(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物上にアスベストが吹き付けられて形成されるアスベスト層を、ノズルから噴射されるウォータジェットによって除去するアスベスト除去方法において、
一本の円を描く前記ウォータジェットを噴射する単一の前記ノズルを移動させながら前記アスベスト層を除去し、この場合、前記ノズルの噴射圧力は１５〜９５ＭＰａであり、前記ノズルの回転数は５０００〜８０００ｒｐｍであり、
前記ノズルの回転数をＲとし、前記アスベスト層の厚さをＴとし、前記ノズルのノズル径をｄとしたとき、前記ノズルの噴射圧力の上限値は０．０１１Ｒ２／３Ｔ２／３ｄ−２／３ＭＰａで求めることを特徴とするアスベスト除去方法。
【請求項２】
構造物上にアスベストが吹き付けられて形成されるアスベスト層を、ノズルから噴射されるウォータジェットによって除去するアスベスト除去方法において、
一本の円を描く前記ウォータジェットを噴射する単一の前記ノズルを移動させながら前記アスベスト層を除去し、この場合、前記ノズルの噴射圧力は３５〜９５ＭＰａであり、前記ノズルの回転数は５０００〜８０００ｒｐｍであり、前記ノズルのノズル径は１ｍｍ以上であり、
前記ノズルの噴射圧力をＰとし、前記アスベスト層の厚さをＴとし、前記ノズルのノズル径をｄとしたとき、Ｐ＝０．０１１Ｒ２／３Ｔ２／３ｄ−２／３ＭＰａに基づいて前記ノズルの回転数Ｒを求めることを特徴とするアスベスト除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物上にアスベストが吹き付けられて形成されるアスベスト層を、ノズルから噴射されるウォータジェットによって除去するアスベスト除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこのような分野の技術として、特開平１−２２６９７９号公報に示すような、円の軌跡を描きながら回転するノズルを複数個有する剥離機を用いてアスベスト層を除去する方法がある。このアスベスト除去方法では、ノズルを回転させながらアスベスト層に向けてウォータジェットを噴射することによりウォータジェットがアスベスト層上で円を描くように照射される。その状態で剥離機を横方向へ移動させることによってアスベスト層を除去することができる。
【特許文献１】特開平８−２０６５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、上述のアスベスト除去方法にあっては、ノズルの回転数を２０００ｒｐｍ程度で使用するのが一般的であるが、そのような場合は、剥離機を高速で移動させるとアスベスト層の除去面にムラができてしまう。このため、剥離機を低速で移動させなくてはならず、作業効率が低下してしまうという問題があった。また、エネルギーの損失が大きくなってしまい、エネルギーの利用効率が悪化するという問題があった。
【０００４】
本発明は、エネルギーの利用効率を向上させながらアスベスト除去の作業効率を上げることができるアスベスト除去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】
【０００５】
本発明に係るアスベスト除去方法は、構造物上にアスベストが吹き付けられて形成されるアスベスト層を、ノズルから噴射されるウォータジェットによって除去するアスベスト除去方法において、一本の円を描くウォータジェットを噴射する単一のノズルを移動させながらアスベスト層を除去し、この場合、ノズルの噴射圧力は１５〜９５ＭＰａであり、ノズルの回転数は５０００〜８０００ｒｐｍであることを特徴とする。
【０００６】
このアスベスト除去方法では、ノズルを５０００〜８０００ｒｐｍの高回転数で回転させることによって、アスベスト層の除去にムラが生じるのを防止すると共にノズルを速く移動させることができ、これによって作業効率を向上させることができる。ここで、アスベスト層の除去のために必要な所要エネルギーは、対象となるアスベスト層の種類によって定められており、ウォータジェットの噴射圧力を上昇させてアスベスト層に与える照射エネルギーを増加させても、所要エネルギーを超えた分のエネルギーはアスベスト層の除去に使用されず、無駄なエネルギーとして消費されてしまう。乾式アスベスト層あるいは乾式アスベスト層と同等の硬さの半湿式あるいは湿式アスベスト層を除去する場合、照射エネルギーを無駄にしないようにするには、噴射圧力の制御が容易な、一本の円を描くウォータジェットを噴射するノズルを利用し、回転数やアスベスト層の厚さに応じて噴射圧力を１５〜９５ＭＰａに設定する。このように、単一のノズルを移動させながらアスベスト層を除去するに際し、ノズルの回転数を５０００〜８０００ｒｐｍにして、アスベスト層の厚さに応じて、ノズルの噴射圧力を１５〜９５ＭＰａの範囲内で調整するだけでよく、これによって、エネルギーの利用効率を向上させながらアスベスト除去の作業効率を上げることができる。
