JPH041369A - ジエツト水によるコンクリート構造物の切断装置 - 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、ジェット水によるコンクリート構造物の切断
（またはハッリ）装置に関するものである。

（従来の技術） 橋梁、道路等に使用されるコンクリート構造物例えばコ
ンクリート床板は２通常、２００ｍｍを越える厚みを有
し且つ表層下及び底面上に鉄筋を配設して１強度を保持
するとともに耐震構造にしている。

従来の上記コンクリート床板の切断（またはハッリ）に
は、主としてエア駆動のピック衝Ｙ破壊工法を適用して
いるが、最近では、能率を高め。

しかも騒音、振動等を低減する上から、■エネルギー効
率のよい超高圧ジェット水工法（ウォータージェット工
法）を採用するか、■砂その他の適当なアブレシーブ（
研磨材）をジェット水中に混合して、噴射するアブレシ
ーブ・ウォータ・ジェット工法を採用している。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来のウオークジェット工法は、高速ジェット水の
エネルギー効率を高めるため５出来るだけジェット水を
集束し、且つ、破壊効率と破壊物の排除性とを高めるた
め、ジェット水を機械治具により、偏心運動またはスイ
ング運動させながらコンクリート構造物の表面上を任意
の方向に移動させて、コンクリート構造物を切断（また
は／’ｔツリ）を行うようにしている。

このウォータジェット工法は、切断（またはハック）対
象のコンクリート構造物の厚みが比較的薄＜、且つ、細
骨材を埋設した高強度のコンクリート構造物２例えば高
強度ライニング材等に対しては、衝撃破壊を主体とする
切断（またはハック）のメカニズムをコンクリート構造
物に作用させるようにしており、コンクリート構造物を
難なく切断できるが、橋梁、道路等に一般的に使用され
ているコンクリート構造物、即ち、比較的厚手で骨材充
填率も特殊仕様にならないコンクリート構造物に対して
は、切断（またはハック）の能率が悪い上に、切断部（
またはハック部）の形状が先細りのＶ字型になる。これ
は次の理由による。

即ち、ジェット水による切断（またはハック）は深さ方
向に進むにつれて、切断部（または／’１ツリ部）の溝
壁とジェット水外周部との摩擦も大きくなってゆく。そ
の際、ジェット水の水束を絞る程。

投射面積に対する外周の比率が大きくなって、摩擦影響
度が大になり、衝撃エネルギーが低減して。

切断部（またはハック部）の形状が先細りのＶ字型にな
る。

また前記従来の衝撃破壊型ウォータジェット工法には１
次の問題があった。切断（またはハック）の能率は、コ
ンクリート構造物の構成に関係する。即ち、比較的厚手
の一般的なコンクリート構造物は４比較的粗粒の骨材を
使用しているので。

コンクリート構造物に含まれている低強度の非骨材部の
比率が高く、従来の集束ジェット水のみによる衝撃破壊
型ウォータジェット工法では、コンクリート構造物中の
例えば低強度の非骨材部をジェット水により選択的に切
断（またはハック）することができないという問題があ
った。

また前記アブレシーブ・ウォータ・ジェット工法は、衝
撃破壊を主体とする切断（またはハック）のメカニズム
をコンクリート構造物に作用させるようにしており、厚
手のコンクリート構造物の切断（またはハック）に対し
ては、前記集束ジェット水のみによる衝撃破壊型ウォー
タジェット工法と同様に、コンクリート構造物中の低強
度の非骨材部等をジェット水により選択的ムこ切断（ま
たはハック）することができないという問題があった。

またこのアブレシーブ・ウォータ・ジェット工法は、経
済性が悪い上に、飛散するアブレシーブ（研磨材）の後
処理等を必要としているなど。

不利な面が多い。

本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その
目的とする処は、コンクリート構造物中の低強度の非骨
材部等を能率よく切断（またはハック）できるジェット
水によるコンクリート構造物の切断装置を提供しようと
する点にある。

