(57)【要約】      （修正有）【課題】ウォータジェット加工装置において、所定の領域を効率良く除去加工することで作業性の向上を図る。【解決手段】水が供給されるノズル本体１０１，１０２と、ノズル本体１０１，１０２の先端部にノズル本体１０１，１０２の軸心Ｏ１，Ｏ２を中心として回転自在に装着されるノズルヘッド１０３，１０４と、ノズルヘッド１０３，１０４の先端部に設けられて軸心Ｏ１，Ｏ２に対して放射方向に沿って水を噴射するノズルチップ１０５，１０６と、ノズルチップ１０５，１０６から噴射される水の噴射範囲を規制する邪魔板９３，９４とを設ける。【選択図】図７
2018158406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が供給されるノズル本体と、
前記ノズル本体の先端部に前記ノズル本体の軸心を中心として回転自在に装着されるノズルヘッドと、
前記ノズルヘッドの先端部に設けられて前記軸心に対して放射方向に沿って液体を噴射するノズルチップと、
前記ノズルチップから噴射される液体の噴射範囲を規制する規制部材と、
を備えることを特徴とするウォータジェット加工装置。
【請求項２】
前記規制部材は、前記軸心に対して前記ノズルチップの側方に配置されることを特徴とする請求項１に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項３】
前記規制部材は、前記軸心に対して前記ノズルチップの両側に対向して配置されることを特徴とする請求項１に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項４】
前記規制部材は、前記ノズルチップから噴射される液体の一部が衝突する邪魔板であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項５】
前記ノズルヘッドは、先端部が半球面形状をなし、前記邪魔板は、前記ノズルヘッドの先端部の周方向に沿う湾曲形状をなすことを特徴とする請求項４に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項６】
前記ノズルチップは、液体を噴射する放射角度が相違する複数の噴射口が前記軸心の方向にずれて設けられ、前記規制部材は、前記複数の噴射口から噴射される一部の液体の噴射範囲を規制することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項７】
前記ノズルチップからの液体噴射による加工幅Ｗ、軸心に対する液体の噴射角度φ、軸心を中心とする前記ノズルヘッドの回転角度θ、前記ノズルチップの液体噴射による貫徹距離Ｌとするとき、前記規制部材は、
θ＞ｃｏｓ−１｛（Ｗ／２）／（Ｌ×ｓｉｎφ）｝
の条件を満足する位置に配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項８】
前記ノズル本体は、前記軸心が平行となるように複数並設され、前記規制部材は、前記ノズル本体の並設方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項９】
前記ノズル本体を前進及び後退させるノズル移動装置が設けられることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項１０】
前記ノズル移動装置は、第１移動体と、前記第１移動体を位置保持する第１保持機構と、第２移動体と、前記第２移動体を位置保持する第２保持機構と、前記第１移動体と前記第２移動体とを接近離反させる移動機構とを備え、前記ノズル本体は、前記第１移動体または前記第２移動体に設けられることを特徴とする請求項９に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項１１】
前記第１保持機構及び前記第２保持機構は、気体の吸排により膨張収縮するエアバックを有し、前記エアバックは、前後方向に交差する方向に向けて膨張収縮することを特徴とする請求項１０に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項１２】
前記第１保持機構に気体を供給する第１気体供給ラインと、前記第２保持機構に気体を供給する第２気体供給ラインとが別々に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項１３】
前記第１移動体と前記第２移動体とを前後方向に交差する方向に移動する相対移動機構が設けられることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のウォータジェット加工装置。
【請求項１４】
前記相対移動機構は、前記第１移動体と前記第２移動体とを前後方向に交差する方向に平行移動する平行移動機構と、前記第１移動体と前記第２移動体とを前後方向に交差する方向に回動する回動機構とを有することを特徴とする請求項１３に記載のウォータジェット加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建屋同士の隙間となる狭隘部に充填される間詰材を除去するために使用されるウォータジェット加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、２個の建屋が隣接して設置されるとき、各建屋は、連通配管により連通されており、この連通配管内に排水管やケーブルなどが配置されている。そして、２個の建屋は、地震発生時における互いの干渉を防止するため、建屋間に緩衝材としての間詰材が介装されている。
【０００３】
このような隣接する建屋において、例えば、一方または両方の建屋内に作動油、潤滑油、洗浄水、放射性物質を含んだ汚染水などが発生した場合、建屋の縦壁と連通配管との隙間から内部の汚染水が外部に漏洩してしまうおそれがある。また、建屋は、周囲に地下水があるとき、建屋外部から建屋内に地下水が流入し、その排水に費用と労力を要してしまう。そのため、この対策として、既設の間詰材の一部を除去して空隙を形成し、この空隙に新たに止水材を充填することで、建屋内部から建屋周囲への汚染水の流出や、建屋周囲から建屋内への地下水の流入を抑える必要がある。
【０００４】
既設の間詰材の一部を除去する装置として、ウォータジェット加工装置を適用することが考えられる。このような装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１８７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のウォータジェット加工装置は、水を噴射するノズルを周方向に回転しながら前進させることで、噴射された水により前方及びその周辺部を円形に穴加工するものである。ところが、建屋同士の隙間に充填される間詰材を除去する加工を行う場合、隙間が狭隘部であることから、除去加工範囲の幅が狭くかつ高さ方向に長い矩形形状をなす領域である。従来のウォータジェット加工装置を用いて矩形形状をなす領域における間詰材の除去加工を行うと、ノズルから噴射された水が間詰材だけでなく建物の壁面まで到達して、建物の壁面を損傷させてしまうおそれがある。そのため、ウォータジェット加工装置のノズルから噴射される水の貫徹力を低下させることが考えられるが、これにより切削範囲が狭くなり、高さ方向における十分な範囲の間詰材を除去加工することができず、作業性が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、所定の領域を効率良く除去加工することで作業性の向上を図るウォータジェット加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明のウォータジェット加工装置は、液体が供給されるノズル本体と、前記ノズル本体の先端部に前記ノズル本体の軸心を中心として回転自在に装着されるノズルヘッドと、前記ノズルヘッドの先端部に設けられて前記軸心に対して放射方向に沿って液体を噴射するノズルチップと、前記ノズルチップから噴射される液体の噴射範囲を規制する規制部材と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
従って、ノズルチップが放射方向に向けて液体を噴射すると、規制部材によりこの液体の噴射範囲が規制されることとなり、液体噴射により所望の領域だけ対象物を除去することで、残存させたい領域の損傷を抑制することができる。その結果、所定の領域を効率良く除去加工することで作業性の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記規制部材は、前記軸心に対して前記ノズルチップの側方に配置されることを特徴としている。
