(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁部に穿設された穴に高圧流体を注入するための高圧流体注入装置に使用する注入剤吐出部材において、
高圧流体を注入する機器の注入用カップリングと密接に接続し得るような外形を有するニップル頭部と、外周面にスパナなどの回転手段と係合する回転手段係合部を有すると共にハンマ等の殴打手段により叩き折ることが可能な切り欠き部が形成され、そして、内部に穿設された長手方向に貫通する中心孔の内周面に所定の長さにわたって雌ネジ部が螺刻されているニップル本体とが一体に形成されている高圧流体注入ニップル；
前記ニップル本体の中心孔に設けられた雌ネジ部に螺合するような雄ネジ部が外周面に螺刻されると共に内部を長手方向に貫通する貫通孔が穿設されたパイプ部と、該パイプ部の端部に配設され注入剤の逆流を防止するための逆止弁が内部に設けられた注入剤を吐出する吐出部とを有する注入剤吐出部材であって、前記吐出部と前記パイプ部はそれぞれ別部材として形成され、前記注入剤吐出部は該パイプ部の一端部側に該吐出部を連結することにより構成される注入剤吐出部材；そして、
前記注入剤吐出部材の前記パイプ部に装着され弾性体で形成された円筒状のパッキン部材；を有して構成され、
前記パイプ部を前記ニップル本体の中心孔に螺合することにより、前記パッキン部材を放射方向に膨張させ、それにより壁部に穿設された穴に密着固定されることを特徴とする高圧流体注入装置に使用する注入剤吐出部材。
【請求項２】
請求項１に記載の注入剤吐出部材を備えた高圧流体注入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、壁部に穿設された穴に高圧流体を注入するための高圧流体注入装置及び高圧流体注入装置に使用する注入剤吐出部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート建造物や構造物には耐火、耐久性が要求されるが、時間の経過における外環境の変化、例えば、寒暖の差や風雨等の種々の原因により次第に劣化しひび割れが発生することがある。発生したひび割れは補修のみで対処できるときには、ひび割れの中に合成樹脂やセメントペースト等を注入する作業が行なわれる。このような作業に使用される合成樹脂としては、例えば、低粘性エポキシ、ポリウレタン、アクリルアマイド等があり、またセメントペーストとしては、例えば、無機質系ポリマーセメントペースト、有機質系ポリマーセメント等がある。
【０００３】
ひび割れの中にこのような合成樹脂やセメントペーストを注入する作業に使用する従来の高圧流体注入プラグ２０は、図６に示すように概略的に、ニップル部材２２と、雄ねじ部材２４、円筒状のゴム製パッキン部材２６と、抜け防止機構付きワッシャ２８とから構成されている。
【０００４】
ニップル部材２２は高圧流体を注入する機器の注入用カップリングと液密に接続し得るような外形を有するニップル頭部２２ａとレンチ、スパナ等の回転手段と係合する六角ナット部２２ｂを有するニップル本体２２ｃとが一体的に形成されたものである。その中心部には長手方向に貫通する中心孔２２ｄが形成されており、中心孔２２ｄのニップル本体側の端（図の左側端）から所定の長さにわたって雌ねじ２２ｅが形成されている。
【０００５】
雄ねじ部材２４は、大直径の基部２４ａと外周面にニップル部材２２の雌ねじ２２ｅと螺合する雄ねじ２４ｂが切られているステム部２４ｃとが一体的に形成されたものである。その中心部には、ニップル部材２２の中心孔２２ｄと連通する長手方向に貫通する中心孔２４ｄが形成されている。中心孔２４ｄの基部２４ａ側の所定位置には、円環状の座２４ｅが設けられており、この円環状の座２４ｅにボール２４ｆを押し付けて流体の逆流を防止するコイルスプリング２４ｇが装着されている。
【０００６】
ゴム製パッキン部材２６及びワッシャ２８は、雄ねじ部材２４のステム部２４ｃの周囲に装着されている。ワッシャ２８には、図示されていないが、ゴム製パッキン部材２６を圧縮する方向（図の左側）には移動させるがワッシャ２８が抜け出る方向には移動させない抜け防止爪が複数設けられている。抜け防止用爪が四周からステム部２４ｃの雄ねじ２４ｂに係合することにより、上記作用を行なわせている。
【０００７】
従来の高圧流体注入プラグ２０を用いて、例えば、マンションの壁に発生したひび割れを補修する方法について説明する（図６参照）。
【０００８】
