JP4309303B2 - 舗装表面の機能回復車 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の走行ロールを備えて舗装表面上を移動しながら該舗装表面を洗浄する舗装表面の機能回復車に関する。
まず、図6を参照して排水性舗装について説明すると、排水性舗装aとは、路床bの上に路盤c、基層d及び通水可能な空隙eを有する表層fを順次敷設して形成された舗装をいい、降雨時に表層fの空隙eに流入した雨水を図示しない側溝に導いて排水することにより、スモーキング現象やハイドロプレーニング現象等の走行安全性を阻害する要因を減らす機能を持つ。また、表層fの空隙eが吸音能力を有することから、車両走行時のタイヤの騒音を小さくする機能も併せ持つ。尚、排水性舗装の基層d部分は、路盤cの保護のために非通水性とされている。
ところで、かかる排水性舗装aにおいては、車両の走行や風等の影響によって表層fの空隙eに土砂や粉塵等が詰まってしまい、上述した優れた諸機能が比較的短期間で低下してしまうため、従来においては、噴射ノズル等から舗装表面に向けて圧力水を噴射し、該圧力水の吹き付け圧により舗装aの空隙eの目詰まり物を遊離させて遊離した目詰まり物を水と共に吸引除去して舗装表面を洗浄し、これにより、該表面の機能を回復させるようにしている。
また、土砂や粉塵等の目詰まりの程度がひどい場合には、洗浄による機能回復が難しくなるため、路面切削機により表層(骨材をアスファルトで結合したもの)を削り取り、新しい材料で表層の敷き直しを行うようにしている。更に、橋等の路面の増厚工事のためのコンクリート路面のはつり作業や空港滑走路の路面に付着したタイヤゴム等の除去作業においては、噴射ノズル等から舗装表面に向けて超高圧水を噴射してその衝撃力により表層fの上層部分のみのはつりを行うようにしている。
しかしながら、上述した圧力水の噴射による舗装表面の機能回復方法においては、単に噴射ノズル等から舗装表面に向けて圧力水を噴射するだけであるため、舗装の空隙の目詰まり物の除去効果を十分に得られず、また、路面切削機による表層の削り取りに際しては、超硬チップにより表層の破砕及び削り取りを行うので、骨材(石)割れが生じて削り取り後の表層材を再利用できないという問題がある。
そこで、このような問題を解消するために、例えば特許文献1に示すように、舗装表面上に貯液部を形成してこの貯液部の液体中で噴射ノズルから舗装表面に向けて圧力水を噴射することによりキャビテーションを発生させ、このキャビテーションの衝撃力により舗装の空隙の目詰まり物を遊離させて遊離した目詰まり物を水と共に吸引除去して舗装表面の洗浄を行ったり、舗装表面のはつりを行うようにした、走行ロールを備えて走行自在な舗装表面の処理装置が提案されている。この装置で舗装表面の洗浄を行う際には、吸引回収した目詰り物と水は分離され、水は再び洗浄水として再利用されている。
特開2003−129415号公報
しかし、上記従来の舗装表面の処理装置は、貯液部と路面との隙間から漏れ出た水を回収する機構を備えていない。そのため、漏れ水が外部に流れ出てしまうので、水の回収効率の面で問題がある。そこで、従来の装置は水タンクを備え、流れ出た水の量だけ水タンクから追加供給するようにしているが、流れ出る水の量が多いと短時間で水がタンク内から無くなってしまい、作業を続行することができなくなる場合がある。
また、従来の装置の貯液部は、進行方向の前後方向に配置した一対の走行ロールと、これら走行ロールのロール端面の左右に配置したサイドカバー等によって内部に水の貯留を可能にする貯液部を形成しているが、走行時に、走行ロールの回転によって貯液部内の液面が暴れると、この液面の上の空気を液体中に巻き込んで安定したキャビテーションの発生を阻害するおそれがある。
