JP2021024003A - 表面処理装置、表面処理装置を使用する際に用いる補助床形成装置及び保護壁形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理対象面を効率よく下地処理することの可能な表面処理装置、表面処理装置を使用する際に用いる補助床形成装置及び保護壁形成装置を提供する。【解決手段】被処理対象面に向けて研掃材を噴射する噴射ノズルと、噴射した研掃材を回収する回収口とが内側に配置され、下端開口部が被処理対象面と対向する飛散防止ハウジングと、飛散防止ハウジングを支持する支持装置と、支持装置が装備されている走行装置と、を備え、飛散防止ハウジングは、支持装置を介して、走行装置の外側に隣接して配置されるとともに、飛散防止ハウジングの内方に形成され、前記噴射ノズルが配置された研掃材噴射空間の大きさが、変更自在である。【選択図】図１

Description

本発明は、研掃材を噴射して被処理対象面の下地処理を行うための表面処理装置、表面処理装置を使用する際に用いる補助床形成装置及び保護壁形成装置に関する。

例えば、橋梁の床版取替え工事において、鋼製の主桁上に設けられているコンクリート造の既設床版を撤去し新設床版を設置する場合、ディスクサンダー・グラインダーを用いて、既設床版を撤去したのちの主桁上面に残ったコンクリートかすやアンカー鉄筋、主桁に生じたサビ等を除去する下地処理を行っている。このような動力工具を用いた作業は、多大な手間と時間を要するため、主桁上面の広い範囲を短時間で下地処理するには多くの作業員を動員させる必要があった。

このような中、下地処理作業の効率化を図るべく、ブラスト法によりコンクリートかす、主桁に生じたサビ等を除去する程度の下地処理を広く浅く実施したのち、残ったアンカー鉄筋等を動力工具を用いて除去する方法が検討されている。ブラスト法は、研掃材を高い圧力で対象面に噴射して表面を処理する方法であり、動力工具を用いる作業と比較して省力化を図れるものの、研掃材や剥離されたコンクリートの粉塵等の飛び散りが生じる。このため、一般には、研掃材を噴射する機能と、噴射した研掃材や粉塵を回収する機能とを併せ持った装置を用いて作業を行っている。

例えば、特許文献１には、揺動自在な噴射ノズルから被処理対象面に向け噴射した研掃材と研掃材により被処理対象面から剥離された粉塵の飛散を防止し回収する噴射室が設けられた、ケーシングを備える揺動式サンドブラスト機が開示されている。この揺動式サンドブラスト機のケーシングには、被処理対象面と対向する下端に噴射室開口が形成されているとともに、被処理対象面上を走行する車輪が、この噴射室開口の周囲に設けられたフランジに取り付けられている。

特開平１−３０１０６７号公報

特許文献１は、小型および扁平に形成された装置であり、被処理対象面が狭小なエリアに位置する場合には好適な装置である。しかし、噴射室開口と車輪との間に下地処理できない範囲が存在する。

このため、既設床版を撤去したのちの主桁上面のような、帯状の被処理対象面に適用しようとすると、主桁上面の縁部近傍に装置が通過したのちの処理されていない領域が残存することが想定される。また、主桁上面と既設床版の切断面との取り合いに形成される入隅部に対して下地処理を実施しようとすると、噴射室開口の周囲に設けられたフランジや車輪により、噴射室開口を入隅部まで配置できない。すると、いずれの場合にも、他の方法で再度、下地処理する必要が生じるなど作業効率に劣る。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、被処理対象面を効率よく下地処理することの可能な表面処理装置、表面処理装置を使用する際に用いる補助床形成装置及び保護壁形成装置を提供することである。

かかる目的を達成するため、本発明の表面処理装置は、被処理対象面に向けて研掃材を噴射する噴射ノズルと、噴射した前記研掃材を回収する回収口とが内側に配置され、下端開口部が前記被処理対象面と対向する飛散防止ハウジングと、該飛散防止ハウジングを支持する支持装置と、該支持装置が装備されている走行装置と、を備え、前記飛散防止ハウジングは、前記支持装置を介して、前記走行装置の外側に隣接して配置されるとともに、前記飛散防止ハウジングの内方に形成され、前記噴射ノズルを配置された研掃材噴射空間の大きさが、変更自在であることを特徴とする。

また、本発明の表面処理装置は、前記噴射ノズルが、前記走行装置の走行方向に直交する方向に揺動自在に配置され、前記研掃材噴射空間は、前記噴射ノズルの揺動方向に平行な幅が変更自在であることを特徴とする。

本発明の表面処理装置によれば、飛散防止ハウジングに設けた研掃材噴射空間の大きさが変更自在であることから、被処理対象面に対して研掃材の吹付範囲を自在に調整でき、作業性を向上させることが可能となる。

また、飛散防止ハウジングが走行装置の外側に隣接して配置されることから、被処理対象面が入隅部に位置する場合にも、この入隅部に飛散防止ハウジングを近接して配置することができ、走行装置が障害となって下地処理のできない領域が存在することもない。

本発明の表面処理装置は、前記飛散防止ハウジングの内方が、前記研掃材噴射空間と、該研掃材噴射空間を囲う研掃材回収空間とに区画され、該研掃材回収空間は、前記研掃材噴射空間と連通されているとともに、前記回収口が配置されていることを特徴とする。

本発明の表面処理装置によれば、研掃材が噴射される研掃材噴射空間が、研掃材回収空間に囲まれているから、研掃材が飛散防止ハウジングから直接外方に飛散する現象や、被処理対象面に衝突して跳ね返った研掃材や被処理対象面から剥離された粉塵が外方に漏れ出る現象を防止することが可能となる。