初めにマンションの壁３４に高圧流体注入プラグ２０の外径よりも僅かに大きな直系を有する穴３６を穿つ。この穴３６は壁３４に発生したひび割れ３４ａに連続していることが必要である。この穴３６に、高圧流体注入プラグ２０を六角ナット部２２ｂが壁３４の外部に露出するようにして挿入する。次に、スパナや六角レンチ等の回転手段を使って、六角ナット部２２ｂを回転させる。これにより、ニップル部材２２の雌ねじ２２ｅは雄ねじ部材２４の雄ねじ２４ｂと深く螺合するように進入する。ニップル部材２２の端面と雄ねじ部材２４の基部２４ａとの間隔は小さくなるから、ゴム製パッキン部材２６は、長手方向に押し縮められると共に円周方向に膨張して壁３４の穴３６に密着固定される。しかる後、流体を注入する際に使用する機器の注入用カップリングを高圧流体注入プラグ２０のニップル頭部２２ａに装着し、合成樹脂やセメントペースト等を注入する。
【０００９】
注入が終わった後、スパナ等の回転手段によりニップル部材２２の六角ナット部２２ｂを逆方向に回転することにより、ニップル部材２２を高圧流体注入プラグ２０から取り外し、穴３６に目地材３８を充填して作業を完了する。
【００１０】
このような従来の高圧流体注入プラグ２０を表面ひび割れ幅が０．２５ｍｍのひび割れに使用して合成樹脂等が浸透する長さを測定したら実測値は注入圧力が３ｋｇ／ｃｍ ２である場合に２５ｃｍ〜３０ｃｍの浸透長さであった。そこで、ひび割れ３４ａの長さが３０ｃｍを越えることが予想される場合には、注入圧力を上げて合成樹脂やセメントペースト等を注入していた。
【００１１】
また、表面から直接入ったひび割れに交差する外表面に繋がっていないひび割れには、合成樹脂やセメントペースト等は浸透しにくいことが確認されている。
従って、そのような枝線である外表面に繋がっていないひび割れにも、合成樹脂やセメントペースト等を注入する場合には、３０ｋｇ／ｃｍ ２を越える圧力で注入していた。
【００１２】
しかし、高い圧力で合成樹脂やセメントペースト等を注入しようとすると、圧力に負けてワッシャ２８の抜け防止用爪が雄ねじ部材２４の雄ねじ２４ｂから外れる事故が発生していた。これにより、ゴム製パッキン部材２６及びワッシャ２８と共に注入剤が漏れ出し、極端な場合には噴霧状に吹き出してきた。かかる注入剤は、目の中に入ると眼球中の水分と反応して眼球に損傷を与えることもあり作業員の安全性確保の面から問題があった。
【００１３】
かと言って、合成樹脂やセメントペーストが完全に硬化した後に、ニップル部材２２を高圧流体注入プラグ２０から取り外す方法は、足場を組んで作業を行なわなければならないような現場では作業効率の点から採用できなかった。また、ニップル部材２２を所定回数回転させる手間もその個数が多数の場合には馬鹿にならず、さらに、注入剤が高圧流体注入プラグ２０の中心孔２２ｄ内面に付着してニップル部材２２を高圧流体注入プラグ２０から取り外すことができない場合があった。
【００１４】
そこで、出願人は、概略、図５に示すような高圧で注入剤を注入しても高圧流体注入プラグが穴から外れたりすることなく安全且つ短時間で穴から突出した部分を除去して目地材を充填できる叩き折り可能な高圧流体注入プラグを発明し特許出願した（特願平９−２２５５５０）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の問題点であった合成樹脂やセメントペースト等の注入剤の漏れ出しや噴霧状の吹き出し等は解決することができたが、雄ねじ部材４４が内部に逆止弁が形成されている大直径の逆止弁部４４ｃと外周面に雄ねじ４４ｂが切られているステム部４４ａとを一体として形成したボルト様の形状のものであったため、逆止弁を配設する加工や、雄ねじ部材４４の長手方向に貫通する中心孔４４ｄを穿設するための長穴加工は大変手間とコストがかかるという問題があった。
また、雄ねじ部材４４がニップル部材４２内部に進入し、パッキン部材４６が円周方向に膨張したときに希に雄ねじ４４ｂ部分が破断することがあった。
【００１６】