また、従来装置は貯液部の容積が大きく、貯液部内の水の確保、後処理及び液面形成時間の面で効率が悪くなるとともに、コスト面で問題がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、低コストで水の回収効率も向上させながら舗装表面の洗浄やはつりを行うことができると共に、貯液部内の液体中で安定したキャビテーションを発生させることができる舗装表面の機能回復車を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明の請求項1記載の舗装表面の機能回復車は、複数の走行ロールを備えて舗装表面上を移動しながら該舗装表面を洗浄する舗装表面の機能回復車であって、進路方向の最も前方位置に予備洗浄部を配置し、この予備洗浄部の後方位置にキャビテーション発生部を配置し、このキャビテーション発生部の後方位置に洗浄水吸収部を配置し、この洗浄水吸収部の後方位置に仕上げ洗浄部を配置し、前記予備洗浄部及び前記仕上げ洗浄部は、前記舗装表面に向けて圧力水を噴射して舗装表面を洗浄する噴射手段と、前記舗装表面上の水を吸引する吸引手段を備えているとともに、それぞれ圧力水が噴射する位置と水を吸引する位置が前記舗装表面に対して略密閉空間としており、前記洗浄水吸収部は、前記舗装表面上の水を吸引する吸引手段を備えているとともに、水を吸引する位置が前記舗装表面に対して略密閉空間としており、前記キャビテーション発生部は、舗装表面に向けて圧力水を噴射して舗装表面を処理する噴射手段の周囲を囲繞しながら内部に液体を貯留する貯液部を前記舗装表面上に形成し、前記貯液部の液体中で前記噴射手段から噴射される圧力水によりキャビテーションの発生を可能としているとともに、前記貯液部を車幅方向に長い下部が開口した箱型形状とし、前記貯液部の側壁の車幅方向の外側に、前記貯液部の側壁と路面との隙間から漏れた水を吸引する漏れ水吸引手段を設けた。
また、請求項記載の発明は、請求項記載の舗装表面の機能回復車において、前記キャビテーション発生部に、前記貯液部内の気圧を外部の気圧より低くする空気吸引手段を設けた。
さらに、請求項記載の発明は、請求項1又は2記載の舗装表面の機能回復車において、前記貯液部の貯留容積を、前記噴射手段から噴射する圧力水のみで内部に水が溜まり、しかも安定したキャビテーションが発生可能な最小限の貯留容積とした。
請求項1記載の舗装表面の機能回復車によると、高能率の洗浄作業を行うことができる。また、貯液部を箱型形状としているので、走行ロールを貯液部を形成する要素とした従来装置と比較しても貯液部内の液面が暴れる要素が存在せず、非常に安定したキャビテーションが発生するので舗装表面h内の目詰まり物の除去効果を格段に向上させることができる。さらに、キャビテーション発生部の貯液部の側壁の車幅方向の外側に漏れ水吸引手段を配置し、貯液部に対して進路方向の前方位置に予備洗浄部の吸引手段を配置し、貯液部に対して進路方向の後方位置に洗浄水吸収部の吸引手段を配置しているので、貯液部からの漏れ水の回収効率がさらに向上する。
また、請求項記載の舗装表面の処理装置によると、キャビテーション発生部の貯液部内は負圧状態となるので貯液部から水が外部に漏れにくくなり、漏れ水の回収効率をさらに向上させることができる。
さらに、請求項記載の舗装表面の処理装置によると、キャビテーション発生部の貯液部の貯留容積を最小限とすることで、貯液部の水の確保、後処理及び液面形成時間の面で効率を良くすることができる。
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図1は本発明の1実施形態である舗装表面を洗浄する機能回復車を説明するための説明的断面図、図2は図1の矢印II方向から見た図、図3は図1のIII−III線断面図、図4は漏れ水吸引ダクトの構造を示す図、図5は図4のV−V線断面図である。
