(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水性舗装の表面に向けて圧力水を噴射して該舗装の表層をはつり、はつり後の表層材料を水と共に回収した後、該回収物から表層の骨材を分離してこれを表層の再生材料として用いることを特徴とする排水性舗装の表層再生処理方法。
【請求項２】
前記圧力水を舗装表面上に形成された貯液部の液体中で噴射することによりキャビテーションを発生させ、このキャビテーションの衝撃力によって前記表層のはつりを行うことを特徴とする請求項１記載の排水性舗装の表層再生処理方法。
【請求項３】
排水性舗装の表面に向けて圧力水を噴射して該舗装の表層のはつりを行う噴射手段と、はつり後の表層材料を水と共に回収する回収手段と、回収手段によって回収された回収物から表層の骨材を分離する分離手段とを備えたことを特徴とする排水性舗装の表層再生処理装置。
【請求項４】
前記噴射手段の噴射口の周囲を囲繞して内部に液体の貯留を可能にする貯液部を舗装表面上に形成し、該貯液部の液体中に前記噴射口を配置したことを特徴とする請求項３記載の排水性舗装の表層再生処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水性舗装の表層の材料を再生処理する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、図６を参照して排水性舗装について説明すると、排水性舗装ａとは、路床ｂの上に路盤ｃ、基層ｄ及び通水可能な空隙ｅを有する表層ｆを順次敷設して形成された舗装をいい、降雨時に表層ｆの空隙ｅに流入した雨水を図示しない側溝に導いて排水することにより、スモーキング現象やハイドロプレーニング現象等の走行安全性を阻害する要因を減らす機能を持つ。
【０００３】
また、表層ｆの空隙ｅが吸音能力を有することから、車両走行時のタイヤの騒音を小さくする機能も併せ持つ。尚、排水性舗装の基層ｄ部分は、路盤ｃの保護のために非通水性とされている。
ところで、かかる排水性舗装ａにおいては、車両の走行や風等の影響によって表層ｆの空隙ｅに土砂や粉塵等が詰まって上述した優れた諸機能が比較的短期間で低下してしまうため、ある程度の期間がたったら機能回復装置によって舗装表面を洗浄して空隙ｅに詰まった目詰まり物を除去するようにしているが、目詰まりの程度がひどい場合には、洗浄による機能回復が難しくなり、表層ｆを切削除去して表層（骨材をアスファルトで結合したもの）の敷き直しを行う必要が生じてくる。
【０００４】
この場合、切削により表層ｆの骨材割れが生じるため、この骨材を敷き直しに再利用すると、もともとの道路の要求品質レベルを維持することができなくなり、従って、敷き直しに際しては、新たな骨材に入れ換えざるを得ず、コスト的に問題があった。
そこで、このような問題に対応すべく、表層ｆの切削を行わず、通常の舗装に用いる表層再生処理装置を適用して、空隙の目詰まりが進行した排水性舗装、或いはわだち堀れが進行した排水性舗装等に対する表層ｆの再生処理を行うことが検討されている。具体的には、路面をヒータ加熱した後、表層をかき起こし、かき起こした表層材料（加熱後にかき起こすため、骨材割れは生じない。）を回収して再生処理を施し、これを敷き直しに再利用するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常の舗装に用いる表層再生処理装置を排水性舗装に適用した場合には、かき起こした表層材料に排水性舗装の空隙に詰まった土砂等の異物も一緒に混ぜ込まれてしまうため、これを敷き直しに再利用すると、粒度分布が大幅に変わって適正な空隙率を確保することが難しくなり、もともとの道路の要求品質レベルを維持することが困難となる。
【０００６】
また、再生用の表層材料に異物が混入することにより、強度的にも安定した舗装品質の確保が難しくなる。
