JPH09235895A - コンクリート等の表面の洗浄、剥離、破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】能率の良い洗浄、剥離、破砕作業ができるとと
もに、粉塵の発生がなく、作業環境を悪化させることな
く、さらに所望の深さの作業を行うことができる、コン
クリート等の表面の洗浄、剥離、破砕装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】圧力水を噴射するノズルを備え、このノズ
ルを静止、あるいは回転、あるいは揺動、あるいは移動
可能な状態で一面開放のカバー内に収納し、カバーの一
部には吸引パイプの一端を開放して構成したノズル部
を、対象面に対して移動自在に構成した、コンクリート
などの表面の洗浄、剥離、破砕装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート表面
の洗浄、剥離、および破砕することのできる装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート構造物の表面を洗浄、剥
離、および破砕する方法として、防護マスクをかぶった
作業員が超高圧水を噴射するノズルを先端に装着したハ
ンドガンを操作して行う方法が一部に採用されている。
そしてこの種の従来のコンクリート表面の洗浄、剥離、
および破砕方法は、次のような目的のために使用され
る。 コンクリート表面の脆弱部を除去した後、セメントフ
ィラーやモルタルなどで修復する場合。 経年劣化した塗膜などの表面化粧材を剥離する場合。 構造物が汚染物質による汚染で見苦しくなった部分を
洗浄する場合。 構造物のコンクリートの中性化などによる劣化部分を
はつり、場合によっては鉄筋まで露出させ、その後に新
たにコンクリートを打設して機能回復する場合。 高速道路の拡幅のように、既設のコンクリート構造物
の一端を削り取って凹凸を形成し、付着性を良くした新
たなコンクリートを打設する場合。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
方法は、次のよう問題が存在する。 ＜イ＞超高圧水の噴射の霧が充満した状態で作業を行う
方法であるため、視界が不透明でありコンクリ−トの表
面の状態が正確に把握できない。

【０００４】＜ロ＞ハンドガンの操作方式でははつり面
がランダムになりがちであり、脆弱部などの不具合を完
全にはつり取るには繰り返し作業を中断して対象面のは
つりの進捗状況を確認しなければならない。

【０００５】＜ハ＞作業員は高圧水の噴射の反力に耐え
ながらハンドガンを保持しなければならず、その上に水
で濡れている足元に注意しながら作業を行うという過酷
で非常に危険な条件下での作業を強いられている。

【０００６】＜ニ＞超高圧水によってコンクリ−トのモ
ルタル部分が削除されると、粗骨材が突然飛び出して来
る。そのために作業員の周囲では常に粗骨材が高速で飛
び交う状態となり、きわめて危険な作業である。危険防
止のために防護マスクで保護しているが、条件次第によ
ってはそのような粗骨材によって防護マスクが破損する
場合も予想される。

【０００７】＜ホ＞コンクリ−ト構造物の壁面や天井部
分を破砕する場合は特に、ハンドガンを横向き、上向き
に保持して作業を行わなければならず、さらに危険で過
酷な作業となる。現実的には上向きの作業は危険すぎて
不可能な場合が多い。

【０００８】

【本発明の目的】本発明は上記したような従来の問題を
解決するためになされたもので、安全で能率のよい洗
浄、剥離、破砕ができるとともに、作業環境を悪化させ
ることのない、コンクリート表面の洗浄、剥離、破砕装
置を提供することを目的とする。さらに本発明は所望の
深さや、所望の作業領域を容易に得ることができる、コ
ンクリート表面の洗浄、剥離、破砕装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明のコンクリート表面の洗浄、剥離、
破砕装置は、圧力水を噴射するノズルを備え、このノズ
ルを静止、あるいは回転、あるいは揺動、あるいは移動
可能の状態で一面開放のカバー内に収納し、このカバー
の一部には、吸引パイプの一端を開放して構成したノズ
ル部を、破砕面に対して移動自在に構成した、コンクリ
ート表面の洗浄、剥離、破砕装置を特徴としたものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら本発明の
コンクリート表面の洗浄、剥離、破砕装置の実施例につ
いて説明するが、まずノズル部Ａの構成について説明す
る。

