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公開番号2025063446
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023172645
出願日2023-10-04
発明の名称ウォータージェットノズル装置及び基礎杭の撤去装置
出願人戸田建設株式会社,太洋基礎工業株式会社
代理人個人
主分類E02D 9/00 20060101AFI20250409BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】噴射ノズルを可動可能に支持することにより、切削対象物の切削に追随し、切削効率を高める。
【解決手段】ウォータージェットを高圧で噴射するための噴射ノズル3が先端に備えられた高圧ホース2と、前記高圧ホース2に固定され、前記高圧ホース2の軸線方向に沿って複数の可変台座4が連結された可変台座連結群5とからなり、前記高圧ホース2に隣接する側部位置において、隣り合う前記可変台座4同士が、前記高圧ホース2の軸線方向と直交する方向に沿って延びる回動軸6で回動自在に連結されており、前記高圧ホース2の軸線方向に対して各可変台座4の一部区間が前記高圧ホース2に外嵌した状態で固定されることにより、前記可変台座連結群5は、前記高圧ホース2に対する固定部7と非固定部8とが交互に複数備えられる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ウォータージェットを高圧で噴射するための噴射ノズルが先端に備えられた高圧ホースと、前記高圧ホースに固定され、前記高圧ホースの軸線方向に沿って複数の可変台座が連結された可変台座連結群とからなり、
前記高圧ホースに隣接する側部位置において、隣り合う前記可変台座同士が、前記高圧ホースの軸線方向と直交する方向に沿って延びる回動軸で回動自在に連結されており、
前記高圧ホースの軸線方向に対して各可変台座の一部区間が前記高圧ホースに外嵌した状態で固定されることにより、前記可変台座連結群は、前記高圧ホースに対する固定部と非固定部とが交互に複数備えられていることを特徴とするウォータージェットノズル装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記可変台座連結群は、前記高圧ホースの軸線方向に対して、前記回動軸で連結された連結部を含む区間が前記非固定部とされ、それ以外の区間が前記固定部とされている請求項１記載のウォータージェットノズル装置。
【請求項３】
前記噴射ノズルからの噴射方向は、前記高圧ホースに対して前記回動軸が位置する側の方向である請求項１記載のウォータージェットノズル装置。
【請求項４】
前記高圧ホースに平行するとともに前記回動軸が延びる方向に隣接して、前記噴射ノズルから前記ウォータージェットとともに研磨材を噴射するための研磨材用ホースが設けられており、前記可変台座が前記高圧ホース及び研磨材用ホースに一体に固定されている請求項１記載のウォータージェットノズル装置。
【請求項５】
前記可変台座は、非加圧時の前記高圧ホースの外径と同等以下の内径を有する高圧ホース挿通孔を備えており、この高圧ホース挿通孔に前記高圧ホースを挿通することにより、前記高圧ホースに固定されている請求項１記載のウォータージェットノズル装置。
【請求項６】
地中に埋設された既存の基礎杭を撤去するため、上記請求項１～５いずれかに記載のウォータージェットノズル装置が備えられたケーシングを含んでなる基礎杭の撤去装置であって、
前記ケーシングは、先端に地盤掘削用の切削ビットを備えるとともに、先端部分に内方側に向けてウォータージェットを高圧で噴射する前記ウォータージェットノズル装置が、前記ケーシングの周方向に沿って備えられ、
基礎杭を囲むように外嵌させた状態で前記ケーシングを地中に貫入させ、前記ケーシングを所定の深さ位置で停止した状態で、前記噴射ノズルからウォータジェットを噴射しながら前記ケーシングを回転させることにより、前記噴射ノズルを基礎杭の切削に追随して内方側に可動させながら基礎杭を水平方向に切断できるようになっていることを特徴とする基礎杭の撤去装置。
【請求項７】
前記ケーシングの先端部分に、前記ケーシングの周方向に沿って、内方側に向けて開口するコ字状部が形成され、このコ字状部内に前記ウォータージェットノズル装置が収容されている請求項６記載の基礎杭の撤去装置。
【請求項８】
地中に埋設された既存の基礎杭を撤去するため、上記請求項１～５いずれかに記載のウォータージェットノズル装置が備えられたケーシングを含んでなる基礎杭の撤去装置であって、
前記ケーシングは、先端に地盤掘削用の切削ビットを備えるとともに、先端部分に内方側に向けてウォータージェットを高圧で噴射する前記ウォータージェットノズル装置が、前記ケーシングの軸方向に沿って備えられ、
基礎杭を囲むように外嵌させた状態で前記ケーシングを地中に貫入させ、前記ケーシングを基礎杭の下端位置まで貫入させた状態で、前記噴射ノズルからウォータージェットを噴射させることにより、前記ウォータージェットノズル装置を内方側に屈曲させ、この内方側に屈曲した前記ウォータージェットノズル装置によって前記基礎杭の下端を掴んで引き抜くことができるようになっていることを特徴とする基礎杭の撤去装置。
【請求項９】