本発明はかかる不都合を解消するためになされたものであり、既存の表層材料の骨材割れを起こすことなく有効に再利用することができると共に、再生材料に異物が混入することなく排水性舗装の優れた諸機能を安価に維持することができる排水性舗装の表層再生処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１に係る排水性舗装の表層再生処理方法は、排水性舗装の表面に向けて圧力水を噴射して該舗装の表層をはつり、はつり後の表層材料を水と共に回収した後、該回収物から表層の骨材を分離してこれを表層の再生材料として用いることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る排水性舗装の表層再生処理方法は、請求項１において、前記圧力水を舗装表面上に形成された貯液部の液体中で噴射することによりキャビテーションを発生させ、このキャビテーションの衝撃力によって前記表層のはつりを行うことを特徴とする。
請求項３に係る排水性舗装の表層再生処理装置は、排水性舗装の表面に向けて圧力水を噴射して該舗装の表層のはつりを行う噴射手段と、はつり後の表層材料を水と共に回収する回収手段と、回収手段によって回収された回収物から表層の骨材を分離する分離手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る排水性舗装の表層再生処理装置は、請求項３において、前記噴射手段の噴射口の周囲を囲繞して内部に液体の貯留を可能にする貯液部を舗装表面上に形成し、該貯液部の液体中に前記噴射口を配置したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態の一例である排水性舗装の表層再生処理装置を説明するための説明図、図２は図１のＡ部断面図、図３は外箱の両端側のシール構造を説明するための一部を切り欠いた図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面の一部を切り欠いた図、図５は表層の敷き直し工程を説明するための説明図である。なお、排水性舗装の構造については、図６で説明したものと同一であるので同一符号を付して説明する。
【００１１】
まず、図１〜図４を参照して、この表層再生処理装置は、例えばトラック等の牽引車両１００に可動アーム１０１を介して取り付けられる外箱１０を備えており、外箱１０は、車両１００の進行方向の前後の側板１１ａ，１１ｂと、前後側板１１ａ，１１ｂの両端部を連結する左右の端板１２ａ，１２ｂとによって車両１００の幅方向に長い略直方体状をなして上部及び下部が開口されている。左右の端板１２ａ，１２ｂには、車両１００の進行方向の前後に配置された走行ロール１３ａ，１３ｂの各両端ロール軸１４が支持されている。各走行ロール１３ａ，１３ｂの外周部には、それぞれゴム等の弾性体Ｇが被覆されている。
【００１２】
図２に示すように、外箱１０内には、内箱２００が配置されている。内箱２００は、前側走行ロール１３ａの前方に所定のすき間Ｃを介して配置された前側板２０１ａと、後側走行ロール１３ｂの後方に回収空間Ｐを介して配置された後側板２０１ｂと、前後側板２０１ａ，２０１ｂの上端部同士を連結する天板２０２とを備えて下部が開口されており、前後の側板２０１ａ，２０１ｂ及び天板２０２は共に車両１００の幅方向に延びて両端部が外箱１０の端板１２ａ，１２ｂに固定されている。
【００１３】
内箱２００内の前側走行ロール１３ａと後側走行ロール１３ｂとの間の上方には通水管１５ａが車両１００の幅方向に沿って延在され、内箱２００の後側板２０１ｂと外箱１０の後側板１１ｂとの間には通水管１５ｂが車両１００の幅方向に沿って延在されている。
通水管１５ａの上側部には水供給用分岐管２０３が天板２０２を貫通して接続されており、また、通水管１５ａの下側部には舗装表面ｈに向けて高圧水を噴射する噴射ノズル（噴射手段）１７ａが通水管１５ａの軸方向に略等間隔で設けられている。噴射ノズル１７ａは車両１００の進行方向の後方側に斜めに延びて後側走行ロール１３ｂの前方位置の舗装表面ｈに高圧水を吹き付けるようになっており、先端に設けられた噴射口Ｈが後側走行ロール１３ｂの上面より下方に位置している。