【０００７】
ノズルの回転数をＲとし、アスベスト層の厚さをＴとし、ノズルのノズル径をｄとしたとき、ノズルの噴射圧力の上限値は０．０１１Ｒ２／３Ｔ２／３ｄ−２／３ＭＰａで求めることが好ましい。噴射圧力を０．０１１Ｒ２／３Ｔ２／３ｄ−２／３ＭＰａ以下とすることによって、回転数、アスベスト層の厚さ及びノズル径に対応して、照射エネルギーの無駄を防止することができる。
【０００８】
ノズルの回転数をＲとし、アスベスト層の厚さをＴとしたとき、ノズルの噴射圧力の上限値は０．０１１Ｒ２／３Ｔ２／３ＭＰａで求めることが好ましい。噴射圧力を０．０１１Ｒ２／３Ｔ２／３ＭＰａ以下とすることによって、回転数及びアスベスト層の厚さに対応して、照射エネルギーの無駄を防止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るアスベスト除去方法によれば、エネルギーの利用効率を向上させながらアスベスト除去の作業効率を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るアスベスト除去方法の好適な実施形態について説明する。
【００１１】
図１に示すように、建造物の壁や柱となる金属製の構造物１上には、アスベストが吹き付けられることによって、２０〜１００ｍｍ程度の厚みを有するアスベスト層２が形成されている。このアスベスト層２は、アスベストとセメントを混合させた混合物を吹き付ける乾式吹き付けタイプのアスベスト層である。なお、図１に示された、Ｘ軸及びＹ軸は水平面上で互いに９０度をなしている。
【００１２】
先ず、アスベスト層２へ向けてウォータジェット噴射装置３からウォータジェット４を噴射する。ウォータジェット噴射装置３は、回転軸Ｓ周りに回転可能な単一のノズル３ａと、ノズル３ａを支持すると共に水を供給する供給管３ｂと、図示しない高圧ポンプとから構成されている。ノズル３ａが回転することによって、ウォータジェット４も回転軸Ｓ周りに回転する。これによって、ウォータジェット４は、アスベスト層２の上面２ａ及び構造物１に対して円を描くように照射される。その状態でウォータジェット４を、構造物１の表面に対して略平行で略直線的にＸ軸方向へ移動させることによってアスベスト層２を除去することができる。なお、高圧ポンプの圧力を調節することによって、ノズル３ａから噴射するウォータジェット４の噴射圧力を容易に制御することができる。また、ノズル３ａは５０００〜８０００ｒｐｍで回転する。
【００１３】
図２に示すように、アスベスト層２の上面２ａには、ウォータジェット４の照射によって、噴流幅Ｗ（ｍ）の照射点Ｐが形成され、この照射点Ｐによって、一定のピッチα（ｍ）で回転径Ｄ（ｍ）の円が複数連続した軌跡Ｅが描かれる。アスベスト層２をムラ無く除去するために、照射点Ｐの一周目の回転によって形成される除去部分と二周目の回転によって形成される除去部分をラップさせる必要があるため、α≦Ｗとする。
【００１４】
次に、上述のようなアスベスト除去方法において、エネルギーの利用効率よく除去作業を行うための噴射圧力の条件を求める。以下の説明では、ノズル３ａの噴射動力をＥ（ｋｗ）、噴射圧力をＰ（ＭＰａ）、噴射流量をＱ（ｌ／ｍｉｎ）、アスベスト層２の除去面積をＳ（ｍ２／ｈ）、除去体積をＭ（ｍ３／ｈ）、ノズル係数をη、ノズル３ａの回転数をＲ（ｒｐｍ）、アスベスト厚さをＴ（ｍｍ）、ノズル３ａの移動速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）とする。
【００１５】
まず、噴射動力は仕事率の定義式から（１）のように示され、噴射流量はベルヌーイの式から（２）のように示される。そして、（１）に（２）を代入することによって、噴射動力は（３）のように示される。
【００１６】
【数１】
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【００１７】
【数２】
0005110990.tif 000003
【００１８】
【数３】
0005110990.tif 000004
【００１９】
