JP4646331B2

JP4646331B2 - 既設舗装のアスファルト混合物を移動しながら路上で連続的に分級するためのスクリーナ装置

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Inventors: 篤樹五味; 隆奥野; 一雄小野田
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Description

本発明は、既設舗装のアスファルト混合物層を加熱軟化して掻き解すか、あるいは冷間破砕後に熱解砕したアスファルト混合物を、移動しながら路上で連続的に、溶融された状態で投入し、分級するためのスクリーナ装置に関する。より具体的には、少なくとも、１つまたはそれ以上のスクリーンを有する篩装置と該篩装置を振動するための振動装置とを含む篩装置本体と、該篩装置本体がクッション部材を介して搭載された車体フレーム支持部と、該車体フレーム支持部に設けられたスクリーン加熱装置とを含み、既設舗装のアスファルト混合物が、振動装置によって振動する篩装置本体に溶融された状態で投入され、スクリーン加熱装置により加熱された篩装置のスクリーンによって、アスファルト混合物の異なる粒径の骨材を複数粒度群に分級するようにしたことを特徴とするスクリーナ装置に関する。

既設舗装は、通常、路床と路盤とアスファルト混合物層の３層構造になっており、締め固められた路床上に、アスファルト舗装の材料になる砂および砕石すなわち骨材に、セメントや石油アスファルト乳剤などの安定剤を添加し締め固められた路盤があり、路上の交通量の多寡によって下層路盤と上層路盤が設けられる。その上層路盤上に、アスファルト混合物からなる基層と表層が締め固められ、アスファルト混合物層が形成される。一般的に、アスファルト混合物層を形成するアスファルト混合物は、バインダであるアスファルトと、骨材との隙間を埋める石灰石の粉末である石粉（フィラー）と、砂および砕石などの骨材とからなり、構成比は、通常、骨材が９０％前後を占め、バインダのアスファルトが５〜８％程度で、残りがフィラーである。

アスファルト混合物層は、全体の厚みが８０〜１００ｍｍ程度で、基層と表層の２層構造に形成されるが、通常は、密粒度アスファルト混合物層であり、骨材間の隙間の割合すなわち空隙率が４％前後の不透水性舗装である。
これに対し、空隙率２０％程度の排水性舗装がある。車両が頻繁に通過する重交通の舗装道路は、長期間風雨に曝されることにより路面の磨耗や「わだち掘れ」による凹凸や劣化によるひび割れなどが生じ、降雨や雪解け時に道路表面に水が溜まり、水煙の発生やハイドロプレーニング現象などの車両走行の安全性を阻害することが知られている。排水性舗装は、こうした安全性問題に応えるものであり、通常、路盤上に敷設されるアスファルト混合物の基層を不透水性とし、その上に敷設される表層を透水性とし、水を側溝などに導き排水するようにしたアスファルト混合物層であり、通常は、開粒度アスファルト舗装といわれる。

アスファルト混合物層の厚さは、通常、アスファルト混合物の構成の９０％程度を占める骨材の最大粒径の２〜３倍程度に設計される。アスファルト混合物の骨材の最大粒径は、通常は約２０ｍｍ程度である。そのため、基層および表層の各々の厚さは、通常、４０〜５０ｍｍ程度に設計され、アスファルト混合物層全体の厚さが８０〜１００ｍｍ程度になる。

骨材の粒の大きさは粒度で示される。骨材の混ざり具合を様々な大きさの篩にかけ分級した結果が、粒度分布である。アスファルト混合物の骨材の粒度分布は、密粒度アスファルト混合物と開粒度アスファルト混合物とで異なる。骨材は、通常、粒径５ｍｍを基準とする。それより寸法の大きいものが粗骨材で、寸法の小さいものが細骨材である。粗骨材をさらに、５ｍｍ超１３ｍｍ以下の粒径骨材を中骨材とし、１３ｍｍ超２０ｍｍ以下の粒径骨材を粗骨材として細分化する場合もある。アスファルト混合物を再利用する場合、通常、構成の９０％程度を占める異なる粒径の骨材が２群または３群に篩い分けされて再配合され、再利用される。

