特開 2023-18239 高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法およびそれに用いられる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023018239

(43)【公開日】2023-02-08

(54)【発明の名称】高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法およびそれに用いられる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20230201BHJP

   G01B 13/12 20060101ALI20230201BHJP

【ＦＩ】

E02D3/12 102

G01B13/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021122206

(22)【出願日】2021-07-27

(71)【出願人】

【識別番号】505097893

【氏名又は名称】基盤技研株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】502128419

【氏名又は名称】地下防水工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】506343704

【氏名又は名称】株式会社トーメック

(74)【代理人】

【識別番号】100130144

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健壱

(72)【発明者】

【氏名】松本 卓也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 均

(72)【発明者】

【氏名】小柳 敏昭

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 和秀

(72)【発明者】

【氏名】植野 進一

(72)【発明者】

【氏名】青替 孝仁

(72)【発明者】

【氏名】乾 敬三

【テーマコード（参考）】

2D040

2F066

【Ｆターム（参考）】

2D040AB03

2D040BA01

2D040DC00

2D040FA17

2F066AA25

2F066CC40

2F066DD13

2F066FF09

2F066HH02

2F066HH12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】従来の改良体測定装置は、地盤中に改良体の出来形が造成された後に、改良体測定装置を用いて、改良体の出来形を測定するものであったので、改良体の出来形を測定するために多くの工数および時間を要するという問題があった。
【解決手段】本発明は、衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値を用いることにより、高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射力の絶対的平均強さを考慮でき、また、衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値を用いることにより、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズルから噴射させた噴射水が標的６の所定の位置からの往復移動振れも考慮できるので、より正確に高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、
水が収納されている水槽内に配置された高圧噴射ノズル装置に高圧水とともに圧縮空気を供給させる高圧水圧縮空気供給工程と、
該高圧水圧縮空気供給工程により供給された高圧水が前記高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルから噴射されるとともに、圧縮空気が前記高圧水噴射ノズルを囲む該高圧噴射ノズル装置の空気噴射ノズルから噴射される高圧噴射ノズル噴射工程と、
該高圧噴射ノズル噴射工程により噴射された噴射水を標的に衝突させる噴射水標的衝突工程と、
該噴射水標的衝突工程により前記標的に衝突させた噴射水の衝突荷重が所定のサンプリングタイム毎に所定の時間測定される噴射水衝突荷重測定工程と、
該噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の平均値が算出される衝突荷重平均値算出工程と、
該噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の標準偏差値が算出される衝突荷重標準偏差算出工程と、
を有し、
該衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値から前記衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値による減衰分を差分することにより、前記高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できることを特徴とする高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法。

【請求項2】

高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、
水が収納されている水槽内に配置された高圧噴射ノズル装置に高圧水とともに圧縮空気を供給させる高圧水圧縮空気供給工程と、
該高圧水圧縮空気供給工程により供給された高圧水が前記高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルから噴射されるとともに、圧縮空気が前記高圧水噴射ノズルを囲む前記高圧噴射ノズル装置の空気噴射ノズルから噴射される高圧噴射ノズル噴射工程と、
該高圧噴射ノズル噴射工程により噴射された噴射水を標的に衝突させる噴射水標的衝突工程と、
該噴射水標的衝突工程により前記標的に衝突させた噴射水の衝突荷重が所定のサンプリングタイム毎に所定の時間測定される噴射水衝突荷重測定工程と、
該噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の最大値が抽出される衝突荷重最大値抽出工程と、
該噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の標準偏差値が算出される衝突荷重標準偏差算出工程と、
を有し、
該衝突荷重最大値抽出工程により抽出された衝突荷重の最大値から前記衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値よる減衰分を差分することにより、前記高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できることを特徴とする高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法。

【請求項3】

前記高圧水圧縮空気供給工程から前記衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行された後に、前記高圧噴射ノズル装置と前記標的の間の距離を所定の距離変化させて、前記高圧噴射ノズル装置と前記標的の間の距離を再設定するノズル標的距離再設定工程を、更に有し、
該ノズル標的距離再設定工程が実行された後に前記高圧水圧縮空気供給工程から前記衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行され、該ノズル標的距離再設定工程が複数回実行された後の前記衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値の推移と衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値の推移を用いることにより、前記高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣がより正確に予測できることを特徴とする請求項１記載の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法。

【請求項4】

前記高圧水圧縮空気供給工程から前記衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行された後に、前記高圧噴射ノズル装置と前記標的の間の距離を所定の距離変化させて、前記高圧噴射ノズル装置と前記標的の間の距離を再設定するノズル標的距離再設定工程を、更に有し、
該ノズル標的距離再設定工程が実行された後に前記高圧水圧縮空気供給工程から前記衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行され、該ノズル標的距離再設定工程が複数回実行された後の前記衝突荷重最大値抽出工程により抽出された衝突荷重の最大値の推移と衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値の推移を用いることにより、前記高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣がより正確に予測できることを特徴とする請求項２記載の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法。

【請求項5】

前記高圧水圧縮空気供給工程から前記衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が複数回実行された後に、横軸が「高圧噴射ノズル装置と標的の間の距離」、縦軸が「前記衝突荷重標準偏差算出工程により求められた標準偏差値の対数値」とする標準偏差片対数値グラフが作成される標準偏差片対数グラフ化工程を、さらに有し、
該標準偏差片対数グラフ化工程により作成された標準偏差片対数値グラフの「高圧噴射ノズル装置と標的の間の距離」が小さい方から始まる直線状の傾きが所定値以上増加した位置を用いることにより、前記高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測できることを特徴とする請求項３または請求項４記載の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法。

【請求項6】

前記高圧水圧縮空気供給工程前に実行され、前記高圧噴射ノズル装置を上下方向移動および一面方向回転させるとともに、前記標的を上下方向移動させることにより、前記高圧噴射ノズル装置から噴射された噴射水が標的の中央部に衝突するよう初期設定を行なう標的中央部衝突初期設定工程を更に有することを特徴とする請求項３～請求項５のいずれか１項に記載の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法

【請求項7】

前記高圧噴射ノズル装置と前記標的の間の直線方向略全域もしくは該高圧噴射ノズル装置から該標的の直線方向一部の上方を覆う仕切り板が設けられていることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法。

【請求項8】

前記標的は、前記高圧噴射ノズルから噴射させた噴射水が当たる面の直径が略５０ｍｍの略円形形状で形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法。

【請求項9】

前記高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルに高圧水供給ホースを介し高圧水を供給させる高圧水供給ポンプと、
前記高圧噴射ノズル装置の空気噴射ノズルに圧縮空気供給ホースを介し圧縮空気を供給させる高圧コンプレッサーと、
前記標的に衝突された噴射水の衝突荷重が検出されるロードセルと、
該ロードセルにより検出された噴射水の衝突荷重が所定のサンプリングタイム毎に所定の時間測定される衝突荷重測定手段と、
該衝突荷重測定手段により所定の時間測定されたサンプリングタイム毎の衝突荷重の標準偏差値が算出される衝突荷重標準偏差算出手段と、
該衝突荷重測定手段により所定の時間測定されたサンプリングタイム毎の衝突荷重の平均値が算出される衝突荷重平均値算出手段と、
該衝突荷重測定手段により所定の時間測定されたサンプリングタイム毎の衝突荷重の最大値が抽出される衝突荷重最大値抽出手段と、
前記高圧噴射ノズル装置を上下方向に移動させることができるとともに、一面方向に回転させることができる高圧噴射ノズル装置上下移動回転手段と、
前記標的を上下方向に移動させることができる標的上下移動手段と、
前記高圧噴射ノズル装置と前記標的の間の距離を所定の距離変化させて設定させることができるノズル標的距離設定手段と、を有する請求項６記載の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法に用いられる高圧噴射ノズル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高圧噴射ノズルから噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法およびそれに用いられる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置である。

【背景技術】

【0002】

従来より、地盤中に硬化材を噴射させて攪拌混合することによって造成される改良体の出来形を測定する改良体測定装置が知られている。

【0003】

この種の改良体測定装置は、未硬化改良体の中に略鉛直に配置することが可能なケーシング１０２と、ケーシング１０２内に収納された屈曲可能な長尺棒状の計測体１０３と、計測体１０３をケーシング１０２の下部に位置する送出口からケーシング１０２の外に送り出すと共に、送り出された計測体１０３の先端を、未硬化改良体と未改良地盤との境界面まで移動させる送り出し機構１０４と、送り出し機構１０４による計測体１０３の送り出し量を地上で経時的に検出する地上検出手段１０５と、を備え、送り出し機構１０４が、ケーシング１０２内に嵌装されていると共に該ケーシング１０２の軸方向に沿って摺動可能なピストン（図示略）と、ピストン（図示略）に対して上方から加圧してピストン（図示略）を押し下げる押下手段１４３と、地上に配置されたワイヤードラム１４４と、ワイヤードラム１４４から延出されてピストン（図示略）に連結されたワイヤー１４５と、を備え、計測体１０３が、ピストン（図示略）に連結されていると共にピストン（図示略）から下方に延出されており、押下手段１４３によってピストン（図示略）が押し下げられることで計測体１０３が送り出され、地上検出手段１０５が、ワイヤードラム１４４におけるワイヤー１４５の繰り出し量又は繰り出し速度を検出するワイヤー繰り出し検出センサー１５０を備え、ワイヤー繰り出し検出センサー１５０で検出された検出値から計測体１０３の送り出し量が検出されるものであった（図１７参照）。ここで、図１７は従来の改良体の出来形を測定する改良体測定装置を示す図である。

