔できる。コンクリート面の削孔箇所を覆うカバーを備え、水・ハツリ片をポンプで吸引しながら削孔することによって、水・ハツリ片が飛散しない削孔装置を実現することができる。ノズルヘッドの回転機能を有するハンドガンに、前記ノズル及びノズルヘッドを取り付けることにより、機械による削孔が困難な場合でも作業可能な手持ち式削孔装置となる。【選択図】図１

Description

この考案はウォータージェットによってコンクリートの削孔を行うためのノズルヘッド及び削孔装置に関するものである。

ウォータージェットによる削孔は、ノズルヘッド部の物理的構造の限界から小口径の場合は困難であった。
特許文献１では、１つのノズル原石に２穴以上のオリフィスを設けたコンパクトなノズルを製作し、ノズルホルダーの小型化を達成して小口径の削孔を可能にした。

特許文献２ではノズルヘッドの端面にビット付きドリルを設け、超高圧水がビット刃に妨げられない位置に噴射口を設けた削孔装置について述べられている。
ドリルが回転しながら常に削孔装置を支えて前進するため、上下左右に曲ることが少なくなり、削孔方向が直進方向に一定に保持される。

特許公開 ２００６−１０２９２８ ウォータージェット小口径回転式削孔及びに配管内スケール除去専用ノズル 特許公開 平７−３１７４７７ 削孔装置

ウォータージェットを使った削孔作業をより効率的に行うことができ、小口径の穴も削孔可能なノズルを提供する。
また、ウォータージェットによる削孔作業の際に水・ハツリ片の飛散を防止し、周囲を汚さず、作業終了後の回収・清掃の手間を大幅に減らすことのできる削孔装置、及び機械での削孔が困難な場合でも使用可能な手持ち式の削孔装置を提供する。

ノズルを取り付けるノズルヘッド１には複数のノズルが装着される。ノズルヘッド１が回転しながら削孔作業を行うが、各ノズルは異なる方向を向いており、それぞれのノズルから出た超高圧ウォータージェット１０は孔の中心付近、周辺部分など異なる箇所のハツリを行う。
ノズルを取り付けるヘッド１は、それぞれのノズル毎に高圧水が通る管路４，５を持つ。ノズル取付部にはヘッドの側面に向けて水抜き穴６が設けられ、装着されたノズルが高い水圧により吹き飛ばされるのを防ぐ。

削孔機械を使って削孔作業を行う際、コンクリート面の削孔箇所に、孔を覆うように飛散防止カバー１８をセットし水・ハツリ片をポンプで吸引しながら削孔する。飛散防止カバー１８はノズルヘッド・回転軸が通る穴を持つが、吸引しているため穴からの飛散は無い。貫通する孔をあける場合はコンクリートの裏側に飛散するのを防ぐため、貫通直前に裏側の該当箇所にもカバー１８を付け吸引する。裏側にセットするカバーは前記の穴の無い形状である。

機械の設置が困難な場所では、ノズルヘッド１の回転機能を持ったハンドガン２１に本考案のノズルヘッド１を取り付けた削孔装置により、削孔作業を行う。

特許文献１のノズルでは超高圧水の管路が１本で噴出口のすぐ手前で分流するのに対し、本考案のノズルヘッドははじめからそれぞれのノズルに分流する。本考案は水の流れがスムーズで損失が少ないため、ウォータージェットの勢いが強力になり効率良く削孔することができる。

飛散防止カバーをつけて吸引することによって周囲を汚すことがなくなるとともに、作業終了後の水・ハツリ片の回収や清掃の手間を大幅に減らすことができる。

本考案のノズルヘッドを取り付けた手持ち式の削孔装置であれば機械による削孔が困難な場合でも効率良く削孔作業を行うことができる。

本考案のノズルヘッド 本考案のノズルヘッドを装着した削孔装置の例 本考案のノズルヘッドを装着した削孔用ハンドガンの例

本考案のノズルヘッドの例を図１に示す。
ノズルヘッド１には複数のノズル取付穴２，３を設ける。図１ではノズル取付穴は２箇所であるが、ノズル及び取付穴の数は削孔する径等に応じて決める。ノズルはそれぞれ異なる方向を向き、回転しながらウォータージェットを噴射することによって孔の中心部・周辺部などハツリを行う箇所を分担する。
ノズルは図示されていないが、０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度の大きさの噴射口を持ち、そこから超高圧ウォータージェットが噴射されコンクリートの削孔を行う。

ノズルヘッド１内にはそれぞれのノズル毎に高圧水の管路４，５が通っている。特許文献１に見られるような１つの管路で流れた後、噴射口の手前で分流するタイプと違い、本考案は流れがスムーズで損失が少なく、ウォータージェット１０がより強力になる。

それぞれのノズル取付穴２，３からノズルヘッド側面に水抜き穴６を設ける。ノズルはノズルヘッド１にねじ込まれているが、超高圧水によってネジが緩みノズルが吹き飛ばされるのを防ぐ。

