JPS61173896A - ウオ−タ−ジエツト切断の防音方法 - 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〉 本発明は超高圧水と研磨材を使用するウォータージェッ
ト切断に際して発生する高周波の騒音のうち、特に切断
後のジェット流による騒音を防止する、ウォータージェ
ット切断の防音方法に関するものである。

〈従来の技術〉 超高圧水を研磨材と共に微小な噴出孔から噴出させてコ
ンクリートや鋼材を切断するウォータージェットによる
切断方法が存在する。

このウォータージェットによる切断では、噴出孔からの
超高圧水の噴出速度が音速域に達するため、高周波の騒
音が発生する。

高周波音は切断前のジェット流によるもの以外に、切断
後裏面に噴出したジェット流によっても発生する。

すなわち、第１３図に示すように、被切断物ａを貫通し
切断したジェット流ｊも、完全に切断能力を消費しきっ
ておらず、超高圧、超高速の噴流として被切断物ａの裏
面ａｌ１１１１に噴出する。

従って切断後のジェット流ｊも高周波の騒音の発生源と
なっている。

そして裏面ａ１から噴出し、切断能力を有するジェット
流ｊの長さｅが長ければそれだけ大きな騒音となる。

従来こうした超高速水による騒音を防止するため切断面
にカバーを設置し、騒音の防止を行っていた。

そして特に切断後の噴出流による騒音を防止するために
、被切断物の裏面の切断線部分にもカバーを設置してい
た。

このカバーはこの水及び研磨材等の飛散を防止する効果
も有していた。

く本発明が解決しようとする問題点〉 上記のように、被切断物の裏面の切断線部分にカバーを
設置して行う防音方法には次のような問題点が存在する
。

（イ）被切断物を切断した後のジェット流は完全に切断
能力を消費しきっていない。

従ってカバーの切断を防止しつつ防音するためには、カ
バーの奥行きに、ジェット流の切断能力が減衰する距離
ｅをもたせなければならない。

しかし切断面からジェット流の切断能力が減衰する距離
ｅをとるということは、ジェット流の噴出を放置するこ
とになるので、騒音の封じ込めを完全に行うことが困難
である。

（ロ）ジェット流の切断能力が減衰する距離ｅを持った
カバーはその奥行きが深くなり、カバーの大型化につな
がる。

〈本発明の目的〉 本発明は上記のような問題点を解決するために成された
もので、カバーを損傷することがなく、なおかつ効果的
な騒音防止を行うことができる、ウォータージェット切
断の防音方法を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、被切断物の裏面に噴出するジェット流をでき
るだけ早期に減衰させるように、裏面に防音カバーを設
置し、ジェット流を防音カバー内で乱反射させる減衰材
を交換可能に設置する手段を採用した。

〈実施例〉 次に本発明の一実施例について説明するが、まづ本発明
に使用する防音装置について説明する。

本発明の防音装置は、防音カバー１と防音カバー１内に
位置する減衰材２とで構成する。（第１〜２図） （イ）防音カバー 防音カバー１は、−面を開放した直方体等の箱体である
。

そして開口部１１の上端に外部に向けて取付は用のフラ
ンジ１２を突設する。

そして開口部１１から底面１６までの深さは、被切断物
Ａを貫通したジェット流が切断能力を完全に失う距離よ
り短い９ものとする。

更にその底面１６には、研摩材や水等を排出するための
排出孔１７を設置する。

なお被切断物Ａの裏面Ａ１の切断線部分を覆うようにし
て、防音カバー１のフランジ１２を当接させて設置する
時、被切断物Ａと防音カバー１の７ランジ１２との間に
、パツキンＰを介在させることも考えられる。

