JP2826223B2 - 鋼床版上のアスファルト合材の加熱装置 - Google Patents

鋼床版上のアスファルト合材の加熱装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波を利用した
鋼床版上のアスファルト合材の加熱装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】道路橋や歩道橋等では、一般に鋼材から
なる骨組に鋼床版を敷設し、この上に接着材を介してア
スファルト合材を舗設して道路面を形成していた。上述
したような鋼床版にアスファルト舗装を施した橋梁で
は、アスファルト舗装と鋼床版の間に水が浸入すること
があり、この水分のためにアスファルト舗装が剥離して
破壊に至ることがあった。このようなアスファルト舗装
の劣化は一般に道路の一部に生じるものであり、道路の
全面が一時期に劣化することはないが、実際の補修工事
においては劣化していない部分も含めて道路のある所定
区間のアスファルト舗装を全面的に補修するのが普通で
ある。
【0003】劣化していない部分のアスファルト合材を
溶融して鋼床版から剥離するためには、鋼床版近傍のア
スファルト合材を80〜100℃位の温度に加熱しなけ
ればならない。このため、従来はプロパン等のガスを用
いたバーナーの直火か熱風による輻射熱を用いてアスフ
ァルト合材を舗装の表面から加熱していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の補修方
法によれば、アスファルト合材のみならず、鋼床版自体
も加熱されてしまい、鋼床版の塗料が熱で損傷するとい
う問題があった。特に、近年の道路工事用のプロパン直
火式の装置によれば、鋼床版は例えば130℃以上にも
なってしまい、塗料の損傷が激しい。そして、特に鋼床
版の補鋼材がボックスタイプであれば、鋼床版の裏面に
接近するためにはボックス内に足場等の設備を設けなけ
ればならず、塗装が熱で損傷した鋼床版の下面を修理す
ることはきわめて困難な作業となった。
【0005】また、アスファルト合材を鋼床版から除去
するためには、アスファルト合材と鋼床版の間にある接
着材の近傍を加熱すればよいが、従来は舗装の表面から
加熱しなければならないので効率が低いという問題があ
った。
【0006】本発明は、鋼床版に熱による損傷を与えず
に効率よくアスファルト合材を加熱することのできる鋼
床版上のアスファルト合材の加熱装置を提供することを
目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鋼床版上の
アスファルト合材の加熱装置によれば、鋼床版上のアス
ファルト合材の上方に該アスファルト合材と所定間隔を
おいて設置され、該アスファルト合材に向けてマイクロ
波を照射するマイクロ波発生装置と、前記マイクロ波発
生装置の周囲と前記アスファルト合材の表面との間に設
けられて前記マイクロ波の漏洩を防止する遮蔽手段と、
前記マイクロ波発生装置を前記アスファルト合材に沿っ
て移動させる移動手段とを具備している。
【0008】また、前記加熱装置のマイクロ波発生装置
は、前記アスファルト合材に面するアイソレータと、前
記アイソレータの上方に設けられたマイクロ波発生部
と、前記マイクロ波発生部から前記アイソレータを介し
て該アイソレータの下方にマイクロ波を導く導波管とか
ら構成されている。
【0009】さらに、前記加熱装置のマイクロ波発生装
置は、進行方向と該進行方向に直交する方向に夫々複数
個づつマトリクス状に組合わせて配設されたマイクロ波
発生ユニットからなり、各マイクロ波発生ユニットが任
意に選択した組合せで作動するように構成されている。
【0010】
【作用】マイクロ波発生装置から放射されたマイクロ波
は鋼床版によって多重反射され、アスファルト合材は鋼
床版との境界面から加熱され始める。マイクロ波発生装
置からのマイクロ波は、アスファルト合材の表面との隙
間から外部に漏洩することはなく、遮蔽手段で遮蔽され
る。上記加熱に伴って装置全体を移動させていけば、所
定範囲のアスファルト合材を連続的に次々と加熱してい
くことができる。
【0011】
【実施例】図1及び図2は、鋼床版上にあるアスファル
ト合材を加熱するのに有用な一実施例の加熱装置1を示
している。この加熱装置1のマイクロ波発生装置2は、
多数のマイクロ波発生ユニット3(以下、ユニット3と
も呼ぶ。)から構成されている。各ユニット3は、マイ
クロ波発生部4と、アスファルト合材7の表面に所定間
隔をおいて対向するアイソレータ5と、前記マイクロ波
発生部4から前記アイソレータ5を介して該アイソレー
タ5の下方にマイクロ波を導く導波管6とを有してい
る。各ユニット3は、縦・横・高さがそれぞれ250m
mの寸法とされており、任意の配置形状となるように任
意の個数が組合せて用いられている。本実施例では、施
工すべき道路の施工幅又は本装置による施工の速度等に