【００１１】
従って、規制部材をノズルチップの側方に配置することで、ノズルチップから放射方向に向けて噴射された液体は、規制部材により側方に噴射される液体だけが規制されることとなり、規制部材が位置するノズルチップの側方領域の損傷を抑制することができる。
【００１２】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記規制部材は、前記軸心に対して前記ノズルチップの両側に対向して配置されることを特徴としている。
【００１３】
従って、規制部材をノズルチップの両側に配置することで、ノズルチップから放射方向に向けて噴射された液体は、規制部材により両側に噴射される液体が規制されることとなり、規制部材が位置するノズルチップの側方領域の損傷を抑制することができる。
【００１４】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記規制部材は、前記ノズルチップから噴射される液体の一部が衝突する邪魔板であることを特徴としている。
【００１５】
従って、規制部材を邪魔板とすることで、簡単な構成で容易に残存させたい領域の損傷を抑制することができ、コストの増加を抑制することができる。
【００１６】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記ノズルヘッドは、先端部が半球面形状をなし、前記邪魔板は、前記ノズルヘッドの先端部の周方向に沿う湾曲形状をなすことを特徴としている。
【００１７】
従って、邪魔板をノズルヘッドの形状に沿う湾曲形状とすることで、邪魔板によりノズルチップから噴射された液体を適正に規制することができる。
【００１８】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記ノズルチップは、液体を噴射する放射角度が相違する複数の噴射口が前記軸心方向にずれて設けられ、前記規制部材は、前記複数の噴射口から噴射される一部の液体の噴射範囲を規制することを特徴としている。
【００１９】
従って、規制部材が複数の噴射口から噴射される一部の液体の噴射範囲を規制することから、複数の噴射口から噴射される液体のうちの規制部材に規制されない液体により対象ものを所定範囲だけ除去することができ、加工精度を向上することができる。
【００２０】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記ノズルチップからの液体噴射による加工幅Ｗ、軸心に対する液体の噴射角度φ、軸心を中心とする前記ノズルヘッドの回転角度θ、前記ノズルチップの液体噴射による貫徹距離Ｌとするとき、前記規制部材は、
θ＞ｃｏｓ−１｛（Ｗ／２）／（Ｌ×ｓｉｎφ）｝
の条件を満足する位置に配置されることを特徴としている。
【００２１】
従って、規制部材を所定の条件を満足する位置に配置することで、液体噴射により所望の領域だけ対象物を除去することで、残存させたい領域の損傷を抑制することができる。
【００２２】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記ノズル本体は、前記軸心が平行となるように複数並設され、前記規制部材は、前記ノズル本体の並設方向に沿って設けられることを特徴としている。
【００２３】
従って、ノズル本体を複数並設することで、対象物の除去範囲を拡大することができると共に、規制部材をノズル本体の並設方向に沿って設けることで、残存させたい領域の損傷を適正に抑制することができる。
【００２４】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記ノズル本体を前進及び後退させるノズル移動装置が設けられることを特徴としている。
【００２５】
従って、ノズル移動装置によりノズル本体を移動させることで、ノズルチップからの液体噴射により所定長さの孔を形成することができる。
【００２６】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記ノズル移動装置は、第１移動体と、前記第１移動体を位置保持する第１保持機構と、第２移動体と、前記第２移動体を位置保持する第２保持機構と、前記第１移動体と前記第２移動体とを接近離反させる移動機構とを備え、前記ノズル本体は、前記第１移動体または前記第２移動体に設けられることを特徴としている。
【００２７】
従って、移動機構により第１移動体と第２移動体とを接近離反させながら前進または後退することが可能となり、簡単な構成で高精度の孔を形成することができる。
【００２８】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記第１保持機構及び前記第２保持機構は、気体の吸排により膨張収縮するエアバックを有し、前記エアバックは、前後方向に交差する方向に向けて膨張収縮することを特徴としている。
【００２９】
従って、保持機構をエアバックとし、前後方向に交差する方向に向けて膨張収縮可能とすることで、構造の簡素化を図ることができる。
【００３０】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記第１保持機構に気体を供給する第１気体供給ラインと、前記第２保持機構に気体を供給する第２気体供給ラインとが別々に設けられることを特徴としている。
【００３１】
従って、第１保持機構側の第１気体供給ラインと第２保持機構側の第２気体供給ラインとを別々に設けることで、第１移動体と第２移動体とが接近離反しても、各気体供給ラインに負荷が作用することはなく、各気体供給ラインの損傷を抑制することができる。
【００３２】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記第１移動体と前記第２移動体とを前後方向に交差する方向に移動する相対移動機構が設けられることを特徴としている。
【００３３】
従って、相対移動機構により第１移動体と第２移動体とが前後方向に交差する方向に移動することで、加工方向の変動に応じて第１移動体と第２移動体を適正に追従させることで、加工精度を向上することができる。
【００３４】
本発明のウォータジェット加工装置では、前記相対移動機構は、前記第１移動体と前記第２移動体とを前後方向に交差する方向に平行移動する平行移動機構と、前記第１移動体と前記第２移動体とを前後方向に交差する方向に回動する回動機構とを有することを特徴としている。
【００３５】
従って、相対移動機構を平行移動機構と回動機構とすることで、加工方向の変動に応じて第１移動体と第２移動体とが平行移動及び回動して追従することとなり、第１移動体と第２移動体との連結部に作用する負荷を軽減して耐久性を向上することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明のウォータジェット加工装置によれば、所定の領域を効率良く除去加工することで作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、第１実施形態のウォータジェット加工装置が適用される建屋の構造を表す断面図である。
【図２】図２は、ウォータジェット加工装置による除去加工作業を表す断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態のウォータジェット加工装置を表す側面図である。
【図４】図４は、ウォータジェット加工装置を表す正面図である。
【図５】図５は、ウォータジェット加工装置におけるウォータジェットノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図である。
【図６】図６は、ノズル装置の平面図である。
【図７】図７は、図５のVII−VII断面図である。
【図８】図８は、ノズル装置からの噴射される水の貫徹力を表す概略図である。
【図９】図９は、邪魔板の配置位置を規定するためのグラフである。
【図１０】図１０は、邪魔板の配置位置を説明するためのグラフである。
【図１１】図１１は、ウォータジェット加工装置による加工作業を表すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第２実施形態のウォータジェット加工装置を表す側面図である。
【図１３】図１３は、第３実施形態のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図である。