０．０７５ｍｍ以上から２０ｍｍ以下のそれぞれの粒径骨材が均等に分布し、骨材間が最も密に詰まるような粒の大きさの混ざり具合状態のアスファルト混合物は、一般的に、不透水性の密粒度アスファルト混合物といわれるものである。
これに対し、３群から抜かれた中骨材、または２群から抜かれた粗骨材に新アスファルトなどを適宜添加し、再配合した再生アスファルト混合物は、一般的に、粒径５ｍｍ以下の細骨材を含まないため骨材間に空隙が生じる粒度分布状態の排水性の開粒度アスファルト混合物になる。

アスファルトは骨材間のバインダ（結合剤）であり、温度と粘度との関係は、１８０°Ｃ前後でアスファルトの粘性が小さくなる。例えば、異なる粒径の骨材を９０％前後含むアスファルト混合物層を、路面に対置するヒータなどで加熱軟化し、掻き解して１２０°Ｃ程度の溶融された状態にするか、あるいはスカリファイア（路面掻き解し爪）などにより冷間破砕し、これをドラム・ドライヤなどの熱解砕装置に投入して１８０°Ｃ前後に加熱処理をし、少なくとも１２０°Ｃ程度の溶融された状態で排出する。そうすると、溶融された状態のアスファルト混合物の骨材は、アスファルトで薄く覆われてはいるが、ばらばらの単粒化された状態になる。一方、溶融された状態のアスファルト混合物の温度が１００°Ｃを下回り、アスファルトの粘性が高まると、そのアスファルトにより、骨材が９０％程度占めるアスファルト混合物の団粒化が始まる。さらに常温では団粒化がすすみ、アスファルト混合物は完全に固形化する。溶融された状態のアスファルト混合物が団粒化しない閾値温度が約１２０℃程度であることは、特許第３８４９１２４号公報に記載されているように、公知である。

ところで、舗装発生材を旧材として再利用するために、アスファルト混合物層の表層の４０〜５０ｍｍ部分を加熱し、掻き解し、再生用添加剤や新アスファルトなどを混合して路上で再生するリミックス方式や、既設舗装のアスファルト混合物層上に新アスファルト混合物を重ねて敷き固めるリペーブ方式などは、路上再生工法として「舗装再生便覧」（社団法人日本道路協会）にも紹介されているように、周知である。

また、自走車両システムを移動させながら、既設舗装のアスファルト混合物層を路上で連続的に再生するには、次の２つの方法が考えられる。
１つは、特許第３８４９１２４号公報に記載されている方法であって、路面加熱手段によりアスファルト混合物層の表面に熱風を吹き付け、短時間で、アスファルト混合物層の深度４０〜５０ｍｍを８０℃近くまで加熱し、表層部分を掻き解して１２０℃程度の溶融された状態のアスファルト混合物にし、構成の９０％程度を占める異なる粒径の骨材を篩装置のスクリーンにより複数粒度群に分級し、路上で連続的に再配合することによって、再生のためのアスファルト混合物を生成する工程を含む方法である。
他の１つは、アスファルト混合物層全体を破砕手段により冷間破砕したアスファルト混合物を、熱解砕装置で熱解砕して溶融された状態のアスファルト混合物にし、その構成の９０％程度を占める異なる粒径の骨材を篩装置のスクリーンにより複数粒度群に分級し、路上で連続的に再配合することによって、再生のためのアスファルト混合物を生成する工程を含む方法である。

「舗装再生便覧」（社団法人日本道路協会）特許第３８４９１２４号公報特公平７−９８１７９号公報特開平９−２２０５２６号公報特許第３４７２２１８号公報

いずれの方法も、アスファルト混合物の異なる粒径の骨材を複数粒度群に分級し、移動しながらそれらを用いて路上で連続的に再配合することを可能にする篩装置などの機能を有するスクリーナ装置によって、実現される。さらに、毎分４〜５ｍの速度で移動しながら篩装置などに投入されるアスファルト混合物の時間当たり量は１２０ｔ強であり、スクリーナ装置には、これが適切に処理される機能が求められることになる。

