(57)【要約】      （修正有）【課題】スラブ式軌道を補修する方法を提供する。【解決手段】軌道スラブ１１０下部に骨材を含む樹脂からなる填充層１５０が設けられたスラブ式軌道の補修方法であって、スラブ式軌道の設置場所に、ファイバ２を介して伝送されるレーザー３０を填充層１５０に照射するレーザーヘッド３、流体供給手段４，５及び吸引手段６，７，８を運搬し、レーザーヘッド３に設けられた流体供給手段４，５の第１の流体供給口から填充層１５０に対し流体を噴射しながら、レーザーヘッド３からファイバ２を介して伝送されたレーザー３０を填充層１５０に照射しつつ、填充層１５０に沿ってレーザーヘッド３を移動させてレーザーの照射箇所及び流体の噴射箇所を走査して填充層１５０の少なくとも一部を除去し、填充層１５０の少なくとも一部を除去する際に、レーザー３０の照射箇所から生じる融解屑６０を吸引手段６，７，８によって吸引する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道スラブ下部に骨材を含む樹脂からなる填充層が設けられたスラブ式軌道の補修方法であって、
前記スラブ式軌道の設置場所に、ファイバを介して伝送されるレーザーを前記填充層に照射するレーザーヘッド、流体供給手段及び吸引手段を運搬し、
前記レーザーヘッドに設けられた前記流体供給手段の第１の流体供給口から前記填充層に対し流体を噴射しながら、前記レーザーヘッドから前記ファイバを介して伝送されたレーザーを前記填充層に照射しつつ、前記填充層に沿って前記レーザーヘッドを移動させて前記レーザーの照射箇所及び流体の噴射箇所を走査して前記填充層の少なくとも一部を除去し、
前記填充層の少なくとも一部を除去する際に、前記レーザーの照射箇所から生じる融解屑を前記吸引手段によって吸引することを特徴とするスラブ式軌道の補修方法。
【請求項２】
前記流体供給手段は、前記レーザーヘッドのレーザーの照射口を前記第１の流体供給口として、前記レーザーの照射口から前記填充層のレーザー照射箇所に前記流体を噴射することを特徴とする請求項１に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項３】
前記流体供給手段は、第２の流体供給口を有し、前記第２の流体供給口から、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向に向かって前記流体を供給することを特徴とする請求項１又は２に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項４】
前記吸引手段の吸引口は、前記レーザーヘッドに対して、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向側に設けられることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項５】
前記填充層と略平行に配置されたスライドレールを用いて、少なくとも前記レーザーヘッドを移動させることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項６】
前記軌道スラブ上に締結された軌道レールを用いて、少なくとも前記レーザーヘッドを移動させることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項７】
前記レーザーヘッドの全部又は一部を内包するフードを有し、前記フードには前記吸引手段の吸引口が設けられることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項８】
前記フードを前記レーザーヘッドと共に移動させることを特徴とする請求項７に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項９】
前記フードは、前記移動手段とは独立して設けられており、前記フード内において、前記レーザーヘッドを移動させることを特徴とする請求項７に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項１０】
前記フードの先端を前記スラブ式軌道に当接させて閉鎖的な空間を形成し、前記閉鎖的な空間内において前記填充層の少なくとも一部を除去することを特徴とする請求項７ないし９の何れか１項に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項１１】
前記填充層の幅の中心に焦点を合わせて、前記レーザーヘッドからレーザーを照射することを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項１２】
前記填充層の少なくとも一部を除去した後、その部分に補修材料を詰め込むことを特徴とする請求項１ないし１１の何れか１項に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項１３】
スラブ式軌道の軌道スラブ下部に設けられた骨材を含む樹脂からなる填充層を切断する装置であって、
レーザー発振器と、
前記レーザー発振器から出力されるレーザーを伝送するファイバと、
前記ファイバを介して伝送されるレーザーを前記填充層に照射するレーザーヘッドと、
前記レーザーヘッドにその一部が設けられ、前記填充層に対し流体を噴射する流体供給手段と、
前記レーザーの照射箇所から生じる融解屑を吸引する吸引手段と、
前記レーザーヘッドを移動させて前記レーザーの照射箇所及び流体の噴射箇所を走査する移動手段と、を備え、
前記レーザーヘッドは、前記ファイバを介して伝送されるレーザーを集光する集光手段と、前記レーザーの照射箇所に前記流体を噴射する前記流体供給手段の第１の流体供給口と、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向に向かって前記流体を供給する前記流体供給手段の第２の流体供給口と、を有するレーザー照射装置。
【請求項１４】
前記レーザーヘッドは、前記集光手段を格納するケーシングを有し、
前記流体供給手段は、前記ケーシングの先端に設けられたレーザーの照射口を第１の流体供給口として、前記レーザーの照射口から前記流体を直噴状又は扇状に噴射することを特徴とする請求項１３に記載のレーザー照射装置。
【請求項１５】
前記流体供給手段は、前記レーザーヘッドに対して、前記レーザーヘッドの走査方向側に前記第２の流体供給口を有し、前記第２の流体供給口から、前記レーザーの照射箇所に対し、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向に向かって前記流体を供給することを特徴とする請求項１３又は１４に記載のレーザー照射装置。
【請求項１６】
前記吸引手段の吸引口は、前記レーザーヘッドに対して、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向側に設けられることを特徴とする請求項１３ないし１５の何れか１項に記載のレーザー照射装置。
