JPWO2019159535A1 - 除去対象体除去方法 - Google Patents

Abstract

この除去対象体除去方法は、液体が進入可能な微細孔を有する材料からなる除去対象体（１１）と、上記液体が進入可能な微細孔を有しない材料からなると共に上記除去対象体と一体化された残存対象体（１２）とを有する構造体（１０）から、上記除去対象体を除去する除去対象体除去方法であって、噴射後に気化する液化流体（Ｘ）を上記除去対象体に噴射する。

Description

本開示は、除去対象体除去方法に関する。
本願は、２０１８年２月１６日に日本に出願された特願２０１８−０２５９２５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

建物の駆体等には、コンクリート材の内部に鉄筋が配設された鉄筋コンクリート材が広く用いられている。一般的に、このような鉄筋コンクリート材の穿孔を行う場合には、例えば、特許文献１や特許文献２に示されている穿孔機を用いて行う。

日本国特開２０００-２３８０３３号公報 日本国特開平１−１７８４０５号公報

しかしながら、鉄筋コンクリート材には、上述のような鉄筋の他、配管等が埋設されている場合もある。つまり、鉄筋コンクリート材は、コンクリート材に対して、鉄筋や配管等が一体化された構造となっている。鉄筋コンクリート材の穿孔を行う場合には、これらの鉄筋や配管を傷つけることなく実施する必要がある。このため、穿孔機による穿孔の前に、鉄筋や配管の位置を把握する必要があり、穿孔前に多くの準備作業が必要となる。また、穿孔中に予期せずに鉄筋や配管等に穿孔機が当たった場合には、穿孔の角度を変えることが難しく、再度位置を変えて穿孔を行う必要がある。なお、このような問題は、鉄筋コンクリート材に限られるものではなく、複数の材料が一体化された構造物から一部の材料を除去する場合には同様に生じる。

本開示は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、液体が進入可能な微細孔を有する材料からなる除去対象体と、液体が進入可能な微細孔を有しない材料からなると共に除去対象体と一体化された残存対象体とを有する構造体から、除去対象体を容易に除去可能とすることを目的とする。

本開示は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

本開示の第１の態様の除去対象体除去方法は、液体が進入可能な微細孔を有する材料からなる除去対象体と、上記液体が進入可能な微細孔を有しない材料からなると共に上記除去対象体と一体化された残存対象体とを有する構造体から、上記除去対象体を除去する除去対象体除去方法であって、噴射後に気化する液化流体を上記除去対象体に噴射する。

本開示の第２の態様の除去対象体除去方法は、上記第１の態様において、上記液化流体を噴射することで上記除去対象体の穿孔を進め、上記残存対象体が露出してから上記残存対象体を避けるように上記液化流体の噴射方向を変更する。

本開示の第３の態様の除去対象体除去方法は、上記第１または第２の態様において、内部に上記液化流体を案内する流路を有すると共に先端部に噴射開口を有する管体部を備えるノズルユニットによって上記液化流体を噴射する。

本開示の第４の態様の除去対象体除去方法は、上記第３の態様において、上記管体部が、噴射開口を有する先端部が屈曲あるいは湾曲して基部に対して接続されると共に上記先端部及び上記基部を含む部位に上記液化流体を案内する流路が形成されている。

本開示の第５の態様の除去対象体除去方法は、上記第１〜第４いずれかの態様において、上記除去対象体が、コンクリート材である。

本開示の第６の態様の除去対象体除去方法は、上記第１〜第４いずれかの態様において、上記除去対象体が、繊維強化プラスチック材である。

本開示の第７の態様の除去対象体除去方法は、上記第１〜第６いずれかの態様において、上記液化流体が液体窒素である。

本開示によれば、液化流体が気化する際の膨張力によって除去対象体を壊し、これによって除去対象体を除去する。液体が気化する場合の膨張率は例えば数百倍以上である。このため、液化流体を除去対象体の微細孔に進入させ、液化流体の膨張力を利用することによって除去対象体を容易に崩すことができる。一方で、液体が進入可能な微細孔を備えない残存対象体の内部には気化流体が進入しないため、気化流体の膨張によって残存対象体が壊れることはない。したがって、本開示によれば、残存対象体の位置を考慮することなく、噴射先に残存対象体が位置する場合でも、除去対象体の穿孔を続けることができる。したがって、本開示によれば、液体が進入可能な微細孔を有する材料からなる除去対象体と、液体が進入可能な微細孔を有しない材料からなると共に除去対象体と一体化された残存対象体とを有する構造体から、除去対象体を容易に除去することが可能となる。