また、研掃材回収空間に研掃材の回収口が配置されているから、回収口に回収ホースを介して接続されている集塵機を作動させると、研掃材回収空間に負圧が作用し、研掃材噴射空間との連通部から研掃材回収空間を通って回収口に向かう流路が形成される。これにより、研掃材噴射空間に噴射された研掃材や被処理対象面に衝突した研掃材、及び被処理対象面から剥離された粉塵は、効率よく研掃材回収空間に流入しスムーズに回収口にて吸引回収することが可能となる。

また、本発明の表面処理装置は、前記飛散防止ハウジングが、前記走行装置における走行方向後進側に配置され、前記被処理対象面が、橋梁の主桁上面であることを特徴とする。

本発明の表面処理装置によれば、飛散防止ハウジングの研掃材噴射空間の大きさを主桁の幅に合わせるよう調整し、主桁上面上を走行装置で主桁の軸線方向に走行させることで、一度の走行で主桁上面の下地処理をムラなく実施することができ、作業性が向上するだけでなく、作業時間を大幅に短縮することが可能となる。

本発明の補助床形成装置は、本発明の表面処理装置を使用する際に用いる補助床形成装置であって、前記主桁の上フランジ下面に対して着脱自在に設置される装着具と、該装着具に固定される支持板と、該支持板に設置されて前記上フランジの側面より側方に張り出し、前記飛散防止ハウジングが走行可能な補助床本体と、を備えることを特徴とする。

本発明の補助床形成装置によれば、補助床形成装置を被処理対象面である主桁の両側に設置し、主桁の両側から補助床本体を張り出すと、主桁より大きい幅の飛散防止ハウジングを採用することができる。これにより、研掃材噴射空間の幅を主桁上面の幅に合わせる、もしくはそれより大きく確保することができ、主桁上面全面に対して均一に研掃材を噴射でき、処理残しの発生を防止し均質な処理面を形成することが可能となる。

また、例えば、既設床版を撤去したのちの主桁上面に下地処理を施す場合において、飛散防止ハウジングの下端にキャスターを設けて、このキャスターを補助床本体の床面上で走行させると、補助床本体の床面はおおむね平坦であるから、上下変動を最小限に抑えることができる。これにより、コンクリートかすやアンカー鉄筋、主桁に生じたサビ等が残存している主桁上面を走行する場合と比較して、研掃材噴射空間で噴射された研掃材、及び被処理対象面から剥離された粉塵が、飛散防止ハウジングの下端から外方に漏れる現象の防止効果を高めることが可能となる。

本発明の保護壁形成装置は、本発明の表面処理装置を使用する際に用いる保護壁形成装置あって、前記主桁の上フランジ下面に対して着脱自在に設置される装着具と、該装着具に固定される支持板と、該支持板に設置されて前記上フランジの側面より上方に張り出し、前記飛散防止ハウジングの外側面に当接可能な保護壁本体と、を備えることを特徴とする。

本発明の保護壁形成装置によれば、保護壁形成装置を、被処理対象面である主桁の両側に設置し主桁の両側に配置すると、主桁上面から飛散防止ハウジングが逸脱する事象を防止できる。また、主桁上面で飛散防止ハウジングに上下変動が生じた場合に、研掃材噴射空間で噴射された研掃材、及び被処理対象面から剥離された粉塵が、飛散防止ハウジングの下端から外方に漏れることを確実に防止することが可能となる。

本発明によれば、飛散防止ハウジングに設けた研掃材噴射空間の大きさが変更自在であることから、被処理対象面に対して研掃材の吹付範囲を自在に調整できるだけでなく、主桁上面を被処理対象面とする場合には、補助床形成装置を併せて用いることにより、研掃材噴射空間の幅を主桁上面の幅に合わせて下地処理を実施でき、作業効率が大幅に向上するとともに、被処理対象面に処理残しのない均質な処理面を形成することが可能となる。

本発明の実施の形態における表面処理装置の側面を示す図である 本発明の実施の形態における表面処理装置に設けたブラスト噴射装置及び飛散防止ハウジングの詳細を示す図である。 本発明の実施の形態における表面処理装置の平面を示す図である。 本発明の実施の形態における拡縮自在な飛散防止ハウジングの事例を示す図である（その１）。 本発明の実施の形態における拡縮自在な飛散防止ハウジングの事例を示す図である（その２）。 本発明の実施の形態における研掃材回収空間を有していない飛散防止ハウジングを示す図である。 本発明の実施の形態における主桁の下地処理に採用する表面処理装置と補助床形成装置を示す図である。 本発明の実施の形態における表面処理装置及び補助床形成装置を用いて主桁の下地処理に実施する様子を示す図である。する際の操作方法を示す図である。 本発明の実施の形態における主桁の下地処理に採用する表面処理装置と保護壁形成装置を示す図である。

≪≪表面処理装置≫≫
図１で示すように、被処理対象面Ａに配置された表面処理装置１は、ブラスト噴射装置２と、ブラスト噴射装置２を支持する支持装置８と、支持装置８を装備した走行装置１１と、を備える。

ブラスト噴射装置２は、研掃材Ｍを被処理対象面Ａに向けて噴射する装置であり、ブラストホース３と、飛散防止ハウジング４と、回収ホース５と、を備えている、ブラストホース３は、圧縮空気とともに搬送される研掃材Ｍを先端に装着された噴射ノズル３１に供給するものであり、噴射ノズル３１は、飛散防止ハウジング４内に挿入されている。

また、回収ホース５は、噴射ノズル３１から噴射された研掃材Ｍ及び研掃材Ｍにより被処理対象面Ａから剥離された粉塵を回収する回収口５１を先端に有し、噴射ノズル３１と同様に、回収口５１が飛散防止ハウジング４内に挿入されている。なお、回収ホース５は集塵機（図示せず）に接続されており、集塵機を作動させることによって被処理対象面Ａから剥離された粉塵は、回収口５１から吸引回収される。

飛散防止ハウジング４は、図２（ａ）で示すように、被処理対象面Ａと対向する下部に下端開口部４５を有する函体であり、立設状に配置される筒状本体４１と、筒状本体４１の上部開口を塞ぐ天板４２と、筒状本体４１の下部内周面に設置されたキャスター４３と、を備える。

