JP2004124550A - 路面加熱方法および路面切削機 - Google Patents

Abstract

【課題】アスファルト舗装体表基層部の過熱や焦げ付きを抑えることにより、内部まで効率的に加熱する。
【解決手段】アスファルト舗装体表基層部１５に路面切削機を用いて所定間隔で凹溝１６を形成する。その後にアスファルト舗装体表基層部１５をヒータで加熱することにより、アスファルト舗装体表基層部１５の表面だけではなく凹溝１６の側面及び底面まで加熱されてアスファルト舗装体表基層部１５内部まで軟化する。路面切削機は車体の下面に切削手段を設ける。切削手段は車体の進行方向に略直交する方向に所定間隔で回転軸を設け、回転軸にリング状のディスクドラムを所定間隔で嵌合する。各ディスクドラムの外周面の周方向に切削ビットを配列し、切削ビットで凹溝１６を切削形成する。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルト混合物からなる既設舗装体表基層部を再生するためのアスファルト舗装体の路上再生方法に用いる路面加熱方法と、その路面加熱方法に用いる路面切削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路等では、砕石等の粒状材料からなる路盤やコンクリートあるいはアスファルト混合物からなる基層の上にアスファルト混合物を敷き均して締め固め表層とすることにより、アスファルト舗装体を形成していた。
そして、経時的にアスファルト舗装体表基層部が老朽化したり損傷したりした場合、切削オーバーレイという工法で補修を行っていた。この補修工法はアスファルト舗装体表基層部を路面切削機により全幅に亘って切削して除去し、その後に新規アスファルト混合物を全幅に亘って敷き均して締め固めることにより、表基層を新たに形成していた。しかしながら、この補修工法では、舗装体表基層部を構成する既設アスファルト混合物を切除して全量廃棄処分した後に新規材料を投入するために、これら廃棄量と新規供給量が多量であり高コストになる上に多量の産業廃棄物を生じさせて環境問題を引き起こすという欠点があった。
そのため近年では、アスファルト混合物からなる既設舗装体表層部を再利用する方法として路上表層再生工法が提案され、この路上表層再生工法としてリミックス方式とリペーブ方式とが採用されてきている。これらの工法は下記の非特許文献１に開示されている。
【０００３】
即ち、リミックス方式は、路上でアスファルト混合物からなる既設舗装体表層部をヒータで加熱した上に再生用添加剤を散布し、その後リミキサにより掻きほぐした後に路面の中央部分に集積し、これに新規アスファルト混合物を投入して混合した後に路面全面に敷き均して締め固めるというものである。
また、リペーブ方式は、先ず既設舗装体表層部を加熱した上に再生用添加剤を散布し、その後リペーバにより掻きほぐしながら撹拌した後に全面に敷き均し、その上に新規アスファルト混合物を投入して全面に敷き均して締め固めるというものである。
上述の二つの路上再生方法は、いずれもアスファルト舗装体表層部を掻きほぐす前にヒータで既設のアスファルト舗装体表層部を加熱して柔らかくした後に、リミキサまたはリペーバによりこの舗装体表層部を掻きほぐしていた。
【０００４】
【非特許文献１】
社団法人日本道路協会：編集「路上表層再生工法技術指針（案）」昭和６３年１１月１０日丸善株式会社発行（第３６−４８頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的にアスファルト混合物は熱伝導性が低い物質である。そのために、既設のアスファルト舗装体表層部（以下、「既設表層」という。）をヒータで加熱して柔らかくする際、既設表層の表面は空気の熱伝導を受けて高熱になるが、内部にまでは充分に熱が伝導していないために掻きほぐしが困難であった。
しかも、既設表層の表面だけが過熱され焦げてしまうとその部分のアスファルト混合物としての品質が大きく劣化するという問題があった。特に、新規アスファルト混合物と混ぜて再使用する既設アスファルト混合物の品質が劣化していると、補修後の表層の品質も劣化するという欠点がある。また、既設表層の表面が焦げることにより、ブルースモークが発生して大気汚染を引き起こすという問題もある。
