JPS6263100A - ウオ−タ−ジエツト切断工法 - 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〉 本発明は超高圧水と研摩材の高速噴射によって切断する
ウォータージェット切断工法に関するものである。

〈従来の技術〉 現在、超高圧水を研摩材と共に微小な噴出孔から噴出さ
せてコンクリートや鋼材などを切断する切断技術が存在
する。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 上記の切断技術には次のような改良点が存在する。

（イ）例えば、肉厚が数メートルもあるコンクリート柱
を切断したい場合には、ウォータージェットによる切断
が非常に困難であり、被切断物の肉厚に制限を受ける。

（ロ）ウォータージェットは被切断物の表面から深部に
なるほど噴射速度が低下する。

噴射速度が低下するにつれて切断能力も低下する。

そのため、何度も同じ箇所を往復して切断しなければな
らず、切断効率が悪い。

（ハ）厚肉の被切断物を切断すると、ウォータージェッ
トの噴射流は最初一方向に集中しているが、一定の深さ
に達すると噴射流が乱れる。

そのため、切断予定線から外れて切断されたり、あるい
は凹凸の多い切断面となるなどの問題がある。

く本発明の目的〉 本発明は、被切断物の肉厚に制限を受けずに高能率に切
断できる、ウォータージェット切断工法を提供すること
を目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、まず！＆功に被切断物にボーリング孔を開設
する。

次に、被切断物の外表からボーリング孔へ向けて、ある
いはこれに加えてボーリング孔内から外表へ向けて、ウ
ォータージェットを噴射することにより切断を行う。

そして、ボーリング孔内に集まった切削屑を、吸引回収
して行う切断技術に関するものである。

〈実施例〉 次に、円柱体や多角柱体の被切断物についても採用が可
能であるが、鉄筋コンクリート製の断面四角形の角柱を
被切断物の一例にして、図面を参照しながら本発明に係
る切断技術について説明する。

（１）ボーリング孔の開設 被切断物１の中央部付近に、切断予定線に沿ってボーリ
ング孔２を開設する。

ボーリング孔２は、公知のコアボーリングなどによって
容易に開設できる。

なお、被切断物１が円柱の場合には、ボーリング孔２を
クロスして十文字形に開設する場合もある。

〈２）ウォータージェット切断準備 ［閉塞板の設置］ 被切断物１に開設したボーリング孔２の両端には、鋼板
などの閉塞板３を配置する。

この閉塞板３は、ウォータージェットの噴射によってボ
ーリング孔２内に吹き飛ばされる切削屑の飛散を防止し
、かつ、切断時の騒音を防止することを目的として配置
する。

閉塞板３の板面には吸引ホース６の一端を接続する。

吸引ホース６の他端はバキュウムボンブ６１に接続して
、ボーリング孔２内に発生する切削屑を回収できるよう
構成する。

［噴射ノズルのセット］ 被切断物１の一側または両側には、超高圧水と研摩材を
混合した粒体を超高速で噴射する噴射ノズル４を配置す
る。

噴射ノズル４の基端側には、ウォータータンク８と研摩
材タンク９がらのびる供給ポースを接続する。

噴射ノズル４は、ボーリング孔２の軸線に沿って移動で
きるよう支持して構成する。

なお、噴射ノズル４の支持方法および運行手段は公知の
方法による。

（３）切断開始 噴射ノズル４から超高圧水を研摩材と共に高圧で噴射す
る。

噴射された研摩材を含む超高圧水は被切断物１を外表側
から切断を進行してボーリング孔２に達する。

噴射ノズル４を切断予定線に沿って移動しながら、切断
作業を進める。

切断によって発生する切削屑は、研摩材を含む超高圧水
と共にボーリング孔２内に噴出される。

（４）切削ｍなどの回収 ボーリング孔２内に噴出した研摩材を含む超高圧水や切
削屑は、吸引ホース６で吸引して回収する。

くその他の実施例１〉（内側がらの切断）前記実施例は
、被切断物１の外表側がらボーリング孔２へ向けて切断
を行う場合について説明したが、ボーリング孔２内に噴
射ノズル４を配置して内側からのみ切断することも考え
られる。