【0004】

そして、改良体の出来形を測定する際には、まず、改良直後の未硬化改良体の中にケーシング１０２を配置し、次に、送り出し機構１０４を駆動させ、この送り出し機構１０４によって長尺棒状の計測体１０３を送出口からケーシング１０２の外に送り出し、計測体１０３の先端を未硬化改良体と未改良地盤との境界面まで移動させる。そして、計測体１０３の先端が境界面（未改良地盤の壁面）に当接すると、地上検出手段１０５による経時的な検出値に特徴的な変化が表われ、検出値を注視して特徴的な変化を読み取ることで、計測体の先端が境界面に到達したことを検知すると共に、地上検出手段１０５による検出値から計測体１０３の送り出し量を検出する。これにより、改良体の出来形を測定することができるというものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３－２５３４６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の改良体測定装置は、地盤中に改良体の出来形が造成された後に、改良体測定装置を用いて、改良体の出来形を測定するものであったので、改良体の出来形を正確に測定することができるという利点を有するものであるが、改良体の出来形を測定するために多くの工数および時間を要するとともに、改良体の出来形を測定した結果、不十分な出来形であることが判明した場合には、他の工法（「薬液注入」など）で補修することが必要なり、施工コストが増大するとともに工期も長引くという問題が生じる。

【0007】

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、改良体の出来形が造成する前に、高圧噴射ノズルから噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測し、改良体の出来形の大きさを事前に判断できる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法およびそれに用いられる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測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】

上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第１の態様に係るものは、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、水が収納されている水槽内に配置された高圧噴射ノズル装置に高圧水とともに圧縮空気を供給させる高圧水圧縮空気供給工程と、高圧水圧縮空気供給工程により供給された高圧水が高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルから噴射されるとともに、圧縮空気が高圧水噴射ノズルを囲む高圧噴射ノズル装置の空気噴射ノズルから噴射される高圧噴射ノズル噴射工程と、高圧噴射ノズル噴射工程により噴射された噴射水を標的に衝突させる噴射水標的衝突工程と、噴射水標的衝突工程により標的に衝突させた噴射水の衝突荷重が所定のサンプリングタイム毎に所定の時間測定される噴射水衝突荷重測定工程と、噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の平均値が算出される衝突荷重平均値算出工程と、噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の標準偏差値が算出される衝突荷重標準偏差算出工程と、を有し、衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値から衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値による減衰分を差分することにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できることを特徴とするものである。

【0009】

高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルから噴射させた噴射水が標的の所定の位置からの往復移動振れ（「上下方向の往復移動振れ」や「左右方向の往復移動振れ」）が大きくなると、噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の標準偏差値が大きくなり、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離が短くなる方向に向かうことが本願の発明者により見出された。本発明によれば、衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値である「高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射力の絶対的平均強さ」から衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値である「高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルから噴射させた噴射水が標的の所定の位置からの往復移動振れ（「上下方向の往復移動振れ」や「左右方向の往復移動振れ」）の大きさによる減衰分」を差分することにより、より正確に高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる。これにより、改良体の出来形が造成する前に、それぞれの高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測することができる。

【0010】

本発明のうち第２の態様に係るものは、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、水が収納されている水槽内に配置された高圧噴射ノズル装置に高圧水とともに圧縮空気を供給させる高圧水圧縮空気供給工程と、高圧水圧縮空気供給工程により供給された高圧水が高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルから噴射されるとともに、圧縮空気が高圧水噴射ノズルを囲む高圧噴射ノズル装置の空気噴射ノズルから噴射される高圧噴射ノズル噴射工程と、高圧噴射ノズル噴射工程により噴射された噴射水を標的に衝突させる噴射水標的衝突工程と、噴射水標的衝突工程により標的に衝突させた噴射水の衝突荷重が所定のサンプリングタイム毎に所定の時間測定される噴射水衝突荷重測定工程と、噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の最大値が抽出される衝突荷重最大値抽出工程と、噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の標準偏差値が算出される衝突荷重標準偏差算出工程と、を有し、衝突荷重最大値抽出工程により抽出された衝突荷重の最大値から衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値よる減衰分を差分することにより、前記高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できることを特徴とするものである。

【0011】

高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルから噴射させた噴射水が標的の所定の位置からの往復移動振れ（「上下方向の往復移動振れ」や「左右方向の往復移動振れ」）が大きくなると、噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の標準偏差値が大きくなり、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離が短くなる方向に向かうことが本願の発明者により見出された。本発明によれば、衝突荷重最大値抽出工程により抽出された衝突荷重の最大値である「高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射力の絶対的最大強さ」から衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値である「高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルから噴射させた噴射水が標的の所定の位置からの往復移動振れ（「上下方向の往復移動振れ」や「左右方向の往復移動振れ」）の大きさによる減衰分」を差分することにより、より正確に高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる。これにより、改良体の出来形が造成する前に、それぞれの高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測することができる。

【0012】

本発明のうち第３の態様に係るものは、第１の態様に係る高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、高圧水圧縮空気供給工程から衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行された後に、高圧噴射ノズル装置と標的の間の距離を所定の距離変化させて、高圧噴射ノズル装置と前記標的の間の距離を再設定するノズル標的距離再設定工程を、更に有し、ノズル標的距離再設定工程が実行された後に高圧水圧縮空気供給工程から衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行され、ノズル標的距離再設定工程が複数回実行された後の衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値の推移と衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値の推移を用いることにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣がより正確に予測できることを特徴とするものである。

【0013】

本発明によれば、ノズル標的距離再設定工程が実行された後に高圧水圧縮空気供給工程から衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行され、ノズル標的距離再設定工程が複数回実行された後の衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値の推移と衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値の推移を用いることにより、高圧噴射ノズル装置から噴射された噴射水が高圧噴射ノズル装置からある距離になると減衰が激しくなるなどの高圧噴射ノズル装置からの距離毎の噴射水の噴射力を判断することができる。これにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣がより正確に予測でき、造成する固結体の大きさに対応させて用いることができる高圧噴射ノズル装置を判別することができる。

【0014】

本発明のうち第４の態様に係るものは、第２の態様に係る高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、高圧水圧縮空気供給工程から衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行された後に、高圧噴射ノズル装置と標的の間の距離を所定の距離変化させて、高圧噴射ノズル装置と標的の間の距離を再設定するノズル標的距離再設定工程を、更に有し、ノズル標的距離再設定工程が実行された後に高圧水圧縮空気供給工程から衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行され、ノズル標的距離再設定工程が複数回実行された後の衝突荷重最大値抽出工程により抽出された衝突荷重の最大値の推移と衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値の推移を用いることにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射

距離の優劣がより正確に予測できることを特徴とするものである。

【0015】

本発明によれば、ノズル標的距離再設定工程が実行された後に高圧水圧縮空気供給工程から衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が実行され、ノズル標的距離再設定工程が複数回実行された後の衝突荷重最大値抽出工程により抽出された衝突荷重の最大値の推移と衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値の推移を用いることにより、高圧噴射ノズル装置から噴射された噴射水が高圧噴射ノズル装置からある距離になると減衰が激しくなるなどの高圧噴射ノズル装置からの距離毎の噴射水の噴射力を判断することができる。これにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣がより正確に予測でき、造成する固結体の大きさに対応させて用いることができる高圧噴射ノズル装置を判別することができる。

【0016】

本発明のうち第５の態様に係るものは、第３の態様または第４の態様に係る高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、高圧水圧縮空気供給工程から衝突荷重標準偏差算出工程の一連の工程が複数回実行された後に、横軸が「高圧噴射ノズル装置と標的の間の距離」、縦軸が「前記衝突荷重標準偏差算出工程により求められた標準偏差値の対数値」とする標準偏差片対数値グラフが作成される標準偏差片対数グラフ化工程を、さらに有し、標準偏差片対数グラフ化工程により作成された標準偏差片対数値グラフの「高圧噴射ノズル装置と標的の間の距離」が小さい方から始まる直線状の傾きが所定値以上増加した位置を用いることにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測できることを特徴とするものである。

【0017】

本発明によれば、標準偏差片対数グラフ化工程により作成された標準偏差片対数値グラフの「高圧噴射ノズル装置と標的の間の距離」が小さい方から始まる直線状の傾きが所定値以上増加した位置は、高圧水噴射ノズル２０から噴射された噴射水の標的往復移動振れ（「上下方向の往復移動振れ」や「左右方向の往復移動振れ」）」が大きく増大する位置であるので、その位置から高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測することができる。

【0018】

本発明のうち第６の態様に係るものは、第３の態様～第５の態様のいずれかの態様に係る高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、前記高圧水圧縮空気供給工程前に実行され、前記高圧噴射ノズル装置を上下方向移動および一面方向回転させるとともに、前記標的を上下方向移動させることにより、前記高圧噴射ノズル装置から噴射された噴射水が標的の中央部に衝突するよう初期設定を行なう標的中央部衝突初期設定工程を更に有することを特徴とするものである。

【0019】

本発明によれば、高圧水圧縮空気供給工程前に実行され、高圧噴射ノズル装置を上下方向移動および一面方向回転させるとともに、標的を上下方向移動させることにより、高圧噴射ノズル装置から噴射された噴射水が標的の中央部に衝突するよう初期設定が行なわれるので、高圧噴射ノズル装置から噴射された噴射水が標的に衝突する衝突力をより正確に測定できる。これにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣がより正確に予測できる。