この舗装表面の処理装置は、図6に示す舗装aの空隙eの目詰まり物を除去して舗装表面を洗浄する装置であり、例えばトラック等の牽引車両に可動アームを介して取り付けられる外箱10を備えている。外箱10は、車両の進行方向の前後の側板11a,11bと側板11a,11bの両端部を連結する左右の端板12a,12bとによって車両の幅方向に長い略直方体状をなして下部が開口している。後ろ側の側板11b及び端板12a,12bの下部長手方向にはシールラバー52a,52b,52cが固定されており、これらシールラバー52a,52b,52cの下端は舗装表面hに接触している。
左右の端板12a,12bには、車両の進行方向の前方に配置された走行ロール13及び進行方向の後方に互いに離間配置された走行ロール21a,21bの各両端ロール軸が支持されている。各走行ロール13,21a,21bの外周部には、それぞれゴム等の弾性体が被覆されている。外箱10内には、外箱10の長手方向(車両の幅方向)に沿って延びる通水管15a,15b,15cが車両の進行方向に互いに離間して配置されている。
外箱10の進行方向の中央に位置する通水管15bは、給水管50に接続しながら走行ロール13と走行ロール21aとの間の上方に配置された天板26にブラケット27を介して固定されている。この通水管15bに、舗装表面hに向けて高圧水を噴射する複数の噴射ノズル17bが、噴射口を略鉛直方向に向けた状態で通水管15bの軸方向に略等間隔で取り付けられている。通水管15aの上側部には制止板51が取り付けられている。
ここで、本実施形態では、複数の噴射ノズル17bの周囲を囲繞して内部に水を溜める貯液部T1が設けられている。この貯液部T1は幅方向に長い直方体形状をなして下部が開口しており、その貯留容積は、噴射ノズル17bから噴射される圧力水のみで水が溜まり、しかも安定したキャビテーションが発生可能な最小限の容積としており、通水管15bに対して進行方向側の近くで天板26に固定した貯液部側板18a,18bと、貯液部側板18a,18bの両端側に連結し端板12a,12bとの間に空間を設けながら天板26に固定した左右の貯液部端板18c,18dと、貯液部側板18a,18b及び貯液部端板18c,18dの下部長手方向に固定されて舗装表面hに接触しているシールラバー52d,52e,52f,52gとで画成されている。
貯液部T1内の幅方向縁部には制止板51より僅かに高い位置をダクト下端位置となるように天板51に固定され、貯液部T1内の空気を減圧するために高真空の吸引を行う一対の高真空吸引ダクト53が配置されている。高真空吸引ダクト53は、貯液部T1の液面に接すると水を吸引して、貯液部T1内の液面を一定に保つ働きもある。ここで、前記制止板51は、特開2003−129415号公報記載の「制止板」を意味する。
貯液部T1の幅方向の外側には、端板12aと貯液部端板18cとの間に設けた空間と、端板12bと貯液部端板18との間に設けた空間にそれぞれ漏れ水吸引ダクト54が配置されている。漏れ水吸引ダクト54は、図4及び図5に示すように、短尺方向の寸法に対して長尺方向の寸法が少なくとも4倍以上長い矩形状に開口した吸引口54aを備えているとともに、この吸引口54aからダクト基端側54bの略正方形状としたダクト空間に向かうに従い、長尺方向の寸法が徐々に小さくなり、短尺方向の寸法が徐々に大きくなっている略ラッパ形状のダクトであり、吸引口54aの長尺方向が進行方向に沿うように配置されている。
