JPH11152891A

JPH11152891A - 膨張剤除去装置

Info

Publication number: JPH11152891A
Application number: JP33630497A
Authority: JP
Inventors: Shiro Funyu; 志郎船生; Hironori Kitayama; 広典北山; Masaaki Kanbe; 正明神部; Shinji Nakazawa; 伸二仲澤
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】既設の建築物のコンクリート躯体を覆うモル
タル層の破砕のために設けられ前記躯体の内部にまで達
する穴に充填された膨張剤を前記躯体から除去するため
の装置を提供すること。【解決手段】本発明の膨張剤除去装置は、圧縮空気お
よび多数の細粒子のための受入口(34,36) 、噴射口(50)
および排出口(52)を有する噴射器(24)と、噴射器に取り
付けられ噴射口(50)および排出口(52)に連通するフード
(26)を含む。フードは、これが躯体(12)の表面に当接可
能でありかつ穴(18)を覆うことが可能である、可撓性を
有する開放端部(58)を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既設の建築物のコ
ンクリート躯体を覆うモルタル層を破砕するために該モ
ルタル層に設けられ、膨張剤が充填された複数の穴のう
ち前記躯体の内部にまで達する穴に残る膨張剤を前記躯
体から除去するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば既設コンクリート造建築物
の柱や壁のような躯体を覆う、化粧材としての、または
タイル、壁紙等の下地としてのモルタル層の経年劣化に
伴う更新、前記建築物の耐震補強、前記建築物の補修等
のため、前記躯体から前記モルタル層を除去して前記躯
体を露出した後、該躯体を新たなモルタル層、コンクリ
ート層で覆うことが行われている。

【０００３】前記躯体の露出は、該躯体を覆うモルタル
層を破砕すべく該モルタル層にこれを貫通する複数の穴
を設け、各穴に膨張剤を充填し、前記躯体から前記モル
タル層の破砕片を除去することにより行うことが可能で
ある。各穴に充填された膨張剤は、その経時的な体積膨
張により各穴の周壁面および前記躯体に対して膨張圧を
及ぼし、前記穴相互間部分に多数のクラックを生じさ
せ、該部分を前記躯体から剥離する作用をなす。

【０００４】これによれば、前記膨張剤による前記モル
タル層の破砕作用はほとんど音を立てることなく、ま
た、ほとんど振動を生じることなしに徐々に進行する。
このため、供用中の建築物の居住者や利用者に精神的ま
たは肉体的苦痛を与えることなしに、また、建築物内の
精密機器や設備の作動や操作に影響を及ぼすことなし
に、前記躯体の露出作業を行うことができる。

【０００５】ところで、除去の対象である前記モルタル
層は実際にはその厚さ寸法が一様でなく、厚い部分と薄
い部分とを含む。このため、前記モルタル層を貫通する
前記穴のうちには、前記モルタル層を経てさらに前記躯
体の内部に伸びる穴、すなわち前記躯体の内部に達する
穴があり、このような穴に充填された前記膨張剤は、前
記モルタル層の除去後、前記躯体に残る。

【０００６】前記膨張剤は、その性質上、水分の存在下
で膨張を継続することから、前記躯体中に前記膨張剤を
残したまま、前記モルタル層の更新、前記建築物の補
強、補修等のために前記躯体を新たなモルタル、コンク
リート等で覆うときは、前記膨張剤の膨張作用のため、
前記躯体の一部の破砕、該破砕に伴う前記躯体と前記新
たなモルタルまたはコンクリートの層との間に分離等を
生じるおそれがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、既設の建築物のコンクリート躯体を覆うモルタ
ル層の破砕のために設けられ前記躯体の内部にまで達す
る穴に充填された膨張剤を前記躯体から除去するための
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる膨張剤除
去装置は、圧縮空気および多数の細粒子のための受入
口、噴射口および排出口を有する噴射器と、前記噴射器
に取り付けられ前記噴射口および前記排出口に連通する
フードとを含む。前記フードは、これが前記躯体の表面
に当接可能でありかつ前記穴を覆うことが可能である、
可撓性を有する開放端部を備える。好ましくは、前記噴
射器の排出口が負圧源に接続される。また、好ましく
は、前記フードがその開放端部に向けて先細の内壁面を
有し、さらに、その開放端面に開放する少なくとも１条
の周溝を有する。前記細粒子として重炭酸カルシウムを
用いることができる。