本開示の第１実施形態のコンクリート穿孔方法で用いる液体窒素噴射システムの概略構成を示す模式図である。 本開示の第１実施形態のコンクリート穿孔方法で用いる液体窒素噴射システムが備えるノズルユニットの概略構成を示す拡大斜視図である。 本開示の第１実施形態のコンクリート穿孔方法の動作を説明するための模式図である。 本開示の第２実施形態のコンクリート穿孔方法の動作を説明するための模式図である。 ノズルユニットの第１変形例の概略構成を示す拡大斜視図である。 ノズルユニットの第１変形例が備える把持部の概略構成を示す拡大斜視図である。 ノズルユニットの第１変形例が備える把持部の変形例の概略構成を示す拡大斜視図である。 ノズルユニットの第１変形例が備える把持部の変形例の概略構成を示す拡大斜視図である。 ノズルユニットの第１変形例が備える把持部の変形例の概略構成を示す拡大斜視図である。 ノズルユニットの第２変形例の概略構成を示す拡大斜視図である。 ノズルユニットの第２変形例が備える断熱部の概略構成を示す部分拡大斜視図である。

以下、図面を参照して、本開示に係る除去対象体除去方法の一実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、コンクリート材（除去対象体）と鉄筋（残存対象体）とが一体化されたコンクリート構造物（構造体）において、コンクリート材の部分を穿孔するコンクリート穿孔方法に本開示を適用した例について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態のコンクリート穿孔方法で用いる液体窒素噴射システム１の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、液体窒素噴射システム１は、貯蔵タンク２と、液体窒素昇圧装置３と、チラー４と、フレキシブルチューブ５と、ノズルユニット６とを備えている。

貯蔵タンク２は、液体窒素Ｘを貯蔵する圧力タンクであり、液体窒素昇圧装置３とチラー４とに接続されている。なお、液体窒素噴射システム１は、この貯蔵タンク２を備えずに外部から液体窒素Ｘの供給を受ける構成とすることも可能である。

液体窒素昇圧装置３は、貯蔵タンク２から供給された液体窒素Ｘを一定の噴射圧にまで昇圧する。例えば、液体窒素昇圧装置３は、液体窒素Ｘを圧送するためのブーストポンプ、ブーストポンプから送られてくる液体窒素Ｘを１次昇圧するプレポンプ、１次昇圧された液体窒素Ｘを噴射圧まで２次昇圧するインテンシファイアポンプ等を備えている。このような液体窒素昇圧装置３は、チラー４と接続されている。

チラー４は、液体窒素昇圧装置３で昇圧されることによって昇温した液体窒素Ｘを、貯蔵タンク２から供給される液体窒素Ｘと熱交換することによって、昇圧された液体窒素Ｘを噴射温度まで冷却する熱交換器である。このチラー４には、フレキシブルチューブ５の一端が接続されている。

例えば、液体窒素昇圧装置３及びチラー４は、ユニット化されており、１つの移動台車上に配置されている。このような移動台車にユニット化された液体窒素昇圧装置３及びチラー４と、必要に応じて貯蔵タンク２とが配置されることによって、液体窒素噴射システム１を容易に移動させることが可能となる。なお、液体窒素昇圧装置３とチラー４とは必ずしもユニット化されている必要はない。例えば液体窒素昇圧装置３とチラー４と離間して配置し、チラー４をノズルユニット６の近くに配置するようにしても良い。これによって、チラー４で冷却された液体窒素Ｘがノズルユニット６に到達するまでに昇温することを抑制し、ノズルユニット６から噴射される液体窒素Ｘのジェット力を高めることが可能となる。

フレキシブルチューブ５は、一端がチラー４に接続され、他端がノズルユニット６に接続された可撓性を有するチューブであり、チラー４からノズルユニット６まで昇圧された液体窒素Ｘを案内する。このようなフレキシブルチューブ５は、耐圧性かつ断熱性を有しており、圧力及び温度の低下を最小限に抑えつつ、チラー４から供給される液体窒素Ｘをノズルユニット６に案内する。

図２は、ノズルユニット６の概略構成を示す拡大斜視図である。この図に示すように、ノズルユニット６は、接続部６ａと、管体部６ｂとを備えている。接続部６ａは、フレキシブルチューブ５が接続された部位であり、内部に不図示の流路が形成されている。