【００１４】
一方、通水管１５ｂの上側部には水供給用分岐管２０４が接続されている。また、通水管１５ｂの下側部には舗装表面ｈに向けて斜め前方に高圧水を噴射する噴射ノズル（回収手段）１７ｂが通水管１５ｂの軸方向に略等間隔で設けられている。噴射ノズル１７ｂの舗装表面ｈへの吹き付け位置は、回収空間Ｐの若干後方とされている。
【００１５】
通水管１５ａに接続された水供給用分岐管２０３及び通水管１５ｂに接続された水供給用分岐管２０４は上流側で合流して水供給用本管２０５とされており、該水供給用本管２０５は高圧水供給ポンプ２０６ａを介して車両１００に搭載された清水タンク２０６に接続されている。高圧水供給ポンプ２０６ａの駆動により、清水タンク２０６内の水がフィルタＦ、水供給用本管２０５及び水供給用分岐管２０３，２０４を介して通水管１５ａ，１５ｂに供給され、噴射ノズル１７ａ，１７ｂから高圧水が舗装表面ｈに向けて噴射されるようになっている。
【００１６】
図３及び図４に示すように、走行ロール１３ａ，１３ｂの一方の各ロール端面と外箱１０の端板１２ａとの間及び走行ロール１３ａ，１３ｂの他方の各ロール端面と外箱１０の端板１２ｂとの間にはそれぞれサイドカバー２２が配置されている（図２ではサイドカバー２２の図示を省略する。）。
サイドカバー２２は、板状の本体部２３と、該本体部２３の下部に進行方向に沿って溶接等によって固定された丸棒部２４とを備えており、該丸棒部２４が舗装表面ｈに接触している。
【００１７】
本体部２３の走行ロール１３ａ，１３ｂの両端ロール軸１４に対応する位置には上下方向に長い長穴２３ａが形成されており、該長穴２３ａには走行ロール１３ａ，１３ｂの両端ロール軸１４が挿通されている。これにより、サイドカバー２２の上下方向の移動が可能になって、凹凸の舗装表面ｈを走行する際に、丸棒部２４が該凹凸に追従するようになっている。
【００１８】
端板１２ａと一方のサイドカバー２２との間には引張コイルばね２５が介在されており、引張コイルばね２５の上端はサイドカバー２２の本体部２３に取り付けられ、下端は端板１２ａに取り付けられている。
端板１２ｂと他方のサイドカバー２２との間にも同様に引張コイルばね２５が介在されており、引張コイルばね２５の上端はサイドカバー２２の本体部２３に取り付けられ、下端は端板１２ｂに取り付けられている。これにより、各サイドカバー２２を舗装表面ｈ側に付勢して丸棒部２４の舗装表面への密着性を高めるようにしている。なお、引張コイルばね２５のばね定数を調整することにより、丸棒部２４の舗装表面ｈへの接触圧力を調整することができる。
【００１９】
そして、この実施の形態では、走行ロール１３ａ，１３ｂ、外箱１０の端板１２ａ，１２ｂ及び各サイドカバー２２によって内箱２００の内部に水の貯留を可能にする貯液部Ｔを形成し、貯液部Ｔ内への水の供給は噴射ノズル１７ａから噴射された高圧水によって行うようにしている。
これにより、噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈが水中に配置され、この状態で噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈから舗装表面ｈに向けて高圧水を噴射することにより、貯液部Ｔ内の水と高圧水との間にキャビテーションが発生し、このキャビテーションの衝撃力により舗装ａの表層ｆのはつりが行われる。
【００２０】
はつり後の表層材料は貯液部Ｔ内に収容されて該貯液部Ｔ内の水及び表層ｆの空隙ｅに詰まった土砂や粉塵等の目詰まり物と共に天板２０２の後側走行ロール１３ｂの上方位置に接続された吸引ダクト（回収手段）２０７の吸引口２０８から吸引回収されると共に、回収しきれなかった表層材料は噴射ノズル１７ｂから噴射された高圧水の吹き付け圧によって水及び目詰まり物と共に回収空間Ｐの下方位置に集められ、該回収空間Ｐを介して吸引口２０８から噴射水と共に吸引回収されるようになっている。
