JP2022172022A - Removal method and removal device of asbestos-containing layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はアスベスト含有層の除去方法及び除去装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for removing an asbestos-containing layer.
アスベスト(石綿)は、天然に産する繊維状けい酸塩鉱物で、以前はビル等の建築工事において、保温断熱の目的でアスベストを吹き付ける作業が行われていたが、飛散・浮遊するアスベストの線維を人が吸入すると肺線維症(じん肺)、悪性中皮腫の原因になるといわれ、肺がんを起こす可能性があることから昭和50年に原則禁止された。その後も、スレート材、ブレーキライニングやブレーキパッド、防音材、断熱材、保温材などで使用されていたが、現在では、原則として製造等が禁止されている。 Asbestos (asbestos) is a fibrous silicate mineral that occurs naturally. In the past, asbestos was sprayed for the purpose of heat insulation and heat insulation in construction work such as buildings, but scattered and floating asbestos fibers It is said to cause pulmonary fibrosis (pneumoconiosis) and malignant mesothelioma when inhaled by humans. Since then, it has been used for slate materials, brake linings, brake pads, soundproofing materials, heat insulating materials, heat retaining materials, etc., but currently its production is prohibited in principle.
また、アスベスト含有建材が使用されたビルなどの建物を解体、改修、補修する際には、事前に都道府県等に届け出を行い、アスベストの飛散を防止する対策を行うことが義務づけられている。 In addition, when demolishing, refurbishing, or repairing a building that uses building materials containing asbestos, it is obligatory to notify the prefectural government in advance and take measures to prevent the scattering of asbestos.
建物等の構造物の天井、壁、梁、床などに吹き付けられたアスベストを除去する方法として、作業現場をシートなどで囲んで遮蔽空間とし、内部を負圧としてケレン棒などの作業工具によってアスベスト吹付層を削ぎ落とす方法(例えば特許文献1)、高圧噴流水を吹き付けてアスベスト吹付層を吹き飛ばし剥離させる方法(例えば特許文献2)、アスベスト吹付層にレーザー光を照射してアスベストを熱分解、溶融または蒸発させて無害化する方法(例えば特許文献3)などが提案されている。 As a method to remove asbestos sprayed on the ceilings, walls, beams, floors, etc. of structures such as buildings, the work site is surrounded by sheets to create a shielded space, and the inside is made into a negative pressure and the asbestos is removed by work tools such as keren sticks. A method of scraping off the sprayed layer (e.g. Patent Document 1), a method of blowing off the asbestos-sprayed layer by spraying high-pressure water jets and peeling it off (e.g. Patent Document 2), and irradiating the asbestos-sprayed layer with a laser beam to thermally decompose and melt the asbestos. Alternatively, a method of evaporating to render it harmless (for example, Patent Document 3) has been proposed.
レーザー光を照射してアスベストを溶融し無害化する特許文献3に記載の方法によればアスベストの飛散対策や作業者の防護服着用などが不要になる点で作業環境等が改善されると考えられる。
According to the method described in
しかしながら、レーザー光の照射によってアスベストを完全に溶融し無害化するには単位面積当たり所定時間以上のレーザー光の照射が必要となるためアスベスト除去の作業時間短縮化には限界があると考えられる。 However, in order to completely melt and detoxify asbestos by laser light irradiation, it is necessary to irradiate the asbestos for a predetermined time or more per unit area.
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造物の表面に形成されたアスベスト含有層を従来よりも短時間で除去することができる方法及び装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and its object is to provide a method and apparatus capable of removing an asbestos-containing layer formed on the surface of a structure in a shorter period of time than before. to do.
また本発明の他の目的は、遮蔽空間を設けることなく、また作業者が防護服を着用することなく、構造物の表面に形成されたアスベスト含有層を除去することができる方法及び装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of removing an asbestos-containing layer formed on the surface of a structure without providing a shielded space and without the worker wearing protective clothing. to do.
前記目的を達成する本発明に係るアスベスト含有層の除去方法は、構造物の表面に形成されたアスベスト含有層を除去する方法であって、前記構造物の表面の前記アスベスト含有層に対してレーザー光の照射部分を相対的に移動させながら前記アスベスト含有層を溶融するとともに、レーザー光の照射部分に気体を噴射して前記構造物の表面から溶融物を除去することを特徴とする。 A method for removing an asbestos-containing layer according to the present invention for achieving the above object is a method for removing an asbestos-containing layer formed on the surface of a structure, comprising: The method is characterized in that the asbestos-containing layer is melted while the portion irradiated with light is relatively moved, and the melt is removed from the surface of the structure by injecting gas to the portion irradiated with laser light.
