JP2006132232A - 道路工事用溶解装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、従来の高性能なタール溶解槽から工事個所毎に該溶解タールを取り出す工程で、溶解槽に連結するバルブを含むパイプユニット内のタールが容易に固化或は流動性を失い、これによって工事が停滞する弱点を解消し、且つ、パイプユニット及びノズルの加熱並びに保温を常時可能とすることである。
【解決する手段】 溶解槽７の溶解効率を妨げることなく隔壁９を貫通させてメインバーナー８から分岐する補助バーナー５をパイプユニット下に設け溶解槽の溶解と同時にパイプユニットも加熱可能とし、且つ、風等の外部要因で加熱が中断されることを防止するボックスカバー６を設け、且つ、ノズル１７を加熱する構成により自在に溶解タールの取り出しを可能とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は舗装道路の路面の接合部及び断裂部、小段差、構造物の乖離部等の補修補強に用いる塗布装置特願２０００ー０１９９７７、特願２００２ー１８２３５９、特開２００３ー４１５１１の新規改良に関する。

従来より路面の新旧接合部や、路面に発生した断裂部や小段差、寒冷期の舗装施工に多発するジョイント部の破損や飛散等には補修補強、漏水防止のために一般的な工法としては、固形のアスファルト系資材を鍋や大薬罐、溶解釜やブリキ缶等に投入し、これをバーナー等で加熱溶解し柄杓を用いて取り出していた。

前記の労働集約的、前近代的な工法を改善すべくカートリッチの横転法や固形タールの直接溶解法が提案されたが、溶解時間が長く即施工性が無いことや液垂れが防止できない施工性能とメンテナンスに弱点があった。
又、固形タールやアスファルトの溶解法として溶解槽底板を横断方向に連続する波形とすることによって、特に断面を正三角形とすることによって底部からの受熱面積は従来の２倍となり、極めて優れた溶解性能を獲得することとなった。 しかしながら、溶解されたタールを取出すバルブ付きパイプユニット（溶解槽連結パイプ、バルブ、バルブ連結パイプ、以後この３点をパイプユニットと称す）内のタールは寒冷期の急冷や再使用時、休憩待機時には固化又は流動性を失ってパイプ詰まりを起こし、これを外部バーナーによって加熱溶解しなければならないことが頻繁に起こっていた。このため、急を要する工事現場では溶解槽から柄杓で取出すことも余儀なくされていた。
特願２０００ー０１９９７７ 特願２００２ー１８２３５９ 特開２００３ー４１５１１

本発明の目的は、交通規制下にあって即施工性能が要求されるアスファルト系資材による舗装路面の補修、修繕、補強工事を優秀な溶解槽性能に対応して自在にそれを取出すことにある。

更に、自在にパイプユニットから溶融アスファルトを取出すための加熱用補助バーナーが、風等の外部要因でその性能を減じることなく、パイプユニット全面からの加熱及び保温を可能とすることにある。
更に又、溶解用メインバーナーと連結した補助バーナー使用した場合の補助バーナーの消火時にパイプユニットを加熱及び保温を可能とすることにある。
更に又、路面に接近して溶融アスファルトを路面に排出するノズル付きパイプ内のアスファルトが冷却され施工不良或は施工不能となることを防止することにある。

本発明に係る道路工事用塗布装置の要旨とするところは、道路工事用アスファルト系資材を溶解槽下部に連結されたパイプユニットからバルブ操作によって取り出すに当たり、該パイプ内のアスファルト系資材がパイプ壁に接触することで冷却され融点以下に容易に降下することを合理的に且つ継続して防止するすることである。

道路工事用に使用されるアスファルト系資材の一般的な融点、軟化点としてはストレートアスファルトは４３℃前後、ブロンアスファルトは６２℃前後、エラストマー重合アスフアルトは９０〜１００℃前後である。これらによる溶融資材は外気常温の雰囲気ではパイプユニットの吸熱及び放熱によってパイプ内壁に固着し容易に目づまりを起し、施工不能となる。
従来の溶解装置は溶解槽の溶解効率に主眼が置かれ、溶解効率に関しては目的が達成された。
しかしながら、効率良く溶解された資材の物性を、取出し段階で特に効率よく利用することに難点があった。溶解材を施工性の観点から工事現場状況に合わせて自在に必要量を調達できなければ施工装置としての能力は劣ることとなる。
したがって、従来では施工の都度に手動外部バーナーを用いて取り出しパイプユニットを加熱してその内部を溶解していたが作業効率は極めて劣り、保温機能は皆無であった。