【００２１】
吸引ダクト２０７の吸引口２０８は車両１００の幅方向に沿って延びて内箱２００内に開口しており、また、吸引口２０８の下方には吸引ノズル２０９が設けられている。なお、噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈからの高圧水の噴射量は、吸引口２０８から貯液部Ｔ内の水が吸引回収されても噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈが常に水中に配置されるように吸引ダクト２０７の吸引力との間で調整されている。
【００２２】
図２に吸引口２０８から吸引回収される水と空気の流れを示す。図において破線矢印が空気の流れ、実線矢印が水の流れであり、空気はすき間Ｃ及び回収空間Ｐを通って吸引回収され、水は貯液部Ｔから吸引回収されると共に回収空間Ｐを通って吸引回収される。
図１を参照して、車両１００には上述した清水タンク２０６の他にサイクロン式気液分離装置（分離手段）３００、骨材−汚泥水分離装置（分離手段）３０１、骨材搬送用コンベヤ３０２、連続脱水濾過装置３０３及び脱水ケーキ受３０４等が搭載されており、サイクロン式気液分離装置３００には吸引ダクト２０７が接続されて吸引口２０８から吸引回収された回収物が投入されるようになっている。
【００２３】
サイクロン式気液分離装置３００は気体と液体（固体も含む。）とを分離する装置であり、胴部本体３０５と、胴部３０５の下部に設けられたホッパー部３０６とを備えている。
胴部本体３０５には排気ダクト３０７の一端が挿入されており、排気ダクト３０７の他端は外部に配置されて途中に吸引装置３０８が介装されている。吸引装置３０８の駆動により、吸引ダクト２０７に吸引力が付与されると共に、吸引ダクト２０７から胴部本体３０５に投入された空気が排気ダクト３０７を介して排出されるようになっている。
【００２４】
ホッパー部３０６には吸引ダクト２０７から回収された表層材料、水及び目詰まり物等が収容され、これらの回収物はホッパー部３０６の下部に設けられたエジェクタ３０９及び配管３１０を介して骨材−汚泥水分離装置３０１に搬送される。なお、エジェクタ３０９には、水供給用本管２０５から分岐した配管３１１を介して搬送用の水が供給されるようになっている。
【００２５】
骨材−汚泥水分離装置３０１は、搬送された回収物から表層の骨材のみを分離する装置であり、上端部が斜めに開口する胴部本体３１２と、胴部本体３１２の上端開口に斜めに設置された分離用網３１３と、胴部３１２の下部に設けられたホッパー部３１４とを備えている。
分離用網３１３には配管３１０を介して表層材料、水及び目詰まり物等の回収物が投入され、分離用網３１３はこれらの回収物の内で表層の骨材以外を通して落下させる。そして、分離用網３１３上に残った骨材は斜め下方に転がって骨材搬送用コンベヤ３０２の搬送始端に投入され、分離用網３１３を通って落下した水及び目詰まり物等の混合汚泥水はホッパー部３１４に収容される。
【００２６】
骨材搬送用コンベヤ３０２は搬送終端側が上方に傾いて配置されており、コンベヤ上を搬送される骨材は搬送終端から車両１００の後方を進行する舗装材（骨材）再生処理機４００（図５参照）に投入されるようになっている。
一方、ホッパー部３１４に収容された汚泥水はホッパー部３１４の下部に設けられたエジェクタ３１５及び配管３１６を介して連続脱水濾過装置３０３に搬送される。なお、エジェクタ３１５には、配管３１１から分岐した配管３１７を介して搬送用の水が供給されるようになっている。
【００２７】
連続脱水濾過装置３０３は配管３１６を介して投入された汚泥水を脱水して脱水ケーキと水とに分離し、脱水ケーキを脱水ケーキ受３０４に排出すると共に、水を配管３１８及び再生水吸引ポンプ３１９を介して再生水として清水タンク２０６に供給する。
