JPH0623670A - ウオータジェット切断用ノズル及びウオータジェットによる切断方法 - Google Patents

ウオータジェット切断用ノズル及びウオータジェットによる切断方法

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JPH0623670A
JPH0623670A JP20312892A JP20312892A JPH0623670A JP H0623670 A JPH0623670 A JP H0623670A JP 20312892 A JP20312892 A JP 20312892A JP 20312892 A JP20312892 A JP 20312892A JP H0623670 A JPH0623670 A JP H0623670A
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JP
Japan
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nozzle
abrasive
pressure water
water jet
water
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JP20312892A
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English (en)
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Norio Tanaka
法夫 田中
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YOSHIDA TEKKOSHO KK
Original Assignee
YOSHIDA TEKKOSHO KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 [目的]ノズルの損耗がなく耐久性があり、低コストの
ウオータジェット切断用ノズル。 [構成]高圧水を通路に供給すると、高圧水は内ノズル
Bの細径部42とノズル前部2の中心の内周面との間隙
を通じて外ノズルAから外気に噴出される。また、外ノ
ズルAのノズル後部3の導入孔33から供給された研磨
材は、内ノズルB内の通路を通ってその先端から外気に
噴出される。ノズル前部2のエアー噴出通路27を通じ
て導入されたエアーは、外ノズルAから噴出され研磨材
混合高圧水に沿って、その周りから囲むようにして外ノ
ズルAから噴出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉄筋コンクリート等の建
築構造物を解体する際に切断するためのウオータジェッ
ト切断用ノズルに関する。
【0002】
【従来技術】建築構造物の耐久年数は構造物の種類によ
り異なっており、近年その耐久年数を迎える建築構造物
が多くなっている。そのため解体する需要も増えてきて
いるが、解体する時には色々な材料のものを一緒に切断
することが多いため、比較的汎用性のある切断装置が必
要となっていた。
【0003】ちなみにコンクリート構造物等は切断が難
しく、雑多なものが混じっているため、その解体に非常
に手間を取るものである。そのため、効率的切断を行う
ためダイヤモンドカッターによる切断など特殊な装置が
開発されてきている。
【0004】例えば、ウオータジェット切断用ノズルが
その一つである。このウオータジェット切断用ノズル
は、機械的な工具、例えばカッターや鋸歯等を使わず流
体の力を利用するものであり、研磨材と水を混合した研
磨材混合高圧水を解体切断すべき対象物である例えば鉄
筋コンクリートの構造物に向かって高速噴射させ、切断
するものである。
【0005】図3は、従来ウオータジェット切断用ノズ
ルの例の切断図である(特開昭62−224600号公
報)。圧力水を内ノズルBから一旦外ノズルAの中の圧
力室Cに噴射させ、その後外ノズルAの先端口より外気
に噴射させるものである。この時外ノズルAの中の圧力
室Cは負圧になるので、研磨供給口Dより供給された研
磨材を誘い込んで外ノズルAから外気に噴射することに
なる。外ノズルAから噴出した研磨材混合水は水を研磨
材が包み込むような構造になっている(図4参照)。
【0006】図5は図4の場合の研磨材による吐出口の
ノズル内周面の損耗作用を模式図に示したものである。
一つの研磨材の粒子に着目すると研磨材粒子Fはウオー