【０００９】

【作用および効果】本発明によれば、噴射器のフードの
開放端面を前記躯体の表面に押し当て、前記フードで前
記躯体の表面に開放する穴を覆った後、前記噴射器の受
入口を経て供給される圧縮空気と多数の細粒子とをその
噴射口から噴出させてこれらを前記穴内の膨張剤に吹き
付けることにより、該膨張剤を前記躯体の穴から削り取
り、これを前記躯体から除去することができる。

【００１０】前記フードの開放端部が可撓性を有するこ
とから、前記躯体の表面に押し当てられた前記フードの
開放端面は前記躯体の表面の不陸または凹凸に追随して
変形し、前記フードは前記躯体に対して密に接する。こ
のため、前記噴射器からの前記圧縮空気および細粒子の
噴出音、前記躯体内の膨張剤に対する前記圧縮空気およ
び細粒子の衝突音等からなる騒音が前記躯体の表面と前
記フードとの間から漏れ出ることを大幅に軽減すること
ができる。また、前記膨張剤に衝突して前記圧縮空気と
ともに跳ね返る前記圧縮空気および前記削り取られた膨
張剤からなる粉体の漏出量をも大幅に軽減することがで
きる。その結果、前記膨張剤の除去作業を静かな、ま
た、粉塵の少ない環境下で行うことができる。前記フー
ドがその開放端面に開放する少なくとも１条の周溝を有
する場合には、該周溝で隔てられた２以上の凸条がそれ
ぞれ前記躯体の表面に密接し、前記騒音および前記粉体
の漏出がこれらの凸条で幾重にもすなわち多重に遮断さ
れ、前記騒音および粉塵の発生をより低減することがで
きる。

【００１１】前記圧縮空気および前記細粒子の供給によ
り高圧状態にある前記フード内の粉体は、圧縮空気とと
もに、これより低圧である排出口に向けて前記フード内
の密閉空間を流動する。前記排出口を経た前記粉体はこ
れを四散させることなく一カ所に集めることができる。
前記フードの内壁面を該フードの開放端面に向けて先細
に伸びるものとすれば、前記排出口に向けて移動する前
記粉体を前記フードの内壁面に沿ってよりスムーズに導
くことができる。また、前記排出口に負圧を及ぼすこと
により、前記フードが規定する密閉空間からの前記粉体
の排出をよりスムーズに行うことができる。

【００１２】さらに、前記細粒子として重炭酸カルシウ
ムを使用すれば、これはコンクリートの成分の一つと同
質であるため、前記細粒子が前記躯体に残ることがあっ
ても、前記躯体に悪影響を生じない。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、既設のコンク
リート造建築物１０（但し、その一部のみを示す。）の
一部をなす柱や壁からなるコンクリート躯体すなわちコ
ンクリート製の躯体１２を覆う、化粧材としての、また
はタイル、壁紙等の下地としてのモルタル層１４を除去
するため、モルタル層１４にこれを貫通する複数の穴１
のモルタル層の経年劣化に、前記コンクリート躯体は、
コンクリート造の建物における躯体に限らず、非コンク
リート造の建物におけるものであってもよい。

【００１４】モルタル層１４は、その経年劣化に伴う更
新やリニューアルのため、あるいは後述する耐震補強、
または補修のために躯体１２から除去される。

【００１５】躯体１２の表面に塗り付けてなるモルタル
層１４はその厚さ寸法が一定ではなく、薄い部分と厚い
部分とを有する。また、このモルタル層１４の厚さ寸法
を正確に測定することは実際上困難である。このため、
モルタル層１４の表面から躯体１２に向けて伸びる穴１
６は、モルタル層１４を予め設定された深さで一律に穿
孔することにより形成される。したがって、モルタル層
１４の前記薄い部分を貫通する穴１６は躯体１２の内部
に達する。すなわち、穴１６の一部１８が躯体１２の表
面からその内部に向けて伸びる。

【００１６】穴１６はモルタル層１４の除去個所の全部
に一時にまたはその一部に順次に形成される。また、複
数の穴１６は、後記膨張剤２０の膨張圧が有効に及ぶ範
囲または距離的限界、すなわち、後記クラックが生じ得
る範囲または距離的限界を考慮して、これらの穴１６の
方向、相互間隔、大きさ等が設定される。

【００１７】穴１６は、例えばダイヤモンドコアドリル
を用いて、あるいはモルタル層１４に超音波切削加工を
施すことにより形成される。後者の超音波切削加工よる
穿孔は、砥石が設けられた先端部を有するスピンドルを
その軸線の周りに回転させて前記砥石の切削力をモルタ
ル層１４に及ぼし、かつ、この間に前記スピンドルをそ
れぞれ超音波振動させることにより行われる。