【００１１】＜イ＞ノズル部の構成部材 本発明の装置のノズル部Ａは、ノズル１とスイベルジョ
イント２、および周囲のカバー３とによって構成する。
スイベルジョイント２は、ノズルを回転させるために必
要となる部材である。なおノズル１は水噴射が扇形状
か、あるいは直線状になるものを用い、静止、あるいは
回転、あるいは揺動、あるいは移動などの動きをする。

【００１２】＜ロ＞破砕に使用する媒体 本発明の装置ではコンクリート構造物を破砕するための
媒体は、主に『水』のみである。場合によっては水に粘
性を持たせて水噴射流を持つ運動エネルギーの減衰を少
なくする目的で、高分子剤などを添加する場合がある
が、研磨材のような他の材料を添加することがないか
ら、経済的である。

【００１３】＜ハ＞ノズル 水を噴射するノズル１は、一般的にはネジ式で、ノズル
基部にネジ込むことによって固定する。また、複数本の
ノズルを板状のノズル基板に取り付け、その板状基板を
電動揺動させることもできる。ノズルの本数は単数また
は、複数本を使用する。偶数本のノズルの場合には、ス
イベルジョイント２の回転中心軸の軸心を中心として対
称位置に配置すれば、回転運動の場合の回転をバランス
良く行うのに良い。さらにバランスを取る方法として、
ダミーノズルやカウンターウエートを用いることもでき
る。その結果、ぶれの発生を防止することができる。ま
た奇数本の場合にはバランスよく放射状に配置するか、
もしくはノズル１本を回転軸線上に配置したり、対称配
置を含めてバランスを取る。ダミーノズルやカウンター
ウエートを取り付けて調節を計ることも可能である。

【００１４】＜ニ＞ノズルの静止、回転、揺動、移動 ノズル１には静止、あるいは回転、あるいは揺動、ある
いは移動運動を与える。回転運動を与える場合にはノズ
ル１はスイベルジョイント２に取り付け、回転体と水路
とを連結する。ノズル１を複数設ける場合には、スイベ
ルジョイント２の回転中心軸の軸芯を中心として対象位
置に配置する。ノズル１が単数である場合には、軸芯を
中心とした対象位置にはカウンターウエートを設ける場
合が多い。複数のノズル１、あるいは単数のノズル１と
カウンターウエートを軸芯を中心に対象位置に配置する
ことによって、高圧で噴射する水のエネルギーのバラン
スがとれる。その結果、ぶれの発生を防止することがで
きる。

【００１５】＜ホ＞ノズルの静止、回転、揺動、移動 ノズル１には静止、あるいは回転、あるいは揺動、ある
いは移動運動を与える。ノズルの静止 静止時にはノズル１をノズル基部にネジ込んで固定し、
噴射面に対する移動は図３、図４のように架台の移動に
よって行う。あるいはカバー内に組み込まれた固定式の
無端周回ガイドレールに沿って任意に移動する。

【００１６】ノズルの回転 回転運動を与える場合には、図２のようにノズル１はス
イベルジョイント２に取り付け、回転体と水路とを連結
する。電動揺動ノズルを回転させるなど組み合わせるこ
とも可能である。洗浄、剥離は対象面全面に直接水噴射
されることが良く、噴射エネルギーはそれほど大きいこ
とは要求されないので、回転速度、移動速度とも比較的
大きくてもよい。破砕の場合は、逆に大きな噴射エネル
ギーが要求されるため、回転速度、移動速度とも比較的
遅い方がよい。ノズル１の配置はノズル１を軸芯を中心
に対称配置するのがよく、ダミーノズルやカウンターウ
エートを使用して高圧で噴射する水のエネルギーのバラ
ンス、および重さのバランスを取るのがよい。