天板４２には、略中央部に研掃材供給孔（図示せず）が形成され、噴射ノズル３１を下端開口部４５に向けた状態でブラストホース３が挿通する。一方、筒状本体４１には、適所に形成された研掃材回収孔（図示せず）に回収ホース５が挿通されているとともに、下端部近傍にキャスター４３が設置されている。

キャスター４３は、筒状本体４１の下部内周面に設置された複数のキャスタ収納部４１１各々の内方に設けられており、飛散防止ハウジング４を、被処理対象面Ａとの間に隙間を形成した状態で支持している。しかし、この隙間は、筒状本体４１の下端部外周に垂下状態で設置されたシール材４４により塞がれており、噴射ノズル３１から噴射された研掃材Ｍ及び研掃材Ｍにより被処理対象面Ａから剥離された粉塵が漏れ出ることはない。

なお、シール材４４は、例えば、ゴムシートやシールブラシ等、筒状本体４１の下端部と被処理対象面Ａとの隙間を塞ぐことのできる部材であれば、いずれを採用してもよい。また、研掃材Ｍは、一定の圧力で被処理対象面Ａに向けて噴射した際に、被処理対象面Ａの下地処理を行える粒状材であれば、アルミナ、鉄、ガーネット、ステンレス等いずれでもよく、本実施の形態では、アルミナを採用している。

飛散防止ハウジング４にはさらに、図２（ａ）で示すように、筒状本体４１と同心状に配置され、かつ筒状本体４１より短小な内筒体４６が、天板４２から垂下状態で設けられている。これにより、飛散防止ハウジング４の内側は、内筒体４６の内部空間と外部空間とに区画され、内部空間には研掃材噴射空間４７が形成され、外部空間には研掃材回収空間４８が形成されている。

そして、研掃材噴射空間４７にブラストホース３の噴射ノズル３１が配置され、研掃材回収空間４８に回収ホース５の回収口５１が配置されているから、回収ホース５が接続されている集塵機（図示せず）を作動させると、研掃材回収空間４８には負圧が作用する。すると、図２（ａ）（ｂ）で示すように、筒状本体４１より短小な内筒体４６の下端部と被処理対象面Ａとの間に形成された開口よりなる連通部４９から、回収口５１に向かう流路が形成される。

この状態で、噴射ノズル３１から研掃材Ｍを噴射すると、被処理対象面Ａや内筒体４６に衝突した研掃材Ｍ、及び被処理対象面Ａから剥離された粉塵は、効率よく連通部４９から研掃材回収空間４８に流入し、スムーズに回収口５１に回収される。

このような研掃材回収空間４８に作用する負圧は、回収口５１に向かう流路が形成されるだけでなく、筒状本体４１に設置されたシール材４４を被処理対象面Ａに押し付ける作用をもたらす。その一方で、噴射ノズル３１から噴射される研掃材Ｍは、研掃材噴射空間４７の範囲内で吹き付けられるため、これら研掃材Ｍが、筒状本体４１に設置されたシール材４４に直接衝突することもない。

これらの事象が相まって、飛散防止ハウジング４は、研掃材噴射空間４７で噴射された研掃材Ｍ、及び被処理対象面Ａから剥離された粉塵を、外方に漏らすことなく確実に、研掃材回収空間４８から回収ホース５を介して集塵機に回収吸引させることが可能となる。

また、飛散防止ハウジング４の上部には、ブラストホース３を立設状態で支持しつつ、噴射ノズル３１を飛散防止ハウジング４内で揺動させるためのホース取付け装置６が設置されている。

ホース取付け装置６は、飛散防止ハウジング４の天板４２に挿入された状態のブラストホース３を支持する支軸部材６１と、支軸部材６１に設置される揺動機構支持ベース６２とを備えている。支軸部材６１は、図２（ａ）及び図３（ａ）で示すように、ブラストホース３を鉛直面内の回動が自在な状態で側面から支持する水平支軸６１１と、水平支軸６１１の軸受６１２とにより構成され、軸受６１２は、飛散防止ハウジング４の天板４２上に固定されている。

揺動機構支持ベース６２は、図２（ａ）で示すように、天板４２より上方に位置するよう軸受６１２の上部に設置され、鉛直面内の回動が自在な状態で支持されているブラストホース３を揺動させる揺動機構７を支持している。

揺動機構７は、図２（ａ）及び図３（ａ）で示すように、ブラストホース３が揺動する方向であって、飛散防止ハウジング４の側方に張り出して配置されている。そして、ブラストホース３を支持する水平支軸６１１と平行に配置され、揺動ハンドル７１の操作により鉛直方向に回転する揺動軸７２と、揺動軸７２に一端が固定され、揺動軸７２の回転により鉛直面内を回転する棒状のクランク７３を有する。

また、クランク７３の他端には、揺動アーム７５の一方の端部がピンを介して結合されており、揺動アーム７５の他方の端部は、ブラストホース３に装着されたホースホルダー７４にピンを介して結合されている。また、ホースホルダー７４は、図２で示すように、ブラストホース３に対して水平支軸６１１より上方の高さ位置に設置されている。

これにより、揺動ハンドル７１を介して揺動軸７２を回転させると、クランク７３、揺動アーム７５、及びホースホルダー７４を介して、ブラストホース３は、水平支軸６１１を支点とし鉛直方向に揺動する外力が与えられる。すると、ブラストホース３の水平支軸６１１より下方の高さ位置に設置されている噴射ノズル３１も、研掃材噴射空間４７内で揺動する。