管体部６ｂは、内部に流路Ｒが形成された筒状の胴部６ｃと、胴部６ｃの先端部に固定されたオリフィス部６ｄとを備えている。胴部６ｃは、例えば断熱加工された長尺な配管状の部位であり、長手方向に沿って形成された流路Ｒを通じて接続部６ａからオリフィス部６ｄまで液体窒素Ｘを案内する。このような胴部６ｃは、液体窒素Ｘを噴射する場合に作業者によって把持される部位である。オリフィス部６ｄは、胴部６ｃの先端に固定されており、前方に向けて液体窒素Ｘを噴射するための噴射開口６ｄ１を備えている。この噴射開口６ｄ１が胴部６ｃの流路Ｒと接続されており、流路Ｒを流れる液体窒素Ｘが噴射開口６ｄ１から管体部６ｂの外部に向けて噴射される。

このような管体部６ｂは、直管状の基部６１と、オリフィス部６ｄを含む先端部６２とを有している。基部６１は、胴部６ｃの根元側（接続部６ａ側）の部位からなり、直線状の軸芯Ｌに沿って直線状に延伸している。先端部６２は、オリフィス部６ｄを有することより噴射開口６ｄ１を含み、液体窒素Ｘを噴射する。先端部６２は、図２に示すように、噴射開口６ｄ１が基部６１と反対側に向かって開口され、液体窒素Ｘの噴射方向が基部６１の軸芯Ｌに対して傾斜するように、基部６１に対して湾曲して接続されている。より詳細には、先端部６２は、基部６１側の部位が一定の曲率半径で湾曲され、噴射開口６ｄ１側の部位が直線状とされ、噴射開口６ｄ１側の軸芯Ｌ１が基部６１の軸芯Ｌに対して９０°より小さい（本実施形態では約４５°）角度αを成すように、基部６１側の部位と噴射開口６ｄ１側の部位とが一体的に接続されている。

このようにノズルユニット６は、噴射開口６ｄ１を有する先端部６２が湾曲して基部６１に接続されると共に基部６１及び先端部６２に液体窒素Ｘを案内する流路Ｒを有する管体部６ｂを備えている。また、この管体部６ｂは、直管状に形状設定された基部６１と、基部６１の軸芯Ｌに対して傾斜した方向に液体窒素Ｘを噴射する先端部６２とを有している。

このようなノズルユニット６を備える液体窒素噴射システム１では、液体窒素Ｘが貯蔵タンク２から液体窒素昇圧装置３に供給される。液体窒素Ｘは液体窒素昇圧装置３によって噴射圧にまで昇圧された後、チラー４に供給される。液体窒素昇圧装置３からチラー４に供給された液体窒素Ｘは、別経路にてチラー４に貯蔵タンク２から供給された液体窒素Ｘと熱交換されることによって冷却される。チラー４で冷却された液体窒素Ｘは、フレキシブルチューブ５を介してノズルユニット６に供給される。ノズルユニット６に供給された液体窒素Ｘは、管体部６ｂの内部の流路Ｒを流れ、噴射開口６ｄ１から外部に向けて噴射される。

図３は、本実施形態のコンクリート穿孔方法を説明するための模式図である。図３に示すように、コンクリート構造物１０は、コンクリート材１１と、コンクリート材１１に埋設された鉄筋１２とが一体化された構造とされている。コンクリート材１１は、周知のように多数のポーラス（微細孔）を有する材料である。つまり、コンクリート材１１は、液体が進入可能な微細孔を有する材料からなる。一方、鉄筋１２は、鉄鋼によって形成され、ポーラスを有していない。つまり、鉄筋１２は、液体が進入可能な微細孔を有していない材料からなる。本実施形態で説明するコンクリート穿孔方法では、コンクリート構造物１０を穿孔することによって孔部２０を形成する。

まず、作業者は図３（ａ）に示すようにノズルユニット６を把持する。ここで、作業者は、ノズルユニット６の先端部６２が下方に向くように、ノズルユニット６を把持する。このとき、作業者は、孔部２０を形成する位置のみを把握していれば良く、コンクリート材１１に埋設された鉄筋１２の位置を把握している必要はない。