【0020】

本発明のうち第７の態様に係るものは、第１の態様～第６の態様のいずれかの態様に係る高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、高圧噴射ノズル装置と標的の間の直線方向略全域もしくは高圧噴射ノズル装置から標的の直線方向一部の上方を覆う仕切り板が設けられていることを特徴とするものである。

【0021】

高圧噴射ノズル装置を用いて地盤改良を行なう際には、注入ロッドを地盤内に挿入させた後に、注入ロッド先端に設けられた「高圧噴射ノズル装置から硬化材液および圧縮空気を噴射」→「注入ロッドを所定のストロークの長さ引き上げ」→「高圧噴射ノズル装置から硬化材液および圧縮を噴射」の順で行なわれる。このように、「注入ロッドを所定のストロークの長さ引き上げ」→「高圧噴射ノズル装置から硬化材液および圧縮空気を噴射」が行われるので、高圧噴射ノズル装置から噴射された硬化材液の下部は硬化材液で満たされているが、硬化材液の上部は地盤が存在している。本発明によれば、高圧噴射ノズル装置と標的の間の直線方向略全域もしくは高圧噴射ノズル装置から標的の直線方向一部の上方を覆う仕切り板が「地盤内で噴射される硬化材液の上部の地盤」の代用として用いられているので、地盤改良の際に高圧噴射ノズル装置から硬化材液が噴射される環境と同等の環境条件とすることができる。これにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣がより正確に予測することができる。

【0022】

本発明のうち第８の態様に係るものは、第３の態様または第４の態様に係る高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法であって、標的は、高圧噴射ノズルから噴射させた噴射水が当たる面の直径が略５０ｍｍの略円形形状で形成されていることを特徴とするものである。

【0023】

高圧噴射ノズルから噴射される硬化材液は、上下また左右等に揺動されながら噴流されているが、高圧噴射ノズル装置から噴射された硬化材液が上下左右に揺動されていても、その上下左右等の揺動の略中央部の噴流により高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が決められる。本発明によれば、標的は、高圧噴射ノズルから噴射させた噴射水が当たる面の直径が略５０ｍｍの略円形形状で形成されているので、高圧噴射ノズル装置から上下左右等に揺動されながら噴射された噴射水の上下左右等の略中央部の衝突荷重を測定することができる。これにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣をより正確に予測することができる。

【0024】

本発明のうち第９の態様に係るものは、第６の態様に係る高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法に用いられる高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置であって、高圧噴射ノズル装置の高圧水噴射ノズルに高圧水供給ホースを介し高圧水を供給させる高圧水供給ポンプと、高圧噴射ノズル装置の空気噴射ノズルに圧縮空気供給ホースを介し圧縮空気を供給させる高圧コンプレッサーと、標的に衝突された噴射水の衝突荷重が検出されるロードセルと、ロードセルにより検出された噴射水の衝突荷重が所定のサンプリングタイム毎に所定の時間測定される衝突荷重測定手段と、衝突荷重測定手段により所定の時間測定されたサンプリングタイム毎の衝突荷重の標準偏差値が算出される衝突荷重標準偏差算出手段と、衝突荷重測定手段により所定の時間測定されたサンプリングタイム毎の衝突荷重の平均値が算出される衝突荷重平均値算出手段と、衝突荷重測定手段により所定の時間測定されたサンプリングタイム毎の衝突荷重の最大値が抽出される衝突荷重最大値抽出手段と、高圧噴射ノズル装置を上下方向に移動させることができるとともに、一面方向に回転させることができる高圧噴射ノズル装置上下移動回転手段と、標的を上下方向に移動させることができる標的上下移動手段と、高圧噴射ノズル装置と標的の間の距離を所定の距離変化させて設定させることができるノズル標的距離設定手段と、を有するものである。

【発明の効果】

【0025】

本発明の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法によれば、改良体の出来形が造成する前に、高圧噴射ノズルから噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測し、改良体の出来形の大きさを事前に判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の側面断面図である。

【図2】同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の上面図である。

【図3】同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の高圧噴射ノズル装置の装着側を示す図である。

【図4】（ａ）同高圧噴射ノズル装置が装着されたモニターの外観斜視図である。 （ｂ）同高圧噴射ノズル装置が装着された部分を示す外観斜視図である。 （ｃ）同高圧噴射ノズル装置が装着される前の分解斜視図である。

【図5】（ａ）図４（ａ）のＡ－Ａ断面図である。 （ｂ）同高圧噴射ノズル装置が装着される前の分解断面図である。

【図6】本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置のロッド架台に支持されているロッド（高圧噴射ノズル装置含む）を示す図である。

【図7】同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置のロッド取付クランプのクランプ開閉係止孔が開放された状態を示す図である。

【図8】同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の高圧噴射ノズル装置の昇降回転させる方法を示す図である。

【図9】同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の標的の装着側を示す図である。

【図10】（ａ）同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の標的の装着側の構成図である。 （ｂ）同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の標的の装着部分の分解斜視図である。

【図11】（ａ）同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置のロードセルを昇降させる方法を示す上面図である。 （ｂ）図１１（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。 （ｃ）同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置のロードセルを昇降させる方法を示す正面図である。

【図12】同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の高圧噴射ノズル装置とロードセルとの距離を変更する方法を示す図である。

【図13】同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置と接続されたパソコンのディスプレイ表示画面を示す図である。

【図14】本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法のフローチャートを示す図である。

【図15】同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法の標的中央部衝突初期設定工程のサブルーチンプログラムである。

【図16】本発明の第２実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法のフローチャートを示す図である。

【図17】従来の改良体の出来形を測定する改良体測定装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

（第１実施形態）
以下、本発明の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の第１実施形態について図面を参照にしながら説明する。ここで、図１は本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の側面断面図であり、図２は同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の上面図である。

【0028】

図１に示すように、高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置１は、水槽２と、高圧噴射ノズル装置３と、高圧水供給ポンプ４と、高圧コンプレッサー５と、標的６と、ロードセル７などを有している（図１、図３および図９参照）。なお、本実施形態では水槽２を高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置１の構成に含めたが、これに限らず、水槽２を高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置１の構成に含めなくてもよい。

【0029】

水槽２は、内部に水が貯蔵されるタンクである。水槽２には、外部の貯留水槽２ａから吸水ホース８を介し水が供給される（図１および図２参照）。

【0030】

次に、高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置１の高圧噴射ノズル装置３の装着側について、具体的に説明する。ここで、図３は本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の高圧噴射ノズル装置の装着側を示す図であり、図４（ａ）は同高圧噴射ノズル装置が装着されたモニターの外観斜視図であり、図４（ｂ）は同高圧噴射ノズル装置が装着された部分を示す外観斜視図であり、図４（ｃ）は同高圧噴射ノズル装置が装着される前の分解斜視図であり、図５（ａ）は図４（ａ）のＡ－Ａ断面図であり、図５（ｂ）は同高圧噴射ノズル装置が装着される前の分解断面図である。

【0031】

図３に示すように、ロッド９の先端にモニター１０が結合して取り付けられている。このモニター１０の側面には高圧噴射ノズル装置３が装着されている（図３～図５参照）。そして、高圧噴射ノズル装置３には、外部の貯留水槽２ａから高圧水供給ホース１１→高圧水供給ポンプ４→高圧水供給ホース１１→高圧水流量計１３→高圧水供給ホース１１→スイベル１５→ロッド９→モニター１０内を介して高圧水が供給され、また、高圧コンプレッサー５から圧縮空気供給ホース１２→圧縮空気流量計１４→圧縮空気供給ホース１２→スイベル１５→ロッド９→モニター１０内を介して圧縮空気が供給される（図１参照）。そして、高圧水供給ポンプ４から高圧水供給ホース１１を介し供給される高圧水の流量は高圧水流量計１３で計測され、また、高圧コンプレッサー５から圧縮空気供給ホース１２を介し供給される圧縮空気の流量は圧縮空気流量計１４で計測されている。

【0032】

ロッド９の後端部にはスイベル１５が取り付けられている（図１および図３参照）。また、ロッド９は２重管から構成され、ロッド９内の内側の高圧水供給路１６には高圧水（液体）が供給され、ロッド９内の外側の圧縮空気供給路１７には圧縮空気が供給される（図５参照）。

【0033】

モニター１０は、上述したようにロッド９の先端に結合して取り付けられている。そして、モニター１０内部には、中央にロッド９の高圧水供給路１６と連通する高圧水流路１８が軸方向に形成され、その高圧水流路１８の外周側にはロッド９の圧縮空気供給路１７と連通する圧縮空気流路１９が軸方向に形成されている（図５参照）。

【0034】

高圧噴射ノズル装置３は、水槽２内に配置され、高圧水を噴射させる高圧水噴射ノズル２０を囲むように圧縮空気を噴射させる空気噴射ノズル２１が形成されている（図３～図５参照）。具体的には、高圧噴射ノズル装置３の内側に高圧水噴射ノズル２０が設けられ、外側に空気噴射ノズル２１が形成されている。このように、高圧噴射ノズル装置３から高圧水と圧縮空気が高圧噴射されると、高圧噴射ノズル装置３の内側から高圧水が噴射され、その外側（外周部）から圧縮空気が噴射され、高圧水の噴流の周りに圧縮空気の気層被膜を作ることにより、圧縮空気の気層被膜がない場合に比べて噴射到達距離を増大させることができる。