より具体的には、アスファルト混合物層を旧材として再利用する場合には、例えば、新アスファルト混合物（新材）および／または軟化剤などの再生用添加剤および／または改質剤などの新アスファルトの必要量を計量し、旧材にこれらを加えて、所定性能を保証することが求められる。施工現場で、例えば施工効率の観点から移動しながら施工を進める一連の工法に、こうした配合設計を組み込むことは難しく、通常は、施工現場から離れた固定式または移動式プラントにおいて、配合設計装置などを用いて適正な分級と再配合を行い、所定性能を満たす再生用アスファルト混合物を生成し、施工現場に再搬入する。例えば、特公平７ー９８１７９号公報や特開平９−２２０５２６号公報に記載された固定式または移動式プラントにおいて用いられるアスファルト混合物の篩装置に関するものなどは周知である。こうしたプラント再生舗装工法は、所定性能を保証するものとして定着している。しかしながら、こうした工法は、旧材をプラントと施工現場との間で搬出入しなければならないため、施工効率の低下や現場への工事車両の出入りによる交通障害などの技術的課題を含むことは明らかである。特許第３８４９１２４号は、こうした点を考慮し、路上で連続的に配合設計する装置の開発含む路上再生方法として、本出願人によって提案されたものである。

上述したアスファルトの温度と粘度との関係から明らかなように、１２０°Ｃ程度の溶融された状態のアスファルト混合物の骨材は、アスファルトで薄く覆われてはいるが、ばらばらの単粒化された状態である。単粒化された異なる粒径の骨材を適切に複数粒度群に分級し再配合するには、少なくとも、例えば、篩装置の篩手段を構成するスクリーンに目詰まりや団粒化現象が生じないようなさらなる技術的工夫が求められる。したがって、特許第３４７２２１８号公報に記載されているような温度と粘性の関係のない鉱物の選別のための振動篩装置などは、こうした技術的課題に応えるものとはなり得ない。

本発明は、こうした技術的課題を解決すべく、溶融された状態で投入されたアスファルト混合物を篩にかけ、構成の９０％程度を占める異なる粒径の骨材を、移動しながら路上で連続的に複数粒度群に分級し、それらを用いて再配合することを可能にするスクリーナ装置を構想し、提案するものである。

上述の課題の解決は、スクリーンを有する篩装置と該篩装置を振動させるための振動装置とを含む篩装置本体と、該篩装置本体がクッション部材を介して搭載された車体フレーム支持部と、該車体フレーム支持部に設けられたスクリーン加熱装置とを含むスクリーナ装置であって、既設舗装のアスファルト混合物が、振動装置によって振動する篩装置本体に溶融された状態で投入され、スクリーン加熱装置により加熱されたスクリーンによって、アスファルト混合物の異なる粒径の骨材を、目詰まりや団粒化を起こさせることなく、移動しながら路上で連続的に複数粒度群に分級し、それらを用いて再配合することを可能にするという知見に基づく以下の特徴を有する発明によって、達成される。