前記構成のアスベスト含有層の除去方法において、前記レーザー光の照射部分の移動方向下流側から気体を噴射するのが好ましい。 In the method for removing an asbestos-containing layer having the above configuration, it is preferable to inject gas from the downstream side in the moving direction of the portion irradiated with the laser beam.
また前記構成のアスベスト含有層の除去方法において、前記レーザー光の光路にも気体を噴射して前記溶融物を含む飛翔物を前記光路から排除するのが好ましい。 Further, in the method for removing an asbestos-containing layer having the above configuration, it is preferable that a gas is also injected to the optical path of the laser beam to remove flying objects including the melted matter from the optical path.
また前記構成のアスベスト含有層の除去方法において、前記溶融物を含む飛翔物を気体と共に吸引するのが好ましい。 Further, in the method for removing an asbestos-containing layer having the above configuration, it is preferable that the flying object including the melt is sucked together with the gas.
また前記構成のアスベスト含有層の除去方法において、前記レーザー光の照射部分の移動方向上流側から溶融物を含む飛翔物を気体と共に吸引するのが好ましい。 Further, in the method for removing an asbestos-containing layer having the above configuration, it is preferable that flying objects including melted matter are sucked together with gas from the upstream side in the moving direction of the portion irradiated with the laser beam.
また前記構成のアスベスト含有層の除去方法において、吸引された吸引物から溶融物を分離回収するのが好ましい。 Moreover, in the method for removing an asbestos-containing layer having the above configuration, it is preferable to separate and recover the melted material from the sucked material.
また前記目的を達成する本発明に係るアスベスト含有層の除去装置は、構造物の表面に形成されたアスベスト含有層を除去する装置であって、レーザー照射手段と気体噴射手段とを有し、前記レーザー照射手段は、前記アスベスト含有層にレーザー光を照射してアスベスト含有層を溶融し、前記気体噴射手段は、レーザー光の照射部分に気体を噴射して前記構造物の表面から溶融物を除去する第1ノズルを備え、前記レーザー光の照射部分は前記構造物に対して相対移動可能であることを特徴とする。 An apparatus for removing an asbestos-containing layer according to the present invention for achieving the above object is an apparatus for removing an asbestos-containing layer formed on a surface of a structure, comprising laser irradiation means and gas injection means, The laser irradiation means irradiates the asbestos-containing layer with a laser beam to melt the asbestos-containing layer, and the gas injection means injects gas onto the laser beam irradiated portion to remove the melted matter from the surface of the structure. and a portion irradiated with the laser beam is movable relative to the structure.
前記構成のアスベスト含有層の除去装置において、前記第1ノズルは、前記レーザー光の照射部分の移動方向下流側から前記レーザー光の照射部分に気体を噴射するのが好ましい。 In the apparatus for removing an asbestos-containing layer having the configuration described above, it is preferable that the first nozzle injects gas from the downstream side in the movement direction of the portion irradiated with the laser beam to the portion irradiated with the laser beam.
前記構成のアスベスト含有層の除去装置において、前記気体噴射手段は、前記レーザー光の光路に気体を噴射して前記溶融物を含む飛翔物を前記光路から排除する第2ノズルを備えるのが好ましい。 In the apparatus for removing an asbestos-containing layer having the above configuration, the gas injection means preferably includes a second nozzle for injecting gas into the optical path of the laser beam to remove flying objects including the melted matter from the optical path.
また前記構成のアスベスト含有層の除去装置において、吸引手段をさらに有し、前記吸引手段は前記溶融物を含む飛翔物を気体と共に吸引するのが好ましい。 Moreover, it is preferable that the asbestos-containing layer removing apparatus having the above configuration further includes a suction means, and the suction means sucks the flying matter including the molten matter together with the gas.
また前記構成のアスベスト含有層の除去装置において、前記吸引手段は、吸引開口と排出開口とを有する吸引ヘッドを備え、前記吸引ヘッドは、前記吸引開口が前記レーザー光の照射部分の移動方向上流側から前記レーザー光の照射部分に臨むように配置されるのが好ましい。 Further, in the apparatus for removing an asbestos-containing layer configured as described above, the suction means includes a suction head having a suction opening and a discharge opening, and the suction head is configured such that the suction opening is on the upstream side in the moving direction of the portion irradiated with the laser beam. It is preferable that it is arranged so as to face the portion irradiated with the laser light.
また前記構成のアスベスト含有層の除去装置において、前記吸引手段は、吸引開口と排出開口とを有する吸引ヘッドを備え、前記吸引開口は前記構造物に臨むように設けられ、前記吸引ヘッドは、少なくとも前記レーザー光の照射部分及びその周囲を覆うように配置されるのが好ましい。 Further, in the apparatus for removing an asbestos-containing layer configured as described above, the suction means includes a suction head having a suction opening and a discharge opening, the suction opening is provided so as to face the structure, and the suction head includes at least It is preferable to arrange so as to cover the irradiation portion of the laser light and its surroundings.