（課題を解決するだめの手段） 上記の目的を達成するために、本発明のジェット水によ
るコンクリート構造物の切断装置は、集束型ノズル及び
拡散型ノズルを偏心運動可能に支持する偏心用治具と、
同偏心用治具を左右方向に移動させるとともに左右のス
トローク端部に到達したときに移動方向を逆転させる駆
動ユニットと同偏心用治具が左右のストローク端部に到
達したときに集束型ノズルと拡散型ノズルとを超高圧水
ポンプへ交互に切り換える切換装置と、同切換装置の制
御動力ユニットとを具えている。

（作用） 本発明のジェット水によるコンクリート構造物の切断装
置は前記のように構成されており、集束型ノズル及び拡
散型ノズルを偏心用治具上で偏心運動させる。また駆動
ユニットを駆動して、同偏心用治具を右方向に移動させ
る一方、超高圧水を超高圧水ポンプ→切換装置→偏心運
動中の拡散型ノズル−コンクリート構造物へ拡散ジェッ
ト水として噴射する。また偏心用治具が右端部に達した
ら、偏心用治具を左方向に移動させる一方、切換装置を
切り換えて、超高圧水を超高圧水ポンプ→切換装置→偏
心運動中の集束型ノズル−コンクリート構造物へ集束ジ
ェット水として噴射する。また偏心用治具が左端部に達
したら１偏心用治具を右方に移動させる一方、超高圧水
を超高圧水ボンブ→切換装置→偏心運動中の拡散型ノズ
ル−コンクリート構造物へ拡散ジェット水として噴射す
る。

それからも上記拡散型ノズルからの超高圧水噴射と、上
記集束型ノズルからの超高圧水噴射とを。

拡散型ノズルからの高圧水噴射を先番として交互に繰り
返し行って、コンクリート構造物の切断（またはハツリ
）を行う。

（実施例） 次に本発明のジェット水によるコンクリート構造物の切
断装置を第１．２図に示す一実施例により説明すると、
第１図の（１ａ）が集束型ノズル（１ｂ）が拡散型ノズ
ル、（２）がこれらの集束型ノズル（１ａ）及び拡散型
ノズル（１ｂ）を偏心運動可能に支持した偏心用治具、
（３）が同偏心用治具（２）を左右方向に移動させて左
右のストローク端部に到達したときに同偏心用治具（２
）の移動方向を逆転させる駆動ユニット、　（４ａ）が
上記集束型ノズル（１ａＨこ延びた集束型ノズル用高圧
水ホース、　（４ｂ）が上記拡散型ノズル（ｌｂ）に延
びた拡散型ノズル用高圧水ホース、（５）が切換装置で
、同切換装置（５）は、上記偏心用治具（２）が左右の
ストローク端部に到達したときに集束型ノズル用高圧水
ホース（４ａ）及び拡散型ノズル用高圧水ホース（４ｂ
）の何れか一方に切り換えるようになっている。また（
６）が同切換装置（５）に接続した超高圧水ポンプ、　
（７ａ）　（７ｂ）が左右のストローク端部に配設した
端部位置センサで同端部位置センサ（７ａ）　（７ｂ）
が上記偏心用治具（２）のストローク端部への到着を検
出するようになっている。また（８）が同端部位置セン
サ（７ａ）　（７ｂ）に接続した油圧制御ユニツ）　、
　（９）が同油圧制御ユニント（８）に接続した油圧パ
ワーユニットで、同油圧パワーユニット（９）が上記切
換装置（５）に接続している。また第２図の（１０ａ）
が上記集束型ノズル（１ａ）からの集束ノズルジェット
水、　（１０ｂ）が同集束ノズルジェット水（１０ａ）
の投射面、　（ｌｌａ）が上記拡散型ノズル（１ｂ）か
らの拡散ジェット水、（ｌｌｂ）が同拡散ジェット水（
ｌｌａ）の投射面、（１，２）がコンクリート構造物の
骨材部、（１３）がコンクリート構造物の非骨材部、　
（１４）がコンクリート構造物上での上記投射面（１０
ｂ）　（ｌｌｂ）の移動軌跡である。

