(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に対して第１ノズルと第２ノズルがそれぞれ偏心された位置に配置され、前記回転軸を中心に周回する第１ノズル及び第２ノズルから破砕対象に向けて噴射されるウォータージェットにより鉄筋コンクリート、又は、コンクリートを破砕する破砕用回転ノズル装置において、
前記回転軸と、前記第１ノズルと、前記第２ノズルとが、前記回転軸の軸心方向の投影面上で三角形の各頂点を占める位置関係に配置され、
前記第１ノズルは、噴射されるウォータージェットの向きが前記周回の回転方向に順ずる向きに配され、
前記第２ノズルは、噴射されるウォータージェットの向きが前記周回の回転方向に抗する向きに配され、
前記第１ノズルの噴射軸線と、前記第２ノズルの噴射軸線とが、破砕対象へ向う方向で互いに前記回転軸側へ傾斜され、
前記第１ノズルから噴射されるウォータジェットによる破砕軌跡と、第２ノズルから噴射されるウォータジェットによる破砕軌跡とが一致しない軌跡となるようにしたことを特徴とするコンクリート破砕用回転ノズル装置。
【請求項２】
前記第１ノズルの前記回転軸からの偏心距離が、前記第２ノズルの前記回転軸からの偏心距離と異なる位置関係にあることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート破砕用回転ノズル装置。
【請求項３】
前記第１ノズルと前記第２ノズルが、夫々アーム部と、該アーム部の先端から水平方向に延在する偏心軸部を介して、回転軸に取りつけられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート破砕用回転ノズル装置。
【請求項４】
前記第１ノズルと第２ノズルとの組を複数有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のコンクリート破砕用回転ノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウォータージェットによる鉄筋コンクリート、又は、コンクリートの破砕装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄筋コンクリートの劣化部を除去するために、ウォータージェットによる破砕手段は有効であり、広く用いられていることは公知の技術である。
【０００３】
鉄筋の背後にあるコンクリート等の残留物をなくすために、ウォータージェットを噴射させる一対のノズルを垂直線に対して半径方向に捩った状態で配置する手段は広く知られた技術である。
【０００４】
さらに、鉄筋の背後にあるコンクリート等の残留物をなくし、かつ、破砕溝が長方形断面を形成することが可能な破砕装置として、ウォータージェットを噴射させる一対のノズルを垂直線に対して円周方向に捩り、該捩り成分の作用で鉄筋の背後にあるコンクリート等を破砕させ、かつ、破砕溝が長方形断面を形成する技術が開示されている。（例えば、特公第２６４４１７３号）
【０００５】
一方、鉄筋コンクリート、コンクリートの破砕溝深さを制御する方法としてウォータージェットを互いに衝突させる技術が開示されている。（例えば、特開２０００−２３８０３２号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のウォータージェットを噴射させるノズルを垂直線に対して円周方向に捩る方式では、ノズルの旋回径が大きい場合は、破砕溝がほぼ長方形断面を形成するが、実用的なノズルの旋回径（φ１００〜３００ｍｍ）では、円周方向の捩り成分の影響を受けやすく、破砕溝があり溝状断面となり長方形断面を形成できない場合がある。
【０００７】
また、従来の技術では、図８に示すように、半径方向に捩り角度θだけ捩った一対のノズル４から噴射されるウォータージェットＷＪがコンクリートＣと交わる点Ｐ１及びＰ２と回転軸Ｖとの各々の距離Ａ及び距離Ｂが等しいため、即ち、一対のノズルが回転軸に対して対象の位置に配置されているため、ウォータージェットによる破砕軌跡が同一となり、コンクリート破砕面にウォータージェットの軌跡痕が強く残り、近年求められる滑らかで、かつ、良好な表面を持つ破砕溝を形成することが困難である。