【請求項１７】
前記移動手段は、前記走査方向に沿って配置されたスライドレールと、前記レーザーヘッドを支持して前記スライドレール上を移動するスライドユニットと、を有することを特徴とする請求項１３ないし１６の何れか１項に記載のレーザー照射装置。
【請求項１８】
前記移動手段は、前記レーザーヘッドを支持して前記軌道スラブ上に締結された軌道レール上を移動するスライドユニットを有することを特徴とする請求項１３ないし１６の何れか１項に記載のレーザー照射装置。
【請求項１９】
前記移動手段は、前記填充層と前記レーザーヘッドとの照射距離、前記充填層の高さ方向における照射位置又は前記充填層に対する前記レーザーの照射方向を調整する手段を有することを特徴とする請求項１３ないし１８の何れか１項に記載のレーザー照射装置。
【請求項２０】
前記レーザーヘッドの全部又は一部を内包するフードを有し、
前記フードには前記吸引手段の吸引口が設けられていることを特徴とする請求項１３ないし１９の何れか１項に記載のレーザー照射装置。
【請求項２１】
前記フードは、前記移動手段によって前記レーザーヘッドがと共に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項２０に記載のレーザー照射装置。
【請求項２２】
前記フードは、前記移動手段とは独立して設けられており、
前記移動手段は、前記フード内において、前記レーザーヘッドを移動可能に構成されていることを特徴とする請求項２０に記載のレーザー照射装置。
【請求項２３】
前記フードは、先端に摺動補助手段を有することを特徴とする請求項２０ないし２２の何れか１項に記載のレーザー照射装置。
【請求項２４】
前記吸引手段の吸引口は、前記移動手段によって前記レーザーヘッドと共に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１３ないし１９の何れか１項に記載のスラブ式軌道の補修方法。
【請求項２５】
レーザー発振器と、
前記レーザー発振器から出力されるレーザーを伝送するファイバと、
前記ファイバを介して伝送されるレーザーを被加工物に照射するレーザーヘッドと、
前記レーザーヘッドにその一部が設けられ、前記被加工物に対し流体を噴射する流体供給手段と、
前記レーザーの照射箇所から生じる融解屑を吸引する吸引手段と、
前記レーザーヘッドを移動させて前記レーザーの照射箇所及び流体の噴射箇所を走査する移動手段と、を備え、
前記レーザーヘッドは、前記ファイバを介して伝送されるレーザーを集光する集光手段と、前記レーザーの照射箇所に前記流体を噴射する前記流体供給手段の第１の流体供給口と、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向に向かって前記流体を供給する前記流体供給手段の第２の流体供給口と、を有するレーザー照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道スラブ下部に骨材を含む樹脂からなる填充層が設けられたスラブ式軌道の補修方法、及びその填充層の切断にも利用可能なレーザー照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速鉄道において、スラブ式軌道が広く採用されている。スラブ式軌道では、軌道スラブと路盤コンクリートとの間には、緩衝材としての填充層が設けられる。この填充層は、振動、車両の荷重、温度変化により経年劣化が進むため、定期的な補修が必要となる。スラブ式軌道の補修方法として、劣化部分を削り取って、補修材料で埋める方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、スラブ式軌道の概略図であり、特許文献１の図１を引用したものである。なお、同図における符号は変更した。同図によれば、スラブ式軌道では、路盤コンクリート１００上にコンクリート製の軌道スラブ１１０が設置され、また、路盤コンクリート１００には軌道スラブ１１０への横荷重を支持するために円柱状の突起１２０が立設される。軌道スラブ１１０上には締結具１３０によってレール１４０が直結され、当該レール１４０は、軌道スラブ１１０と路盤コンクリート１００との間に設けられた填充層１５０（以下単に「填充層」という）によって弾性的に支持される。特許文献１では、この填充層１５０は、セメント、アスファルト乳剤及び細骨材を混合したＣＡモルタル（セメントアスファルトモルタル）で構成されている。
【０００４】
図８（Ａ）〜（Ｃ）は、従来のスラブ式軌道の補修方法を示す説明図であり、特許文献１の図２（Ａ）〜（Ｃ）を引用したものである。なお、同図における符号は必要に応じて変更した。そして、特許文献１の記載の補修方法では、填充層１５０の劣化部分を回転式カッター２１で削り取り、削り部２２を処理した後（図６（Ａ））、あて木２３を介してバイブレータ２４で振動を加えながら、削り取られた部分に補修材料Ａを押し込み（図６（Ｂ））、その後、詰め込まれた補修材料Ａの表面を平滑に処理している（図６（Ｃ））。特許文献１には、補修材料Ａとして、ラジカル硬化性の合成樹脂を基材とし、これに高分子弾性材料の小片（例えば、ゴムチップ）と無機骨材（例えば、珪砂）とを混合したものを使用できると記載されている。以下、珪砂等の骨材を含む樹脂を「含骨材樹脂」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２５６５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された技術によれば、スラブ式軌道の補修において、軌道スラブを持ち上げることなく、軌道スラブ下部の填充層の劣化部分を回転式カッターで効率よく切削し、除去することができる。しかしながら、補修材料としてＣＡモルタルから含骨材樹脂（特に珪砂を含むもの）を採用することになったため、填充層が硬くなり、次回の補修時においてこの含骨材樹脂の部分を再び回転式カッターで切削、除去することは難しい。さらに、近年では、降雪を伴う寒冷地のスラブ式軌道において、軌道スラブ下部の填充層には、水分の凍結、融解の繰り返しによる劣化が少ないＭＭＡ（ｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：メタクリル酸メチル）樹脂に無機骨材として珪砂を含有させたもの（以下「強化ＭＭＡ樹脂」という）が多く採用されている。この強化ＭＭＡ樹脂は、非常に硬いため、ダイヤモンドブレードのカッターを使用しても切断、切削することは容易ではない。また、かかるスラブ式軌道の補修は、車両の運行がない夜間において行われることが多いので、物理的な切断刃を用いた作業は、騒音が大きく、周辺の生活環境への影響が大きいという問題がある。
【０００７】