【００１８】穴１６の形成後、各穴に膨張剤２０が充填
される。膨張剤２０は、例えば生石灰および珪酸塩を主
体とする無機化合物を主成分とする薬剤（例えば、株式
会社小野田製の「ブライスター」）に水を混ぜて練った
ものからなり、前記薬剤が水と反応（水和反応）するこ
とにより、その体積が経時的に膨張する性質を有する。

【００１９】各穴１６内の膨張剤２０の経時的な体積膨
張により、各穴１６の周壁面がこれに直角な方向（半径
方向）に、また、躯体１２が穴１６の軸線方向に膨張圧
を受ける。この膨張圧のため、モルタル層１４の穴１６
相互間部分に一方の穴１６からこれに相対する他方の穴
１６に向けて多数のクラック（図示せず）が生じ、ま
た、前記部分が躯体１２の表面から剥離する。その結
果、モルタル層１４が破砕される。

【００２０】その後、前記クラックが取り囲む部分すな
わちモルタル層１４の破砕片が躯体１２の表面から除去
される。前記破砕片の除去は、該破砕片の躯体１２の表
面からの自然な崩れ落ちにより、または、前記破砕片に
比較的小さい外力を加えて落下させることにより行われ
る。

【００２１】モルタル層１４の前記破砕片の除去後、躯
体１２の表面に開口しかつ膨張剤２０が満たされた穴の
一部（以下、単に「穴」という。）１８が現出する。穴
１８の実際の深さは約１−２ｍｍ程度であり、また、穴
１８内の実質的に膨張を停止した膨張剤２０は、通常、
乾燥状態にあって粉状を呈する。この粉体は、モルタル
１４の前記更新、耐震補強、補修等のために新たに設け
られるモルタルまたはコンクリートの層中の水分の存在
下でまたは大気中の水分を吸収して再び膨張する能力を
有する。このため、その後、穴１８から膨張剤２０が除
去される。

【００２２】穴１８内の粉状の膨張剤２０は、本発明に
係る膨張剤除去装置２２を用いて除去することができ
る。

【００２３】膨張剤除去装置２２は、噴射器２４と、該
噴射器に取り外し可能に取り付けられたフード２６とを
含む。躯体の穴１８内の膨張剤２０は、噴射器２４から
フード２６を通して後記圧縮空気および多数の細粒子を
膨張剤２０に対して吹き付け、これにより該膨張剤を削
り取ることにより除去する。

【００２４】噴射器２４は、圧縮空気および多数の細粒
子のための受入口と、噴射口と、排出口とを有する。

【００２５】噴射器２４は、全体に、いわゆるエア・ガ
ンのような形態を有し、大きく３つの部分すなわちグリ
ップ部２８と、グリップ部２８に連なる銃身部３０と、
銃身部３０に取り付けられた筒状の先端部３２とからな
る。

【００２６】前記圧縮空気および多数の細粒子のための
受入口、より詳細には、前記圧縮空気のための受入口３
４と、前記細粒子のための受入口３６とがそれぞれグリ
ップ部２８と銃身部３０とに設けられている。

【００２７】圧縮空気の受入口３４は、グリップ部２８
内に配置された導管３８の一方の開口端により規定され
ている。導管３８の他方の開口端は、銃身部３０に形成
された通路４０に連なる。通路４０はこれに接続され先
端部３２内をその開放端３３の直前まで伸びる他の導管
４２に連なる。

【００２８】圧縮空気の受入口３４には、装置２２の使
用の際、ホース（図示せず）を介して、外部に配置され
たエアコンプレッサのような圧縮空気供給源（図示せ
ず）に接続される。したがって、受入口３４を通して、
前記圧縮空気供給源から供給される圧縮空気は、噴射器
２４内の導管３８，通路４０および導管４２に導かれ
る。

【００２９】グリップ部２８内を伸びる導管３８には、
その通路を開閉するためのバルブ４４と、バルブ４４に
対して該バルブが前記通路を閉鎖するようにばね力を付
与するコイルばね４６とが配置されている。導管３８の
通路は、コイルばね４６のばね力に抗してバルブ４４を
移動させることにより開かれる。グリップ部２８には、
バルブ４４をコイルばね４６のばね力に抗して移動させ
ることができる引き金４８が設けられている。