本発明は、これらの課題を解決する手段として溶解槽下面下に位置するメインバーナーから、取出しパイプ数に応じて該パイプ下部近傍に位置する分岐補助バーナーを設け、メインバーナーの着火と同時に補助バーナーも着火する構造とした。
補助バーナーはメインバーナー加熱部の隔壁に引火用切り欠き部１１を設けて隔壁を貫通し溶解能率をさまたげずに連結される。
その補助バーナーの火力はパイプユニット内のアスファルル成分のオーバーヒート防止の観点からメインバーナーの火力よりも小さいことが好ましい。
補助バーナーの火力を小さくする手段としてはメインバーナーと同径の場合はガス噴出孔の数を少なく選択することによって火力を調整することができ、メインバーナーより小径とした場合には噴出孔径をガス圧に比例して大きくすることにより火力を調整することができる。
この構造を採用することによって、溶解槽に投入された固形アスファルト材の溶解開始と同時にパイプユニットも加熱開始され、溶解槽内のアスファルト材の全溶解を待たずに施工が可能となる即施工性能を獲得し、従来にはない高性能で新規な施工機とすることができた。又、メイン及び補助バーナー間に隔壁を設けたのはメインバーナーの熱効率を確保するためである。
又、補助バーナーの配管を独立させることもできる。

更に、前記の補助バーナーは装置が野外にて使用される関係上強風の影響を強く受け消火してしまう課題がある。
又、熱効率がパイプユニット上面で低くなる課題がある。
本発明では、この課題を解決する手段としてバルブ開閉機能を損なわない範囲の領域に保温用ボックスカバーを本体に連結する構造とした結果、強風下でも消火せず、且つ、パイプ全域を加熱することが可能となり即施工性が達成されることとなった。

又、溶解槽内のアスファルト資材が施工に十分な温度領域にありそれ以上加熱すると引火の危険性が生じるケースがあり、この場合はメインバーナーを消火する必要がある。
パイプユニットは加熱を中断すると急速に冷却されるためメインバーナーから分岐する補助バーナー以外にパイプユニットを加熱する手段としては、別回路を持つ補助バーナー以外に、ボックスカバーに外部から本体に付属する点火と施工面の調整用ハンドバーナーを挿入できる孔を設けることによって通常では排気口となり、必要時にはバーナー挿入口となる孔を開設することで施工上において有効な手段となった。

パイプユニットの加熱保温によって施工可能になったアスファルト材はバルブを開くことによって流下し、排出幅と排出量を調整するノズルを介して路面に達する。
気象条件、特に寒冷強風下では当初の施工個所から移動して次の施工個所までの間にノズル内外でアスァルトの固化が激しくなりノズル詰まりが頻発する。
又、ノズル詰まりを防止するためにハンドバーナーで加熱を繰り返すことになるが強風下及び隣接車線を走行する車両のあおり風ではハンドバーナーも消火を繰り返す現象も頻発する。本発明では、これらの障害を取り除く手段としてノズルが前後動するものにあってはパイプユニットに連結するエルボパイプに防風ホルダーを接続し、固定ノズルではこれ以外に本体から伸びるロッド先にホルダーを設け、バーナーの防風をしつつ炎道が常時ノズル近傍を加熱可能とすることによって障害は除去された。

本発明の道路工事用溶解装置による新規な構造は、新旧舗装ジョイント上、既設舗装面に生じた種々の形状を示すクラック等による路面の劣化、漏水防止、目地の補修補強の施工性を高性能な溶解装置に対応して格段に高める効果を発揮する。

先ず、高性能な溶解槽への加熱メインバーナーから溶解槽下面の隔壁を貫通させて分岐する補助バーナーをパイプユニット下方に設けることによって、溶解槽内の固形アスファルト資材を溶解する作業と同時間にパイプユニット内の残存タール資材を溶解して流動状態にすることが可能となり、溶解槽内のタール資材が施工可能となる時点でその溶解物を何ら障害もなく即取り出せる大きな効果がある。
その効果によって工事の施工性、段取りの短縮、省人化、運用の安全化、施工品質改善等々の向上効果にはみるべきものがある。

又、パイプユニットを包囲するボックスカバーを設けることによって、あらゆる気象条件下、特に強風や寒冷期にはパイプユニットへの加熱障害が取り除かれる効果が施工性能上において多大なものがある。