【図１４】図１４は、ノズル装置の平面図である。
【図１５】図１５は、図１３のXV−XV断面図である。
【図１６】図１６は、第３実施形態の第１変形例のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図である。
【図１７】図１７は、ノズル装置の平面図である。
【図１８】図１８は、図１６のXVIII−XVIII断面図である。
【図１９】図１９は、第３実施形態の第２変形例のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図である。
【図２０】図２０は、ノズル装置の平面図である。
【図２１】図２１は、図１９のXXI−XXI断面図である。
【図２２】図２２は、第３実施形態の第３変形例のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図である。
【図２３】図２３は、ノズル装置の平面図である。
【図２４】図２４は、図２２のXXIV−XXIV断面図である。
【図２５】図２５は、第３実施形態の第４変形例のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図である。
【図２６】図２６は、ノズル装置の平面図である。
【図２７】図２７は、図２５のXXVII−XXVII断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るウォータジェット加工装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００３９】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のウォータジェット加工装置が適用される建屋の構造を表す断面図、図２は、ウォータジェット加工装置による除去加工作業を表す断面図である。
【００４０】
第１実施形態において、図１に示すように、水平方向に隣接する建屋１１と建屋１２は、所定隙間を空けて基礎１３上に設置されている。この建屋１１と建屋１２は、各縦壁１４，１５の間に緩衝材としての間詰材１６が充填されている。また、建屋１１と建屋１２は、各縦壁１４，１５及び間詰材１６を水平に貫通する連通配管１７が配置されており、この連通配管１７は、内部に各建屋１１，１２に配置された各種機器を接続するための配管やケーブルなどが配置されている。
【００４１】
このような建屋１１，１２が隣接する建屋構造において、建屋１１，１２内に作動油、潤滑油、洗浄水、放射性物質を含んだ汚染水など建屋から外部への漏えいを避けるべき液体（以下、汚染水と称する）が発生した場合、縦壁１４，１５と連通配管１７との隙間から内部の汚染水が外部に漏洩してしまうおそれがある。また、建屋１１，１２は、周辺部に地下水がある場合があり、建屋１１，１２の外部の地下水が内部に流入してその排水に費用と労力を要する場合がある。
【００４２】
そのため、建屋１１，１２における縦壁１４，１５間に、連通配管１７を取り囲むようなトンネルを形成し、このトンネル内に止水部材を配置することで、建屋１１，１２からの汚染水の漏洩や外部から建屋１１，１２内への地下水の浸入を防止する必要がある。この場合、建屋１１，１２における各縦壁１４，１５間の隙間は狭隘部であり、この狭隘部に間詰材１６が充填されていることから、この間詰材１６を除去して止水部材を配置するためのトンネルを形成する。
【００４３】
この狭隘部（間詰材１６）は、一方の建屋１１における縦壁１４の壁面と、他方の建屋１２における縦壁１５の壁面とが対向する水平方向沿った所定幅を有する。この狭隘部（間詰材１６）の幅は、一般的に、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の隙間を想定しており、人の進入が物理的に不可能な狭さであり、既存の機材の配置が物理的に不可能な狭さとなっている。また、狭隘部（間詰材１６）は、建屋１１，１２の壁面間において、水平方向における長さが、例えば、３０ｍ〜５０ｍ程度となっており、鉛直方向における高さが、例えば、１０ｍ〜２０ｍ程度となっている。このように狭隘部（間詰材１６）は、水平方向及び鉛直方向における長さに比べて、幅方向における長さが非常に狭いものとなっている。この狭隘部は、間詰材１６が充填されている。間詰材１６としては、例えば、発泡材であり、発泡材として、エサフォーム（登録商標）が適用されている。間詰材１６は、狭隘部の全域にわたって設けられることから、その一部が地面よりも下方側に設けられ、また、地下水の水位よりも下方側に設けられる。
【００４４】
図２に示すように、第１実施形態のウォータジェット加工装置３０は、建屋１１，１２における各縦壁１４，１５間の狭隘部に充填された間詰材１６を除去してトンネル２１を形成するためのものである。本実施形態では、まず、ウォータジェット加工装置３０により連通配管１７の両側に図示しない地面から鉛直方向の下方に向けて第１縦穴２２と第２縦穴２３を掘削し、次に、各縦穴２２，２３の下端部を連通する横穴２４を掘削する。
【００４５】
以下、第１実施形態のウォータジェット加工装置３０について詳細に説明する。図３は、第１実施形態のウォータジェット加工装置を表す側面図、図４は、ウォータジェット加工装置を表す正面図である。
【００４６】
ウォータジェット加工装置３０は、図３及び図４に示すように、ノズル移動装置３１の先端部にノズル装置３２が搭載されて構成されている。ノズル装置３２は、前述した建屋１１，１２の各縦壁１４，１５間の隙間（狭隘部）に充填された間詰材１６を掘削除去することで、第１縦穴２２や第２縦穴２３を形成したり、各縦穴２２，２３を連通する横穴２４を形成したりするものである。ノズル移動装置３１は、ノズル装置３２を前進させたり、後退させたりするものである。
【００４７】
ノズル移動装置３１は、第１移動体４１と、第２移動体４２と、第１保持機構４３と、第２保持機構４４と、移動機構４５とを備えている。第１移動体４１は、前進方向における前方側に配置され、ノズル装置３２と第１保持機構４３が搭載されている。第２移動体４２は、前進方向における後方側に配置され、第２保持機構４４が搭載されている。第１移動体４１及び第２移動体４２は、下部に車輪５１，５２が装着され、基礎１３上を走行自在となっている。この車輪５１，５２は、左右に回動自在であり、ウォータジェット加工装置３０の走行方向に沿ってその向きを変更することができる。
【００４８】
第１保持機構４３は、第１移動体４１を位置保持するものであり、第１移動体４１の前部に配置されている。第１移動体４１は、前方に向けて上下一対の前部支持板５３，５４を介して前部支持体５５が連結され、上下一対の前部支持板５３，５４の間に第１保持機構４３を構成する２個のエアバック５６が配置されている。また、第１移動体４１は、各エアバック５６に対して気体としての空気（その他、例えば、窒素など）を吸排する第１空気供給ホース（第１空気供給ライン）５７が連結されている。そのため、各エアバック５６は、第１空気供給ホース５７から第１移動体４１の内部に設けられた配管（図示略）を通して空気が供給されることで膨張する。このとき、各エアバック５６は、膨張方向が前部支持板５３，５４により規制されることで、前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向、水平方向）、つまり、左右の壁面側だけに向けて膨張することができる。そして、第１移動体４１は、膨張した各エアバック５６が左右の壁面（本実施形態では、図１に示す各縦壁１４，１５の壁面）に押圧することで、その位置に留まることができる。
【００４９】
第２保持機構４４は、第２移動体４２を位置保持するものであり、第２移動体４２の後部に配置されている。第２移動体４２は、後方に向けて上下一対の後部支持板５８，５９を介して後部支持体６０が連結され、上下一対の後部支持板５８，５９の間に第２保持機構４４を構成する２個のエアバック６１が配置されている。また、第２移動体４２は、各エアバック６１に対して空気を吸排する第２空気供給ホース（第２空気供給ライン）６２が連結されている。そのため、各エアバック６１は、第２空気供給ホース６２から第２移動体４２の内部に設けられた配管（図示略）を通して空気が供給されることで膨張する。このとき、各エアバック６１は、膨張方向が後部支持板５８，５９により規制されることで、前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向、水平方向）、つまり、左右の壁面側だけに向けて膨張することができる。そして、第２移動体４２は、膨張した各エアバック６１が左右の壁面（本実施形態では、図１に示す各縦壁１４，１５の壁面）に押圧することで、その位置に留まることができる。