【００１７】ノズルの揺動 揺動はたとえば複数本のノズル１を板状ノズルの基部に
ねじ込み式などで固定取り付けし、そのノズル基部をシ
ャフトに嵌合して取り付け、電動によって板状ノズル基
部に一定幅と周期の振動を与える。洗浄、剥離における
接着強度の小さいリシン系表面化粧材やコンクリート脆
弱度の大きい場合に効果がある。

【００１８】ノズルの移動 図８のように加工された水路によって円移動したり、カ
バー内に固定式の無端周回ガイドレールを設けることに
よりレール上を任意に移動できる。また回転運動などと
複合させることもできる。

【００１９】＜ヘ＞ノズル１の角度 圧力水を噴射するノズル１は、回転軸線に対して一定角
度を有するように配置する。すると、圧力水は破砕面に
は直角ではなく斜めから衝突することになる。一方、破
砕すべきコンクリートの内部には必ず粗骨材が存在して
いる。もし圧力水が常に一定方向から衝突した場合には
粗骨材の裏側には圧力水が届かず、粗骨材の正面のみに
衝突することになる。しかし前記したようにノズル１が
一定角度で取り付けてあればノズル１の噴射位置の変化
ともに、粗骨材の側面、裏側のコンクリートを破砕する
ことができる。その結果、粗骨材を露出させ、または浮
き上がらせて粗骨材を保持している周囲のモルタル部を
除去しコンクリート内部から破砕、除去することができ
る。ここでノズル１の角度は必ずしも一定にする必要は
ない。任意の角度を組み合わせる方法がある。一定角度
による切削施工状態を観察し、切削面の受ける掘削エネ
ルギーの均一化を図る必要のあるときなど、一部のノズ
ル角度を変え、より適切な切削状態にすることがよい。

【００２０】＜ト＞カバー以上説明したスイベルジョイ
ント２とノズル１をカバー３内に収納してノズル 部Ａを構成する。ノズル部Ａのカバー３は一面のみ開放
した容器であり、その開放面を作業する対象であるコン
クリート面に接触させて作業を行う。カバー３の周囲に
はゴムなどのたわみ性の大きい材料でスカート４を二重
に取り付ける。すなわちカバー３の内側には内側スカー
ト４１を、外側には外側スカート４２を取り付ける。そ
して内側スカート４１は内周全体に連続して取り付け、
外側スカート４２は短冊状に多数枚に分割して取り付け
る。外側スカート４２はカバー３の移動時に大きく変形
するから、短冊状に分割しておくとその移動に馴染むこ
とができる。さらに内側スカート４１が外側スカート４
２よりも短かくし、コンクリートなどの対象面に接する
くらいが移動性が良好である。ただしスカートは不可欠
ではなく人力で行う場合作業を軽快に行う必要から、ス
カートを省略して手で保持するタイプも採用できる。
スカートを省略した場合にはカバーをプラスチックやゴ
ムなどの可撓性の大きい材料で構成し、あるいは切り込
みを入れることも可能である。

【００２１】＜チ＞吸引機構 カバー３の一部には、吸引パイプ５の一端を開放する。
この吸引パイプ５の他端は真空ポンプに接続する。した
がって真空ポンプを作動させれば、カバー３内には負圧
が作用し、カバー３内の使用済み水や破砕片などを吸引
して外部に輸送することができる。しかもカバー３の周
囲のスカート４のうち外側スカート４２は短冊状に分割
してあるからカバー３内には適度な外気が流入し、負圧
が作用しても内部から外気とともに破砕片を吸引するこ
とができる。

