JP2003232283A - カウンタ付き流体注入ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 短時間に且つ確実に道路基礎面から表面層が
剥離する浮き現象を補修する舗装道路の表面層補修に用
いるカウンタ付き流体注入ポンプを提供する。 【解決手段】 コンクリート等の道路基礎面上にアスフ
ァルト等の表面層を敷設してなる舗装道路において道路
基礎面から表面層が剥離する浮き現象を補修するため接
着剤を高圧で注入する流体注入ポンプ１６であって、往
復運動の回数をカウントすることにより流体供給量を測
定可能なカウンタを備えて構成されてなる往復置換型ポ
ンプであることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、コンクリート等の
道路基礎面上にアスファルト等の表面層を敷設してなる
舗装道路において道路基礎面から表面層が剥離する浮き
現象を補修する舗装道路の表面層補修に用いるカウンタ
付き流体注入ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、高速道路の舗装は、通常、コン
クリートで道路基礎面を形成した後、水吸収タイプのア
スファルト層で被覆することによって行われる。かかる
路面を長期間にわたって使用すると、道路基礎面から表
面層が剥離する浮き現象が発生する。この浮き現象のあ
る表面層を放置すると、自動車の走行時に捲り上がり、
後続の車両に重大な事故を引き起こさせる原因となる。

【０００３】そこで、道路管理者は、車線の幅方向に検
査員を並べハンマで路面を殴打しながら車線に沿って移
動させ、浮き現象を発見した場合には、その場所にチョ
ークなどを使って目印を付けていた。そして、図１０に
示したような高圧流体注入用プラグを、路面に穿設した
流体注入用穴３６に挿入し、環境ホルモン等の漏れ出し
のないアクリル系樹脂などの接着剤を、高圧流体注入ポ
ンプを用いて高圧注入していた。図１０に示された高圧
流体注入用プラグ１００は、概略的に、ニップル部材１
１２と、雄ネジ部材１１４と、そして、円筒状のゴム製
パッキン材１１６とを含んで構成されている。

【０００４】ニップル部材１１２は、ニップル頭部１１
２ａ及びスパナ等の回転手段と係合する六角ナット部を
有するニップル本体１１２ｂが一体的に形成されたもの
である。ニップル頭部１１２ａ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。

【０００５】雄ネジ部材１１４は、内部に逆止弁が形成
されている大直径の逆止弁部１１４ｃと外周面に雄ネジ
１１４ｂが切られているステム部１１４ａとが一体的に
形成されたものである。前述のように、ニップル部材１
１２の雌ネジ１１２ｅは、ステム部１１４ａの雄ネジ１
１４ｂと螺合している。雄ネジ部材１１４の中心部には
長手方向に貫通する中心孔１１４ｄが形成されている。

【０００６】図示された例では、逆止弁は、逆止弁部１
１４ｃの内側に長手方向に穿設されその中心孔１１４ｄ
よりも大きな内径を有するボール収納部１１４ｅと、ボ
ール収納部１１４ｅに収納されたボール１１４ｆと、そ
して、ボール１１４ｆを中心孔１１４ｄに対して所定の
力で押し付けるリーフ板１１４ｇとからなるリーフ弁と
されている。長手方向に薄いリーフ板１１４ｇは、所定
の力でボール１１４ｆを中心孔１１４ｄに対して押し付
ける。パッキン材１１６は、円筒状のゴム製パッキン材
である。

【０００７】前述した従来の高圧流体注入用プラグ１０
０を用いた注入作業は次のようにして行われる。補修対
象物、例えば、高速道路の路面に高圧流体注入用プラグ
１００の外径よりも僅かに大きな直径を有する流体注入
用穴３６を穿つ。この流体注入用穴３６は、表面層３４
とコンクリート部３５との間に形成された隙間３７に到
達する深さを有していることが必要である。この流体注
入用穴３６に、高圧流体注入用プラグ１００を挿入して
（図５（ａ）参照）、ニップル部材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。雄ネジ部材１１
４の逆止弁部１１４ｃとステム部１１４ａの雄ネジ１１
４ｂに螺合したニップル部材１１２端面との間に挟持さ
れたパッキン材１１６は、長手方向に押し縮められると
共に円周方向に膨脹して流体注入用穴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（図示されていない）をニップル頭部
１１２ａに装着し、アクリル樹脂等の接着剤を注入する
（図５（ｂ）参照）。

【０００８】接着剤の注入完了後、直ちに、ニップル部
材１１２をスパナ等の回転手段により矢印Ｘと逆の方向
に回転する。これにより、パッキン材１１６が長手方向
に押し縮められ且つ円周方向に膨脹した状態から元の円
筒状の状態に戻り、流体注入用穴３６内で自由に動ける
ようになる。そこで、この流体注入用穴３６から高圧流
体注入用プラグ１００を引き抜き、必要に応じて、流体
注入用穴３６に目地材３８を充填して作業を完了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の高圧流
体注入用プラグ１００では、高圧流体注入用プラグ１０
０を流体注入用穴３６に挿入して流体を注入する際に、
ニップル本体１１２ｂの部位を六角レンチ等で回転しゴ
ム製パッキン材１１６を膨張させて流体注入用穴３６に
緊密固定する必要がある。また、注入後、流体注入用穴
３６の内面からゴム製パッキン材１１６を開放し、高圧
流体注入用プラグ１００を引き抜く際にも、ニップル本
体１１２ｂの部位を六角レンチ等で回転する必要があ
る。従って、ニップル部材１１２を所定回数だけ回転さ
せる手間も、その個数が数百、数千ケ所となった場合に
は馬鹿にならず、極めて煩雑で時間がかかる作業となっ
ていた。