また前記構成のアスベスト含有層の除去装置において、分離回収手段をさらに有し、前記分離回収手段は、前記吸引手段によって吸引された吸引物から溶融物を分離回収するのが好ましい。 Moreover, it is preferable that the apparatus for removing an asbestos-containing layer configured as described above further includes separating and recovering means, wherein the separating and recovering means separates and recovers the molten material from the sucked material sucked by the sucking means.
本発明によれば、構造物の表面に形成されたアスベスト含有層を従来よりも短時間で除去することができる。また、作業者が防護服を着用することなく、構造物の表面に形成されたアスベスト含有層を除去することができる。 According to the present invention, an asbestos-containing layer formed on the surface of a structure can be removed in a shorter time than conventionally. In addition, the asbestos-containing layer formed on the surface of the structure can be removed without the worker wearing protective clothing.
以下、本発明に係るアスベスト含有層の除去装置および除去方法(以下、単に「除去装置」、「除去方法」と記すことがある。)を図に基づいてさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。 The apparatus and method for removing an asbestos-containing layer according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as "removing apparatus" and "removing method") will now be described in more detail with reference to the drawings. It is not limited to any embodiment.
(第1実施形態)
図1に、本発明に係るアスベスト含有層の除去装置の一例を示す概説図、図2に除去装置の主要部の斜視図をそれぞれ示す。除去装置Dは、レーザー照射手段1と、気体噴射手段2と、吸引手段3とを備える。除去装置Dは構造物Sに対して相対的に移動可能であり、ビルなどの建築物の外壁や内壁のアスベスト含有層Lを除去する場合には除去装置Dが移動する。除去装置Dの相対移動速度は、実際の作業性などを考慮すれば除去幅5mm程度の場合5m/min以上であるのが望ましく、より好ましくは7m/min以上である。除去装置Dを移動させる手段としては、例えば多関節アームを有するマニピュレーターによるものであってもよいし、作業員の操作による移動であってもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for removing an asbestos-containing layer according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the main part of the removing apparatus. The removal device D includes laser irradiation means 1 , gas injection means 2 and suction means 3 . The removal device D is movable relative to the structure S, and the removal device D moves when removing the asbestos-containing layer L on the outer wall or inner wall of a building such as a building. Considering practical workability, the relative movement speed of the removal device D is desirably 5 m/min or more, more preferably 7 m/min or more when the removal width is about 5 mm. The means for moving the removing device D may be, for example, a manipulator having a multi-joint arm, or may be moved by an operator's operation.
(レーザー照射手段1)
レーザー照射手段1は、レーザー発信器11と、レーザー光を伝送するファイバーケーブル12と、加工ヘッド13とを有する。レーザー発信器11から出射されたレーザー光はファイバーケーブル12中を伝送されて加工ヘッド13に導光される。加工ヘッド13に至ったレーザー光は、加工ヘッド13に内蔵されたレンズ14によって集光されて所定形状の照射スポット(照射部分)SPとされる。
(Laser irradiation means 1)
The laser irradiation means 1 has a
レーザー照射手段1で使用するレーザー発信器11としては、固体レーザー発信器や気体レーザー発信器など従来公知のレーザー発信器を使用可能であるが、作業現場での施工性や二酸化炭素量の低減などの観点からは固体レーザー発信器である半導体レーザー発信器やファイバーレーザー発信器が好適に使用される。レーザー発信器11の出力としては現実的には数kWから数十kW程度である。
As the
ファイバーケーブル12は、レーザー発信器11から出射されたレーザー光を加工ヘッド13に導く働きを奏し、1個であってもよいし複数個設けてもよい。また、加工ヘッド13との間にレーザー光分岐光学装置を設けて複数個の加工ヘッドにレーザー光を伝送してもよい。
The
加工ヘッド13はレーザー発信器11から出射されたレーザー光を絞って所定形状の照射スポットSPとし構造物Sの表面のアスベスト含有層Lに照射する。照射スポットSPの形状は、例えば、四角形状や円形状などいずれの形状であってもよいが、作業効率等の観点からは四角形状が好ましい。
The
また照射スポットSPの面積に特に限定はなく、レーザー発信器11の出力等を考慮してアスベスト含有層Lを溶融させることが可能な面積とする。照射スポットSPの面積はレーザー光の焦点位置からの距離によって調整可能である。