既設表層の表面が焦げるのを防止するためにヒータを低温で長時間加熱すれば表面の過熱を抑制しながら内部へ熱伝導できるが、この場合には施工に時間がかかり効率が悪くコスト高になるという問題が生じることになる。
尚、従来、滑り止めの目的で既設表層の表面に浅くて狭い凹部を形成する技術もあるが、これは凹部形成後に加熱するものではなく、仮に加熱したとしても凹部断面が小さく浅いために、既設表層の内部まで熱伝導効果を生じるものではない。
本発明は、このような実情に鑑みて、表面の過熱を抑えて既設表層の内部まで効率的に加熱できるようにした路面加熱方法を提供することを目的とする。
また本発明の他の目的は、上述の路面加熱方法に用いられ既設表層に効率的に凹溝を形成できる路面切削機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による路面加熱方法は、アスファルト舗装路面の加熱方法において、アスファルト舗装路面に所定間隔で凹溝を形成し、その後にアスファルト舗装路面を加熱することを特徴とする。
アスファルト舗装路面の加熱前に路面に所定間隔で凹溝を形成することによって、路面の表面積が３０％〜６０％程度以上増大し、その後の加熱の際に既設表層の表面だけではなく各凹溝の側面と底面にも加熱手段の熱が空気を介して伝達するために、各凹溝の側面と底面に隣接する既設表層内部にまで熱が伝導し易くなり、既設表層内部のアスファルトまで軟化する。しかも、既設表層の表面が過熱して焦げることによるアスファルト混合物の劣化を防止することができ、その後の掻きほぐしをスムーズに行える。
【０００７】
また、凹溝は深さ２〜７ｃｍ、幅１〜３ｃｍで形成してもよく、このように凹溝を形成して加熱処理することにより、既設表層内部の加熱を効率良く行えると共に表面の過熱を確実に防止できる。
凹溝は、路面の幅方向に配列されて路面の延在方向にそれぞれ延びるように形成されるのが望ましい。また、凹溝は路面の横断方向、斜め方向或いは異なる２方向等、どのような方向に形成してもよい。
【０００８】
本発明による路面切削機は、車体に、その進行方向に略直交する方向に所定間隔で切削刃が設けられていて、該切削刃によってアスファルト舗装路面を切削して深さ２〜７ｃｍの凹溝を所定間隔で形成することを特徴とする。
この路面切削機を走行させてアスファルト舗装路面に所定間隔で凹溝を形成すれば、効率的に凹溝を形成することができ、その後の加熱工程を効率的に且つ連続して行える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるアスファルト舗装路面の加熱方法とこの方法に用いる路面切削機について図１乃至図４に基づいて説明する。尚、本実施の形態では表層部に凹溝を形成する場合について説明するが、凹溝は表層部の下層である基層部まで達するように形成してもよい。また、本発明において表基層部とは、表層部のみ、または表層部と基層部の両方のいずれかを指す。
図１は実施の形態による路面加熱方法に用いる路面切削機の側面図、図２は図１に示す路面切削機に装着した切削手段、図３は図２の切削手段に設けたディスクドラム、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はリペーブ方式による路上再生方法の工程を示す図である。
図１乃至図３は、実施の形態によるアスファルト混合物からなる既設表層の路上再生方法に用いる路面切削機１を示すものであって、この路面切削機１は車体２の下面に前後各一対の走行用の車輪が前輪３ａ、後輪３ｂとして取り付けられている。車体２の下面において前後輪３ａ、３ｂ間には切削手段４が配設され、この切削手段４は図２に示すように路面切削機１の進行方向に略直交する方向に回転軸５が配設され、この回転軸５に所定間隔で複数のディスクドラム６…が配列されている。各ディスクドラム６は略円板状のディスク７の中央に回転軸５を嵌合させて固定させる孔部７ａが形成され、その外周面に所定間隔で複数の切削ビット８…（切削刃）が周方向に配設されて構成されている。
【００１０】
そして、車体２の下面において切削手段４の後側に近接して清掃手段１０が配設され、この清掃手段１０は回転軸５と略平行に配設された円筒状のドラム１１と、ドラム１１の外周面全周に植設されたブラシ１２とで構成されている。また車体２の下面には車体２の前方へ延びるベルトコンベア１３が配設されており、ベルトコンベア１３の後端は切削手段４に近接する位置まで延在しており、切削手段４で切削された既設表層の切削廃材をベルトコンベア１３に乗せて前方のダンプトラック等に移送して積み込むようになっている。