請求項１に記載の発明は、既設舗装のアスファルト混合物を移動しながら路上で連続的に分級するためのスクリーナ装置であって、少なくとも、１つまたはそれ以上のスクリーンを有する篩装置と該篩装置を振動させるための振動装置とを含む篩装置本体と、該篩装置本体がクッション部材を介して搭載された車体フレーム支持部と、該車体フレーム支持部に設けられたスクリーン加熱装置とを含み、前記アスファルト混合物が、前記振動装置によって振動する前記篩装置本体に溶融された状態で投入され、前記スクリーン加熱装置により加熱された前記スクリーンによって、前記アスファルト混合物の異なる粒径の骨材を複数粒度群に分級するようにしたことを特徴とするスクリーナ装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の特徴に加えて、前記スクリーン加熱装置により加熱された前記スクリーンが、投入された前記アスファルト混合物の温度とほぼ同じかまたはそれより高い温度に加熱されるようにしたことを特徴とするスクリーナ装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、前記篩装置本体は、底面を除く各面が覆いで覆われており、少なくとも粗密スクリーンと細密スクリーンとを上下に順次配した複数のスクリーンと、前記粗密スクリーンにより分級される粗骨材の粒度群を路面に排出するための排出路と、上面前方に前記アスファルト混合物を溶融された状態で投入するための投入口と、背面下方に前記細密スクリーンによって分級される中骨材の粒度群を排出するための排出口とが設けられ、前記底面は、前記排出路の排出口を含み、かつ前記細密スクリーンを通過する細骨材の粒度群が路面に排出されるように開放されており、前記篩装置本体の移動方向と交わる方向に前記篩装置本体に軸止めされた複数の支持部材上に載置保持された前記スクリーンの各々は、前端と後端とを前記篩装置本体に係止し、前記前端から前記後端に向かって、前記溶融されたアスファルト混合物の異なる粒径の骨材に合わせた間隔の経線が張られ、水平面に対して１５°〜３５°程度に傾斜するように配置されたことを特徴とするスクリーナ装置である。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、前記振動装置は、前記複数のスクリーンを４０〜１００ｍｍ程度の振幅で振動させるようにしたことを特徴とするスクリーナ装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、複数パイプが可撓自在な連結部材で連結されたハンマ部材は、前記スクリーンの前記経線と交わる向きに前記スクリーン上に１列またはそれ以上の列に載置され、前記ハンマ部材を上下動するように前記スクリーンの振動と連動させながら、前記経線に沿って加減速自在に移動することができるようにしたことを特徴とするスクリーナ装置である。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明の特徴に加えて、前記スクリーン加熱装置は、熱風発生装置であって、ヒータ本体と、該ヒータ本体に連通するブロアなどの送風手段と、前記スクリーンの下方に位置し、前記スクリーンの前記経線と交わる向きに配置された複数の噴出ノズルを有する熱風噴出ダクトと、該熱風噴出ダクトを前記ヒータ本体に接続する連結ダクトとを含み、前記ヒータ本体で発生した熱風が、前記連結ダクトを経由して前記熱風噴射ダクトの噴射ノズルから前記スクリーンに向け噴射され、そのことにより、前記スクリーンを加熱するようにしたことを特徴とするスクリーナ装置である。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明の特徴に加えて、前記スクリーンを載置保持する前記支持部材を中空状に形成して中空支持部材とし、前記熱風発生装置は、前記ヒータ本体に接続する第２連結ダクトと、該第２連結ダクトに連通する熱風送風ダクトと、前記中空支持部材の各々に連通する前記熱風送風ダクトに設けた枝管とをさらに含み、前記中空支持部材に前記枝管を介し熱風を送り込むようにしたことを特徴とするスクリーナ装置である。

上述したように、自走車両システムを移動させながら既設舗装のアスファルト混合物層を路上で連続的に再生する２つの方法がある。
１つは、図１に示す自走車両システムによる方法、すなわち、自走車両システムを移動させながら、路面加熱手段によりアスファルト混合物層の表面に熱風を吹き付け、短時間でアスファルト混合物層の深度約４０〜５０ｍｍを８０℃近くまで加熱し、表層部分を掻き解して１２０℃程度に溶融された状態のアスファルト混合物にし、構成の９０％程度を占める異なる粒径の骨材を篩装置のスクリーンによって、複数粒度群に分級し、それらを用いて再配合し再生のためのアスファルト混合物を路上で連続的に生成する工程を含む方法である。これは、路上加熱による舗装変換法であり、Hot In-Place Transforming（登録商標）(HIT) System（以下「ＨＩＴシステム」という）と称する方法である。
他の１つは、図２に示す自走車両システムによる方法、すなわち、アスファルト混合物層全体を冷間破砕したアスファルト混合物を、熱解砕装置で熱解砕して溶融された状態のアスファルト混合物にし、構成の９０％程度を占める異なる粒径の骨材を篩手段によって、複数粒度群に分級し、これらを用いて再配合し再生のためのアスファルト混合物を路上で連続的に生成する工程を含む方法である。これは、路上の冷間破砕による舗装変換法であり、ＨＩＴシステムとは対照的なCold In-Place Transforming (CIT) System（以下、「ＣＩＴシステム」という）と呼称し得る方法である。

こうした方法が適用されるためには、既設舗装の工程開始前の性状分析を行い、そうした分析に基づいた事前の準備が必要である。本実施態様によるスクリーナ装置を用いる際には、工程開始前に、施工対象となる既設舗装のアスファルト混合物層から試料を採取し、アスファルト混合物の密度、アスファルト量、骨材の粒度、アスファルトの種類、針入度、軟化点などを調査し、分析する。それとともに、再生後のアスファルト混合物層が所定の性能を満足し、再生後のアスファルト混合物層を、例えば排水性の開粒度アスファルト混合物層にする場合には、開粒度アスファルト混合物層の透水係数が所望の値になるように、分級する複数粒度群の数、複数粒度群の各々の粒度、各粒度群における骨材の配合量および割合、新材の添加量、再生用添加剤の添加量、新アスファルトの添加量などを事前に決定しておくことが望ましい。
その前提となるのが、再生材に用いられるアスファルト混合物の異なる粒径の骨材を溶融された状態で適正に分級し、それらを用いて適切に再配合することを可能にするスクリーナ装置である。