合せ、進行方向に14列、進行方向と直交する幅方向に
16列を配置し、合計14×16=224個のユニット
3が矩形に配置されている。各ユニット3は互いに連結
されるとともにフレーム8によって一体化されている。
但し、各ユニット3は、後述するようにそれぞれ独立し
て作動でき、全部を同時に作動させることもできるし、
任意に選択した一部を作動させることもできる。
【0012】前記フレーム8には4個の支持輪9が設け
られ、マイクロ波発生ユニット3と路面との距離を一定
に保っている。各支持輪9は衝撃吸収機構を内蔵すると
ともに路面の凹凸に対応して上下動することができる。
【0013】前記マイクロ波発生装置2のフレーム8の
周囲には、マイクロ波の遮蔽手段として防御板10が設
けられている。この防御板10は、細目金網をゴムで覆
ったものであり、その上端縁が前記フレーム8の下部に
取付けられ、その下端縁が前記フレーム8の直下に位置
するアスファルト合材7の表面に摺接するようになって
いる。即ち、この防御板10は、前記マイクロ波発生装
置2の周縁部と前記アスファルト合材7の隙間を覆って
おり、各ユニット3が照射するマイクロ波がマイクロ波
発生装置2の外に漏洩するのを防止する。
【0014】本加熱装置1のマイクロ波発生装置2は、
移動手段としての駆動車両11に連結されている。駆動
車両11はエンジン12と操作部13を有し、前記マイ
クロ波発生装置2を牽引して所望の速度で移動させてい
くことができる。
【0015】前記駆動車両11には2基の発電機14が
搭載されている。これらの発電機14が発生した電力
は、操作部13からの指示に基づき、配電盤15を介し
て前記マイクロ波発生装置2の各ユニット3に分配され
る。
【0016】次に、以上の構成における作用を説明す
る。駆動車両11を始動させ、マイクロ波発生装置2を
所定方向に移動させながらアスファルト合材7にマイク
ロ波を照射する。例えば、本実施例ではすべてのユニッ
ト3を同時に作動させ、16個のユニット3が並んだ幅
方向の4mを施工幅とする。また、施工速度について
は、1ユニット25cm相当を外気温に左右されたアス
ファルト舗装体を軟化させる最適速度(夏場で30秒相
当)で移動し、1ユニット分進行する度に、後続の図示
しない掘削機械がマイクロ波の照射で軟化したアスファ
ルト合材7を堀り起こしていくようにした。
【0017】ここで、鋼床版上のアスファルト合材7に
マイクロ波を照射した場合の作用について説明する。マ
イクロ波発生装置2から下方のアスファルト合材7へ照
射されたマイクロ波は、アスファルト合材7の骨材を加
熱し、その熱でアスファルトは加熱されて軟化する。特
に、本発明は鋼床版上のアスファルト合材7に適用され
るので、マイクロ波は鋼床版によって多重反射を起こ
し、アスファルト合材7はきわめて効率よく加熱される
こととなる。例えば、コンクリート床版上のアスファル
ト合材に本発明を適用しても、マイクロ波はコンクリー
トに吸収されてしまうので加熱効果はきわめて低い。
【0018】マイクロ波の多重反射により、アスファル
ト合材7は特に鋼床版との境界面から加熱され始める。
この境界面に水が浸入していれば、マイクロ波による加
熱の効果はさらに増大する。
【0019】アスファルト合材7を堀り起こすには、接
着材を介して鋼床版に接しているアスファルト合材7の
境界部分を溶融させればよいが、一般にこの部分は鋼床
版に熱を吸収されて温度が上昇しにくい。従って、この
境界部分が十分に加熱される程度にマイクロ波の照射を
行なう必要がある。但しそれでも、ガスバーナーで表面
から加熱していた従来の方法に比べて、効率ははるかに
向上している。
【0020】さて、このようなマイクロ波による加熱を
行なっても、本実施例の装置1によれば、有害な電波漏
洩は起らず、装置1周辺の作業員に悪影響を及ぼす恐れ
はない。即ち、マイクロ波が防御板10に当ると、防御
板10の細目金網がマイクロ波を様々な方向に分散させ
てゴムが局部的に加熱されるのを防ぎながらマイクロ波
を減衰させる。
【0021】また、鋼床版から各ユニット3に反射して
きたマイクロ波は、アイソレータ5で遮蔽され、導波管
6があるのでマイクロ波発生部4に戻ってこれを破壊す
ることもない。
【0022】次に、このようなマイクロ波による加熱の
効果について、比較例とともに実験結果を用いて説明す
る。 (1)実験1(比較例)…100mm×120mm×9
mmの鉄板を表面研磨し、接着材を中央部に40mm×
60mmの面積で約1g塗布して乾燥させ、中央部にマ
イクロ波を照射した。
【0023】(2)実験2…図3に示すように、70m
m×70mm×9mmの鉄板20(310g)を表面研
磨し、接着材21を全面に約2g塗布し、その上部に厚
さ30mmのグース混合物22,接着材23及び厚さ3
0mmのアスファルト混合物24を重ね合わせ、側部を
アルミホイルと樹脂ラップの積層体25で保護してマイ
クロ波を照射した。
【0024】(1)実験結果1…実験1によれば、塗布