【００３０】前記細粒子のための受入口３６は、銃身部
３０に設けられ該銃身部内の通路４０に連なる管状部分
４９の開放端により規定されている。この受入口３６
は、装置２２の使用時、ホース（図示せず）を介して、
外部に集積された細粒子源（図示せず）に接続される。
前記細粒子は、通路４０を前記圧縮空気が導管４２に向
けて流動するとき、受入口３６に生じる負圧の作用によ
り前記細粒子供給源から通路４０内に吸い上げられ、該
通路内において前記圧縮空気と混合する。前記圧縮空気
と混合した多数の細粒子は、該圧縮空気を搬送媒体とし
て、導管４２内をその開放端に向けて流動する。

【００３１】なお、２つの受入口３４，３６を設ける図
示の例に代えて、単一の受入口をグリップ部２８または
銃身部３０に設けることができる。この場合には、前記
単一の受入口が、予め混合された圧縮空気と細粒子とを
受け入れる。

【００３２】前記圧縮空気および細粒子のための噴射口
は、銃身部３０の一部をなす導管４２の開放端５０によ
り規定されている。導管４２内を流動する前記圧縮空気
および細粒子の混合物は、導管４２と同軸の関係に配置
されかつ銃身部３０に固定された先端部３２内におい
て、導管４２の噴射口５０からその外部に放出される。
噴射口５０は、図示の例に代えて、噴射器の先端部３２
の外部すなわちフード２６の内部で開放するものとする
こともできる。

【００３３】また、前記圧縮空気および細粒子のための
前記排出口は、筒状の先端部３２の側部に設けられた開
口５２からなる。したがって、排出口５２は大気圧下に
おかれる。排出口５２は、好ましくは、噴射口５０より
後方側（銃身部３０の側）に位置するように設ける。こ
れは、噴射口５０から噴射され躯体１２に当たって跳ね
返り、噴射器２４内に戻る圧縮空気および細粒子と後記
削り取られた膨張剤２０とが、噴射口５０からの噴流に
巻き込まれずに排出口５２に移動するようにするためで
ある。

【００３４】先端部３２には排出口５２と連通する筒状
体５３が設けられている。筒状体５３には噴射後の圧縮
空気および細粒子とともに、後記削り取られた膨張剤を
回収するためのホース（図示せず）が接続される。好ま
しくは、さらに、前記ホースに真空ポンプやエゼクタの
ような負圧源（図示せず）が接続される。これにより、
排出口５２を大気圧より低圧下におくことができる。

【００３５】次に、フード２６は円筒形部５４と該円筒
形部に連なる截頭円錐形部５６とを有する。円筒形部５
４は噴射器２４に対するフード２６の取り付け部を規定
し、噴射器の先端部３２の開放端部分を取り巻きかつこ
れに密接している。また、截頭円錐形部５６はフード２
６の開放端面５５を規定する。

【００３６】截頭円錐形部５６の開放端面５５は、躯体
１２の表面に開放する穴１８を覆うことができる大き
さ、図示の例では穴１８の直径より大きい内径を有す
る。また、フード２６はその全体が、例えばゴム材料や
軟質のプラスチック材料からなり可撓性を有する。図示
の例に代えて、フード２６の形態は任意に設定すること
ができる。例えば、截頭円錐形部５６を截頭角錐形のも
の、半球形のもの等とすることができる。また、可撓性
について、フード２６全体ではなくその開放先端部の
み、図示の例では截頭円錐形部５６の開放端部５８のみ
が有するものとすることができる。

【００３７】本発明の装置２２は、使用の際、フード２
６の開放端面５５を躯体１２の表面に押し付けかつフー
ド２６で穴１８を覆う。このとき、フード２６はその全
部または開放端部５８が可撓性を有するため、その開放
端面５５が躯体１２の表面の凹凸または不陸に追随して
弾性変形し、躯体１２の表面に密接する。これにより、
フード２６内に密閉空間が規定される。

【００３８】次に、前記圧縮空気供給源の作動下におい
て、噴射器２４の噴射口５０から圧縮空気と細粒子とを
噴出させ、これらを躯体の穴１８内の膨張剤２０に連続
的にまたは断続的に衝突させる。この衝突により膨張剤
２０の全部が穴１８から徐々に削り取られる。

【００３９】前記圧縮空気および細粒子の噴射のため、
フード２６が規定する密閉空間の内部圧力が大気圧より
大きいものとなる。このため、削り取られた膨張剤の一
部は、穴１８内の膨張剤２０とその周囲の躯体１２部分
とに衝突して跳ね返る圧縮空気および細粒子とともに、
これより大気圧以下の圧力下にある排出口５２に向け
て、先端部３２の開放端部３３からその内部に移動す
る。前記負圧源を設けるときは、使用済みの圧縮空気お
よび細粒子と削り取られた膨張剤とをより能率的に回収
することができる。