本発明は、前述した問題に鑑みてなされたものであって、強化ＭＭＡ樹脂であっても切削、切断可能な装置、方法を提供することを目的の一つとし、さらには、スラブ式軌道をその設置場所において補修する方法及び軌道スラブ下部の填充層も切断することができる簡易で運搬可能な構成のレーザー照射装置、方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するため、本発明のスラブ式軌道の補修方法は、軌道スラブ下部に骨材を含む樹脂からなる填充層が設けられたスラブ式軌道の補修方法であって、前記スラブ式軌道の設置場所に、ファイバを介して伝送されるレーザーを前記填充層に照射するレーザーヘッド、流体供給手段及び吸引手段を運搬し、前記レーザーヘッドに設けられた前記流体供給手段の第１の流体供給口から前記填充層に対し流体を噴射しながら、前記レーザーヘッドから前記ファイバを介して伝送されたレーザーを前記填充層に照射しつつ、前記填充層に沿って前記レーザーヘッドを移動させて前記レーザーの照射箇所及び流体の噴射箇所を走査して前記填充層の少なくとも一部を除去し、前記填充層の少なくとも一部を除去する際に、前記レーザーの照射箇所から生じる融解屑を前記吸引手段によって吸引することを特徴とする。
【０００９】
さらに、上記スラブ式軌道の補修方法において、前記流体供給手段は、前記レーザーヘッドのレーザーの照射口を前記第１の流体供給口として、前記レーザーの照射口から前記填充層のレーザー照射箇所に前記流体を噴射することが好ましい。また、前記流体供給手段は、第２の流体供給口を有し、前記第２の流体供給口から、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向に向かって前記流体を供給することが好ましい。
【００１０】
さらに、上記スラブ式軌道の補修方法において、前記吸引手段の吸引口は、前記レーザーヘッドに対して、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向側に設けられることが好ましい。
【００１１】
さらに、上記スラブ式軌道の補修方法において、前記填充層と略平行に配置されたスライドレールを用いて、少なくとも前記レーザーヘッドを移動させてもよいし、前記軌道スラブ上に締結された軌道レールを用いて、少なくとも前記レーザーヘッドを移動させてもよい。
【００１２】
さらに、上記スラブ式軌道の補修方法において、前記レーザーヘッドの全部又は一部を内包するフードを有し、前記フードには前記吸引手段の吸引口が設けられることが好ましい。さらに、前記フードを前記レーザーヘッドと共に移動させてもよいし、前記フードは、前記移動手段とは独立して設けられており、前記フード内において、前記レーザーヘッドを移動させてもよい。また、前記フードの先端を前記スラブ式軌道に当接させて閉鎖的な空間を形成し、前記閉鎖的な空間内において前記填充層の少なくとも一部を除去することが好ましい。
【００１３】
さらに、上記スラブ式軌道の補修方法において、前記填充層の幅の中心に焦点を合わせて、前記レーザーヘッドからレーザーを照射することが好ましい。
【００１４】
さらに、上記スラブ式軌道の補修方法において、前記填充層の少なくとも一部を除去した後、その部分に補修材料を詰め込んでもよい。
【００１５】
また、本発明のレーザー照射装置は、スラブ式軌道の軌道スラブ下部に設けられた骨材を含む樹脂からなる填充層を切断する装置であって、レーザー発振器と、前記レーザー発振器から出力されるレーザーを伝送するファイバと、前記ファイバを介して伝送されるレーザーを前記填充層に照射するレーザーヘッドと、前記レーザーヘッドにその一部が設けられ、前記填充層に対し流体を噴射する流体供給手段と、前記レーザーの照射箇所から生じる融解屑を吸引する吸引手段と、前記レーザーヘッドを移動させて前記レーザーの照射箇所及び流体の噴射箇所を走査する移動手段と、を備え、前記レーザーヘッドは、前記ファイバを介して伝送されるレーザーを集光する集光手段と、前記レーザーの照射箇所に前記流体を噴射する前記流体供給手段の第１の流体供給口と、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向に向かって前記流体を供給する前記流体供給手段の第２の流体供給口と、を有することを特徴とする。
【００１６】
さらに、上記レーザー照射装置において、前記レーザーヘッドは、前記集光手段を格納するケーシングを有し、前記流体供給手段は、前記ケーシングの先端に設けられたレーザーの照射口を第１の流体供給口として、前記レーザーの照射口から前記流体を直噴状又は扇状に噴射することが好ましい。
【００１７】
さらに、上記レーザー照射装置において、前記流体供給手段は、前記レーザーヘッドに対して、前記レーザーヘッドの走査方向側に前記第２の流体供給口を有し、前記第２の流体供給口から、前記レーザーの照射箇所に対し、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向に向かって前記流体を供給することが好ましい。
【００１８】
さらに、上記レーザー照射装置において、前記吸引手段の吸引口は、前記レーザーヘッドに対して、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向側に設けられることが好ましい。
【００１９】
さらに、上記レーザー照射装置において、前記移動手段は、前記走査方向に沿って配置されたスライドレールと、前記レーザーヘッドを支持して前記スライドレール上を移動するスライドユニットと、を有していてもよいし、前記レーザーヘッドを支持して前記軌道スラブ上に締結された軌道レール上を移動するスライドユニットを有していてもよい。また、前記移動手段は、前記填充層と前記レーザーヘッドとの照射距離、前記充填層の高さ方向における照射位置又は前記充填層に対する前記レーザーの照射方向を調整する手段を有することが好ましい。
【００２０】
さらに、上記レーザー照射装置において、前記レーザーヘッドの全部又は一部を内包するフードを有し、前記フードには前記吸引手段の吸引口が設けられていることが好ましい。さらに、前記フードは、前記移動手段によって前記レーザーヘッドがと共に移動可能に構成されていてもよいし、前記フードは、前記移動手段とは独立して設けられており、前記移動手段は、前記フード内において、前記レーザーヘッドを移動可能に構成されていてもよい。また、前記フードは、先端に摺動補助手段を有することが好ましい。
【００２１】
さらに、上記レーザー照射装置において、前記吸引手段の吸引口は、前記移動手段によって前記レーザーヘッドと共に移動可能に構成されていることが好ましい。
【００２２】
