JPH07237198A - 構造物の表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンクリート等の建造物の側面、法面等の表
面の剥離、清掃、塗装等の処理を遠離操作により円滑に
行う。 【構成】 高圧ウオータージェット吹出部、該吹出部の
吹出方向とは反対方向に推力を発生させる推力発生部、
構造物の表面を移動可能にする移動手段を付設した構造
物の表面処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の課題は、構造物、例えば
橋梁の橋脚を構成するコンクリートの表面の下地処理、
コンクリート製のタンク表面処理、酸性雨により汚染さ
れた建造物の表面洗浄、或いは、建造物の自動吹きつけ
塗装等に使用する構造物の表面処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば超高圧ウオータージェット
を利用して構造物、例えばコンクリート表面の下地処理
作業を行う場合、人間がウオータージェットノズルを手
で持って作業を行っていた。しかしながら人間が上記作
業を行う場合、一定のスピードでノズルガンをコンクリ
ート表面上を移動させることが困難であり、その結果、
下地処理にムラができ易く品質管理上問題があった。

【０００３】更に、人間が長時間このような超高圧ウオ
ータージェットのスラスト（反発力）に対抗して行う作
業は重労働であり、また、橋脚のコンクリート下地処理
の場合、高所作業であることから、かなり危険であるば
かりでなく、足場仮設作業も必要となるという問題があ
った。

【０００４】超高圧ウオータージェットを使用して構造
物の下地処理を行う場合、水中の場合にはスラストを打
ち消すのに必要な水量と同等な水量を反対側から噴射さ
せてスラストを打ち消すことが出来るが、陸上では上記
水が飛散するので難しいという問題もある。

【０００５】更に、人間が超高圧ウオータージェットノ
ズルガンを操作する場合、剥離された小さな破片が飛散
して作業者に当たり苦痛になるばかりでなく、危険であ
るという問題もある。

【０００６】また、既設のコンクリートを補強する場
合、一定の均等な表面処理ができなかったのでコンクリ
ートと新たなコンクリートが密着せず（バウムクーヘン
効果）、輪を重ねたようになりコンクリート強度が向上
しないという問題もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点をすべて解決する事であり、超高圧ウオーター
ジェットの圧力を利用して作業を行う場合に、構造物に
対して超高圧ウオータージェットのスラストを吸引部を
構成する吸引ターボファンの力で既設の構造物に密着さ
せ、安全・確実な作業を実現させ、上下移動は上下移動
用ウィンチで一定スピードの作業を軽快に行わせること
にある。

【０００８】コンクリート製橋脚などの場合、左右移動
はあらかじめ作業前にアンカーボルト、レール等を仮設
して吊り下げワイヤーをかけかえ、或いは車輪を転動さ
せて行い遠離操作により、或いは上下・左右の手順を指
令するソフトを用いて車輪・ウインチを順次移動させる
ことにより、高所等の作業性を向上させることも本発明
の課題の１つである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る構造物の表面処理装置は、高圧ウオー
タージェット吹出部、該吹出部の吹出方向とは反対方向
に推力を発生させる推力発生部を設けたことを特徴とす
るようにしたものである。

【００１０】上記構成において、推力を発生させる推力
発生部として、空気を吸引すエア吸引部及び少なくとも
上記エア吸引部を囲む位置に剥離物を排除するガイドを
設けると特に効果的である。

【００１１】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。

【００１２】図１及び図２に示されるように本発明の構
造物の表面処理装置Ａの実施例は、橋脚Ｂの傾斜表面の
補強処理を行う場合における下地処理に使用される。橋
脚Ｂの頂部にはアンカーボルト１４を介して切替滑車１
５が回転自在に取り付けられており、切替滑車１５には
後述の吊り下げワイヤー５が巻回して取り付けられてい
る。吊り下げワイヤー５の一端は表面処理装置Ａに連結
されており、他端は後述のウインチ１６に設けられてい
る。

【００１３】コンクリートの橋脚Ｂの基礎である礎石上
にはウインチ１６が取り付けられている他、超高圧ウオ
ータージェットユニットＣ及びリモートコントロラーＤ
が載置されており、超高圧ウオータージェットユニット
Ｃには給水パイプが設けられるとともに、超高圧ウオー
タージェットユニットＣと表面処理装置Ａとは後述する
ようにアンビリカルホース８で連結されている。また、
後述のターボファン１１駆動用の電力も超高圧ウオータ
ージェットユニットＣを介して供給される。

【００１４】なお、超高圧ウオータージェットユニット
Ｃ及びリモートコントロラーＤとは必ずしも礎石上に載
置する必要はない。リモートコントロラーＤには送信ア
ンテナ１７が設けられており、該送信アンテナ１７と後
述の表面処理装置Ａに取り付けられた受信アンテナ１８
とは通信可能に構成され、主に、表面処理装置Ａの種々
の移動を制御ソフトにより指令する。

