JPH11207624A

JPH11207624A - 構造物表面の研掃システム

Info

Publication number: JPH11207624A
Application number: JP10010550A
Authority: JP
Inventors: Sadayuki Takeda; 貞幸武田; Katsutoshi Jingo; 克年陣後; Katsuyuki Sakuma; 克幸佐久間
Original assignee: CHIBA GIKOU KK; Fuji Manufacturing Co Ltd
Current assignee: CHIBA GIKOU KK; Fuji Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高架道路の橋脚等の構造物表面に樹脂接着剤を
介して補強の鋼板を接着する際の接着力を向上させる研
掃システムを提供する。【解決手段】台車に、ブラストホースの先端に設けた噴
射ノズルを有するノズルヘッドと、該ノズルヘッドから
回収タンク１７へ達する長さのバキュームホースに連通
するエア式のブラスト装置本体と、回収タンク１７内に
負圧を生じさせ且つ回収タンク１７内で分級された粉塵
等を補集するダストコレクタ１１とをそれぞれ搭載し、
自動車にブラスト装置本体への圧縮空気を供給するコン
プレッサを搭載する。ノズルヘッドを４５°〜９０°の
噴射角度でコンクリート壁面に当てる。噴射ノズルから
コンクリート壁面へ噴射して研掃する。研掃材とコンク
リート壁面の表面層や汚れはブラストホースを経て回収
タンク１７で再使用可能な研掃材と粉塵等を分離、分級
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶、石油タン
ク、（巨大）煙突、橋梁、プール、タンク、貯水槽、給
水槽等の鉄鋼等金属構造物、あるいは、浴槽など樹脂製
もしくは各種アスファルト、タイル、石材、コンクリー
ト、樹脂等の非鉄構造物でなる構造物屋内の床面、壁面
の補強、補修あるいは、下地処理もしくは天井面、外壁
の補強、補修などカーボン補強工事（ＣＲＳ工法）にお
けるプライマー塗布の下地処理の目的で、屋内において
も好適に適用できる研掃システムに関する。

【０００２】例えば、鉄鋼構造物等の床面等外面の研掃
としては、船舶、自動車、電車等各種車輛、ポンツーン
等の内外面研掃、各種タンク類の内外面研掃、（巨大）
煙突等の内外面研掃、橋梁・プール・水槽等の研掃等に
利用される。橋梁の研掃例としては鋼床版の研掃等があ
る。また、非鉄構造物の床面への研掃としては、清浄化
の他、安全性向上を図るための防滑処理、美観を再生す
るための塗床前処理、自然化処理をするための洗出し工
法、新旧コンクリートの打継処理（増厚）などがある。

【０００３】なお、新旧コンクリートの増厚処理を図る
点については、道路構造令の一部を改正する政令に伴っ
て車両総重量の２０トンが２５トンまで緩和された。こ
れに伴って道路の多くの既設の橋梁の強度不足が指摘さ
れ、高架道路等も含めて橋梁補集・増強などの整備が急
務となった。そのために床版上面増厚工法が採用されて
いる。すなわち、既設コンクリート橋のアスファルトを
除去しコンクリート床版の上面を切削した後、打継面に
適した清浄で健全なコンクリート表面を現出させるため
に研掃するものである。

【０００４】また、コンクリート表面の研掃としては、
阪神大震災において神戸地区の高架道路の橋脚が破壊さ
れために、この破壊された橋脚と同様の建築基準あるい
はそれ以下の建築基準で施工された現存する他の橋脚
は、今後の大地震に備えて補強を実施する必要に迫られ
ている。この橋脚の補強対策の一例としてコンクリート
の橋脚の全周囲に鋼板あるいは、カーボンファイバー製
板材を樹脂接着剤を介して多重層巻回して接着し、ある
いは、橋脚外周にさらにコンクリートを２０〜５０ｃｍ
枠体を介して流し込み補強するという方法がある。この
場合、前記樹脂接着剤あるいは新しいコンクリートの接
着力を向上するためには橋脚のコンクリート壁面を清浄
にし、且つ梨地状にした上で上記の鋼板を接着するなど
の処理が必要である。

【０００５】なお、コンクリート壁面を研掃すること
は、上記の橋脚の地震対策に限らず、例えば鉄筋コンク
リートビルディングのコンクリート壁面を塗装ないしは
壁材を吹き付ける際にも塗料の塗着力あるいは壁材の接
着力を向上する上でも重要な要素となる。

【０００６】

【従来の技術】従来、鉄鋼もしくは非鉄構造物の防食や
補修をするための表面処理工法には、物理的方法と化学
的方法があり、物理的方法にはショットブラスト法、サ
ンドブラスト法、ウオータージェット法などの噴射方式
と、ワイヤーブラシ、ジェットタガネ(Chiseling) 、ピ
ックハンマー、機械切削などの機械方式がある。一方、
化学的方法には化学薬品処理（Acid-etching) がある。

【０００７】以上のような従来の構造物の表面処理につ
いて説明するために、コンクリート壁面を有する構造物
に対する従来の研掃システムを一例として説明する。

【０００８】一つには、作業者が研削工具のサンダーを
用いてコンクリート壁面の汚れや付着物（本明細書にお
いて「粉塵等」という。）を物理的に削り取ることが行
われていた。