照射点Ｐの一周目の回転によって形成される除去部分と二周目の回転によって形成される除去部分をラップさせなくてはならないため、最大速度はＶ＝Ｒ×Ｗとなる。従って、除去面積は（４）のように示され、除去体積は（５）のように示される。
【００２０】
【数４】
0005110990.tif 000005
【００２１】
【数５】
0005110990.tif 000006
【００２２】
ここで、所定の噴射圧力で噴射されたウォータジェット４の除去能力を測定する実験を行う。除去能力は、ウォータジェット４がアスベスト層２に所定の照射エネルギー（ＭＷｈ）を与えたときに除去されるアスベスト層２の体積（ｍ３）によって求められる。回転数をＲ＝７０００ｒｐｍとし、アスベスト層２の厚みをＴ＝５０ｍｍとしたときの実験結果を図３に示す。図３に示すように、除去能力は、高圧ポンプを制御して噴射圧力を増加させるにつれて上昇し、３５ＭＰａ以上で一定となる。一定となったときの除去能力は約２５０ｍ３／ＭＷｈであり、このときの除去能力の逆数をとることによってアスベスト層２の除去するための所要エネルギーが求まる。すなわち、アスベスト層２を除去するための所要エネルギーは４ｋＷｈ／ｍ３となる。なお、３５ＭＰａより下の噴射圧力でウォータジェット４を噴射した場合は、圧力不足によってエネルギーの損失が生じていると考えられる。従って、エネルギーの利用効率を向上させるためには、噴射圧力を３５ＭＰａとすることが好ましい。なお、ウォータジェット４によってアスベスト層２を除去することができる噴射圧力の下限値は１５ＭＰａであり、この値を下回ると十分な除去作業ができなくなる。
【００２３】
アスベスト層２を除去するための所要エネルギーは４ｋＷｈ／ｍ３であるため、噴射動力は（６）のように示され、（３）を（６）に代入することによって（７）が得られる。
【００２４】
【数６】
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【００２５】
【数７】
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【００２６】
ノズル３ａの先端からアスベスト層２の上面２ａまでの距離（スタンドオフ距離）はアスベスト除去作業の作業性を考慮して１００ｍｍ以上確保することが好ましい。そして、スタンドオフ距離は、ウォータジェット４の除去能力減衰の影響が生じないように、ノズル径の１００倍以内とすることが好ましい。これらのことから、ノズル３ａのノズル径はｄ≧１ｍｍとすることが好ましい。例えば、作業者と噴射反力の関係を考慮して小口径（０．１５ｍｍ程度）のノズルを用いると、有効なスタンドオフ距離が短くなり、作業性が悪化してしまう。
【００２７】
噴流幅は、ノズル径の３倍となることが実験より分かっているため、Ｗ＝ｄ×３≧３×１０−３ｍとなる。回転径は、作業性及び構造物１の形状を考慮してＤ＝０．０５ｍ程度とすることが好ましい。また、ノズル係数は、η＝１．０５である。Ｗ＝３ｄ及びＤ＝０．０５ｍ、η＝１．０５を（７）に代入することによって、（８）が得られる。そして、（８）の両辺を２／３乗することによって、噴射圧力が（９）のように示される。そして、ノズル径をｄ＝１ｍｍ（そのときの噴流径はＷ＝３×１０−３ｍ）として（９）に代入すると噴射圧力が（１０）のように示される。
【００２８】
【数８】
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【００２９】
【数９】
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【００３０】
【数１０】
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【００３１】
（１０）で与えられる値を超える噴射圧力でウォータジェット４を噴射した場合は、アスベスト層２に対して与える照射エネルギーが所要エネルギー（４ｋＷｈ／ｍ３）を超えてしまい、超えた分のエネルギーはアスベスト層２の除去に使用されず、無駄なエネルギーとして消費されてしまう。逆に、（１０）で得られる値を下回る噴射圧力でウォータジェットを噴射した場合は、ノズル３ａの移動速度を遅くする必要があるので作業性は低下するものの、エネルギーを無駄に消費することは防止できる。以上より、作業性及びエネルギーの利用効率の点で、（１０）で与えられる値がアスベスト除去作業における最適噴射圧力と言え、更に、この値以下の噴射圧力で作業を行うことにより、エネルギーの無駄を防止することができる。ノズル３ａの回転数の上限値は８０００ｒｐｍであり、アスベスト層２の厚みの上限値は１００ｍｍであるため、ノズル３ａの最適噴射圧力の上限は、（１０）にＲ＝８０００，Ｔ＝１００を代入した値である９５ＭＰａとなる。従って、噴射圧力は、回転数やアスベスト層の厚さやノズル径に合わせて噴射圧力を１５〜９５ＭＰａとすることが好ましい。