更に又、ボックスカバー壁面を貫通する孔を設けることでメインバーナーと補助バーナーの消火時にボックスカバー内を他の簡易な加熱手段を採ることを可能とすることで、間断のない施工性能を獲得する効果がある。又、旧装置の更新も可能となる効果がある。
更に又、ノズルパイプを自在に加熱できることでノズル詰まりによる工事の中断が解消された効果は工事の品質管理の向上をもたらした。

次に、本発明に係る道路工事用溶解装置の実施例を図面に基づいて更に詳しく説明する。
図１は、本発明の溶解装置の加熱底板とパイプユニットの一実施例を示す断面図と補助バーナー上面との構成図である。ここで１は溶解槽連結パイプ、２はバルブ、３はバルブ連結パイプ、４はエルボパイプである。従来これらのパイプユニットは露出して取り付けられており常に空冷されていた。
このため、施工時には外部ガスバーナーによって予熱される必要があり、工程の一つであった。
外部バーナーによる予熱は単なるパイプの加熱では意味がなく内部に残存するアスファルト成分を流動化する必要があり、通常の小さなバーナーではパイプユニット内部の固化アスファルトの全域を流動化するには時間と労力と熱量のムダがあり、特に交通規制下にあっては即施工性に対応できる装置の開発が待たれていた。

図２は、パイプユニットとバーナーが設置されている一実施例を示す横断面図である。この補助バーナー５は溶解槽７の溶解メインバーナー８から隔壁９を貫通して分岐し、メインバーナーのガス流を分配する構造となっている。
溶解槽７の下面下に設置されるメインバーナー８に溶解槽内のアスファルト系資材を溶解するために着火すると同時に引火孔１１を介して補助バーナーにも着火され溶解槽内の溶解時間及び保温時間中も常にパイプユニットが加熱されることとなり、即取り出し即施工が自在となる。これは前例のない新規な施工性能を獲得したこととなる。

補助バーナーの火力は強過ぎるとパイプユニット内のアスファルト資材、特にゴム成分が熱分解を起こし施工不良となる。このため、パイプ内が２４０℃以下となるように設計されねばならない。
補助バーナーの火力を弱くするとパイプユニット全域の加熱ができず、且つ、強風で消火してしまい機能しなくなる。
本発明では、図３の溶解装置の側面図に示すようにバルブ開閉機能を失わない範囲においてパイプユニット全域をカバーする排気口付きボックスカバー６を設けることによって、弱い火力であってもパイプユニット全体を２４０℃以下に加熱する熱循環が得られ、且つ、風力によって消火される弱点は克服され、即施工性能を獲得することとなった。
又、メインバーナーの消火と同時に補助バーナーも消火するが、ボックスカバー６の孔に外部バーナー１２を挿入することで随時の取り出しが可能となる。

図４はノズルパイプ加熱装置の斜視図である。
図３で示すようにノズル１７とエルボ４は常に空冷されていた。本発明ではこれを加熱するためにノズル１７にバーナー３３を挿入できるホルダー３４を切り込み３６をエルボ４の根元に差し込み固定した後、三方向から蝶螺子３５にて等空間を保持して圧接続してある。
ホルダー３４の形状はバーナー３３の噴出口を風力から防護できるように蝶螺子３５によって距離が調整され、且つ、炎道は常にノズルパイプに沿って流れる設計となっている。ホルダー３４はノズル１７に接続することが好適であるが装置本体或はボックスカバー６に接続しても良くノズルパイプを風防しながら加熱できるものであれば手段を問わない。

外気温７℃、平均風速毎秒８ｍの条件下で、高速道路内の１車線約４００ｍの交通規制区域を設け、その区域内のクラックシール工事を実施した。
工事区域を二つに分割し一方をパイプユニットが露出した旧型機、一方を本発明の改良機を用いて工事を実施した。
使用したアスファルト系資材としては、夏場のタイヤへの付着公害を防止することを考慮し約１５％のゴム成分を重合した、３１×３５×５（cm）、重量５kgの略方形の資材４枚総計２０kgを同時に両機の溶解槽に挿入してメインバーナーに着火した。
両機の溶解槽の底板は特開２００３ー４１５１１に示す波形構造であり、両機の底板は断面が正三角形で内角６０度の角度を持つ８連の波形構造であり、受熱面積は通常の平面平板の溶解槽の２倍となっていると共に排気口１９を上部に取ることによって溶解槽の側面からも加熱することが可能となっており、着火１５分後には温度計ホルダー１５に挿入設置された温度計が施工可能な温度に達した。ここで本溶解槽は溶解槽内では未溶解の部分があっても溶解順に取り出すことができる新規なものである。