続いて、作業者は、ノズルユニット６の先端部６２をコンクリート材１１の表面に当て液体窒素Ｘを噴射する。このとき噴射された液体窒素Ｘは、コンクリート材１１のポーラスの内部に進入し、ポーラスの内部にて気化膨張する。言い換えれば、液体窒素Ｘを、コンクリート材１１のポーラス内に進入させるようにコンクリート材１１に噴射する。この結果、液体窒素Ｘが進入した領域にてコンクリート材１１が崩れ、孔部２０が形成される。そして、作業者は、ノズルユニット６の姿勢を変更することによって、孔部２０を徐々に拡径かつ掘り進める。
なお、液体窒素Ｘをコンクリート材１１へ噴射し、コンクリート材１１のポーラス内に進入した液体窒素Ｘが気化するまでの間、液体窒素Ｘの噴射及び噴射位置を維持するようにしてもよい。この場合、コンクリート材１１のポーラス内に液体窒素Ｘが進入した後、新たに噴射された液体窒素Ｘがポーラスの開口を塞ぐように働き、ポーラス内の液体窒素Ｘが気化した際の膨張力をポーラスの内面に適切に加えることができ、よって当該ポーラス及びその近傍のコンクリート材１１を効率良く崩すことができる。

ここで、図３（ｂ）に示すように孔部２０の底部に鉄筋１２が露出した場合には、作業者は孔部２０の底部に鉄筋１２が露出したことを目視等で確認した後に、図３（ｃ）に示すようにノズルユニット６が鉄筋１２に干渉しないようにノズルユニット６の姿勢を変更する。つまり、本実施形態においては、液体窒素Ｘを噴射することでコンクリート材１１の穿孔を進め、鉄筋１２が露出してから鉄筋１２を避けるように液体窒素Ｘの噴射方向を変更する。このような場合であっても、液体窒素Ｘは、ポーラスを有していない鉄筋１２の内部に進入することはない。このため、液体窒素Ｘが鉄筋１２に噴射されても、鉄筋１２はコンクリート材１１のように崩れることがない。つまり、本実施形態のコンクリート穿孔方法では、コンクリート材１１は液体窒素Ｘが噴射されることによって崩れて除去されるが、鉄筋１２は液体窒素Ｘが噴射されても残存する。このため、孔部２０の穿孔を続けると、コンクリート材１１は除去されるが、鉄筋１２は損傷なく残存する。

このような本実施形態のコンクリート穿孔方法によれば、液体窒素Ｘが気化する際の膨張力によってコンクリート材１１を壊し、これによってコンクリート材１１を除去する。液体が気化する場合の膨張率は例えば数百倍以上である。このため、液体窒素Ｘをコンクリート材１１の微細孔に進入させ、液体窒素Ｘの膨張力を利用することによってコンクリート材１１を容易に崩すことができる。一方で、液体が進入可能な微細孔を備えない鉄筋１２の内部には気化流体が進入しないため、気化流体の膨張によって鉄筋１２が壊れることはない。したがって、本実施形態のコンクリート穿孔方法によれば、鉄筋１２の位置を考慮することなく、噴射先に鉄筋１２が位置する場合でも、コンクリート材１１の穿孔を続けることができる。したがって、本実施系チアのコンクリート穿孔方法によれば、液体が進入可能な微細孔を有する材料からなるコンクリート材１１と、液体が進入可能な微細孔を有しない材料からなると共にコンクリート材１１と一体化された鉄筋１２とを有するコンクリート構造物１０から、コンクリート材１１を容易に除去することが可能となる。

例えば、ウォータジェット装置では、水を噴射することによってコンクリート材１１の穿孔を行うことができる。しかしながら、ウォータジェット装置の場合には、水がコンクリート材１１に衝突する際の衝撃力によってコンクリート材１１を破壊するため、水が鉄筋１２に衝突した場合には、少なからず鉄筋１２の表面が損傷する。これに対して、本実施形態のコンクリート穿孔方法によれば、鉄筋１２を無傷の状態で孔部２０を形成することができる。

さらに、ウォータジェット装置の場合には、コンクリート材１１に噴射された後の水が作業現場に残るため、必要に応じて水を後処理する必要がある。これに対して、本実施形態のコンクリート穿孔方法によれば、噴射された液体窒素Ｘは、気化される。このため、液体窒素Ｘが作業現場に残ることはなく、液体窒素Ｘの後処理を行う必要は生じない。したがって、本実施形態のコンクリート穿孔方法によれば、コンクリート穿孔の作業負担を低減することが可能となる。