（ロ）減衰材 減衰材２は、防音カバー１内に位置する二つのローラ２
１．２２で構成する。

ローラ２１．２２は、その軸線を防音カバーｌの開口面
に平行にして回転自在に防音カバー１内に設置する。

そしてローラ２１．２２の外周には弾力性を有する鋼片
２３を軸方向にブラシ状に適宜の間隔で埋め込む。

各鋼片２３は、ローラー２１．２２が回転した時にそれ
ぞれが衝突せず交互に噛み合うよう構成し、更に両方の
ローラー２１．２２間の中間で交差するように構成する
。

次に上記の防音装置を使用して行う、ウォータージェッ
ト切断の防音方法について説明する。

（第２図） （イ）防音装置の設置 被切断物Ａを切断する部分の裏面Ａ１に、防音カバー１
を設置する。

すなわち、非切断物Ａの裏面Ａ１に、切断線部分を挟ん
で防音カバー１のフランジ１２を当接させ、パツキンＰ
を介する等して両者を固定する。

このとき減衰材２の両ローラー２１．２２からの鋼片２
３の交差する部分にジェット流が衝突するように位置せ
しめる。

（ロ）切断開始 被切断物Ａの切断面Ａ２（表面）側からジェット流によ
る切断を開始する。

すなわち、裏面Ａ１に防音装置を設置した所定の切断線
の開始点にジェット流を集中させて被切断物Ａを貫通さ
せ、切断線に沿ってノズルＮを所定の速度で移動させる
。

（ハ）防音装置の作用 被切断物Ａを貫通して裏面に噴出したジェット・　流は
、まだ切断能力を有したまま、防音カバー１内に噴出す
る。

そこで防音カバー１内に噴出したジェット流は減衰材２
の鋼片２３交差部分に衝突する。

鋼片２３は、回転自在の各ローラ２１．２２の外周にブ
ラシ状に埋め込まれているので、ジェット流を鋼片２３
に受けた各ローラ２１．２２は回転をはじめる。

ジェット流は回転する各ローラ２１．２２の鋼片２３に
次々上衝突し、更に各鋼片２３は弾力性を有している。

従ってジェット流は防音カバー１内で乱反射してしまい
、ジェット流の切断能力は減衰しその騒音も低減する。

そしてジェット流が乱反射したのち研摩材や水はブラシ
状の鋼片２３間から流下して底面１６の排出孔１７から
排出される。

（ニ）減衰材の交換 減衰材２は裏面Ａ１から近距離の位置で、ジェット流の
衝突を受けるので、使用頻度が多くなると損傷を受ける
。

そこで損傷の情況によって早急に交換し、ジェット流が
防音カバー１の底面１６に衝突しないようにする。

（ホ）その他の実施例１ 上記実施例では、減衰材２として鋼片２３を埋め込んだ
二本のローラー２１．２２を使用したが、減衰材２とし
て次のようなものを使用することも考えられる。

なお、使用頻度が多くなった減衰材を交換出来ること、
飛散後の研摩材や水が排出孔１７から排出されること、
また装置の設置方法や防音方法等は前記実施例と同様で
ある。

［櫛型減衰材］　（第３図） （イ）構成 櫛型減衰材Ｂは二枚の長方形の鋼板で構成する。

すなわち、鋼板の長手方向の一辺を、一定の間隔で櫛状
に切欠いて開口部Ｂ１と刃部Ｂ２を設ける。

そして二枚の鋼板の開口部Ｂ１と刃部Ｂ２とを交互に噛
み合わせて断面Ｘ状に組みつける。

このとき一方の刃部Ｂ２を他方の開口部Ｂ１に完全に組
み込むのではなく、ある程度の間隙をもたせて窓部Ｂ３
とする。

この櫛型減衰材Ｂを前記実施例の防音カバー１内に交換
可能に設置する。

すなわち、各鋼板の切欠部分のない側を防音カバー１の
開口部１１側にむけ、両鋼板の交差線部分にジェット流
が衝突するように防音カバー１内に設置する。

（ロ）作用 防音カバー１の開口部１１から防音カバー１内に直線の
状態で噴出したジェット流は、櫛型減衰材Ｂの二枚の鋼
板の交差線部分の各刃部Ｂ２に衝突する。

各刃部Ｂ２は互いに斜め交差して（、ｓるので、　　　
′ジェット流は刃部Ｂ２にそって斜めに窓部Ｂ３から底
面１６側に流下する。

したがってジェット流は防音カバー１内で乱反射してし
まい、ジェット流の切断能力は減衰し、その騒音も低減
する。

なお櫛型の鋼板を複数枚使用して適宜の間隔を持たせて
重ねて設置することにより、ジェット流の乱反射や飛散
を重ねさせ、ジェット流の減衰をより効果的に行うこと
が出来る。

［竹櫃減資材］　（第４図） （イ）構成 竹柵減衰材Ｃは防音カバー１の相対向する側壁１８に、
弾性を有する例えばワイヤーローブをほぐした鋼線Ｃ１
を底面１６に平行に植設し、鋼線列Ｃ２を形成したもの
である。