次に前記ジェット水によるコンクリート構造物の切断装
置の作用を具体的に説明する。集束型ノズル（１ａ）及
び拡散型ノズル（１ｂ）を偏心用治具（２）上で偏心運
動させる。また駆動ユニット（３）を駆動して、同偏心
用治具（２）を右方向に移動させる一方、超高圧水を超
高圧水ポンプ（６）→切換装置（５）→拡散型ノズル用
高圧水ホース（４ｂ）→拡散型ノズル（１ｂ）へ送り、
偏心運動している拡散型ノズル（ｌｂ）からコンクリー
ト構造物へ拡散ジェット水（ｌｌａ）として噴射する（
投射面（ｌｌｂ）及び軌跡（１４）参照）。そして偏心
用治具（２）が右端部に達したら、この状態を端部位置
センサ（７ａ）により検出し、このとき得られる位置検
出信号を油圧制御ユニット（８）へ送り、ここで得られ
る切換信号を駆動ユニット（３）へ送り、同駆動ユニッ
ト（３）の駆動方向を切り換えて、集束型ノズル（１ａ
）及び拡散型ノズル（１ｂ）を偏心運動させている偏心
用治具（２）を左方向に移動させる一方、上記切換信号
を切換装置（５）へ送り７同切換装置（５）を切り換え
て、超高圧水を超高圧水ポンプ（６）→切換装置（５）
→集束型ノズル用高圧水ポース（４ａ）→集束型ノズル
（１ａ）へ送り、この偏心運動している集束型ノズル（
ｌａ）からコンクリート構造物へ集束ジェット水（１０
ａ）として噴射する（投射面（１０ｂ）及び軌跡（１４
）参照）。また偏心用治具（２）が左端部に達したら、
この状態を端部位置センサ（７ｈ）により検出し、この
とき得られる位置検出信号を油圧制御ユニット（８）へ
送り、ここで得られる切換信号を駆動ユニット（３）へ
送り、同駆動ユニット（３）の駆動方向を切り換えて、
集束型ノズル（１ａ）及び拡散型ノズル（１ｂ）を偏心
運動させている偏心用治具（２）を右方に移動させる一
方、上記切換信号を切換装置（５）へ送り、同切換装置
（５）を切り換えて。

高圧水を高圧水ポンプ（６）→切換装置（５）−拡散型
ノズル用高圧水ホース（４ｂ）→拡散型ノズル（１ｂ）
へ送り、偏心運動している拡散型ノズル（１ｂ）からコ
ンクリート構造物へ拡散ジェット水（１０ｂ）として噴
射する。それからも上記の拡散型ノズル（１ｂ）からの
超高圧水噴射と、上記集束型ノズル（１ａ）からの超高
圧水噴射とを、拡散型ノズル（１ｂ）からの超高圧水噴
射を先番として交互に繰り返し行ってコンクリート構造
物の切断（またはハツリ）を行う。その際、（ｉ）集束
型ノズル（ｌａ）からの集束ノズルジェット水（１０ａ
）の投射面（１０ｂ）の直径と（ＩＩ）拡散型ノズル（
１ｂ）からの拡散ジェット水（ｌｌａ）の投射面（ｌｌ
ｂ）の直径とを比べると、（１）が（１１）の３分の１
程度になっているので、　（ｉｉ　）の単位面積当たり
の衝撃力は、（ｉ）の面積分のｌ即ち、９分の１程度に
なるが、この程度の低い衝撃力でも、低強度の非骨材部
に対する洗い出しを行なえるように、拡散型ノズル（１
ｂ）からの拡散ジェット水（ｌｌａ）の噴射圧力及び噴
射水量を予め設定しており、非骨材部の切断面積が骨材
部の切断面積の９倍程度に増大する。

集束型ノズル（１ａ）からの集束ノズルジェット水（１
，Ｏａ）は、衝撃破壊を有効に行うが、低強度の非骨材
部に対する洗い出し作用はなく、シかも深さ方向に対す
る掘削作用も、骨材の抵抗により強衝撃破壊の作用が発
揮されなくて、低強度の非骨材部の切断（またはハツリ
）に対しては能率が悪い。

また切断（またはハッリ）の進行に伴って生じてゆ（溝
壁面とジェット水周辺との摩擦影響度も拡散型ノズル（
１ｂ）からの拡散ジェット水（１，１ａ）の方が有利で
あり、その傾向は、コンクリート構造物の厚みが厚くな
ればなる程、大きくなる。