There is no particular limitation on the area of the irradiation spot SP, and the area should be such that the asbestos-containing layer L can be melted in consideration of the output of the
アスベスト含有層Lを確実に除去するためには、アスベスト含有層Lと構造物Sの界面までレーザーエネルギーが届くことが重要である。一方で、構造物Sにはレーザー光の照射による影響を与えないことも重要である。レーザー光の照射による付与エネルギーは、レーザー光の出力やレンズ14による焦点距離、照射角度、移動速度などで制御することができる。
In order to reliably remove the asbestos-containing layer L, it is important that the laser energy reaches the interface between the asbestos-containing layer L and the structure S. On the other hand, it is also important that the structure S is not affected by the laser beam irradiation. The energy imparted by the irradiation of the laser light can be controlled by the power of the laser light, the focal length of the
加工ヘッド13から構造物Sへのレーザー光の照射角度は、アスベスト含有層Lに対して垂直であってもよいし、所定の前進角θ1や後進角θ2を有していてもよい。後述する気体噴射手段2によって溶融物を含む飛翔物がレーザー光の光路から速やかに排除されて、レーザー光が飛翔物で吸収されず効率的にアスベスト含有層Lに到達するには、加工ヘッド13からのレーザー光の照射角度は前進角θ1を有するのが好ましい。アスベスト含有層Lをより効率的に溶融除去する等の観点からは、前進角θ1は10°以上30°以下の範囲が好ましい。
The irradiation angle of the laser beam from the
アスベスト含有層Lを溶融させるとともに構造物Sへの影響は最小限にするには、レーザーエネルギー密度とレーザービーム走査速度の制御が重要となる。また気体噴射手段2から噴射される気体量や吸引手段3の形状・配置なども重要となる。レーザーのエネルギー密度は2kW/cm2~14kW/cm2の範囲が好ましい。レーザーの照射スポットSPの移動速度は、アスベスト含有層の単位時間当たりの除去面積が実使用上好適な5m2/h~10m2/hとなるように照射スポットSPの大きさを考慮して適宜決定すればよく、一般に、1m/min~15m/minの範囲が好ましい。 In order to melt the asbestos-containing layer L while minimizing the impact on the structure S, control of the laser energy density and laser beam scanning speed is important. Also, the amount of gas injected from the gas injection means 2 and the shape and arrangement of the suction means 3 are important. The laser energy density is preferably in the range of 2 kW/cm 2 to 14 kW/cm 2 . The moving speed of the laser irradiation spot SP is appropriately determined in consideration of the size of the irradiation spot SP so that the removal area of the asbestos-containing layer per unit time is 5 m 2 /h to 10 m 2 /h, which is suitable for practical use. can be determined, and generally the range of 1 m/min to 15 m/min is preferred.
(気体噴射手段2)
気体噴射手段2は、気体を圧縮して所定圧力の気体(アシストガス)を生成させる圧縮機21と、生成されたアシストガスを照射スポットSPに吹き付ける第1ノズル22と、レーザー光の光路上に噴出した溶融物を含む飛翔物を光路上から排除する第2ノズル23とを有する。第1ノズル22は、照射スポットSPよりも照射スポット移動方向下流側に位置し、照射スポットSPに向かってアシストガスを吹き付ける。第1ノズル22は、照射スポットSPに近いほど溶融物等を構造物Sから効果的に除去できるので、レーザー光に干渉しない範囲で照射スポットSPの近傍に取り付けるのが好ましい。第1ノズル22のアシストガスの吹付角度は、アスベスト含有層Lの溶融物等が構造物Sから効率的に除去されるよう適宜定めればよい。
(Gas injection means 2)
The gas injection means 2 includes a
第2ノズル23は、照射スポットSPよりも照射スポット移動方向下流側で、第1ノズル22よりも構造物Sから離れたところに位置し、レーザー光の光路に向かってアシストガスを吹き付ける。第2ノズル23の具体的な取り付け位置や光路へのアシストガスの吹付角度などは、溶融物を含む飛翔物がレーザー光の光路から速やかに排除されるよう適宜定めればよい。
The
第1ノズル22および第2ノズル23は、照射スポットSPの移動と共に照射スポットSPおよびレーザー光の光路との距離を保持しながら移動可能とされる。また第1ノズル22及び第2ノズル23の設置個数に限定はなく2本以上設けても構わない。
The
アシストガスとしてはエアや窒素などが好適に使用される。またアシストガスの圧力及び流量は、除去するアスベスト含有層Lの厚みや材質などを考慮して適宜決定すればよいが、通常、アシストガスの圧力は0.5kPa~1.5kPaの範囲が好ましく、アシストガスの流量としては0.1m3/min~0.3m3/minの範囲が好ましい。また、第1ノズル22と第2ノズルとでアシストガスの圧力や流量が異なるようにしてもよい。