なお、揺動機構７のクランク７３には、揺動アーム７５の一方の端部と結合する際に用いるピンの挿通孔（図示せず）が長手方向に複数設けられており、揺動アーム７５の一方の端部との結合位置を挿通孔の位置で調整することにより、噴射ノズル３１が揺動する際の揺動幅Ｌ１が調整可能となっている。しかし、揺動幅Ｌ１の調整方法は、これに限定するものではなく、例えば、図２（ａ）で示すように、揺動機構支持ベース６２に対して揺動機構７の高さ位置を調整自在に設置し、この高さ位置を調整することにより、噴射ノズル３１が揺動する際の揺動幅Ｌ１を調整してもよい。

また、ブラストホース３と、飛散防止ハウジング４の天板４２に設けられブラストホース３が挿通する研掃材供給孔は、ブラストホース３が揺動することを考慮し、揺動方向に延びる長穴に形成されている。しかし、研掃材供給孔とブラストホース３との間には、可撓性パッキンや布材等（図示せず）が装着されており、両者の隙間から生じやすい研掃材Ｍの漏出を抑制している。

上述する構成のブラスト噴射装置２は、飛散防止ハウジング４内の研掃材噴射空間４７により規定される吹付範囲に対して、噴射ノズル３１を揺動しつつ研掃材Ｍを被処理対象面Ａに向けて噴射し、下地処理を行うことができる。

したがって、研掃材Ｍの吹付範囲を制御したい場合には、研掃材噴射空間４７の大きさを適宜調整すればよい。そこで、本実施の形態では、研掃材噴射空間４７の大きさが異なる飛散防止ハウジング４を複数準備し、これを取り替えることにより、下地処理を行う現場の状況に応じて、最適な研掃材Ｍの吹付範囲を設定することを可能にしている。

特に、研掃材噴射空間４７における噴射ノズル３１が揺動する方向と平行な幅の大きさを可変させた飛散防止ハウジング４を複数準備し、これに対応させて、揺動機構７により噴射ノズル３１の揺動幅Ｌ１を調整すると、被処理対象面Ａに対して均一に研掃材Ｍを噴射させることができる。なお、噴射ノズル３１が揺動する方向と平行な幅は、噴射ノズル３１が揺動する方向に対して完全な平行のみでなく略平行を含むものである。

本実施の形態では、図３（ａ）（ｂ）で示すように、噴射ノズル３１が揺動する方向と平行な幅（図３の縦方向）の大きさが異なる２種類の飛散防止ハウジング４を準備している。このような構成のブラスト噴射装置２は、側方から挟持される態様で支持装置８に対して着脱自在に装着されている。

支持装置８は、図３（ａ）で示すように、はしご状に形成された支持装置本体９と、支持装置本体９でブラスト噴射装置２を装着する際の装着幅Ｌ２を調整する幅調整装置１０とを備え、支持装置本体９は、一対の可動部材９１と、可動部材９１どうしを連結する複数の伸縮シャフト９２とにより構成されている。

一対の可動部材９１は、それぞれ長尺な角材よりなるとともに水平方向に延在するよう平行に配置され、一端側に装着エリア９３が設けられ、他端側に複数の伸縮シャフト９２が配置されている。

装着エリア９３は、ブラスト噴射装置２を一対の可動部材９１各々に対して着脱自在に装着するエリアであり、ブラスト噴射装置２は、噴射ノズル３１の揺動幅Ｌ１の方向が装着幅Ｌ２と平行に配置され、飛散防止ハウジング４の筒状本体４１が一対の可動部材９１各々に設置される。

したがって、図３（ａ）（ｂ）で示すように、噴射ノズル３１が揺動する方向と平行な幅の大きさを可変させた飛散防止ハウジング４を複数準備した場合には、飛散防止ハウジング４を取り替えるごとに、可動部材９１を連結する複数の伸縮シャフト９２を適宜伸縮させて装着幅Ｌ２を調整する。

複数の伸縮シャフト９２は、中空管状の外管９２１と、外管９２１の開口両端部各々から出没自在な一対の内ロッド９２２により、長さを可変自在に形成されている。そして、一対の内ロッド９２２の突出端部が、それぞれ可動部材９１に固着されている。

これにより、一対の可動部材９１に対して幅調整装置１０を介して、装着エリア９３の装着幅Ｌ２を縮小するよう外力を作用させると、図３（ｂ）で示すように、伸縮シャフト９２は内ロッド９２２が外管９２１に入り込んで短小化され、装着幅Ｌ２を拡張するよう外力を作用させると、図３（ａ）で示すように、伸縮シャフト９２は内ロッド９２２が外管９２１から張り出し長さが長大化される。

幅調整装置１０は、図３（ａ）（ｂ）で示すように、全ネジボルト１０１と、全ネジボルト１０１を軸周りに回転させる幅調整ハンドル１０２と、全ネジボルト１０１を回転自在に支持する支持架台１０３とを有する。そして、この支持架台１０３を、複数の伸縮シャフト９２に跨るようにして各々の外管９２１の上面に固定している。これにより、全ネジボルト１０１は、水平方向に延在する一対の可動部材９１と平行に配置される。なお、幅調整ハンドル１０２は、全ネジボルト１０１の一端に装着されている。

また、全ネジボルト１０１には、ナットを備えた移動体１０４が装着され、移動体１０４には、一対の押出しロッド１０５各々の一方の端部が、回動自在な状態で設置されている。これら一対の押出しロッド１０５は、それぞれ他方の端部が一対の可動部材９１各々に回動自在な状態で設置されている。

これにより、幅調整ハンドル１０２を介して全ネジボルト１０１を回転し、一対の押出しロッド１０５が可動部材９１に対して直交する方向に向けて移動体１０４を移動させると、図３（ａ）で示すように、装着エリア９３の装着幅Ｌ２を拡張させることができる。一方、一対の押出しロッド１０５が可動部材９１に対して平行となる方向に向けて移動体１０４を移動させると、図３（ｂ）で示すように、装着エリア９３の装着幅Ｌ２を縮小させることができる。