【０００８】
さらに、前述の鉄筋コンクリート、コンクリートの破砕溝深さを制御する方法では、破砕溝深さを深くする必要がある場合には、各ノズルから噴射されるウォータージェットの衝突点を下げる必要があるために、各ノズルを保持しているアーム部（図２で示される２ａ，２ｂと同等の部材）の長さを長くする必要があり、装置自体が大型化してしまう。
【０００９】
本発明は、前述したような従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、コンクリートの破砕溝が長方形断面を形成することが可能なウォータージェットによるコンクリートの破砕用回転ノズル装置を提供することを主目的としている。
【００１０】
また、ウォータージェットによる軌跡痕が滑らかで、かつ、良好な表面を持つ破砕溝を形成することができるウォータージェットによるコンクリートの破砕用ノズル装置を提供することも本発明の別の目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、回転軸に対して第１ノズルと第２ノズルがそれぞれ偏心された位置に配置され、前記回転軸を中心に周回する第１ノズル及び第２ノズルから破砕対象に向けて噴射されるウォータージェットにより鉄筋コンクリート、又は、コンクリートを破砕する破砕用回転ノズル装置において、
前記回転軸と、前記第１ノズルと、前記第２ノズルとが、前記回転軸の軸心方向の投影面上で三角形の各頂点を占める位置関係に配置され、
前記第１ノズルは、噴射されるウォータージェットの向きが前記周回の回転方向に順ずる向きに配され、
前記第２ノズルは、噴射されるウォータージェットの向きが前記周回の回転方向に抗する向きに配され、
前記第１ノズルの噴射軸線と、前記第２ノズルの噴射軸線とが、破砕対象へ向う方向で互いに前記回転軸側へ傾斜され、
前記第１ノズルから噴射されるウォータジェットによる破砕軌跡と、第２ノズルから噴射されるウォータジェットによる破砕軌跡とが一致しない軌跡となるようにした構成になっている。
【００１２】
図４は、本発明における、前記第１ノズルから噴射されるウォータージェットによる破砕軌跡と、前記第１ノズルの噴射口の回転軌跡との関係を示している。前記第１ノズルの噴射軸線と前記第２ノズルの噴射軸線とが、偏心され、かつ、破砕対象へ向う方向で互いに前記回転軸側へ傾斜されているから、図４に示すように、ウォータージェットによる破砕軌跡Ｄａは、前記第１ノズルの噴射口の回転軌跡Ｄｎの必ず内側に入る。（前記第２ノズルにおいても同様の関係を示すことは明らかであるから、図４には図示していない。）
【００１３】
従って、本発明によれば、ノズルの旋回径がいかなる大きさでも、図４に示す軌跡の関係を保つことができるから、実用的なノズルの旋回径（φ１００〜３００ｍｍ）においては、破砕溝が深くなっても破砕軌跡はＤａに沿った軌跡となるため、常にウォータージェットにより形成される破砕溝の断面が長方形断面を形成することができるのである。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載のコンクリート破砕用回転ノズル装置において、前記第１ノズルの前記回転軸からの偏心距離が、前記第２ノズルの前記回転軸からの偏心距離と異なる位置関係になっている。
【００１５】
従って、本発明によれば、図３に示すように、前記第１ノズルの噴射口と前記回転軸からの偏心距離（図３の点Ｘと点Ｙの距離）と、前記第２ノズルの噴射口と前記回転軸からの偏心距離（図３の点Ｘと点Ｚの距離）とが、あらかじめ異なるように設定しておけば、前記第１ノズルから噴射されるウォータージェットによる破砕軌跡（図３のＤａ）と、前記第２ノズルから噴射されるウォータージェットによる破砕軌跡（図３のＤｂ）が異なることから、ウォータージェットによる破砕痕が強く残ることなく、滑らかで、かつ、良好な表面を持つ破砕溝を形成することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載のコンクリート破砕用回転ノズル装置において、前記第１ノズルと前記第２ノズルが、夫々アーム部と、該アーム部の先端から水平方向に延在する偏心軸部を介して、回転軸に取りつけられている。