【００５０】
移動機構４５は、第１移動体４１と第２移動体４２とを接近離反させるものであり、エアシリンダ６３により構成されている。エアシリンダ６３は、第２移動体４２に搭載され、前方に延出する駆動ロッド６４が第１移動体４１側に連結されている。また、エアシリンダ６３は、空気供給ホース６５から第２移動体４２の内部に設けられた配管（図示略）を通して空気が供給されることで伸縮する。そのため、例えば、第１保持機構４３により第１移動体４１を位置保持し、第２保持機構４４により第２移動体４２の位置保持を解除した状態で、エアシリンダ６３を収縮すると、第１移動体４１に対して第２移動体４２を前進させて互いに接近させることができる。また、第１保持機構４３により第１移動体４１の位置保持を解除し、第２保持機構４４により第２移動体４２を位置保持させた状態で、エアシリンダ６３を伸長すると、第２移動体４２に対して第１移動体４１を前進させて互いに離間させることができる。
【００５１】
また、ノズル移動装置３１は、相対移動機構７１として、平行移動機構７２と回動機構７３を備えている。相対移動機構７１は、第１移動体４１と第２移動体４２とを前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向、水平方向）に移動するものである。即ち、平行移動機構７２は、第１移動体４１と第２移動体４２とを前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向、水平方向）に平行移動するものである。回動機構７３は、第１移動体４１と第２移動体４２とを前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向）に回動、つまり、前後方向に交差する鉛直方向に沿う回動軸心を持って水平方向に回動するものである。
【００５２】
即ち、第１移動体４１は、後部に水平な左右方向に沿って上下一対のガイドレール８１が固定され、支持板８２に固定された上下一対のガイド部材８３が各ガイドレール８１に移動自在に支持されている。また、支持板８２は、上下方向に沿う連結軸８４を介して連結部材８５が連結されており、第２移動体４２に搭載されたエアシリンダ６３の駆動ロッド６４の先端部がこの連結部材８５に連結されている。そのため、第２移動体４２の連結部材８５に対して連結軸８４を支点として支持板８２が回動することで、第２移動体４２に対して第１移動体４１が左右に回動して向きを変更することができる。また、第２移動体４２側の支持板８２に対してガイド部材８３を介して各ガイドレール８１が移動することで、第２移動体４２に対して第１移動体４１が左右に平行移動することができる。
【００５３】
ノズル装置３２は、２個のウォータジェットノズル９１，９２と、それぞれ２個の邪魔板（規制部材）９３，９４を備えている。ウォータジェットノズル９１，９２は、上下方向に所定間隔をあけて並設されている。ウォータジェットノズル９１，９２は、ノズル移動装置３１の前部支持体５５に前後方向に沿って支持されている。第１移動体４１は、各ウォータジェットノズル９１，９２に対して流体としての水（その他、例えば、酸系またはアルカリ系などの液体）を供給する水供給ホース（水供給ライン）９５が連結されている。そのため、各ウォータジェットノズル９１，９２は、水供給ホース９５から第１移動体４１の内部に設けられた配管（図示略）を通して水が供給されることで水噴射領域Ａ１，Ａ２に水噴射する。各邪魔板９３，９４は、ウォータジェットノズル９１，９２から噴射される水の水噴射領域Ａ１，Ａ２を規制する。
【００５４】
また、第１移動体４１は、下部に照明付きのカメラ９６が設けられ、図示しない制御ケーブルが連結されている。カメラ９６は、撮影した画像を制御ケーブルにより送信する。また、第１移動体４１は、エアシリンダ６３の作動位置により第２移動体４２の相対位置を検出する検出器９７が設けられ、図示しない電源ケーブル及び制御ケーブルが連結されている。検出器９７は、電源ケーブルから電力が供給され、検出信号を制御ケーブルにより送信する。また、第２移動体４２はジャイロセンサ９８が設けられ、電源制御ケーブル９９が連結されている。ジャイロセンサ９８は、電源制御ケーブル９９から電力が供給され、検出信号（姿勢）を電源制御ケーブル９９により送信する。
【００５５】
なお、第１移動体４１に連結される第１空気供給ホース５７、水供給ホース９５、制御ケーブルなどの第１ラインと、第２移動体４２に連結される第２空気供給ホース６２、空気供給ホース６５、電源制御ケーブルなどの第２ラインは、それぞれ別々に纏められて連結されている。
【００５６】
上述したノズル装置３２について詳細に説明する。図５は、ウォータジェット加工装置におけるウォータジェットノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図、図６は、ノズル装置の平面図、図７は、図５のVI−VI断面図である。
【００５７】
ノズル装置３２において、図５から図７に示すように、ウォータジェットノズル９１，９２は、ノズル本体１０１，１０２と、ノズルヘッド１０３，１０４と、ノズルチップ１０５，１０６とから構成されている。ノズル本体１０１，１０２は、円柱形状をなし、前部支持体５５に固定されており、基端部に水が供給される配管（図示略）が連結されている。ノズルヘッド１０３，１０４は、先端部が半球面形状をなし、ノズル本体１０１，１０２の先端部にノズル本体１０１，１０２の各軸心Ｏ１，Ｏ２を中心として回転自在に装着されている。ノズルチップ１０５，１０６は、ノズルヘッド１０３，１０４の先端部に設けられて軸心Ｏ１，Ｏ２に対して放射方向に沿って水を噴射するものである。本実施形態にて、ノズルチップ１０５，１０６は、それぞれ４個の噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄを有している。各噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄは、ノズルチップ１０５，１０６の半球形状をなす球面に軸心Ｏ１，Ｏ２方向に沿って設けられることで、軸心Ｏ１，Ｏ２に対する噴射角度（放射角度）が相違している。
【００５８】
なお、各噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃは、ノズルヘッド１０３，１０４の周方向に１個設けられ、各噴射口１０５ｄ，１０６ｄは、ノズルヘッド１０３，１０４の周方向に均等間隔をあけて２個設けられている。各噴射口１０５ｄ，１０６ｄは、水の噴射方向が径方向または周方向にずれることで、水噴射によりノズルヘッド１０３，１０４に回転力を付与することができる。
【００５９】
邪魔板９３，９４は、ノズルチップ１０５，１０６から噴射される水噴射領域Ａ１，Ａ２（図３参照）を規制するものであり、軸心Ｏ１，Ｏ２に対してノズルチップ１０５，１０６の両側に対向して配置されている。本実施形態にて、邪魔板９３，９４は、建屋１１，１２（図１参照）の各縦壁１４，１５の壁面に対応して設けられることから、ノズルチップ１０５，１０６の両側に配置したが、使用する状況に応じて、軸心Ｏ１，Ｏ２に対してノズルチップ１０５，１０６の片側に配置したり、上方や下方などに配置したりしてもよい。
【００６０】
邪魔板９３，９４は、ノズルチップ１０５，１０６から噴射される水の一部が衝突することで、水噴射領域Ａ１，Ａ２（図３参照）を規制するものである。本実施形態では、ノズルチップ１０５，１０６の各噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄによる水の噴射角度が軸心Ｏ１，Ｏ２方向にずれて設けられており、特に、各噴射口１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄによる水噴射の噴射範囲を規制する。邪魔板９３，９４は、矩形の平板形状をなし、ノズルチップ１０５，１０６の両側に配置され、平面部の端部が前部支持体５５の各端面に接触し、複数の固定ボルト１０７，１０８により固定されている。
【００６１】
ここで、邪魔板９３，９４の配置位置について詳細に説明する。図８は、ノズル装置からの噴射される水の貫徹力を表す概略図、図９は、邪魔板の配置位置を規定するためのグラフ、図１０は、邪魔板の配置位置を説明するためのグラフである。
【００６２】