【００１０】また、従来の工法では、流体注入後、ニッ
プル部材１１２をスパナ等の回転手段により矢印Ｘと逆
の方向に回転し、パッキン材１１６を元の円筒状に戻し
て、流体注入用穴３６から高圧流体注入用プラグ１００
全部を引き抜いていた。しかしながら、流体注入用穴３
６内の補修用流体に残圧があった場合、接着剤等の補修
用流体が噴霧状に吹き出す事故を引き起こす可能性もあ
った。接着剤は、アクリル系樹脂を用いた場合、エポキ
シ樹脂に比べて皮膚障害の恐れは減少したものの、目の
中に入ると危険であり眼球に損傷を与えることもあっ
た。また、個々の隙間に実際に注入した接着剤の量や、
同一部位に何回注入したことがあるか等は、もともと測
定しておらず、従って、その記録といったものも全く存
在していなかった。そこで、次の表面層の張替えをいつ
にするかは、現場における検査員の目視と経験に依存し
ており、勢い、その時期は早め早めに設定されることと
なり維持管理費の高騰の原因となっていた。

【００１１】従って、本発明は、短時間に且つ確実に道
路基礎面から表面層が剥離する浮き現象を補修する舗装
道路の表面層補修に用いるカウンタ付き流体注入ポンプ
を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、道
路基礎面から表面層が剥離する浮き現象を補修するため
注入量を計測しながら接着剤を高圧で注入することがで
きる流体注入ポンプを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、コンクリート
等の道路基礎面上にアスファルト等の表面層を敷設して
なる舗装道路において道路基礎面から表面層が剥離する
浮き現象を補修するため接着剤を高圧で注入する流体注
入ポンプであって、往復運動の回数をカウントすること
により流体供給量を測定可能なカウンタを備えて構成さ
れてなる往復置換型ポンプであることを特徴とするカウ
ンタ付き流体注入ポンプを提供する。

【００１３】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載のカウンタ付き流体注入ポンプにおいて、前記カウン
タ付き流体注入ポンプはダイアフラム型のポンプであ
り、ダイアフラムの移動を制御するスプールをポンプ本
体から外側に突出させ、この突出部の動きを検知するこ
とによりダイアフラムの往復回数をカウントするように
してなることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流体注入用の
舗装道路の表面層補修方法、舗装道路の表面層補修シス
テム及びそれに用いられるカウンタ付き流体注入ポンプ
を図示された実施の形態に基づいて、更に詳しく説明す
る。図１は、本発明に係る舗装道路の表面層補修システ
ムを引きずり式の自動補修車両として構築した実施例の
斜視図である。図２は、図1に示された舗装道路の表面
層補修システムの要部断面図である。

【００１５】図示された自動補修車両１０は、他の牽引
車両の後方に連結し引きずられようになっているが、も
ちろん、専用車両として自走式のものとすることができ
る。自動補修車両１０は、フレーム構造を有しており、
４本のタイヤで路面上を移動することができる。自動補
修車両１０の内側には、ドリル装置１２を支持する第一
のプラットフォーム１４と、高圧流体注入装置１６及び
目地材充填装置１８を支持する第二のプラットフォーム
２０とが配置されている。第一のプラットフォーム１４
は、自動補修車両１０の進行方向及び垂直方向に往復運
動可能に自動補修車両１０に取り付けられている。従来
周知の直線案内装置とボールねじ機構を用いて精密にそ
の位置を制御することができる。プラットフォーム２０
は、自動補修車両１０に固定していても、自動補修車両
１０の進行方向及び/又は垂直方向に往復運動可能に取
り付けても良い。

【００１６】図示された好ましい実施形態では、第一の
プラットフォーム１４に３つのドリル装置１２が取り付
けられているが、所定面積当たりに形成すべき流体注入
用穴３６の数によって任意に変更される。通常、道路基
礎面から表面層が剥離する浮き現象は、舗装道路の轍の
部分に集中して発生する。そこで、少なくとも一の車線
の２本の轍の両方を含むことができる数だけこれら装置
を設けることが好ましい。複数の装置を使用することに
より、一度で当該一の車線の補修を完了することができ
る。

【００１７】また、横方向の間隔を調節するための手
段、例えば、第一のプラットフォーム１４への取り付け
穴を自動補修車両１０の幅方向に長い長孔１４ａとする
こともできる。ドリル装置１２は、火花での引火の心配
のないエアーモータ駆動のものが好ましく、後述する理
由から正逆回転可能なものを用いる。コンプレッサ２４
により、圧縮エアを形成し、途中に可撓性を持たせた配
管２６を用いて各ドリル装置１２に圧縮エアを供給す
る。第一のプラットフォーム１４のプラットフォーム２
０側の側面には、既に穿設された流体注入用穴３６に差
し込み可能なフォーク部材２２が上下方向に往復運動可
能に取り付けられている。フォーク部材２２は、図示さ
れていない従来周知のボールねじ機構及びそれを制御す
る制御装置によって、所定のタイミングで上下される。