【０００９】また、他の例としては、インペラあるいは
ディストリビュータを用いた機械的加速装置から成るシ
ョットブラストにより研掃材を高速回転するインペラー
に流し込み、インペラーの遠心力によって７０〜９０ｍ
／ｓｅｃの任意の初速でコンクリート壁面に高速投射
し、そのエネルギーによりコンクリート壁面の付着物を
切削又は破砕・剥離する『ショットブラスト法』が行わ
れていた。研掃材は粒径０．５〜２．０ｍｍ程度のスチ
ールショット又はスチールグリッドを主として用いられ
る。研掃材は研掃材投射口を備えた研掃材投射室を経て
前記研掃材投射口からコンクリート壁面に投射された
後、反発エネルギーで跳ね返り、同時に前記研掃材投射
室内に導管を介して連通する集塵機の吸引力により、剥
離物と一緒に導管を経てセパレータタンク内に吸引され
回収される。回収された研掃材と剥離物はセパレータタ
ンク内で重量選別と風力選別により再使用可能な研掃材
と剥離物ならびに粉塵等に分級される。粉塵等は前記集
塵機に補集され貯蔵される。一方、セパレータタンクの
下部のホッパ内に貯蔵された研掃材は連続して再投射さ
れる。以上のショットブラスト装置をコンクリート壁面
に走行移動させることによって、連続的にコンクリート
壁面の研掃作業を行うものである。なお、前述した道路
構造令の一部改正に伴って、打継面に適した清浄で健全
なコンクリート表面を現出させるためにスチールショッ
トを用いたブラスト工法が採用されている。しかも、高
架道路等も含めた橋梁補修・補強に関して、道路公団で
は「床版上面増厚工法マニュアル」を発行し、ショット
ブラストの重要性を明確にし、スチールショットの投射
量を１５０ｋｇ／ｍ²と規定付けている。

【００１０】さらに、他の例としては、作業者が高圧給
水ホースの先端のノズルから例えば、２５００kg/cm²の
高圧水をコンクリート壁面に噴射し、高圧水の噴射圧力
でコンクリート壁面の汚れや付着物を除去するというも
のであった。

【００１１】例えば、エンジン式又は電動モータ式のプ
ランジャーポンプを作動させ、その油圧を利用して増幅
装置により超高圧水を得る構造であり、その構成として
は動力源、ポンプ、制御部、超高耐圧配管、ダイヤモン
ド又はチタンノズルヘッド付きガンユニットなどからな
る超高圧水ブラストシステムがある。

【００１２】さらに、他の例としては、重曹（重炭酸ソ
ーダ）等の特殊水溶性メディアを使用し、前記特殊水溶
性メディアを供給するホースの先端に設けた噴射ノズル
内で水を混入し空気圧で特殊水溶性メディアの水溶液を
噴射ノズルから低水圧でコンクリート壁面に噴射し、前
記特殊水溶性メディアが重曹であれば、重曹の微弱アル
カリ（ＰＨ８．２）の洗浄力と低圧水の噴射圧力でコン
クリート壁面の汚れや付着物を除去するというものであ
った。

【００１３】また、従来、構造物表面には樹脂のコーテ
ィングや塗装を施しており、例えば橋脚のコンクリート
壁面には補強のため厚さ２〜３ｍｍの樹脂コーティング
がされあるいは塗装されているものがある。これらの樹
脂コーティング膜や塗膜を剥離するために前述した化学
的方法の表面処理を施していた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の構造物表面の研
掃システムにおいては、前述したコンクリート壁面の研
掃システムを一例として、以下に示すような問題点があ
った。

【００１５】サンダーによるコンクリート壁面の研掃シ
ステムにおいては、作業効率が悪く、又研削工具の砥石
の磨耗が著しいために頻繁に交換しなければならなず、
又被研掃面に塵埃が残留し、とくに、カーボン補強工事
において接着力が低下し、また、作業期間が長期にわた
るため作業コストも高くなるという問題点があった。

【００１６】ショットブラストによるコンクリート壁面
の研掃システムにおいては、研掃材がスチールグリッド
であるためにコンクリート壁面の凹みにスチールショッ
トが詰まってしまうという問題点があった。そこで、上
記のようなコンクリート壁面の凹みに研掃材が詰まると
いう問題点の解決策としては研掃材としてアルミナを使
用することが望ましいのであるが、アルミナの研掃材で
はインペラーが磨耗してしまうのでショットブラストで
はアルミナを使用できないものであった。

【００１７】高圧水によるコンクリート壁面の研掃シス
テムにおいては、多量の高圧水を使用するので、高水圧
のためにコンクリート壁面の表面層が剥離してダストが
周辺に飛散し、作業場周辺の環境への悪影響が大きいと
いう問題点があった。さらに、高水圧を噴射するために
コンクリート壁面が脆くなるので、鋼板とコンクリート
壁面との接着力が低下し、鋼板がコンクリート壁面から
剥離してしまうという問題点があった。

【００１８】低水圧と重曹（重炭酸ソーダ）の水溶液に
よるコンクリート壁面の研掃システムにおいては、洗浄
能力が非常に弱いという問題点があった。

【００１９】また、コンクリート壁面の樹脂コーティン
グ膜や塗膜は、従来の科学的方法の表面処理では作業性
が悪く、安全性に欠け、塗膜も容易に剥離できず、又除
去した塗膜の回収が困難であるという問題点があった。

