JPH05148815A - 鋼床版上のアスフアルト合材の加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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できる装置を提供する。 【構成】 加熱装置１は、マイクロ波発生装置２と、こ
れに電力を供給しながら牽引する駆動車両１１を有す
る。マイクロ波発生装置２は、複数のユニット３の集合
体である。各ユニット３は、マイクロ波発生部４と導波
管６とアイソレータ５からなる。マイクロ波発生装置２
は支持輪９で鋼床版上のアスファルト合材７上に所定間
隔をおいて支持される。マイクロ波発生装置２の周囲と
アスファルト７の間は防御板１０で遮蔽されている。放
射されたマイクロ波は、鋼床版で多重反射してアスファ
ルト合材を効率的に加熱する。鋼床版自体の温度はあま
り上昇しない。マイクロ波は外部に漏洩しにくい。

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
を、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
ら構成してもよい。

【０００９】また、前記加熱装置のマイクロ波発生装置
を、所望の形状に組合された複数のマイクロ波発生ユニ
ットで構成し、各マイクロ波発生ユニットが所望の組合
せで作動するように構成してもよい。

【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。

【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 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

Claims (3)

【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
   を具備する鋼床版上のアスファルト合材の加熱装置。
2. 【請求項２】 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た請求
   項１記載の鋼床版上のアスファルト合材の加熱装置。
3. 【請求項３】 前記マイクロ波発生装置が、所望の形状
   に組合わされた複数の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所望の組合せで作動す
   るように構成された請求項１記載の鋼床版上のアスファ
   ルト合材の加熱装置。