JPH02172669A - 高速気流および超高圧水による砂プラスト方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンクリート栴造物の破壊およびハツリ方法及
びそのための装置に関連し、と（に内部を硬質かつ耐酸
、耐熱性のコンクリート系材料で厚くライニング施工が
行なわれている鋼製煙突の補修工事において、該ライニ
ングを能率的に破壊又はハツリ除去してさらに露出鋼板
面の塗装下地処理までを実施する方法およびこれに使用
する装置に関する。

〔従来の技術〕

煙突内面のライニングは耐酸性、耐水性および断熱性な
どが必要となるのでそれぞれの耐性を有する数層のライ
ニングで構成されている。

したがってかなりの厚みと又耐水部のライニングは高圧
縮強度を有しこれ等が鉄筋およびラス（金網）などで強
固に保持されているので、従来は道路工事などで使用さ
れているエアー駆動のビックによるハツリエ法が主体で
あった。

又最近では、ライニングの圧縮強度を上廻る超高圧水の
多量を噴射して衝撃破壊を行なう方法も一部実施されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで従来の技術は現在主流となっているエアー駆動
ビック工法は、ビック打撃時の発生騒音が甚しく大で、
さらに耐水性ライニング層の様に圧縮強度が９００　Ｋ
ｙ／ｃａｔをオーバするライニング材に対しては破壊又
はハツリ龍率が著しく低下する不具合があり又発生粉塵
による作業環境悪化も問題となっている。

次に１０００　Ｋｌ／ｃｆｎｔ以上の超高圧で５０１／
分以上の多量の超高圧水を噴射する衝撃破壊工法は、上
記ビック工法に比べて騒音発生は少いがライニングの圧
縮強度がｓｏｏ■ノ／　ａｎｔをオーバすると甚しく破
壊又はノ・ツリ能率が低下し、さらに高反力のため作業
者の労力が非常に大となる不具合もある。

本発明は上記不具合を解決した超高圧水噴射とエア・サ
ンド・ブラスト方法との組合せによる新たな砂プラスト
方法とそれに使用する装置を提供しようとするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

このため本発明の高速気流および超高圧水による砂ブラ
スト方法は、圧力空気で加速気流搬送した砂を、砂噴射
用ベンチュリー型ノズルのスロート部において、該スロ
ート部における高速気流を上廻る超高圧噴射水と衝突加
速せしめ、前記砂噴射用ベンチュリー型ノズル出口の噴
射砂速度を著しく増大すると共に噴射パターンを拡大し
てこれを衝撃破壊を必要とする被破鰍面に噴出させるこ
とを特徴としている。

そして前記砂プラスト方法を使用するための砂プラス）
ｋ置として、砂の気流搬送用ホース内径の１〜２倍の内
径を有する金属製パイプを相対的にゆるやかに曲折させ
るか又は直径比２以下となる２種のパイプを組合せて段
差平行状に形成した段差平行パイプの一端を砂噴射用ベ
ンチュリー型ノズルに、又他端を砂の気流搬送用ホース
に連結し、更に前記砂噴射用ベンチュリー型ノズルのス
ロート部の中心線と前記段差平行パイプの曲折部との交
点が中心となるように超高圧水噴射ノズルを配設取付け
ると共に、前記スロート部と前記超高圧水噴射ノズル間
の距離を、該噴射ノスル径によって決まる超高圧水の噴
流束径がスロート部内径の０．６〜０．９となるように
設定したことを特徴とする高速気流および超高圧水によ
る砂プラスト装置がある。

〔作用〕

上述の本発明の高速気流および超高圧水による砂プラス
ト方法および表置によれば、段差平行状の段差平行パイ
プに気流搬送された砂は該パイプの第１曲部で遠心力に
よって均−溪度分布に乱れを生じかけるが近接した第２
曲部で逆向きの遠心力が作用して均−枳度分布性を乱す
ことなく砂噴射用ベンチュリー型ノズル部に搬入される
。このような状態で超高圧水を段差平行パイプ内に噴射
するとその噴流束径を徐々に拡大しながら気流搬送中の
砂と共に砂噴射用ベンチュリー型ノズル中に入り、スロ
ート部において空気加速中の砂に効率良く衝突してダブ
ル加速を行なう。加圧空気のみによる砂の噴射速度は７
０〜３９ｍ／Ｓ程度であるが、超高圧水との衝突によっ
て噴射速度は１００　ｍ／Ｓ　　をオーバーするようダ
ブル加速されかつ拡大した噴射パターンで被破壊対象物
と衝突するので、広い面積にわたって砂の研削効果が増
加すると共に研削状態面に対する超高圧水の衝突破壊力
も一層効果的となって各々単独での面破壊１４Ｍ力の数
倍となる舵力がみとめられ、さらにその効果は被破壊対
象物の厚みが増していく程著しくなっていく。