Air, nitrogen, or the like is preferably used as the assist gas. The pressure and flow rate of the assist gas may be appropriately determined in consideration of the thickness and material of the asbestos-containing layer L to be removed. The flow rate of the assist gas is preferably in the range of 0.1 m 3 /min to 0.3 m 3 /min. Also, the pressure and flow rate of the assist gas may differ between the
(吸引手段3)
吸引手段3は、吸引ヘッド31と、サイクロン分離器32と、HEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルター33と、排気ブロア34とを備える。
(Suction means 3)
The suction means 3 includes a
吸引ヘッド31は、照射スポットSPよりも照射スポット移動方向上流側に配置され、照射スポットSPとの距離を保持しながら照射スポットSPの移動と共に移動可能とされる。図2に示すように、吸引ヘッド31は、アスベスト含有層Lの表面に対して垂直方向から見たときに等脚台形状の箱部材であって、照射スポットSPの移動方向下流側の上底が移動方向上流側の下底よりも長く、アスベスト含有層Lの表面から離れる方向の高さは照射スポットSPの移動方向上流側から下流側に向かって高くなる形状を有している。そして、照射スポットSPの移動方向下流側の側面すなわち照射スポットSPに臨む面が吸引開口311とされ、照射スポットSPの移動方向上流側の側面に排気開口312が形成されている。吸引ヘッド31の排気開口312とサイクロン分離器32の吸気口321とは管91で接続されている。
The
吸引ヘッド31の吸引開口311と照射スポットSPとの距離や吸引量は、レーザー光の照射強度や照射スポットSPの面積などを考慮して適宜決定すればよい。
The distance between the
サイクロン分離器32は、分離器の上部側壁から接線方向に突出して設けられた吸気口321と、分離器の上面中央から上方に突出して設けられた排気口322と、分離器の下部に設けられた、気体から分離されたスラグが集められる集塵部323とを有する。
The
HEPAフィルター33は、サイクロン分離器32の排気口322と排気ブロア34とを接続する管92の途中部に設けられている。HEPAフィルター33は、サイクロン分離器32から排出された気体から未溶融アスベストなどの微小粉塵を分離し、環境安全性に問題のない気体が排気ブロア34から排出されるようにする。HEPAフィルター33としては従来公知の物が使用できる。
The
なお、除去装置Dは、アスベスト含有層Lの溶融・除去作業において、加工ヘッド13、第1ノズル22、第2ノズル23、吸引ヘッド31が互いの位置関係を固定した状態で移動可能とされ、その他の装置構成は所定位置に固定状態とされていてもよい。
In addition, the removal device D is movable in a state in which the
(溶融除去作業)
アスベスト含有層Lはアスベストを含有している層であって、例えば、構造物Sの外壁や内壁の表面に形成されたアスベスト含有層Lは、アスベストを含む仕上塗材層と石灰(CaO)や珪砂(SiO)を含む下地調整層の積層構造を有していることがある。本発明の除去装置および除去方法では、アスベスト含有層Lがこのような積層構造の場合には仕上塗材層と共に下地調整層もレーザー光で溶融除去する。
(Melting removal work)
The asbestos-containing layer L is a layer containing asbestos, and for example, the asbestos-containing layer L formed on the surface of the outer wall or inner wall of the structure S is a finish coating material layer containing asbestos and lime (CaO) or It may have a laminated structure of a foundation adjustment layer containing silica sand (SiO). In the removal apparatus and removal method of the present invention, when the asbestos-containing layer L has such a laminated structure, the base adjustment layer is melted and removed with the laser beam together with the finishing coating material layer.
アスベストには数種類があるが、構造物Sの外内壁に吹付け形成されたアスベスト含有層にはクリソタイルが主に使用されている。クリソタイルは融点が1500℃とアスベストの中で最も高い。アスベスト含有層Lに含まれる石灰の融点は2570℃、珪砂の融点は1700℃である。したがって、レーザー光の照射による加熱温度は、アスベスト含有層Lに含まれる成分の最も高い融点以上(上記場合は2570℃以上)とする必要がある。 Although there are several types of asbestos, chrysotile is mainly used for the asbestos-containing layers sprayed on the outer and inner walls of the structure S. Chrysotile has the highest melting point of 1500°C among asbestos. The melting point of lime contained in the asbestos-containing layer L is 2570°C, and the melting point of silica sand is 1700°C. Therefore, the heating temperature by the irradiation of the laser light must be higher than the highest melting point of the components contained in the asbestos-containing layer L (2570° C. or higher in the above case).
構造物Sとしては主としてビルなどの建造物であるがこれに限定されるものではなく、例えば船舶や車両なども含まれる。 The structure S is mainly a structure such as a building, but is not limited thereto, and includes, for example, ships and vehicles.