【0035】

高圧噴射ノズル装置３は、モニター１０の側面の高圧噴射ノズル装置挿入孔２２に螺合されることにより固定される。また、高圧水噴射ノズル２０は、ノズル本体部２３の先端に形成されている（図４および図５参照）。

【0036】

高圧水供給ポンプ４は、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０に高圧水供給ホース１１を介し高圧水を供給させるものである（図１参照）。具体的には、外部の貯留水槽２ａから高圧水供給ポンプ４に水が供給され、そして、その高圧水供給ポンプ４に供給された水が高圧水供給ホース１１を介し高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０に供給される。

【0037】

高圧コンプレッサー５は、高圧噴射ノズル装置３の空気噴射ノズル２１に圧縮空気供給ホース１２を介し圧縮空気を供給させるものである（図１参照）。具体的には、高圧コンプレッサー５により気中の空気が吸引され、そして、その吸引された空気が圧縮空気供給ホース１２を介し高圧噴射ノズル装置３の空気噴射ノズル２１に供給される。

【0038】

スイベル１５は、外部の貯留水槽２ａから高圧水供給ポンプ４を介し供給された高圧水が挿通される高圧水供給ホース１１と連結され、また、気中（空気）から高圧コンプレッサー５を介し供給された圧縮空気が挿通される圧縮空気供給ホース１２と連結されている。そして、スイベル１５から高圧水および圧縮空気がロッド９内に設けられた高圧水供給路１６および圧縮空気供給路１７に供給される（図１および図５参照）。このように、外部の貯留水槽２ａから高圧水供給ポンプ４を介し供給された高圧水、および気中から高圧コンプレッサー５を介し供給された圧縮空気は、各供給ホース１１、１２→スイベル１５→各供給路１６、１７→各流路１８、１９を経て、高圧噴射ノズル装置３から噴射される。

【0039】

ロッド９（モニター１０含む）は、水槽２に設置されたロッド架台２４で支持されている（図１および図３参照）。具体的には、ロッド９は、ロッド架台２４の上下の位置に設置されているロッド取付クランプ２５により支持されている（図１、図３および図６参照）。ここで、図６は本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置のロッド架台に支持されているロッド（高圧噴射ノズル装置含む）を示す図である。

【0040】

ロッド９をロッド取付クランプ２５に装着させるときには、まずロッド取付クランプ２５のクランプ開閉係止棒状部２５ａを外側方向に回転させることにより、ロッド取付クランプ２５のクランプ開閉係止棒状部２５ａ側とクランプ開閉係止孔２５ｂ側の間を離させ、そして、そのクランプ開閉係止棒状部２５ａ側とクランプ開閉係止孔２５ｂ側の間が開放された状態で、ロッド９をクレーン２６で釣り上げながらロッド取付クランプ２５の内部側に挿入させる（図７および図８参照）。そして、ロッド取付クランプ２５内のロッド９を回転上下移動させることにより、モニター１０の側面に装着されている高圧噴射ノズル装置３が所望な位置になったところで、ロッド架台２４の上下の位置に設けられたロッド取付クランプ２５のクランプ開閉係止孔２５ｂを閉鎖させ、クランプ開閉係止棒状部２５ａを内側方向に回転させ締め付ける（図７参照）。これにより、ロッド９をロッド取付クランプ２５に装着させることができる。ここで、図７は本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置のロッド取付クランプのクランプ開閉係止孔が開放された状態を示す図であり、図８は同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の高圧噴射ノズル装置の昇降回転させる方法を示す図である。

【0041】

次に、ロッド９先端のモニター１０の側面に装着された高圧噴射ノズル装置３の上下回転方向の位置を変更させるときには、ロッド９をクレーン２６で釣り上げた後に、ロッド９が締め付けているロッド取付クランプ２５のクランプ開閉係止棒状部２５ａを外側方向に回転させることにより、クランプ開閉係止棒状部２５ａ側とクランプ開閉係止孔２５ｂ側の間を離させる（図７および図８参照）。そして、ロッド取付クランプ２５のクランプ開閉係止棒状部２５ａ側とクランプ開閉係止孔２５ｂ側の間を離させた状態で、ロッド取付クランプ２５内のロッド９を回転上下移動させることにより、モニター１０の側面に装着されている高圧噴射ノズル装置３が所望な位置になったところで、ロッド架台２４の上下の位置に設けられたロッド取付クランプ２５によりロッド９を締め付ける。これにより、ロッド９先端のモニター１０の側面に装着された高圧噴射ノズル装置３が水槽２内の所望な位置に配置させることができる。なお、本実施形態では、ロッド取付クランプ２５を用いて、ロッド９をロッド架台２４に取り付けたが、これに限らず、バンドやロープなどのロッド締め具を用いて、ロッド９をロッド架台２４に取り付けるようにしてもよい。

【0042】

次に、高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置１の標的６の装着側について、図面を参照にしながら説明する。ここで、図９は本発明の第１実施形態における同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の標的の装着側を示す図であり、図１０（ａ）は同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の標的の装着側の構成図であり、図１０（ｂ）は同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の標的の装着部分の分解斜視図である。

【0043】

ロードセル７は、標的６に衝突された噴射水の衝突荷重が検出される衝突荷重検出センサーである。具体的には、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射された噴射水が標的６に衝突し、その標的６に衝突した際の衝突荷重がロードセル７により検出される。ここで、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射された噴射水は、標的６に直交方向に衝突されるように、標的６がロードセル７に支持されている（図９参照）。

【0044】

ロードセル７は、ロードセル架台２７により支持され、水槽２の所望の位置に配置されている（図１、図９参照）。具体的には、ロードセル７は、ロードセル架台２７の側面のロードセル取付板２８ａに取り付けられている（図１０参照）。そして、ロードセル取付板２８ａは、ロードセル昇降シャフト下端支持体３０と一体構成されているロードセル昇降シャフト取付板２８ｂに、昇降支持板２８ｃを挟んで、ボルト２８ｄにより取り付けられている（図１０参照）。このロードセル昇降シャフト下端支持体３０は、ロードセル昇降シャフト２９と螺合され、ロードセル昇降シャフト２９が回転することにより、上下方向に移動される。具体的には、ロードセル昇降シャフト２９は、ロードセル７が取り付けられているロードセル架台２７の反対面に配され、このロードセル昇降シャフト２９の上端には、ウオームギア３１を介し、ロードセル昇降ハンドル３２が設けられている。そして、ロードセル昇降ハンドル３２が回転することにより、ウオームギア３１が回転→ロードセル昇降シャフト２９が回転→ロードセル昇降シャフト下端支持体３０が昇降→ロードセル取付板２８ａを昇降させることができる（図１０および図１１参照）。ここで、図１１（ａ）は本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置のロードセルを昇降させる方法を示す上面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ－Ｃ断面図であり、図１１（ｃ）は同高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置のロードセルを昇降させる方法を示す正面図である。

【0045】

標的６は、高圧噴射ノズル３から噴射させた噴射水が当たる面の直径が５０ｍｍの円形形状で形成されている（図１０参照）。この標的６の先端側はその円形形状を一面とする円柱形状で形成され、後方側はその先端側より径が小さい円柱形状からなる標的支持部６ａが形成されている。そして、標的６の後方側の標的支持部６ａがロードセル７の標的取付穴７ａに挿入され螺合させることにより、標的６がロードセル７に取り付けられている（図１０参照）。なお、本実施形態では、標的６を直径５０ｍｍの円形形状で形成させたが、これに限らず、直径略５０ｍｍの円形形状で形成させてもよく、また、直径略１８０ｍｍの円形形状で形成させてもよく、すなわち、直径５０ｍｍ～直径１８０ｍｍの円形形状で形成させてもよい。

【0046】

ロードセル架台２７とロッド架台２４の上部は、架台フレーム３３に載置されている（図１、図２、図７および図１０参照）。架台フレーム３３の上部には、位置決め孔３３ａが５０センチ毎に形成されている（図２、図６および図１２参照）。ロードセル架台２７とロッド架台２４は、架台フレーム３３の位置決め孔３３ａにボルト３６が挿入されそれぞれボルト留めされることにより、ロードセル架台２７とロッド架台２４が架台フレーム３３の所定の位置に設置される（図７および図１２参照）。また、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離を変更したいときは、架台フレーム３３の位置決め孔３３ａに挿入されているボルト３６を抜き、そして、ロードセル架台２７の上部を架台フレーム３３に沿って移動させた後に、架台フレーム３３の位置決め孔３３ａにロードセル架台２７のロードセル架台上部挿入孔２７ａを介しボルト３６が挿入螺合させることにより、ロードセル架台２７を介し装着されている標的６と高圧噴射ノズル装置３の間の距離を変更させることができる（図１２参照）。ここで、図１２は本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置の高圧噴射ノズル装置とロードセルとの距離を変更する方法を示す図である。なお、本実施形態では、標的６を移動させて、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離を変更させたが、これに限らず、高圧噴射ノズル装置３を移動させて、また、高圧噴射ノズル装置３と標的６を共に移動させて、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離を変更させてもよい。