【００４０】図示の例のように、フード２６の内壁面の
形状を截頭円錐面すなわちその取り付け部である円筒形
部５４から開放端面５５に向けて先細であるように設定
することにより、前記跳ね返りの圧縮空気および細粒子
と、前記削り取られた膨張剤とを低圧側へ前記截頭円錐
面に沿ってよりスムーズに導くことができる。

【００４１】膨張剤２０の除去作業の間、躯体１２の表
面に対するフード２６の密着性のため、噴射口５０から
の前記圧縮空気および細粒子の噴出音、これらの躯体１
２への衝突音等がフード２６の外部に漏れ出る量が非常
に少なく、このため、騒音の発生を非常に小さいものと
することができる。また、前記密閉性のため、前記細粒
子および削り取られた膨張剤の前記フードからその外部
への漏れが少なく、このため、粉塵の発生を非常に少な
いものとすることができる。

【００４２】図２および図３を参照すると、ここに示す
フード２６は、それぞれ、１および２の周溝６０を有す
る。周溝６０は、フード２６の開放端部５８に設けられ
その開放端面５５に開放している。周溝６０は開放端面
５５の周縁に沿って伸び、図示の例では全体に円環状を
呈する。

【００４３】図２に示す１の溝６０は、その壁面が開放
端部５８と同軸の截頭円錐面からなり、フード２６は、
溝６０により隔てられた２つの凸条６２を有する。この
フード２６を使用するときは、可撓性または柔軟性を有
する２つの凸条６２のそれぞれが躯体１２の表面に接す
る。このため、フード２６の内部空間がその外部と二重
に遮断され、フード２６が規定する前記空間の密閉性が
高められる。これにより、前記騒音レベルおよび粉塵の
発生量をより小さいものとすることができる。

【００４４】これに対し、図３に示すフード２６にあっ
ては、その開放端部５８が全体に円筒形状を有し、開放
端部５８に設けられた２つの周溝６０の壁面は開放端部
５８と同軸の円筒面からなる。したがって、これらの周
溝６０により隔てられた３つの凸条６２もまた円筒面か
らなる周壁面を有する。これによれば、フード２６が規
定する内部空間をその外部から三重に遮断することがで
きる。

【００４５】フード２６に設けられる前記周溝の数量
は、３以上に設定することができる。また、フード２６
の横断面形状は、これを円形とする図示の例に代えて、
例えば矩形のような多角形とすることができる。

【００４６】前記細粒子として、砂、重炭酸カルシウム
等からなるものを用いることができる。特に、前記重炭
酸カルシウムはコンクリートの１成分と同質であるた
め、これが躯体１２に残留することがあっても躯体１２
を害することはなく、また、比較的軽量（比重：1.23）
であるため、前記圧縮空気とともに回収しやすい等の利
点がある。

【００４７】前記重炭酸カルシウムからなる細粒子の粒
径の一例として、300 μｍに設定することができる。ま
た、この細粒子を用いるときの前記圧縮空気の噴射圧力
および噴射量は、例えば、それぞれ5kg/cm² および400l
/ 分に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置を示す概略的な断面図である。

【図２】フードの他の例の断面図である。

【図３】フードのさらに他の例の断面図である。

【符号の説明】

１０既設コンクリート造建築物１２躯体１４モルタル層１６，１８穴２０膨張剤２２膨張剤除去装置２４噴射器２６フード３４圧縮空気の受入口３６細粒子の受入口５０噴射口５２排出口５５フードの開放端面５８フードの開放端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者仲澤伸二神奈川県横浜市鶴見区駒岡５−17−27 株式会社プライムワークス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既設建築物のコンクリート躯体を覆うモ
ルタル層を破砕するために該モルタル層に設けられ、膨
張剤が充填された複数の穴のうち前記躯体の内部に達す
る穴に残る膨張剤を前記躯体から除去するための装置で
あって、圧縮空気および多数の細粒子のための受入口、
噴射口および排出口を有する噴射器と、前記噴射器に取
り付けられ前記噴射口および前記排出口に連通するフー
ドとを含み、前記フードが、前記躯体の表面に当接しか
つ前記穴を覆うことが可能である、可撓性を有する開放
端部を備える、膨張剤除去装置。
【請求項２】前記噴射機の排出口が負圧源に接続され
ている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】前記フードがその開放端部に向けて先細
である内壁面を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】前記フードがその開放端面に開放する少
なくとも１条の周溝を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】前記細粒子が重炭酸カルシウムからな
る、請求項１に記載の装置。