図１および図２から明らかなように、スクリーナ装置または車両（以下「スクリーナ装置」という）１００は、例えば自走車両システムに組み込まれ、前工程において溶融されたアスファルト混合物を溶融された状態で篩にかけ、複数粒度群に分級し、それらを用いた再配合によって、再生のためのアスファルト混合物を路上で連続的に生成する工程を担う装置である。

ＨＩＴシステムの場合、図１に示すように、路上で約１２０°Ｃ程度に掻き解され溶融されたアスファルト混合物が、掬い上げ搬送コンベアによりスクリーナ装置１００の篩装置本体の投入口に溶融された状態で投入され、適宜装備されたスクリーンによって複数粒度群に分級される。ＣＩＴシステムの場合には、図２に示すように、路上で冷間破砕され、熱解砕装置に投入され、熱解砕され溶融されたアスファルト混合物が、搬送コンベアによりスクリーナ装置１００の篩装置本体の投入口に溶融された状態で投入され、適宜装備されたスクリーンによって複数粒度群に分級される。

図３に示す本実施態様においては、アスファルト混合物の異なる粒径の骨材は、いずれの場合も、溶融された状態で、篩装置の少なくとも粗密スクリーンおよび細密スクリーンによって、細骨材、中骨材、粗骨材の３つの粒度群に分級されている。その内、細骨材と粗骨材の粒度群は再度路面に排出され、後方に続くミキサ車両の混合装置へと掬い上げ、投入され、新アスファルト混合物（新材）および／または再生用添加剤および／または新アスファルトが適宜添加され、それらが再配合され再生のためのアスファルト混合物が生成される。これが、２層構造舗装の基層を形成する不透水性の密粒度アスファルト混合物である。

一方、粗密スクリーンを通過し、細密スクリーンにより分級された中骨材は、スクリーナ装置１００に別途設けられた混合装置へと搬送、投入され、同じく新アスファルト混合物（新材）および／または再生用添加剤および／または新アスファルトが適宜添加され、それらが再配合され再生のためのアスファルト混合物が生成される。これが、２層構造舗装の表層を形成する排水性の開粒度アスファルト混合物である。
これは、あくまで本発明のスクリーナ装置１００の一実施態様であり、これに限定されるものでないことはいうまでもない。

図３は、図１および図２に示すスクリーナ装置の一部拡大図である。スクリーナ装置全体を１００で表す。コンベア１２０は、前工程において溶融されたアスファルト混合物を搬送し、篩装置本体２００の上面前方に設けられた投入口２１０に溶融された状態で投入する搬送装置である。コンベア１３０は、スクリーナ装置１００の車体フレーム支持部１１０に設けられた搬送装置であり、篩装置本体２００において分級され、背面下方に設けられた排出口２２０から排出された中骨材を、スクリーナ装置１００に別途設けた混合装置（図示せず）へと搬送し、投入するためのものである。

但し、スクリーナ装置１００に別途設ける混合装置（図示せず）は、２層構造舗装の表層を形成する場合に必要になる混合装置である。したがって、１層構造舗装の表層を形成する場合にはスクリーナ装置に混合装置を設ける必要はなく、むしろ排出口２２０から排出された中骨材は不使用骨材となり、そのための貯留部を別途設ける必要がある。その場合のコンベア１３０は、不使用骨材をいずれ施工現場から搬出するように、一時的に貯留しておくための貯留部（図示せず）へと搬送する搬送装置となるものである。

篩装置本体２００は、底面２３０を除く各面が覆いで覆われ、上面前方に投入口２１０と背面下方に排出口２２０とが設けられ、上面後方に篩装置本体２００に振動を与える振動装置３００が装備されている。本実施態様においては、底面２３０は路面に対して開放されている。すなわち、篩装置本体２００内に配備された篩装置２４０の粗密スクリーン２４１や細密スクリーン２４２のいずれをも通過した細骨材が、分級され路面に排出されるように、底面２３０を構成する。