【００２２】＜リ＞架台の例１（図３） 以上のような構成のノズル部Ａ全体を架台Ｂに取り付け
る。架台Ｂとしては例えば図３に示すような平面状の架
台Ｂを使用する。その架台Ｂの前面には水平方向に水平
レール５１を取り付ける。このレール５１には鉛直台車
５２を移動自在に載置する。鉛直台車５２は、鉛直状態
を維持したまま水平レール５１に沿って並行移動が可能
である。鉛直台車５２の外側のレール上にもさらに水平
台車５３を載置する。水平台車５３の前面には水平レー
ル５１よりも短いレールを設置し、この短レールに上記
したノズル部Ａを搭載する。以上の各台車の移動はボー
ルスクリュー、ラック、チェーンなどと歯車などとの組
み合わせによって行う。そのためにノズル部Ａは水平台
車５３上を往復し、水平台車５３は鉛直台車５２上を往
復し、鉛直台車５２は水平レール５１に沿って架台Ｂの
端から端まで移動することができる。その結果、水平台
車５３上のノズル部Ａは対象面に対して並行でかつ、水
平、垂直および全方向に正確、自在に移動することがで
きる。

【００２３】この架台Ｂ自体を、公知の移動装置Ｃに取
り付けることができる（図４）。移動装置Ｃとして公知
の油圧式掘削機を使用し、そのブーム７１の先端に架台
Ｂを取り付ける。すると架台Ｂを順次移動して連続して
コンクリ−ト面の破砕を行うことができる。また、架台
Ｂ自体に車輪を取り付け軌道上に乗せて移動可能に構成
する場合もある。軌道の配置によって横向きの移動だけ
ではなく、上向き、下向きに架台Ｂを配置して破砕作業
を行わせることもできる。

【００２４】＜ヌ＞架台の例２（図５） 架台Ｂとして車輪付きの架台Ｂを利用する。この架台Ｂ
の最上部にノズル部Ａを載置する。このノズル部Ａと架
台Ｂとの間にＸ方向の傾斜台６１と、Ｙ方向の傾斜台６
２とを介在させる。そして各傾斜台６１、６２は、ハン
ドルの回転によって微妙な角度調整を可能とする。さら
に架台Ｂの支柱にジャッキによる伸縮柱６３を介在さ
せ、ノズル部Ａを垂直方向に移動自在に構成することも
できる。このような構成によって例えば高架橋の下面が
梁である場合、スラブ下のような水平な対象面に続いて
すぐに垂直な対象面（梁）に変化するときでも、傾斜台
をＸ方向やＹ方向に随意に変化させることによって、作
業を中断したり装置の設置の段取り変えを行うこともな
く、連続作業が可能である。また対象面が曲面や折れ面
でも、傾斜台によって最良の噴射姿勢を作り出すことが
できる。またジャッキなどによる伸縮柱によって水平方
向や垂直方向の段差のある対象面にも随意に対応する作
業位置を作り出すことができる。トンネル内部の作業の
場合でも、上記のような機能で随意に対応し、作業効率
を向上させることができる。

【００２５】＜ル＞架台の例３（図７） 高架橋Ｃのスラブ下面に架台Ｂを直接取り付ることによ
って組み立て、その架台に沿ってノズル部Ａを移動させ
る構成を採用することもできる。高架橋スラブ下面にレ
ールを取り付け、そのレールの交差する方向に移動可能
の状態に取り付けたレール等の上をノズル部が移動する
方法である。交差する方向のレールは任意に延伸させて
高架橋スラブ下面を完全にカバーすることも可能であ
る。

【００２６】＜ヲ＞架台の例４（図６） 柱Ｄの側面に架台Ｂを組み立て、その架台に沿ってノズ
ル部Ａを移動させる構成を採用することもできる。１面
もしくは複数面にポストを設け、そのポスト上を走行可
能に交差するレール等を設け、ノズル部はそのレール上
を走行させる。この対象面は平面にかぎらず、交差した
レール等を対象面に合わせて曲線にしたり折れ型にして
対応できる。

【００２７】

【作動】次に作動について説明する。 ＜イ＞カバー３の押し付け 架台Ｂに載置したノズル部Ａのカバー３の開放面を、作
業対象であるコンクリートの表面に押し付ける。そして
吸引用の真空ポンプを作動し、吸引パイプ５を介してカ
バー３内部を負圧状態に設定する。