拡散型ノズル（ｌｂ）からの拡散ジェット水（Ｉｌａ）
の非骨材部の洗い出し作用により１一部の骨材が露出す
るが、この露出した骨材は１次の集束型ノズル（１ａ）
からの集束ノズルジェット水（１０ａ）による強力なジ
ェット水の直撃を受けて、または噴流の特長である左右
水平反射流の直撃を受けて、原形をあまり変えることな
しにノズル周辺の空間に排出され、その結果、前記の点
の相撲ってコンクリート構造物の切断（またはハッリ）
が能率的に行われる。

切断（またはハッリ）対象のコンクリート床板（コンク
リート構造物）の−例を表１に示した。

表１　コンクリート床板の仕様 但し傘印は（ｋｇ／　ｍ３） 表２切断（またはハッリ）条件 この結果を表３に示した。

表３　切断（またはハッリ）結果 この表１の仕様で作成したコンクリート床板を表２の条
件で切断（またはハッリ）した。

（発明の効果） 本発明のジェット水によるコンクリート構造物の切断装
置は前記のように集束型ノズル及び拡散型ノズルを偏心
用治具上で偏心運動させる。また駆動ユニットを駆動し
て、同偏心用治具を右方向に移動させる一方、超高圧水
を超高圧水ポンプ→切換装置→偏心運動中の拡散型ノズ
ル−コンクリート構造物へ拡散ジェット水として噴射す
る。また偏心用治具が右端部に達したら、偏心用治具を
左方向に移動させる一方、切換装置を切り換えて。

超高圧水を超高圧水ポンプ→切換装置→偏心運動中の集
束型ノズル→コンクリート構造物へ集束ジェット水とし
て噴射する。また偏心用治具が左端部に達したら、偏心
用治具を右方に移動させる一方、超高圧水を超高圧水ポ
ンプ→切換装置→偏心運動中の拡散型ノズル−コンクリ
ート構造物へ拡散ジェット水として噴射する。それから
も上記拡散型ノズルからの超高圧水噴射と、上記集束型
ノズルからの超高圧水噴射とを、拡散型ノズルからの高
圧水噴射を先番として交互に繰り返し行っての高圧水噴
射を先番として交互に繰り返１−行って。

コンクリート構造物の切断（またはハツリ）を行うので
、コンクリート構造物中の低強度の非骨材部等を能率よ
く切断（またはハッリ）できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるジェット水によるコンクリート
構造物の切断装置の一実施例を示す系統図、第２図はそ
の作用説明図である。 （１ａ）・・・集束型ノズル、　（ｌｂ）　　・・・拡
散型ノズル、（２）・・・偏心用治具、（３）・・・駆
動ユニット。 （４ａ）・・・集束型ノズル用高圧水ホース、　（４ｂ
）・・拡散型ノズル用高圧水ホース、（５）・・・切換
装置、（６）・・・超高圧水ポンプ、　（７ａ）　（７
ｂ）・・・端部位置センサ、（８）・・・油圧制御ユニ
ッ）　、　（９）・・・油圧パワーユニット（１０ａ）
・・・集束型ノズル（１ａ）からの集束ジェット水、　
（１０ｂ）・・・集束ジェット水（１０ａ）の投射面、
　（ｌｌａ）・・・拡散型ノズル（１ｂ）からの拡散ジ
ェット水、（ｌｌｂ）・・・拡散ジェット水（ｌｌａ）
の投射面、　（１２）・・・コンクリート構造物の骨材
部、　（１３）・・・コンクリート構造物の非骨材部、
　（１４）・・・コンクリート構造物上での投射面（１
０ｂ）　＜ｌ１ｂ）の移動軌跡。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 集束型ノズル及び拡散型ノズルを偏心運動可能に支持す
   る偏心用治具と、同偏心用治具を左右方向に移動させる
   とともに左右のストローク端部に到達したときに移動方
   向を逆転させる駆動ユニットと、同偏心用治具が左右の
   ストローク端部に到達したときに集束型ノズルと拡散型
   ノズルとを超高圧水ポンプへ交互に切り換える切換装置
   と、同切換装置の制御動力ユニットとを具えていること
   を特徴としたジェット水によるコンクリート構造物の切
   断装置。