【0047】

エアー上昇防止壁機器３４（仕切り板）は、高圧噴射ノズル装置３の空気噴射ノズル２１から噴射された圧縮空気が水槽２の上部に上昇することを防止するものである（図１、図２参照）。具体的には、エアー上昇防止壁機器３４は、高圧噴射ノズル装置３の少し標的６側の位置から標的６の少し高圧噴射ノズル装置３側の位置までの長さ、すなわち、高圧噴射ノズル装置３から標的６までの長さより少し短い長さで、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の直線方向略全域で、長手方向中央部が高い形状の断面くの字形状で形成されている（図１参照）。エアー上昇防止壁機器３４は、上部がエアー遮断壁機器架台３４ａと一体的に構成され、エアー遮断壁機器架台３４ａの上部は、架台フレーム３３に載置されている（図１、図２および図９参照）。これにより、エアー遮断壁機器架台３４ａは、ロードセル架台２７とロッド架台２４と同様の方法で、架台フレーム３３の位置決め孔３３ａにボルト３６が挿入されそれぞれボルト留めされることにより、エアー遮断壁機器架台３４ａを架台フレーム３３の所定の位置に設置することができる。なお、本実施形態では、断面くの字形状のエアー上昇防止壁機器３４を長手方向に一体構成させたが、これに限らず、エアー上昇防止壁機器３４が長手方向に所定の長さ毎分割させ、そのそれぞれ分割させたエアー上昇防止壁機器３４をボルトで一体的に結合できるようにしてもよい。このように、長手方向に所定の長さ毎分割させたエアー上昇防止壁機器３４をボルトで一体的に結合させることにより、エアー上昇防止壁機器３４の長さ方向の長さを変更させることができる。すなわち、標的６と高圧噴射ノズル装置３の間の距離を変更させた場合に、その標的６と高圧噴射ノズル装置３の間の距離に従って、エアー上昇防止壁機器３４の長手方向の距離を変更させることができる。また、本実施形態では、エアー上昇防止壁機器３４（仕切り板）を高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の直線方向略全域の上方を覆うように形成させたが、これに限らず、エアー上昇防止壁機器３４（仕切り板）を高圧噴射ノズル装置３から標的６の直線方向一部の上方を覆うように形成させてもよい。

【0048】

高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置１の周辺（「操作小屋」）には、高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置１からの衝突荷重値信号などを受信するパソコン３５が設置されている。このパソコン３５は、データーロガーを介し、ロードセル７、高圧水流量計１３および圧縮空気流量計１４に配線により接続されている（図１参照）。以下、パソコン３５（ディスプレイ）に表示されるディスプレイ表示画面３５ａについて説明する。ここで、図１３は本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置と接続されたパソコンのディスプレイ表示画面を示す図である

【0049】

図１３に示すように、ディスプレイ表示画面３５ａには、「記録／停止スイッチ３７」と、「中断／再開スイッチ３８」と、「設定スイッチ３９」と、「終了スイッチ４０」などが備えられている。

【0050】

「記録／停止スイッチ３７」は、高圧水流量計１３の高圧水計測流量データ（噴射量データ）、高圧水圧力計（図示略）の高圧水計測圧力データ（噴射圧データ）、圧縮空気流量計１４の計測流量（エアー量）の計測データ、および圧縮空気圧計測計（図示略）の計測圧力（エアー圧力）の計測データなどの「記録」を開始または開始した後に「停止」させるスイッチであり、作業者によりこの「記録／停止スイッチ３７」が押圧されることにより、上記内容の「記録」が開始されるとともに、「記録／停止スイッチ３７」の「記録」の表示が「停止」に変更され、そして、上記内容の「記録」が実行されているときに、この「停止」に表示が変更されている「記録／停止スイッチ３７」が押圧されることにより、上記内容の「記録」が停止する。また、「中断／再開スイッチ３８」は、上記内容の「記録」を中断し、またその中断した上記内容の記録を再開させるためのスイッチであり、上記内容の「記録」が実行されているときに、作業者により「中断／再開スイッチ３８」が押圧されることにより、上記内容の「記録」が中断し、そして、上記内容の記録が「中断」しているときに、この「中断／再開スイッチ３８」が押圧されることにより、再び上記内容の「記録」が実行される。

【0051】

「設定スイッチ３９」は、計測時間（図１３参照）などを設定するためのスイッチである。この「設定スイッチ３９」が押圧されることにより、入力画面（図示略）が表示され、その入力画面を用いて計測時間（図１３参照）などを入力し、計測時間（図１３参照）などが登録され設定される。

【0052】

「終了スイッチ４０」は、ディスプレイ表示画面３５ａの表示を終了させるスイッチであり、作業者によりこの「終了スイッチ４０」が押圧されることにより、ディスプレイ表示画面３５ａが表示されなくなる。

【0053】

また、ディスプレイ表示画面３５ａには、噴射量表示部４１と、噴射圧表示部４２と、電流表示部４３と、回転数表示部４４と、エアー圧力表示部４５と、エアー量表示部４６と、積算噴射量表示部４７と、記録時間表示部４８を有している（図１３参照）。

【0054】

「噴射量表示部４１」は、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射される高圧水の噴射量が表示されるものである。この高圧水噴射ノズル２０から噴射される高圧水の噴射量は、高圧水流量計１３により高圧水計測流量が計測され、その高圧水計測流量データがパソコン３５（ディスプレイ）に送られることにより表示される。

【0055】

「噴射圧表示部４２」は、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射される高圧水の噴射圧が表示されるものである。この高圧水噴射ノズル２０から噴射される高圧水の噴射圧は、高圧水圧力計（図示略）により高圧水計測圧力が計測され、その高圧水計測圧力データがパソコン３５（ディスプレイ）に送られることにより表示される。

【0056】

「電流表示部４３」は高圧水供給ポンプ４への供給電流が表示されるものであり、「回転数表示部４４」は高圧水供給ポンプ４のモータ回転数が表示されるものである。

【0057】

「エアー圧力表示部４５」は、高圧噴射ノズル装置３の空気噴射ノズル２１から噴射される圧縮空気の圧力が表示されるものである。この空気噴射ノズル２１から噴射される圧縮空気の圧力は、圧縮空気圧力計（図示略）により圧縮空気計測圧力が計測され、その圧縮空気計測圧力データがパソコン３５（ディスプレイ）に送られることにより表示される。

【0058】

「エアー量表示部４６」は、高圧噴射ノズル装置３の空気噴射ノズル２１から噴射される圧縮空気量が表示されるものである。この空気噴射ノズル２１から噴射される圧縮空気のエアー量は、圧縮空気流量計１４により圧縮空気計測流量が計測され、その圧縮空気計測流量データがパソコン３５（ディスプレイ）に送られることにより表示される。

【0059】

「積算噴射量表示部４７」は、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射される高圧水の積算噴射量が表示されるものである。この高圧水噴射ノズル２０から噴射される高圧水の積算噴射量は、作業者により「記録／停止スイッチ３７」が押され、高圧水流量計１３の高圧水計測流量データ（噴射量データ）の記録が実行されている間の高圧水流量計１３により計測された高圧水計測流量の積算値が表示される。

【0060】

「記録時間表示部４８」は、「記録／停止スイッチ３７」が押されてから、データの記録が実行されたトータル記録時間が表示されるものである。なお、「記録時間表示部４８」の左横には「記録中／待機中表示部４９」を有し、「待機中」の表示はデータの記録が実行されることにより「記録中」に切り替わる。

【0061】

また、ディスプレイ表示画面３５ａには、計測時間表示部５０と、現在荷重値表示部５１と、平均荷重値表示部５２と、距離表示部５３と、標準偏差表示部５４と、荷重値経過グラフ表示部５５を有している（図１３参照）。

【0062】

「計測時間表示部５０」は、上述した「設定スイッチ３９」が押圧されることにより設定された計測時間（図１３参照）が表示されるものである。つまり、「設定スイッチ３９」が押圧されることにより計測時間が「６０秒」と設定されると、「計測時間表示部５０」には「６０．００」が表示される。

【0063】

「現在荷重値表示部５１」は、噴射水が標的６に衝突された噴射水の衝突荷重値が表示されるものである。この噴射水が標的６に衝突されたときの衝突荷重値は、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射された高圧水が標的６に衝突し、その標的６に衝突された噴射水の衝突荷重値がロードセル７により検出され、その衝突荷重値データがパソコン３５（ディスプレイ）に送られることにより表示される。

【0064】

「平均荷重値表示部５２」は、計測スタート後所定の時間測定された標的６に衝突された噴射水の平均衝突荷重値が表示される。この計測スタート後所定の時間測定された標的６に衝突された噴射水の平均衝突荷重値は、パソコン３５に送られてきた標的６に衝突された噴射水の衝突荷重値データと計測がスタートしてからの時間により求められ表示される。

【0065】

「距離表示部５３」は、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０と標的６との間の距離が表示される。この距離表示部５３に表示されている距離表示を変更した場合は、カーソルで距離表示部５３をクリックすることにより変更することができる。

【0066】

「標準偏差表示部５４」は、噴射水が標的６に衝突された噴射水の衝突荷重の標準偏差値が表示される。この衝突荷重の標準偏差値については、後述する。

【0067】

「荷重値経過グラフ表示部５５」は、計測スタート後の標的６に衝突された噴射水の衝突荷重値のグラフが表示される。このグラフの下に「全体表示５６」とあるが、これは計測スタート後のすべての衝突荷重値のグラフが表示されている場合に表示される。そして、「荷重値経過グラフ表示部５５」に、６０秒以上の衝突荷重値のグラフが表示されると、「全体表示５６」の右横に「部分表示（図示略）」が表示され、「部分表示（図示略）」をクリックすることにより、６０秒間の標的６に衝突された噴射水の衝突荷重値のグラフが表示される。このように、「部分表示（図示略）」を用いることにより、グラフをより細かく見ることができる。また、「部分表示（図示略）」の６０秒間の衝突荷重値のグラフは、「全体表示５６」の右横の「移動ボタン５７」をクリックすることにより、「荷重値経過グラフ表示部５５」に表示させたい「６０秒間の標的６に衝突された噴射水の衝突荷重値のグラフ」の範囲に移動させることができる。なお、この衝突荷重値のグラフが部分表示される６０秒間の時間は、「設定スイッチ３９」が押圧されることにより、６０秒以外の時間を入力し設定することができる。