【００１８】高圧流体注入装置１６及び目地材充填装置
１８も、また、プラットフォーム２０上に所定数設置さ
れている。舗装道路の表面層補修システムにおいては、
作業の安全性及び自動化を図れるように、埋設型の流体
注入用プラグを用いる。図３は、かかる埋設型流体注入
用プラグの一実施例を示す断面図である。図３（ａ）及
び（ｂ）に図示されているように、自動締付型プラグ１
は、概略的に、デルリン樹脂のような強高度プラスチッ
ク製の内側部材３と、そして、内側部材３の外周に当該
内側部材３の軸方向にスライド可能に取り付けられた弾
性を有する素材、例えば、ＮＢＲゴムで製造された外ス
リーブ５との２つの部材のみで構成される。内側部材３
には、軸方向の中央穴３ａとその先端部付近に流体的に
接続する放射方向の横孔３ｂとが設けられている。そし
て、中央穴３ａの開口側には、高圧流体を注入するノズ
ル７を液密に取り付けるための雌ネジ３ｃが形成されて
いる。内側部材３の外周面には、中央穴３ａの開口部に
向って逆テーパとなる円錐面３ｄが設けられている。

【００１９】他方、外スリーブ５は、内側部材３の横孔
３ｂを開閉可能に塞ぐバルブ部分５ａとそれに続く円筒
部５ｂとを有するように射出成型することによって製造
する。円筒部５ｂの内周面は、内側部材３の逆テーパ状
円錐面３ｄと補合する形状を有する円錐内面５ｃとされ
ている。図示された好ましい実施形態では、外スリーブ
５の円筒部５ｂの外周面には、軸方向に延びる複数本の
縦突起５ｄと、そして、円周方向に延びる複数本のリン
グ突起５ｅとが設けられている。流体注入用穴３６との
接触により摩擦力を生じさせ、それにより、外スリーブ
５が流体注入用穴３６に対して滑るのを防止する。

【００２０】内側部材３及び外スリーブ５の材質として
は、構造体の流体注入用穴３６と当該外スリーブ５との
間の摩擦力よりも当該外スリーブ５と内側部材３との間
の摩擦力が所定の割合だけ小さくなるように選択する。
内側部材３の逆テーパ状円錐面３ｄ及びそれと補合する
形状を有する外スリーブ５の円錐内面５ｃの軸に対する
角度は、３〜１０°とされている。内側部材３がデルリ
ン樹脂で、そして、外スリーブ５がＮＢＲゴムで製造さ
れている場合、この範囲内では、外スリーブ５と流体注
入用穴３６とが僅かに接触しているだけで、その摩擦力
よりも外スリーブ５と内側部材３との間の摩擦力が小さ
いため、内側部材３が外スリーブ５に対して軸方向外側
に向って滑る。これにより、外スリーブ５を内側部材３
の円錐面３ｄが円周方向外側に押し膨張させ、外スリー
ブ５と流体注入用穴３６の内面とを緊密固定させる（図
３（ｂ）参照）。もちろん、この角度は、使われる材質
によって種々変更されることは理解されるべきである。

【００２１】外スリーブ５のバルブ部分５ａは、内側部
材３の横孔３ｂが位置する部位を一周して設けられてお
り、且つ、広い面積で横孔３ｂの周囲を封止することが
できる。よって、４０ＭＰａ以上といった高圧で使用し
たとしても性能上全く問題がない。さらに、内側部材３
と外スリーブ５のバルブ部分５ａとは、容易に面接触に
よる封止とすることができ且つ内側部材３の中央穴３ａ
及び横孔３ｂには引っ掛かる部材が存在しないことか
ら、強化繊維等のフィラーが含まれている場合もほぼ完
全に封止することができる。

【００２２】図４及び図５に図示されたものは、バルブ
部分５ａの代わりに、内側部材３の横孔３ｂを開閉可能
に塞ぐ弾性を有するバルブ部材９が設けられている点が
図３のものと異なる。

【００２３】内側部材３の横孔３ｂは、１以上幾つでも
良い。また、内側部材３の横孔３ｂが形成されている位
置を含む外周には、長方形（図４）の又は断面円形(図
５)のＯリング９が嵌合する角溝３ｅ又は断面円弧状の
溝３ｆが形成されている。高圧で中央穴３ａ及び横孔３
ｂを通って排出された流体は、Ｏリング９を拡開して流
路を形成した後、流体注入用穴３６に放出される。

【００２４】Ｏリング９は、内側部材３の横孔３ｂが形
成されている位置を含む外周に形成された溝３ｄ、３ｆ
内に嵌合してその接触面と面接触する。これにより、内
側部材３とＯリング９との間の封止が簡単な構造である
にもかかわらずほぼ完全に行うことができる。また、線
ではなく面で封止するため、流体内に強化繊維等のフィ
ラーが含まれている場合も比較的封止を完全に行うこと
ができる。Ｏリング９はゴム又は金属製で弾性的に拡開
する。金属製の場合ピストンリングのように切れ目が必
要となるが、その切れ目は内側部材３に形成された横孔
３ｂの位置から外れるように配置される。Ｏリング９
は、ゴム製の場合切れ目のないリング状をなすが、金属
製の場合には中心角１８０度以上３６０度未満にわたっ
て延びていることが必要となる。これにより、Ｏリング
９は、内側部材３の溝３ｅ、３ｆ内に脱落することなく
嵌合される。