【００２８】＜ロ＞ノズル１からの噴射 次にノズル１から圧力水を噴射する。前記したようにノ
ズル１は、コンクリート面に直角に配置されているので
はなく、一定の角度をもって配置してある。したがっ
て、先端からの圧力水はコンクリート面に一定の入射角
をもって衝突する。 圧力水を粗骨材の周囲に向けてあ
らゆる角度から噴射することによって、粗骨材の周囲の
モルタルを吹き飛ばし、粗骨材を露出させる。その結
果、粗骨材自体を切断するのではなく、粗骨材を吹き飛
ばしてコンクリ−トの表面を破砕することが可能とな
る。破砕されたコンクリート片は、カバー３内の負圧に
よって真空ポンプ側に吸引され、順次排除される。

【００２９】また洗浄や剥離の場合は、汚染程度や表面
化粧材の接着強度によって、圧力水の噴射圧力を破砕よ
り小さくしたり、ノズルの種類（直噴ノズルは圧力が強
くなる方向にあり、扇型状は弱い）を選択して行う。ま
た揺動タイプ等も状況によって選択する。

【００３０】またスカートの有無の検討や長さ調節を行
ったり撓み強度の調節や短冊の切れ込み長さの調節、あ
るいは短冊密度の調節などを行って、作業に応じた最適
選択を行って作業環境を良好に保つ。この場合吸引圧力
の調節も行う。以上のような作業の結果、コンクリート
などの表層の洗浄、剥離やコンクリート破砕など、また
鉄筋、鉄板の錆落としなどを高品質、高効率に、また同
時に行うことができる。

【００３１】

【本発明の効果】本発明のコンクリートやアスファルト
や鋼材などの表面洗浄、剥離、破砕装置は、以上説明し
たことから、次のような効果を得ることができる。 ＜イ＞本発明の装置は、ノズル部を枠体に搭載してコン
クリート等の表面と平行に移動が可能なように構成した
装置である。したがって目視による確認が行いにくく作
業員の感覚に頼っていた従来の技術とは異なり、対象面
と正確な離間距離を維持することができる。また一定の
運動エネルギーで媒体を対象面に当てて洗浄、剥離、破
砕作業を行うことができるので、特に調節を行わなくと
も痛んだ脆弱部分のコンクリートは深く、痛んでいない
部分は浅く破砕することができる。また本装置は対象物
の性状に応じた作業器材を選択することができる。

【００３２】＜ロ＞カバーの一部に吸引パイプ５の一端
を開放し、真空ポンプを作動させる構造である。そのた
めにカバー内には負圧が作用し、カバー内の使用済み
水、汚染水、霧、剥離化粧材、コンクリート破砕片など
を吸引して外部に輸送することができる。したがってハ
ンドガンによる作業のように、霧や破砕物質の飛散によ
って周囲の環境を汚染したり、視界が悪くなるような現
象が発生しない。このように良好な環境の下でコンクリ
ート表面の洗浄、剥離、破砕作業を行うことができる。

【００３３】＜ハ＞破砕したコンクリート片は、カバー
３の吸引口から吸引され回収されるために現場内に散ら
かることがない。足元もきれいで危険な作業環境にもな
らず、安全、清潔な洗浄、剥離、破砕作業を行うことが
できる。

【００３４】＜ニ＞架台を使用してその先端から噴射を
行うから、上向き、横向き、あるいは高所の破砕作業に
おいても、作業員を危険で劣悪な作業環境におくことが
なく、能率の良い洗浄、剥離、破砕作業を行うことがで
きる。従来の方法では特に上向き作業は姿勢が悪く過酷
な作業であり、破砕片の落下があって危険でもあり、実
際にはほとんど上向き作業は不可能であった。