そして画調線列Ｃ２はジェット流が噴出してくる防音カ
バー１の中央部で互い違いにその先端を交差するよう構
成する。

そして鋼線列Ｃ２を複数列、適宜の間隔を持たせて重ね
て平行に設置する。

（ロ）作用 防音カバー１の開口部１１から防音カバー１内に直線の
状態で噴出したジェット流は、複数列の鋼線列Ｃ２の交
差部分に衝突する。

弾性を有している複数列の鋼線列Ｃ２が交差している部
分に衝突したジェット流は、乱反射してしまいジェット
流の切断能力は減衰しその騒音も低減する。

［鋼板減衰材］　（第５図） （イ）構成 鋼板減衰材りは防音カバー１の長平方向の寸法とほぼ等
しいか、やや短い断面Ｖ字状の鋼板Ｄ１を、一定の間隔
を持たせて複数枚重ねて防音カバー１内に設置したもの
である。

防音カバー１内への設置は、Ｖ字状の角部分を　　゛防
音カバー１の底面１６側、開口部１１例のいずれの方向
にむけて設置してもよいが、複数枚重ねるすべての鋼板
Ｄ１のむきを同一とし、さらに噴出してくるジェット流
がＶ字型の角部に衝突するように設置する。

さらにその角部分には、長手方向に一定の間隔で切欠を
設けて窓部Ｄ２とする。

複数枚重ねた鋼板Ｄ１の窓部Ｄ２の位置はそれぞれ少し
ずつずれるように構成する。

（ロ）作用 防音カバー１の開口部１１から防音カバー１内に直線の
状態で噴出したジェット流は、複数枚重なったＶ字状の
鋼板ＤＩの角部に衝突する。

被切断物Ａから垂直に噴出してきたジェット流は鋼板Ｄ
１の角部に衝突し角度を変え、また窓部Ｄ２に噴出した
ジェット流はつぎの鋼板Ｄ１に衝突する。

そして窓部Ｄ２から次々に底面１６側に排出される。

このように斜めに位置する鋼板Ｄ１に衝突したジェット
流は飛散し乱反射してジェット流の切断能力は減衰しそ
の騒音も低減する。

［鋼棒型減衰材］　（第６図） （イ〉構成 鋼棒型減衰材Ｅは、防音カバー１の相対向する側壁１８
間に、断面形状が円形や多角形の鋼棒Ｅ１を複数本一定
の間隔で平行に敷き並べて鋼棒面Ｅ２とし、両方の側壁
１８にその端部を固定したものである。

さらに上記の鋼棒面Ｅ２を防音カバー１内に底面１６に
平行に若干の間隙を設けて設置する。

（ロ）作用 防音カバー１の開口部１１から防音カバー１内に直線の
状態で噴出したジェット流は、鋼棒面Ｅ２に衝突する。

鋼棒面Ｅ２に衝突したジェット流は乱反射し、各鋼棒Ｅ
ｌの間隙を通ったジェット流もっぎの鋼棒Ｅ１に衝突す
る等して乱反射して、その勢いが減衰しその騒音も低減
する。

［ゴムタイヤ減衰材］　（第７図） （イ）構成。

ゴムタイヤ減衰材Ｆは、ゴムタイヤＦｌを防音カバー１
の長手方向の寸法よりやや短く切断して防音カバー１内
に設置したものである。

そして、タイヤラバーの側壁に一定の間隔で開口部Ｆ２
を開設する。

防音カバー１内への設置は、一定の間隔を持たせて複数
枚重ねて防音カバー１内に設置する。

防音カバー１内への設置は、タイヤの表面を底面１６制
に向けた（！！Ｉ型、開口部ｌｌ側に向けた凸型のいず
れでもよいが、複数枚重ねるすべてのタイヤＦ１のむき
を同一とし、さらに噴出して（るジェット流がタイヤＦ
の凸面又は凹面に衝突するように設置する。

（ロ）作用 防音カバー１の開口部１１から防音カバー１内に直線の
状態で噴出したジェット流は、複数枚重なったゴムタイ
ヤＦ１に衝突する。

被切断物Ａから垂直に噴出してきたジェット流は弾性を
有するゴムタイヤＦ１の凹面または凸面の曲面に衝突し
角度を変え、窓部Ｆ２から次々に底面１６側に排出され
る。

このようにゴムタイヤＦ１の曲面に衝突したシェツト流
は飛散し乱反射してジェット流の切断能力は減衰しその
騒音も低減する。

［円筒形減衰材］　（第８図） （イ）構成 円筒形減衰材Ｇはゴムや鋼管等の両端開放の円筒体Ｇ１
を防音カバー１の長手方向にその軸線を位置させて設置
し固定したものである。