前記構成の除去装置Dによるアスベスト含有層Lの除去は、まず、加工ヘッド13、第1ノズル22、第2ノズル23、吸引ヘッド31が所定位置に配置される。すなわち、レーザー光が所定角度でアスベスト含有層Lに照射し、所定面積の照射スポットSPが形成されるように加工ヘッド13が配置され、照射スポットSPの移動方法下流側に第1ノズル22と第2ノズル23が位置し、移動方向上流側に吸引ヘッド31が位置するように各々が配置される。
In the removal of the asbestos-containing layer L by the removing device D having the configuration described above, first, the
次にレーザー発信器11からレーザー光が出射されて、加工ヘッド13によって集光されアスベスト含有層Lに所定面積の照射スポットSPが形成される。このとき同時に圧縮機21が作動されて、第1ノズル22から照射スポットSPに向かってアシストガスが吹き付けられ、第2ノズル23からレーザー光の光路にアシストガスが吹き付けられる。また排気ブロア34も作動されて吸引ヘッド31が照射スポットSPを中心とした周り空気を吸引する。
Next, a laser beam is emitted from the
加工ヘッド13から照射されるレーザー光によってアスベスト含有層Lが溶融される。溶融したアスベストは石灰(CaO)、珪砂(SiO)などと混じり合ったスラグとなり無害化する。そしてスラグはアシストガスによって構造物Sの表面から吹き飛ばされ、吸引ヘッド31に吸引される。また、構造物Sとアスベスト含有層Lとの界面から大きさ0.5mm程度の微粉塵が発生する場合がある。微粉塵の発生量は除去量全体の数%以下であるが、微粉塵は未溶融のアスベストが含有されていることがある。このような微粉塵もアシストガスによって構造物Sの表面から吹き飛ばされ吸引ヘッド31に吸引される。
The asbestos-containing layer L is melted by laser light emitted from the
吸引ヘッド31で吸引されたスラグと微粉塵とはサイクロン分離器32によって分離される。すなわち、比重の大きいスラグはサイクロン分離器32の下部の集塵部323に落下し、スラグよりも比重の小さい微粉塵は気流に乗ってサイクロン分離器32の排気口322から排出される。そして、サイクロン分離器32から排出された気流はHEPAフィルター33に送られ、ここで気流中の微粉塵が捕集される。HEPAフィルター33を通過した気体は排気ブロア34によって外部に放出される。排出される気体はスラグおよび微粉塵が取り除かれているので環境安全性が担保される。
The slag and fine dust sucked by the
サイクロン分離器32によって分離されたスラグは、例えば再生骨材等に再利用される。またHEPAフィルター33で捕集された微粉塵は未溶融のアスベストを含んでいることがあるので、例えばレーザー加熱チャンバーにより溶融スラグ化されて無害化された後、再生骨材等として再利用される。
The slag separated by the
(第2実施形態)
図3に、第2実施形態に係る除去装置の部分構成図を示す。図3に一部が示される除去装置は、レーザー照射手段1と、気体噴射手段2と、吸引手段3とを備える点は第1実施形態の除去装置Dと同じであり、吸引手段3の吸引ヘッド35の構成が第1実施形態の除去装置と異なる。以下、吸引ヘッド35について主に説明し、第1実施形態と同じ部材については同じ符号を付しその説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 3 shows a partial configuration diagram of the removing device according to the second embodiment. The removal device partly shown in FIG. The configuration of the
図3に示す吸引ヘッド35は、構造物S(またはアスベスト含有層L)に臨むように吸引開口351が形成された、逆椀形状を有するヘッド本体35aと、ヘッド本体35aの吸引開口351の周縁に設けられた、構造物S側に向かって延出した弾性を有するスカート部36とを有する。ヘッド本体35aには、外方に向かって突出形成された円筒状の排出開口352と、加工ヘッド13を嵌入可能な第1開口353と、第1ノズル22を嵌入可能な第2開口354と、第2ノズル23を嵌入可能な第3開口355とが形成されている。
The
第1開口353には、構造物S(またはアスベスト含有層L)に対して所定角度で、所定面積の照射スポットSPが形成されるように加工ヘッド13が嵌入される。第2開口354には照射スポットSPに対して所定距離及び高さ位置などとなるように第1ノズル22が嵌入される。第3開口355にはレーザー光の光路に対して所定距離などとなるように第2ノズル23が嵌入される。排出開口352には、他方端がサイクロン分離器32(図1に図示)の給気口321に接続された管91の一方端が接続される。
The
スカート部36は、構造物S(またはアスベスト含有層L)と接触し、吸引ヘッド35と構造物S(またはアスベスト含有層L)との間に隙間ができないように、吸引ヘッド35と構造物S(またはアスベスト含有層L)との距離の変動を吸収する役割を果たす。
The
吸引ヘッド35は、不図示の移動手段によって、加工ヘッド13、第1ノズル22及び第2ノズル23の移動に伴って移動可能である。換言すると、吸引ヘッド35の移動によって加工ヘッド13、第1ノズル22及び第2ノズル23が移動する。
The
また、ヘッド本体35a内が吸引手段3によって常に負圧に保持されている場合には、スカート部36は設けなくても構わない。むしろヘッド本体35aと構造物S(またはアスベスト含有層L)との間に積極的に隙間を設けて、ヘッド本体35a内に外部から大気が流入するようにしてもよい。第1ノズル22及び第2ノズル23からの気体噴射と共に、ヘッド本体35a内に流入する外部大気の流れを利用して構造物Sの表面からスラブを一層効果的に取り除くことが可能となる。
Further, if the inside of the head