【００２０】本発明は叙上の問題点を解決するために開
発されたもので、鉄鋼構造物や非鉄構造物でなる構造物
表面を容易に且つ効率よく研掃し、補修性能を向上させ
ることのできるエアブラストによる研掃システムを提供
することを目的とし、また従来、作業がきわめて困難
な、高架道路の橋脚あるいは鉄筋コンクリートビルディ
ング等の建造物のとくに柱等コンクリート壁面を効率よ
く研掃し、また樹脂接着剤による接着力や塗料の塗着力
を向上させることのできるエアブラストによるコンクリ
ート壁面の研掃システムを提供し、また、前記構造物表
面の樹脂コーティング膜や塗膜を粉塵等と共に容易に剥
離できる研掃システムを提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明システムは、構造物表面にエアブラストによ
り研掃材を噴射して研掃し、前記研掃材を回収し分級し
た後、回収した研掃材を再び噴射して構造物表面を研掃
するシステムであって、圧縮空気供給手段、好ましく
は、これに加えてレシーバタンク、エアクリーナ、そし
て前記各機器の作動電源となる発電機とを備え、台車
に、ブラストホース及びバキュームホースを備え且つ当
該ブラストホース及びバキュームホースの先端にノズル
ヘッドを設けたエア式のブラスト装置本体と、研掃材タ
ンク２４又は回収タンク１７から被研掃面へ達する所定
長さのブラストホース２８と、該ブラストホース２８の
先端に設けた噴射ノズル３１を有するノズルヘッド２７
と、該ノズルヘッド２７から回収タンク１７へ達する長
さの、例えば、内径６５mmで約１５ｍの長さをバキュー
ムホース２９と、該バキュームホース２９と回収タンク
１７内に負圧を生じさせ且つ回収タンク１７内で分級さ
れた粉塵等を補集する、好ましくはエジェクタまたはブ
ロワーを有する、ダストコレクタ１１とをそれぞれ搭載
し、前記台車を構造物付近へ移動して前記ノズルヘッド
を構造物表面へ当て、前記圧縮空気供給手段より供給し
た圧縮空気をレシーバタンク内で圧縮空気内の油分を分
離して貯溜し、レシーバタンクから供給した圧縮空気を
エアクリーナで圧縮空気内の油及び水蒸気を冷却・凝縮
・分離して乾燥した清浄な圧縮空気を得、この清浄な圧
縮空気により、研掃材を貯溜するタンクから研掃材をブ
ラストホースを介して送給し、前記ノズルヘッドの噴射
ノズルから構造物表面に４５°〜９０°の噴射角度で噴
射して研掃し、研掃後の研掃材と粉塵等とをバキューム
ホースを介して回収タンクへ吸引し、該回収タンク内で
研掃材と粉塵等を分離、分級して粉塵等を補集し、一
方、回収タンク内の研掃材を再びブラストホースを経て
噴射ノズルから構造物表面へ噴射して研掃することを特
徴とする構造物表面の研掃システム。

【００２２】また、前記構造物は、船舶、石油タンク、
（巨大）煙突、橋梁、プール等の鉄鋼構造物、もしくは
各種アスファルト、タイル、石材、コンクリート等の非
鉄構造物でなる。

【００２３】本発明は、圧縮空気供給手段、好ましく
は、これに加えてレシーバタンク、エアクリーナ、そし
て前記各機器の作動電源となる発電機とを搭載した自動
車をもって構成することで任意の場所において作業をお
こなうことができる。

【００２４】上記発明には、前記噴射ノズルの周囲を遮
蔽し且つ研掃材噴射方向前方に開口を有するノズルヘッ
ドの前記開口面をコンクリート壁面に当接してブラスト
空間を形成し、このブラスト空間内で研掃材をブラスト
ホースを経て噴射ノズルからコンクリート壁面に噴射し
て研掃し、噴射後の研掃材及び粉塵等をバキュームホー
スを介して回収タンク内へ吸引して回収するようにした
ものを含む。

【００２５】前記ブラスト装置本体には、直圧式又は重
力式のブラスト装置を含む。

【００２６】また、本発明のシステムには、前記圧縮空
気供給手段と、好ましくは、これに加えてレシーバタン
ク、エアクリーナ、そして、前記各機器の作動電源とな
る発電機とを複数ユニット自動車に搭載し、このユニッ
トと同じ台数のブラスト装置本体及びダストコレクタ等
を台車に搭載したものにより実施するものを含む。

【００２７】さらに、研掃材として、＃３０〜＃８０の
アルミナを用いることが好ましい。

【００２８】さらに、構造物が表面に塗装もしくは樹脂
コーティングを施されている場合、樹脂製、好ましく
は、熱硬化性樹脂、例えば、メラミンおよびユリア樹脂
等から成る研掃材を塗装もしくは樹脂コーティングを施
した構造物表面に噴射して研掃することが好ましい。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の構造物表面の研掃システ
ムにおいて、研掃処理対象構造物は船舶、石油タンク、
（巨大）煙突、橋梁、プール等の鉄鋼構造物、もしくは
各種アスファルト、タイル、石材、コンクリート等の非
鉄構造物でなる構造物であり、この構造物の床面、壁面
もしくは天井面を研掃するものである。なお、コンクリ
ート壁面を研掃処理対象構造物として実施の形態を以下
に説明する。

【００３０】一又は複数の台車５１に、研掃処理対象と
なるコンクリート壁面へエアブラストにより研掃材を噴
射して研掃し、研掃材や粉塵等を回収し分級するエア式
のブラスト装置本体１０と、研掃材タンク２４及び回収
タンク１７から被研掃面へ達する長さのブラストホース
２８と、該ブラストホース２８の先端に設けた噴射ノズ
ル３１を有するノズルヘッド２７と、該ノズルヘッド２
７から回収タンク１７へ達する長さのバキュームホース
２９と、該バキュームホース２９と回収タンク１７内に
負圧を生じさせ且つ回収タンク１７内で分級された粉塵
等を補集するダストコレクタ１１とをそれぞれ搭載す
る。そして、本発明の研掃システムの各機器を作動する
電源となる１００v交流電源にコードを介して接続し、
あるいは、図示せざる発電機と、ブラスト装置本体１０
へ圧縮空気を供給する圧縮空気供給源となるコンプレッ
サと、好ましくは、コンプレッサから供給された圧縮空
気を貯溜し且つ圧縮空気内の油分を分離するレシーバタ
ンクと、レシーバタンクから供給された圧縮空気の油蒸
気や水蒸気を分離、除去して好ましくは乾燥した清浄な
圧縮空気を得るエアクリーナとを自動車に搭載する。

【００３１】そして、この自動車を走行して研掃する作
業現場である高層のコンクリート壁面の付近の建造物近
傍に停車する。なお、台車５１に搭載したブラスト装置
本体１０には研掃材タンク２４又は回収タンク１７から
被研掃面へ達する長さの例えば１０〜１５ｍのブラスト
ホース２８と、該ブラストホース２８の先端に設けた噴
射ノズル３１を有するノズルヘッド２７と、該ノズルヘ
ッド２７から回収タンク１７へ達する長さの、例えば、
内径６５mmで約１５ｍの長さをバキュームホース２９
と、該バキュームホース２９と回収タンク１７内に負圧
を生じさせ且つ回収タンク１７内で分級された粉塵等を
補集するダストコレクタ１１とを装着し、好ましくは、
別途他の台車に上記ダストコレクタ１１を搭載する。