また、篩装置本体２００内には、粗密スクリーン２４１によって分級された粗骨材を路面に排出するための排出路２５０と排出口２５１が設けられ、その排出口２５１は底面２３０の一部を構成している。しかしながら、１層構造の舗装の場合には、分級された中骨材に代えて分級された粗骨材を不使用骨材にすることもできる。その際には、背面下方に設けられた排出口２２０は、分級された粗骨材を一時的に貯留し、いずれ施工現場から搬出するように、貯留部（図示せず）へと搬送する搬送装置のコンベア１３０に通じるように構成し、代わりに、分級された中骨材を路面に排出する排出路を別途設けるように構成することになる。

篩装置本体２００は、図３に示すように、スクリーナ装置１００の車体フレーム支持部１１０との間を、篩装置本体２００の振動を吸収するためのクッション部材１４０を介した篩装置本体２００の保持部１５０によって、保持されている。このことにより、スクリーナ装置１００の篩装置本体２００を除く車体フレーム支持部１１０などに必要に応じ適宜設けられる計量装置（図示せず）や混合装置（図示せず）などには、振動装置３００が篩装置本体２００に与える振動の影響をほとんど及ぼさないようにすることができる。

図３に示すように、篩装置２４０は、１つまたはそれ以上のスクリーン２４１および２４２とスクリーン支持部材２４４とスクリーンの経線２４６の係止部２４７とを含み、篩装置本体２００の移動方向と交わる方向に篩装置本体２００に軸止めされた複数のスクリーン支持部材２４４上に載置保持された粗密スクリーン２４１および細密スクリーン２４２は、前端と後端とを篩装置本体２００の係止部２４７に係止し、前端から後端に向かって、溶融された状態のアスファルト混合物の異なる粒径の骨材に合わせた間隔の経線２４６が張られ、水平面に対して１５°〜３５°程度に傾斜するように配置される。スクリーンの経線２４６の傾斜は、移動しながらの篩効果の観点から、望ましくは約２０〜約３０°、より望ましくは約２５°である。

さらに、篩装置２４０のスクリーン２４１および２４２に熱風を吹き付けるスクリーン加熱装置４００が、篩装置本体２００の底面２３０の近傍の車体フレーム支持部１１０に設けられている。スクリーン加熱装置４００は、後述するように、約１２０°Ｃ程度に溶融された状態で投入されるアスファルト混合物を粗密スクリーン２４１および細密スクリーン２４２で分級する際に、スクリーン２４１および２４２自体をアスファルト混合物の温度とほぼ同じかまたはそれよりも高い、例えば１８０〜２５０°Ｃ程度の温度に熱しておくことによって、振動装置３００が篩装置本体２００に与える振動作用と相まって、スクリーンに目詰まりなどを起こさせることなく、アスファルト混合物の異なる粒径の骨材を適切に分級することができるようにする。すなわち、そのことにより、分級された粒度群を用いた適切な再配合が可能になる。

熱せられるスクリーンの温度が約２５０〜約３００°Ｃになると、投入されるアスファルト混合物のアスファルトが燃焼する。約１８０°Ｃを下回ると、アスファルトの粘性が徐々に高まり経線２４６にアスファルト自体が付着し、時間とともに経線２４６間にアスファルト塊が成長することになる。また、少なくともスクリーンを１２０°Ｃ程度に熱しておくことにより、例えばアスファルト混合物の投入が中断されスクリーンの温度が急速に低下するような場合でも、それを回避することができるだけでなく、スクリーンへのアスファルトの付着とアスファルト塊の成長も、振動装置３００によるスクリーンの振動を４０〜１００ｍｍ程度の範囲に保つことと相まって、かなり防止することができる。しかしながら、こうした振動付与のみではスクリーン自体の目詰まりを完全に防止することはできないことはいうまでもない。

図４は、本発明の実施態様によるスクリーナ装置１００に含まれる篩装置２４０のスクリーンに配するハンマ部材２４５および該ハンマ部材２４５が配された３層からなるスクリーン２４０の斜視図である。
溶融された状態で投入されるアスファルト混合物の量は毎分２〜３トン程度に達するので、受け止めるスクリーンへの負荷を緩和するためにスクリーンを３層構造にすることが好ましく、本実施態様においては、スクリーンは、上段の粗密スクリーン２４１と下段の細密スクリーン２４２との間に中段のスクリーン２４３を配し、全体として３層構造としている。