また、外箱10の進行方向の前方に配置した通水管15aの下側部には、舗装表面hに向けて斜め後方に高圧水を噴射する複数の噴射ノズル17aが通水管15bの軸方向に略等間隔で設けられている。噴射ノズル17aと走行ロール13との間には吸引ダクト19Aが外箱10の長手方向に沿って配置されている。この吸引ダクト19Aは、斜め前方に延びて先端吸引口19Aaが舗装表面hに向けて下方を向き、吸引位置が噴射ノズル17aの噴射方向と交差するように配置されている。また、噴射ノズル17aの下方と吸引ダクト19Aの外周との間には噴射カバー55が配置されており、この噴射カバー55には、噴射ノズル17aから噴射された高圧水が通過する通過孔55aが噴射ノズル17aの数に対応して形成されている。そして、舗装表面hに対する噴射ノズル17aの噴射位置と吸引ダクト19Aの吸引位置を外箱10の進行方向の前後から囲むように、噴射ノズル17aの下方に配置したブラケット56と、吸引ダクト19Aに沿って延在している天板26の端部にシールラバー52h,52iが外箱10の幅方向に延在して固定され、舗装表面hに接触している。これらシールラバー52h,52iと、端板12a,12bの下部長手方向に固定したシールラバー52b,52cとで、噴射ノズル17aの噴射位置及び吸引ダクト19Aの吸引位置を略密閉空間T2としている。
また、外箱10の進路方向の後方に配置した通水管15cの下側部には、舗装表面hに向けて斜め前方に高圧水を噴射する複数の噴射ノズル17cが通水管15cの軸方向に略等間隔で設けられている。噴射ノズル17cと走行ロール21bとの間には吸引ダクト19Bが外箱10の長手方向に沿って配置されている。この吸引ダクト19Bは、斜め後方に延びて先端吸引口19Baが舗装表面hに向けて下方を向き、吸引位置が噴射ノズル17cの噴射方向と交差するように配置されている。また、噴射ノズル17cの下方と吸引ダクト19Bの外周との間には噴射カバー57が配置されており、この噴射カバー57には、噴射ノズル17cから噴射された高圧水が通過する通過孔57aが噴射ノズル17cの数に対応して形成されている。そして、舗装表面hに対する噴射ノズル17cの噴射位置と吸引ダクト19Bの吸引位置を外箱10の進行方向の前後から囲むように、噴射ノズル17cの下方に配置したブラケット58と、吸引ダクト19Bに沿って延在している天板26の端部にシールラバー52j,52kが固定され、舗装表面hに接触している。これらシールラバー52j,52kと、端板12a,12bの下部長手方向に固定したシールラバー52b,52cとで、噴射ノズル17cの噴射位置及び吸引ダクト19Bの吸引位置を略密閉空間T3としている。
さらに、天板26の走行ロール21aと走行ロール21bとの間に位置する部分には、外箱10の長手方向に沿って配置された高真空の吸引ダクト20が挿入されている。吸引ダクト20は鉛直方向に延びてその先端が吸引口20aとされている。吸引ダクト20の前側壁は走行ロール21aの外周部の弾性体に接触し、後壁部は走行ロール21bの外周部の弾性体に接触している。そして、吸引ダクト20の前後側壁と走行ロール21a,21bによって吸引ダクト20が吸引する位置を略密閉空間T4としている。
ここで、本実施形態では、貯液部T1の水は噴射ノズル17bが噴射する高圧水で溜まるようにしており、高真空吸引ダクト53のダクト下端を制止板51に対して僅かに高い位置としているので、貯液部T1内の水の液面は、制止板51より僅かに高い位置となる。
なお、進路方向の前方に配置した噴射ノズル17a及び吸引ダクト19Aが本発明の予備洗浄部に相当し、噴射ノズル17bを配置した貯液部T1が本発明のキャビテーション発生部に相当し、高真空の吸引ダクト20が本発明の洗浄水吸収部に相当し、進路方向の後方に配置した噴射ノズル17c及び吸引ダクト19Bが本発明の仕上げ洗浄部に相当する。