上記のブラスト噴射装置２を装着した支持装置８は、図１で示すように、走行装置１１に搭載されている。

走行装置１１は、車体１１１と、走行車輪１１２とを備え、車体１１１に押手１１３が設けられた、いわゆる運搬台車の態様をなしている。以降、走行装置１１について、車体１１１の押手１１３を利用して押し出す方向を走行方向前進側（図１の左方向）、引き戻す方向を走行方向後進側（図１の右方向）と称す。

走行車輪１１２には、スプリングを備えた旋回自在な緩衝キャスターを採用し、被処理対象面Ａ上が不陸の状態にあっても衝撃を吸収し、安定した走行が可能となっている。

また、走行車輪１１２が設置されている車体１１１には、その上部に支持装置８が設置されており、図１で示すように、装着エリア９３を走行装置１１の走行方向後進側であって車体１１１より張り出すように配置している。そして、ブラスト噴射装置２は、噴射ノズル３１が揺動する方向を走行装置１１の走行方向と直交する方向に向けた状態で、支持装置８を介して車体１１１に装着される。なお、走行方向と直交する方向は、走行方向に対して完全な直交方向のみでなく略直交する方向を含むものである。

これにより、被処理対象面Ａ上で走行装置１１を移動させることにより、噴射ノズル３１が揺動する方向（研掃材噴射空間４７の幅の大きさ）を施工幅とし、走行装置１１を移動させた距離を施工長さとする範囲を、下地処理することが可能となる。

また、ブラスト噴射装置２は、支持装置８を介して走行装置１１の外側に隣接して配置されることにより、走行装置１１の大きさの影響を受けることなく、研掃材噴射空間４７の大きさが異なる様々な形状の飛散防止ハウジング４を、採用することが可能となる。したがって、被処理対象面Ａに対して研掃材Ｍの吹付範囲を自在に調整でき、作業性を向上させることが可能となる。

さらに、図１で示すように、被処理対象面Ａが入隅部Ａ１に位置する場合にも、走行装置１１を後進させて、この入隅部Ａ１に飛散防止ハウジング４を近接して配置することができ、走行装置１１が障害となって下地処理のできない領域が存在することもない。

なお、本実施の形態では、支持装置８の上方に、カウンターウェイト支持台１１５を介してカウンターウェイト１１４を設けているが、必ずしも設ける必要はない。

また、本実施の形態では、研掃材噴射空間４７の大きさが異なる飛散防止ハウジング４を複数準備し、これを取り替えることにより、下地処理を行う現場の状況に応じて最適な研掃材Ｍの吹付範囲を設定した。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、飛散防止ハウジング４の外形を拡縮することにより研掃材噴射空間４７の大きさを変更可能にしてもよい。

≪拡縮可能な飛散防止ハウジング≫
具体的には、図４（ａ）で示すように、飛散防止ハウジング４を直方体に形成することとし、不動体１３と、一対の移動体１４とにより構成する。移動体１４は、平面視コの字型の内壁１４１と、同じく平面視コの字型の外壁１４２とを有し、両者の間にコの字型の溝が形成されている。また、内壁１４１は、外壁１４２と上端高さが等しいものの、下端高さが外壁１４２より高く形成されている。

一方、不動体１３は、天板４２と、天板４２の長辺側の外縁から垂下する一対の垂れ外壁１３２と、垂れ外壁１３２と平行に配置され、天板４２から垂下する一対の垂れ内壁１３１と、を有し、垂れ外壁１３２と垂れ内壁１３１との間に溝が形成されている。そして、垂れ内壁１３１は、下端高さが垂れ外壁１３２より高く形成されている。

これらは、図４（ｂ）で示すように、一対の移動体１４を内壁１４１どうしが向かい合うように配置した状態で、一対の移動体１４の対向する部分を、不動体１３の垂れ内壁１３１と垂れ外壁１３２の間に収納する。このとき、移動体１４の外壁１４２と不動体１３の垂れ外壁１３２が接するとともに、移動体１４の内壁１４１と不動体１３の垂れ内壁１３１が接するように、垂れ内壁１３１と垂れ外壁１３２との配置間隔を調整しておく。

すると、移動体１４の内壁１４１と不動体１３の垂れ内壁１３１とにより内筒体４６が形成され、移動体１４の外壁と不動体１３の垂れ外壁とにより筒状本体４１が形成される。これにより、内筒体４６の内部空間に研掃材噴射空間４７が形成され、外部空間に研掃材回収空間４８が形成される。そして、研掃材噴射空間４７はその大きさが、一対の移動体１４を、互いに接近する方向に移動させることにより縮小し、また、互いに離間する方向に移動させることにより拡大される。なお、一対の移動体１４は、平面視で天板４２の範囲内で移動させることができる。

このような形状の飛散防止ハウジング４は、図５で示すように、不動体１３の垂れ内壁１３１と垂れ外壁１３２との間に弾性部材１３３が介装されているとともに、移動体１４の内壁１４１と外壁１４２との間にスペーサー１４３が介装されている。これにより、例えば、一対の移動体１４のうちいずれか一方の外壁１４２から研掃材回収空間４８に回収ホース５の回収口５１を挿入させ、集塵機を作動させる。

すると、研掃材回収空間４８に負圧が作用するから、弾性部材１３３が介装されている不動体１３の垂れ内壁１３１と垂れ外壁１３２が互いに接近しあう一方で、移動体１４の内壁１４１と外壁１４２は、スペーサー１４３が介装されているため、両者の間に形成されている溝の幅は保持される。

これにより、垂れ内壁１３１が移動体１４の内壁１４１に押し付けられて、互いの継ぎ目が密閉されるとともに、垂れ外壁１３２も移動体１４の外壁１４２に押し付けられて、同じく互いの継ぎ目が密閉される。さらに、不動体１３の天板４２が一対の移動体１４における内壁１４１と外壁１４２に押し付けられて、これらの当接部も密閉される。