タジェット(圧力水)Eに誘い込まれ(イ)、まずウオ
ータジェットEに衝突して反射し、外ノズルAの吐出口
の内壁面に衝突する(ロ)。その後またウオータジェッ
トEに衝突し反射し、これを繰り返すのである。そして
最後には、ついに外ノズルAの先端から外気に飛び出
す。以上の過程を通して外ノズルAの内壁面を引っ掻い
て損耗させるが、たくさんの研磨粒子による作用を繰り
返すことによりノズルを磨耗させる結果となる。
【0007】図6は、従来のウオータジェット切断用ノ
ズルの更に他の例の切断図である(特開昭62−224
600号)。図3の方法とは異なって、圧力水を外ノズ
ルAから、また研磨材を内ノズルから噴出させるもので
ある。圧力水を外ノズルAから細孔Gを介して出口に収
束するように噴射させると、内ノズルBから供給された
研磨材は負圧により圧力水の内部に引き込まれて一緒に
吐出口より噴射されるものである。
【0008】外ノズルAを出た研磨材混合水は、水と研
磨材が相互に混合された状態となっている(図7参
照)。図8は従来のウオータジェット切断用ノズルの更
に他の例を示すものである。これは原則的に図5に示す
方法を使った別のやり方であり、研磨材を内ノズルBか
ら供給し、高圧水を外ノズルAから噴射させることは同
じである。しかし、内ノズルBを先端に向かって断面が
漸減するように構成している。研磨材を絞り込むように
外ノズルAの出口に向かって噴射させ、研磨材を圧力水
とほぼ同速度で噴射させるものであるところが特徴であ
る。
【0009】したがって、外ノズルAを出た研磨材混合
水は、研磨材が水によって包み込まれた状態になって、
水膜を作ることによって直接ノズルに接触しないので、
ノズルの消耗、磨耗が防止される(図9参照)。しか
し、以上述べたこれらの従来の図3、図6に示すウオー
タジェット切断用ノズルでは、研磨材がノズルの内壁面
を引っ掻くようにして通過するのでノズルの損耗が避け
られない。
【0010】図8のウオータジェット切断用ノズルでは
ノズルの損耗が避けられるものの、外ノズルAの圧力室
に研磨材を噴射するため、その圧力を上げるため研磨材
用の別のスラリーポンプが必要になる。その結果また余
分なコストを要することになる。一方、他の従来技術と
してノズルの損耗を避けるために、ノズルそのものをセ
ラミックス等の耐磨耗性の物質で作ったものであるが、
コストが高くなるのと、加工性が非常に悪いことから敬
遠されていた。
【0011】以上のことから、これらの諸欠点を克服す
べき技術の開発が待たれていたのである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
実情に鑑み発明されたものであり、次の目的を達成す
る。
【0013】この発明の目的は、ノズルの損耗がなく耐
久性があり、低コストのウオータジェット切断用ノズル
を提供することにある。
【0014】
【前記課題を解決するための手段】前記課題を解決する
ために次のような手段を採る。
【0015】高圧水を噴射する外ノズルと、前記外ノズ
ル内に配設され研磨材を噴射する内ノズルとを有し、前
記研磨材と水を混合した研磨材混合高圧水をウオータジ
ェット切断用ノズルから高速噴射する切断方法であっ
て、前記外ノズルの内周面と前記内ノズル外周面との間
隙を通して噴射する高圧水より前方の位置にて、前記内
ノズルの先端面からの突出させた前記外ノズルからの研
磨材を直接外気に噴出させ、前記外ノズルより噴射した
ウオータジェットの内部に研磨材を混入させることを特
徴とするウオータジェットによる切断方法である。
【0016】前記研磨材混合高圧水の周囲に沿って前記
外ノズルのエアー噴出通路からエアーを噴出させ減衰と
拡散とを防止すると良い。
【0017】前記切断方法は、次のノズルを使用すると
良い。
【0018】高圧水を噴射する外ノズルと、前記外ノズ
ル内に配設され研磨材を噴射する内ノズルとを有し、研
磨材と水を混合した研磨材混合高圧水として高速噴射す
るウオータジェット切断用ノズルであって、前記外ノズ
ルの内周面と前記内ノズルの外周面との間に間隙を設け
て前記外ノズルの先端面より前記ノズルの先端面を突出
させて配置したことを特徴とするウオータジェット切断
用ノズルである。
【0019】前記外ノズルにエアー噴出通路を設け前記
研磨材混合高圧水の周囲に沿ってエアーを噴出させると
更に良い。
【0020】
【作用】いま、高圧水を通路に供給すると、高圧水は内
ノズルの細径部とノズル前部の中心の内周面との間隙を
通じて外ノズルから外気に噴出される。また、外ノズル