【0068】

次に、本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法の予測手順について説明する。ここで、図１４は本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法のフローチャートを示す図である。

【0069】

まず、Ｓ１において、標的中央部衝突初期設定工程が実施される（図１５参照）。標的中央部衝突初期設定工程では、モニター１０の側面に設けられた高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射される高圧水が標的６の中央部に衝突するように設定される。ここで、「標的６の中央部」とは、「標的６に衝突したときの衝突荷重値をある程度正確に測定できる位置」の意味であり、「標的６の中央部近傍」であってもよい。具体的には、高圧噴射ノズル装置３を上下方向移動および一面方向回転させるとともに、標的６を上下方向移動させることにより、高圧噴射ノズル装置３から噴射された噴射水が標的６の中央部に衝突するよう初期設定が行なわれる。なお、この標的中央部衝突初期設定工程（Ｓ１）は、高圧水圧縮空気供給工程（Ｓ５）が実施される前に、実行される。ここで、図１５は本発明の第１実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法の標的中央部衝突初期設定工程のサブルーチンプログラムである。

【0070】

Ｓ１０１において、高圧水噴射ノズル標的距離設定工程が実施される。この高圧水噴射ノズル標的距離設定工程では、ロードセル架台２７を架台フレーム３３の上部に沿って移動させ、高圧水噴射ノズル２０と標的６が所望の距離になったところで、架台フレーム３３の位置決め孔３３ａとロードセル架台２７の上部の位置決め孔２７ａにボルト３６を通しナットで締め付けることにより、高圧水噴射ノズル２０と標的６の距離が設定される。なお、高圧水噴射ノズル標的距離設定工程は、先端にモニター１０（側面に高圧噴射ノズル装置３）が設けられたロッド９がロッド架台２４により支持され、ロードセル７（側面に標的６）がロードセル架台２７に支持されている状態で行なわれる。また、高圧水噴射ノズル標的距離設定工程で設定された高圧水噴射ノズル２０と標的６の間の距離は、パソコン３５（ディスプレイ）に表示されるディスプレイ表示画面３５ａの「距離表示部５３」に入力(変更)される。そして、Ｓ１０２に進む。

【0071】

Ｓ１０２において、事前高圧水圧縮空気供給工程が実施される。この事前高圧水圧縮空気供給工程では、水槽２内に配置された高圧噴射ノズル装置３に高圧水とともに圧縮空気が供給される。具体的には、高圧水供給ポンプ４を駆動させることにより、外部の貯留水槽２ａ内の水が高圧水供給ホース１１→ロッド９→モニター１０内を介し、高圧噴射ノズル装置３に供給され、また、高圧コンプレッサー５を駆動させることにより、圧縮空気が圧縮空気供給ホース１２→ロッド９→モニター１０内を介し、高圧噴射ノズル装置３に供給される。そして、Ｓ１０３に進む。

【0072】

Ｓ１０３において、高圧噴射ノズル噴射工程が実施される。この高圧噴射ノズル噴射工程では、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から高圧水が４０Ｍｐａの水圧で噴射されるとともに、高圧水噴射ノズル２０を囲むように形成された空気噴射ノズル２１から圧縮空気が１．０５ＭＰａの空気圧で噴射される。なお、本実施形態では、高圧水噴射ノズル２０から４０Ｍｐａの水圧で高圧水を噴射させたが、これに限らず、３０Ｍｐａ～６０Ｍｐａ（好ましくは、３０Ｍｐａ～５０Ｍｐａや４０Ｍｐａ～６０Ｍｐａ（より好ましくは４０Ｍｐａ～５０Ｍｐａ））の水圧で高圧水を噴射させてもよい。そして、Ｓ１０４に進む。

【0073】

Ｓ１０４において、高圧噴射ノズル装置昇降回転設定工程が実施される。この高圧噴射ノズル装置昇降回転設定工程では、先端にモニター１０（側面に高圧噴射ノズル装置３）が設けられたロッド９をクレーン２６で釣り上げた後に、ロッド取付クランプ２５が開放される。そして、ロッド９をクレーン２６により昇降させるとともに、手動により回転させることにより、モニター１０の側面に設けられた高圧噴射ノズル装置３が標的６の中央部に衝突する方向に向かうように設定される（図７および図８参照）。そして、ロッド取付クランプ２５のクランプ開閉係止孔２５ｂを閉鎖させ、クランプ開閉係止棒状部２５ａを内側方向に回転させ締め付けることにより、ロッド９が固定され、ロッド９先端のモニター１０の側面に設けられた高圧噴射ノズル装置３が標的６の中央部に衝突する方向に向かうように設定される。ここで、「クランプ開閉係止棒状部２５ａを内側方向に回転させ締め付ける」とは、ロッド取付クランプ２５の開放一端に設けられたクランプハンドル２５ａを内側方向に回転させ、そして、ロッド取付クランプ２５の開口他端に係止勘合させることにより、ロッド取付クランプ２５が閉まることをいう。そして、Ｓ１０５に進む。

【0074】

Ｓ１０５において、標的昇降設定工程が実施される。この標的昇降設定工程では、ロードセル昇降ハンドル３２を回転させることにより、ロードセル７に取り付けられた標的６が昇降される（図９参照）。これにより、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射された高圧水が標的６の中央部により正確に衝突できるように高さ方向の調整を行わせることができる。以上により、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射された高圧水が標的６の中央部近傍に衝突するようになり、標的中央部衝突初期設定工程が完了する。そして、Ｓ２に進む。

【0075】

Ｓ２において、水槽水供給工程が実施される。この水槽水供給工程では、外部の貯留水槽２ａから吸水ホース８を介し水槽２に水が供給される（図１および図２参照）。これにより、水槽２内に所定量の水が貯留される。なお、本実施形態では、外部の貯留水槽２ａに水が貯留されている場合について説明したが、外部の貯留水槽２ａに水が貯留されていない場合は、水道からホース（図示略）を介し直接水が供給される。そして、Ｓ３に進む。

【0076】

Ｓ３において、高圧水供給工程が実施される。この高圧水供給工程では、水が収納されている水槽２内に配置された高圧噴射ノズル装置３に高圧水が供給される。具体的には、高圧水供給ポンプ４を駆動させることにより、外部の貯留水槽２ａ内の水が高圧水供給ホース１１→ロッド９→モニター１０内を介し、高圧噴射ノズル装置３に供給される。そして、Ｓ４に進む。

【0077】

Ｓ４において、標的位置昇降微調整工程が実施される。この標的位置昇降微調整工程では、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から高圧水が４０ＭＰａの水圧で噴射され、その高圧水噴射ノズル２０から噴射された高圧水が標的６に衝突した衝突荷重をロードセル７により検出させながら、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射された高圧水が標的６の中央部により正確に衝突できるように高さ方向の微調整が行われる（図１１参照）。具体的には、ロードセル昇降ハンドル３２を正転方向または逆転方向に回転させて、ロードセル７に取り付けられた標的６が昇降されながら、ロードセル７により検出された標的６に衝突した高圧水の衝突荷重が最大値になる高圧水噴射ノズル２０の位置に調整される。これにより、高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射された高圧水の衝突荷重が正確に検出できるにすることができる。なお、本実施形態では、高圧水噴射ノズル２０から４０Ｍｐａの水圧で高圧水を噴射させたが、上述した高圧噴射ノズル噴射工程と同様、３０Ｍｐａ～６０Ｍｐａ（好ましくは、３０Ｍｐａ～５０Ｍｐａや４０Ｍｐａ～６０Ｍｐａ（より好ましくは４０Ｍｐａ～５０Ｍｐａ））の水圧で高圧水を噴射させてもよい。Ｓ５に進む。

【0078】

Ｓ５において、高圧水圧縮空気供給工程が実施される。この高圧水圧縮空気供給工程では、水が収納されている水槽２内に配置された高圧噴射ノズル装置３に高圧水とともに圧縮空気が供給される。具体的には、高圧水供給ポンプ４を駆動させることにより、外部の貯留水槽２ａ内の水が高圧水供給ホース１１→ロッド９→モニター１０内を介し、高圧噴射ノズル装置３に供給され、また、高圧コンプレッサー５を駆動させることにより、圧縮空気が圧縮空気供給ホース１２、ロッド９→モニター１０内を介し、高圧噴射ノズル装置３に供給される。そして、Ｓ６に進む。

【0079】

Ｓ６において、高圧噴射ノズル噴射工程が実施される。この高圧噴射ノズル噴射工程では、高圧水圧縮空気供給工程（Ｓ４）により供給された高圧水が高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射されるとともに、高圧水圧縮空気供給工程（Ｓ４）により供給された圧縮空気が高圧水噴射ノズル２０を囲む該高圧噴射ノズル装置３の空気噴射ノズル２１から噴射される。具体的には、まず高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から高圧水が噴射され、そして、高圧水噴射ノズル２０から噴射される高圧水の水圧が所定の水圧（たとえば、４０ＭＰａ）になったと高圧水流量計１３により計測された後に、高圧噴射ノズル装置３の空気噴射ノズル２１から圧縮空気が噴射される。そして、Ｓ７に進む。