次に、かかる構成の排水性舗装の表層再生処理装置の作動を説明する。まず、吸引装置３０８の駆動により吸引ダクト２０７に吸引力を付与して内箱２００内の空気を吸引することにより内箱２００をある程度負圧にし、この状態で高圧水供給ポンプ２０６ａの駆動により、清水タンク２０６内の水をフィルタＦ、水供給用本管２０５及び水供給用分岐管２０３，２０４を介して通水管１５ａ，１５ｂに供給し、噴射ノズル１７ａ，１７ｂから舗装表面ｈに向けて高圧水を噴射する。そして、貯液部Ｔ内に水が溜まって噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈが水中に配置された状態で車両１００を排水性舗装ａの路上で前方に進行させる。
【００２８】
このとき、噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈから舗装表面ｈに向けて噴射された高圧水と貯液部Ｔ内の水との間にキャビテーションが発生し、このキャビテーションの衝撃力により舗装ａの表層ｆの骨材とアスファルトの結合部分が破壊され、骨材に割れが生じることなく表層ｆのはつりが行われる。
はつり後の表層材料は貯液部Ｔ内に収容されて該貯液部Ｔ内の水及び表層ｆの空隙ｅに詰まった土砂や粉塵等の目詰まり物と共に吸引ダクト２０７の吸引口２０８から吸引回収されると共に、回収しきれなかった表層材料は噴射ノズル１７ｂから噴射された高圧水の吹き付け圧によって水及び目詰まり物と共に回収空間Ｐの下方位置に集められ、該回収空間Ｐを介して吸引口２０８から吸引回収される。
【００２９】
吸引ダクト２０７を介して吸引回収された回収物はサイクロン式気液分離装置３００に投入され、回収空気が排気ダクト３０７を介して排出されると共に、ホッパー部３０６に収容された表層材料、水及び目詰まり物等の回収物がエジェクタ３０９及び配管３１０を介して骨材−汚泥水分離装置３０１に搬送され、分離用網３１３に投入される。
【００３０】
そして、分離用網３１３上では回収物の内の表層の骨材以外が通過して落下し、分離用網３１３上に残った骨材は斜め下方に転がって骨材搬送用コンベヤ３０２の搬送始端に投入され、コンベヤ３０２上を搬送されて搬送終端から車両１００の後方位置を進行する舗装材（骨材）再生処理機４００（図５参照）に投入される。
【００３１】
図５を参照して、舗装材（骨材）再生処理機４００に投入された骨材は再生処理が施された後に舗装材（骨材）再生処理機４００の後方を進行するアスファルトフィニッシャ４０１に投入され、アスファルトフィニッシャ４０１によって表層ｆの敷き均しが行われ、敷き均された表層ｆはアスファルトフィニッシャ４０１の後方を進行する締固め機械４０２によって締め固め処理が施され、これにより、表層ｆの敷き直しが完了する。
【００３２】
一方、分離用網３１３を通って落下してホッパー部３１４に収容された水及び目詰まり物等の混合汚泥水はエジェクタ３１５及び配管３１６を介して連続脱水濾過装置３０３に搬送投入され、連続脱水濾過装置３０３では汚泥水を脱水して脱水ケーキと水とに分離し、脱水ケーキを脱水ケーキ受３０４に排出すると共に、水を配管３１８及び再生水吸引ポンプ３１９を介して再生水として清水タンク２０６に供給する。
【００３３】
上記の説明から明らかなように、この実施の形態では、噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈから噴射された高圧水と貯液部Ｔ内の水との間に発生したキャビテーションの衝撃力により表層ｆの骨材とアスファルトの結合部分を破壊して表層ｆのはつりを行うようにしているため、表層ｆの骨材に割れが生じることなく有効に再利用するすることができ、しかも、はつり後の表層材料を水及び表層ｆの空隙ｅに詰まった土砂や粉塵等の目詰まり物と共に回収してこれらの回収物から骨材のみを分離し、これを表層ｆの敷き直しに再利用しているため、再生材料に異物が混入することなく排水性舗装の優れた諸機能を安価に維持することができる。
【００３４】
また、噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈから噴射された高圧水と貯液部Ｔ内の水との間に発生したキャビテーションの衝撃力により表層ｆのはつりを行うようにしているため、骨材の飛散が防止されて安全性に優れると共に、はつり作業時の低騒音化を図ることができる。
