(57)【要約】【課題】アスファルトの軟化を防止しつつ乾燥状態で、舗装体のコアを採取する舗装体のコア採取方法を提供する。【解決手段】ドライアイス１７を舗装体６上に載置した後、切削チップ５を先端部に有する略円筒状のコアビット２の内部に空気を供給しつつ、コアビット２を回転させ、切削チップ５及び舗装体６を冷却しながら、切削チップ５により舗装体６を切断して、そのコア１６を採取する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライアイスをアスファルト舗装体上に載置した後、切削チップを先端部に有する略円筒状のコアビットの内部に空気を供給しつつ、前記コアビットを回転させ、前記切削チップ及び前記アスファルト舗装体を冷却しながら、前記切削チップにより前記アスファルト舗装体を切断して、そのコアを採取することを特徴とするアスファルト舗装体のコア採取方法。
【請求項２】
前記ドライアイスにより、前記アスファルト舗装体を所定時間冷却した後に、前記アスファルト舗装体を切断することを特徴とする請求項１に記載のアスファルト舗装体のコア採取方法。
【請求項３】
前記コアビットの直径より広範囲に、前記ドライアイスを前記アスファルト舗装体上に載置することを特徴とする請求項１又は２に記載のアスファルト舗装体のコア採取方法。
【請求項４】
前記コアビットの周囲を、集塵機が接続された切断屑飛散防止カバーで囲い、前記アスファルト舗装体の切断屑及び前記アスファルト舗装体を冷却した空気を前記集塵機により吸引しながら前記アスファルト舗装体を切断することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のアスファルト舗装体のコア採取方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルト舗装体のコア採取方法に関し、特に、アスファルトの軟化を防止しつつ、乾燥状態で、アスファルト舗装体のコアを採取する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空港の滑走路等のアスファルト舗装体（以下、舗装体という）において、その表層が剥離するブリスタリング現象が発生することがあった。
この原因として、舗装体の内部の水分量が多いことが考えられる。舗装体の内部の水分は、舗装体の温度が太陽熱により高温となったときに蒸発し、蒸気となる。そして、舗装体は、アスファルト混合物と粒状材料が層状になって構成されており、かつ、その表層の空隙率が小さいので、その内部で発生した蒸気は表層の下部の層間に溜まる。舗装体の内部の水分量が多いために大量の蒸気が発生すると、表層の下部に溜まった蒸気が表層を通して外部に抜けきらないためにその圧力が高くなり、舗装体の表層を持ち上げ、表層を剥離させてしまう。
【０００３】
ここで、実際に、舗装体の水分量と、ブリスタリング現象との発生状況を調査すると、図５に示すような結果となった。
同図（Ａ）は、ブリスタリング現象が発生していない箇所の舗装体の水分量の測定結果を示し、同図（Ｂ）は、ブリスタリング現象が発生している箇所の舗装体の水分量の測定結果を示す。同図（Ｂ）より、ブリスタリング現象が発生している舗装体は、その水分量が１．５％を超えていることが分かる。
【０００４】
これにより、舗装体の水分量を測定し１．５％を超えるか否かによって、あらかじめブリスタリング現象の発生を予側することができる。
そこで、舗装体の一部を円筒状に切断することによって、そのコアを採取し、このコアを使用して舗装体の水分量が測定されてきた。
従来は、このようなコアを採取するために、ドライカッタ（乾式切断機）が用いられることがあった。しかし、このドライカッタは、先端部に切削ビットを有する略円筒状のコアビットを回転させて舗装体を切断するので、切削チップと舗装体との摩擦により舗装体が高温となり、舗装体に含まれるアスファルトが軟化して切削チップに付着することがあった。このため、コアビットの回転に対する抵抗が増加して回転が停止してしまい、舗装体を切断することができなくなる恐れがあった。また、採取されたコアの切断面に軟化したアスファルトが付着し、切断面を目視により確認することが困難になっていた。更には、切断の際に発生する切断屑や粉塵が外気へ噴出され、作業環境が悪化するという問題もあった。