（ロ）作用 防音カバー１の開口部１１から防音カバー１内に直線の
状態で噴出したジェット流は、円筒体Ｇ１の外周面に衝
突する。

被切断物Ａから垂直に噴出してきたジェット流は円筒体
Ｇ１の外周面の曲面に衝突し角度を変えて飛散する。

このように円筒体Ｇ１の曲面に衝突したジェット流はそ
の外周面にそって飛散し乱反射してジェット流の切断能
力は減衰しその騒音も低減する。

さらに円筒体Ｇ１がウォータージェットによって切断さ
れてしまったときもジェット流は円筒体Ｇ１の中空内面
の曲面にそって飛散し円筒体Ｇ１の両端から底面１６に
排出される。

また円筒体Ｇ１をゴムで構成した場合にはゴムの弾性力
がジェット流の勢いを吸収し、減衰をより一層促進する
。

またジェット流によって切断された時もゴム製の円筒体
Ｇ１の場合は切断部分がその弾性によって塞がれてしま
うので騒音は一層低下する。

［ゴムローラー型減衰材Ｊ　（第９図）（イ）構成 ゴムローラー型減衰材Ｈは、防音カバー１内に位置する
二つのゴム製のローラＨ１、Ｉ２で構成する。

ローラＨ１、Ｉ２は、適宜の間隔を持たせて、その軸線
を防音カバー１の開口面に平行にして回転自在に防音カ
バー１内に設置する。

そして両ローラＨ１、Ｉ２の間隙部分に、噴出するジェ
ット流が衝突するように構成する。

そしてローラＨ１、Ｉ２より底面１６（１１に断面Ｖ字
状の鋼板Ｈ３を設置する。

このとき鋼板Ｈ３の角部分を両ローラＨ１、Ｉ２の間隙
部分にむけて設置する。

（ロ）作用 防音カバー１の開口部１１から防音カバー１内に直線の
状態で噴出したジェット流は、ローラＨ１、Ｉ２の外周
に衝突しながら両者の間隙をぬけて後方のＶ字状の鋼板
Ｈ３の角部分に衝突する。

被切断物Ａから垂直に噴出してきたジェット流は鋼板Ｈ
３の角部分に衝突し角度を変えて飛散する。

さらにゴム製のローラＨ１、Ｉ２は弾性を有しており回
転可能であるのでジェット流の噴出の勢いを吸収、減衰
させ、その騒音も低減する。

［鋼管ローラー型減衰材１　（第１０図）（イ）構成 鋼管ローラー型減衰材Ｉは、防音カバー１内に位置する
二つの鋼管製のローラ１１．１２で構成する。

ローラ１１、Ｉ２は、その周面にスパイラル状に溝を刻
設し、適宜の間隔を持たせて、その軸線を防音カバー１
の開口面に平行にして回転自在に防音カバー１内に位置
する。

そして両ローラ■１、Ｉ２の間隙部分に、噴出するジェ
ット流が衝突するように構成する。

そしてローラ１１、Ｉ２より底面１６側に断面Ｖ字状の
鋼板■３を設置する。

このとき鋼板Ｉ３０角部分を両ローラ■１、Ｉ２の間隙
部分にむけて設置する。

（ロ）作用 防音カバー１の開口部１１から防音カバー１内に直線の
状態で噴出したジェット流は、ローラ■１、Ｉ２の外周
に衝突しながら両者の間隙を抜けて後方のＶ字状の鋼板
■３の角部に衝突し角度を変えて飛散する。

さらに鋼製のローラ■１、Ｉ２はその外周にスバイラル
状に溝が刻設されており、ジェット流はその溝にそって
流下する。

またローラ１１、Ｉ２は回転可能であるのでジェット流
の噴出の勢いを減衰させ、その騒音も低減する。

（へ）その他の実施例２ 上記のすべての実施例は防音カバー１として、−面を開
放した直方体等の箱体を使用していたが、被切断物Ａの
切断面に凹凸があった場合には、そうした箱体による防
音カバー１では充分な防音効果を得ることができない。

そこで本実施例ではワイヤー、ナイロン、テトロン等の
強靭な繊維を織り込んだ弾力性のあるゴム製などのマッ
トを防音カバーとし、減衰材としては鋼製の鎖を縦横に
網状に編んだ物を採用し、これらで被切断物Ａを包み込
む方法を採用した。