また、本実施形態のコンクリート穿孔方法においては、液体窒素Ｘを噴射することでコンクリート材１１の穿孔を進め、鉄筋１２が露出してから鉄筋１２を避けるように液体窒素Ｘの噴射方向を変更する。本実施形態のコンクリート穿孔方法によれば、液体窒素Ｘの噴射によって鉄筋１２を傷つけることがないため、鉄筋１２が露出し、鉄筋１２を目視等で確認してから、液体窒素Ｘの噴射方向を変更することができる。このため、予め鉄筋１２の位置を把握する必要がなく、孔部２０を形成する作業効率が極めて向上する。

また、本実施形態のコンクリート穿孔方法において、ノズルユニット６の管体部６ｂは、基部６１に対して湾曲して接続された先端部６２を備え、先端部６２が噴射開口６ｄ１を有している。このため、例えば軸芯Ｌを中心として基部６１を回転させることによって、噴射開口６ｄ１を容易に基部６１側から見て周方向に移動させることができる。

また、本実施形態のコンクリート穿孔方法において、ノズルユニット６の管体部６ｂは、直管状に形状設定された基部６１と、基部６１の軸芯Ｌに対して傾斜した方向に液体窒素Ｘを噴射する先端部６２とを有している。このため、軸芯Ｌを中心として直管状の基部６１を回転させることによって容易に液体窒素Ｘの噴射方向を周方向に変更することができ、必要最小限の動作で液体窒素Ｘの噴射方向の変更を行うことが可能となる。

また、本実施形態のコンクリート穿孔方法において、ノズルユニット６の先端部６２の噴射開口６ｄ１が基部６１と反対側に向けて開口されている。例えば、噴射開口６ｄ１を軸芯Ｌに対して傾斜させかつ基部６１側に向けることも可能であるが、噴射開口６ｄ１を基部６１と反対側に向けて開口することで、ノズルユニット６の前方に向けて容易に液体窒素Ｘを噴射することができる。

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

上記第１実施形態においては、基部６１に対して湾曲して接続された先端部６２を備えるノズルユニット６を用いてコンクリート材１１の穿孔を行う構成について説明した。これに対して、本実施形態のコンクリート穿孔方法では、図４に示すように、直管状のノズルユニット６Ｓを用いてコンクリート材１１を穿孔する。

このような場合には、まず図４（ａ）に示すように、作業者がノズルユニット６Ｓを把持する。ここで、作業者は、ノズルユニット６Ｓの先端部６２が下方に向くように、ノズルユニット６Ｓを把持する。続いて、作業者は、図４（ｂ）に示すように、ノズルユニット６の先端部６２をコンクリート材１１の表面に当て液体窒素Ｘを噴射する。

このような本実施形態のコンクリート穿孔方法によっても、液体窒素Ｘが気化する際の膨張力によってコンクリート材１１のみを除去し、鉄筋１２を残存させることができるため、鉄筋１２の位置を把握することなくコンクリート材１１の穿孔を行うことが可能となる。

（ノズルユニットの第１変形例）
次に、ノズルユニットの第１変形例について説明する。なお、本第１変形例において、本開示の上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図５は、ノズルユニット６Ａの概略構成を示す拡大斜視図である。この図に示すように、ノズルユニット６Ａは、上記第１実施形態のノズルユニット６の構成に加えて、把持部６ｅを備えている。

把持部６ｅは、管体部６ｂに取り付けられており、管体部６ｂから管体部６ｂの径方向外側に突出している。図５に示すように、把持部６ｅは、管体部６ｂの基部６１（直線状の部位）に対して取り付けられており、基部６１の延伸方向（基部６１内の流路Ｒの延伸方向）に離間して複数（本変形例においては２つ）設けられている。

図６は、把持部６ｅの概略構成を示す拡大斜視図である。この図に示すように、把持部６ｅは、本体部６ｅ１と、ロック部６ｅ２とを備えている。本体部６ｅ１は、図６に示すように、略Ｃ型状の部位であり、各々の端部に対して同心状の貫通孔６ｅ３が形成されている。これらの貫通孔６ｅ３は、管体部６ｂの基部６１の外径よりも僅かに大きな直径されており、基部６１が挿通されている。また、本体部６ｅ１の各々の端部には、ロック部６ｅ２が螺合されるネジ穴が形成されている。これらのネジ穴は、各々が貫通孔６ｅ３に貫通孔６ｅ３の径方向外側から接続されている。これによって、ネジ穴に螺合されたロック部６ｅ２の先端部が貫通孔６ｅ３に挿通された管体部６ｂに当接可能とされている。