ウォータジェットノズル９１は、ノズルヘッド１０３にノズルチップ１０５として、噴射角度が相違する複数の噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄが設けられており、水の供給圧（供給量）、噴射口の径、掘削する対象物の高度などに応じて貫徹力（貫徹距離）が決定する。図８に示すように、各噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄにおける水の供給圧（供給量）と噴射口の径が同一であるとしたとき、図８に示すように、各噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄから噴射された水の水噴射領域、つまり、水噴射による掘削範囲１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃが決まる。ここで、噴射口１０５ｄは、噴射口１０５ｃとほぼ同様であるから記載は省略する。
【００６３】
図９及び図１０に示すように、ウォータジェットノズル９１は、水噴射により縦壁１４，１５の間に充填された間詰材１６を掘削して除去するが、水噴射により縦壁１４，１５が損傷してしまうおそれがある。即ち、ウォータジェットノズル９１は、縦壁１４，１５の間を前進するが、ノズルヘッド１０３が回転しながら周方向の１個だけあるノズルチップ１０５から水を噴射するため、ノズルヘッド１０３の回転角度に応じて縦壁１４，１５に対する水噴射の貫徹力が相違する。つまり、ノズルチップ１０５が最も縦壁１４に接近するノズルヘッド１０３の回転角度を０度とし、ノズルチップ１０５が時計回り方向に回転すると、ノズルチップ１０５が最も縦壁１５に接近するノズルヘッド１０３の回転角度が１８０度となる。このとき、図９に示すように、噴射口１０５ａ，１０５ｂからの水噴射による掘削範囲１０５Ａ，１０５Ｂは、ノズルヘッド１０３の回転角度にかかわらず、縦壁１４，１５に到達しない。ところが、噴射口１０５ｃ，１０５ｄからの水噴射による掘削範囲１０５Ｃ，１０５Ｄは、ノズルヘッド１０３の回転角度が０度の近傍で縦壁１４に到達し、１８０度の近傍で縦壁１５に到達し、各縦壁１４，１５を損傷させてしまう。
【００６４】
そのため、本実施形態では、ノズルヘッド１０３（ノズルチップ１０５）の両側に邪魔板９３を設けることで、ノズルチップ１０５からの水噴射による各縦壁１４，１５の損傷を防止する。図８及び図１０に示すように、縦壁１４，１５の隙間の幅をＷ、軸心Ｏ１に対する水の噴射角度をφ、軸心Ｏ１を中心とするノズルヘッド１０３（ノズルチップ１０５）の回転角度をθ、ノズルチップ１０５の水噴射による貫徹距離（貫徹能力）をＬとする。すると、ノズルチップ１０５からの水噴射が縦壁１４，１５に到達して損傷させる条件が下記数式（１）により設定される。
（Ｌ×ｓｉｎθ）×ｃｏｓθ＞Ｗ／２                    （１）
ここで、貫徹距離Ｌの縦壁１４，１５に垂直な向きの成分は、Ｌ×ｓｉｎφであり、このＬ×ｓｉｎφにおいて、ノズルヘッド１０３の回転角度θの位置での貫徹距離Ｌの縦壁１４，１５に垂直な向きの成分は、（Ｌ×ｓｉｎφ）×ｃｏｓθとなる。そして、（Ｌ×ｓｉｎφ）×ｃｏｓθが縦壁１４，１５の隙間の幅（加工幅）Ｗの半分（Ｗ／２）の距離を超えると縦壁１４，１５を損傷させることから、下記数式（２）が求められる。
θ＞ｃｏｓ−１｛（Ｗ／２）／（Ｌ×ｓｉｎφ）｝        （２）
従って、この数式（２）の条件を満足する位置に邪魔板９３を配置すればよい。
【００６５】
ここで、上述したウォータジェット加工装置３０により縦壁１４，１５の間の間詰材１６を掘削して除去する加工作業について説明する。この場合、ウォータジェット加工装置３０は、管理室などに設けられた制御装置により遠隔操作される。図１１は、ウォータジェット加工装置による加工作業を表すフローチャートである。
【００６６】
図３及び図１１に示すように、ウォータジェット加工装置３０が所定の位置に配置されると、ステップＳ１１にて、第１保持機構４３により第１移動体４１の位置保持を解除（前部開放）し、第２保持機構４４により第２移動体４２を位置保持（後部保持）させる。すると、第１移動体４１は、各エアバック５６が収縮して縦壁１４，１５から離間して自由状態となり、第２移動体４２は、各エアバック６１が膨張して縦壁１４，１５に押圧する拘束状態となる。ステップＳ１２にて、エアシリンダ６３を伸長すると、縦壁１４，１５に拘束された第２移動体４２に対して第１移動体４１が前進する。
【００６７】
このとき、図５から図７に示すように、ノズル装置３２にて、各ウォータジェットノズル９１，９２は、ノズルチップ１０５，１０６が回転しながら、ノズルチップ１０５，１０６（各噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ）から水を噴射することで、前方の間詰材１６を掘削して除去する。そして、ノズルチップ１０５，１０６から噴射された水の一部が各邪魔板９３，９４に衝突して縦壁１４，１５や一部の間詰材１６への到達が規制されることで、ウォータジェットノズル９１，９２は、縦壁１４，１５の壁面を損傷させることなく、上下方向に長い横穴２４（図２参照）を形成することができる。
【００６８】
図３及び図１１に戻り、ステップＳ１３にて、第１移動体４１が所定距離前進したかどうか判定される。即ち、制御装置は、検出器９７が検出したエアシリンダ６３の作動位置により第２移動体４２に対して第１移動体４１が所定距離前進したかどうかを判定する。ここで、第１移動体４１が所定距離前進していないと判定（Ｎｏ）されると、ステップＳ１４にて、エアシリンダ６３を収縮して第１移動体４１を後退させる。ステップＳ１５にて、第１移動体４１が所定距離後退して原位置に戻ったかどうか判定される。ここで、第１移動体４１が所定距離後退していないと判定（Ｎｏ）されるとステップＳ１４の処理を継続し、第１移動体４１が所定距離後退したと判定（Ｙｅｓ）されるとステップＳ１２に移行し、前述した処理を再度実行する。
【００６９】
ステップＳ１３にて、第１移動体４１が所定距離前進したと判定（Ｙｅｓ）されると、ステップＳ１６にて、第１移動体４１の前進掘削が所定回数実施したかどうかを判定する。即ち、第１移動体４１は、同じ区間を複数回（例えば、５回）往復移動することで、所定寸法の横穴２４を形成することができる。ここで、第１移動体４１の前進掘削が所定回数に到達していないと判定（Ｎｏ）されると、ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１２，Ｓ１３の処理を繰り返し実行する。
【００７０】
そして、ステップＳ１６にて、第１移動体４１の前進掘削が所定回数に到達したと判定（Ｙｅｓ）されると、ステップＳ１７にて、第１保持機構４３により第１移動体４１を位置保持（前部保持）し、第２保持機構４４により第２移動体４２の位置保持を解除（後部開放）させる。すると、第１移動体４１は、各エアバック５６が膨張して縦壁１４，１５を押圧する拘束状態となり、第２移動体４２は、各エアバック６１が収縮して縦壁１４，１５から離間する自由状態となる。そして、ステップＳ１８にて、エアシリンダ６３を収縮すると、縦壁１４，１５に拘束された第１移動体４１に対して第２移動体４２が前進して接近する。
【００７１】
ステップＳ１９にて、第２移動体４２が所定距離前進したかどうか判定される。ここで、第２移動体４２が所定距離前進していないと判定（Ｎｏ）されるとステップＳ１８の処理を継続し、第２移動体４２が所定距離前進したと判定（Ｙｅｓ）されると、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０にて、ウォータジェット加工装置３０が目標掘削距離に到達したかどうかを判定する。即ち、横穴２４を掘削し終わったかどうかを判定する。ここで、ウォータジェット加工装置３０が目標掘削距離に到達していないと判定（Ｎｏ）されると、ステップＳ１１に戻って処理を繰り返し実行する。一方、ウォータジェット加工装置３０が目標掘削距離に到達したと判定（Ｙｅｓ）されると、ステップＳ２１にて、第１保持機構４３により第１移動体４１を位置保持（前部保持）すると共に、第２保持機構４４により第２移動体４２を位置保持（後部保持）させ、作業が完了する。
【００７２】
このように第１実施形態のウォータジェット加工装置にあっては、水が供給されるノズル本体１０１，１０２と、ノズル本体１０１，１０２の先端部にノズル本体１０１，１０２の軸心Ｏ１，Ｏ２を中心として回転自在に装着されるノズルヘッド１０３，１０４と、ノズルヘッド１０３，１０４の先端部に設けられて軸心Ｏ１，Ｏ２に対して放射方向に沿って水を噴射するノズルチップ１０５，１０６と、ノズルチップ１０５，１０６から噴射される水の噴射範囲を規制する規制部材としての邪魔板９３，９４とを設けている。