【００３２】作業者は例えば、高架道路、線路の橋脚の
コンクリート壁面の研掃する箇所へ台車５１を移動し、
ノズルヘッド２７をコンクリート壁面に当ててブラスト
装置本体１０を作動する。コンプレッサ４２から供給さ
れた圧縮空気をレシーバタンクおよびエアクリーナを経
て得た清浄な圧力約０．４０〜０．６５Mpa（４．０〜
６．５４kg/cm²）の圧縮空気により、研掃材タンク又は
回収タンク１７内の研掃材、好ましくは、粒径１．０〜
１．５mm、より好ましくは、１．０〜１．２mmの、例え
ば、アルミナをブラストホース２８を介してノズルヘッ
ド２７の噴射ノズル３１へ送給し、研掃材を前記噴射ノ
ズル３１から、好ましくは、噴射距離５０〜２００mm
で、コンクリート壁面へ噴射して研掃する。コンクリー
ト壁面に衝突した研掃材と該研掃材の衝突により剥がれ
たコンクリート壁面の表面層や汚れはノズルヘッド２７
からブラストホース２８を経て回収タンク１７へ吸引さ
れ、回収タンク１７で再使用可能な研掃材と粉塵等が分
離、分級され、粉塵等がダストコレクタ１１で補集さ
れ、一方、再使用可能な研掃材が回収タンク１７へ滞留
してコンクリート壁面の研掃に再使用されるシステムで
ある。

【００３３】また、本発明の研掃システムは、発電機４
１と、図示せざるコンプレッサと、レシーバタンクと、
エアクリーナとを搭載できる自動車、例えば、２トント
ラックを用いることもできる。

【００３４】また、研掃材としてはアルミナ（Al₂O₃)、
カーボランダム、川砂、珪砂、エメリー等を用いること
ができるが、経済的で研掃能力が高いという点で前述粒
径のアルミナ（Al₂O₃)が特に望ましい。その他スチール
グリッド（粒径０．３〜０．５mm),メラミンユリア（粒
径２０〜４０メッシュ；０．３mm)をもちいることがで
きる。

【００３５】また、構造物表面に樹脂コーティングや塗
装を施している場合は、樹脂コーティングや塗装を施し
た構造物表面に樹脂、好ましくは、熱硬化性樹脂、例え
ば、メラミンおよびユリア樹脂等から成る熱硬化性樹脂
の研掃材を噴射することにより、構造物表面の樹脂コー
ティング膜や塗膜は粉塵等と共に容易に剥離される。樹
脂の研掃材はアランダム、スチールグリッド等の研掃材
に比して比重が小さいために、噴射速度が高速になるの
で衝突エネルギーが大きくなる。そのため樹脂コーティ
ング膜や塗膜面が加熱して塗膜面が劣化し、剥離が容易
になると考えられる。さらに、本発明のように噴射ノズ
ル３１の周囲を遮蔽し且つ研掃材噴射方向前方に開口を
有するノズルヘッド２７を設けたものは研掃材の噴射密
度が高くなるので、効率よく塗膜が粉塵等と共に剥離さ
れる。

【００３６】なお、本発明の研掃システムで樹脂の研掃
材を用いて構造物表面の樹脂コーティング膜や塗膜面を
研掃したとき、研掃面が清浄になればそれで最終工程と
なる。しかし、前記研掃面に未だ付着物が残留している
場合は、さらに、本発明の研掃システムでアルミナを研
掃材として構造物表面に４５°〜９０°の噴射角度で噴
射し残留付着物を除去することが望ましい。したがっ
て、構造物表面に樹脂コーティングや塗装を施している
場合、研掃面の状態に応じて樹脂の研掃材を用いての研
掃処理を前処理工程とすることができる。

【００３７】また、ブラスト装置本体１０はエア式の直
圧式あるいは重力式でも良い。直圧式ブラスト装置本体
１０の場合は上部に回収タンク１７を備え、回収タンク
１７の下部に開閉自在な図示せざるダンプバルブを介し
て研掃材タンク２４を連通し、該研掃材タンク２４の下
端に研掃材調整器２６を介してブラストホース２８の一
端を連結する。コンプレッサおよびエアクリーナからの
清浄な圧縮空気を前記研掃材タンク２４およびブラスト
ホース２８の一端から供給して研掃材タンク２４内の研
掃材をブラストホース２８の先端の噴射ノズル３１へ圧
送し、噴射ノズル３１から４５°〜９０°の噴射角度を
もって、コンクリート壁面に向けて噴射し研掃する。

【００３８】重力式ブラスト装置本体１０の場合は回収
タンク１７の下端に研掃材調整器２６を介してブラスト
ホース２８の一端を連結し、ブラストホース２８の他端
に連通した噴射ノズル３１に圧縮空気供給管を介してコ
ンプレッサおよびエアクリーナからの清浄な圧縮空気を
供給することにより、この圧縮空気によりブラストホー
ス２８内が負圧になり、回収タンク１７内の研掃材が吸
引されて送給され前記圧縮空気と混合して噴射ノズル３
１からコンクリート壁面に向けて噴射し研掃する。

【００３９】また、ノズルヘッド２７は噴射ノズル３１
の周囲を、研掃材の噴射方向前方に開口を有する遮蔽体
３３で囲み、該遮蔽体３３の研掃材噴射方向後方位置に
バキュームホース２９を連通したもので、前記遮蔽体３
３の開口面をコンクリート壁面に押し付けて、コンクリ
ート壁面と遮蔽体３３とでブラスト空間を形成する。な
お、前記遮蔽体３３の開口面とコンクリート壁面との馴
染みとノズルヘッド２７の移動性をを良くするために該
遮蔽体３３の開口縁全周にリングブラシ３２を設け、こ
のリングブラシ３２の先端をコンクリート壁面に押し付
けてブラスト空間を形成することができる。