また、本発明のレーザー照射装置は、レーザー発振器と、前記レーザー発振器から出力されるレーザーを伝送するファイバと、前記ファイバを介して伝送されるレーザーを被加工物に照射するレーザーヘッドと、前記レーザーヘッドにその一部が設けられ、前記被加工物に対し流体を噴射する流体供給手段と、前記レーザーの照射箇所から生じる融解屑を吸引する吸引手段と、前記レーザーヘッドを移動させて前記レーザーの照射箇所及び流体の噴射箇所を走査する移動手段と、を備え、前記レーザーヘッドは、前記ファイバを介して伝送されるレーザーを集光する集光手段と、前記レーザーの照射箇所に前記流体を噴射する前記流体供給手段の第１の流体供給口と、前記レーザーヘッドの走査方向とは反対の反走査方向に向かって前記流体を供給する前記流体供給手段の第２の流体供給口と、を有する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、軌道スラブ下部に、全部又は一部が含骨材樹脂（強化ＭＭＡ樹脂を含むが、以下、明示しない限り単に含骨材樹脂と記載する。）からなる填充層が設けられたスラブ式軌道をその設置場所において補修することができる。また、運搬・移動可能に構成したレーザー照射装置によって、硬度の高い材料を、その設置場所において短時間に安全に切断することができる。その他の効果については、発明を実施するための形態において述べる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のレーザー照射装置の全体構成の例を示す概略図
【図２】レーザーヘッド及びフードの構成の例を示す概略図
【図３】フードの構成の別の例を示す説明図
【図４】吸引手段の構成の別の例を示す説明図
【図５】移動手段の一例を示す説明図
【図６】移動手段の別の例を示す説明図
【図７】スラブ式軌道の構成を示す概略図。本図は、特許文献１の図１を引用したものである。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来のスラブ式軌道の補修方法を示す説明図。本図は、特許文献１の図２（Ａ）〜（Ｃ）を引用したものである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のレーザー照射装置は、被加工物として、含骨材樹脂を少なくとも一部に含む部材であっても切削、切断可能に構成された装置である。含骨材樹脂は、通常、非常に硬いため、切断することが難しく、ダイヤモンドブレードを使用しても刃先が摩耗してしまう。さらに、樹脂（ＭＭＡ樹脂）それ自体は、熱反応によって融解するが、冷却されるとすぐに再凝固してしまうので、この点からも切断することが難しい材料である。
【００２６】
本発明のレーザー照射装置は、鉄道の軌道スラブ下部に形成された含骨材樹脂からなる填充層を軌道スラブの設置場所において切削、切断する用途に特に適している。ただし、これに限定されず、その他の材料からなる被加工物を切削、切断する場合や、鉄道の軌道スラブ以外の被加工物にも適用できる。
【００２７】
本発明のレーザー照射装置は、流体供給手段によって融解屑を吹き飛ばしつつ、被加工物にレーザーヘッドからレーザーを照射し、さらにレーザーヘッドの周囲に配置された吸引手段によって融解屑を吸引、回収するように構成したことにより、レーザーを照射した際に生じる融解屑を取り除きながら被加工物にレーザーを照射することができるので、含骨材樹脂であっても切断可能なものである。なお、融解屑とは、被加工物の表面にレーザーを照射することによって発生するもの全般を指し、被加工物又はその一部の組成に基づく融解物のほか、飛び散った被加工物等の個体や、表面層の蒸発により生じる反応ガス、煙などの気体も含む。
【００２８】
本発明が対象とする被加工物は、半導体ウエハのように精緻な加工や表面の汚染防止を必要とするものではない。このため、融解屑が加工面に付着しないように融解屑を直接レーザーヘッド内部に吸い込むように構成する必要はなく、レーザーヘッドに流体供給手段と吸引手段を併設した簡易な構成とすることができる。
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、軌道スラブ下部の填充層を切断するレーザー照射装置の例である。ただし、本発明は、以下の例に限定されるものではない。
【００３０】
図１は、本実施形態のレーザー照射装置の全体構成を示す概略図である。本レーザー照射装置は、軌道スラブ１１０の下部に設けられた填充層１５０を切削、切断するために使用することができる。はじめに、本レーザー照射装置の構成について説明し、次いで、本レーザー照射装置を使用したスラブ式軌道の補修方法について説明する。
【００３１】
［レーザー照射装置］
本レーザー照射装置は、レーザー発振器１、ファイバ２、レーザーヘッド３及び吸引手段を備え、レーザーヘッド３には流体供給手段の一部の構成（図２参照）が配設される。また、少なくともレーザーヘッド３を移動させる移動手段１０を備えてもよい。レーザーヘッド３は、ファイバ２を介してレーザー発振器１に接続され、填充層の設置場所（作業場所）で取り回すことが可能である。また、レーザー発振器１、流体供給手段の流体供給源４及び吸引手段の吸引源８も、運搬、移動可能に構成された装置である。また、本レーザー照射装置は、レーザーの出力、焦点位置、ビーム幅、走査速度等の照射条件を、被加工物の種類、性質等に応じて適宜設定可能であることが好ましい。
【００３２】
レーザー発振器１は、公知の構成を採用することができ、例えば、励起源、レーザー媒質、光共振器などで構成される。励起源は、連続発振（ＣＷ）型及びパルス発振型のいずれでもよく、アークランプ、フラッシュランプ等を使用することができる。また、使用する光源に応じて励起電流等を加えて駆動するための駆動手段を備えてもよい。レーザー媒質は、固体レーザー（ルビーレーザー、ＹＡＧレーザーなど）や半導体レーザー（レーザーダイオード）を採用することができる。特にレーザーダイオード励起のファイバーレーザーを使用することが好ましい。
【００３３】
半導体レーザーを採用すれば、レーザー発振器１を小型化することができるので、スラブ式軌道が設置された場所まで持ち運び、その設置場所において適宜移動させながら軌道スラブ１１０下部の填充層１５０を切断、切削することができるので好ましい。ただし、直接スラブ式軌道に対してレーザー照射するのは、レーザーヘッドであり、レーザー発振器１自体はファイバ２の届く範囲内に配置すればよい。なお、レーザー媒質は、特に限定されるものではなく、そのほか、気体レーザー（ＣＯ2レーザー他）などを採用してもよい。
【００３４】
レーザー発振器１から出力されたレーザーは、ファイバ２を介してレーザーヘッド３に伝送される。レーザーヘッド３は、レーザーを集光させて照射する手段のほか、流体を噴射して融解屑を特定の方向に吹き飛ばす流体供給手段の一部の構成を有し、移動手段１０によって移動可能に支持される。これによって、本レーザー照射装置はレーザー３０の照射箇所及び流体の噴射箇所を特定の方向へ走査することができる。以下、移動手段によるレーザーヘッド３の移動方向において、レーザー３０の照射箇所を走査する方向を「走査方向」といい、この走査方向とは反対の方向を「反走査方向」という。レーザーヘッド３の移動方向は軌道スラブの長手方向の端部に沿った方向と平行であることが好ましい。レーザーヘッド３の具体的な構成については図２を用いて後述する。