くその他の実施例２〉（内外両側がらの切断〉第２図に
示すように、被切断物１に開設したボーリング孔２と被
切断物１の外表との間に存在する躯体を、外表側および
ボーリング孔２内の両側から切断することも可能である
。

［噴射ノズルのセット位置］ すなわち、切断予定線に沿わしめて被切断物１の外表側
とボーリング孔２内にそれぞれ噴射ノズル４を位置させ
る。

各噴射ノズル４は被切断物１の外表とボーリング孔２と
の間に存在する躯体を内外両方向から切断できるように
、相対向させて配置する。

［本実施例の効果］ 本実施例の場合、−側だけからウォータージェットを噴
射して切断を行う場合に比べて、切断時間を短縮でき、
さらに切断能力が著しく向上するうえに、各噴射ノズル
４の負担が部分されるので噴射圧を低（設定できるなど
の利点がある。

なお、ボーリング孔２内に位置する噴射ノズル４から噴
射された、研摩材を含む超高圧水や切削屑の回収方法は
、ボーリング孔２内に位置させた噴射ノズル４を先行さ
せて掘削作業を行うことにより、被切断物１の外表側へ
の飛散を防止してボーリング孔２内に噴出できるので、
新たに回収装置を追加して配置する必要はない。

くその他の実施例３〉（第３．４図〉 被切断物ｌが非常に厚肉の場合には、次のような切断方
法も可能である。

［切断方法］ 被切断物１に複数のボーリング孔２ａ、２ｂ・・・を複
数開設する。

各ボーリング孔２ａｓ　２ｂ・・・は切断予定線に沿っ
て開設する。

各ボーリング孔２ａ、２ｂ・・・の開設間隔は噴射ノズ
ル４の切断能力を考慮して決定する。

そして、各ボーリング孔２ａ、２ｂ・・・間に存在する
躯体を切断予定線に沿って一側からもしくは内外両側か
ら研摩材を含む超高圧水を噴射して切断を行う。

また、被切断物１の外表側からボーリング孔２ａへ向け
て、図示するようにＶ字状にけがいた２本の切断予定線
に沿って切断する場合もある。

Ｖ字状に切断を終了したら、切断したブロック体１１を
撤去する。

被切断物１をＶ字状に切断したのは、深部のボーリング
孔２ａ内に噴射ノズル４を容易に位置させるためである
。

１本実施例の効果］ 本実施例の場合、例えば極端な例で数メートルもの肉厚
であっても、ボーリング孔２を複数開設して、隣り合う
ボーリング孔２間に存在する躯体を区間単位で切断でき
るので、被切断物１の肉厚にまった（制限を受けずに切
断が可能である。

くその他の実施例４〉（第５．６図） 被切断物１が円柱体であって、この円柱体を周面方向に
切断する場合には、次のような切断装置を使用して切断
することも可能である。