【0080】

Ｓ７において、噴射水標的衝突工程が実施される。この噴射水標的衝突工程では、高圧噴射ノズル噴射工程により噴射された噴射水が標的６に衝突される。ここで、噴射水標的衝突工程は、高圧噴射ノズル噴射工程により行われているとしてもよい。そして、噴射水標的衝突工程が実行されるタイミングで、パソコン３５（ディスプレイ）に表示されるディスプレイ表示画面３５ａの「記録／停止スイッチ３７」が押圧される。これにより、高圧水流量計１３の高圧水計測流量データ（噴射量データ）、高圧水圧力計（図示略）の高圧水計測圧力データ（噴射圧データ）、圧縮空気流量計１４の計測流量（エアー量）の計測データ、および圧縮空気圧計測計（図示略）の計測圧力（エアー圧力）の計測データなどの記録が開始される。そして、Ｓ８に進む。

【0081】

Ｓ８において、高圧水流量計１３で計測された高圧水噴射ノズル２０から噴射される高圧水が設定高圧水流量になったか、また、圧縮空気流量計１４で計測される空気噴射ノズル２１から噴射される圧縮空気が設定圧縮空気流量になったかが判断され、「ＮＯ」と判断された場合は「ＹＥＳ」と判断されるまでＳ８の処理が繰り返し実施され、「ＹＥＳ」と判断された場合は「Ｓ９」に進む。

【0082】

Ｓ９において、噴射水衝突荷重測定工程が実施される。この噴射水衝突荷重測定工程では、高圧水圧縮空気供給工程（Ｓ５）、高圧噴射ノズル噴射工程（Ｓ６）、および噴射水標的衝突工程（Ｓ７）が継続して実施された状態で、噴射水標的衝突工程により標的６に衝突させた噴射水の衝突荷重が４ｍｓのサンプリングタイム毎に６０秒間（「計測時間（図１３参照）」）測定される。具体的には、噴射水標的衝突工程により標的６に衝突された噴射水の衝突荷重がロードセル７により検出され、そして、ロードセル７により検出された衝突荷重がパソコン３５は４ｍｓのサンプリングタイム毎に６０秒間（「計測時間」）受信される。そして、パソコン３５（ディスプレイ）に表示されるディスプレイ表示画面３５ａの「計測時間表示部５０」に表示された６０秒（「計測時間」）の間、ロードセル７により検出された衝突荷重が計測され、ディスプレイ表示画面３５ａの「現在荷重値表示部５１」に標的６に衝突された噴射水の衝突荷重値が表示され、「荷重値経過グラフ表示部５５」に計測スタート後の標的６に衝突された噴射水の衝突荷重値のグラフが表示される。なお、本実施形態では、標的６に衝突させた噴射水の衝突荷重が４ｍｓのサンプリングタイム毎に６０秒間測定されたが、これに限らず、４ｍｓ以外の所定のサンプリングタイム毎に送信受信され測定されるようにしてもよく、また、本実施形態では、計測時間として６０秒を設定しているので６０秒間測定されたが、計測時間として６０秒以下や６０秒以上の時間が設定されれば、６０秒以下や６０秒以上の所定の時間測定されることになる。そして、Ｓ１０に進む。

【0083】

Ｓ１０において、衝突荷重平均値算出工程が実施される。この衝突荷重平均値算出工程では、噴射水衝突荷重測定工程により所定の時間測定された衝突荷重の平均値が算出される。具体的には、本実施形態では、サンプリングタイムが４ｍｓで６０秒間測定されるので、衝突荷重の加算総数（６０秒間）／１５０００回で衝突荷重平均値が算出される。そして、衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値は、パソコン３５（ディスプレイ）に表示されるディスプレイ表示画面３５ａの「平均荷重値表示部５２」に表示される。そして、Ｓ１１に進む。

【0084】

Ｓ１１において、衝突荷重標準偏差算出工程が実施される。この衝突荷重標準偏差算出工程では、噴射水衝突荷重測定工程により６０秒間測定された衝突荷重（ｎ＝１５０００）の標準偏差値が「式１」を用いて算出される（「標準偏差計算式」参照）。そして、衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値は、パソコン３５（ディスプレイ）に表示されるディスプレイ表示画面３５ａの「標準偏差表示部５４」に表示される。そして、Ｓ１２に進む。
（標準偏差計算式）

【0085】

Ｓ１２において、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離を変化させるか判定され、「ＹＥＳ」と判断された場合は「ＮＯ」と判断されるまでＳ１３→Ｓ１→Ｓ２→・・→Ｓ９→Ｓ１２の処理が実施され、「ＮＯ」と判断された場合はＳ１４に進む。

【0086】

Ｓ１３において、ノズル標的距離再設定工程が実施される。このノズル標的距離再設定工程では、上記のように高圧水圧縮空気供給工程（Ｓ５）から衝突荷重標準偏差算出工程（Ｓ１１）の一連の工程が実行された後に、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離を５０ｃｍの距離近づけ変化させて、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離が再設定される。具体的には、ロードセル７が支持されているロードセル架台２７が架台フレーム３３上を５０ｃｍ移動され、架台フレーム３３の位置決め孔３３ａとロードセル架台２７の上部の位置決め孔２７aにボルト３６により螺合させることにより、ロッド架台２４とロードセル架台２７の距離が変更されるので、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離を変更させることができる（図１２参照）。また、ノズル標的距離再設定工程で再設定された高圧水噴射ノズル２０と標的６の間の距離は、パソコン３５（ディスプレイ）に表示されるディスプレイ表示画面３５ａの「距離表示部５３」に入力(変更)される。なお、本実施形態では、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離を５０ｃｍの距離近づけて変化させたが、これに限らず、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離を所定の距離（１０ｃｍ～６０ｃｍ（好ましくは、１０ｃｍ～５０ｃｍ（より好ましくは、１０ｃｍ～３０ｃｍ）））近づけて変化させてもよい。このように、高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離をより小さく変化されることにより、より精密なデータを得ることができる。そして、Ｓ１に進み、Ｓ１→Ｓ２→・・→Ｓ９→Ｓ１２の処理が実施される。ここで、ノズル標的距離再設定工程（Ｓ１３）が実行される前、またはノズル標的距離再設定工程（Ｓ１３）が実行された後に、水槽２内に水が外部の貯留水槽２ａに排水ホース８ｂを介し排水される（図１および図２参照）。

【0087】

Ｓ１４において、衝突荷重平均値グラフ化工程が実施される。この衝突荷重平均値グラフ化工程では、横軸を「ノズル-標的距離（高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離）」、縦軸が衝突荷重平均値算出工程（Ｓ９）により求められた「平均荷重値（衝突荷重平均値）」のグラフが作成される。具体的には、パソコンのメモリに記憶された衝突荷重平均値グラフ化プログラムによりグラフ化される。これにより、以下に示す「衝突荷重平均値グラフ」が作成される。この「衝突荷重平均値グラフ」には、「エアカバーＡ」、「エアカバーＢ」、および「エアカバーＣ」の３種類のエアカバーについて作成させている。そして、Ｓ１５に進む。
（衝突荷重平均値グラフ）

【0088】

Ｓ１５において、衝突荷重標準偏差グラフ化工程が実施される。この衝突荷重標準偏差グラフ化工程では、横軸を「ノズル-標的距離（高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離）」し、縦軸が衝突荷重標準偏差算出工程（Ｓ１０）により求められた「標準偏差（衝突荷重標準偏差値）」のグラフが作成される。具体的には、パソコンのメモリに記憶された衝突荷重標準偏差値グラフ化プログラムによりグラフ化される。これにより、以下に示す「衝突荷重標準偏差値グラフ」が作成される。この「衝突荷重標準偏差値グラフ」についても、「エアカバーＡ」、「エアカバーＢ」、および「エアカバーＣ」の３種類のエアカバーについて作成させている。そして、Ｓ１６に進む。
（衝突荷重標準偏差値グラフ）

【0089】

以上のように、衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値が同等の値であっても、衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値が大きくなれば、高圧噴射ノズル装置３から噴射された噴射水の減衰率が大きくなることにより、高圧噴射ノズル装置３から噴射された噴射水を遠距離まで到達させることができなくなる。このように、衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値である「高圧噴射ノズル装置３から噴射された噴射水の噴射力絶対的平均強さ」から、衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値である「高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射させた噴射水の標的往復移動振れ（「上下方向の往復移動振れ」や「左右方向の往復移動振れ」）」の減衰分を差分することにより、すなわち、下記の「噴射距離優劣判断度式」を用いることにより、高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる。つまり、たとえば「衝突荷重標準偏差値グラフ」において、２０００ｍｍ（ノズル－標的距離）のところでは、「エアカバーＢ」→「エアカバーＡ」→「エアカバーＣ」の順で、標準偏差が大きくなっているので、その標準偏差の大きさに相当する減衰距離を差分することにより、噴射距離の優劣を判断することができる。ここで、「噴射距離優劣判断度式」の「ａ」の係数は、発明者の多くの実験例等から「１０」が適切であると見いだされ、「１０」を用いている。これにより、複数のそれぞれの高圧噴射ノズル装置について、高圧噴射ノズル装置３から標的６までのそれぞれの噴射距離において、高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を判断することができ、改良体の出来形が造成する前に、それぞれの高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測することができる。なお、本実施形態では「ａ＝１０」の係数を用いたが、これに限らず、「ａ＝８～１２（好ましくは、９～１１）」等の他の係数値を用いてもよい。
（噴射距離優劣判断度式）