【０００５】
そのため、切削チップ及び舗装体を水で冷却しながら舗装体を切断することが考えられた。これは、水をコアビットの内部に直接供給する方法や、更に冷却効果を高めるために、例えば、特開２００１−８８１２１号公報（特許文献１）に開示されているように、水を封入したカプセルをコアビット内に供給する方法等がある。しかし、これらの方法では、いずれも、コアの内部に水が浸透することによりコアに含まれる水分量が変化してしまい、舗装体に含まれる水分量を正確に測定することができなくなっていた。また、切削チップ及び舗装体を冷却した水が切断屑と混ざり合い、汚泥となって排出されるので、この汚泥の回収を行うのに多大の労力が費やされていた。
【０００６】
以上により、従来、舗装体に含まれる水分量を測定する場合には、舗装体を取り壊し、タガネなどを用いて、その一部を採取して評価試験に使用するという方法が取られていた。しかし、このような方法では、舗装体の取り壊し及び修復に多大な労力及びコストがかかるという問題があった。
以上の問題を解決する方法として、実公平２−３０２０３号公報（特許文献２）に開示されているように、ドライアイスを用いたガス発生装置により発生した炭酸ガスを、コアビット内側面と切断された舗装体との間にできる隙間を通して切削チップおよび舗装体を切断する部位に供給し冷却する方法が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−８８１２１号公報（第３−４頁、第１−３図）
【特許文献２】
実公平２−３０２０３号公報（第２頁、第１−２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この方法は、水を使用せずに切断が行われるため、コアに含まれている水分量は変化しないが、ドライアイスから発生した炭酸ガスの冷気のみで切削チップや舗装体を冷やすので、必ずしも十分な冷却効果が得られないという問題がある。そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、ドライアイスを舗装体上に載置すると共に、空気をコアビット内に供給することにより、切削ビット及び舗装体を十分に冷却させて、アスファルトの軟化を防止しつつ乾燥状態で、舗装体のコアを採取する舗装体のコア採取方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明は、ドライアイスをアスファルト舗装体上に載置した後、切削チップを先端部に有する略円筒状のコアビットの内部に空気を供給しつつ、前記コアビットを回転させ、前記切削チップ及び前記アスファルト舗装体を冷却しながら、前記切削チップにより前記アスファルト舗装体を切断して、そのコアを採取することを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、コアを採取するときに、コアビット内に供給された空気は、ドライアイスによりコアビット内で冷却され、コアビット及びアスファルト舗装体の間に形成された隙間を通り、コアビットの先端部に達することにより、切削チップ及びアスファルト舗装体を冷却する。又、アスファルト舗装体は、ドライアイスにより直接にも冷却される。そのため、切削チップとの摩擦によってアスファルト舗装体が高温にならず、アスファルトは軟化しないので、切削チップに付着することがない。更に、水を使わずに切削チップ及びアスファルト舗装体を冷却するので、採取したコアの水分量が変化することがない。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記ドライアイスにより、前記アスファルト舗装体を所定時間冷却した後に、前記アスファルト舗装体を切断することを特徴とする。
かかる構成によれば、太陽熱により表面温度が地中より上昇しているアスファルト舗装体でも、その表面が十分に冷却されてからコアビットにより切断されるので、高温にならずアスファルトが軟化してコアビットに付着することがない。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記コアビットの直径より広範囲に、前記ドライアイスを前記アスファルト舗装体上に載置することを特徴とする。