【００１１】
本実施の形態による路面切削機１は上述の構成を有しており、次にこの路面切削機１を用いたアスファルト舗装路面の加熱方法を含む路上再生方法について図４により説明する。
本実施の形態による路上再生方法は、例えばリペーブ方式による。図４（ａ）において、先ず既設表層１５に路面切削機１を配設し、既設表層１５の幅方向に車体２の下面に設けた切削手段４の回転軸５を位置させる。そして、路面切削機１を既設表層１５の延在方向に走行させながら回転軸５をディスクドラム６…と共に（図１で時計回りに）回転駆動させて既設表層１５の幅方向に所定間隔で複数の凹溝１６…を切削する（凹溝形成工程）。これによって、既設表層１５の延在方向に補修長さに亘って複数条の凹溝１６…が略平行に形成されることになる。
ここで、各凹溝１６は例えば図４（ａ）の横断面図で示すように断面略長方形形状に形成され、既設表層１５の幅を例えば３．５ｍとして、凹溝１６の幅ａは１〜３ｃｍ、深さｂは２〜７ｃｍ、凹溝１６の既設表層幅方向ピッチｃは３０ｃｍ以下の範囲に設定する。これによって、路面１６の幅方向の表面積を凹溝１６を形成しない路面の表面積と比較して３０％〜６０％以上増加させることができる。
また、路面切削機１で切除された切削屑はベルトコンベア１３で前方へ運ばれてダンプトラックに積み込まれ、積み残された切削廃材も清掃手段１０によってベルトコンベア１０に送り込まれる。
【００１２】
次に、複数条の凹溝１６…が形成された既設表層１５の上に図示しないヒータを路面の幅方向に配設し、既設表層１５の延在方向に沿ってヒータを走行させて既設表層１５を加熱する。このとき、ヒータは例えば１６０℃程度に加熱されて空気を介して凹溝１６が形成された既設表層１５に熱を伝導し、既設表層１５において凹溝１６のない表面と共に凹溝１６内の側面と底面とを同時に加熱する（加熱工程）。
ここで既設表層１５への熱伝導量Ｑは次式で定まる。
Ｑ＝ａＳ（Ｔ−ｔ）／ｄ
但し、材料（既設表層）の厚さ：ｄ
材料（既設表層）の熱伝導率：ａ
既設表層と接する空気の温度：Ｔ
既設表層と接する下層の温度：ｔ
材料（既設表層）の表面積：Ｓ
【００１３】
ヒータによる加熱熱量は介在する空気を通して凹溝１６が配列された既設表層１５に伝達されるから、凹溝１６のない既設表層１５と比較して３０％〜６０％以上拡張された面積で熱量を受けて既設表層１５の表面と共に凹溝１６の側面や底面が加熱され、単位面積当たりの熱量が低減すると共に凹溝１６を通してアスファルト混合物からなる既設表層１５の内部も加熱されることになる。これによって、既設表層１５の表面の過熱を抑制できると共に既設表層内部が加熱され既設表層１５全体が効率良く加熱されて軟化する。
次に、ヒータで加熱された既設表層１５に再生用添加剤（例えば鉱質油）を散布した後図示しないリペーバにより掻きほぐしながら攪拌し、更にリペーバの第一のスクリードで路面の上に敷き均す（図４（ｂ）参照）。これによって敷き均したアスファルト混合物は、既設表層１５と比較して切除した凹溝１６の容量だけ低い高さの敷き均し層１８として形成される。
次いで、敷き均し層１８の上に直ちに新規アスファルト混合物を供給して図４（ｃ）に示すように敷き均して締め固め、上層１９を形成する（舗装工程）。敷き均し層１８と上層１９とで表層を構成し、上層１９は既設表層１５と同程度の高さに形成することができる。或いは、上層１９を既設表層１５より高く設定して形成するようにしてもよい。
このようにして、リペーブ方式による路上再生方法を完了することができる。
【００１４】
上述のように本実施の形態によれば、既設表層１５に所定間隔で凹溝１６を形成して加熱することにより、既設表層１５の表面だけでなく内部までも加熱できると共に表面が過熱して焦げるのを防止できる。そのため、その後の掻きほぐし作業が容易になり、また再利用するアスファルト混合物の品質劣化を防止できる。
【００１５】
尚、上述の実施の形態ではリペーブ方式による路上再生方法について説明したが、これに代えてリミックス方式によって路上再生を行うようにしてもよい。この場合、既設表層１５を路面切削機１で切削して凹溝１６を所定間隔で形成する凹溝形成工程（図４（ａ）参照）、凹溝１６が形成された既設表層１５を加熱した後に再生用添加剤を散布する加熱工程、軟化した既設表層をリミキサにより掻きほぐす掻きほぐし工程（図２（ｂ）、図４参照）までは上述した第一の実施の形態によるリペーブ方式と同一である。