スクリーンの各々は、異なる粒径の骨材に合わせた間隔で張られた経線２４６（分かり易くするために、図４〜図６においては、経線２４６は一部のみが描かれている）が篩装置本体２００内の係止部２４７に係止された状態（図３を参照されたい）であり、振動装置３００の振動により、篩装置本体２００とともに振動する。こうした振動だけで、粘性を有する溶融された状態のアスファルト混合物による経線２４６への目詰まりを完全防止することが不可能であることは、すでに指摘した通りである。そこで、経線２４６間に目詰まりした骨材や付着し成長したアスファルト塊を叩き落とすハンマ部材２４５を配備する。このハンマ部材２４５は、複数の中実または中空のパイプが可撓自在な連結部材で連結されており、スクリーンの経線２４６と交わるようにスクリーン上に１列またはそれ以上の列に載置され、ハンマ部材２４５を上下動するようにスクリーンの振動と連動させながら、経線２４６に沿って加減速自在に移動することができるようにする。このことにより、経線２４６間の目詰まりを効率よく解消することができる。

図５は、本発明の実施態様によるスクリーナ装置１００に含まれるスクリーン加熱装置４００である。また、図６は、スクリーン加熱装置４００の別の実施態様である。
上述したように、スクリーン加熱装置４００は、篩装置２４０の粗密スクリーン２４１や細密スクリーン２４２に熱風を直接吹き付け、スクリーン自体をアスファルト混合物の温度とほぼ同じかまたはそれよりも高い、例えば１８０〜２５０°Ｃ程度の温度に加熱しておくことによって、振動装置３００が篩装置本体２００に与える振動作用と相まって、スクリーンに目詰まりなどを起こさせることなく、溶融された状態で投入されたアスファルト混合物の異なる粒径の骨材を適切に分級するようにするものである。そのことにより、分級された骨材の粒度群を用いて再配合を行い、再生のためのアスファルト混合物が生成される。

図５に示すスクリーン加熱装置４００は、熱風発生装置であって、点火プラグ４１１など有するヒータ本体４１０と、ヒータ本体４１０に連通するブロア４２１などの送風手段４２０と、スクリーン２４１〜２４３の下方に位置し、各スクリーンの経線２４６と交わるように配置された複数の噴出ノズル４４１〜４４８を有する熱風噴出ダクト４４０と、該熱風噴出ダクト４４０をヒータ本体４１０に接続する連結ダクト４５０とを含み、ヒータ本体４１０で発生させた熱風を、連結ダクト４５０を経由させて熱風噴射ダクト４４０の噴射ノズル４４１〜４４８から下段のスクリーン２４２に直接噴射する。図示しないが、連結ダクト４５０を二股または三股に分岐し、それぞれに熱風噴出ダクトを接続し、熱風噴出ダクトを下段のスクリーン２４２のみならず上段のスクリーン２４１および／または中断のスクリーン２４３の下方に位置させるようにしてもよい。そうすることにより、スクリーンの各々を容易に１８０〜２５０℃程度に熱するようにすることができる。

図６に示す熱風発生装置４００は、ヒータ本体４１０に接続する第２連結ダクト４７０をさらに設け、第２連結ダクト４７０に連通する熱風送風ダクト４８０と、スクリーン２４１〜２４３の各々を載置保持する図３に示す支持部材２４４を中空状に形成し、該中空支持部材２４４の各々に連通する熱風送風ダクト４８０に設けた枝管４８１〜４８９とを含み、スクリーン２４１〜２４３の中空支持部材２４４に枝管４８１〜４８９を介して熱風を送り込み、経線２４６をさらに熱するようにすることができる。

図５および図６に示す熱風発生装置４００の熱源は、図に示すようにボンベなどの容器４３０に詰められた燃焼ガスを用い、仕切弁や遮断弁を有する配管を経由してヒータ本体４１０に送り込まれる。また、熱風温度を調節するための熱電対を有する温度計を設けるようにしてもよい。