【００７３】
従って、ノズルチップ１０５，１０６が放射方向に向けて水を噴射すると、邪魔板９３，９４によりこの水の噴射範囲が規制されることとなり、水噴射により所望の領域の間詰材１６だけを除去することで、縦壁１４，１５の損傷を抑制することができる。その結果、所定の領域を効率良く除去加工することで作業性の向上を図ることができる。
【００７４】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、邪魔板９３，９４を軸心Ｏ１，Ｏ２に対してノズルチップ１０５，１０６の両側に対向して配置している。従って、ノズルチップ１０５，１０６から放射方向に向けて噴射された水は、邪魔板９３，９４により両側に噴射される水が規制されることとなり、邪魔板９３，９４が位置するノズルチップ１０５，１０６の側方にある縦壁１４，１５の損傷を抑制することができる。
【００７５】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、規制部材として、ノズルチップ１０５，１０６から噴射される水の一部が衝突する邪魔板９３，９４を設けている。従って、簡単な構成で容易に縦壁１４，１５の損傷を抑制することができ、コストの増加を抑制することができる。
【００７６】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、ノズルチップ１０５，１０６に水を噴射する放射角度が相違する複数の噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄを軸心Ｏ１，Ｏ２方向にずらして設け、邪魔板９３，９４を複数の噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄから噴射される一部の水の噴射範囲を規制している。従って、邪魔板９３，９４が複数の噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄから噴射される一部の水の噴射範囲を規制することから、複数の噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄから噴射される水のうちの邪魔板９３，９４に規制されない水により間詰材１６を所定範囲だけ除去することができ、加工精度を向上することができる。
【００７７】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、ノズルチップ１０５，１０６からの水噴射による加工幅Ｗ、軸心に対する水の噴射角度φ、軸心を中心とするノズルヘッド１０３，１０４の回転角度θ、ノズルチップ１０５，１０６の水噴射による貫徹距離Ｌとするとき、邪魔板９３，９４を、
θ＞ｃｏｓ−１｛（Ｗ／２）／（Ｌ×ｓｉｎφ）｝
の条件を満足する位置に配置する。従って、邪魔板９３，９４を所定の条件を満足する位置に配置することで、水噴射により所望の領域だけ間詰材１６を除去することで、縦壁１４，１５の損傷を抑制することができる。
【００７８】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、複数のウォータジェットノズル９１，９２を並設し、邪魔板９３，９４をその並設方向に沿って設けている。従って、ウォータジェットノズル９１，９２を複数並設することで、間詰材１６の除去範囲を拡大することができると共に、邪魔板９３，９４をその並設方向に沿って設けることで、縦壁１４，１５の損傷を適正に抑制することができる。また、十分な大きさの開口量を確保することで、後続するノズル移動装置３１の移動を許容することができる。
【００７９】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、ウォータジェットノズル９１，９２を有するノズル装置３２を前進及び後退させるノズル移動装置３１を設けている。従って、ノズル移動装置３１によりノズル装置３２を移動させることで、水噴射により所定長さの横穴２４を形成することができる。
【００８０】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、ノズル移動装置３１として、第１移動体４１と、第１移動体４１を位置保持する第１保持機構４３と、第２移動体４２と、第２移動体４２を位置保持する第２保持機構４４と、第１移動体４１と第２移動体４２とを接近離反させる移動機構４５とを設け、ノズル装置３２を第１移動体４１に設けている。従って、移動機構４５により第１移動体４１と第２移動体４２とを接近離反させながら前進または後退することが可能となり、簡単な構成で高精度の横穴２４を形成することができる。
【００８１】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、第１保持機構４３及び第２保持機構４４として空気の吸排により膨張収縮するエアバック５６，６１を設け、エアバック５６，６１を左右方向に向けて膨張収縮可能としている。従って、構造の簡素化を図ることができる。
【００８２】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、第１保持機構４３に空気を供給する第１空気供給ホース５７と、第２保持機構４４に空気を供給する第２空気供給ホース６２を別々に設けている。従って、第１移動体４１と第２移動体４２とが接近離反しても、各空気供給ホース５７，６２に負荷が作用することはなく、各空気供給ホース５７，６２の損傷を抑制することができる。
【００８３】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、第１移動体４１と第２移動体４２とを左右方向に移動する相対移動機構７１を設けている。従って、相対移動機構７１により第１移動体４１と第２移動体４２とが左右方向に相対移動することで、加工方向の変動に応じて第１移動体４１と第２移動体４２を適正に追従させることで、加工精度を向上することができる。
【００８４】
第１実施形態のウォータジェット加工装置では、相対移動機構７１として、第１移動体４１と第２移動体４２とを左右方向に平行移動する平行移動機構７２と、第１移動体４１と第２移動体４２とを左右方向に回動する回動機構７３とを設けている。従って、加工方向の変動に応じて第１移動体４１と第２移動体４２とが平行移動及び回動して追従することとなり、第１移動体４１と第２移動体４２との連結部に作用する負荷を軽減して耐久性を向上することができる。
【００８５】
［第２実施形態］
図１２は、第２実施形態のウォータジェット加工装置を表す側面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８６】
第２実施形態において、図１２に示すように、ウォータジェット加工装置１１０は、ノズル移動装置１１１の先端部にノズル装置１１２が搭載されて構成されている。ノズル移動装置１１１は、第１移動体１２１と、第２移動体１２２と、第１保持機構１２３と、第２保持機構１２４と、移動機構１２５とを備えている。第１移動体１２１は、前進方向における前方側に配置され、ノズル装置１１２と第１保持機構１２３が搭載されている。第２移動体１２２は、前進方向における後方側に配置され、第２保持機構１２４が搭載されている。第１移動体１２１及び第２移動体１２２は、下部に車輪１３１，１３２が装着され、基礎１３上を走行自在となっている。
【００８７】
第１保持機構１２３は、第１移動体１２１を位置保持するものであり、第１移動体１２１の前部に配置されている。第１移動体１２１は、前方に向けて上下一対の前部支持板１３３，１３４を介して前部支持体１３５が連結され、上下一対の前部支持板１３３，１３４の間に第１保持機構１２３を構成する３個のエアバック１３６が配置されている。また、第１移動体１２１は、各エアバック１３６に対して空気を吸排する第１空気供給ホース（第１空気供給ライン）１３７が連結されている。そのため、各エアバック１３６は、第１空気供給ホース１３７から第１移動体１２１の内部に設けられた配管（図示略）を通して空気が供給されることで膨張する。このとき、各エアバック１３６は、膨張方向が前部支持板１３３，１３４により規制されることで、前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向）だけに向けて膨張することができる。そして、第１移動体１２１は、膨張した各エアバック１３６が左右の壁面（本実施形態では、図１に示す各縦壁１４，１５の壁面）に押圧することで、その位置に留まることができる。