リミックス方式では、次に、再生用添加剤により粘性が回復した既設アスファルト混合物に新規アスファルト混合物を供給して、攪拌混合する。そして、均一に攪拌混合した後に新旧アスファルト混合物を路面の幅員全体に敷き均して敷き均し層を形成し、締め固める。この場合、切除した凹溝１６の容積に相当する既設アスファルト混合物の量と新たに供給した新規アスファルト混合物の量との差によって敷き均し層の高さが既設の舗装路面と同程度になるか、低くなるか、或いは高くなるかが決定されることになるのはリペーブ方式と同様である。
【００１６】
尚、本発明による加熱方法は、上述したリペーブ方式やリミックス方式による路上再生方法に限定されることなく、既設のアスファルト舗装体表基層部を加熱処理するような各種の再生方法や補修方法、その他の加熱処理するような施工方法にも採用できることはいうまでもない。また、これらの各種施工方法において、凹溝１６の形成に当たって上述した実施の形態による路面切削機１を採用できることもいうまでもない。
或いは上記施工方法において、上述の路面切削機１に代えて他の路面切削機を用いてもよい。例えば、既設のアスファルト舗装体表層部１５に凹溝１６を形成するに当たって、ダイヤモンドブレード等を備えたグルービングカッタ（切削刃）を用いてもよい。この場合、グルービングカッタで切削形成される凹溝１６の幅と深さを上述した実施の形態によるものと同等になるようにカッタを設定してグルービング加工すればよい。
或いは、路面切削機１の切削手段４として円筒状の切削ドラムを車体２の進行方向に略直交する方向に配設して、切削ドラムの周方向に所定間隔を開けて例えばコニカルビット等の切削ビット（切削刃）を配列した切削ビット群を切削ドラムの回転軸方向に所定間隔で配列するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による加熱方法によれば、アスファルト舗装体表基層部に所定間隔で凹溝を形成し、その後にアスファルト舗装体表基層部を加熱するようにしたから、アスファルト舗装体表基層部の表面積が増大し、表面だけではなく、内部にまで熱が伝導し易くなり、しかもアスファルト舗装体表基層部の表面が過熱して焦げることによるアスファルト混合物の劣化を防止できる。また、アスファルト舗装体表基層部の表面が焦げることによるブルースモークの発生が起こらないので、大気が汚染されるおそれがない。
【００１８】
本発明による路面切削機は、車体に、その進行方向に略直交する方向に所定間隔で切削刃が設けられていて、該切削刃によってアスファルト舗装体表基層部を切削して深さ２〜７ｃｍの凹溝を所定間隔で形成するようにしたから、凹溝を容易且つ効率的に形成できて、その後の加熱処理をアスファルト舗装体表基層部の内部にまで確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による路面切削機の側面図である。
【図２】路面切削機の切削手段を示す正面図である。
【図３】図２に示す切削手段のディスクドラムを示す側面図である。
【図４】図１に示す路面切削機を用いたリペーブ方式による路上再生方法の工程図であり、（ａ）は既設表層に凹溝を形成した凹溝形成工程を示す図、（ｂ）は既設表層を切削して掻きほぐした後、敷き均した敷き均し工程を示す図、（ｃ）は新規アスファルト混合物を敷き均した舗装工程を示す図である。
【符号の説明】
１　路面切削機
４　切削手段
６　ディスクドラム（切削刃）
８　切削ビット（切削刃）
１５　既設表層（アスファルト舗装体表層部；アスファルト舗装体表基層部）
１６　凹溝

Claims (3)

1. アスファルト舗装路面の加熱方法において、
   前記アスファルト舗装路面に所定間隔で凹溝を形成し、その後に前記アスファルト舗装路面を加熱することを特徴とする路面加熱方法。
2. 前記凹溝を深さ２〜７ｃｍ、幅１〜３ｃｍで形成することを特徴とする請求項１に記載の路面加熱方法。
3. 車体に、その進行方向に略直交する方向に所定間隔で切削刃が設けられていて、該切削刃によってアスファルト舗装路面を切削して深さ２〜７ｃｍの凹溝を所定間隔で形成することを特徴とする路面切削機。

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