【００２５】このようなバルブ部材９は、いずれも、簡
単且つ単純な構造で確実に内側部材３の横孔３ｂを開閉
可能に閉塞することができる。単純な構造であることか
ら自動締付型プラグ１全体の外径を小さく（ダウンサイ
ジング）することができる。バルブ部材９の弾性率又は
強度はいかようにも変更できるため、４０ＭＰａ以上の
高圧流体でも機能不全に陥ることがない。

【００２６】図６は、流体注入用の自動締付型プラグの
さらに他の実施態様の断面図であり、（ａ）及び（ｂ）
は、流体注入前の状態及び注入後の状態を示したもので
ある。図示された好ましい実施形態では、内側部材３の
逆テーパ状円錐面３ｄ及びそれと補合する形状の外スリ
ーブ５の円錐内面５ｃが、軸方向に２又はそれ以上の数
形成されている。軸方向複数の個所で、内側部材３が外
スリーブ５を円周方向外側に膨張させ外スリーブ５と流
体注入用穴３６の内面とを緊密固定させる。これによ
り、流体が流体注入用穴３６の外部に噴射する可能性を
極限まで減少させることができる効果がある。

【００２７】埋設型流体注入用プラグとしては、上述し
たものに限らず流体注入用穴に逆止弁機構有する部分を
含む流体注入用プラグを緊密固定した状態で残すような
ものであれば、どのようなものであっても良い。例え
ば、特開平１１−６２２６０号に記載した叩き折り可能
な高圧流体注入用プラグその他のものを利用することが
できる。

【００２８】図示された好ましい実施形態では、高圧流
体注入装置１６は、図３〜図６に示された流体注入用の
自動締付型プラグ１とねじ結合するノズル７を有してい
る。従って、ノズル７の先端には、自動締付型プラグ１
の内側部材３に形成された雌ねじ３ｃと螺合する雄ねじ
７ａが形成されている。高圧流体注入装置１６には、隣
接してハンド装置２８が設けられており、図示されてい
ない自動締付型プラグ１の自動供給装置から１ずつ自動
締付型プラグ１を把持し、ノズル７の真下に供給する。
ノズル７を高圧流体注入装置１６に上下方向に移動可能
に支持しているボールねじ機構付き直線案内装置３０を
駆動してノズル７の下端が自動締付型プラグ１の中央穴
３ａの開口部と接触させる。ボールねじ機構の駆動源と
しては、火花の発生のないエアーモータを用いることが
好ましい。図示されていない回転駆動機構を作動して、
ノズル７を締め込み方向に回転し自動締付型プラグ１と
ノズル７とをしっかりと締結する。しかる後、ハンド装
置２８のフィンガを開き、ノズル７をさらに下降させ、
流体注入用穴３６内に挿入する。図示された好ましい実
施形態では、プラットフォーム２０の下方にフォーク部
材２２と同様のフォーク部材３２が設けられており、こ
れをドリル装置１２が穿設した流体注入用穴３６に挿入
する。

【００２９】ノズル７と流体注入用穴３６との位置決め
を確実に行うため、自動補修車両１０の進行方向に２列
にわたってかかるフォーク部材３２を設けることが好ま
しい。フォーク部材３２の下降は、プラットフォーム２
０自体を上下動させても、フォーク部材３２を単独で上
下動させても良い。かかる位置決め機構の存在により、
先端に自動締付型プラグ１を螺着させたノズル７を確実
に流体注入用穴３６内に導くことができる。この自動締
付型プラグ１を流体注入用穴３６の内壁に緊密固定した
状態で、高圧流体注入装置１６より高圧流体をノズル
７、自動締付型プラグ１を介して流体注入用穴３６内に
注入する。

【００３０】注入が完了したら、直ちに、ノズル７を緩
み方向に回転する。自動締付型プラグ１は流体注入用穴
３６の内壁に緊密固定されているため、ノズル７の雌ね
じ７ａは、中央穴３ａの雌ねじ３ｃから外れる。次に、
ボールねじ機構付き直線案内装置３０を駆動して、ノズ
ル７を初期位置まで戻し、プラットフォーム２０全体を
自動補修車両１０の進行方向に１ピッチ分だけ移動し、
目地材充填装置１８から目地材３８を注入する。例え
ば、フォーク部材２２を下降させて、流体注入用穴３６
に挿入する。そして、図示されていない自動補修車両１
０と第一のプラットフォーム１４との間の移動機構を開
放した状態で、自動補修車両１０全体を牽引車に対して
１ピッチ分だけ引き寄せる。これにより、ノズル７及び
目地材充填装置１８の排出口と流体注入用穴３６との位
置決めを正確に行うことができる。

【００３１】もちろん、センサを用いて流体注入用穴３
６の位置を正確に割り出し、それに、ノズル７及び目地
材充填装置１８の排出口をあわせる方法など種々の位置
決め手法を採用することができる。なお、目地材充填装
置１８の後方には、小型のローラ３３が設けられてお
り、目地材３８を平らに均らすことができる。これによ
り、車両の走行に支障のない路面とすることができる。