【００４０】また、コンプレッサ４２はエンジン直結型
又はモータ駆動のスクリュー式あるいはロータリー式で
も良く特に限定されない。

【００４１】

【実施例】以下に、本発明の構造物表面の研掃システム
の実施例について図面を参照して説明する。なお、本実
施例の研掃処理対象構造物は、コンクリート壁面であ
る。

【００４２】図１に示すように、本実施例では図示せざ
る２ｔｏｎの自動車の荷台に、発電機と、エンジン駆動
のコンプレッサと、レシーバタンクと、エアクリーナと
を搭載している。又、一の台車５１の荷台にはブラスト
ホース及びバキュームホースを備え且つ当該ブラストホ
ース及びバキュームホースの先端にノズルヘッドを設け
たエア式のブラスト装置本体と、他の台車５１に、研掃
材タンク２４又は回収タンク１７から延びるブラストホ
ース２８と、該ブラストホース２８の先端に被研掃面に
対して４５°〜９０°の傾斜角度を有するように設けた
噴射ノズル３１を有するノズルヘッド２７と、該ノズル
ヘッド２７から回収タンク１７へ達する長さのバキュー
ムホース２９と、該バキュームホース２９と回収タンク
１７内に負圧を生じさせ且つ回収タンク１７内で分級さ
れた粉塵等を補集するダストコレクタ１１とをそれぞれ
搭載している。

【００４３】発電機は各機器への電源で、ディーゼルエ
ンジンにより駆動され出力２５ＫＶＡの電力を発電し、
この電流が後述するブラスト装置本体１０のダストコレ
クタ１１に備えた排風機１５を回転駆動するモータ、回
収タンク１７と研掃材タンク２４間のダンプバルブを開
閉する電磁弁２０、エアクリーナ４４の冷却ファンを回
転駆動するモータ等の各機器を駆動する（図４）。

【００４４】コンプレッサは、ブラスト装置本体１０へ
圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段である。本実施例
ではディーゼルエンジンにより定格出力３５ＰＳで、互
いに噛み合って空気を徐々に圧縮するよう軸支されたオ
ス型とメス型の各スクリューを回転駆動して吐出圧力
４．５〜６．０kg/cm²（ただし、本実施例では６．０kg
/cm²である）の圧縮空気を得るスクリューコンプレッサ
を使用している。

【００４５】レシーバタンクは、上記のコンプレッサか
ら供給された圧縮空気及び該圧縮空気内の油分を分離し
貯溜するものである。コンプレッサでは前述したオス型
とメス型の各スクリューの回転を円滑にするために用い
られた潤滑油が油蒸気となって圧縮空気内に含有するの
で、この圧縮空気をレシーバタンク内に設けた複数の隔
壁板間を通過させ油蒸気が各隔壁板に衝突して結露し落
下し、さらにレシーバタンク出圧縮空気の出口におい
て、フィルターにより濾過されることにより油分が圧縮
空気から分離される。しかし、レシーバタンク内の圧縮
空気には未だ油蒸気および水蒸気が含まれている。

【００４６】エアクリーナは、好ましくはアフタークー
ラ、エアドライヤ、オイルミストフィルタ等の機器で成
る。上記のレシーバタンクから供給された圧縮空気は好
適には、アフタークーラである程度まで冷却され、次い
でエアドライヤの熱交換器で冷却室からの冷たい空気で
予冷され、圧縮空気内の水蒸気や油蒸気が凝縮する。前
記熱交換器で予冷された圧縮空気は冷却室内へ流入して
急冷され、油および水蒸気がいっそう凝縮する。凝縮し
た水と油は共にオートドレンから排出される。一方、前
記冷却室内で急冷された圧縮空気は、再び前記熱交換器
を通過してアフタークーラからのある程度まで冷却され
た圧縮空気との熱交換により常温に近い状態に加熱さ
れ、乾燥した清浄な圧縮空気を得る。この乾燥した清浄
な圧縮空気はより好ましくはオイルミストフィルタを通
過してさらに油分が除去されて高清浄な圧縮空気（クリ
ーンエア）が供給される。上記のエアクリーナは一例を
示すもので、これに限定されない。例えば、オイルミス
トフィルタのみでもよく、あるいはアフタークーラとエ
アドライヤだけ、あるいはエアドライヤとオイルミスト
フィルタだけでもよい。さらに、エアドライヤは上述し
た構造に限定されるものではない。

【００４７】ブラスト装置本体１０は、本実施例ではエ
ア式で直圧式のブラスト装置本体を使用している。図面
を参照して以下に説明する。なお、その他にエア式で重
力式のブラスト装置本体を使用することもできる。

【００４８】図３において、ブラスト装置本体１０は研
掃材と粉塵等を分離、分級するサイクロンでなる回収タ
ンク１７と、当該回収タンク１７の下方にダンプバルブ
を介して研掃材圧送用の研掃材タンク２４が設けられ、
この研掃材タンク２４の下端は研掃材調整器２６を介し
てブラストホース２８に連通し、該ブラストホース２８
は約１９mm径で、約２０ｍの長さを有し、ブラストホー
ス２８の先端にはノズルヘッド２７を設けている。作業
者は前記ノズルヘッド２７を持ってコンクリート壁面を
研掃する。なお、コンクリート壁面の高さに応じてブラ
スト装置本体１０の研掃材を送給する距離の能力を変
え、ブラストホース２８の長さはブラスト装置本体１０
の研掃材の送給能力に応じて、例えば１０ｍないしは２
０ｍに設定することができる。