かかる構成によれば、短時間でアスファルト舗装体を冷却することができる。請求項４記載の発明は、前記コアビットの周囲を、集塵機が接続された切断屑飛散防止カバーで囲い、前記アスファルト舗装体の切断屑及び前記アスファルト舗装体を冷却した空気を前記集塵機により吸引しながら前記アスファルト舗装体を切断することを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、アスファルト舗装体を切断する際に発生する切断屑を、アスファルト舗装体を冷却した空気とともに、集塵機により吸引するので、周囲に切断屑が飛散することがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は本発明の第１の実施例に係わる舗装体のコア採取方法を示す。使用されるコア採取装置１は、略円筒状のコアビット２と、このコアビット２に同軸上に接続され、その内部がコアビット２の内部と連通した中空棒状の主軸３と、を有している。
【００１５】
主軸３は、図示しない支持装置により、回転及び上下方向に移動可能に支持されている。そして、主軸３の上部には、動力源としての駆動装置４が配置されており、この駆動装置４によって主軸３を介して、コアビット２が回転駆動する。コアビット２には、その先端より下方に突出した切削チップ５が設けられており、コアビット２を駆動装置４により回転させながら下方に移動させ、切削チップ５を舗装体６に接触させることにより、舗装体６を円柱状に切断することができる。なお、切削チップ５は、図２に示すように、コアビット２の先端の円周上に、所定の間隔を開けて複数個設けられており、その一部は、コアビット２の側板より内方へ突出し、更に、他の一部は、コアビット２の側板より外方に突出している。これにより、このコアビット２による舗装体６の切断中では、コアビット２の両側面と、舗装体６と、の間に夫々隙間が形成され、これらの隙間は切削チップ５の間で連通する。
【００１６】
コアビット２の周囲には、下面が開放された栽頭円錐形の筒状の切断屑飛散防止カバー（以下、カバーという）７が設けられている。カバー７は、舗装体６の切断時に発生する切断屑８や粉塵が周囲に飛び散らない程度に十分な高さがあれば上方が開口された形状でもよいが、密閉性をより高めるために上方が閉じた形状のものがより好ましい。また、カバー７の側面には切断屑８を吸引するための吸引管９を挿入するための排出口１０が設けられている。カバー７の材質は特に限定されないが、ゴムやプラスチックが適当である。
【００１７】
コア採取装置１の近傍には、集塵機（掃除機）１１が設けられる。集塵機１１に設けられた吸引口１２には吸引管９の一端部が接続されており、吸引管９の他端部はカバー７に設けられた排出口１０に挿入されている。集塵機１１には更に空気排出口１３が設けられ、送風管１４を介してコア採取装置１に設けられた空気取入口１５に接続されている。この空気取入口１５は、主軸３の中間部に設けられ、主軸３の内部と連結している。
【００１８】
以上のような構成のコア採取装置１を用いた、本発明の舗装体のコア採取方法の第１の実施例について説明する。
まず、コア１６を採取する部位の舗装体６の表面に一片が５ｃｍ以下のドライアイス１７を複数個載置する。コアビット２の内径は、通常、略１０ｃｍであるので、複数個載置することにより、コアビット２の内側面に多くのドライアイス１７が接触するようにする。又、その量は適宜選択できるが、５００ｇ程度が良い。
【００１９】
なお、ドライアイス１７は、このようにあらかじめ、舗装体６の表面に配置してから、コアビット２をその上方に位置させても良いが、コアビット２の上部に開閉扉を設け、始めにコアビット２を、コア１６を採取する部位の舗装体６の表面上に載置してから、ドライアイス１７をコアビット２内に投入してもよい。又、ドライアイス１７は、コア１６を採取する部位だけではなく、その周囲にも載置してもよい。
【００２０】
そして、コアビット２を駆動装置４により回転させながら、下方へ移動させる。これにより、コアビット２の先端部に取り付けられた切削チップ５が舗装体６に接触し、舗装体６が円柱状に切断され、コア１６が採取される。