そこで、本発明は、ねじ部分の強度をさらに強いものとすると共に、特殊な製造機械等を使用しなくても汎用の機械で大量にしかも安価に製造できる高圧流体注入装置及び高圧流体注入装置に使用する注入剤吐出部材を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、壁部に穿設された穴に高圧流体を注入するための高圧流体注入装置に使用する注入剤吐出部材において、高圧流体を注入する機器の注入用カップリングと密接に接続し得るような外形を有するニップル頭部と、外周面にスパナなどの回転手段と係合する回転手段係合部を有すると共にハンマ等の殴打手段により叩き折ることが可能な切り欠き部が形成され、そして、内部に穿設された長手方向に貫通する中心孔の内周面に所定の長さにわたって雌ネジ部が螺刻されているニップル本体とが一体に形成されている高圧流体注入ニップル；ニップル本体の中心孔に設けられた雌ネジ部に螺合するような雄ネジ部が外周面に螺刻されると共に内部を長手方向に貫通する貫通孔が穿設されたパイプ部と、パイプ部の端部に配設され注入剤の逆流を防止するための逆止弁が内部に設けられた注入剤を吐出する吐出部とを有する注入剤吐出部材であって、吐出部とパイプ部はそれぞれ別部材として形成され、注入剤吐出部はパイプ部の一端部側に吐出部を連結することにより構成される注入剤吐出部材；そして、注入剤吐出部材のパイプ部に装着され弾性体で形成された円筒状のパッキン部材；を有して構成され、パイプ部をニップル本体の中心孔に螺合することにより、パッキン部材を放射方向に膨張させ、それにより壁部に穿設された穴に密着固定されることを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の注入剤吐出部材を備えた高圧流体注入装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る高圧流体注入装置及び高圧流体注入装置に使用する注入剤吐出部材について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る高圧流体注入装置の一実施例の分解斜視図、図２（ａ）は図１に示した実施例の分解断面図、図２（ｂ）はその側面図である。
【００２１】
まず、本発明に係る高圧流体注入装置１０は、概略として、高圧流体注入ニップル１２と、注入剤吐出部材１４と、円筒状のパッキン部材１６とを含んで構成される。
【００２２】
高圧流体注入ニップル１２は、ニップル頭部１２ａ及びスパナなどの回転手段と係合する回転手段係合部を有するニップル本体１２ｂとが一体的に形成されている。一体的に形成されているから、ニップル頭部１２ａとニップル本体１２ｂとの間には、注入流体が漏れ出るスペースや空間は存在しない。
この高圧流体注入ニップル１２は、従来のグリース注入用ニップルと同じように鋼製又は黄銅製とすることができ、その製造技術を用いて簡単に製造することができる。ニップル頭部１２ａの外形は、高圧流体を注入する機器、例えば、高圧ポンプの注入用カップリング又はチャック式ノズルと液密に接続し得るようになっている。例えば図１に示した実施例におけるニップル頭部１２ａの外形は、従来周知の形状をなしているが、これに限られるものではなく、例えば円筒型等であってもよい。
【００２３】
図示された好ましい実施形態では、ニップル本体１２ｂ全体が断面六角形の長ナットから構成されている。ニップル本体１２ｂのどの部位にスパナ等の回転手段を係合させても、高圧流体注入ニップル１２を回転させることができ、作業が容易となる。もちろん、全体が断面六角形状をしていなくとも六角ナット部をニップル頭部１２ａに隣接する部位にのみ形成したものであってもよい。なお、ニップル本体１２ｂの外形は、回転手段として何を選択するかによって変わるものである。例えば、角形スパナに対してはニップル本体１２ｂの外形は四角形から構成され、一対の突起を有する回転治具に対してはそれと嵌合する形状の一対の穴を有する外形のものとなる。
【００２４】
ニップル本体１２ｂの外周面には、ハンマ等の殴打手段によりニップル本体１２ｂを叩き折ることが可能な切欠部１２ｃが形成されている。切欠部１２ｃは、高圧流体注入ニップル１２のニップル本体１２ｂの外周面を一周しており、その断面形状は、ハンマ等の殴打手段Ｈにより切欠部１２ｃの位置でニップル本体１２ｂを叩き折り可能な形状、例えばＵ字、Ｖ字又は台形状とされる。切欠部１２ｃがニップル本体１２ｂの外周面を一周していることにより、どの方向から高圧流体注入ニップル１２を殴打しても切欠部１２ｃによりニップル頭部１２ａ側の高圧流体注入ニップル１２部分を叩き折ることができる。
【００２５】
図４に最も欲示されているように、高圧流体注入ニップル１２の中心孔１２ｄに切られた雌ねじ１２ｅの最奥部の位置は、切欠部１２ｃが形成された位置よりもニップル本体１２ｂ端面側となるように設定されている。ニップル本体１２ｂの中心孔１２ｄの雌ねじ１２ｅには、注入剤吐出部材１４の雄ねじ１４ｂが切られたパイプ部材１４ａが螺合するが、その入り込む深さは切欠部１２ｃの形成された位置よりも手前である。これにより、殴打手段Ｈにより高圧流体注入ニップル１２を殴打した際、切欠部１２ｃよりニップル頭部１２ａ側の高圧流体注入ニップル１２は注入剤吐出部材１４のパイプ部材１４ａが入り込んでいないため、簡単且つ確実に分離して外すことができる。