【００１５】次に表面処理装置Ａの構成について、図
３、図４、及び図５を用いて説明する。表面処理装置Ａ
は全体として平面おむすび形で一定の高さの本体フレー
ム１で形成されており、本体フレーム１は軽量とするた
めＦＲＰ，アルミ等の素材が使用されている。この本体
フレーム１の内部には、後述の超高圧ウオータージェッ
トノズル６、ターボファン１１等が取り付けら、外部に
は、後述の前輪２、後輪３、吊り下げリング４、吊り下
げワイヤー５等が取り付けられる。

【００１６】前輪２は、本体フレーム１の前端外側にス
テー１９を介して左右に揺動可能に軸支されており、こ
の左右揺動のコントロールは無線又は有線による信号に
より行う。本体フレーム１の後方両端外側には、後輪
３、３が回転自在に取り付けられており、超高圧ウオー
タージェットノズル６とコンクリート表面との間の距離
を一定に保たせ、かつ、表面処理装置Ａに直進性を与
え、一定の方向に移動させる。前輪２、後輪３共に本体
フレーム１とコンクリート表面との距離を調整可能とす
るため軸支部が上下移動出来るように構成されている。

【００１７】本体フレーム１の前部には、表面処理装置
Ａと一定のバランスを保たせるため、３本のリンク２０
を介して吊り下げリング４が装着されている。吊り下げ
リング４は２個取り付けると表面処理装置Ａの作業場所
の移動が手軽に行える。吊り下げワイヤー５の一端は、
吊り下げリング４に連結される。該吊り下げワイヤー５
は表面処理装置Ａに回転モーメントが作用しないように
回転防止用のノンロテーチィングワイヤーを使用する。

【００１８】なお、本体フレーム１の２ヵ所にそれぞれ
別の吊り下げワイヤー５、５を取り付け、それぞれ独立
的に牽引することにより本体フレーム１を姿勢制御する
ようにしてもよい。この制御はコンクリート表面のコー
ナー部の作業に便利である。本体フレーム１の内部中央
部には、超高圧マニンホールド７を介して超高圧ウオー
タージェットノズル６、６・・が取り付けられる。超高
圧ウオータージェットノズル６は回転ノズル方式であ
り、一定の間隔で必要本数設けられ、それぞれある程度
噴射方向を変更出来るように取り付けられている。

【００１９】超高圧マニンホールド７は、作業目的に応
じて取り付け位置を設定する。また、下地処理の仕様に
より取り付け角度を決定する。本体フレーム１には、超
高圧マニンホールド７に超高圧水を供給するためのアン
ビリカルホース８を装着する。アンビリカルホース８
は、超高圧水の他、後述のターボファン１１用の動力
線、信号線等を一束にして作業時の効率を上げるように
する。

【００２０】アンビリカルホース８は、アンビリカルホ
ース固定フック９によって吊り下げリング４、又は吊り
下げワイヤー５に取り付けられ、アンビリカルホース８
の重量を吊り下げワイヤー５に持たせアンビリカルホー
ス８が鋭角に曲がらないようにするとともに、アンビリ
カルホース８等に直接重量を持たせないようにしてい
る。

【００２１】アンビリカルホース８には、長い時間、表
面処理装置Ａに連結され、吊り下げられる場合は、アン
ビリカルホース８の自重でアンビリカルホース８自体に
傷、断線等が発生しないように、適当な間隔でアンビリ
カルホース固定用チェン１０が取り付けられている。

【００２２】本体フレーム１の内部における３つのコー
ナー部には、超高圧ウオータージェットのスラストを打
ち消す目的でターボファン１１がそれぞれ設けられ、本
体フレーム１の下部開口側から空気を吸引する。吸引し
た空気は本体フレーム１に形成された開口部（図外）か
ら放出させる。

【００２３】上記ターボファン１１はターボファンモー
ター１２により回転させられるが、ターボファンモータ
ー１２は、高電圧（４４０〜６００Ｖ）を使用してモー
ターの重量を軽くしている。また、モーターの高電圧を
使用することにより電力用電線を軽くすることが出来
る。

【００２４】ターボファン１１の周囲には送風案内筒と
共にターボファン１１による吸引ジェット流を導くため
のガイトとしてのブラシ１３が略円形でコンクリート表
面を擦る程度の長さにスカート状に案内筒下部に連続し
て配置される。このガイドを形成するガイトブラシ１３
は、例えば、家庭用掃除機のブラシと同様の機能を有す
るものであり、ガイトブラシ１３の隙間から激しく空気
を吸引する事によって、超高圧ウオータージェットによ
り、不活性コンクリート等、取り除かれたものがターボ
ファンモーター１２の吸引力で吸引されないように作用
するものであり、吸引されないコンクリート等は、超高
圧ウオータージェットの水と共に表面処理装置Ａの外部
下方に放出される。