【００３５】
流体供給手段は、流体を供給することにより、レーザーをより確実に被加工物の表面に照射させるものであり、特に含骨材樹脂においては、レーザー照射箇所に発生する融解屑が再凝固する前に、流体を噴射して吹き飛ばすことによって、含骨材樹脂の表面にレーザーを照射可能とするものである。さらに、レーザー照射によって被加工物から発生する煙等も、レーザーに対して阻害物となるので、流体供給手段から流体を供給することで煙等を吹き飛ばすことも好ましい。加えて、流体供給手段は、必要に応じてレーザーヘッドや光学系への融解屑による汚染等を防止又は低減するために利用してもよい。
【００３６】
流体供給手段は、レーザーヘッド３に配設されたノズル（流体供給口を含む）のほか、流体供給源４及び供給ホース５から構成される。流体供給源４は、供給ホース５を介して、レーザーヘッド３に配設されたノズルに流体を圧送する。流体供給源４は、例えば、タンク、ボンベ及び圧縮機などから構成される。圧送された流体は、レーザーヘッド３に設けられたノズルの流体供給口から、填充層１５０に噴射される。流体は、作業環境や加工物の性質に応じて、適宜の気体を選択することができる。また、複数の流体供給口、複数の流体供給源を備える構成とすれば、填充層１５０に対して、異なる方向から異なる種類や異なる圧力の流体を別々に供給することもできる。
【００３７】
吸引手段は、レーザーヘッド３の近辺に配置される吸引口６、吸引ホース７及び吸引源８から構成される。吸引手段は、吸引口６を介してレーザー３０の照射箇所から生じる融解屑６０（反応ガスを含む）を吸引する。吸引源８は、例えば、吸引力を付与するポンプ、吸引、回収した融解屑６０（反応ガスを含む）を処理する処理室、排気フィルタなどを備える。吸引口６から吸い込まれた融解屑６０は、吸引ホース７を介して吸引源８によって回収され、その余の無害な空気などは排気フィルタを介して排出されてもよい。吸引口６は、レーザーヘッド３の全部又は一部を内包するフードに又はフードの内部に設けられることが好ましい。フードについては図２及び図３を用いて後述する。
【００３８】
移動手段１０は、少なくともレーザーヘッド３を支持し、レーザーヘッド３を移動させることによって、レーザーの照射箇所及び流体の噴射箇所を走査させることができる。移動手段１０は、レーザーヘッド３だけではなく、吸引手段、流体供給手段又はレーザー発振器をレーザーヘッドに合わせて移動可能に設けられてもよい。移動手段１０の具体的な構成については図５及び図６を用いて後述する。なお、本レーザー装置では、レーザーヘッド３それ自体を小型とすることができ、作業現場において作業者が手動でレーザーヘッド３を移動させて被加工物を切断することもできる。
【００３９】
［レーザー照射装置によるスラブ式軌道の補修方法］
本実施形態の補修方法では、かかるレーザー照射装置によって、軌道スラブ下部に形成された填充層の全部又は一部を切削した後、補修材料を詰めることもできるし、軌道スラブを交換したり、路盤コンクリートを補修したりすることができる。本発明のレーザー照射装置による補修方法は、図１に示した軌道スラブ下部に略コの字型に設けられた填充層に対しても、図７に示した軌道スラブ下部の全面に設けられた填充層に対しても適用することができる。
【００４０】
図１に示すスラブ式軌道では、填充層１５０は、コンクリート製の軌道スラブ１１０と路盤コンクリート（図示省略）との間に、軌道スラブ１１０の輪郭に沿って略コの字型に設けられ、全部又は一部が含骨材樹脂によって形成される。このような略コの字型に形成された填充層を備えたスラブ式軌道を補修する場合、本レーザー照射装置によって、レーザーを照射し、填充層１５０の設置方向に沿ってレーザーの照射箇所を走査し、填充層１５０を切断した後、スラブ板をジャッキ等で持ち上げて新しい填充層の形成、軌道スラブの交換等の補修をする。レーザーヘッドは、レーザー出力、焦点距離、スポット径などを適宜設定可能であり、１回の走査で填充層をその設置方向に沿って切断してもよいし、複数回の走査を繰り返して少しずつ切断溝を深くしていきながら徐々に切断するようにしてもよい。
【００４１】
図７に示したスラブ式軌道では、レール１４０を弾性的に支持可能なように、軌道スラブ１１０と路盤コンクリート１００との間に、填充層１５０が設けられている。この填充層１５０は、軌道スラブ１１０の下部全面に、セメントとアスファルト乳剤と細骨材とを混合したＣＡモルタル（セメントアスファルトモルタル）で形成されている。また、軌道スラブ１１０に作用する横荷重を支持するために路盤コンクリート１００に立設された円柱状の突起１２０と軌道スラブ１１０との間にも同様のＣＡモルタルによる填充層１６０が設けられている。
【００４２】
このような軌道スラブ下部の全面に形成された填充層を補修する場合、図８（Ａ）と同様に、まず、本レーザー照射装置によって、填充層１５０の劣化部分を、幅（設置状態でのレーザーに対する奥行き）約５０〜１００ｍｍに渡って削り取る。この場合、レーザーヘッドの高さ（設置状態で填充層１５０の上下方向）を適宜変更させながら、レーザーの照射箇所を填充層１５０の設置方向に沿って走査させて、所望の幅まで除去してもよい。また、粗削りを行った後、皮すきを用いて劣化部分を丁寧に取り除くようにしてもよい。劣化部分の除去作業が終わると、削り面に削りかすが残留しないように丁寧に清掃する。また、削り部２２が湿っていれば、適宜ガスバーナー等を用いて乾燥させておく。そして、削り部２２には汚れが付着しないように表面にテープを貼って養生する。隣り合う軌道スラブ１１０相互の間隙部分にはバックアップ材を詰め込んで養生する。次に、削り部２２にプライマーを塗布した上で補修材料の填充作業を始める。プライマーには補修材料の合成樹脂と同一の合成樹脂が使用され、これに所定割合の硬化剤を添加した上で刷毛やローラーを用いて塗布する。
【００４３】
次いで、図８（Ｂ）に示すように、補修材料の填充作業では、填充層の一部が除去された間隙部分を補修材料で埋めるため、補修材料Ａを適量、こてを用いて削り部２２に配る。そして、補修材料Ａにあて木２３を介してバイブレータ２４で振動を加えながら押し込む。これで、補修材料Ａが奥まで密実に填充される。次いで、あて木２３を取り去った上で、適宜補修材料を加え、図８（Ｃ）に示すように、補修材料Ａの表面が平滑になるように金ごてを用いて仕上げを行う。
【００４４】