なお、ドライアイス１７は複数の塊でなく、コアビット２の内径より大きい１個の塊でもよい。この場合、ドライアイス１７は、コア１６を採取する部位の舗装体６の表面上に載置され、コアビット２により舗装体６と共に切断される。
【００２１】
ところで、このように舗装体６が切断されているときには、コアビット２の内側の舗装体６の表面上に載置されているドライアイス１７は、コアビット２の内面と接触してコアビット２の先端部の切削チップ５を冷却する。更に、空気取入口１５からコアビット２の内側へ供給された空気はドライアイス１７から発生した炭酸ガスと混ざり合って冷却され、コアビット２の内側面と切断された舗装体６の側面との間にできた隙間を通り、コアビット２の先端部の切削チップ５及び舗装体６を冷却する。これにより、舗装体６に含まれるアスファルトが、切削チップ５との摩擦によっても高温とならず、軟化しないので、コアビット２に付着せず、コアビット２の回転を妨げるという恐れがない。
【００２２】
そして、切削チップ５を冷却した空気は、切削チップ５の間から、コアビット２の外側面と舗装体６の側面との間の隙間を通り、切断屑８と共に路面上へ放出される。このとき、路面上へ放出された切断屑８及び空気は、カバー７の側面に設けられた排出口１０に挿入された吸引管９に吸い込まれ、吸引口１２から集塵機１１内に取り込まれる。集塵機１１内に取り込まれた切断屑８は図示しないダストボックスに回収される。そして、この切断屑８は最終的には産業廃棄物として処分される。空気は、集塵機１１に設けられた空気排出口１３から排出され、送風管１４を通ってコア採取装置１に設けられた空気取入口１５から再びコアビット２の内側へ供給される。
【００２３】
なお、本実施例においては、集塵機１１で吸引回収した空気を、再度コアビット２へ供給する例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、空気の供給装置と、空気や切断屑８の回収装置と、を別々に設けた構成としてもよい。または、空気の供給装置のみを設けた構成としてもよい。
また、本実施例においては、切断屑８及び冷気の回収方法として、カバー７に設けた排出口１０に吸引管９を挿入する例について述べたが、カバー７を設けずに吸引管９のみで回収する方法としてもよい。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施例である舗装体のコア採取方法について説明する。本実施例は、第１の実施例と同様のコア採取装置１を用いる。そして、コア１６の採取に先立ち、舗装体６の表面に一片が５ｃｍ以下のドライアイス１７を載置し、そのままの状態で放置する。この時にドライアイス１７を放置する時間は舗装体６の表面温度によって異なるが、舗装体６の表面温度が約４０℃の場合で１０分〜１５分程度である。ドライアイス１７を載置する範囲は、図３に示すように、舗装体６の表面のコア１６を採取する部位及びその外側０乃至２０ｃｍの円内である。この時、冷却効果を高めるために、必要に応じてドライアイス１７を載置した周囲をフェンスで囲ってもよい。或いは、下面が開口しており上面に開閉可能な蓋を取り付けた容器を舗装体６の表面に配置し、蓋を開けて容器内にドライアイス１７を投入した後、蓋を閉めて冷気が外部へ逃げない状態にして舗装体６の冷却を行ってもよい。そして、舗装体６の表面にドライアイス１７を載置してから所定時間経過後、ドライアイス１７をそのままの状態にして、コア１６を採取する部位の上方に位置するように、コアビット２を配置させ、コアビット２を回転させつつ下方へ移動させて、舗装体６の切断を行う。
【００２５】
以上のような方法で、コア１６の採取を行うと、太陽熱により表面温度が地中より上昇している舗装体６でも、その表面が十分に冷却されてからコアビット２により切断されるので、高温にならずアスファルトが軟化してコアビットに付着することがない。
本発明の方法による効果を確認するために、表１に記載した試験条件のもとでコア１６の採取を行った。表中○は、その左に記載した試験条件を実施することを、×はその左に記載した試験条件を実施しないことを示す。本試験の試験対象となる舗装体１６の全厚は２３ｃｍで、その下層は砕石路盤である。又、コア１６を採取する前の舗装体６の表面温度は４０℃である。そして、いずれの例においても、カバー７の設置と集塵機１１による冷気及び切断屑の吸引とを行った。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