スロート部におけるスロート部直径ＤＴと噴流束径Ｊ？
の比ＪＴ／ＤＴ＝　０．６−Ｊｏ、９が本発明ニオける
砂の加速手段および混合効果で最も重要である。（１以
上となると噴流の衝突によるエネルギーロスが大、０．
６以下では吹抜は即ちフラッディングが生じる。フラッ
ディングが生じると砂との衝突効率および混合性不良と
なって粉塵抑制機りじか低下する。） 〔実施例〕 以下図面により本発明の一実施例について説明すると、
第１図は本発明を行うための砂ブラスト表置の概念図で
あり、第２図は鋼製煙突内面ライニング除去工事に該砂
プラス）！置を使用するためのシステム説明図である。

第１図において１はベンチュリー型砂噴射ノズル、２は
該ベンチュリー型砂噴射ノズル１のスロート部、３は２
曲部を有する段差平行パイプ、４は超高圧水噴射ノズル
の接続ホルダー　５は超高圧水の噴射ノズル、６は砂の
気流搬送用のホースで、それぞれが接合用カップリング
７ａ。

７ｂ、７Ｃで段差平行パイプ３と接合されている。気流
により搬送される砂は搬送用ホース６よりこれと連結し
た段差平行パイプ３（本実施例図示のものではホース６
とパイプ３の内径は同一寸法である。）を介して砂噴射
ノズルｌのスロート部２を通って噴射されるが、この場
合段差平行パイプ３の第１および第２曲部における反対
方向の遠心作用によって気流中の砂は濃度分布に乱れを
生じることなく均一分布状態でベンチュリーに導入かつ
スロート部で加速され噴射パターンを拡大しながら噴射
される。

このような状態で超高圧水噴射ノズル５から超高圧水を
段差平行パイプ３内に噴射すると、例えば５００Ｋｙ／
ｃｍ’で３００ｍ／・Ｓ以上、１０００　Ｋ１７ｃｍ”
とすると４００　ｍ／Ｓ以上の速度で噴射され段差平行
パイプ３で噴流束径をスロート部の０．６〜０．９倍に
拡大しながらスロート部において気流速度をはるかに上
層る速度で効率よく気流加速中の砂に衝突してダブル加
速を行なうので、被破壊対象物に衝突時の砂の研削力は
空気加速の単独時に比べかなり増大し、加えて、研削状
態面における超高圧水噴流の衝撃破壊性も効果的となる
ので、総合面積破壊力はそれぞれ単独時に比べ著しく増
大する。

次に第２図により、ごみ焼却炉用煙突のコンクリート系
内面ライニング除去に関する本発明方法の実施例につい
て説明する。

第２図においてＡ。−Ａ４はライニングの各構成部を示
すものでＡ。は外面の鋼板、Ａ１は断熱用で圧縮強度２
５　ｏ　Ｋｙ／α２、厚み３Ｑｒｒｒｎのライニング層
、Ａ２は耐浸水用で圧縮強度９５０　Ｋｙ／ｃｒｎ’、
厚み４０　ｍｍ−ｃ−ｅモ硬＜　；／ｌ””）厚みもあ
り、除去の最も困難な層である。Ａ、は耐酸用で圧縮強
度３００にノ／ｃｍ２、厚みは３０■である。

これ等の無機系ライニングは３００〜４００■の間隔で
縦および横方向に配置された片端を鋼板面に溶接した鉄
筋と該鉄筋を支持体として、耐酸用と耐浸水用ライニン
グの境界部に取付けた金網Ａ４によって鋼板面に強固に
保持されている。

該ライニングの除去にあたり、コ／グレッサ−１５から
圧力６〜７にノ／ＣＷＬ２　で毎分５〜ｌ。

Ｎ　ｍＳの空気を１６の冷却脱湿機で脱湿処理を行なっ
たあと砂供給タンク１７に供給して、毎分５〜１５［ｊ
ｊの砂を気流搬送用ホース６を介してプラス）装置１２
にフィードした。一方超高圧水は超高圧ポンプ３から超
高圧水ホース１４を介してブラスト装置１２に圧力５ｏ
ｏｔｙ／−以上、水量１０〜２５−ｅ／分でフィードし
た。