補修材料Ａは、ラジカル硬化性を有する合成樹脂を基材とし、これに高分子弾性材の小片と無機骨材とを混合すると共に、基材の硬化剤を添加してなるものである。これによると、基材にラジカル重合によって硬化する合成樹脂を採用したため、硬化剤としてラジカル重合開始剤を添加することにより、低温状態においても迅速に硬化して短時間で所要の強度を発現可能である。しかも、高分子弾性材の小片は補修層の弾性を、無機骨材は補修層の圧縮強度をそれぞれ高めるように機能し、これら高分子弾性材の小片並びに無機骨材の配合割合を調整することにより、補修層の圧縮強度並びにばね定数を軌道スラブの弾性支持に適合した所要の値に設定することができる。さらに、基材樹脂の硬化時に発生する反応熱が高分子弾性材の小片や無機骨材に吸収されることで温度上昇が抑制されるため、硬化収縮によるクラックの発生を防止することができる。これに加えて、基材となるラジカル硬化性の合成樹脂がポリエステルアクリレートを主成分とするものであると好ましい。これによると、所要の圧縮強度並びにばね特性を確保するのに適しており、しかも比較的安価で、かつ耐久性に優れている。ポリエステルアクリレートは、より具体的には、無溶剤型ビニルエステル樹脂や変性ＭＭＡ樹脂であると良い。無溶剤型ビニルエステル樹脂は、スチレン等の溶剤に溶解されておらず、シリカパウダー等により揺変性（チキソトロピー）を与えることによりスラブ下部填充層の補修に適したものとすることができる。他方、変性ＭＭＡ樹脂は、架橋剤となるモノマーの一部をメチルメタクリレート（ＭＭＡ）としたもので、粘性を比較的低く調整することによりクラックへの浸透性に優れたものとすることができ、軌道スラブと突起との間の突起周り填充層の補修に適している。
【００４５】
さらに、高分子弾性材の小片は古タイヤを切断してなるゴムチップであると好ましい。これによると、所要の圧縮強度並びにばね特性を確保するのに適しており、しかも廃物利用によって安価に得ることができるため、大幅なコスト低減が可能となる。この他の高分子弾性材としては、ウレタン樹脂、あるいはエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ樹脂）等の合成樹脂からなるものでも良く、この場合、基材樹脂の溶剤に容易に溶解しない物性を有するものが望ましい。
【００４６】
また、前記の無機骨材は珪砂であると好ましい。無機骨材には、基材樹脂のラジカル硬化反応を阻害しない物性を有するもので、粒径が概ね０．５ｍｍ〜５ｍｍのものが望ましく、これより大径であると基材樹脂との混合攪拌操作や填充作業時の作業性が悪化する。これらの条件を満足する無機骨材としては、コストや入手の容易さから珪砂が最も適している。なお、この他の無機骨材としては、ボーキサイト等の天然鉱産物、磁器やセラミック等の焼成物、並びに高炉スラグ等が挙げられる。
【００４７】
特に、軌道スラブと路盤コンクリートとの間のスラブ下部填充層の補修に使用する場合には、シリカパウダーが添加されていると好ましい。これによると、基材樹脂に揺変性（チキソトロピー）を付与することができ、形崩れし難く型枠を設けることなく、こて作業で填充可能なものとなり、スラブ下部填充層の補修における作業性を大幅に向上させることができる。しかも、この基材樹脂の揺変性により無機骨材や高分子弾性材の小片の沈降を防止する効果が得られる。なお、基材樹脂に揺変性を付与するには、この他、いわゆる体質顔料系の微粉末でも良いが、コストや入手の容易さ、並びに基材樹脂のラジカル硬化反応を阻害しない点でシリカパウダーが最適である。
【００４８】
図２は、レーザーヘッド３及びフード９の構成の例を示す概略平面図である。なお、同図に示した填充層１５０は、図１に示した略コの字型の填充層１５０の一部を示したものである。
【００４９】
レーザーヘッド３は、ファイバ接続部３１、集光手段３２、及びこれらを格納するケーシング３３、並びに流体供給手段の一部の構成を有する。
【００５０】
ファイバ接続部３１は、ファイバ２の出射端に取付けられた光学部材（例えば、石英レンズ）であり、ファイバ２を介して伝送されたレーザーを集光手段３２に向けて出射する。
【００５１】
集光手段３２は、一枚又は複数枚のレンズから構成される集光光学系であり、出射されたレーザーを高エネルギー密度に集光し、集光されたレーザー３０を填充層１５０に照射する。レーザーヘッド３は、レーザー発振器１の出力を変更することによって、レーザー照射の強さ等を適宜設定可能に構成されることが好ましい。以下、レーザー３０の光軸方向を「照射方向」という。
【００５２】
集光手段３２は、レーザー３０の焦点距離を適宜設定することができるが、填充層１５０の幅（設置状態での奥行き）を略半分とする中心線１５１に焦点が合うように焦点距離を設定することが好ましい。また、焦点距離を固定にするのではなく、照射箇所に応じて変更するように構成してもよい。レーザーヘッド３から照射されるレーザーは、出力が１００Ｗ以上、波長が５００ｎｍ以上であることが好ましく、特に好ましくは、出力２００〜５００Ｗ、波長１０６０〜１１００ｎｍの範囲とすることが好ましい。また、焦点でのエネルギー密度は、材料及び照射時間に応じて適宜設計することができるが、５×１０-4〜１．２５×１０-4Ｗ／μｍ2の範囲とすることが好ましい。なお、レーザーのスポット径についても、エネルギー密度及び非加工物の寸法との関係で適宜設定すればよいが、好ましくは直径２０〜２００μｍの範囲とする。
【００５３】
ケーシング３３の先端にはレーザー３０を照射するための照射口３５が設けられているが、この照射口３５は流体供給口を兼ねることもできる。
【００５４】
前述したとおり、レーザーヘッド３には、流体供給手段の一部の構成が設けられる。流体供給手段は、流体供給源４（図１参照）、供給ホース５、接続管３４、ケーシング３３の一部及び第１の流体供給口である照射口３５から構成される第１の系統（第１の流体供給手段）を有している。また、流体供給手段は、必要に応じて、流体供給源４（第１の系統と同じであっても、違ってもよい）、供給ホース５、ノズル３６及び第２の流体供給口３７から構成される第２の系統（第２の流体供給手段）を有していてもよい。
【００５５】
第１の系統は、供給ホース５を介して流体供給源４から圧送される流体が、照射口３５を兼ねる第１の流体供給口から、填充層１５０におけるレーザーの照射箇所に向けて噴射される。これによって、レーザーの照射箇所から生じる融解屑を吹き飛ばし、照射箇所において樹脂が再凝固するのを防ぐことができる。さらに、図２では、ノズルとしてケーシング３３の一部を利用し、第１の系統が照射口３５を兼ねる第１の流体供給口から流体を噴射する構成を採用しているため、ケーシング３３内への融解屑の流入を防止又は低減することができる。第１の系統では、流体として気体を用いることが好ましい。この気体としては、乾燥空気、窒素、二酸化炭素、不活性ガス（例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴンなど）を適宜選択可能である。特に、被加工物から有毒な反応ガス（例えば、塩素）を生じるおそれがある場合、これらの発生を低減するため、窒素又は不活性ガスを供給することが好ましい。
【００５６】