【００３２】前述のように、本発明の舗装道路の表面層
補修システムは、表面層の剥離の有無にかかわらず所定
面積当たりに決められた数だけ流体注入用穴を穿設す
る。従って、道路基礎面から表面層が剥離していない状
態の路面へも、流体注入用穴が所定の割合で穿設され、
接着剤等の補修用流体が高圧で注入される。同一路面に
繰り返し補修作業を行う時には、車線を区切っている白
線を基準として、この流体注入用穴の位置を計画的にず
らすことができる。これにより、剥離現象をさらに起き
難くすることができる。

【００３３】図示されていないが、舗装面を殴打しその
反響により表面層の浮き現象を発見する舗装面殴打装置
を設けることができる。この場合、高圧流体注入装置１
６は、舗装面殴打装置により発見された部位に大量の高
圧流体を注入するように制御する。かかる実施態様で
は、高圧流体注入装置１６を、供給した高圧流体の量が
流体注入用穴３６毎に定められた量になった時に流体供
給を自動的に停止し、現場作業員による再起動信号の発
信により、供給を再開するように制御することができ
る。このような、個々の流体注入用穴３６への補修用流
体の供給量を計測し、図示されていないコンピュータの
メモリに記録することも可能である。さらに、全体又は
所定の区域全体に注入した補修用流体の総量を前記個別
のものとは別に計測し、記録しておくこともできる。

【００３４】このように、注入した補修用流体を計測し
て管理する場合には、注入補修用流体の量を簡単に計測
できるタイプのポンプの使用が望まれる。高圧流体注入
装置１６は、往復運動の回数をカウントすることにより
流体供給量を測定可能な往復置換型ポンプ、例えば、ダ
イアフラム型のポンプを用いることが好ましい。かかる
ダイアフラムの移動を制御するスプールをポンプ本体か
ら外側に突出させ、この突出部の動きを電気的に又はリ
ミットスイッチ等を用いて機械的に検知することにより
ダイアフラムの往復回数をカウントすることができる。

【００３５】他方、各流体注入用穴３６に注入される補
修用流体の圧力の変動を検知して、供給した高圧流体が
所定の圧力になった時に流体供給を自動的に停止するよ
うに制御することもできる。停止した高圧流体注入装置
１６は、現場作業員による再起動信号の発信により、供
給を再開するように制御することができる。

【００３６】次に、前述した自動補修車両１０の形態を
とった本発明に係る舗装道路の表面層補修システムの稼
動方法について説明する。本発明システムにおいては、
図３〜図６に示された自動締付型プラグ１を用いるもの
とする。牽引車に本発明に係る自動補修車両１０を連結
して、補修必要路面のある場所まで移動する。例えば、
二液アクリル樹脂を、それぞれ、タンク１１に必要量ず
つ収容しておく。また、図示されていない自動締付型プ
ラグの供給装置に多量の自動締付型プラグ１を補給して
おく。これらの消費材料及び部材は、必要に応じて補充
される。

【００３７】作業の最初の段階では、フォーク部材３２
の先端が路面に接触しないように、プラットフォーム２
０及び/又はフォーク部材３２を上下機構を駆動して上
昇位置に持ち上げておく。同様に、フォーク部材２２の
先端も路面に接触しないように、上昇位置に持ち上げて
おく。また、第一のプラットフォーム１４は、自動補修
車両１０に対して、少なくとも１ピッチ（流体注入用穴
３６同士の車線長手方向における間隔）分後方に配置さ
せておく。

【００３８】図示されていないセンサを用いて自動補修
車両１０が、車線の長手方向に向いていることを確認し
た後、第一のプラットフォーム１４を下降させ、複数の
ドリル装置１２で一遍に車線の幅方向に一列をなす複数
の流体注入用穴３６を穿設する。表面層３４とコンクリ
ート３５との間に発生する隙間３７に到達する深さま
で、すなわち、少なくともコンクリート部３５に達する
深さまで穿設した後、最初の上昇位置まで戻す。次に、
図示されていないボールねじ機構付き直線案内装置を用
いて、第一のプラットフォーム１４を自動補修車両１０
に対して１ピッチ分前方に移動させる。フォーク部材２
２を下降させて、穿設した流体注入用穴３６内にフォー
ク部材２２を挿入して位置決めをする。フォーク部材２
２を第一のプラットフォーム１４に対して相対的に上昇
させながら、同一速度で、第一のプラットフォーム１４
を自動補修車両１０に対して下降させる。前述と同様に
して、複数の流体注入用穴３６を穿設した後、元の上昇
位置に戻すという作業を複数回行う。

【００３９】図示された好ましい実施形態では、合計４
列の流体注入用穴３６が穿設された状態で、補修用流体
の注入が開始される(図２参照)。すなわち、前述と同様
に、フォーク部材２２を、穿設された流体注入用穴３６
に挿入して位置決めをした後複数のドリル装置１２を下
降して新たな一列の流体注入用穴３６を穿設する。これ
と並行して、フォーク部材３２を下降して２列にわたっ
て流体注入用穴３６の中に挿入する。２列にわたって位
置決めするため、単に長手方向のピッチを精密に管理す
ることができるだけでなく、自動補修車両１０の後方が
道路の幅方向に振れるのを防止することもできる。