ロック部６ｅ２は、本体部６ｅ１に設けられた上述のネジ穴に螺合されたネジ部であり、軸芯に沿って回転させることによって、軸芯に沿う方向（管体部６ｂの基部６１の径方向）に移動される。このようなロック部６ｅ２は、締め付ける方向（管体部６ｂの基部６１の径方向内側に移動する方向）に回転されることによって、先端部が管体部６ｂの基部６１に当接し、摩擦力によって本体部６ｅ１の基部６１に対する移動を規制する。

このような把持部６ｅは、ロック部６ｅ２を緩ませることによって、管体部６ｂの基部６１の延伸方向（長手方向）に沿って移動可能とされている。また、把持部６ｅは、ロック部６ｅ２を締めることによって、管体部６ｂに対して固定される。

なお、図５に示すように、管体部６ｂの先端側に配置された把持部６ｅと、接続部６ａ側に配置された把持部６ｅとを、管体部６ｂを中心として異なる方向に向けて突出するように固定することが好ましい。これによって、例えば、管体部６ｂの先端側に配置された把持部６ｅを作業者の左手側、接続部６ａ側に配置された把持部６ｅを右手側に突出させることができる。

このようなノズルユニット６Ａは、管体部６ｂに取り付けられていると共に管体部６ｂから径方向外側に突出する把持部６ｅを備えている。このため、作業者が把持部６ｅを持ってノズルユニット６Ａの操作を行うことができ、ノズルユニット６Ａの取扱性を向上させることができる。

また、ノズルユニット６Ａにおいては、把持部６ｅが、管体部６ｂの基部６１に対して、流路Ｒの延伸方向に離間して複数設けられている。このため、作業者が両手で安定してノズルユニット６Ａを掴むことができ、作業性を向上させることができる。

また、ノズルユニット６Ａにおいては、２つの把持部６ｅが、管体部６ｂを中心として異なる方向に向けて突出している。このため、例えば作業者が両側から左右両手でノズルユニット６Ａを把持することができ、より作業性を向上させることができる。

また、ノズルユニット６Ａにおいては、把持部６ｅが管体部６ｂの延伸方向に対して移動可能に取り付けられている。このため、作業位置や作業者の体格に応じて把持部６ｅの位置を調整することができ、より作業性を向上させることができる。

なお、図７及び図８に示すように、把持部６ｅに換えて、本体部６ｆ２が回動可能な把持部６ｆを備える構成を採用することもできる。図７及び図８に示す把持部６ｆは、支持部６ｆ１と、本体部６ｆ２と、ロック部６ｆ３とを備えている。

支持部６ｆ１は、管体部６ｂの基部６１の外径よりも僅かに大きな直径とされた貫通孔６ｆ４を有しており、貫通孔６ｆ４に基部６１が挿通されている。この支持部６ｆ１は、図７及び図８に示すように、本体部６ｆ２を回動可能に支持している。また、支持部６ｆ１には、ロック部６ｆ３が螺合されるネジ穴が形成されている。これらのネジ穴は、貫通孔６ｆ４に貫通孔６ｆ４の径方向外側から接続されている。これによって、ネジ穴に螺合されたロック部６ｆ３の先端部が貫通孔６ｆ４に挿通された管体部６ｂに当接可能とされている。

本体部６ｆ２は、略三角形状の環状部位であり、頂点部の１つが支持部６ｆ１に対して回転可能に接続されている。本体部６ｆ２は、管体部６ｂの基部６１の軸芯Ｌ（図２参照）に対して直交する回転軸芯を中心として回動可能とされている。

ロック部６ｆ３は、支持部６ｆ１に設けられた上述のネジ穴に螺合されたネジ部であり、軸芯に沿って回転させることによって、軸芯に沿う方向（管体部６ｂの基部６１の径方向）に移動される。このようなロック部６ｆ３は、締め付ける方向（管体部６ｂの基部６１の径方向内側に移動する方向）に回転されることによって、先端部が管体部６ｂの基部６１に当接し、摩擦力によって本体部６ｆ２の基部６１に対する移動を規制する。