【００１７】
従って、本発明により、前記アーム部と前記偏心部の長さの組み合わせで、あらゆるノズルの位置関係を容易に設定することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか１項に記載のコンクリート破砕用回転ノズル装置において、前記第１ノズルと第２ノズルとの組を複数有する構成になっている。
【００１９】
従って、本発明により、複数のノズルから噴射されるウォータージェットの破砕軌跡を複数描かせることが可能であるから、ウォータージェットによる軌跡痕を更に滑らかにすることができ、かつ、良好な表面を持つ破砕溝を形成することができる。
【００２０】
なお、本明細書で、「破砕」なる文言は、狭義の破砕に限定されるものではなく、切断、切削、ハツリ等の概念をも含んでいる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
各図中、同一の符号を付した部分は、同一又は相当する部分を表わしている。
【００２２】
図１は本発明を実施する装置の一例を示し、高圧水及び超高圧水を供給する流路を構成する中空の軸部１には、同じく中空のアーム部２ａ及び２ｂが角度自在で、かつ、捩り自在に連結されている。前記アーム部２ａ及び２ｂは同じく中空の偏心軸部３ａ及び３ｂに連結され、該偏心軸部３ａ及び３ｂには、ノズル４ｂが周回の回転方向に順ずる向きに、ノズル４ａが周回の回転方向に抗する向きで、かつ、夫々のノズルの噴射軸線が回転軸側へ傾斜するように取りつけられている。さらに、前記ノズル４ａの噴射軸線と前記ノズル４ｂ噴射軸線とが破砕対象へ互いに向う方向になるように、前記ノズル４ａが半径方向にθ１、前記ノズル４ｂが半径方向にθ２だけ捩られている。
【００２３】
前記軸部１は、例えばロータリージェットガンに接続され、回転軸Ｖを中心に回転するようになっており、前記ノズル４ａ及び４ｂを周回させながら、前記回転軸Ｖとほぼ直向する方向（例えば図２の表裏方向）へ移動させながらコンクリートを破砕していくのである。
【００２４】
図２は図１の正面図であり、ロックナット５ａ及び５ｂを緩め、前記アーム部２ａ及び２ｂを取り替えることにより、前記アーム部２ａ及び２ｂのアーム部の長さＬ１及びＬ２を任意に調整することができ、かつ、前記ロックナット５ａ及び５ｂを緩めることで、前記アーム部２ａ及び２ｂを、α１及びα２方向へそれぞれ捩ることができるようになっている。
【００２５】
また、前記ノズル４ａ及び４ｂのアーム部の長さＬ１及びＬ２、捩り角度θ１、θ２、α１、及びα２を任意に調整できるため、前記ノズル４ａ及び４ｂから各々噴射されるウォータージェットがコンクリートと交わる点と回転軸Ｖからの距離ｒａ及びｒｂを任意にずらすことができる。即ち、前記ノズル４ａからの噴射されるウォータージェットの破砕軌跡と、前記ノズル４ｂから噴射されるウォータージェットの破砕軌跡とが異なるように設定できる。このことにより、図４に示す破砕軌跡を維持しながら、破砕面が長方形断面を形成するようにコンクリートが破砕され、さらに、滑らかで、かつ、良好な表面を持つ破砕溝が形成されることが可能となるのである。
【００２６】
図３は図１の下面図であり、前記回転軸の一点Ｘと、前記ノズル４ａの噴射口の中心点Ｙと、前記ノズル４ｂの噴射口の中心点Ｚとが三角形の各頂点を占めるように、前記ノズル４ａと４ｂが配置されている。また、ロックナット５ａ'及び５ｂ'を緩め、前記偏心軸部３ａ及び３ｂを取り替えることにより、前記偏心軸部３ａ及び３ｂの長さＥ１及びＥ２を任意に調整することができる。Ｄａ及びＤｂは前記ノズル４ａ及び４ｂから噴射されるウォータージェットによる破砕軌跡を示しており、前記偏心軸部の長さＥ１及びＥ２が異なるように調整すると、前記破砕軌跡ＤａとＤｂとが一致しない軌跡となり、前述のような滑らかで、かつ、良好な表面を持つ破砕溝を形成するという効果を奏するのである。
【００２７】
図５はノズルが図２の位置にある時の破砕断面図である。コンクリートＣに鉄筋ＲＢがある場合においても、前記ノズル４ａ及び４ｂが半径方向に各々捩り角度θ１、θ２ほど捩られているから、その捩り成分によって、鉄筋ＲＢの背後にまでウォータージェットが入り込むことができる。よって、前記鉄筋ＲＢの背後にあるコンクリート残留物を残すことなくコンクリートを破砕することができる。