削孔装置の構成を図２に示す。
削孔装置は、ノズルヘッド１、同回転軸１３、同回転機構１４、前後方向レール１５及び前後方向移動機構１６、左右方向レール２０、飛散防止カバー１８、吸引ホース１９などで構成され、図示されていないが左右方向レール２０には左右方向移動機構が、超高圧水ホース１２には水タンク、超高圧水ポンプが、吸引ホース１９には吸引ポンプ、フィルター（濾過装置）が繋がれている。
回転軸１３は中空で内部を超高圧水が通り、ノズルヘッド１に装着されたノズルから超高圧ウォータージェット１０として噴射される。
回転機構１４は空気圧アクチュエータやモータ、移動機構はモータなどで駆動する。

ノズルヘッド１はコンクリート面９の削孔位置に対向しており、ノズルから超高圧のウォータージェット１０を噴射し、回転軸１３の回転により回転しながら削孔する。
コンクリート面９の孔を覆うように飛散防止カバー１８をセットし、吸引ポンプでウォータージェットの水、コンクリートのハツリ片を吸引する。飛散防止カバー１８にはノズルヘッド、回転軸が通るための穴があるが、吸引することによってその穴から水・ハツリ片が飛散するのを防いでいる。
水については濾過した後ｐｈ等の問題が無ければ再び使用することができる。

貫通孔を削孔する場合、コンクリートの裏側に水・ハツリ片が飛散するのを防ぐため、貫通する直前に裏側の該当する箇所に飛散防止カバー１８を付け、吸引ポンプで水・ハツリ片を吸引する。
裏側の飛散防止カバー１８は、ノズルヘッド１が通る穴の無い形状である。

削孔作業によって出る水・ハツリ片は思いのほか遠くまで飛散することがある。孔の近辺だけでなく、高架の道路であればその下の地面、橋であれば下を流れる河川まで汚しかねないが、カバー１８を付け吸引することによって周囲を汚すことがなくなるとともに、作業終了後の水・ハツリ片の回収や清掃の手間を大幅に減らすことができ、作業全体の効率化にも大きく貢献する。

削孔の途中でノズルヘッド１が内部の鉄筋に当たった場合、ノズルヘッド１を引き戻し、削孔方向を修正することにより、鉄筋を避けて削孔することができる。これはウォータージェットによる削孔はノズル径よりやや大きな孔が開くために可能なことである。コア・ドリルによる削孔では削孔方向の修正は困難であり、また鉄筋を切断してしまう恐れもある。

装置の設置が難しいなど機械による削孔が困難な場合は、ノズルを回転させる機構を持ったハンドガン２１に、ノズルを装着した本考案のノズルヘッド１を取り付け、削孔作業を行う。その装置を図３に示す。
図示されていないが、超高圧水ホース１２には超高圧水ポンプ及び水タンクが、エアホース２１にはエアコンプレッサが繋がれている。
ノズルヘッド１の回転は空気圧アクチュエータによる回転機構１４によって行う。

複数のノズルから噴射されたウォータージェットが孔の中央部、周辺部などのハツリを同時に行うので従来のものより効率が良く、小口径の穴でも削孔することができる。
また、本考案の削孔装置は水・ハツリ片が飛散せず清掃や回収作業の手間が大幅に減り作業全体の効率化ができ、手持ち式の削孔装置は機械による作業が困難な場合であっても削孔作業を行うことができる。
以上より、本考案は広く利用されると考えられる。

１…ノズルヘッド
２…ノズル取付穴Ａ
３…ノズル取付穴Ｂ
４…管路Ａ
５…管路Ｂ
６…水抜き穴
７…ネジ部
８…スパナ掛け部
９…コンクリート面（被削孔面）
１０…ウォータージェット
１１…水抜き穴からのウォータージェット
１２…超高圧水ホース
１３…回転軸
１４…回転機構
１５…軸方向レール
１６…軸方向移動機構
１７…ガイド
１８…飛散防止カバー
１９…吸引ホース
２０…左右移動レール
２１…ハンドガン
２２…エアホース

Claims (3)

1. ウォータージェットによってコンクリートに削孔する装置のノズルヘッドであって、
   １つのノズルヘッドに複数のノズル取付穴を持ち、
   前記ノズル取付穴毎に超高圧水が通る管路を設け、
   前記ノズル取付穴はそれぞれ異なる方向を向いており、
   各取付穴にノズルを装着し、ノズルヘッドを回転させることにより、
   各ノズルから出たウォータージェットが孔の中心部、その周辺部等複数の箇所のハツリ を同時に行うことが可能なウォータージェット削孔用ノズルヘッド。
2. ウォータージェットを用いコンクリートに削孔する装置であって、
   ノズルを装着した請求項１のノズルヘッドを取り付け、
   ノズルヘッドの回転機構、前後移動機構、左右移動機構を持つとともに、
   コンクリート面の削孔する箇所を覆うカバー及び前記カバーから吸引ホースを介して水・ハツリ片を吸引する吸引ポンプを備え、
   前記カバーについては、コンクリート面に対し装置を設置する側にセットするカバーはノズルヘッド及び回転軸の通る穴を持ち、
   貫通穴をあける場合にコンクリートの裏面にセットするカバーは前記穴の無い形状のものであり、
   それぞれのカバーをコンクリート面にセットし吸引しながら削孔作業を行うウォータージェット削孔装置。
3. ノズルヘッドの回転機能を有するウォータージェットのハンドガンに、ノズルを装着した請求項１のノズルヘッドを取り付けることにより、削孔する機能を持たせた削孔装置。

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