【００４０】ハンド装置２８は、１ケの自動締付型プラ
グ１を保持しており、図示されていない自動供給装置か
ら１つずつ自動締付型プラグ１を把持し、ノズル７の真
下に供給する。ノズル７を支持しているボールねじ機構
付き直線案内装置３０を駆動してノズル７の下端が自動
締付型プラグ１の中央穴３ａの開口部と接触させる。こ
れと前後して、図示されていない回転駆動機構を作動し
て、ノズル７を締め込み方向に回転し自動締付型プラグ
１とノズル７とをしっかりと締結する。自動締付型プラ
グ１とノズル７とがしっかりと締結された後、ハンド装
置２８のフィンガを開きノズル７を移動可能とする。そ
こで、ボールねじ機構付き直線案内装置３０を駆動し
て、ノズル７をさらに下降させ、流体注入用穴３６内に
挿入する。

【００４１】図示された好ましい実施形態では、２列に
わたる位置決め機構、すなわち、フォーク部材３２と流
体注入用穴３６との組み合わせを設けたことにより、先
端に自動締付型プラグ１を螺着させたノズル７を確実に
流体注入用穴３６内に導くことができる。図３〜図６に
示された自動締付型プラグ１は、補修用流体の注入によ
り自動的且つ確実に流体注入用穴３６の内壁に緊密固定
されるため、本システムを完全自動化する上で極めて有
利となる。このように、自動締付型プラグ１が流体注入
用穴３６の内壁に緊密固定された状態で、高圧流体注入
装置１６より、高圧流体を、可撓性を有する部分を含む
配管１６ａ、ノズル７及び自動締付型プラグ１を介して
流体注入用穴３６内に注入する。

【００４２】注入が完了したら、直ちに、ノズル７を緩
み方向に回転する。自動締付型プラグ１は流体注入用穴
３６の内壁に緊密固定されているため、たとえ、流体注
入用穴３６内の補修用流体に大きな残圧があったとして
も外部に噴出する等の事故を引き起こすことがない。ノ
ズル７を緩み方向に回転すると、ノズル７の雌ねじ７ａ
は、中央穴３ａの雌ねじ３ｃから外れる。

【００４３】次に、ボールねじ機構付き直線案内装置３
０を駆動して、ノズル７を初期位置まで戻し、従って、
フォーク部材３２は、流体注入用穴３６から抜き出され
ている。一方、フォーク部材２２は下降させて、流体注
入用穴３６に挿入しておく。プラットフォーム２０全体
を１ピッチ分だけ移動し、目地材充填装置１８から目地
材３８を注入する。すなわち、図示されていない自動補
修車両１０と第一のプラットフォーム１４との間の移動
機構を開放した状態で、自動補修車両１０全体を牽引車
に対して１ピッチ分だけ引き寄せる。これにより、ノズ
ル７及び目地材充填装置１８の排出口と流体注入用穴３
６との位置決めを正確に行うことができる。

【００４４】もちろん、センサを用いて流体注入用穴３
６の位置を正確に割り出し、それに、ノズル７及び目地
材充填装置１８の排出口をあわせる方法など種々の位置
決め手法を採用することができる。目地材充填装置１８
の後方に配置された小型のローラ３３は、目地材３８を
平らに均らし、車両の走行に支障のない路面とすること
ができる。

【００４５】以上の結果、道路基礎面から表面層が剥離
する浮き現象そのものの発生を抑制又はなくすることで
き舗装面の寿命を著しく長くすることができる、人手に
よる浮き現象の発見作業が不要となるため道路管理費用
を少なくすることができる、高圧注入に対する弊害（漏
れ・逆流・接着剤が固まる待ち時間等）がなくなる、繊
維状の補強剤が混入されている材料でも問題がなくすべ
ての薬液に使える、流入抵抗が少ないので低圧での微妙
な注入にも使える、また、直径の小さなものも容易に製
作できる等の全て又は任意のいずれか若しくはそれらの
組み合わせの利点を有する。

【００４６】上述の自動補修車両１０は、本発明に係る
舗装道路の表面層補修システムを完全自動化したモデル
として構築したものであるが、もちろん、いずれか一又
は複数の構成要素の、あるいは、全ての構成要素の操作
を人手によって行うようにすることもできる。

【００４７】次に、本発明に係る舗装道路の表面層補修
方法について詳細に説明する。図９は、本発明に係る舗
装道路の表面層補修方法の一実施形態のブロック図であ
る。本発明に係る舗装道路の表面層補修方法は、概略的
に、浮き現象の有無にかかわらず所定面積当たりに決め
られた数だけ流体注入用穴を穿設するステップＳ１と、
埋設型流体注入用プラグ１を用いて補修用流体を高圧流
体供給源から供給し、当該流体注入用穴を通じて高圧注
入するステップＳ２と、そして、埋設型流体注入用プラ
グを流体注入用穴に残して、高圧流体供給源との接続を
断ち、当該流体注入用穴に目地材を装填して表面処理す
るステップＳ３とを含んで構成されている。

【００４８】図示された好ましい実施形態では、さら
に、個々の流体注入用穴及び/又は所定範囲内の流体注
入用穴に注入された流体の量を計測し記録装置に記録す
るステップＳ４を含んでいる。この記録装置に記録され
たデータは、後日同一路面に補修工事を行うときに利用
することができる。あるいは、道路の利用状況、例え
ば、降雪地域におけるタイヤチェーン・スノータイヤの
浮き現象への影響度とその補修効果との関係を研究する
上での基礎データとなる。トラック等の重量の大きな車
両が多く通行する時の関係、単純な通行量との関係等
は、どのような周期で補修工事を行うべきか否かの貴重
な基礎データとなる。