【００２８】
前記第１ノズルから噴射されるウォータージェットと、前記第２ノズルから噴射されるウォータージェットとが再接近する点を、図３と図６に示すノズルの位置関係において比較したものが図７である。図７において、ウォータージェットが再接近する点ＮＰは、ノズルの位置関係が図３にある場合を表わし、ウォータージェットが再接近する点ＮＰ１は、ノズルの位置関係が図６にある場合を表わしている。
【００２９】
図７に示すように、ノズルを図６の位置から図３の位置に変更するだけで、ウォータージェットの再接近する点をＮＰ１からＮＰへ深くすることができるので、破砕深さを制御することが容易に行えるのである。
【００３０】
さらに、ノズルの位置を変更するだけでウォータージェットの再接近点を深くすることができるから、装置の小型化が可能となる。
【００３１】
また、前記アーム部２ａ及び２ｂ、前記偏心軸部３ａ及び３ｂを前述のように取り替えることができ、かつ、前記ノズル４ａ及び４ｂの取付角度が前述のように任意に調整可能であるため、ウォータージェットが最接近する点ＮＰを任意に調整することができるだけでなく、装置の小型化が可能となる。
【００３２】
ウォータージェットの破砕効率が、ウォータージェットが再接近する点付近では低下するため、破砕深さを深くしたい場合には、前記ノズルの配置を図３に示すような位置にした方が好ましい。
【００３３】
前記アーム部２ａ及び２ｂ、前記偏心軸部３ａ及び３ｂの長さの調節方法については、前述のように取り替える方法だけでなく、伸縮自在の部材を用い、セットボルト等で任意の長さに調節しても良く、本発明を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に記載のウォータージェットによる鉄筋コンクリート、コンクリート破砕用回転ノズル装置によれば、コンクリートの破砕溝の断面が長方形断面を形成することができ、ウォータージェットによる軌跡痕が滑らかで、かつ、良好であるコンクリート破砕溝を得ることがでる。また、破砕溝の深さ制御も容易に行える。従って、コンクリートの破砕品質の向上、工期短縮にも寄与することができるという優れた効果を奏する。また、装置を小型化することが可能なため、コスト低減にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の下面図である。
【図４】ウォータージェットによる破砕軌跡とノズルの回転軌跡との関係を説明するための模式図である。
【図５】本発明による鉄筋の背後のコンクリート残留物を取り除く作用を説明するための模式図である。
【図６】本発明のノズル位置の一実施形態を示す模式図である。
【図７】ウォータージェットが再接近する点の比較を説明するための模式図である。
【図８】従来技術によるウォータージェットの軌跡が強く残る作用を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１．．．軸部
２ａ，２ｂ．．．アーム部
３ａ，３ｂ．．．偏心軸部
４ａ，４ｂ．．．ノズル
５ａ，５ａ'，５ｂ，５ｂ'．．．ロックナット
θ，θ１，θ２．．．半径方向の捩り角度
α１，α２．．．アーム部の捩り方向
Ｌ１，Ｌ２．．．アーム部の長さ
Ｄａ，Ｄｂ．．．ウォータージェットによる破砕軌跡
Ｄｎ．．．ノズルの回転軌跡
ｒａ，ｒｂ．．．ウォータージェットがコンクリートと交わる点と回転軸Ｖからの距離
Ｅ１，Ｅ２．．．偏心部の長さ
Ｃ．．．コンクリート
ＲＢ．．．鉄筋
ＷＪ．．．ウォータージェット
Ｖ．．．回転軸
ＮＰ，ＮＰ１．．．ウォータージェットが最接近する点
Ｘ．．．回転軸の一点
Ｙ，Ｚ．．．ノズルの噴射口の中心点
【図１】
0004540031.tif 000002
【図２】
0004540031.tif 000003
【図３】
0004540031.tif 000004
【図４】
0004540031.tif 000005
【図５】
0004540031.tif 000006
【図６】
0004540031.tif 000007
【図７】
0004540031.tif 000008
【図８】
0004540031.tif 000009