JPS614670A - 超高速研磨粉流体ジエツトによる切削方法 - Google Patents

超高速研磨粉流体ジエツトによる切削方法

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JPS614670A
JPS614670A JP12694584A JP12694584A JPS614670A JP S614670 A JPS614670 A JP S614670A JP 12694584 A JP12694584 A JP 12694584A JP 12694584 A JP12694584 A JP 12694584A JP S614670 A JPS614670 A JP S614670A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/04Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
    • B24C1/045Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass for cutting

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

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】 [発明の分野〕 この発明は、岩盤や鉄筋コンクリートなどを切断する超
高速研磨粉流体ジェットによる切削方法に関するもので
ある。
ここで、超高速研磨粉流体ジェットとは、石英粉末や銅
スラグ粉末のような研磨微粉末と、気体や液体との混合
流体からなる超高速ジェット流をいう。
[従来技術とその問題点] 近年、岩盤や鉄筋コンクリートなどを切断するにあたり
、騒音公害の防止を目的として、超高速研磨粉流体ジェ
ットによる切削方法を開発することが強く要望されてい
る。
一般に、研磨微粉末と気体や液体との混合流体ンエット
を噴射して被加工材の研磨、切削および切断を行なおう
とする試みはすでに知られている。
第6A図は被加工材の研磨に従来から使用されているノ
ズルの一例を示している。同図において、41は氷ジェ
ットノズルで、この水ジェットノズル41は高圧ポンプ
のような高圧水発生装置42からの高圧水aを被加工材
43に噴射するものであり、このどき、上記ノズル41
の外周に形成された同軸の研磨粉供給ノズル44に、エ
ア供給装置45および研磨粉供給装置46からエアbと
ともに研磨粉Cを供給して、高圧水aでもってそのエジ
ェクタ作用によりノズル先端47から研磨粉を引き込ん
で被加工材43に噴射する。
ところが、このようなジェットdでは、第6B図の断面
で示すように、水ジェツトaと研磨粉Cとの混合が十分
に行なわれないで、水ジェツトaの外周に研磨粉Cが分
散している状態であるから、速度エネルギの最も高い中
心部の水ジェツトaでもって研磨粉Cを被加工材43に
衝突させることかできず、被加工材43の表面における
錆落し程度の働きしかこのジェン)dは達成できない、
−Eた、水ジェツトが超高速に向かうにしだがつて研磨
粉Cによるノズル先端部47の摩耗が著しるしく、した
がって、岩盤や鉄筋コンクリートなどの被切断物43を
切断することはとうてい不可能である。
第7A図は被加工材を切断するために従来から知られて
いるノズルの他の例を示している。同図において、51
は水ジエツトノズルで、この水ジエツトノズル51は高
圧ポンプのような高圧水発生装置52からの高圧水aを
噴射するものである。53は上記ノズル51の外周に形
成された同軸の研磨粉供給ノズルで、この研磨粉供給ノ
ズル53は研磨粉供給装置54からの研磨粉Cをチャン
バ55に供給して、高圧水aでもってそのエジェクタ作
用によりノズル先端56から研磨粉Cを引き込んで水ジ
ェツトaと研磨粉Cとの混合を十分に行なったのち、水
ジェツトaと研磨粉Cとの混合流体dを混合流体ノズル
57から被加工材58に噴射する。
ところが、このようなジェットdば、第7B図の断面で
示すように、水ジェツトaと研磨粉Cとの混合か十分に
行なわれているため、速度エネルギの最も高い中心部の
水ジェツトaでもって研磨粉Cを被加工材58に衝突さ
せることができ、被加工材58を切断することが可能で
あると考えられるけれとも、実際には、超高速ジェット
d内の研磨粉Cによるノズル56の内壁の摩耗が著しる
しく、しかも、丞ジェットaはミキシングチャンバ55
内で膨張してエネルギ損失を生じ、それだけ超高速研磨
粉流体ジェットdのエネルギ損失がきわめて大きいため
、やはり岩盤や鉄筋コンクリートなどの被切断物48を
切断することはとうてい不可能である。
[発明の目的] この発明は上記欠点を解消するためになされたもので、
岩盤や鉄筋コンクリートなとを切断することができ、騒