同図に示したように、レーザーの光軸と流体の噴射軸とが同軸となる場合、第１の流体供給口３５から噴射される流体の噴射方向は、レーザー３０の照射方向と同じになるので、レーザー照射箇所に流体を供給することができ、融解屑を効果的に取り除くことができ、レーザーを被加工物の表面に照射することができる。さらに、融解屑がレーザーヘッド３の先端付近に付着すること、あるいは融解屑がレーザーヘッド３の内部に入ることを効果的に防止することができる。
【００５７】
また、第１の流体供給口３５は、噴射される流体の形状がソリッド（直進、直噴）となるように構成されることが好ましい。これによって、填充層１５０の内部深くまでレーザーが到達する場合であっても、その照射箇所に流体を吹き付けることができ、溶解屑を吹き飛ばし被加工物表面にレーザーを照射させることができる。流体供給手段の第１の系統から噴射される流体の流量としては、被加工物の材料、加工深さ、流体供給口の大きさ、流体の種類に応じて、融解屑をレーザー照射が可能な程度に除去できるよう適宜設定される。
【００５８】
なお、同図に示した流体供給手段の第１の系統の構成は一例であって、これに限定されない。例えば、第１の系統をケーシング３３とは別体のノズルを用いて構成し、ケーシングの照射口３５近傍にノズルの噴射口を配置してもよい。また、第１の流体供給口の配置、個数及び形状は適宜設定することができる。例えば、第１の流体供給口を照射口３５とは別に設け、光軸と噴射軸とを同軸としなくてもよい。また、流体の噴射形状がソリッド（直進、直噴）ではなく、フルコーン（円錐形）になるように構成してもよい。さらには、次に述べる第２の系統の機能を併せ持たせることもできる。すなわち、レーザー照射箇所の融解屑の除去と、走査方向における融解屑の除去の２つの機能を持つように設計することも可能である。
【００５９】
第２の系統は、主にレーザーの照射箇所の走査方向における溶解屑や煙等を除去するために設けられ、照射箇所に対し、一方向から斜め方向に流体を供給する。第２の系統では、供給ホース５を介して流体供給源４から圧送される流体を照射箇所に対して供給する。第２の系統による流体の供給方向は、概ね反走査方向となるように設定することが好ましい。第２の流体供給口３７は、供給する流体の形状が直噴、フルコーン（円錐形）などになるように構成されることが好ましい。第２の流体供給口３７から供給される流体の圧力は、第１の流体供給口から噴射される流体の圧力より低く設定されることが好ましい。ただし、これらに限定されず、流体供給手段の第２の系統については様々な構成を採用することが可能であり、例えば、ある程度の面積を有する平面パネルからなるファンによって流体が送出されるように構成されてもよい。
【００６０】
第２の系統では、ある程度の拡がりを持ちながら、第１の系統による流体の直噴を妨げないように、流体を噴射するので、第１の流体供給口から噴射された流体によって照射箇所から分離された融解屑を特定の方向へ吹き飛ばすことができる。このため、融解屑（煙を含む）が照射箇所の走査方向に飛散することがなく、レーザーの照射を妨げることが少ない。また、簡易な吸引手段によって、融解屑を容易に吸引、回収することができる。
【００６１】
なお、第２の系統では、流体として、気体を使用してもよいし、液体（霧状の液体（スチーム）を含む）を使用してもよい。気体としては、第１の系統と同様に、乾燥空気、窒素、不活性ガスを適宜選択可能である。また、液体としては、水、引火性のない溶剤などを使用することができる。ただし、液体を使用する場合、レーザーの透過を妨げないような形状で噴射する必要がある。
【００６２】
同図では、流体供給手段として、二つの独立した系統を説明したが、これに限定されない。被加工物の態様に応じて、何れか一方の系統を使用してもよい。
【００６３】
レーザーヘッド３の全部又は少なくともその先端部は、フード９に覆われるように配置されることが好ましく、フード９には吸引手段の吸引口６が設けられることが好ましい。フード９は、填充層１５０の設置場所において簡易的なチャンバー（処理室）として使用することができる。また、フード９内には、有毒な反応ガスを検知可能なセンサを設けてもよく、これによって有毒ガスの発生を作業者に対して警告するように構成してもよい。さらに、フード９には内部のレーザー照射位置が確認できるように、透明な窓（必要に応じてレーザー光を減衰させて目の損傷を防ぐようにする）を設けてもよい。また、フード９は、反走査方向の側により多くの空間を設けるように配置されることが好ましい。
【００６４】
フード９は、その先端部を填充層１５０（被加工物）の表面に当接し、閉鎖的な空間を形成できるようにすることが好ましい。ここで、閉鎖的な空間とは、完全に閉鎖、密閉された空間であることが好ましいが、若干の隙間が空いていてもよい。フード９をレーザーヘッド３と共に移動させる場合、フード９の先端部の被加工物の表面側に摺動補助手段を設けることが好ましい。摺動補助手段としては、タイヤやローラーであってもよいし、可撓性の部材によって形成された刷毛状又はカーテン状の部材を設けてもよい。
【００６５】
フード９に設けられた吸引口６は、レーザーの照射によって発生する融解屑６０を効率よく吸引できるように配置されることが好ましい。例えば、レーザーの照射位置の近傍に吸引口を配置してもよい。また、第２の流体供給口３７によって反走査方向に吹き飛ばされた融解屑６０を効率よく吸引できるように、レーザーヘッド３に対して反走査方向の側に吸引口６を配置して、反走査方向の側に、より強い吸引力を付与するように構成してもよい。
【００６６】
移動手段１０は、流体供給手段が設けられたレーザーヘッド３、及び吸引手段の吸引口６が設けられたフード９を支持し、これらを共に移動させる。これによって、レーザーの照射箇所、流体の噴射箇所及び融解屑の吸引点を共に移動することができる。
【００６７】
図３は、フードの構成の別の例を示す概略図である。フードの別の構成として、レーザーヘッド３の全部及びそれを支持する移動手段１０を覆うように配置してもよい。フード９において、レーザーヘッド３の反走査方向の側に吸引手段の吸引口６が設けられる。フード９は、その先端部を填充層１５０（被加工物）の表面に密着させて、填充層１５０の長手方向の端部全部を覆う閉鎖的な空間を形成できる。また、図３においては、フード９と移動手段１０とが独立しているので、フード９の内部においてレーザーヘッド３を支持した移動手段１０を移動させることができる。これによって、簡易的なチャンバー（処理室）として設置されたフード９は固定されたままで、その内部においてレーザーの照射箇所及び流体の噴射箇所を移動させることができる。
【００６８】
図４は、吸引手段の構成の別の例を示す概略図である。前述したとおり、有毒ガスが発生するおそれがある場合、フードを使用してレーザーの照射箇所の周囲を閉鎖、密閉し、作業者の安全を確保することが好ましいが、有毒ガスが発生しないか、又は影響が少ない場合には、フードを設けずに、吸引手段のみを配置する構成としてもよい。吸引手段の吸引口６は、レーザーヘッド３とともに移動手段１０によって移動可能に支持される。これによって、開空間において、レーザーの照射箇所、流体の噴射箇所及び吸引点が移動する。