試験例１：舗装体６の事前冷却を行わずに、本発明の実施例１の方法で舗装体６の切断を行い、厚さ２３ｃｍのコア１６を採取した。舗装体６の切断作業中に粉塵の発生はなく、汚泥等による路面の汚れもなかった。コア１６の切断面を目視観察したところ、大部分で舗装体６に含まれる骨材の切断面がきれいに見えており、舗装体６の切断時に発生した熱によってアスファルトが軟化して付着した形跡はほとんど見られなかった。ただし、舗装体６の表面から深さ５ｃｍまでに相当する部分のコア１６の切断面には、ごくわずかなアスファルトの付着が見られた。コア１６の採取完了後にコアビット２の先端部の切削チップ５を手で触ってみたが、手で触れる程度の温度であった。
【００２８】
試験例２：５ｃｍ以下の大きさに破砕した１０ｋｇのドライアイス１７を、採取するコア１６の中心から半径２５ｃｍの範囲の円内の舗装体６表面に載置し、そのまま約１５分間放置した。なお、この間の舗装体６の内部における温度変化を測定した結果を図４に示す。これにより、１５分間以上放置することにより、地表近くの舗装体６の温度は、地中の温度より低くなることが判明する。そして、所定時間である１５分経過後、舗装体６表面に載置したドライアイス１７の上方からコア採取装置１のコアビット２を回転しつつ下降させて、舗装体６の切断を行い、厚さ２３ｃｍのコアを採取した。舗装体６の切断作業中に粉塵の発生はなく、汚泥等による路面の汚れもなかった。コア１６の切断面を目視観察したところ、骨材の切断面がきれいに見えており、舗装体６の切断時に発生した熱によって、アスファルトが軟化して付着した形跡は見られなかった。コア１６の採取完了後にコアビット２の先端部の切削チップ５を手で触ってみたが、手で触れる程度の温度であった。
【００２９】
比較例１：試験例１において、コアビット２内への空気の供給を行わずに舗装体６の切断を行った。深さ約５ｃｍまで切断したところでコアビット２の回転が止まり、それ以上の切断は行えなかった。コアビット２を上昇させてその先端部を観察すると、切削チップ５に軟化したアスファルトが多量に付着していた。また、コアビット２の先端部の切削チップ５を手で触ろうとしたが、高温のため触れることができなかった。
【００３０】
比較例２：試験例１において、コアビット２内のドライアイス１７による冷却及びコアビット２内への空気の供給を行わずに舗装体６の切断を行った。しかし、舗装体６の切断を始めるとすぐにコアビット２の回転が止まり、それ以上の切断は行えなかった。コアビット２を上昇させてその先端部を観察すると、切削チップ５に軟化したアスファルトが多量に付着していた。また、コアビット２の先端部の切削チップ５を手で触ろうとしたが、高温のため触れることができなかった。
【００３１】
以上の試験結果より、次のことが伺える。試験例１及び比較例２の結果を比較すると、試験例１では舗装体６の全厚に当たる厚さ２３ｃｍのコア１６を採取することができたが、比較例２では舗装体６を切断することがほとんどできなかった。これは、試験例１ではコアビット２内をドライアイス１７で直接冷却したことと、コアビット２内に空気を供給したことにより、舗装体６及び切削チップ５が十分に冷却されたためであり、比較例２では、コアビット２内の冷却を行わなかったために、コアビット２の先端部が高温となり、軟化したアスファルトが切削チップ５に付着してコアビット２の回転が妨げられたためである。
【００３２】
試験例１及び比較例１の結果を比較すると、試験例１では舗装体６の全厚に当たる厚さ２３ｃｍのコア１６を採取することができたが、比較例１では深さ約５ｃｍまでしか舗装体６を切断することができなかった。これは、試験例１ではコアビット２内に空気を供給することにより、コアビット２の先端部に冷気を送り続けることができると共に、コアビット２の先端部に溜まる切断屑８を常時、連続的にコアビット２の外側へ排出させることができるが、比較例１ではコアビット２内に空気を供給しないので、コアビット２の先端部に溜まった切断屑８に含まれるアスファルトが軟化して切削チップ５に付着したことにより、コアビット２の回転が妨げられたためである。