また、スクリーン加熱装置４００を電熱装置にするようにしてもよい。すなわち、各スクリーン２４１〜２４３の経線２４６を電熱性の材料として、経線２４６と接続する電源と、経線２４６への電流を制御するためのコントローラとを含み、そのコントローラが経線２４６に通電するようにし、そのことにより、各スクリーン２４１〜２４３を１８０〜２５０℃程度に熱するようにするスクリーナ装置である。さらに、その電熱装置は、各スクリーン２４１〜２４３を載置保持するための支持部材２４４を電熱性の材料とし、その支持部材２４４を電源に接続し通電することにし、そのことにより、支持部材２４４を加熱するようにしてもよい。

HIT(Hot In-place Transforming（登録商標））システム概念図である。 CIT(Cold In-place Transforming) システム概念図である。本発明の実施態様による路上再生スクリーナ装置の一部拡大図である。本発明の実施態様によるハンマ部材およびハンマ部材を配したスクリーンの斜視図である。本発明の実施態様による熱風発生装置の概念図である。本発明の実施態様による別の熱風発生装置の概念図である。

Claims

既設舗装のアスファルト混合物を移動しながら路上で連続的に分級するためのスクリーナ装置であって、
１つまたはそれ以上のスクリーン及び該スクリーンを載置保持する複数の支持部材を有する篩装置と該篩装置を振動させるための振動装置とを含む篩装置本体と、
該篩装置本体がクッション部材を介して搭載された車体フレーム支持部と、
該車体フレーム支持部に設けられた熱風発生装置であって、ヒータ本体と、該ヒータ本体に連通するブロアなどの送風手段と、前記スクリーンの下方に位置する複数の噴出ノズルを有する熱風噴出ダクトと、該熱風噴出ダクトを前記ヒータ本体に接続する連結ダクトとを含み、前記ヒータ本体で発生した熱風が、前記連結ダクトを経由して前記熱風噴射ダクトの噴射ノズルから前記スクリーンに向け噴射されるようになった、熱風発生装置と、
を含み、前記アスファルト混合物が、前記振動装置によって振動する前記篩装置本体に溶融された状態で投入され、前記熱風発生装置から噴射された熱風により加熱された前記スクリーンによって、前記アスファルト混合物の異なる粒径の骨材を複数粒度群に分級するようにしたことを特徴とするスクリーナ装置。
前記熱風発生装置により加熱された前記スクリーンが、投入された前記アスファルト混合物の温度とほぼ同じかまたはそれより高い温度に加熱されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のスクリーナ装置。
前記篩装置本体は、底面を除く各面が覆いで覆われており、少なくとも粗密スクリーンと細密スクリーンとを上下に順次配した複数のスクリーンと、前記粗密スクリーンにより分級される粗骨材の粒度群を路面に排出するための排出路と、上面前方に前記アスファルト混合物を溶融された状態で投入するための投入口と、背面下方に前記細密スクリーンによって分級される中骨材の粒度群を排出するための排出口とが設けられ、前記底面は、前記排出路の排出口を含み、かつ前記細密スクリーンを通過する細骨材の粒度群が路面に排出されるように開放されており、前記篩装置本体の移動方向と交わる方向に前記篩装置本体に軸止めされた前記複数の支持部材上に載置保持された前記スクリーンの各々は、前端と後端とを前記篩装置本体に係止し、前記前端から前記後端に向かって、前記溶融されたアスファルト混合物の異なる粒径の骨材に合わせた間隔の経線が張られ、水平面に対して１５°〜３５°程度に傾斜するように配置されたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のスクリーナ装置。
前記振動装置は、前記複数のスクリーンを４０〜１００ｍｍ程度の振幅で振動させるようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスクリーナ装置。
複数パイプが可撓自在な連結部材で連結されたハンマ部材は、前記スクリーンの前記経線と交わる向きに前記スクリーン上に１列またはそれ以上の列に載置され、前記ハンマ部材を上下動するように前記スクリーンの振動と連動させながら、前記経線に沿って加減速自在に移動することができるようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスクリーナ装置。
前記スクリーンを載置保持する前記支持部材を中空状に形成して中空支持部材とし、前記熱風発生装置は、前記ヒータ本体に接続する第２連結ダクトと、該第２連結ダクトに連通する熱風送風ダクトと、前記中空支持部材の各々に連通する前記熱風送風ダクトに設けた枝管とをさらに含み、前記中空支持部材に前記枝管を介し熱風を送り込むようにしたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のスクリーナ装置。