音公害の防止に貢献することができる超高速研磨粉流体
ジェットによる切削方法を提供することを目的とする。
[発明の構成と効果] この発明による超高速研磨粉流体ジェットによる切削方
法は、岩盤や鉄筋コンクリートなどの被切断物に複数の
ボアホールを所定間隔を存して穿設するとともに、超高
速研磨粉流体ジェットの噴射装置を上記ボアホールの軸
線に沿って移動させながら超高速研磨粉流体ジェットを
上記ボアホールの壁面に指し向けて、各ボアホール間の
被切断物を切断するものである。
上記超高速研磨粉流体ジェットの噴射装置は、超高速流
体ジェットを噴射するジェットノズルと、このノズルを
取り囲んで配置された紡垂形外筒と、この外筒の内壁に
沿いかつこの外筒の軸線まわりに旋回する低速の旋回流
体を発生させる旋回流体発生手段と、上記外筒内に研磨
粉を供給する研磨粉供給手段と、上記外筒における旋回
流体と研磨粉との混合流体を上記ジェットノズルの前方
に導びく混合流体ノズルとを具備し、上記ジェットノズ
ルの前方における混合流体の中央部に超高速流体ジェッ
トを噴射して超高速研磨粉流体ジェットを発生させるよ
うに構成されている。
このように構成したことにより、超高速流体ジエツトと
研磨粉との混合が十分に行なわれるため、速度エネルギ
の最も高い中心部の超高速流体ンエットでもって研磨粉
をボアホールの壁面に指し向ければ、たとえその被切断
物の断面積が広がりのあるものでも、各ボアホール間の
被切断物を有効に切断することかできるとともに、超高
速ジェット内の研磨粉によるノズル内壁の摩耗を生じさ
せたり、超高速ジェットのエネルギ損失を発生させるお
それがない。
さらに、厚い岩盤や鉄筋コンクリート構造物の解体を騒
音、粉塵公害もなく行なうことができ、しかも原子炉の
解体にあたっては、放射能をもつ粉塵の飛散を防き、安
全に地層の処分が可能である。
[実施例の説明] 以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。第1図はこの発明の実施例による超高速研磨粉流体ジ
ェットによる切削方法の一例を示す概略的な断面図であ
る。
図において、lは直径約1〜1.8mmの超高速流体ジ
ェットa噴射するジェットノズル、2はこのノズル1を
取り囲んで配置された紡垂形外筒、3はノズルパイプで
、ノズルパイプ3には配管11を介して高圧流体ポンプ
のような高圧流体発生装置8から約800〜1000K
g/cm2の高圧波体が供給される。4はこの外筒2の
先端部に形成されたタンカロイ、セラミックスなどの超
硬合金からなる混合流体ノズルで、この混合流体ノズル
4は上記外筒2の内壁2aにおける後述する旋回流体e
と研磨粉C(第4図参照)との混合流体を上記ジェット
ノズルlの前方に導゛ひくためのものである。5は外筒
2の基端部の開口を閉塞する閉基板で、この閉塞板5に
はノズルパイプ3が固定され、閉塞板5の固定位置を軸
線方向へ移動させることによって、ジェットノズル1の
設定位置を調整できるようになされている。
6は外筒2の内壁2aに沿いかっこの外筒2の軸線まわ
りに旋回する低速の旋回流体eを発生させる流体供給口
で、この供給口6は第4図に示すように、外筒2の基端
部において外筒2の内壁2aに沿いかつ内周面の接線方
間へ指し向けられている。このため、この供給口6に低
速の流体発生装置9から、たとえば5〜l OKg/ 
cm2程度の圧力をもった低速流体すを供給すると、こ
の低速流体すは外筒2の内i2aに沿いかっこの外筒2
の軸線まわりに旋回する低速の旋回流体eとなる。
7は外筒2の基端部に形成された研磨粉供給口で、この
研磨粉供給ロアは研磨粉供給口M1oがらの研磨粉Cを
外筒2内に供給し、外筒2内において研磨粉Cの混合さ
れた旋回流体eを発生させることかできる。
この旋回流体eは第5A図に示すように、外筒2の内壁
2aに沿って同局方向へ低速度で旋回するから、外筒2
を摩耗させることかないばかりでなく、均質な分布で旋
回しなからノズル4に向って搬送され、超高速流体ジェ
ットaでもってそのエンエクタ作用により引き込まれる
。この引き込みに際し1.混合旋回流体eは外筒2の内
壁2aから敲れる点m−(第5B図参照)においてその
流速が最大になるけれども、その流速は400 m /
 SeCの超高速流体ジェットaの流速に比較してきわ
めて小さく、しかも、研磨粉Cの単位面積当りにおける
粒度分布が少ないから、外筒2の内壁2aの摩耗を極力
抑制することができる。
混合旋回流体e内の研磨粉Cを超高速流体ジェットaに
より引き込んで発生した超高速研磨粉流体ジェットdは
ノズル4内を通過するけれども、この混合流体ノズル4
の内口径D2は第1図に示すようにジェットノズル1の
内口径D1よりも大径に形成されているから、超高速研
磨粉流体ジェットdは第5C図および第5D図に示すよ