更に、回収された水及び目詰まり物等の混合汚泥水を脱水ケーキと水とに分離し、脱水ケーキを脱水ケーキ受３０４に排出すると共に、水を噴射ノズル１７ａ，１７ｂから噴射される高圧水に再利用しているため、汚泥水の処理を効率よく行うことができると共に、節水を図ることができる。
【００３５】
更に、外箱１０の長手方向の両端側をシールするサイドカバー２２を上下方向に移動可能に配置して凹凸の舗装表面ｈを走行する際に丸棒部２４が該凹凸に追従するようにし、しかも、引張コイルばね２５によりサイドカバー２２を舗装表面ｈ側に付勢して丸棒部２４の舗装表面ｈへの密着性を高めるようにしているので、丸棒部２４と舗装表面ｈとの間から貯液部Ｔ内の水が外部に漏れるを抑制することができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態では、噴射ノズル１７ａから噴射される高圧水によって貯液部Ｔ内に水を供給するようにしているが、これに代えて、内箱２００の天板２０２に水供給部（図示せず。）を設けて、この水供給部から貯液部Ｔ内に水を供給するようにしてもよく、或いは水供給部及び噴射ノズル１７ａの両方を用いて貯液部Ｔ内に水を供給するようにしてもよい。いずれにしても、水の供給量は、吸引ダクト２０７から貯液部Ｔ内の水が吸引搬送されても噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈが常に水中に配置されるように吸引ダクト２０７の吸引力との間で調整される。
【００３７】
また、上記実施の形態では、噴射ノズル１７ａの噴射口Ｈから噴射された高圧水と貯液部Ｔ内の水との間に発生したキャビテーションの衝撃力により表層ｆの骨材とアスファルトの結合部分を破壊して表層ｆのはつりを行うようにしているが、必ずしもこのようにする必要はなく、噴射ノズルから舗装表面ｈに向けて超高圧水を噴射してその衝撃力で骨材とアスファルトの結合部分を破壊して表層ｆのはつりを行うようにしていもよい。
【００３８】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、既存の表層材料の骨材割れを起こすことなく有効に再利用することができると共に、再生材料に異物が混入することなく排水性舗装の優れた諸機能を安価に維持することができるという効果が得られる。
【００３９】
この場合、舗装表面上に形成された貯液部の液体中で圧力水を噴射してキャビテーションを発生させ、このキャビテーションの衝撃力によって表層のはつりを行うことにより、骨材の飛散が防止されて安全性に優れると共に、はつり作業時の低騒音化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例である排水性舗装の表層再生処理装置を説明するための説明図である。
【図２】図１のＡ部断面図である。
【図３】外箱の両端側のシール構造を説明するための一部を切り欠いた図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面の一部を切り欠いた図である。
【図５】表層の敷き直し工程を説明するための説明図である。
【図６】排水性舗装を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
ａ…排水性舗装
ｈ…舗装表面
ｅ…空隙
ｆ…表層
Ｔ…貯液部
１７ａ…噴射ノズル（噴射手段）
１７ｂ…噴射ノズル（回収手段）
２０４…噴射口
２０７…吸引ダクト（回収手段）
３００…サイクロン式気液分離装置（分離手段）
３０１…骨材−汚泥水分離装置（分離手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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