【００４９】前述のように、流体供給量は、往復置換型
ポンプ、例えば、ダイアフラム型ポンプの往復運動の回
数をカウントすることによって簡単に計測することがで
きる。流体供給は、制御装置を設けて、個々の流体注入
用穴毎に定められた量になった時に自動的に供給停止と
し、現場作業員による再起動信号の発信により、供給を
再開するように構成することができる。例えば、流体注
入用穴穿設ステップＳ１に先立って、舗装面を殴打しそ
の反響により表面層の浮き現象を発見するステップＳ５
を有する図示された実施例の場合、浮き現象発見ステッ
プにより発見された部位に大量の高圧流体を注入するよ
うに制御することができる。なお、前述のように、本発
明方法を適切な周期で舗装道路に実施した場合、浮き現
象そのものが激減又は皆無となる。そこで、この浮き現
象発見ステップＳ５は、特殊な場合についてのみ付与す
べきステップとすることができる。

【００５０】図示されていないが、流体供給を、個々の
流体注入用穴毎に定められた圧力を管理することによっ
て行うこともできる。所定の圧力以上となった時に自動
的に補修用流体の供給を停止し、現場作業員による再起
動信号の発信により、供給を再開するようにする。

【００５１】

【実施例】高速自動車道のトンネル内における定期点検
において、従来工法と本発明方法との効果の相違を実証
する実験を行った。定期点検の目的は、冬季を超えた高
速道路における浮き現象を発見することである。発見さ
れた浮き現象部位には二液アクリル樹脂を注入し、表面
層３４をコンクリート部３５に固定できたか否かを確認
した。トンネル内の断面は、図７（ａ）に示したように
なっており、断面円形のコンクリート基礎管４０の下方
に厚さ約５００ｍｍのコンクリート部３５が架橋されて
いる。その上面に、水分透過性アスファルトからなる表
面層３４が３０〜５０ｍｍの厚さで接着固定されてい
る。なお、コンクリート基礎管４０の内周面には、タイ
ル４２が貼られている。

【００５２】道路管理者の誘導にてトンネル内に入り、
上り車線の内の走行車線側に５名の検査員を配置し、各
人がハンマを路面に打ち付け、その反響により浮き現象
の有無を検査した。１．７ｋｍのトンネル全区間に打診
検査した結果、平均２〜５ｍ間隔で大小さまざまな大き
さの浮き現象を発見した(図７（ｂ）参照)。

【００５３】複数の浮き現象を起こしている個所で、そ
の中心部位を決定し、中心部位にコンクリート部３５に
まで届く流体注入用穴３６を穿設した(直径１３ｍｍＸ
深さ９０ｍｍ)。これに、種々の接着剤を注入し接着効
果を試験した。実験の結果、市販の二液アクリル樹脂を
用いたところ良好な結果を得た。ポンプは、高圧注入可
能な日本グリースニップル製のＮＧＮ９５３８型「稼ぎ
頭くん（商品名）」（日本グリースニップル株式会社：
埼玉県坂戸市日の出町７番２３号）を用いた。図７
（ｂ）の上から１番目の浮き現象部位は、５０ｃｍＸ５
０ｃｍであったので、ポンプ圧力７ＭＰａで７７０ｍＬ
注入した。注入の確認は、浮き現象部位全体から注入液
がアスファルト上に浮き出てくることを目視で確認する
ことで行った。

【００５４】図７（ｂ）の上から２番目の浮き現象部位
は、７５ｃｍＸ１５０ｃｍであったので、注入個所を２
ケ所に分けた。上方の流体注入用穴３６におけるポンプ
圧力は１２ＭＰａで４０６０ｍＬ注入した。下方の流体
注入用穴３６におけるポンプ圧力は９ＭＰａで２８００
ｍＬ注入した。図７（ｂ）の上から３番目の浮き現象部
位は、８５ｃｍＸ８５ｃｍであったので、ポンプ圧力８
ＭＰａで１００８ｍＬ注入した。図７（ｂ）の上から４
番目の浮き現象部位は、１番目と同じ５０ｃｍＸ５０ｃ
ｍであったので、ポンプ圧力２４ＭＰａで１５００ｍＬ
注入した。ここでは、比較のために、他メーカの二液ウ
レタン樹脂を用いた。

【００５５】本実験では、前述した自動締付型プラグ１
の製造が間に合わなかったので、埋設型でない流体注入
用プラグを用いた。そこで、補修用流体を注入後直ちに
ねじを緩め、流体注入用プラグを全部取り出した。注入
後４時間経過した後、注入及び固定状況を検査したとこ
ろ、「充填固定状態が極めて良好である。」との評価を
得た。判断基準としては、短時間で作業が終了するこ
と、浮き現象が表れている部位全てに完全充填されてい
ること、周辺部の小さな隙間にも浸透していることが認
められること等が評価された。