図1に示す除去装置Dを用いて、構造物Sの表面に形成されたアスベスト含有層Lを溶融除去した。具体的には、アスベスト含有層Lは仕上塗材層(アスベスト含有)1.5mmと、下地調整層(モルタル層)1.5mmとが積層された構造とした。そして、レーザー光の照射スポットSPの移動速度を7m/min,10m/min,13m/minとしてアスベスト含有層Lの構造物S表面からの除去程度を拡大鏡を用いて目視で観察した。図4及び図5にアスベスト含有層Lを除去した後の構造物Sの表面の拡大写真を示す。なお、レーザー等の使用条件は下記のとおりである。 The asbestos-containing layer L formed on the surface of the structure S was removed by melting using the removal apparatus D shown in FIG. Specifically, the asbestos-containing layer L had a structure in which a finish coating material layer (containing asbestos) of 1.5 mm and a foundation adjustment layer (mortar layer) of 1.5 mm were laminated. Then, the degree of removal of the asbestos-containing layer L from the surface of the structure S was visually observed using a magnifying glass at moving speeds of the irradiation spot SP of the laser beam of 7 m/min, 10 m/min and 13 m/min. 4 and 5 show enlarged photographs of the surface of the structure S after the asbestos-containing layer L has been removed. The conditions for using the laser etc. are as follows.
(レーザー)
レーザー出力:6kW
照射スポットSP形状:6.5mm角の正方形状
焦点位置:-10mm(観察により変更)
照射角度:前進角20°(観察により変更)
移動速度(単位時間当たりの除去面積): 7m/min(2.94m2/h)
:10m/min(4.20m2/h)
:13m/min(5.07m2/h)
※アスベスト含有層Lの除去幅が7mm,除去深さが2.5mm~3.0mmとなるように観察により微調整
(laser)
Laser power: 6kW
Irradiation spot SP shape: 6.5 mm square Focal position: -10 mm (changed by observation)
Irradiation angle:
Moving speed (removal area per unit time): 7 m/min (2.94 m 2 /h)
: 10m/min (4.20m 2 /h)
: 13m/min (5.07m 2 /h)
* Fine adjustment by observation so that the removal width of the asbestos-containing layer L is 7 mm and the removal depth is 2.5 mm to 3.0 mm.
(アシストガス)
種類:エアー
圧力:0.75~1.0MPa
流量:120~260L/min
噴射角度:70度(鉛直から)
(assist gas)
Type: Air pressure: 0.75 to 1.0 MPa
Flow rate: 120-260L/min
Injection angle: 70 degrees (from vertical)
(吸引)
吸引量:26L/min
(suction)
Suction volume: 26L/min
図4から明らかなように、照射スポットの移動速度を7m/min,10m/min,13m/minと変化させたとき、いずれの移動速度でもアスベスト含有層はほぼ完全に除去されていた。図5は移動速度7m/minでアスベスト含有層の除去跡および除去跡底面の拡大写真である。図5には、アスベスト含有層除去跡の底面に、溶融してガラス化した薄層が見られ、また薄層下の構造体が透けて見える As is clear from FIG. 4, when the moving speed of the irradiation spot was changed to 7 m/min, 10 m/min, and 13 m/min, the asbestos-containing layer was almost completely removed at any moving speed. FIG. 5 is an enlarged photograph of the trace of removal of the asbestos-containing layer and the bottom of the trace of removal at a moving speed of 7 m/min. In FIG. 5, a thin layer of melted and vitrified material can be seen on the bottom surface of the asbestos-containing layer removal trace, and the structure under the thin layer can be seen through.
これらのレーザー光の照射によるアスベスト含有層の除去幅7mmと移動速度から単位時間当たりのアスベスト含有層の除去面積を算出すると、2.94m2/h,4.20m2/h,5.07m2/hとなり高い作業処理性が得られることが確認された。
以上から、レーザー出力を実使用可能な20kWとし、第1ノズル22及び第2ノズル23の配置や噴出圧力・流量などの最適化を行えば、アスベスト含有層の単位時間当たりの除去面積は最大10m2/hまで高速化可能と考えられる。
When the removal area of the asbestos-containing layer per unit time was calculated from the removal width of the asbestos-containing layer of 7 mm and the movement speed by the irradiation of these laser beams, 2.94 m 2 /h, 4.20 m 2 /h, and 5.07 m 2 were obtained. /h, and it was confirmed that high workability can be obtained.