【００２６】
高圧流体注入ニップル１２の全長は、特に制限はないが、コンクリート壁に穿つドリル穴を考慮すると、２．５ｃｍから２０ｃｍ程度が好ましい。
【００２７】
本発明に係る高圧流体注入装置に使用する注入剤吐出部材１４は、パイプ部材１４ａと、吐出部１４ｅの２つの部材で構成されている。パイプ部材１４ａには内部に長手方向に貫通する貫通孔１４ｃが穿設されている。また、パイプ部材１４ａの外周面には高圧流体注入ニップル１２のニップル本体１２ｂの中心孔１２ｄに設けられた雌ねじ１２ｅに螺合するような雄ネジ１４ｂが螺刻されている。そして、パイプ部材１４ａは吐出部１４ｅの一端部側に連結されて固定される。注入剤吐出部材１４は、図５に示したステム部４４ａと逆止弁部４４ｃが一体として１つの部材で構成された雄ねじ部材４４に相当するものである。
【００２８】
吐出部１４ｅにはパイプ部材１４ａを受け入れる凹部１４ｆが設けられ、吐出口１４ｋと凹部１４ｆが連通されている。凹部１４ｆの内壁にはパイプ部材１４ａの外周面に設けられた雄ネジ１４ｂと螺合するような雌ネジ１４ｐが切られている。従って、パイプ部材１４ａを吐出部１４ｅの凹部１４ｆにねじ込むことによって両部材が連結されるようになっている。もちろん、パイプ部材１４ａと吐出部１４ｅの連結方法はこれに限るものではなく、例えば凹部１４ｆと連結される側のパイプ部材１４ａの端部近傍と凹部１４ｆにそれぞれ係合部を設けておき、パイプ部材１４ａを凹部１４ｆに嵌合したときに両部材材が固定されるような方法によってもよい。
【００２９】
吐出部１４ｅの内部には、注入剤の逆流を防止するための逆止弁１４ｇが設けられており、逆止弁１４ｇは、ボール１４ｈと圧縮スプリング１４ｊから構成されている。ボール１４ｈは吐出部１４ｅの内側に収納され、ボール１４ｈが凹部１４ｆ側に抜け落ちないように吐出部１４ｅ内面の一部が内側に突出した形状とされている。そして、吐出部１４ｅは吐出口１４ｋ側の先端部が内側に曲げられた形状とされ、この部分で圧縮スプリング１４ｊの一端部を係止し、ボール１４ｈを所定の力で押圧している。なお、逆止弁はもちろんこれに限るものではなくリーフ弁とボールで構成することもでき、他の方法によって構成してもよい。
【００３０】
パッキン部材１６は注入剤吐出部材１４のパイプ部材１４ａが挿入されるために中心部に孔を有する円筒状の形状をなしており、例えば、天然ゴム、合成ゴム、合成樹脂等で形成されている。そして、パッキン部材１６の両端部側にはワッシャ１９ａ及び内歯付座金１９ｂが挿入される。
上述した各部材をそれぞれ組立ることにより高圧流体注入装置１０が形成される。
【００３１】
次に、本発明に係る高圧流体注入装置の使用方法について、図４を用いて説明する。
補修対象物、例えば、建物の壁３４に高圧流体注入装置１０の外径よりも僅かに大きな直径を有する穴３６を穿つ。この穴３６は、壁３４に発生しひび割れ３４ａに連続していることが必要である。この穴３６に、高圧流体注入装置１０を挿入して（図４（ａ）参照）、高圧流体注入ニップル１２をスパナ等の回転手段により矢印Ｘの方向に回転する。注入剤吐出部材１４のパイプ部材１４ａに装着されたパッキン部材１６は吐出部１４ｅとニップル本体１２ｂの端面との間で長手方向に押し縮められると共に放射方向に膨張して穴３６に緊密固定される。しかる後、流体を注入する際に使用する機器の注入用カップリング（図されていない）をニップル頭部１２ａに装着し、合成樹脂やセメントペースト等の注入剤を注入する（図４（ｂ））。
【００３２】
注入剤の注入後、直ちにハンマ等の殴打手段Ｈにより高圧流体注入ニップル１２の穴３６から突出している部分を殴打する（図４（ｃ）参照）。これにより、切欠部１２ｃよりニップル頭部１２ａ側が高圧流体注入装置１０から分離して外れる。一方、ニップル本体１２ｂの切欠部１２ｃより雌ねじ１２ｅ側は、注入剤吐出部材１４のパイプ部材１４ａに切られた雄ネジ１４ｂと螺合したまま高圧流体注入装置１０に残される。従って、円筒状のパッキン部材１６は、長手方向に押し縮められたままとなるため、穴３６に緊密固定され続ける（図４（ｄ）参照）。従って、高い圧力、例えば、３０ｋｇ／ｃｍ ２を越える圧力で合成樹脂やセメントペーストを注入する場合にも、高圧流体注入装置１０が穴３６から外れたり緩んだりすることがなく、注入剤が噴霧状に吹き出す事故も無くすことができる。そこで、かなりの高圧で注入剤を注入でき、図４に示したような枝線である外表面に繋がっていないひび割れにも合成樹脂やセメントペーストを注入することができる。