このような把持部６ｆは、ロック部６ｆ３を緩ませることによって、管体部６ｂの基部６１の延伸方向（長手方向）に沿って移動可能とされている。また、把持部６ｆは、ロック部６ｆ３を締めることによって、管体部６ｂに対して固定される。

このような把持部６ｆによれば、本体部６ｆ２が支持部６ｆ１に対して回転可能とされているため、作業者が本体部６ｆ２の支持部６ｆ１に対する回転角度を任意に調節することができ、取扱性が向上される。

さらに、図９に示すように、把持部６ｅに換えて、棒状の本体部６ｇ１と、ロック部６ｇ２とを備える把持部６ｇを備える構成を採用することもできる。本体部６ｇ１は、一方の端部に対して同心状の貫通孔６ｇ３が形成されている。この貫通孔６ｇ３は、管体部６ｂの基部６１の外径よりも僅かに大きな直径されており、基部６１が挿通されている。また、本体部６ｇ１の端部には、ロック部６ｇ２が螺合されるネジ穴が形成されている。これらのネジ穴は、貫通孔６ｇ３に貫通孔６ｇ３の径方向外側から接続されている。これによって、ネジ穴に螺合されたロック部６ｇ２の先端部が貫通孔６ｇ３に挿通された管体部６ｂに当接可能とされている。

ロック部６ｇ２は、本体部６ｇ１に設けられた上述のネジ穴に螺合されたネジ部であり、軸芯に沿って回転させることによって、軸芯に沿う方向（管体部６ｂの基部６１の径方向）に移動される。このようなロック部６ｇ２は、締め付ける方向（管体部６ｂの基部６１の径方向内側に移動する方向）に回転されることによって、先端部が管体部６ｂの基部６１に当接し、摩擦力によって本体部６ｇ１の基部６１に対する移動を規制する。

このような把持部６ｇは、ロック部６ｇ２を緩ませることによって、管体部６ｂの基部６１の延伸方向（長手方向）に沿って移動可能とされている。また、把持部６ｇは、ロック部６ｇ２を締めることによって、管体部６ｂに対して固定される。

（ノズルユニットの第２変形例）
次に、ノズルユニットの第２変形例について説明する。なお、本第２変形例において、本開示の上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

図１０は、ノズルユニット６Ｂの概略構成を示す拡大斜視図である。この図に示すように、ノズルユニット６Ｂは、上記第１実施形態のノズルユニット６の構成に加えて、断熱部６ｈを備えている。

断熱部６ｈは、管体部６ｂの基部６１の周囲を覆うように管体部６ｂに固定されている。つまり、ノズルユニット６Ｂは、管体部６ｂに固定されると共に流路Ｒを径方向外側から被覆する断熱部６ｈを有している。この断熱部６ｈは、管体部６ｂの流路Ｒを流れる液体窒素の冷熱が作業者に到達することを防ぐ部材であり、例えば発泡プラスチック材料によって形成されている。

図１１は、ノズルユニット６Ｂが備える断熱部６ｈの概略構成を示す部分拡大斜視図である。この図に示すように、断熱部６ｈは、管体部６ｂの延伸方向に連続して複数配列された複数の断熱ブロック６ｉによって構成されている。各々の断熱ブロック６ｉは、管体部６ｂが挿通される中央開口を有する環状形状とされており、外周面から中央開口に至るスリット６ｊを有している。スリット６ｊは、断熱ブロック６ｉを管体部６ｂに対して着脱する場合に管体部６ｂが通過される部位である。このスリット６ｊは、断熱ブロック６ｉを弾性変形させることによって広げることが可能であり、広げられた状態で管体部６ｂを通過可能とする。

このようなノズルユニット６Ｂによれば、断熱ブロック６ｉを着脱することによって、断熱部６ｈが管体部６ｂを覆う範囲を変更することができる。つまり、ノズルユニット６Ｂによれば、断熱部６ｈが管体部６ｂの延伸方向に対して分割可能とされている。

以上、図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本開示の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、コンクリート材１１（除去対象体）と鉄筋１２（残存対象体）とが一体化されたコンクリート構造物１０（構造体）において、コンクリート材１１の部分を穿孔するコンクリート穿孔方法に本開示を適用した例について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、本開示は、金属配管（残存対象体）から繊維強化プラスチック材（除去対象体）を除去する方法に適用することも可能である。例えば、繊維強化プラスチック材に亀裂やポーラス等に液体窒素Ｘが進入可能な微細孔を有している場合、この微差孔に進入した液体窒素Ｘが気化膨張することによって、繊維強化プラスチック材を崩し、これによって繊維強化プラスチック材を除去することも可能である。