従って橋梁等のように、その断面が複雑なものを対象と
した場合でも、防音カバーはマット状なので、それらを
包み込んで行えばよく、さらに収納、運搬時には防音カ
バー、減衰材ともに帯状に巻き取ることができるので取
り扱いが便利である。

［防音カバー］ 本実施例では防音カバー１として長方形のゴム製のマッ
トＭを使用する。（第１１図）マットＭにはワイヤー、
ナイロン、テトロン等の強靭な繊維を織り込んでおく。

そしてマットＭの長手方向の二辺にワイヤーローブＷを
取り付は被切断物Ａを包み込んでワイヤーローブＷの両
端を結んで緊結するよう構成する。

さらにマットＭの周辺をウレタン等の軟質材で縁取りし
、被切断物Ａを包み込んだとき軟質材が被切断物Ａに密
着するよう構成する。

なお、マットＭの一部に研摩材や水等を排出するための
排出孔１７を開設しておくことは上記のすべての実施例
と同様である。

［減衰材］ 本実施例では減衰材として、鋼製の鎖を縦横に編んだ網
状の鎖網減衰材Ｋを使用する。

そして鎖網減衰材には防音カバー１であるマットＭの裏
面に交換可能に設置するよう構成する。

次に、これらの各部材を使用して行うウォータージェッ
ト切断の防音方法について説明する。

［防音装置の設置］ 被切断物Ａを切断する部分の裏面Ａ１側から被切断物Ａ
をマットＭで包み込む。

すなわち、被切断物Ａの裏面Ａ１に鎖網減衰材Ｋｇ４の
面を向けてマットＭで裏面Ａ１を被覆する。

そして被切断物Ａの切断面Ａ２（９１で、マットＭのワ
イヤーローブＷの両端を締結する。

ワイヤーローブＷを確実に緊結することによってマット
Ｍの周辺の軟質材が被切断物Ａに密着する。

［切断開始および作用］ 被切断物Ａの切、断面Ａ２（表面）側からジェット流に
よる切断を開始する。

すなわち、裏面Ａ１に防音装置を設置した所定の切断線
の開始点にジェット流を集中させて被切断物Ａを貫通さ
せ、切断線に沿ってノズルＮを所定の速度で移動させる
。

被切断物Ａを貫通して裏面に噴出したジェット流は、ま
だ切断能力を有したまま、防音カバー１内に噴出する。

そこで防音カバー１内に噴出したジェット流は鋼製の鎖
を縦横に編んだ網状の鎖網減衰材Ｋに衝突する。

従ってジェット流は防音カバー１内で乱反射してしまい
、ジェット流の切断能力は減衰しその騒音も低減する。

そしてジェット流が乱反射したのち研摩材や水は鎖の編
み目等から流下して排出孔１７から排出される。

〈発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるので次のような効果を
期待することができる。

（イ）防音カバー内に、ジェット流の切断能力を減衰さ
せる減衰材を設置した。

従って被切断物を切断した後もまだ切断能力を有し、高
速による高周波音を発するジェット流の速度が急速に低
下し、高周波による騒音が低下する。

（ロ）減衰材は防音カバー内に交換可能に設置した。

従って磨耗や損傷が生じても新しい減衰材と逐次交換す
ることによって、防音カバーの防護を確実に行うことが
できる。

（ハ）切断能力を有するジェット流は裏面から極めて近
い位置でその切断能力を減衰させられてしまい、防音カ
バーに達することがないので、防音カバーが切断される
ことがない。

（ニ）減衰材が被切断物の裏面と防音カバーとの間にあ
ることによって、防音カバーの深さを浅（することがで
き、防音装置自体を小型化することができる。

つまり、被切断物の裏面から噴出するジェット流が防音
カバーを切断できる距離にその底面があっても、そこに
到達するまでに減衰材によってジェット流の切断能力が
減衰してしまい、防音カバーに到達することがない。

（ホ）防音カバーは切断の際の研磨材等の飛散を防止す
る効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に使用する防音装置の説明図第１図二本
発明の防音方法の説明図 第３〜１０図：その他の実施例１の説明図率１’ｌ、１
２図：その他の実施例２の説明図第１３図：従来の防音
方法の説明図 １：防音カバー　２：減衰材 Ａ：被切断物　Ｎ：ノズル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 超高圧水を噴出することで被切断物を切断するウォータ
   ージェット切断において、 被切断物の裏面に設置する防音カバー内に、減衰材を交
   換可能に設置することを特徴とする、 ウォータージェット切断の防音方法。