【００４９】前記ノズルヘッド２７は、図２に示すよう
にブラストホース２８の先端に遮蔽体３３の開口縁に対
して４５°〜９０°ここでは、９０°の傾斜角度で噴射
ノズル３１を設け、該噴射ノズル３１の周囲を研掃材の
噴射方向前方に直径約６０mmの開口を有する湾曲面状の
遮蔽体３３で囲み、該遮蔽体３３の開口縁全周に高さ２
０mm程度のブラシをリング状に形成したリングブラシ３
２を設け、該リングブラシ３２の先端面をコンクリート
壁面に押し付けて、コンクリート壁面とリングブラシ３
２と遮蔽体３３とでブラスト空間を形成する。研掃材噴
射距離は噴射ノズル３１の先端からリングブラシ３２の
先端までの距離となる。

【００５０】前記遮蔽体３３の研掃材噴射方向後方位置
に内径６５mmで約１０ｍの長さを有するバキュームホー
ス２９の一端を連結してブラスト空間に連通し、前記バ
キュームホース２９の他端を回収タンク１７の上部側壁
面に連通する。なお、バキュームホース２９の内径及び
長さは必要に応じて変えることができ、例えば、内径５
０mmで約５ｍの長さとすることができる。回収タンク１
７の上壁面中央に管１６の一端を連通し、該管１６の他
端をダストコレクタ１１に連通する。ダストコレクタ１
１の底部には粉塵等を集積するダストボックス１３を設
け、このダストボックス１３は粉塵等を廃棄するために
取り出し可能に設けている。なお、前記ダストコレクタ
１１の上部には排風機１５を設け、この排風機１５は前
述した発電機４１から電流が供給されて回転駆動手段で
ある図示せざるモータにより回転し、ダストコレクタ１
１、回収タンク１７、バキュームホース２９内を負圧に
するので、遮蔽体３３内のブラスト空間内から順にバキ
ュームホース２９、回収タンク１７、管１６、ダストコ
レクタ１１へ気流が生じる。なおノズルヘッド２７には
ブラスト装置を制御する手元スイッチを設けている。な
お、各種スイッチを内蔵するスイッチボックスを設け、
また、異物用フルイを設けて、回収タンク１７内に流入
した研掃材より大きな異物を補集するようにしてもよ
い。

【００５１】本実施例では、ブラスト装置本体１０の回
収タンク１７内にアルミナ(Al₂O₃)を研掃材として投入
する。研掃材としては他にカーボランダム、川砂、珪
砂、エメリー等を用いることができるが、アルミナ（Al
₂O₃)は経済的で研掃能力が高い。なお、カーボランダム
はコスト高になる。ノズルヘッド２７のリングブラシ３
２の先端面をコンクリート壁面に押し当て、手元スイッ
チを作動すると、電磁弁２０が作動して研掃材タンク２
４内のダンプバルブが上がり回収タンク１７と研掃材タ
ンク２４との連通が遮断される。と同時に研掃材タンク
２４内にはすでにコンプレッサ４２からエアクリーナ４
４を経て得た清浄な圧縮空気６kg/cm²を送り込んでいる
ので研掃材タンク２４内は圧縮空気が充満し、この圧縮
空気に押された研掃材タンク２４内の研掃材と圧縮空気
とが研掃材タンク２４の下部の研掃材調整器２６内に入
り、この研掃材調整器２６で空気と研掃材とが適当に混
合されてブラストホース２８内を圧送され噴射ノズル３
１よりコンクリート壁面へ噴射され研掃する。

【００５２】本実施例のブラスト条件をまとめると表１
のようになる。

【００５３】

【表１】

【００５４】研掃材が前記ブラスト空間に面したコンク
リート壁面に衝突することによりコンクリート壁面の表
面層や汚れを剥離した後、コンクリート壁面の被剥離物
や破損した研掃材等の粉塵等および再使用可能な研掃材
は、バキュームホース２９内の気流に乗って回収タンク
１７内へ吸引され、回収タンク１７で再使用可能な研掃
材と粉塵等とが分離、分級され、研掃材は回収タンク１
７の下部に滞留し、粉塵等は回収タンク１７の中央の上
昇気流に乗って上昇し、管１６からダストコレクタ１１
へ運ばれてダストボックス１３に集積し、清浄な空気が
排風機１５から大気中へ排出される。

【００５５】なお、前記手元スイッチを作動してダンプ
バルブが下方に押し下げられると、研掃材タンク２４内
の圧縮空気が回収タンク１７へ逃げ出し、このとき直ち
に研掃材の噴出は止まり研掃材タンク２４内は大気圧に
なる。と同時に回収タンク１７の底部に滞留している研
掃材が一気に研掃材タンク２４内に落下する。

【００５６】手元スイッチの操作により電磁弁２０が作
動して研掃材タンク２４内のダンプバルブが上がり回収
タンク１７と研掃材タンク２４との連通が遮断される
と、研掃材タンク２４内の研掃材は上述したように再び
ブラストホース２８内を圧送されノズルヘッド２７の噴
射ノズル３１から噴射される。

【００５７】以上のように、作業者はノズルヘッド２７
を持ってコンクリート壁面へ押し当てながらノズルヘッ
ド２７を移動させてコンクリート壁面の研掃作業を進め
る。

【００５８】本実施例では、高架道路６２の橋脚６０は
図１に示すように高架道路６２（図２）の長手方向に所
定区間毎に２列に並列して立設している。図１は高架道
路６２より下の橋脚６０の断面を図示したもので、一つ
の橋脚６０は幅０．９ｍ×長さ４ｍの断面長方形の中空
を成し、高さが約５．１ｍで、表面積は約５０ｍ² であ
る。なお、その他の橋脚の断面形状は、断面円形の中空
を成すものも多く建造されている。また、橋脚６０は図
２に示すように地中深く杭打ちされた基礎６１の上面に
立設されている。