【００３３】
試験例１及び試験例２の結果を比較すると、試験例１では舗装体６の表面から深さ５ｃｍまでに相当する部分のコア１６の切断面にごくわずかなアスファルトの付着が見られたが、試験例２では舗装体６の表面から深さ５ｃｍまでに相当する部分のコア１６の切断面にはアスファルトの付着が見られなかった。これは、試験例１では舗装体６の事前冷却を行わなかったために、舗装体６の表面から深さ５ｃｍまでの部分の温度が十分に下がらずにアスファルトの軟化が起こったが、試験例２では舗装体の事前冷却を行ったので、舗装体２の表面から深さ５ｃｍまでの部分の温度も十分に下がりアスファルトの軟化が起こらなかったためである。
【００３４】
なお、舗装体６に含まれる水分量を確認するために、以下のような試験を行った。試験例１で採取したコア１６の近傍の舗装体６をブレーカーで破砕して、アスファルト塊を採取した。そして、このアスファルト塊及び試験例１で採取したコア１６の各々に含まれる水分量を測定した結果、コア１６に含まれる水分量は重量比で平均１．３３％、アスファルト塊に含まれる水分量は重量比で平均１．２８％であった。この測定結果より、両者の測定値の差異は誤差の範囲であり、本発明によって採取したコア１６に含まれる水分量を測定することにより、舗装体に含まれる水分量をほぼ正確に推定できることが判明した。
【００３５】
以上により、本発明によって採取したコアに含まれる水分量を測定することにより、ブリスタリングの発生をあらかじめ予測することができる。水分量が多い箇所の舗装体に、蒸気抜きや再転圧を施すことにより、舗装体が剥離することをあらかじめ防止できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、アスファルト舗装体のコアを採取するときに、切削チップ及びアスファルト舗装体が冷却されるので、切削チップとアスファルト舗装体との摩擦によってアスファルト舗装体が高温になることがない。これにより、アスファルトが軟化することなく、切削チップに付着しないので、コアビットの回転作動が停止することを防止できる。更に、採取したコアの側面に、軟化したアスファルトが付着しないので、内層の状態が視認可能なコアを採取できる。又、乾燥状態で切削チップ及びアスファルト舗装体が冷却できるので、正確な水分量を測定できるコアを採取することができる。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、太陽熱により表面温度が地中より上昇しているアスファルト舗装体でも、その表面が十分に冷却されてからコアビットにより切断されるので、高温にならずアスファルトが軟化してコアビットに付着することがない。
請求項３に記載の発明によれば、短時間でアスファルト舗装体を冷却することができ、コア採取時に、迅速に舗装体の切断を行うことができる。
【００３８】
請求項４に記載の発明によれば、アスファルト舗装体を切断する際に発生する切断屑を、アスファルト舗装体を冷却した空気とともに、集塵機により吸引するので、周囲に切断屑が飛散することなく、周囲の環境の悪化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例におけるアスファルト舗装体のコア採取方法の説明図。
【図２】同上に使用されるコア採取装置のコアビット先端の構造図。
【図３】本発明の第２実施例におけるアスファルト舗装体のコア採取方法の説明図。
【図４】同上におけるアスファルト舗装体内部の温度変化を示すグラフ。
【図５】深度と水分量との関係を示し、（Ａ）は正常箇所の水分量の状態を示すグラフ、（Ｂ）はブリスタリング発生箇所の水分量の状態を示すグラフ。
【符号の説明】
２　コアビット
５　切削チップ
６　舗装体
７　カバー
８　切断屑
１１　集塵機
１６　コア
１７　ドライアイス
【図１】
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【図２】
2004137682.tif 000005
【図３】
2004137682.tif 000006
【図４】
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【図５】
2004137682.tif 000008