次に、かかる構成の舗装表面の処理装置の動作を説明する。まず、高真空吸引ダクト53により貯液部T1内の空気を吸引して該貯液部T1内を負圧状態にした後、噴射ノズル17bの圧力水の噴射により貯液部T1内に水を供給し、噴射ノズル17bを水中に配置する。このとき、貯液部T1の貯留容積は、噴射ノズル17bから噴射される圧力水で安定したキャビテーションが発生可能な最小限の容積としているので、所定の水位までの水の供給が短時間の間で行われる。そして、この状態で、排水性舗装の道路上で装置をトラック等の車両で牽引しつつ、噴射ノズル17a,17b,17cから高圧水を舗装表面hに向けて噴射する。
このとき、進路方向の前方に配置した噴射ノズル17aから高圧水が噴射し、吸引ダクト19Aの吸引口19Aaから吸引力が作用する略密閉空間T1が洗浄すべき舗装表面hを臨む位置まで移動すると、舗装表面h内の空隙に圧力水が浸入し、吸引によって空隙に入り込んでいる土砂や粉塵等の目詰まり物が舗装表面hの表層に向けて遊離しやすくなるように予備洗浄が行われる。
次いで、進路方向の中央に配置した噴射ノズル17bから高圧水が噴射する貯液部T1が予備洗浄を行った舗装表面hまで移動してくると、噴射ノズル17bは水中に配置されているため、水中で舗装表面hに向けて高圧水が噴射されることにより、貯液部T1内の水と高圧水との間にキャビテーションが発生し、このキャビテーションの衝撃力により目詰まり物を遊離させて舗装表面hの上方に浮き上がらせる。
ここで、この貯液部T1は、貯液部側板18a,18b、左右の貯液部端板18c,18d等で画成されて貯液部T1内の液面が暴れる要素が存在しないので、非常に安定したキャビテーションが発生する。また、貯液部T1内は高真空吸引ダクト53で負圧状態とされ、しかも、貯液部T1の幅方向の外側に漏れ水吸引ダクト54を配置しているので、貯液部T1内の水が殆ど外部に漏れず、図示しないタンクに水を効率よく回収して、長時間作業を行うことができる。
次いで、略密閉空間T3が目詰まり物を浮き上がらせた舗装表面hまで移動してくると、浮き上がった目詰まり物と水との混合水を高真空の吸引ダクト20の吸引口20aから吸引して除去し、これにより、舗装表面hを洗浄する。
次いで、進路方向の後方に配置した噴射ノズル17cから高圧水が噴射し、吸引ダクト19Bの吸引口19Baから吸引力が作用する略密閉空間T4が舗装表面hを臨む位置まで移動すると、舗装表面hの空隙に残っている目詰まり物が、舗装表面hの空隙に圧力水が浸入して吸引されることで除去されるように仕上げ洗浄が行われる。
なお、吸引ダクト19A,19B、20はそれぞれ略密閉空間T2,T3,T4に配置されているので、吸引ダクト19A,19B、20の吸引作用により各空間T2,T3,T4が負圧状態とされ、これにより、空隙の目詰まり物と水との混合水の舗装表面hへの浮き上がりが促進される。
上記の説明から明らかなように、本実施形態の貯液部T1は、貯液部側板18a,18b、左右の貯液部端板18c,18d等で画成されており、走行ロールを貯液部を形成する要素とした従来装置と比較しても貯液部T1内の液面が暴れる要素が存在せず、非常に安定したキャビテーションが発生するので舗装表面h内の目詰まり物の除去効果を格段に向上させることができる。
しかも、洗浄すべき舗装表面hに対して、噴射ノズル17aによる高圧水の噴射と吸引ダクト19Aの吸引により予備洗浄を行い、次いで、貯液部T1内の噴射ノズル17bによる高圧水の噴射によりキャビテーションを発生させ、次いで、吸引ダクト20により高真空吸引を行い、さらに、噴射ノズル17cによる高圧水の噴射と吸引ダクト19Bの吸引により仕上げ洗浄を行うので、高能率の洗浄作業を行うことができる。
また、貯液部T1の深さを深くしなくても貯液部T1内の液面の暴れを抑制することができるとともに、貯液部T1の貯留容積を噴射ノズル17bから噴射される圧力水のみで水が溜まり、しかも安定したキャビテーションが発生可能な最小限の容積としているので、貯液部T1内の水の確保、後処理及び液面形成時間の面で効率を良くすることができると共に、コスト低減を図ることができる。