したがって、不動体１３と一対の移動体１４とを組立てて飛散防止ハウジング４を形成しても、研掃材噴射空間４７で噴射された研掃材Ｍ、及び被処理対象面Ａから剥離された粉塵は、研掃材回収空間４８から回収ホース５を介して効率よく集塵機に回収吸引され、外方に漏れることはない。このとき、研掃材噴射空間４７に配置される噴射ノズル３１は、研掃材噴射空間４７が拡縮する方向に揺動する。

このように、研掃材噴射空間４７の大きさを変更可能な飛散防止ハウジング４を用いれば、研掃材噴射空間４７の大きさが異なる飛散防止ハウジング４を複数準備する手間を省略することが可能となる。その一方で、研掃材噴射空間４７の大きさを変更可能な飛散防止ハウジング４を、外形の大きさや形状等を変えて複数準備することにより、様々な環境下にある被処理対象面Ａに対して研掃材Ｍを吹き付ける下地処理が可能となる。

なお、本実施の形態では、飛散防止ハウジング４を直方体に形成したが、その形状はこれに限定されるものではなく、四角錐台等いずれの形状に形成してもよい。

また、本実施の形態では、研掃材噴射空間４７の大きさを変更する手段として、研掃材噴射空間４７の大きさが異なる複数の飛散防止ハウジング４を準備する場合、及び飛散防止ハウジング４の外形を拡縮する場合を例示したが、研掃材噴射空間４７の大きさを変更できる構造を有していれば、上記の方法に何ら限定されるものではない。

さらに、飛散防止ハウジング４は、走行装置１１に隣接して配置される態様となれば、必ずしも走行方向後進側ではなくてもよく、例えば走行装置１１と併走する位置に配置してもよい。

また、本実施の形態において、飛散防止ハウジング４は、研掃材噴射空間４７の大きさを変更可能な場合及び不可の場合のいずれにも、研掃材回収空間４８を設けている。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、図６で示すように、内筒体４６を省略し、飛散防止ハウジング４に研掃材回収空間４８を設けない構成としてもよい。

加えて、走行装置１１は自動走行が可能なものでもよく、また、ブラスト噴射装置２を配置する装着エリア９３の装着幅Ｌ２を調整する幅調整装置１０も、幅調整ハンドル１０２を用いた作業員による手動ではなく、自動化してもよい。さらには、ブラストホース３を揺動する揺動ハンドル７１も同様に、作業員による手動ではなく、モーター等を用いて自動化してもよい。また、表面処理装置１により下地処理がなされている被処理対象面Ａは、例えば鉄板面や鋼板面、下地処理を要する床面等いずれに採用してもよい。

≪≪表面処理装置を主桁の下地処理に採用する事例≫≫
上記の構成を有する表面処理装置１を、主桁１２にＩ型鋼よりなる鋼桁が採用された橋梁の床版取替え工事における、既設床版撤去後の主桁上面１２１を下地処理する作業に採用する場合を事例に挙げ、以下にその操作手順を示す。

表面処理装置１の操作手順を説明するに先立ち、表面処理装置１を主桁上面１２１上で使用する際に用いる補助床形成装置１５について説明する。

≪補助床形成装置≫
図７（ａ）で示すように、主桁１２の上フランジ下面には、ウェブを挟んだ両側にそれぞれ補助床形成装置１５が設置されている。補助床形成装置１５は、主桁１２に設置される装着具１５１と、装着具１５１に固定された支持板１５２と、支持板１５２に設置された補助床本体１５３と、により構成されている。

補助床本体１５３は、主桁１２の軸線方向に延在する帯状鋼板よりなり、表面処理装置１を用いて主桁上面１２１を下地処理する際、飛散防止ハウジング４のキャスター４３が走行する走行面として機能するとともに、シール材４４の当接面として機能する。

なお、補助床本体１５３を主桁１２に設置する際に用いる装着具１５１及び支持板１５２は、いずれを採用してもよいが、本実施の形態では、装着具１５１として、主桁１２に対して着脱自在なマグネットを採用している。また、支持板１５２には、平板が採用されており、装着具１５１を主桁１２の上フランジ下面に設置した際に、主桁の上フランジと平行に配置される。補助床本体１５３は帯状鋼板の一側面が、この支持板１５２にボルト結合されることにより、片持ち状態で主桁１２の上フランジ側面から外側に張り出すように配置される。

このように、補助床本体１５３を主桁１２の両側から張り出すと、主桁１２より大きい幅を有する飛散防止ハウジング４を採用し、そのキャスター４３を補助床本体１５３上に配置して走行させることができる。すると、飛散防止ハウジング４に設けた研掃材噴射空間４７の幅を、主桁上面１２１の幅に合わせる、もしくはそれより大きく確保することができるため、主桁上面１２１の全面に対して均一に研掃材Ｍを噴射でき、処理残しの発生を防止し均質な処理面を形成することが可能となる。

また、補助床本体１５３の床面はおおむね平坦であることから、既設床版を撤去したのちにコンクリートかすやアンカー鉄筋、主桁に生じたサビ等が残存している主桁上面１２１を走行する場合と比較して飛散防止ハウジング４上下変動が少なく、常時シール材４４を補助床本体１５３の床面に当接させた状態を維持できる。したがって、研掃材噴射空間４７で噴射された研掃材Ｍ、及び被処理対象面Ａから剥離された粉塵が、飛散防止ハウジング４の下端から外方に漏れることがない。

≪表面処理装置の操作手順≫
あらかじめ補助床形成装置１５を設置された主桁１２上で作業員が、幅調整ハンドル１０２を介して幅調整装置１０を操作して、ブラスト噴射装置２が装着される装着エリア９３の装着幅Ｌ２を、装着予定の飛散防止ハウジング４の外形幅に合わせる。次に、飛散防止ハウジング４を装着エリア９３に配置して、一対の可動部材９１に接合する。なお、飛散防止ハウジング４は、あらかじめ研掃材噴射空間４７の幅が、主桁上面１２１のフランジ幅と合致するものを選定しておく。