【００３３】
高圧流体注入ニップル１２の穴３６から突出している部分を除去した後、続けて、穴３６に目地材３８を充填して作業を完了する。足場を組んで行なうように現場においては、直ちに、足場を他の位置に移動することができ、作業効率が向上する。
本発明の高圧流体注入装置１０は、コンクリート壁のひび割れの補修を例として説明したが、それ以外にも利用できることはいうまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る高圧流体注入装置は使用される注入剤吐出部材をパイプ部材と吐出部の２つの部材から構成することとしたので、大量にしかも安価で供給することが可能となった。すなわち、雄ねじ部材が内部に逆止弁が形成されている大直径の逆止弁部と外周面に雄ねじが切られているステム部とを一体として形成したボルト様の形状であると、雄ねじ部材に施す長穴加工に特殊な専用機が必要となると共にコストも高くなり問題であったが、本発明によれば、すでに量産され汎用品であるパイプの外周面にねじを切るだけで使用できるので特殊な専用機を使用せずとも汎用の機械で大量にしかも安価に高圧流体注入装置に使用する注入剤吐出部材を製造することが可能となるという効果がある。
【００３５】
また、パイプ部材は汎用品なので多様の材料の中から選ぶことができることから選択の幅が広がり、機械強度の大きい材料で製造されたパイプを使ってパイプ部材を製造することができるようになった。従って、従来のようにねじ部材がボルト形状である場合に生じた使用時のねじの破断を回避することができるという効果がある。
【００３６】
さらに、吐出部を別部材とすることとしたので、逆止弁を設けることが容易となった。すなわち、雄ねじ部材に大直径の逆止弁部とステム部とを一体として形成したボルト様の形状であると、逆止弁を配設する加工に手間とコストがかかり、大量生産が困難でコストも高くなるが、本発明によれば、特殊な製造機械等を使用せずとも汎用の機械で大量にしかも安価に吐出部の製造が出来るため上述したパイプ部材を別部材とした場合の効果とあいまって、低コストで大量生産可能な高圧流体注入装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高圧流体注入装置の一実施例の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は図１に示した実施例の分解断面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】本発明に係る注入剤吐出部材の一実施例の縦断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図１の高圧流体注入装置の使用方法における各ステップの縦断面図である。
【図５】従来の高圧流体注入装置の縦断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は従来の高圧流体注入プラグの使用方法における各ステップの縦断面図である。
【符号の説明】
１０  高圧流体注入装置
１２    高圧流体注入ニップル
１２ａ  ニップル頭部、    １２ｂ  ニップル本体、    １２ｃ  切欠部、
１２ｄ  中心孔、          １２ｅ  雌ねじ、
１４  注入剤吐出部材
１４ａ  パイプ部材、      １４ｂ  雄ネジ、          １４ｃ  貫通孔、
１４ｅ  吐出部、          １４ｆ  凹部、            １４ｇ  逆止弁、
１４ｈ  ボール、          １４ｊ  圧縮スプリング、  １４ｋ  吐出口、
１６    パッキン部材
１９ａ  ワッシャ
１９ｂ  内歯付座金
３４    壁
３４ａ    ひび割れ
３６  穴
【図１】
0004014747.tif 000002
【図２】
0004014747.tif 000003
【図３】
0004014747.tif 000004
【図４】
0004014747.tif 000005
【図５】
0004014747.tif 000006
【図６】
0004014747.tif 000007