【００５６】なお、道路の舗装面という性質上、自動締
付型プラグ１の代替品として用いた従来の金属製流体注
入用プラグは、自動車の安全走行上、金属類の埋め込み
は認められない、との判断であった。自動締付型プラグ
１は、全く、金属を用いないタイプのものであるため、
支障がない。なお、ウレタン樹脂は、注入時の粘性がア
クリル樹脂に比べて大きいため、注入圧力が大きくなる
欠点を有している。また、上述の補修工事場所とは別の
場所で、浮き現象の有無にかかわらず所定面積当たりに
決められた数、具体的には、車線の長手方向及び幅方向
に３０ｃｍ間隔で流体注入用穴を穿設し、上述した二液
アクリル樹脂を注入した。ポンプも、前述と同様に、高
圧注入可能な日本グリースニップル製のＮＧＮ９５３８
型「稼ぎ頭くん（商品名）」（日本グリースニップル株
式会社：埼玉県坂戸市日の出町７番２３号）を用いた。
ポンプ圧力３０ＭＰａで、注入圧力がこの数値になるま
で注入し続け、流体圧力が３０ＭＰａに達した時点で注
入を停止した。流体圧力が３０ＭＰａに達するまでの各
流体注入用穴３の注入量は、ポンプの往復運動の回数を
計測することによって把握した。これをマトリクス表と
してペーパに記録した。本発明方法による方法も、「充
填固定状態が極めて良好である。」との評価を得た。継
続的施工実験は行われていないため、舗装道路の寿命に
ついての効果については未確認である。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、コンクリート等の道路
基礎面上にアスファルト等の表面層を敷設してなる舗装
道路において道路基礎面から表面層が剥離する浮き現象
を補修するため接着剤を高圧で注入する流体注入ポンプ
であって、往復運動の回数をカウントすることにより流
体供給量を測定可能なカウンタを備えて構成されてなる
往復置換型ポンプとされているため、道路基礎面から表
面層が剥離する浮き現象を補修するため注入量を計測し
ながら接着剤を高圧で注入することができる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る舗装道路の表面層補修システムを
引きずり式の自動補修車両として構築した実施例の斜視
図である。

【図２】図1に示された舗装道路の表面層補修システム
の要部断面図である。

【図３】本発明に係る舗装道路の表面層補修システムで
使用される流体注入用の自動締付型プラグの好ましい実
施態様の断面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、流体注入
後の状態及び注入後の状態を示したものである。

【図４】本発明に係る舗装道路の表面層補修システムで
使用される流体注入用の自動締付型プラグの他の実施態
様の断面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、流体注入後の
状態及び注入後の状態を示したものである。

【図５】本発明に係る舗装道路の表面層補修システムで
使用される流体注入用の自動締付型プラグのさらに他の
実施態様の断面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、流体注
入直後の状態及び注入後の状態を示したものである。

【図６】本発明に係る舗装道路の表面層補修システムで
使用される流体注入用の自動締付型プラグのさらに他の
実施態様の断面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、流体注
入後の状態及び注入後の状態を示したものである。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、トンネルの断
面を示す断面図及び高速自動車道のトンネル内における
定期点検において発見された浮き現象部位を示す舗装面
の平面図である。

【図８】道路の車両走行部付近を示す図７の拡大斜視図
である。

【図９】本発明に係る舗装道路の表面層補修方法の一実
施形態のブロック図である。

【図１０】従来の舗装道路の表面層補修工法を説明する
ための断面図であり、（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、そ
の各段階における状態を示している。

【符号の説明】

１ 自動締付型プラグ ３ 内側部材 ３ａ 中央穴 ３ｂ 横孔 ３ｃ 雌ねじ ３ｄ
円錐面 ５ 外スリーブ ５ａ バルブ部分 ５ｂ 円筒部 ５ｃ 円錐内面 ５ｄ 縦突起 ５ｅ リング突起 ７ ノズル ９ バルブ部材 １０ 自動補修車両 １２ ドリル装置 １４ 第一のプラットフォーム １６ 高圧流体注入装置 １８ 目地材充填装置 ２０ 第二プラットフォーム ２２ フォーク部材 ３０ ボールねじ機構付き直線案内装置 ３２ フォーク部材 ３４ 表面層 ３５ コンクリート部 ３６ 流体注入用穴 ３７ 隙間 ４０ コンクリート基礎管 ４２ タイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D053 AA14 AA25 AB09 AC01 AC02 BA02 BA07 BA09 DA02 DA03 DA05 3H045 AA02 AA21 AA39 BA19 CA08 CA23 EA17 EA26 EA48 3H077 AA01 BB10 CC02 CC07 DD02 DD12 EE11 FF01 FF06 FF21 FF31 FF60

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート等の道路基礎面上にアスファ
   ルト等の表面層を敷設してなる舗装道路において道路基
   礎面から表面層が剥離する浮き現象を補修するため接着
   剤を高圧で注入する流体注入ポンプであって、往復運動
   の回数をカウントすることにより流体供給量を測定可能
   なカウンタを備えて構成されてなる往復置換型ポンプで
   あることを特徴とするカウンタ付き流体注入ポンプ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のカウンタ付き流体注入ポ
   ンプにおいて、前記カウンタ付き流体注入ポンプはダイ
   アフラム型のポンプであり、ダイアフラムの移動を制御
   するスプールをポンプ本体から外側に突出させ、この突
   出部の動きを検知することによりダイアフラムの往復回
   数をカウントするようにしてなることを特徴とするカウ
   ンタ付き流体注入ポンプ。