上記の作業と前後してもしくは同時に、飛散防止ハウジング４に対して、揺動機構７を備えたホース取付け装置６を介してブラストホース３を設置し、噴射ノズル３１を研掃材噴射空間４７の内方に挿入させる。また、回収ホース５の回収口５１を研掃材回収空間４８に挿入させて、ブラスト噴射装置２を形成する。

すると、図７（ａ）で示すように、飛散防止ハウジング４はキャスター４３を介して補助床本体１５３に載置され、研掃材噴射空間４７が主桁上面１２１の全面に対向する。そして、飛散防止ハウジング４の下端部と補助床本体１５３との間に形成される隙間は、筒状本体４１の下端部外周に垂下状態で設置されたシール材４４により塞がれる。

なお、走行装置１１の走行車輪１１２は主桁１２上を走行するが、前述したように緩衝キャスターを採用することにより、主桁上面１２１に既設床版を撤去したことにより残ったコンクリートかすやアンカー筋等が存在している場合にも、振動を最小限に抑えて走行させることができる。

上記のとおり設置した表面処理装置１を用いて、既設床版を撤去したのちの主桁上面１２１に残ったコンクリートかす、主桁１２に生じたサビ等を除去する下地処理に係る作業を開始する。

まず、回収ホース５に接続されている集塵機（図示せず）を作動させて、飛散防止ハウジング４の研掃材回収空間４８に負圧を生じさせるとともに、シール材４４を補助床本体１５３の床面に押し付ける。次に、ブラスト噴射装置２を作動させつつ作業員が揺動ハンドル７１を回転し、噴射ノズル３１を主桁１２のフランジ幅方向に揺動させながら、飛散防止ハウジング４の研掃材噴射空間４７に向けて研掃材Ｍを噴射させる。このとき、研掃材噴射空間４７全体に向けて研掃材Ｍが噴射されるよう、研掃材噴射空間４７の幅の大きさに噴射ノズル３１の揺動幅Ｌ１を対応させる。

すると、飛散防止ハウジング４における研掃材噴射空間４７全体、つまり主桁上面１２１のフランジ幅方向全面にムラなく研掃材Ｍが打ち付けられて、主桁上面１２１に残ったコンクリートや主桁１２に生じたサビ等を剥離することができる。研掃材Ｍにより剥離されたコンクリート及び主桁１２に生じたサビ等の粉塵や研掃材Ｍは、前述したように、内筒体４６の下方に形成された連通部４９から研掃材回収空間４８に流入し、スムーズに回収口５１を介して回収ホース５に吸引回収される。

この状態で、図８（ａ）で示すように、作業員が走行装置１１の押手１１３を介して、表面処理装置１を主桁１２の軸方向に押し出す。また、補助床形成装置１５は、図７（ｂ）で示すように、表面処理装置１の移動に併せて順次、前進方向に盛り替える。これにより、研掃材噴射空間４７の幅、つまり主桁上面１２１のフランジ幅を施工幅とし、走行装置１１が主桁１２上を軸方向に移動した距離を施工長さとする範囲を、１度の走行で処理することができ、主桁上面１２１上を何度も往復する必要が無い。

なお、ブラスト噴射装置２は、走行装置１１の走行方向後進側つまり作業者の操作位置側に配置されているため、作業者は、表面処理装置１が通過したのちの主桁上面１２１について、仕上がりを目視確認しつつ、作業を進めることができる。したがって、主桁上面１２１上の下地処理が十分でないと判断した場合には、押手１１３を介して表面処理装置１を後進させることで、下地処理が十分でない部分に向けて再度、研掃材Ｍを噴射することが可能となる。

このとき、噴射ノズル３１は、作業員の手動により揺動機構７を揺動していることから、必要に応じて揺動を停止し、主桁上面１２１上の所望の位置に向けて集中的に研掃材Ｍを噴射させてもよい。

また、図８（ｂ）で示すように、主桁上面１２１にコンクリート床版Ｆとの段差部が存在している場合には、適宜表面処理装置１を方向転換させる等して、ブラスト噴射装置２をコンクリート床版Ｆの切断面との取り合いに形成された入隅部Ａ１に対向させる。この後、飛散防止ハウジング４がコンクリート床版Ｆの切断面に当接するまで表面処理装置１を後進させることにより、入隅部Ａ１の下地処理を行うことが可能となる。

こうして、表面処理装置１を用いて主桁上面１２１上に残ったコンクリートかすや主桁１２に生じたサビ等を除去したのち、アンカー筋の残置が認められる場合には、その部分にディスクサンダー・グラインダーなどの動力工具を用いて、アンカー筋の除去作業を行えば、主桁１２の主桁上面１２１に対する下地処理を、効率よく実施することができる。

なお、主桁１２ごとでフランジ幅が異なる場合にはその都度、上述した手順により飛散防止ハウジング４をフランジ幅に対応する研掃材噴射空間４７を有するものに変更すればよい。例えば、主桁１２の幅が一様ではなく、軸線方向に変化する場合には、あらかじめ主桁１２の最大幅より大きい研掃材噴射空間４７を有する飛散防止ハウジング４を採用し、これを補助床形成装置１５の補助床本体１５３で走行させることにより、作業途中で飛散防止ハウジング４を変更する必要が無く、作業効率を大幅に向上することが可能となる。

本発明の表面処理装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本実施の形態では、飛散防止ハウジング４の内方が研掃材噴射空間４７と研掃材回収空間４８とに区画されている表面処理装置１を用いて、主桁上面１２１の下処理を行う場合を事例に挙げた。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、図９（ａ）で示すように、飛散防止ハウジング４に研掃材回収空間４８が設けられていなくてもよい。