【００８８】
第２保持機構１２４は、第２移動体１２２を位置保持するものであり、第２移動体１２２の前部に配置されている。第２移動体１２２は、後方に向けて上下一対の後部支持板１３８，１３９を介して後部支持体１４０が連結され、上下一対の後部支持板１３８，１３９の間に第２保持機構１２４を構成する４個のエアバック１４１が配置されている。また、第２移動体１２２は、各エアバック１４１に対して空気を吸排する第２空気供給ホース（第２空気供給ライン）１４２が連結されている。そのため、各エアバック１４１は、第２空気供給ホース１４２から第２移動体１２２の内部に設けられた配管（図示略）を通して空気が供給されることで膨張する。このとき、各エアバック１４１は、膨張方向が後部支持板１３８，１３９により規制されることで、前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向）だけに向けて膨張することができる。そして、第２移動体１２２は、膨張した各エアバック１４１が左右の壁面（本実施形態では、図１に示す各縦壁１４，１５の壁面）に押圧することで、その位置に留まることができる。
【００８９】
移動機構１２５は、第１移動体１２１と第２移動体１２２とを接近離反させるものであり、駆動モータ（サーボモータ）１４３により構成されている。駆動モータ１４３は、第２移動体１２２に搭載され、前方に延出する駆動回転軸１４４にエンコーダ１４５が装着され、先端部にボールねじ軸１４６が連結されている。このボールねじ軸１４６は、軸方向の各端部が軸受１４７により回転自在に支持され、その間に移動体１４８が螺合している。移動体１４８は、ガイドレール１４９に移動自在に支持されると共に、連結部材１５０を介して第１移動体１２１側に連結されている。また、駆動モータ１４３は、電源ケーブル１５１が連結されている。そのため、例えば、第１保持機構１２３により第１移動体１２１を位置保持し、第２保持機構１２４により第２移動体１２２の位置保持を解除した状態で、駆動モータ１４３により駆動回転軸１４４を介してボールねじ軸１４６を一方向に回転すると、移動体１４８がボールねじ軸１４６に沿って前進し、第１移動体４１に対して第２移動体４２を前進させて互いに接近させることができる。また、第１保持機構１２３により第１移動体１２１の位置保持を解除し、第２保持機構１２４により第２移動体１２２を位置保持させた状態で、駆動モータ１４３により駆動回転軸１４４を介してボールねじ軸１４６を他方向に回転すると、移動体１４８がボールねじ軸１４６に沿って後退し、第２移動体１２２に対して第１移動体１２１を前進させて互いに離間させることができる。
【００９０】
また、ノズル移動装置１１１は、相対移動機構１６１として、平行移動機構１６２と回動機構１６３を備えている。相対移動機構１６１は、第１移動体１２１と第２移動体１２２とを前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向）に移動するものである。即ち、平行移動機構１６２は、第１移動体１２１と第２移動体１２２とを前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向）に平行移動するものである。回動機構１６３は、第１移動体１２１と第２移動体１２２とを前後方向に交差する方向（本実施形態では、左右方向）に回動するものである。相対移動機構１６１、平行移動機構１６２、回動機構１６３は、第１実施形態の相対移動機構７１、平行移動機構７２、回動機構７３とほぼ同様の構成であり、説明は省略する。
【００９１】
ノズル装置１１２は、２個のウォータジェットノズル１７１，１７２と、それぞれ２個の邪魔板（規制部材）１７３，１７４を備えている。ウォータジェットノズル１７１，１７２は、上下方向に所定間隔をあけて並設されている。ウォータジェットノズル１７１，１７２は、ノズル移動装置１１１の前部支持体１３５に前後方向に沿って支持されている。第１移動体１２１は、各ウォータジェットノズル１７１，１７２に対して水を供給する水供給ホース（水供給ライン）１７５が連結されている。そのため、各ウォータジェットノズル１７１，１７２は、水供給ホース１７５から第１移動体１２１の内部に設けられた配管（図示略）を通して水が供給されることで水噴射する。各邪魔板１７３，１７４は、ウォータジェットノズル１７１，１７２から噴射される水の水噴射領域を規制する。
【００９２】
また、第１移動体１２１は、下部に照明付きのカメラ１７６が設けられている。また、第２移動体１２２は、移動体１４８の位置を検出する検出器１７７，１７８，１７９が設けられている。
【００９３】
なお、第２実施形態のウォータジェット加工装置１１０による縦壁１４，１５の間の間詰材１６の掘削除去作業は、前述した第１実施形態と同様であることから、説明は省略する。
【００９４】
このように第２実施形態にあっては、第１移動体１２１と第２移動体１２２とを接近離反させる移動機構１２５として、駆動モータ（サーボモータ）１４３を適用している。従って、第１移動体１２１と第２移動体１２２との位置関係を容易に制御することが可能となる。
【００９５】
[第３実施形態]
図１３は、第３実施形態のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図、図１４は、ノズル装置の平面図、図１５は、図１３のXV−XV断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９６】
第３実施形態のウォータジェット加工装置において、図１３から図１５に示すように、ノズル装置２００は、２個のウォータジェットノズル９１，９２と、それぞれ２個の邪魔板（規制部材）２０１，２０２を備えている。ウォータジェットノズル９１，９２は、上下方向に所定間隔をあけて並設されており、前部支持体５５に前後方向に沿って支持されている。ウォータジェットノズル９１，９２は、ノズル本体１０１，１０２と、ノズルヘッド１０３，１０４と、ノズルチップ１０５，１０６とから構成されている。ノズルチップ１０５，１０６は、それぞれ４個の噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄを有している。
【００９７】
各邪魔板２０１，２０２は、ウォータジェットノズル９１，９２から噴射される水の水噴射領域を規制するものであり、軸心Ｏ１，Ｏ２に対してノズルチップ１０５，１０６の両側に対向して配置されている。邪魔板２０１，２０２は、建屋１１，１２（図１参照）の各縦壁１４，１５の壁面に対応するように、ノズルチップ１０５，１０６の両側に配置されている。邪魔板２０１，２０２は、ノズルチップ１０５，１０６における各噴射口１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄからの水噴射の噴射範囲を規制する。リング形状をなす取付板２０３，２０４は、ノズル本体１０１，１０２の周囲で前部支持体５５の前部に配置されている。邪魔板２０１，２０２は、円柱形状をなすノズルヘッド１０３，１０４の外周面に沿うような湾曲形状をなしている。この邪魔板２０１，２０２は、ノズルヘッド１０３，１０４から離間して配置され、基端部が取付板２０３，２０４の外周部に一体に設けられており、取付板２０３，２０４は、複数の固定ボルト２０５，２０６により前部支持体５５に固定されている。
【００９８】
従って、邪魔板２０１，２０２を円柱形状をなすノズルヘッド１０３，１０４の外周面に沿うような湾曲形状とすることで、邪魔板２０１，２０２によりノズルチップ１０５，１０６から噴射された水を適正に規制することができる。
【００９９】
なお、邪魔板２０１，２０２の構成は上述したものに限定されるものではない。図１６は、第３実施形態の第１変形例のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図、図１７は、ノズル装置の平面図、図１８は、図１６のXVIII−XVIII断面図である。
【０１００】