【0090】

Ｓ１６において、標準偏差片対数グラフ化工程が実施される。この標準偏差片対数グラフ化工程では、横軸を「ノズル-標的距離（高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離）」し、縦軸が衝突荷重標準偏差算出工程（Ｓ１０）により求められた「標準偏差値の対数値（「ｌｏｇ_１０標準偏差」）」のグラフが作成される。具体的には、パソコンのメモリに記憶された標準偏差片対数値グラフ化プログラムによりグラフ化される。これにより、以下に示す「標準偏差片対数値グラフ」が作成される。この「標準偏差片対数値グラフ」についても、「エアカバーＡ」、「エアカバーＢ」、および「エアカバーＣ」の３種類のエアカバーについて作成させている。そして、以上で攪拌回数計測処置が終了する。
（標準偏差片対数値グラフ）

【0091】

「標準偏差片対数値グラフ」では縦軸を「標準偏差（衝突荷重標準偏差値）の対数値（「ｌｏｇ_１０標準偏差」）」としているので、縦軸の数値が「１増加」すれば標準偏差値が１０倍になる。そして、この「標準偏差片対数値グラフ」では、「標準偏差片対数値グラフ」の傾きが変化しない直線状のところまでは、高圧水噴射ノズル２０から噴射された高圧水の往復移動振れの増加率が一定となり、そして、この「標準偏差片対数値グラフ」の直線状の傾きが０．０００４ 以上増加している点からは、高圧水噴射ノズル２０から噴射された噴射水の標的往復移動振れ（「上下方向の往復移動振れ」や「左右方向の往復移動振れ」）」が大きく増大するようになるので、その「標準偏差片対数値グラフ」の直線状の傾きが０．０００４以上増加した位置を「噴射距離優劣判断位置」として、その「噴射距離優劣判断位置」から高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測（判断）することができる。このように、衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差の対数値の「標準偏差片対数値グラフ」の直線状の傾きが０．０００４以上増加するところまでは、高圧噴射ノズル装置３から噴射された噴射水の勢いが安定していると考えられるので、その衝突荷重の標準偏差対数値の「標準偏差片対数値グラフ」の直線状の傾きが０．０００４以上増加する点（「噴射距離優劣判断位置」）を検出することにより、高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射到達距離の優劣を予想することができる。すなわち、上記した「標準偏差片対数値グラフ」において、「エアカバーＣ（１０００ｍｍ）」→「エアカバーＡ（１５００ｍｍ）」→「エアカバーＢ（２０００ｍｍ）」の順で、「噴射距離優劣判断位置」が大きくなっているので、「エアカバーＣ」→「エアカバーＡ」→「エアカバーＢ」の順で、高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液が遠距離まで到着させることができると予測することができる。このように、「標準偏差片対数値グラフ」の直線状の傾きが０．０００４以上増加している点を検出することにより、高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液が到達できる距離の優劣がより正確に予測でき、造成する固結体の大きさに対応させて用いることができる高圧噴射ノズル装置３を判別することができる。ここで、本実施形態では、「標準偏差片対数値グラフ」の直線状の傾きが０．０００４以上増加したところを「噴射距離優劣判断位置」と判断しているが、これに限らず、「標準偏差片対数値グラフ」の直線状の傾きが所定値（たとえば、０．０００３以上）増加したところを「噴射距離優劣判断位置」としてもよい。

【0092】

（第２実施形態）
次に、本発明の高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法の第２実施形態について図面を参照にしながら説明する。ここで、図１６は本発明の第２実施形態における高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測方法のフローチャートを示す図である。

【0093】

本発明の第２実施形態と第１実施形態の異なるところは、第１実施形態では、「噴射水衝突荷重測定工程により６０秒の時間測定された衝突荷重の平均値が算出される衝突荷重平均値算出工程」を設け、その「衝突荷重平均値算出工程により算出された衝突荷重の平均値」と「衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値」を用いることにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測できるようにしたのに対し、第２実施形態では、「噴射水衝突荷重測定工程により６０秒の時間測定された衝突荷重の最大値が抽出される衝突荷重最大値抽出工程」を設け、その「衝突荷重最大値抽出工程により抽出された衝突荷重の最大値」と「衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値」を用いることにより、高圧噴射ノズル装置から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測できるようにしたところが異なる。なお、第２実施形態においては、第１実施形態と異なるところを中心に説明する。また、第２実施形態では、第１実施形態と同一構成については、同一符号を用い、同一作用効果を奏するものとし説明は省略する。第２実施形態については、標的中央部衝突初期設定工程（Ｓ１）～噴射水衝突荷重測定工程（Ｓ９）は第１実施形態と同様であるので、Ｓ１０（Ｓ１００）から説明する。

【0094】

Ｓ１００において、衝突荷重最大値抽出工程が実施される。この衝突荷重最大値抽出工程では、噴射水衝突荷重測定工程により６０秒の時間測定された衝突荷重の最大値が抽出される。具体的には、本実施形態では、サンプリングタイムが４ｍｓで６０秒間測定されるので、４ｍｓ毎１５０００回で測定された衝突荷重うちの衝突荷重の最大値が抽出される。そして、Ｓ１１に進む。ここで、衝突荷重標準偏差算出工程（Ｓ１１）～ノズル標的距離再設定工程（Ｓ１３）については第１実施形態と同一であるので説明を省略し、次にＳ１１４の説明を行なう。

【0095】

Ｓ１１４において、衝突荷重最大値グラフ化工程が実施される。この衝突荷重最大値グラフ化工程では、横軸を「高圧噴射ノズル装置３と標的６の間の距離」とし、縦軸が衝突荷重最大値抽出工程（Ｓ１００）により抽出された「衝突荷重最大値」のグラフが作成される。具体的には、パソコンのメモリに記憶された衝突荷重最大値グラフ化プログラムによりグラフ化される。そして、Ｓ１５に進む。ここで、Ｓ１５以降については第１実施形態と同一であるので説明を省略する。

【0096】

以上説明したように、衝突荷重最大値抽出工程により抽出された衝突荷重の最大値が同等の値であっても、衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値が大きくなれば、高圧噴射ノズル装置３から噴射される噴射水の減衰率が大きくなることにより、高圧噴射ノズル装置３から噴射された噴射水（硬化材液）を遠距離まで到達させることができなくなる。このように、衝突荷重最大値抽出工程により抽出された衝突荷重の最大値である「高圧噴射ノズル装置３から噴射された噴射水の噴射力絶対的最大強さ」から、衝突荷重標準偏差算出工程により算出された衝突荷重の標準偏差値である「高圧噴射ノズル装置３の高圧水噴射ノズル２０から噴射させた噴射水の標的往復移動振れ（「上下方向の往復移動振れ」や「左右方向の往復移動振れ」）」分を差分することにより、高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣が予測できる。その他については、第一実施形態と同様であるので、説明は省略する。

【0097】

また、「標準偏差片対数値グラフ」を用いることにより、その「標準偏差片対数値グラフ」の直線状の傾きが所定値以上増加している位置から高圧噴射ノズル装置３から噴射される硬化材液の噴射距離の優劣を予測することができる。本内容については、第１実施形態と同様であるので、具体的な説明は省略する。

【0098】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。さらに本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲の記載によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0099】

１ 高圧噴射ノズル噴射距離優劣予測装置
２ 水槽
２ａ 貯留水槽
３ 高圧噴射ノズル装置
４ 高圧水供給ポンプ
５ 高圧コンプレッサー
６ 標的
６ａ 標的支持部
７ ロードセル
７ａ 標的取付穴
８ 吸水ホース
９ ロッド
１０ モニター
１１ 高圧水供給ホース
１２ 高圧水供給ホース
１３ 高圧水流量計
１４ 圧縮空気流量計
１５ スイベル
１６ 高圧水供給路
１７ 圧縮空気供給路
１８ 高圧水流路
１９ 圧縮空気流路
２０ 高圧水噴射ノズル
２１ 空気噴射ノズル
２２ 高圧噴射ノズル装置挿入孔
２３ ノズル本体部
２４ ロッド架台
２５ ロッド取付クランプ
２５ａ クランプ開閉係止棒状部
２５ｂ クランプ開閉係止孔
２６ クレーン
２７ ロードセル架台
２７ａ ロードセル架台上部挿入孔
２８ａ ロードセル取付板
２８ｂ ロードセル昇降シャフト取付板
２８ｃ 昇降支持板
２８ｄ ボルト
２９ ロードセル昇降シャフト
３０ ロードセル昇降シャフト下端支持体
３１ ウオームギア
３２ ロードセル昇降ハンドル
３３ 架台フレーム
３３ａ 位置決め孔
３４ エアー上昇防止壁機器
３４ａ エアー遮断壁機器架台
３５ パソコン
３５ａ ディスプレイ表示画面
３６ ボルト
３７ 記録／停止スイッチ
３８ 中断／再開スイッチ
３９ 設定スイッチ
４０ 終了スイッチ
４１ 噴射量表示部
４２ 噴射圧表示部
４３ 電流表示部
４４ 回転数表示部
４５ エアー圧力表示部
４６ エアー量表示部
４７ 積算噴射量表示部
４８ 記録時間表示部
４９ 記録中／待機中表示部
５０ 計測時間表示部
５１ 現在荷重値表示部
５２ 平均荷重値表示部
５３ 距離表示部
５４ 標準偏差表示部
５５ 荷重値経過グラフ表示部
５６ 全体表示
５７ 移動ボタン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】