From the above, if the laser output is set to 20 kW, which is practically usable, and the arrangement of the
本発明の除去方法および除去装置によれば、構造物の表面に形成されたアスベスト含有層を従来よりも短時間で除去することができる。また、遮蔽空間を設けることなく、作業者が防護服を着用することなく、構造物の表面に形成されたアスベスト含有層を除去することができる。 According to the removing method and removing apparatus of the present invention, the asbestos-containing layer formed on the surface of the structure can be removed in a shorter period of time than before. In addition, the asbestos-containing layer formed on the surface of the structure can be removed without providing a shielding space and without the worker wearing protective clothing.
1 レーザー照射手段
2 気体噴射手段
3 吸引手段
L アスベスト含有層
S 構造物
11 レーザー発信器
12 ファイバーケーブル
13 加工ヘッド
21 圧縮機
22 第1ノズル
23 第2ノズル
31 吸引ヘッド
32 サイクロン分離器
33 HEPAフィルター
34 排気ブロア
35 吸引ヘッド
35a ヘッド本体
36 スカート部
SP 照射スポット(照射部分)
1 laser irradiation means 2 gas injection means 3 suction means L asbestos-containing
Claims (13)
前記構造物の表面の前記アスベスト含有層に対してレーザー光の照射部分を相対的に移動させながら前記アスベスト含有層を溶融するとともに、
レーザー光の照射部分に気体を噴射して前記構造物の表面から溶融物を除去する
ことを特徴とするアスベスト含有層の除去方法。 A method for removing an asbestos-containing layer formed on the surface of a structure, comprising:
melting the asbestos-containing layer while relatively moving the irradiated portion of the laser beam with respect to the asbestos-containing layer on the surface of the structure;
A method for removing an asbestos-containing layer, comprising ejecting a gas onto a portion irradiated with a laser beam to remove a melt from the surface of the structure.
レーザー照射手段と気体噴射手段とを有し、
前記レーザー照射手段は、前記アスベスト含有層にレーザー光を照射してアスベスト含有層を溶融し、
前記気体噴射手段は、レーザー光の照射部分に気体を噴射して前記構造物の表面から溶融物を除去する第1ノズルを備え、
前記レーザー光の照射部分は前記構造物に対して相対移動可能である
ことを特徴とするアスベスト含有層の除去装置。 An apparatus for removing an asbestos-containing layer formed on the surface of a structure,
Having a laser irradiation means and a gas injection means,
The laser irradiation means irradiates the asbestos-containing layer with a laser beam to melt the asbestos-containing layer,
The gas injection means includes a first nozzle that injects gas onto the irradiated portion of the laser beam to remove the melted material from the surface of the structure,
An apparatus for removing an asbestos-containing layer, wherein the portion irradiated with the laser beam is movable relative to the structure.
前記吸引手段は、前記溶融物を含む飛翔物を気体と共に吸引する
請求項7~9のいずれかに記載のアスベスト含有層の除去装置。 further comprising suction means;
10. The apparatus for removing an asbestos-containing layer according to claim 7, wherein the suction means sucks the flying object containing the melt together with gas.
前記吸引ヘッドは、前記吸引開口が前記レーザー光の照射部分の移動方向上流側から前記レーザー光の照射部分に臨むように配置される請求項10記載のアスベスト含有層の除去装置。 said suction means comprises a suction head having a suction opening and a discharge opening;
11. The apparatus for removing an asbestos-containing layer according to claim 10, wherein the suction head is arranged such that the suction opening faces the laser beam irradiation portion from the upstream side in the moving direction of the laser beam irradiation portion.
前記吸引開口は前記構造物に臨むように設けられ、
前記吸引ヘッドは、少なくとも前記レーザー光の照射部分及びその周囲を覆うように配置される請求項10記載のアスベスト含有層の除去装置。 said suction means comprises a suction head having a suction opening and a discharge opening;
The suction opening is provided to face the structure,
11. The apparatus for removing an asbestos-containing layer according to claim 10, wherein the suction head is arranged so as to cover at least the portion irradiated with the laser beam and its surroundings.
前記分離回収手段は、前記吸引手段によって吸引された吸引物から溶融物を分離回収する請求項10~12のいずれかに記載のアスベスト含有層の除去装置。 further having separation and recovery means;
13. The apparatus for removing an asbestos-containing layer according to claim 10, wherein said separating and recovering means separates and recovers the melted material from the sucked matter sucked by said sucking means.
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