うに、混合流体ノズル4の内壁4aに接触することがな
い。すなわち、第5C図に示すように混合流体ノズル4
の中央部を超高速研磨粉流体ジェン)dが通過するとと
もに、その外周に研磨粉Cの全混合領域が形成され、さ
らにその外周に流体すの領域か形成されるから、超高速
研磨粉流体ジェットdは混合流体ノズル4の内壁4aに
接触することかなく、したがって、超高速研磨粉流体ジ
ェットd内の研磨粉Cによって混合流体ノズル4の内壁
4aが摩耗するおそれがない。しかも、超高速研磨粉流
体ジェットdは混合流体ノズル4の内壁4aに接触する
ことがないから、超高速研磨粉流体ジェットdのエネル
キ損失を防止することができる。このように、超高速研
磨粉流体ジェン)dは第5D図の断面で示すように、超
高速流体ジェットaと研磨粉Cとの混合か十分に行なわ
れているため、速度エネルギの最も高い中心部の超高速
流体ジェン)aでもって研磨粉Cを第1図に示す被切断
物12に衝突させることができる。
いま、第3図に示す鉄筋コンクリート12の解体にあた
って、まず、鉄筋コンクリート12の壁面に垂直方向へ
、直径約160mmの複数のホア不−ル上4をその中心
軸の間隔800〜900mmでもって基盤目状に穿設す
るとともに、上述した超高速研磨粉流体ジェットの噴射
装置Mを上記ボアホール14の軸線に沿って、第2図に
示すガイド゛部材13を介して移動させながら超高速研
磨粉Xt体クジエツトを上記ボアホール14のfi面1
4aに指し向ければ、第3図に示す各ボアホール14で
囲まれた斜線領域Nの鉄筋コンクリ−)12を切断する
ことができる。
さらに、厚い鉄筋コンクリート構造物の解体を騒音、粉
塵公害もなく行なうことができ、しかも原子炉の解体に
あたっては、放射能をもつ粉塵の飛散を防ぎ、安全に地
層の処分が可能である。
なお、上記実施例において、超高速流体ジェットaは従
来例と同様に水ジェツトないしは油ジェツトのような液
体ジェットであっても、あるいはエアジェツトのような
気体ジェットであってもよいが、被切断材12が発火性
もしくは爆発性の材料である場合には、ヘリウムガスや
ちつ素ガスのような不活性ガスジェン)aを使用するこ
とが推奨される。
また、旋回流体eはエアのような気体であっても、水の
ような液体であってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による超高速研磨粉流体ジェットiこ
よる切削方法の一例を示す概略的な断面図、第2図は第
1図の下面図、第3図は鉄筋コンク1ノート構造物の解
体方法を説明するための平面図、第4図は第1図のA−
A線に沿う概略的な断面図、第5A図は第1図の作動を
説明するための概略的な断面図、第5B図は第5・A図
の要部の私人断面図、第5C図は第5B図のB−B線に
沿う断面図、第5D図は第5B図のC−C線に沿う断面
図、第6A図は従来例の一例を示す概略的な断面図、第
6B図は第6A図の作動を説明するための断面図、第、
7A図は従来例の他の例を示す概略的な断面図、第7B
図は第7A図の作動を説明するための断面図である。 1・・・ジェットノズル、2・・・紡垂形外筒、4・・
・混合流体ノズル、9・・・旋回流体発生手段、】0・
・・研ノH粉供給手段、a・・・超高速流体ジェット、
C・・・研磨粉、d・・・超高速研磨粉流体ジェット、
e・・・旋回流体、12・・・被切断物、14・・・ボ
アホール。 第1図 第3図 C 第6A図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超高速流体ジェットを噴射するジェットノズルと
    、このノズルを取り囲んで配置された紡垂形外筒と、こ
    の外筒の内壁に沿いかつこの外筒の軸線まわりに旋回す
    る低速の旋回流体を発生させる旋回流体発生手段と、上
    記外筒内に研磨粉を供給する研磨粉供給手段と、上記外
    筒における旋回流体と研磨粉との混合流体を上記ジェッ
    トノズルの前方に導びく混合流体ノズルとを具備してな
    る超高速研磨粉流体ジェットの噴射装置を構成し、被切
    断物に複数のボアホールを所定間隔を存して穿設すると
    ともに、上記噴射装置を上記ボアホールの軸線に沿つて
    移動させながら、上記ジェットノズルの前方における混
    合流体の中央部に超高速流体ジェットを噴射して発生さ
    れた超高速研磨粉流体ジェットを上記ボアホールの壁面
    に指し向けて、各ボアホール間の被切断物を切断するこ
    とを特徴とする超高速研磨粉流体ジェットによる切削方
    法。
JP12694584A 1984-06-20 1984-06-20 超高速研磨粉流体ジエツトによる切削方法 Granted JPS614670A (ja)

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