のノズル後部の導入孔から供給された研磨材は、内ノズ
ル内の通路を通ってその先端から外気に噴出される。ノ
ズル前部のエアー噴出通路を通じて導入されたエアー
は、外ノズルから噴出され研磨材混合高圧水に沿って、
その周りから囲むようにして外ノズルから噴出される。
【0021】
【実施例】第1実施例 図1は、本発明の実施例を示すもので、ウオータジェッ
ト切断用ノズル全体の断面図を示すものである。ウォー
タジェット切断用ノズルは、大きくは外ノズルAと内ノ
ズルBとよりなり、また外ノズルAは、スリーブ1、ノ
ズル後部3及びノズル前部2より構成されている。
【0022】スリーブ1は円筒状になっていて、内部に
はノズル前部2とノズル後部3を螺入するための穴が穿
孔されており、その穴の内壁面にはネジ部4,5が設け
られており、中央部には高圧水を導入するための通路1
1が設けられている。この通路11は図示しない加圧装
置につながる別の経路に通じており、高圧水が供給され
るようになっている。
【0023】ノズル前部2は頭部21と小径部22とよ
りなるボルトナットのようような形をしており、小径部
22の外周面には雄ネジ部23が設けられ、中心部の内
周面24は後述する内ノズルBの細径部42の外周面よ
り僅かに大きい内径に突設されている。ノズル前部2の
小径部22は、スリーブ1の前方に頭部21の端面25
がスリーブ1の端面6に圧接するまでネジ込み一体化さ
せてある。
【0024】ノズル後部3はやはりノズル前部2と同じ
ように、頭部31と小径部32とよりなるボルトナット
のような形をしており、小径部32の外周面には雄ネジ
部34が設けられている。中心は後述する内ノズルBへ
研磨材を導入するべき導入孔33が穿孔されている。導
入孔33は図示しない昇圧装置につながる別の経路に通
じており、そこから研磨材が供給されるようになってい
る。研磨材は流動し易いようにエアーを積極的に含ませ
ることもある。
【0025】導入孔33の前部、すなわち小径部22の
内壁面には、後述する内ノズルBの基部がネジ込まれる
べく雌ネジ部35が刻設されている。Oリング26,4
6,36は、それぞれシールのためのものであり、スリ
ーブ1とノズル前部2、内ノズルBとノズル後部3とス
リーブ1とノズル後部3とを確実にシールする。
【0026】内ノズルBは、基部41とそれよりテーパ
面を通じて突設された細径部42とよりなり、基部41
は更に小径部43を含んでいる。内ノズルBの内部は研
磨材流が通過するための通路44が突設けられけられて
いる。基部41の小径部43の外周には雄ネジ部45が
刻設されており、これを前述のノズル後部3の雌ネジ部
5に螺合させて外ノズルAと内ノズルBを一体化する。
この時、内ノズルBの細径部42の外周面はノズル前部
2の中心の内周面とある間隙を保って配設される。
【0027】第2実施例 図2は、本発明の第2の実施例を示すものである。これ
は第1の実施例(図1)の外ノズルAの構成部分である
ノズル前部2にエアー噴出通路27を設けて、外ノズル
Aの供給口28からエアーを供給し、細径部42の外周
から噴射される研磨材混合高圧水を周りから囲むように
してエアーを噴出させるものである。このようにするこ
とにより、研磨材混合高圧水の速度エネルギーの減衰が
避けられるとともに、また研磨材混合高圧水の拡散を極
力抑えられる。
【0028】したがって、切断する目標物に確実に、し
かも集中して焦点がぼけずに衝突させることができるの
で、切断面がシャープになり且つバリ等が無くなる。こ
の場合のエアー圧は、研磨材混合高圧水の速度より大に
なるべく7kgf/cm2 程度のものが必要である。
【0029】以上、本発明のウオータジェット切断用ノ
ズルの実施例を述べてきたが、図2の第2実施例の場合
についていうと、今、高圧水を通路に供給すると内ノズ
ルBの細径部42とノズル前部2の中心の内周面との間
隙を通じて外ノズルAから外気に噴出される。また、外
ノズルAのノズル後部3の導入孔33から供給された研
磨材は、内ノズルB内の通路を通ってその先端から外気
に噴出される。
【0030】高圧水の圧力は通常200〜1000kg
f/cm2 、また研磨材の圧力は7kgf/cm2 以下
なので、それぞれ外ノズルAから外気に噴出されると、
両者の間で負圧が働き、ノズルを出た瞬間研磨材はその
周りの高圧水に引き付けられて両者は混合され研磨材混
合高圧材となる。したがって、外ノズルAのノズル前部
2は全く研磨材が通過しないことからその損傷がない。
【0031】一方、内ノズルBの通過の内周面は当然消