この場合には、主桁１２に対して補助床形成装置１５に代えて保護壁形成装置１６を設けるとよい。

≪保護壁形成装置≫
保護壁形成装置１６は、図９（ａ）で示すように、主桁１２の上フランジ両側にそれぞれ設置され、主桁１２に設置される装着具１６１と、装着具１６１に固定された支持板１６２と、支持板１６２に設置され、主桁上面１２１より上方に突出する保護壁本体１６３と、補強リブ１６４とにより構成されている。

保護壁本体１６３は、主桁１２の軸線方向に延在する帯状鋼板よりなり、飛散防止ハウジング４のキャスター４３が、既設床版を撤去したのちにコンクリートかすやアンカー鉄筋、主桁に生じたサビ等が残存している主桁上面１２１を走行する際、主桁上面１２１から逸脱する事象を防止することができる。

これに加えて、筒状本体４１の外側面が保護壁本体１６３に当接する大きさの飛散防止ハウジング４を作用すれば、飛散防止ハウジング４に上下変動が生じた際に、研掃材噴射空間４７で噴射された研掃材Ｍ、及び被処理対象面Ａから剥離された粉塵が、外方に漏れることを防止することが可能となる。

保護壁本体１６３を主桁１２に設置する際に用いる装着具１６１及び支持板１６２は、いずれを採用してもよいが、本実施の形態では、補助床形成装置１５の装着具１５１と支持板１５２と同様に、マグネットと平板を採用している。これにより、保護壁形成装置１６は、図９（ｂ）で示すように、補助床形成装置１５と同様に、表面処理装置１の移動に併せて順次、前進方向に盛り替えることができる。

そして、支持板１６２の下面には補強リブ１６４を設け、この補強リブ１６４と支持板１６２に対して接合することにより保護壁本体１６３は、主桁１２のウェブに平行でかつ上フランジ側面に当接するよう配置することができる。

なお、保護壁形成装置１６は、飛散防止ハウジング４に研掃材回収空間４８を設けない場合だけでなく、研掃材回収空間４８を設ける場合も適用が可能である。

１ 表面処理装置
２ ブラスト噴射装置
３ ブラストホース
３１ 噴射ノズル
４ 飛散防止ハウジング
４１ 筒状本体
４２ 天板
４３ キャスター
４４ シール材
４５ 下端開口部
４６ 内筒体
４７ 研掃材噴射空間
４８ 研掃材回収空間
４９ 連通部
５ 回収ホース
６ ホース取付け装置
６１ 支軸部材
６１１ 水平支軸
６１２ 軸受
６２ 揺動機構支持ベース
７ 揺動機構
７１ 揺動ハンドル
７２ 揺動軸
７３ クランク
７４ ホースホルダー
８ 支持装置
９ 支持装置本体
９１ 可動部材
９２ 伸縮シャフト
９２１ 外管
９２２ 内ロッド
９３ 装着エリア
１０ 幅調整装置
１０１ 全ネジボルト
１０２ 幅調整ハンドル
１０３ 支持架台
１０４ 移動体
１０５ 押出しロッド
１１ 走行装置
１１１ 車体
１１２ 走行車輪
１１３ 押手
１１４ カウンターウェイト
１１５ カウンターウェイト支持台
１２ 主桁
１２１ 主桁上面
１２２ 主桁側面
１３ 不動体
１３１ 垂れ内壁
１３２ 垂れ外壁
１３３ 弾性部材
１４ 移動体
１４１ 内壁
１４２ 外壁
１４３ スペーサー
１５ 補助床形成装置
１５１ 装着具
１５２ 支持板
１５３ 補助床本体
１６ 保護壁形成装置
１６１ 装着具
１６２ 支持板
１６３ 保護壁本体
１６４ 補強リブ

Ｆ コンクリート床板
Ｍ 研掃材

Claims (6)

1. 被処理対象面に向けて研掃材を噴射する噴射ノズルと、噴射した前記研掃材を回収する回収口とが内側に配置され、下端開口部が前記被処理対象面と対向する飛散防止ハウジングと、
   該飛散防止ハウジングを支持する支持装置と、
   該支持装置が装備されている走行装置と、を備え、
   前記飛散防止ハウジングは、
   前記支持装置を介して、前記走行装置の外側に隣接して配置されるとともに、
   前記飛散防止ハウジングの内方に形成され、前記噴射ノズルが配置された研掃材噴射空間の大きさが、変更自在であることを特徴とする表面処理装置。
2. 請求項１に記載の表面処理装置において、
   前記噴射ノズルが、前記走行装置の走行方向に直交する方向に揺動自在に配置され、
   前記研掃材噴射空間は、前記噴射ノズルの揺動方向に平行な幅が変更自在であることを特徴とする表面処理装置。
3. 請求項１または２に記載の表面処理装置において、
   前記飛散防止ハウジングの内方が、前記研掃材噴射空間と、該研掃材噴射空間を囲う研掃材回収空間とに区画され、
   該研掃材回収空間は、前記研掃材噴射空間と連通されているとともに、前記回収口が配置されていることを特徴とする表面処理装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の表面処理装置において、
   前記飛散防止ハウジングが、前記走行装置における走行方向後進側に配置され、
   前記被処理対象面が、橋梁の主桁上面であることを特徴とする表面処理装置。
5. 請求項４に記載の表面処理装置を使用する際に用いる補助床形成装置であって、
   前記主桁の上フランジ下面に対して着脱自在に設置される装着具と、
   該装着具に固定される支持板と、
   該支持板に設置されて前記上フランジの側面より側方に張り出し、前記飛散防止ハウジングが走行可能な補助床本体と、
   を備えることを特徴とする補助床形成装置。
6. 請求項４に記載の表面処理装置を使用する際に用いる保護壁形成装置あって、
   前記主桁の上フランジ下面に対して着脱自在に設置される装着具と、
   該装着具に固定される支持板と、
   該支持板に設置されて前記上フランジの側面より上方に張り出し、前記飛散防止ハウジングの外側面に当接可能な保護壁本体と、
   を備えることを特徴とする保護壁形成装置。