また、貯液部T1内は高真空吸引ダクト53で負圧状態とされ、しかも、貯液部T1の幅方向の外側に漏れ水吸引ダクト54を配置しているので、貯液部T1内の水が外部に漏れにくく水の回収効率を向上させることができる。
しかも、貯液部T1は、幅方向の外側に漏れ水吸引ダクト54、進行方向の前方位置に吸引ダクト19A、進行方向の後方位置に吸引ダクト20,19Bを配置しているので、漏れた水は前述したダクトで確実に回収されるので、さらに水の回収効率を向上させることができる。
なお、本実施形態では舗装表面を洗浄する機能回復車について説明したが、本実施形態の噴射ノズル17bを配置した貯液部T1を、土砂や粉塵等の目詰まりの程度がひどくて舗装表面hの表層の敷き直しを行うためにはつり作業を行う装置に適用しても、同様の効果を奏することができる。
本発明の1実施形態である舗装表面を洗浄する機能回復車を説明するための説明的断面図である。 図1の矢印II方向から見た図である。 図1のIII−III線断面図である。 本発明に係る漏れ水吸引ダクトの構造を示す図である。 図4のV−V線断面図である。 排水性舗装を説明するための概略断面図である。
符号の説明
10 外箱
13,21a,21b 走行ロール
17a 噴射ノズル(予備洗浄部の噴射ノズル)
17b 貯液部の噴射ノズル(キャビテーション発生部の噴射ノズル)
17c 噴射ノズル(仕上げ洗浄部の噴射ノズル)
18a,18b 貯液部側板
18c,18d 貯液部端板
19A 吸引ダクト(予備洗浄部の吸引手段)
19B 吸引ダクト(仕上げ洗浄部の吸引手段)
20 吸引ダクト(洗浄水吸収部の吸引手段)
52a〜52g シールラバー
53 高真空吸引ダクト(空気吸引手段)
54 漏れ水吸引ダクト(漏れ水吸引手段)
h 舗装表面
T1 貯液部
T2,T3,T4 略密閉空間

Claims (3)

  1. 複数の走行ロールを備えて舗装表面上を移動しながら該舗装表面を洗浄する舗装表面の機能回復車であって、
    進路方向の最も前方位置に予備洗浄部を配置し、この予備洗浄部の後方位置にキャビテーション発生部を配置し、このキャビテーション発生部の後方位置に洗浄水吸収部を配置し、この洗浄水吸収部の後方位置に仕上げ洗浄部を配置し、前記予備洗浄部及び前記仕上げ洗浄部は、前記舗装表面に向けて圧力水を噴射して舗装表面を洗浄する噴射手段と、前記舗装表面上の水を吸引する吸引手段を備えているとともに、それぞれ圧力水が噴射する位置と水を吸引する位置が前記舗装表面に対して略密閉空間としており、
    前記洗浄水吸収部は、前記舗装表面上の水を吸引する吸引手段を備えているとともに、水を吸引する位置が前記舗装表面に対して略密閉空間としており、
    前記キャビテーション発生部は、舗装表面に向けて圧力水を噴射して舗装表面を処理する噴射手段の周囲を囲繞しながら内部に液体を貯留する貯液部を前記舗装表面上に形成し、前記貯液部の液体中で前記噴射手段から噴射される圧力水によりキャビテーションの発生を可能としているとともに、前記貯液部を車幅方向に長い下部が開口した箱型形状とし、前記貯液部の側壁の車幅方向の外側に、前記貯液部の側壁と路面との隙間から漏れた水を吸引する漏れ水吸引手段を設けたことを特徴とする舗装表面の機能回復車。
  2. 前記キャビテーション発生部に、前記貯液部内の気圧を外部の気圧より低くする空気吸引手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の舗装表面の機能回復車。
  3. 前記貯液部の貯留容積を、前記噴射手段から噴射する圧力水のみで内部に水が溜まり、しかも安定したキャビテーションが発生可能な最小限の貯留容積としたことを特徴とする請求項1又は2記載の舗装表面の機能回復車。
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