した接着材が布でぬぐえるようになるまでに7分間の照
射が必要であり、その時の表面温度は65℃〜70℃で
あった。
【0025】(2)実験結果2…実験2によれば、照射
7分でアスファルト混合物24及びグース混合物22が
100℃程度まで加熱され、鉄板20から容易に剥がす
ことができるとともに、混合物を手で崩すこともでき
る。この時の接着材21の温度は約80℃であった。
【0026】このように、本実施例の装置によれば、鋼
床版を過剰に加熱することなく、マイクロ波の多重反射
を利用してアスファルト合材を必要な温度に加熱するこ
とができ、アスファルト舗装の打ち換えを効率的に行な
うことができる。なお、実施例では、すべてのユニット
3を同時に使用したが、施工すべき幅に合せて進行方向
の特定の列に属するユニットのみを用いるようにしても
よい。また、装置の進行速度は、施工条件に合せて適宜
に設定した加熱時間が得られるように定めればよい。
【0027】
【発明の効果】本発明の加熱装置は、鋼床版上のアスフ
ァルト合材上で移動手段によって移動しながらマイクロ
波を放射し、鋼床版によるマイクロ波の多重反射を利用
してアスファルト合材を効率的に加熱していくことがで
きる。また、マイクロ波発生装置は遮蔽手段に覆われて
いるので外部にマイクロ波が漏洩することはない。ま
た、鋼床版から各ユニット3に反射してきたマイクロ波
は、アイソレータ5で遮蔽され、導波管6があるのでマ
イクロ波発生部4に戻ってこれを破壊することもない。
さらに、本発明では、加熱装置のマイクロ波発生装置2
は、進行方向と該進行方向に直交する方向に夫々複数個
づつマトリクス状に組合わせて配設された多数のマイク
ロ波発生ユニット3からなり、各マイクロ波発生ユニッ
ト3が任意に選択した組合せで作動するように構成され
ているところから、例えば、道路の特定幅部分のみをマ
イクロ波加熱施工する必要がある場合には、施工すべき
部分の幅に合わせて進行方向の特定の列に属するユニッ
トのみを作動させて施工させることにより対応でき、ま
た、マイクロ波加熱時間が短くて良く、しかも、装置の
進行速度を所定速度よりも早く出来ない施工現場の場合
には、幅方向のユニットの内特定の行のユニットのみを
選択して作動させることにより、対応でき、省エネ効果
があり、施工効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】一部を断面とした一実施例の側面図である。
【図2】一実施例の平面図である。
【図3】一実施例における作用効果を確認するための実
験装置を示す図である。
【符号の説明】
1 加熱装置 2 マイクロ波発生装置 3 マイクロ波発生ユニット(ユニット) 4 マイクロ波発生部 5 アイソレータ 6 導波管 7 アスファルト合材 10 遮蔽手段としての防御板 11 移動手段としての駆動車両
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 香川 保徳 大阪府大阪市中央区釣鐘町2丁目4番地 17 大林道路株式会社大阪支店内 (72)発明者 光谷 修平 大阪府大阪市中央区釣鐘町2丁目4番地 17 大林道路株式会社大阪支店内 (56)参考文献 特開 昭60−126407(JP,A) 実開 昭64−42310(JP,U) 特公 昭58−45153(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E01C 19/48

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼床版上のアスファルト合材の上方に該
    アスファルト合材と所定間隔をおいて設置され、該アス
    ファルト合材に向けてマイクロ波を照射するマイクロ波
    発生装置と、前記マイクロ波発生装置の周囲と前記アス
    ファルト合材の表面との間に設けられて前記マイクロ波
    の漏洩を防止する遮蔽手段と、前記マイクロ波発生装置
    を前記アスファルト合材に沿って移動させる移動手段と
    を具備し、前記マイクロ波発生装置が、前記アスファル
    ト合材に面するアイソレータと、前記アイソレータの上
    方に設けられたマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発
    生部から前記アイソレータを介して該アイソレータの下
    方にマイクロ波を導く導波管とから構成され、さらに、
    前記マイクロ波発生装置が、進行方向と該進行方向に直
    交する方向に夫々複数個づつマトリクス状に組合わせて
    配設されたマイクロ波発生ユニットからなり、各マイク
    ロ波発生ユニットが任意に選択した組合せで作動するよ
    うに構成されたことを特徴とする鋼床版上のアスファル
    ト合材の加熱装置。
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