耗するが、取り替えれば良いことで、外ノズルAそのも
のを取り替えるのと違って取り替えの手数が少なくて、
コスト的に格段に安いものとなる。
【0032】この第2の実施例は、研磨材混合高圧水を
周知からエアーが包み込むように作用するので、研磨材
混合高圧水の拡散が抑えられ、また速度エネルギーの減
衰が防止される。以上、実施例を述べてきたが、それら
は本発明の単なる例示に過ぎず、必要に応じて種々の変
形、変更が可能であることは言うまでもない。
【0033】
【発明の効果】前述したとおりの構成を有するので本発
明は次のような利点を有する。
【0034】1.ウオータジェット切断用ノズルとして
の損耗がない。
【0035】2.内ノズルを交換するだけでウオータジ
ェット切断用ノズルの耐久性を保証できる。
【0036】3.切断する目標物に集中して衝突できる
ため、バリ等ができずシャープに切断できる。
【0037】4.研磨材を供給するための特別のスラリ
ーポンプを必要としない。
【0038】5.コストが易く経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明のウオータジェット切断用ノズ
ルの第1実施例を示す図である。
【図2】図2は、本発明のウオータジェット切断用ノズ
ルの第2実施例をそれぞれを示す図である。
【図3】図3は、従来のウオータジェット切断用ノズル
を示す図である。
【図4】図4は、図1のウオータジェット切断用ノズル
から噴出された研磨材混合高圧水のX−X断面形状を示
す図である。
【図5】図5は、研磨材の損耗作用の模式図である。
【図6】図6は、更に違った従来例のウオータジェット
切断用ノズルを示す図である。
【図7】図7は、図4のウオータジェット切断用ノズル
から噴出された研磨材混合高圧水のY−Y断面形状を示
す図である。
【図8】図8は、更にまた違った従来例のウオータジェ
ット切断用ノズルを示す図である。
【図9】図9は、図6のウオータジェット切断用ノズル
から噴出された研磨材混合高圧水のZ−Z断面形状を示
す図である。
【符号の説明】
A…外ノズル B…内ノズル F…研磨材粒子 1…スリーブ 2…ノズル前部 3…ノズル後部 11,44…通路 12…ネジ部 21,31…頭部 22,43…小径部 23,34,45…雄ネジ部 24…内周面 32…小径部 33…導入孔 35…雌ネジ部 41…基部 42…細径部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高圧水を噴射する外ノズルと、 前記外ノズル内に配設され研磨材を噴射する内ノズルと
    を有し、 前記研磨材と水を混合した研磨材混合高圧水をウオータ
    ジェット切断用ノズルから高速噴射する切断方法であっ
    て、 前記外ノズルの内周面と前記内ノズル外周面との間隙を
    通して噴射する高圧水より前方の位置にて、前記内ノズ
    ルの先端面からの突出させた前記外ノズルからの研磨材
    を直接外気に噴出させ、 前記外ノズルより噴射したウオータジェットの内部に研
    磨材を混入させることを特徴とするウオータジェットに
    よる切断方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記研磨材混合高圧水の周囲に沿って前記外ノズルのエ
    アー噴出通路からエアーを噴出させ減衰と拡散とを防止
    することを特徴とするウオータジェットによる切断方
    法。
  3. 【請求項3】高圧水を噴射する外ノズルと、 前記外ノズル内に配設され研磨材を噴射する内ノズルと
    を有し、研磨材と水を混合した研磨材混合高圧水として
    高速噴射するウオータジェット切断用ノズルであって、 前記外ノズルの内周面と前記内ノズルの外周面との間に
    間隙を設けて前記外ノズルの先端面より前記ノズルの先
    端面を突出させて配置したことを特徴とするウオータジ
    ェット切断用ノズル。
  4. 【請求項4】請求項3において、 前記外ノズルにエアー噴出通路を設け前記研磨材混合高
    圧水の周囲に沿ってエアーを噴出させることを特徴とす
    るウオータジェット切断用ノズル。
JP20312892A 1992-07-07 1992-07-07 ウオータジェット切断用ノズル及びウオータジェットによる切断方法 Pending JPH0623670A (ja)

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