くイ〉切断装置 切断装置は、２組みの噴射ノズル４と、これらの噴射ノ
ズル４を首振り自在に取り付けた外装環５で構成する。

く口〉外装環 外装環５は、円柱体である被切断物１の外周を包囲して
固定する目的の部材である。

外装環５は、例えばリング状の帯状板を二分割して、２
枚の湾曲板５１で構成する。

各湾曲板５１の両端は外側へ曲折してフランジ５２を形
成する。

外装環５は、被切断物１の周面を包囲した際に、対向す
る両フランジ５２間が密着する長さではなく、両フラン
ジ５２間に一定の対向距離を保持できる長さに形成する
。

湾曲板５１の板面には、連通して吸引ホース６の一端を
接続し、後述するようにボーリング孔２内に噴出した切
削屑などを吸引回収できるよう構成する。

〈口〉噴射ノズルの取り付は方法 各湾曲板５１のフランジ５２の対向間には、噴射ノズル
４を外装環５の円周方向に首撮り自在に取り付ける。

噴射ノズル４を首振り自在に取り付けるには、例えば第
６図に示すようにフランジ５２の対向面間に上下２組み
の締結ボルト５３を貫通して配置する。

上下２組みの締結ボルト５３の中点間には、締結ボルト
５３と直交する方向に連絡部材５４を配置する。

連絡部材５４と締結ボルト５３の交差部分は、連絡部材
５４の回動を許容する構造とする。

従って、連絡部材５４に交差して噴射ノズル４を取り付
けることにより、噴射ノズル４が外装環５上において自
由に噴射方向を移動することができる。

〈ハ〉切断方法（第５図） ［ボーリング孔の開設］ 円柱体である被切断物１に、被切断物１の軸線と直交す
る方向にボーリング孔２を開設する。

［切断装置のセット］ 前記構造の切断装置を、被切断物１の外周に脱落を防止
した状態で取り付ける。

また、被切断物１と外装環５の間に軟質材７を介在する
場合もある。

［切断開始］ 外装環５に首振り自在に取り付けた２組みの噴射ノズル
４から、研摩材を含む超高圧水をボーリング孔２へ向け
て噴射して切断を開始する。

噴射ノズル４は被切断物１の周面方向に首を撮りながら
噴射方向を移動する。

し切削屑などの吸引回収１ 各噴射ノズル４から噴射された研摩材を含む超高圧水や
切削屑は、以上説明した実施例と同様にボーリング孔２
内に噴出した後、吸引ポース６を使って吸引回収する。

［未切断箇所の処理Ｊ 各噴射ノズル４の首振り範囲には限界がある。

従って、第５図に示すように被切断物１の外表側の一部
に未切断箇所１２が発生する。

この未切断箇所１２の処理方法には次の２つの処理方法
が考えられる。

（Ａ）手作業で処理する方法 切断装置を撤去して、未切断箇所１２をはつったり、鉄
筋が残存する場合にはガス切断して処理する。

（Ｂ）切断装置で処理する方法 被切断物１に外装する切断装置を撤去せずに、切断装置
を周面方向に回転させて、噴射ノズル４からの噴射流に
よって、未切断箇所を切断処理する。

く二〉本実施例の効果 本実施例によれば、円柱体の軸線と直交する方向に噴射
ノズル４を配置して、円周を移動させることは困難であ
るが、噴射ノズル４を首振り自在に取り付けたことによ
り、未切断箇所１２を僅かに残すだけで大部分を容易に
切断できる。

また、外装環５を被切断物１の外周に配置したことによ
り、切削屑などの飛散を防止できるだけでなく、高い防
音効果も得られる。

なお、外装環５上に噴射ノズル４を３ｍみまたはそれ以
上設けると、前記した未処理箇所１２を発生させずに切
断できる。

く効果〉 本発明は以上説明したように、被切断物にボーリング孔
を開設して切断作業を行うことにより次のような効果を
期待することができる。

（イ）被切断物が厚肉であっても、実質的にウォーター
ジェットによって切断する距離は、外表からボーリング
孔までの間またはボーリング孔を複数開設した場合には
隣り合うボーリング孔間を切断するに過ぎない。

従って、どんなに厚肉であっても切断でき、被切断物の
肉正に制限を受けない。

（ロ）本発明は被切断物にウォータージェットを噴射し
て一度に切断せずに、何回かに分けて段階的に深く切断
していく切断技術である。

従って、ウォータージェットの噴射速度が被切断物の深
部で急激に低下させずに、切断能力に余裕を持たせるこ
とができる。

そのため、切断予定線に沿って正確に切断できる。

さらには、切断面の凹凸をなくしてきれいに切断できる
。

（ハ）被切断物の外表とボーリング孔との間の躯体を、
切断予定線に沿って内外両側から切断作業を行う場合に
は、一方向からのみ切断作業を行う場合に比べて、切断
能率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図：ウォータージェットを用いて切断作業を行って
いるときの斜視図 第２図二二方向から切断を行う場合の説明同第３．４図
：ボーリング孔を複数開設して切断をする場合の説明図 第５図二円柱体を切断する場合の切断技術の説明図 第６図：噴射ノズルの首振り構造の説明図１：被切断物
　　２．２ａ、２ｂ・・・：ボーリング孔　　３；閉塞
板　　４：噴射ノズル　　５：外装環　　６；吸引ホー
ス　　５２：フランジ２ボーリング孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被切断物の切断予定方向にボーリング孔を貫通して開設
   し、 被切断物の表面と前記ボーリング孔との間の躯体を、 超高圧水を噴出して切断することを特徴とする、 ウォータージェット切断工法