【００６９】
図５は、移動手段の例を示す説明図である。移動手段１０は、填充層１５０の長手方向と略平行となるように路盤コンクリート１００に取付けられたスライドレール９０、そのスライドレール９０上を移動するスライドユニット９１から構成される。スライドレール９０は、１個の軌道スラブ１１０の縦の長さよりも長いことが好ましく、これによって、スライドレール９０を取付け直すことなく、１個の填充層１５０を連続して切断することができる。スライドユニット９１は、少なくともレーザーヘッド３を支持し、これとともにフード９を支持してもよい。スライドユニット９１は、自動又は手動でスライドレール９０上を走行することができる。スライドユニット９１は、填充層１５０に対するレーザーヘッド３の位置を調整する位置調整機構を備えてもよい。位置調整機構によって、填充層とレーザーヘッドとの照射距離、充填層の高さ方向における照射位置、充填層に対するレーザーの照射方向等を適宜調整することができる。なお、図においては、レーザーヘッド３から照射されるレーザーの照射方向は填充層表面の法線に対して垂直であるが、かかる構成に限定されるものではなく、斜めに照射してもよい。例えば、レーザーの光軸が填充層表面の法線から走査方向に角度を持つように傾斜させてもよい。
【００７０】
図６は、移動手段の別の例を示す説明図である。移動手段１０は、軌道スラブ１１０に締結されたレール１４０をスライドレール９２として利用し、レーザーヘッド３を支持してスライドレール９２上を移動するスライドユニットを有する。スライドユニットは、例えば、スライドレール９２上を走行するスライド部９３、少なくともレーザーヘッド３を保持する保持部９４、及び、スライド部９３と保持部９４とを連結するアーム部９５を有していてもよい。保持部９４は、レーザーヘッド３とともに、これとともにフード９又は／及び吸引口６を保持してもよい。かかるスライドユニットは、填充層１５０に対するレーザーヘッド３の位置及び向きを調整する位置調整機構を備えてもよい。かかる位置調整機構によれば、填充層とレーザーヘッドとの照射方向についての照射距離、高さ方向についてのレーザーの照射位置、填充層表面の法線に対するレーザーの照射方向を適宜設定することができる。なお、図６では、一対のレール１４０のうち、一方のレールをスライドレール９２として利用したが、鉄道車両のように、一対のレール１４０をスライドレール９２として利用してもよい。この場合、スライド部９３は鉄道車両のようにかなりの重量の設備を積載することが可能であることから、スライド部９３にレーザー照射装置のレーザー発振器、流体供給手段の供給源、吸引手段の吸引源、電源等の重く嵩張る部分を積載して、レーザーヘッドと同時に移動させることも可能である。また、被加工物の材質によっては、レーザーが反射してレーザーヘッド３内に戻りファイバ２を損傷することがあるので、この場合、被加工物表面の法線に対してやや角度をもってレーザーを照射するように構成してもよい。
【００７１】
また、可視光でないレーザーを採用した場合、作業者にとって、レーザーの照射箇所を視認することが難しいので、例えば、スライドユニットなどに赤外線マーカーを配設する構成としてもよい。また、スライドユニットなどにカメラ及びモニタを設けて、例えば、十字型の基準線（クロスヘアーカーソル）によって照射箇所を特定できる構成としてもよい。
【００７２】
［実施例］
本実施形態のレーザー照射装置の一つの実施例として以下のとおり設計し、この装置を使用して軌道スラブ下部の填充層を切断した。レーザー発振器１としてファイバーレーザーを使用し、レーザー出力を５００Ｗ、波長を１０８０ｎｍに設定した。流体供給手段の第１の系統は、レーザーの照射口（直径１．５ｍｍ）から圧縮空気０．５Ｍｐａを２０リットル／分で噴出し、第２の系統は、レーザーの照射口に対して走査方向側にノズル先端の流体供給口（直径１．０ｍｍ）を反走査方向に向けて配置されており、流体供給口から圧縮空気０．５Ｍｐａを２０リットル／分で噴出した。
【００７３】
軌道スラブの輪郭の寸法は、おおよそ、長さが４３００ｍｍ、幅が２２２０ｍｍ、厚みが１６０ｍｍであり、その下部に略コの字型に形成された填充層１５０は、長手部分及び短手部分の幅（設置状態での奥行き）が約５０ｍｍ、厚み（設置状態での高さ）が４０〜１００ｍｍである。かかるコの字型の填充層１５０は、骨材として珪砂を使用した強化ＭＭＡ樹脂で全部が形成されている。填充層１５０の長手方向と略平行となるようにスライドレール９０を設置し、そのスライドレール９０上を走行可能なようにスライドユニット９１を取り付けた。
【００７４】
レーザーヘッド３は、填充層１５０の幅（５０ｍｍ）の中心線（加工表面から２５ｍｍ）に焦点を設定し、スライドユニット９１の走行によって、４０ｍｍ／分の走査速度で、填充層１５０の高さの半分のところを填充層１５０に沿って水平方向に走査した。また、焦点でのスポット径が２５μｍとなるように設定した。本例では、１枚の填充層１５０（１枚の軌道スラブにおける片側分）を約１０８分で切断することができた。
【００７５】
以上説明したとおり、本発明によれば、従来の切断刃では切断することが難しかった含骨材樹脂をレーザー照射により短時間で安全に切断することができる。また、レーザー照射装置を運搬・移動可能に構成したので、含骨材樹脂からなる填充層をその設置場所において切断、切削することができる。また、レーザーヘッドに流体供給手段を配設したので、照射箇所から生じる融解屑を流体によって吹き飛ばしながら被加工物を連続して切断することができる。また、融解屑を特定の方向に吹き飛ばすことで、簡易な吸引手段を用い容易に融解屑を回収することができる。また、レーザーヘッドの全部又は一部を内包するフードは作業現場において簡易的なチャンバーとして使用できるので、作業者を有毒な反応ガスに曝すおそれが少ない。さらに、被加工物への物理的な接触を伴う切断刃を使用せず、静粛なレーザー発振器を採用したので、夜間の作業であっても周辺環境への騒音の影響が少ない。
【符号の説明】
【００７６】
１  レーザー発振器
２  ファイバ
３  レーザーヘッド
４  流体供給源手段の第１の系統
５  供給ホース
６  吸引口
７  吸引ホース
８  吸引源
９  フード
１０  移動手段
３０  レーザー
６０  融解屑（反応ガス、煙を含む）
１１０  軌道スラブ
１５０  填充層
【図１】
2013147817.tif 000003
【図３】
2013147817.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図２】
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