【００３５】＜ホ＞自由な姿勢による作業が可能である
から、対象を水平面や垂直面の構造物に限定することが
ない。例えばトンネルの内部、高架橋の下面、競技場の
観客席の下面、曲折の多い構造物などあらゆる構造物に
対応することができる。

【００３６】＜ヘ＞研磨材を混入せずにコンクリート表
面に圧力水を噴射して洗浄、剥離、破砕を行う方法であ
る。したがってコンクリートを切断する装置のような特
殊で高価な超高圧ポンプを必ずしも必要とせず、安価に
洗浄、剥離、破砕を行うことが可能である。

【００３７】＜ト＞本装置のノズル部を作業員が保持し
て作業を行った場合、破砕に際して飛び交う粗骨材の危
険から作業員を保護することができ、また霧の発生もな
く目視確認が行いやすい。また流下する水による足元の
悪さからも開放できる。足場上の作業の場合、滑落の危
険は作業員の生死にかかわるものであった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置のノズル部の説明図。

【図２】作業中のノズル部の説明図。

【図３】ノズル部を架台に搭載した破砕装置の説明図。

【図４】ノズル部を架台に搭載した他の破砕装置の説明
図。

【図５】ノズル部を架台に搭載した他の破砕装置の説明
図。

【図６】ノズル部を架台に搭載した他の破砕装置の説明
図。

【図７】ノズル部を架台に搭載した他の破砕装置の説明
図。

【図８】他のノズル部の例の説明図。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力水を噴射するノズルを備え、 このノズルを静止、あるいは回転、あるいは揺動、ある
   いは移動可能の状態で一面開放のカバー内に収納し、 このカバーの一部には、吸引パイプの一端を開放して構
   成したノズル部を、 対象面に対して移動自在に構成した、 コンクリート表面の洗浄、剥離、破砕装置
2. 【請求項２】圧力水を噴射するノズルを備え、 このノズルを静止、あるいは回転、あるいは揺動、ある
   いは移動可能の状態で一面開放のカバー内に収納し、 このカバーの一部には、吸引パイプの一端を開放して構
   成したノズル部を、 対象面に対して並行で、かつ水平方向、および垂直方向
   に移動自在の架台に搭載した、 コンクリート表面の洗浄、剥離、破砕装置
3. 【請求項３】圧力水を噴射するノズルを備え、 このノズルを静止、あるいは回転、あるいは揺動、ある
   いは移動可能の状態で一面開放のカバー内に収納し、 このカバーの一部には、吸引パイプの一端を開放して構
   成したノズル部を、 対象面に対して傾斜可能の台座に搭載した、 コンクリート表面の洗浄、剥離、破砕装置
4. 【請求項４】圧力水を噴射するノズルを備え、 このノズルを静止、あるいは回転、あるいは揺動、ある
   いは移動可能の状態で一面開放のカバー内に収納し、 このカバーの一部には、吸引パイプの一端を開放して構
   成したノズル部を、 対象面に対して傾斜可能の台座に搭載し、 この台座を水平面で移動自在の架台に搭載した、 コンクリート表面の洗浄、剥離、破砕装置
5. 【請求項５】圧力水を噴射するノズルを備え、 このノズルを静止、あるいは回転、あるいは揺動、ある
   いは移動可能の状態で一面開放のカバー内に収納し、 このカバーの一部には、吸引パイプの一端を開放して構
   成した、 コンクリート表面のノズル部を、 対象面に対して傾斜可能の台座に搭載し、 この台座を水平方向、および垂直方向に移動自在である
   架台に搭載した、 コンクリート表面の洗浄、剥離、破砕装置
6. 【請求項６】静止、あるいは回転、あるいは揺動、ある
   いは移動可能の状態で一面開放のカバー内に収納したノ
   ズルは、 対象面に対して垂直以外の角度を有するように配置し
   た、 請求項１〜５記載の、コンクリ−ト表面の洗浄、剥離、
   破砕装置