【００５９】本実施例では、１台のブラスト装置本体１
０で高架道路の橋脚のコンクリート壁面を研掃するのに
要する研掃作業速度は、面積１ｍ² 当たり約８〜１５分
であった。すなわち、表面積が５０ｍ² の橋脚を６．０
〜１１時間で研掃することができた。

【００６０】また、本実施例で研掃したコンクリート壁
面にエポキシ樹脂系の接着剤を介して鋼板を接着した場
合の接着力は１５〜４０kg/cm²であった。

【００６１】本発明の実施例と他の研掃システムとの比
較結果を以下の表２に示す。なお、評価の欄中におい
て、接着力とは各研掃システムによりコンクリート壁面
を研掃後、コンクリート壁面に接着剤を介して鋼板を接
着し、その接着力を比較したものである。また、研掃効
率とは単位面積当たりにかかる研掃時間で比較したもの
である。さらに、経年変化とは、前記接着力の経年変化
の有無を示したものである。

【００６２】但し、表中で、△はやや劣るを示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】鋼板とコンクリート壁面との接着力の良否
は、耐震の補強をする目的において最重要な項目であ
り、表２を見ると本願の研掃システムが最も優れてい
る。また、研掃効率においてはショットブラストがロボ
ット（自動）で行っているので優であり、高圧水は噴射
圧力が高いので優である。これらの研掃システムに比べ
て本願の研掃システムは研掃効率では劣るとはいえ良で
あり、サンダーより優れている。

【００６５】以上のことから、本願の研掃システムは、
高架道路の橋脚の耐震補強の目的に関して他の研掃シス
テムに比較して最も優れているといえる。

【００６６】〔コンクリート壁面の塗装面研掃処理の実
施例〕前述した本発明の研掃システムにおいて、熱硬化
性樹脂でなる研掃材を使用し、塗装を施したコンクリー
ト壁面に前記研掃材を噴射し塗膜を粉塵等と共に剥離し
た。

【００６７】本実施例のブラスト条件をまとめると表３
のようになる。

【００６８】

【表３】

【００６９】なお、上記のブラスト条件中、研掃材は
（株）ＵＳテクノロジー，ファー，イーストの商品名で
ＰＯＬＹＰＬＵＳとＴＹＰＥIIIの混合した熱硬化性樹
脂製である。しかし、研掃材は上記の表３の粒径、硬
度、材質等に限定されない。

【００７０】結果として、研掃処理能力は５００mm×５
００mmの大きさのコンクリート壁面で厚さ２ｍｍ程度の
塗膜面を２〜３分程度で剥離できた。この場合、塗膜及
び塗膜下層のパテ、さらに下層のプライマーそしてコン
クリート表面層が一部分薄く剥離している。

【００７１】ちなみに、アランダム、スチールグリッド
等の研掃材を用いて上記のブラスト処理を施すと、本実
施例の熱硬化性樹脂の研掃材に比して５〜６倍の時間が
かかる。

【００７２】アランダム、スチールグリッド等の研掃材
は比重が大きいため噴射速度が大きくならないので、研
掃材の衝突エネルギーが小さい。そのため研掃材の衝突
エネルギーが塗膜面に吸収されてしまうものと考えられ
る。一方、樹脂の研掃材はアランダム、スチールグリッ
ド等の研掃材に比して比重が小さいために、噴射ノズル
から噴射した時の噴射速度が例えば１８０ｍ／ｓｅｃの
ように高速になるので研掃材の衝突エネルギーが大きく
なる。そのため塗膜面が加熱して剥離が容易になると考
えられる。ちなみに、前記ＰＯＬＹＰＬＵＳの研掃材の
比重は１．１５〜１．２５で前記ＴＹＰＥIIIの研掃材
の比重は１．４７〜１．５２であり、スチールグリッド
の比重は７．８５である。

【００７３】したがって、樹脂の研掃材を使用し且つ研
掃材の噴射密度を高くして集中的にブラストした方が効
率よく塗膜を粉塵等と共に剥離できる。本実施例のよう
に、噴射ノズル３１の周囲を遮蔽し且つ研掃材噴射方向
前方に開口を有するノズルヘッド２７を設けたものは研
掃材の噴射密度を高くでき塗膜面を集中的にブラストす
ることになるので効果的である。

【００７４】なお、本発明の研掃システムで樹脂の研掃
材を用いる方法は、塗装を施したコンクリート壁面の塗
膜面を樹脂の研掃材で研掃することにより、研掃後のコ
ンクリート壁面の塗膜が粉塵等と共に除去されて清浄で
あればそれで最終工程となるが、未だコンクリート壁面
が汚れていたり付着物が残留している場合は、さらに前
述したようにアルミナの研掃材をコンクリート壁面に噴
射して研掃し、コンクリート壁面を研掃することが望ま
しい。したがって、樹脂の研掃材による研掃処理を前処
理工程とし、アルミナ等の他の研掃材による研掃処理を
最終工程とすることができる。また、研掃面の清浄状態
に応じて樹脂の研掃材による研掃処理を最終工程とする
こともできる。

【００７５】なお、本発明の研掃システムで樹脂の研掃
材を用いる方法は、構造物の酸化した表面やアルミニウ
ム板のアルクラッドを取り除かないで、塗膜を粉塵等と
共に除去することができ、又サンデイングなどによる傷
を生じないので、大型バス等自動車及び電車等各種車輛
の塗膜の他、航空機の塗膜面を除去して効果的であっ
た。この場合ゲルコート、ボデイフィラーはそのまま
で、塗膜を剥離できた。

【００７６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００７７】（１）本発明の構造物表面の研掃システム
は台車に、研掃材を送給するブラストホースと研掃材と
粉塵等を回収するバキュームホースとを備えたエア式の
ブラスト装置本体と、当該ブラスト装置本体を作動する
ための機器を搭載したので、移動が容易であるため作業
能率が高い研掃システムを提供できた。