また、本開示は、コンクリート材１１や繊維強化プラスチック材に限られず、液体が進入可能な微細孔（微細な隙間を含む）を有する材料の除去に適用することが可能である。このような微細孔を有する材料が、微細孔を備えない材料と一体化されている場合には、本開示によって、微細孔を備えない材料を損傷なく残し、微細孔を有する材料のみを除去することが可能である。

また、上記実施形態においては、噴射後に気化膨張する液化流体として液体窒素を用いる構成について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、液化流体として、液体二酸化炭素や液体ヘリウムを用いることも可能である。

また、上記第１実施形態においては、管体部６ｂの先端部６２が基部６１に対して湾曲して接続された構成について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されず、管体部６ｂにおいて、先端部６２が基部６１に対して屈曲して接続された構成を採用することも可能である。

また、上記実施形態においては、コンクリート構造物１０がコンクリート材１１と鉄筋１２とが一体化された構成について説明した。しかしながら、例えばコンクリート構造物１０に金属製の配管が含まれていても良い。このような場合には、金属製の配管も残存対象体となる。

また、上記実施形態においては、下方に向けてコンクリート材１１を穿孔する構成について説明した。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、本開示は、側方に向けてコンクリート材１１を穿孔する方法に適用することも可能である。このような場合には、作業者が先端部６２をコンクリート構造物１０の側面に対して側方から押し当て、液体窒素Ｘを噴射することによってコンクリート材１１を穿孔する。

本開示は、除去対象体と残存対象体とを有する構造体から、除去対象体を除去する除去対象体除去方法に利用することができる。

１ 液体窒素噴射システム
２ 貯蔵タンク
３ 液体窒素昇圧装置
４ チラー
５ フレキシブルチューブ
６ ノズルユニット
６ａ 接続部
６Ａ ノズルユニット
６ｂ 管体部
６Ｂ ノズルユニット
６ｃ 胴部
６ｄ オリフィス部
６ｄ１ 噴射開口
６ｅ 把持部
６ｅ１ 本体部
６ｅ２ ロック部
６ｅ３ 貫通孔
６ｆ 把持部
６ｆ１ 支持部
６ｆ２ 本体部
６ｆ３ ロック部
６ｆ４ 貫通孔
６ｇ 把持部
６ｇ１ 本体部
６ｇ２ ロック部
６ｇ３ 貫通孔
６ｈ 断熱部
６ｉ 断熱ブロック
６ｊ スリット
６Ｓ ノズルユニット
１０ コンクリート構造物（構造体）
１１ コンクリート材（除去対象体）
１２ 鉄筋（残存対象体）
２０ 孔部
６１ 基部
６２ 先端部
Ｌ 軸芯
Ｌ１ 軸芯
Ｒ 流路
Ｘ 液体窒素（液化流体）

Claims (7)

1. 液体が進入可能な微細孔を有する材料からなる除去対象体と、前記液体が進入可能な微細孔を有しない材料からなると共に前記除去対象体と一体化された残存対象体とを有する構造体から、前記除去対象体を除去する除去対象体除去方法であって、
   噴射後に気化する液化流体を前記除去対象体に噴射する除去対象体除去方法。
2. 前記液化流体を噴射することで前記除去対象体の穿孔を進め、前記残存対象体が露出してから前記残存対象体を避けるように前記液化流体の噴射方向を変更する請求項１記載の除去対象体除去方法。
3. 内部に前記液化流体を案内する流路を有すると共に先端部に噴射開口を有する管体部を備えるノズルユニットによって前記液化流体を噴射する請求項１または２記載の除去対象体除去方法。
4. 前記管体部は、噴射開口を有する先端部が屈曲あるいは湾曲して基部に対して接続されると共に前記先端部及び前記基部を含む部位に前記液化流体を案内する流路が形成されている請求項３記載の除去対象体除去方法。
5. 前記除去対象体は、コンクリート材である請求項１〜４いずれか一項に記載の除去対象体除去方法。
6. 前記除去対象体は、繊維強化プラスチック材である請求項１〜４いずれか一項に記載の除去対象体除去方法。
7. 前記液化流体が液体窒素である請求項１〜６いずれか一項に記載の除去対象体除去方法。

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