【００２５】なお、超高圧ウオータージェットによるコ
ンクリート表面からの反発力とターボファン１１の吸引
力とのバランスにおいて吸引力が不足する場合、或いは
コンクリート１表面へのガイトブラシ１３の接当程度の
調整の場合は、前輪２及び後輪３の車軸の上下調整と併
せて、本体フレーム１に重量物を付加することにより、
構造物の表面に対する接当力を調整する接当力調整体の
作用をなさしめる。

【００２６】次に、本発明の上記実施例装置の使用手順
をコンクリートの橋脚Ｂの法面処理の場合を、図面に基
づいて説明する。 手順１（アンカーボルト１４の設置） コンクリート橋脚Ｂの法面の下地処理を行うに当たっ
て、図１に示すように、橋脚Ｂの肩部に、１回毎の処理
幅を決定して、一定間隔毎にアンカーボルト１４を設置
する。アンカーボルト１４に代えて、モノレールを配置
してもよい。アンカーボルト１４には、一端に切替滑車
１５が回転自在に装着された支持扞１５ａが固定され
る。

【００２７】手順２（表面処理装置Ａの移動） 手順１に設けられた切替滑車１５に吊り下げワイヤー５
が取り付けられ、該吊り下げワイヤー５の一端には表面
処理装置Ａの吊り下げリング４が取り付けられ、他端に
は、橋脚Ｂ上に固定されたウインチ１６が固定される。
表面処理装置Ａの上下移動は設置されたウインチ１６の
回転スピードにより決定される。上下移動スピードは、
表面処理すべき既設のコンクリートの状態により決定さ
れるが、毎分１〜１０ｍ位に設定される。コンクリート
表面の単なる洗浄の場合には、処理スピードを早めても
よい。

【００２８】なお、上から下まで下地処理が終了した
ら、切替滑車１５を隣のアンカーボルト１４に設置替え
し、表面処理装置Ａをウインチ１６の回動を介して、表
面処理装置Ａを上下に動かし、同様の作業を繰り返す。
リモートコントロラーＤは送信アンテナ１７を介して表
面処理装置Ａの受信アンテナ１８に移動指令情報を送
り、表面処理装置Ａの上下動及び前輪２の方向を変える
ことにより表面処理装置Ａの動きをコントロールする。

【００２９】手順３（表面処理装置Ａの作動） 超高圧ウオータージェットユニットＣを作動させて、ア
ンビリカルホース８を介して超高圧ウオータージェット
を超高圧マニンホールド７に送り、更に、超高圧ウオー
タージェットノズル６から超高圧ウオータージェットを
吹き出させコンクリートの表面に吹きつけコンクリート
の表面の処理を行わせる。

【００３０】超高圧ウオータージェットノズル６の作動
中は、超高圧ウオータージェットノズル６のスラストよ
り高い推力となる吸引力を発生させるべく、ターボファ
ンモーター１２を回転させる。表面処理装置Ａは、前輪
２、後輪３によりコンクリート表面とは一定の間隔を保
持しつつ超高圧ウオータージェットノズル６からの水の
衝撃力に打ち勝ってコンクリートの橋脚Ｂの表面に保持
される。

【００３１】なお、表面処理装置Ａを塗料等の吹き付け
塗装機として使用する場合は、超高圧ウオータージェッ
トの超高圧マニンホールド７と超高圧ウオータージェッ
トノズル６を取り外し、塗装用の自動吹き付け用スプレ
ーガン塗装ノズルに交換して用いる。この場合、ガイド
は比較的目の細かい不織布等を考慮すべきである。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、それぞれ、以下の効果を奏す
る。

【００３３】高圧ウオータージェット吹出部、該吹出部
の吹出方向とは反対方向に推力を発生させる推力発生部
を設けたことを特徴とする構造物の表面処理装置である
ので、極めて簡単な構成で構造物の表面処理を行うこと
が出来る。

【００３４】また、本発明は、推力を発生させる推力発
生部として、空気を吸引するすエア吸引部及び少なくと
も上記エア吸引部を囲む位置にガイドを設けた、請求項
１に記載の構造物の表面処理装置であるので、表面処理
装置Ａにおける表面処理作業が円滑であるばかりでな
く、表面処理装置Ａの移動が確実・容易に行うことが出
来る。

【００３５】また、本発明は、構造物の表面を移動可能
にする移動手段を付設した請求項１に記載の構造物の表
面処理装置であるので、表面処理装置Ａの移動が一層確
実・容易に行うことが出来る。