【００３２】
次に、上述の理論式を用いて計算することにより、所定の条件下における最適噴射圧力の値を例示する。例えば、回転数をＲ＝７０００ｒｐｍ、回転径をＤ＝０．０５ｍ、ノズル径をｄ＝１．１２ｍｍ、噴流幅をＷ＝３．３６×１０−３ｍｍ、軌跡ピッチをα＝３．３６ｍｍとしたときのアスベスト層２の所定の厚さに対する最適噴射圧力（照射エネルギーが４ｋＭｈ／ｍ３となるときの噴射圧力）を、諸条件を（９）に代入することによって計算した。計算結果を表１及び図４に示す。
【００３３】
【表１】
0005110990.tif 000012
【００３４】
次に、アスベスト層２の厚さをＴ＝５０ｍｍ、回転径をＤ＝０．０５ｍ、ノズル径をｄ＝１．１２ｍｍ、噴流幅をＷ＝３．３６×１０−３ｍｍ、軌跡ピッチをα＝３．３６ｍｍとしたときの所定の回転数に対する最適噴射圧力（照射エネルギーが４ｋＭｈ／ｍ３となるときの噴射圧力）を、諸条件を（９）に代入することによって計算した。計算結果を表２及び図５に示す。
【００３５】
【表２】
0005110990.tif 000013
【００３６】
以上のように、このアスベスト除去方法では、ノズル３ａを５０００〜８０００ｒｐｍの高回転数で回転させることによって、ノズル３ａを速く移動させることができるため、作業効率を向上させることができる。ここで、アスベスト層２の除去のために必要な所要エネルギーは対象となるアスベスト層の種類によって定められており、ウォータジェット４の噴射圧力を上昇させてアスベスト層２に与える照射エネルギーを増加させても、所要エネルギーを超えた分のエネルギーはアスベスト層２の除去に使用されず、無駄なエネルギーとして消費されてしまう。乾式アスベスト層を除去する場合、照射エネルギーを無駄にしないようにするには、噴射圧力の制御が容易な、一本の円を描くウォータジェット４を噴射するノズル３ａを利用し、回転数やアスベスト層２の厚さに応じて噴射圧力を１５〜９５ＭＰａに設定する。このように、制御し易い単一のノズル３ａを移動させながらアスベスト層を除去するに際し、ノズル３ａの回転数をＲ＝５０００〜８０００ｒｐｍにして、アスベスト層２の厚さに応じて、ノズルの噴射圧力をＰ＝１５〜９５ＭＰａの範囲内で調整するだけでよく、これによって、エネルギーの利用効率を向上させながらアスベスト除去の作業効率を上げることができる。
【００３７】
また、噴射圧力を０．０１１Ｒ２／３Ｔ２／３ｄ−２／３ＭＰａ以下とすることによって、回転数、アスベスト層２の厚さ及びノズル３ａのノズル径に対応して、照射エネルギーの無駄を防止することができる。
【００３８】
また、噴射圧力を０．０１１Ｒ２／３Ｔ２／３ＭＰａ以下とすることによって、回転数及びアスベスト層２の厚さに対応して、照射エネルギーの無駄を防止することができる。
【００３９】
本発明は上記実施形態に限られるものではない。
【００４０】
例えば、乾式吹き付けタイプのアスベスト層に適用しているが乾式アスベスト層と同等の硬さの半湿式あるいは湿式吹き付けタイプのアスベスト層に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るアスベスト除去方法に適用されるウォータジェット噴射装置を示す図である。
【図２】ウォータジェットのアスベスト層の表面における軌跡を示す図である。
【図３】ノズルの所定の噴射圧力に対するアスベスト層の除去能力を測定する実験の実験結果を示すグラフである。
【図４】回転数７０００ｒｐｍとしたときのアスベスト層の所定の厚さに対する最適噴射圧力の計算結果を示すグラフである。
【図５】アスベスト層の厚さ５０ｍｍとしたときの所定の回転数に対する最適噴射圧力の計算結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１…構造物、２…アスベスト層、３…ウォータジェット噴射装置、３ａ…ノズル、４…ウォータジェット。
【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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