【００７８】（２）経済的で研掃能力が大きいアルミナ
(Al₂O₃) を用いることができるので、従来のショットブ
ラストによる研掃システムのようにショットをコンクリ
ート壁面の凹みに詰まらせたり、高圧水による研掃シス
テムのようにコンクリート壁面を脆くすることがないた
め接着力の経年変化が生じない。したがって、樹脂接着
剤による接着力を向上させる効果的な研掃システムを提
供できた。

【００７９】（３）構造物表面に噴射した研掃材および
粉塵等をバキュームホースで吸引し、回収タンクで分級
した粉塵等をダストコレクタで補集するので、粉塵等が
現場周辺へ飛散することがないため、従来の高圧水によ
る研掃システムのような現場周辺への環境問題が生じな
い。

【００８０】（４）本発明の研掃システムで樹脂の研掃
材を用いて構造物表面の樹脂コーティング膜や塗膜面を
研掃することにより、構造物表面の樹脂コーティング膜
や塗膜を粉塵等と共に容易に剥離することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研掃システムの要部を示す正面図。

【図２】本発明の研掃システムの要部を示す右側面図。

【図３】本発明の研掃システムの要部を示す平面図。

【符号の説明】

１０ブラスト装置本体１１ダストコレクタ１３ダストボックス１５排風機１６管１７回収タンク２０電磁弁２４研掃材タンク２６研掃材調整器２７ノズルヘッド２８ブラストホース２９バキュームホース３１噴射ノズル３２リングブラシ３３遮蔽体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構造物表面にエアブラストにより研掃材を
噴射して研掃し、前記研掃材を回収し分級した後、回収
した研掃材を再び噴射して構造物表面を研掃するシステ
ムであって、圧縮空気供給手段を備え、台車に、ブラストホース及び
バキュームホースを備え且つ当該ブラストホース及びバ
キュームホースの先端にノズルヘッドを設けたエア式の
ブラスト装置本体と、研掃材タンク及び回収タンクに連通する所定長さのブラ
ストホースと、該ブラストホースの先端に設けた噴射ノ
ズルを有するノズルヘッドと、該ノズルヘッドから回収
タンクへ達する長さのバキュームホースと、該バキュー
ムホースと回収タンク内に負圧を生じさせ且つ回収タン
ク内で分級された粉塵等を補集するダストコレクタとを
それぞれ搭載し、前記台車を構造物付近へ移動して前記ノズルヘッドを構
造物表面へ当て、前記圧縮空気供給手段より供給した圧縮空気をレシーバ
タンク内で圧縮空気内の油分を分離して貯溜し、レシー
バタンクから供給した圧縮空気をエアクリーナで圧縮空
気内の油及び水蒸気を冷却・凝縮・分離して乾燥した清
浄な圧縮空気を得、この清浄な圧縮空気により、研掃材を貯溜するタンクか
ら研掃材をブラストホースを介して送給し、ブラストホ
ースの先端のノズルヘッドの噴射ノズルから構造物表面
に４５°〜９０°の噴射角度で噴射して研掃し、研掃後
の研掃材と粉塵等とをバキュームホースを介して回収タ
ンクへ吸引し、該回収タンク内で研掃材と粉塵等を分
離、分級して粉塵等を補集し、一方、回収タンク内の研
掃材を再びブラストホースを経て噴射ノズルから構造物
表面へ噴射して研掃することを特徴とする構造物表面の
研掃システム。
【請求項２】前記構造物が、船舶、石油タンク、巨大煙
突、橋梁、プール等の鉄鋼構造物、もしくは各種アスフ
ァルト、タイル、石材、コンクリート等の非鉄構造物で
なる請求項１記載の構造物表面の研掃システム。
【請求項３】噴射ノズルの周囲を遮蔽し且つ研掃材噴射
方向前方に開口を有するノズルヘッドの前記開口面を構
造物表面に当接してブラスト空間を形成し、このブラス
ト空間内で研掃材をブラストホースを経て噴射ノズルか
ら構造物表面に噴射して研掃し、噴射後の研掃材及び粉
塵等をバキュームホースを介して回収タンク内へ吸引し
て回収した請求項１又は２記載の構造物表面の研掃シス
テム。
【請求項４】前記圧縮空気供給手段からレシーバタン
ク、エアクリーナを経て得た清浄な圧縮空気を研掃材を
貯溜する研掃材タンク及び該研掃材タンクの下端に連通
するブラストホースへ供給することにより、研掃材タン
ク内の研掃材をブラストホースを介してノズルヘッドへ
圧送して研掃材を前記噴射ノズルから構造物表面へ噴射
して研掃する直圧式のブラスト方法である請求項１、
２、又は３記載の構造物表面の研掃システム。
【請求項５】前記圧縮空気供給手段からレシーバタン
ク、エアクリーナを経て得た清浄な圧縮空気を圧縮空気
供給管を介してノズルヘッドの噴射ノズルへ供給するこ
とにより、噴射ノズルと回収タンクの下端に連通するブ
ラストホース内を負圧にして回収タンク内の研掃材を噴
射ノズルへ吸引し、研掃材を噴射ノズルから構造物表面
へ噴射して研掃する重力式のブラスト方法である請求項
１、２又は３記載の構造物表面の研掃システム。
【請求項６】前記圧縮空気供給手段と、レシーバタンク
と、エアクリーナと、前記各機器の作動電源となる発電
機とから成るユニットを自動車に搭載し、このユニット
と同じ台数のブラスト装置本体及びダストコレクタを台
車に搭載して成る請求項１〜５いずれか１項記載の構造
物表面の研掃システム。
【請求項７】研掃材がアルミナ、熱硬化性樹脂である請
求項１〜６のいずれか１項記載の構造物表面の研掃シス
テム。
【請求項８】研掃材が樹脂製でなり、この樹脂製の研掃
材を塗装もしくは樹脂コーティングを施した構造物表面
に噴射して研掃する請求項１〜６のいずれか１項記載の
構造物表面の研掃システム。