このような操作によってベンチュリー型砂噴射ノメルの
スロート部で２００〜２５０　ｍ／Ｓに空気加速されて
いる砂は、超高圧水噴流との衝突によってさらにダブル
加速され、又エアサンドブラスト単独時の拡大噴射パタ
ーンを減することな（１００ｍ／Ｓ以上の速度でライニ
ング面に衝突し、ライニングと砂噴射ノズル出口間の距
離５　Ｑ　−１５Ｑ　ｒｒｍで直径５０〜８０　ｒｒｍ
となる面破壊力を発揮した。

次表に該実施の一例と既知工法の結果を示す。

この表は本発明の方法が能率面で最高であり、しかも粉
塵および騒音の問題もなく、強固かつ厚みを有するライ
ニング除去工法として従来のエアー駆動のピックによる
ハツリエ法に比べはるかに優れた方法であることを示し
ている。

以上本考案の一実施例について第１図及び第２図で説明
し１こが、例えば第１図の場合は前に述べたように砂の
気流搬送用ホース６の内径り。

と段差平行パイプ３の内径り、は同一バイブを使用した
ためり、／Ｄ、＝ｘであるが、本発明はこれの場合に限
定されることな（内径の異なる２種のパイプを組合せて
段差平行状として使用する場合もあり、この場合はＤ２
／ＤＩ≦２の直径比となる。

なおり２　／　ＤＩ’　２とした理由は、２以上の直径
比となると、段差平行バイブ３の第１及び第２曲部にお
ける作用効果が低減するためである。

更に本発明のプラスト装置に於ては砂噴射ノズルのスロ
ート部２と超高圧水噴射ノズル５間の距離を、該超高圧
水噴射ノズル５の径によって決まる超高圧水の噴流束径
Ｊ？がスロート部内径（直径〕ＤＴの０．６〜０．９と
なるように設定しているが、次表に各梅ベンチュリーと
組合せた具体的実施例を示す。

なお本実施例では反力を考慮した人力施工例を説明した
が、機械治具等の使用で反力対策を行なって、多量の噴
射水かつ大型砂噴射用ベンチュリとの組合せによる砂ブ
ラスト装置のスケールアップ時においても本発明の基本
格成は全（変ることがない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の高速気流および超高圧水によ
る砂プラスト方法および装置によれば次に示す効果が得
られる。

（１）気流搬送中の砂が濃度分布に乱れを生ずることな
（砂噴射ノズルのベンチュリ一部に導入され該ベンチュ
リーのスロート部において噴流束径を拡大した超高圧水
噴流と効率よく衝突するので、ダブル加速され著しく運
動量を増加しながら、しかも広い噴射パターンで噴出し
て例えばライニング表面等の被破壊対象物に衝突し、砂
による研削と超高圧水噴流の衝撃との同時作用によって
面破象効果を著しく向上する。

（２）超高圧水噴流による粉塵発生の抑制作用により作
業環境の著しい改善に役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の砂プラスト装置の概念図、第２図はラ
イニング除去工事における本発明システムの説明図であ
る。 １・・・砂噴射ノズル、　　２・・・スロート部、３・
・・段差平行パイプ、４・・・接続ホルダー５・・・超
高圧水噴射ノズル、 ６・・・砂の気流搬送用ホース、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧力空気で加速気流搬送した砂を、砂噴射用ベン
   チユリー型ノズルのスロート部において、該スロート部
   における高速気流を上廻る超高圧噴射水と衝突加速せし
   め、前記砂噴射用ベンチユリー型ノズル出口の噴射砂速
   度を著しく増大すると共に噴射パターンを拡大してこれ
   を衝撃破壊を必要とする被破壊面に噴出させることを特
   徴とする高速気流および超高圧水による砂プラスト方法
   。
2. （２）砂の気流搬送用ホース内径の１〜２倍の内径を有
   する金属製パイプを相対的にゆるやかに曲折させるか又
   は直径比２以下となる２種のパイプを組合せて段差平行
   状に形成した段差平行パイプの一端を砂噴射用ベンチユ
   リー型ノズルに、又他端を砂の気流搬送用ホースに連結
   し、更に前記砂噴射用ベンチユリー型ノズルのスロート
   部の中心線と前記段差平行パイプの曲折部との交点が中
   心となるように超高圧水噴射ノズルを配設取付けると共
   に、前記スロート部と前記超高圧水噴射ノズル間の距離
   を、該噴射ノズル径によって決まる超高圧水の噴流束径
   がスロート部内径の０．６〜０．９となるよう設定した
   ことを特徴とする高速気流および超高圧水による砂プラ
   スト装置。