新旧両機のパイプユニット内には前回使用したアスファルト資材が固化して残存した状態のものを用いた。
旧型機では着火後直ちにパイプユニットをボンベホルダー１８内のボンベから分岐された小型ハンドバーナーを用いて加熱作業にはいった。作業は強風下であり度々バーナーが消火した。
又、パイプ内のタール資材が流動化したかの確認は、先ずバルブ２の部分を加熱して可動状態にし、これを解放位置に回動した後パイプ部分の加熱を実施し、ノズル４からのタール流出をもって確認することとした。
アスファルト資材の融点は約１００℃であるため、旧型機ではパイプ部材の昇温から内部のアスファルト材の昇温には間接加熱であるため相当の時間を要し、低温且つ強風下では困難を極めることとなった。特に溶解槽連結パイプ１内では全溶解されなければバルブ２内で目づまりを起こし流出不可能となる。このため、連結パイプ１を重点的に加熱し続けたが、バーナーの頻繁な消火もありノズル流出の実現まで４０分間の時間を要した。この間、溶解槽内のタールは早期に施工適温に達していたが工事開始は不能であった。
又、工事個所の移動中にパイプユニットの保温ができないため度々再加熱が必要となり作業能率は極めて悪いものとなった。
又、ノズル１７を持つパイプユニットの対辺にあってノズルを持たないパイプユニットにあっても同様の溶解時間を要しこれらの２つを同時に使用した能率のアップは期待すべくもなかった。従って、低温で強風下では旧工法となった。

一方の新型機では、溶解槽下部のメインバーナーに着火すると同時にパイプユニット下部にある補助バーナーにも自動点火され溶解槽に連結する２本のパイプユニットを包囲するボックスカバー６によって補助バーナーの消火もなく、且つ、パイプユニットの全方位からの加熱がなされた。この新規な装置によって旧装置のような時間的ロスは解消された。
又、風防ホルダー３４内に挿入されたハンドバーナーによってノズル１７を加熱した。
着火後１５分経過後には溶解槽内のタールの溶解が４０％進み、溶解槽下部に設置された温度計が１９０℃を示したことから、ユニバーサルジョイント１４に接続する開閉レバーを操作しノズル１７からの線状工事と、汲み取りパイプユニットの開閉レバー１３を開き複雑クラック工事用のキットへの汲み取りが行われ工事が開始された。

工事の進捗状況としては、新装置では工事区間２００ｍ内の大小約１００個所のクラックシールを車輪１６で自在に移動しながら２名の要員で所要時間６０分で終了した。
一方、同時間で旧装置では準備と工事区間でのパイプユニットの再加熱に手間取り、工事区間２００ｍ内の同じく大小約１００個所のクラックシールの３０個所を施工できたにすぎなかった。これは７０％の能率の差を示し本発明の優位性が立証された。

本発明の溶解装置のパイプユニット及びボックスカバーの断面と補助バーナー上面図との一実施例を示す構成図である。 本発明の溶解装置のパイプユニットとバーナーの一実施例を示す断面図である。 本発明の溶解装置の一実施例を示す側面図である。 本発明の溶解装置のノズル加熱装置の一実施例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 溶解槽連結パイプ
２ バルブ
３ バルブ連結パイプ
４ エルボパイプ
５ 小バーナー
６ ボックスカバー
７ 溶解槽
８ メインバーナー
９ 隔壁
１０ 台車構造アングル
１１ 引火切り欠孔
１２ 外部バーナー
１３ 開閉ハンドル
１４ ユニバーサルジョイント
１５ 温度計ホルダー
１６ 車輪
１７ ノズル
１８ ボンベホルダー
１９ 排気口
３３ バーナー
３４ ホルダー
３５ 蝶螺子
３６ 切り込み

Claims (4)

1. 路面への塗布材料を溶解する加熱底板を持つ道路工事用溶解装置において、該溶解装置下部に連結されてバルブを介して流体を流出させるパイプユニット内の塗布材料が補助バーナーによって流体保持されることを特徴とする道路工事用溶解装置。
2. 少なくとも１つ以上のパイプユニットが保熱用ボックスカバーで包囲されていることを特徴とする請求項１記載の道路工事用溶解装置。
3. 保熱用ボックスカバーに外部から加熱バーナーを挿入或は熱流入孔を設けたことを特徴とする請求項２記載の道路工事用溶解装置。
4. パイプユニットに連結された排出ノズルパイプに沿って、バーナーの風防機能とノズルパイプ詰まりを防止するホルダーを設けたことを特徴とする請求項１記載の道路工事用溶解装置。
   

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