前記ケーシングの先端部分に、前記ケーシングの軸方向に沿って、内方側に向けて開口するコ字状部が形成され、このコ字状部内に前記ウォータージェットノズル装置が収容されている請求項８記載の基礎杭の撤去装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧ホースの先端に備えられた噴射ノズルからウォータージェットを噴射するウォータージェットノズル装置であって、ウォータージェットの噴射によって特定の方向に噴射ノズルを可動可能としたウォータージェットノズル装置及び基礎杭の撤去装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、地中に埋設された既存の基礎杭を撤去する方法として、縁切り・引抜き工法や破砕・撤去工法などが知られている。このうち、前記破砕・撤去工法は、先端に切削ビットを有するケーシングを全周回転機で回転挿入し、ロッドの先端に取り付けられたカッタービットを基礎杭の外周面に当接させた状態で、ケーシングを回転することで基礎杭を所定長さに切断し、切断した上端部をクローラークレーンでハンマグラブをケーシング内に吊り下ろして掴んで引き上げる工法である。この工法を利用した技術としては、例えば下記特許文献１に開示されたものなどを挙げることができる。
【０００３】
ところが、この破砕・撤去工法では、以下の課題があった。地中ケーシング内での破砕・切断であるが、基礎杭に直接接触させたカッタービットによって機械破砕・切断するため、振動・騒音が地盤を介して伝播し、近隣住民等に影響を与える。また、切削時の回転反力不足により、切削に時間を要する、カッタービットが基礎杭に食い込み、杭曲がりや回転反力によりケーシングが損傷する、などの不具合を生じる。
【０００４】
このような振動・騒音等の周辺環境への影響を抑えつつ、杭の切断効率を高める技術として、水を高圧・高速で噴射し、その噴流の動圧や衝撃圧、水くさび効果によって切削対象物を加工するウォータージェット工法が知られている。例えば、下記特許文献２には、既設杭外径より大径のケーシングと、その下端部に取り付けられた掘削用カッターと、該カッターの直上に配設された既設杭中心方向に超高圧水を噴射するノズルと、前記ケーシングを既設杭の所定深度まで回転しながら、既設杭を囲繞するようにして地中に掘進させるケーシング掘進装置と、前記ケーシング外壁に添わせて配管された超高圧水送給用パイプと、同パイプに超高圧水を供給するための超高圧水発生装置を備えてなる既設杭の切断・引き抜き装置を用い、前記ケーシングを既設杭の周囲で回動させながら掘進し、所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングを回動させながら前記ノズルから超高圧水を噴射して既設杭を切り離し可能な深さ部位まで切断してから、切断された既設杭上部を切り離して引き抜く工法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１１５５１号公報
特開２００２－１３８４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ウォータージェットにおける水噴流は、図１に示されるように、流れの上流から下流にかけて広がりを持ち、切削対象物の切削では、初期区（繰り返し切削の場合は主要区のうち連続流領域）を利用することから、ノズルのスタンドオフ（ノズルと切削対象物との距離）は、ウォータージェット工法において極めて重要である。
【０００７】
しかしながら、杭の切断において、ケーシングに噴射ノズルを固定した場合、杭の切断の進行に伴い、噴射ノズルと杭切断面との離隔が大きくなるため、杭切断面に当たる水噴流が初期区から主要区へ遷移することにより、ウォータージェットの切削効率が低下する問題がある。ウォータージェットによる基礎杭撤去では、２００ＭＰａと超高圧での切削が行われているが、切削対象物から３００ｍｍ程度ノズルが離隔すると、ウォータージェットの減衰により切削できない場合がある。
【０００８】
可動ノズル構造としては、従来、伸縮シリンダーによる方法もあるが、製作精度が必要でコストも高く、可動範囲はカムを介した直線的或いは円弧となり、幅員（ケーシングの厚み）も多く必要となる。
【０００９】
そこで本発明の主たる課題は、噴射ノズルを可動可能に支持することにより、切削対象物の切削に追随し、切削効率を高めることができるウォータージェットノズル装置及び基礎杭の撤去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、ウォータージェットを高圧で噴射するための噴射ノズルが先端に備えられた高圧ホースと、前記高圧ホースに固定され、前記高圧ホースの軸線方向に沿って複数の可変台座が連結された可変台座連結群とからなり、
前記高圧ホースに隣接する側部位置において、隣り合う前記可変台座同士が、前記高圧ホースの軸線方向と直交する方向に沿って延びる回動軸で回動自在に連結されており、
前記高圧ホースの軸線方向に対して各可変台座の一部区間が前記高圧ホースに外嵌した状態で固定されることにより、前記可変台座連結群は、前記高圧ホースに対する固定部と非固定部とが交互に複数備えられていることを特徴とするウォータージェットノズル装置が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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