【００３６】更に、構造物の表面に対して接当力を調整
する接当力調整体を付設した構造物の表面処理装置であ
る点において、推力を発生させる推力発生部の吸引力が
不足する場合においても、本表面処理装置Ａが使用で
き、汎用性を向上させることができる。

【００３７】本発明は、また構造物の表面を移動可能に
する移動手段を付設し、移動手段をリモートコントロー
ルするリモートコントローラーを設けるとともに、リモ
ートコントローラーに構造物の表面上で、表面処理装置
を上下及び左右に順次移動させるよう指令するシーケン
ス制御ソフトを組み込んだことにより、極めて省力的、
かつ安全に作業を推進する事が出来るに至った。

【００３８】本発明は、更に、表面処理装置を作業面の
平行面において、姿勢変更自在とする手段を付設した点
において作業面のコーナー部の作業性の向上ばかりでな
く、きめ細かな処理要求に対応させることができる。

【００３９】更に、本発明は、高圧ウオータージェット
吹出部、空気を吸引するすエア吸引部、及び、少なくと
も上記エア吸引部を囲む位置にガイドブラシを設けたコ
ンクリートの構造物の表面処理装置であるので、コンク
リートの表面を自動的に下地処理を行うことにより一定
の品質管理ができると共に、活性コンクリート表面から
不活性コンクリート等を排除する処理ができる。

【００４０】特に、既設のコンクリート表面、不活性コ
ンクリート、或いはモルタル部を超高圧ウオータージェ
ットの圧力で処理すれば、処理後の新設のコンクリート
は下地のコンクリートに密着してコンクリートと新設コ
ンクリートとの接着強度が増すばかりでなく、アンカー
パターが大きくなるという機能もある。

【００４１】また、コンクリートに亀裂がある場合、超
高圧ウオータージェットで表面処理したとき、不活性コ
ンクリートが除去され、或いは、表面に付着している
油、ほこり、酸性雨等が洗浄されＶカットしたようにな
り下地のコンクリートの表面に表面処理剤、或いは新設
コンクリートが密着する。また、既設のコンクリート表
面より露出している鉄筋等の骨材の錆等の表面処理がで
きるという効果もある。

【００４２】

【図面の簡単な説明】

図面は、全て本発明の実施例を示している。

【図１】図１は、本発明に係る装置の使用中の側面図で
ある。

【図２】図２は、本発明に係る装置の使用中の正面図で
ある。

【図３】図３は、本発明に係る装置の正面図である。

【図４】図４は、本発明に係る装置の左右方向断面の説
明図である。

【図５】図５は、本発明に係る装置の上下方向断面の説
明図である。

【符号の説明】

Ａ 表面処理装置 Ｂ 橋脚 Ｃ 超高圧ウオータージェットユニット Ｄ リモートコントロラーＤ １ 本体フレーム ２ 前輪（方向誘導） ３ 後輪 ４ 吊り下げリング ５ 吊り下げワイヤー ６ 超高圧ウオータージェットノズル ７ 超高圧マニンホールド ８ アンビリカルホース ９ アンビリカルホース固定フック １０ アンビリカルホース固定用チェン １１ ターボファン １２ ターボファンモーター １３ ガイトブラシ １４ アンカーボルト １５ 切替滑車 １６ ウインチ １７ 送信アンテナ １８ 受信アンテナ １９ ステー ２０ リンク

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧ウオータージェット吹出部と、該吹
   出部の吹出方向とは反対方向に推力を発生させる推力発
   生部とを設けたことを特徴とする構造物の表面処理装
   置。
2. 【請求項２】 推力を発生させる推力発生部として、空
   気を吸引するエア吸引部及び少なくとも該エア吸引部を
   囲む位置にガイドを設けた請求項１に記載の構造物の表
   面処理装置。
3. 【請求項３】 構造物の表面に対して接当力を調整する
   接当力調整体を付設した請求項１に記載の構造物の表面
   処理装置。
4. 【請求項４】 構造物の表面を移動可能にする移動手段
   を付設した請求項１に記載の構造物の表面処理装置。
5. 【請求項５】 移動手段をリモートコントロールするリ
   モートコントローラーを設けた請求項４に記載の構造物
   の表面処理装置。
6. 【請求項６】 リモートコントローラーに構造物の表面
   上で、表面処理装置を上下及び左右に順次移動させるよ
   う指令するシーケンス制御ソフトを組み込んだ請求項５
   に記載の構造物の表面処理装置。
7. 【請求項７】 構造物の表面に対して平行面において、
   姿勢変更自在とする手段を付設した請求項４に記載の構
   造物の表面処理装置。
8. 【請求項８】 構造物をコンクリート構造物とした請求
   項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求
   項６、又は、請求項７に記載のコンクリートの構造物の
   表面処理装置。