図１６から図１８に示すように、各邪魔板２１１，２１２は、ウォータジェットノズル９１，９２から噴射される水の水噴射領域を規制するものであり、軸心Ｏ１，Ｏ２に対してノズルチップ１０５，１０６の両側に対向して配置されている。邪魔板２１１，２１２は、建屋１１，１２（図１参照）の各縦壁１４，１５の壁面に対応するように、ノズルチップ１０５，１０６の両側に配置されている。邪魔板２１１，２１２は、ノズルチップ１０５，１０６における各噴射口１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄからの水噴射の噴射範囲を規制する。円筒形状をなす取付リング２１３，２１４は、ノズル本体１０１，１０２の外周部で前部支持体５５の前部に配置されている。邪魔板２１１，２１２は、円柱形状をなすノズルヘッド１０３，１０４の外周面に沿うような湾曲形状をなしている。この邪魔板２１１，２１２は、ノズルヘッド１０３，１０４から離間して配置され、基端部が取付リング２１３，２１４の端面に一体に設けられており、取付リング２１３，２１４は、複数の固定ボルト２１５，２１６によりノズル本体１０１，１０２に固定されている。
【０１０１】
従って、邪魔板２１１，２１２を前部支持体５５に固定することで、ノズル本体１０１，１０２の改造が不要となり、構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【０１０２】
図１９は、第３実施形態の第２変形例のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図、図２０は、ノズル装置の平面図、図２１は、図１９のXXI−XXI断面図である。
【０１０３】
図１９から図２１に示すように、各邪魔板２２１，２２２は、ウォータジェットノズル９１，９２から噴射される水の水噴射領域を規制するものであり、軸心Ｏ１，Ｏ２に対してノズルチップ１０５，１０６の両側に対向して配置されている。邪魔板２２１，２２２は、建屋１１，１２（図１参照）の各縦壁１４，１５の壁面に対応するように、ノズルチップ１０５，１０６の両側に配置されている。邪魔板２２１，２２２は、ノズルチップ１０５，１０６における各噴射口１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄからの水噴射の噴射範囲を規制する。リング形状をなす取付板２２３，２２４は、ノズル本体１０１，１０２の前部で外径側に突出して配置されている。邪魔板２２１，２２２は、円柱形状をなすノズルヘッド１０３，１０４の外周面に沿うような湾曲形状をなしている。この邪魔板２２１，２２２は、ノズルヘッド１０３，１０４から離間して配置され、基端部が取付板２２３，２２４の外周部に一体に設けられており、取付板２２３，２２４は、複数の固定ボルト２２５，２２６によりノズル本体１０１，１０２に固定されている。
【０１０４】
従って、邪魔板２２１，２２２をノズル本体１０１，１０２に固定することで、邪魔板２２１，２２２の構造の簡素化及び装着性を向上することができる。
【０１０５】
図２２は、第３実施形態の第３変形例のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図、図２３は、ノズル装置の平面図、図２４は、図２２のXXIV−XXIV断面図である。
【０１０６】
図２２から図２４に示すように、各邪魔板２３１，２３２は、ウォータジェットノズル９１，９２から噴射される水の水噴射領域を規制するものであり、軸心Ｏ１，Ｏ２に対してノズルチップ１０５，１０６の両側に対向して配置されている。邪魔板２３１，２３２は、建屋１１，１２（図１参照）の各縦壁１４，１５の壁面に対応するように、ノズルチップ１０５，１０６の両側に配置されている。邪魔板２３１，２３２は、ノズルチップ１０５，１０６における各噴射口１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄからの水噴射の噴射範囲を規制する。円筒形状をなす取付リング２３３，２３４は、ノズル本体１０１，１０２の外周部に嵌合して配置されている。邪魔板２３１，２３２は、円柱形状をなすノズルヘッド１０３，１０４の外周面に沿うような湾曲形状をなしている。この邪魔板２３１，２３２は、ノズルヘッド１０３，１０４の外周面に密着して配置され、基端部が取付リング２３３，２３４の先端部に一体に設けられており、取付リング２３３，２３４は、固定ボルト２３５，２３６によりノズル本体１０１，１０２に固定されている。
【０１０７】
従って、邪魔板２３１，２３２をノズル本体１０１，１０２の前部に固定することで、邪魔板２２１，２２２の構造の簡素化及び装着性を向上することができる。
【０１０８】
図２５は、第３実施形態の第４変形例のウォータジェット加工装置におけるノズルと邪魔板の関係を表すノズル装置の正面図、図２６は、ノズル装置の平面図、図２７は、図２５のXXVII−XXVII断面図である。
【０１０９】
図２５及び図２７に示すように、規制部材として、ノズル本体１０１，１０２からノズルチップ１０５，１０６側に軸心Ｏ１，Ｏ２に沿って水を噴射してウォータカーテンＷＣ１，ＷＣ２を形成する水噴射装置２４１，２４２が設けられている。水噴射装置２４１，２４２は、ウォータジェットノズル９１，９２から噴射される水の水噴射領域を規制するものであり、軸心Ｏ１，Ｏ２に対してノズルチップ１０５，１０６の両側に対向してウォータカーテンＷＣ１，ＷＣ２を形成する。水噴射装置２４１，２４２は、ノズル本体１０１，１０２の前部の外周部に沿って複数の噴射口２４３，２４４が設けられており、各噴射口１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄからの水噴射の噴射範囲を規制する。この場合、水噴射装置２４１，２４２は、各噴射口１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄから噴射するためにノズル本体１０１，１０２に供給された水を噴射してウォータカーテンＷＣ１，ＷＣ２を形成する。
【０１１０】
従って、規制部材を水噴射装置２４１，２４２の水噴射によるウォータカーテンＷＣ１，ＷＣ２とすることで、水噴射装置２４１，２４２のための複数の噴射口２４３，２４４だけを設ければよく、水供給ホースなどの共用化が可能となり、製造コストの増加を抑制することができる。
【０１１１】
なお、上述した実施形態にて、第１移動体４１，１２１にノズル装置３２，１１２を搭載したが、第２移動体４２にノズル装置３２，１１２を搭載してもよく、この場合、第１移動体４１，１２１を避けてウォータジェットノズル９１，９２を前方に延出して配置すればよい。
【０１１２】
また、上述した実施形態では、保持機構４３，４４，１２３，１２４をエアバック５６，６１，１３６，１４１としたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、流体リンダやモータなどを利用してもよい。
【０１１３】
また、上述した実施形態では、規制部材としての邪魔板９３，９４，２０１，２０２，２１１，２１２，２２１，２２２，２３１，２３２の形状を矩形状としたが、この形状に限定されるものではなく、円形、楕円形、多角形などでもよく、また、これらを組み合わせた形状であってもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１１，１２  建屋
１３  基礎
１４，１５  縦壁
１６  間詰材（緩衝材）
１７  連通配管
２１  トンネル
２２  第１縦穴
２３  第２縦穴
２４  横穴
３０，１１０  ウォータジェット加工装置
３１，１１１  ノズル移動装置
３２，１１２  ノズル装置
４１，１２１  第１移動体
４２，１２２  第２移動体
４３，１２３  第１保持機構
４４，１２４  第２保持機構
４５，１２５  移動機構
５３，５４，１３３，１３４  前部支持板
５５，１３５  前部支持体
５６，１３６  エアバック
５８，５９，１３８，１３９  後部支持板
６０，１４０  後部支持体
７１，１６１  相対移動機構
７２，１６２  平行移動機構
７３，１６３  回動機構
９１，９２  ウォータジェットノズル
９３，９４，２０１，２０２，２１１，２１２，２２１，２２２，２３１，２３２  邪魔板（規制部材）
１０１，１０２  ノズル本体
１０３，１０４  ノズルヘッド
１０５，１０６  ノズルチップ
１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ  噴射口
１４３  駆動モータ
１４６  ボールねじ軸
１４８  移動体
２４１，２４２  水噴射装置（規制部材）
ＷＣ１，ＷＣ２  ウォータカーテン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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