JP6401202B2 - アスファルトフィニッシャ - Google Patents

Description

本発明は、アスファルトフィニッシャに関し、特に、ホッパー部に貯留された加熱アスファルト合材を舗装面に所定の厚さで敷き均すアスファルトフィニッシャに関する。

アスファルトフィニッシャは、例えば道路のアスファルト舗装を行う際に、ロードローラ等による加熱アスファルト混合物の転圧作業に先立って、加熱アスファルト混合物を所定の厚さで表面が平坦になるように敷き均してゆくために、一般に用いられている公知の工事用車両である。

アスファルトフィニッシャは、例えばダンプトラックから投入される加熱アスファルト混合物を貯留するホッパー部を有しており、該ホッパー部には、通常、１１０〜１８５℃前後に加熱されたアスファルト合材（加熱アスファルト混合物）が投入される。アスファルト合材は、著しく温度が低下した状態で被舗装面に敷設されると、十分に締固めることができなくなって、品質の良いアスファルト舗装を得ることが困難になる。また、ホッパー部に貯留される加熱アスファルト混合物の熱は、外気と接触すること以外に、金属製のホッパーの外板を介して放出されやすいため、ホッパー部が大型化するほど、加熱アスファルト混合物の温度の低下が顕著になる。

このようなことから、ホッパー部を改良して、ホッパー部に貯留された加熱アスファルト混合物の温度が低下するのを抑制できるようにしたアスファルトフィニッシャが種々開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のアスファルトフィニッシャでは、ホッパー部の外板を、間隙を保持した２重構造に形成して、間隙部分に断熱材を介装させたり、通気経路を設けて排ガスを通気させたりすることによって、或いはホッパー部の外板の内面や外面に電熱体を敷設したり、断熱材を貼付けたりすることによって、加熱アスファルト混合物の温度が低下するのを抑制するようになっている。

特開平１１−２０９９１８号公報

しかしながら、上記従来のホッパー部に貯留された加熱アスファルト混合物の温度が低下するのを抑制できるようにしたアスファルトフィニッシャでは、ホッパー部の外板を２重構造に形成する場合には、汎用されている既存のアスファルトフィニッシャに大掛かりな改造を強いることになって、コストが増大することになる。また、ホッパー部の外板の内面に電熱体や断熱材を取り付ける場合には、投入された加熱アスファルト混合物によってこれらが破損しないようにする必要があるため、取付け作業に多くの手間を要することになる。

本発明は、多くの手間を要することなく、簡易な作業によりホッパー部に断熱機能を付与することを可能にして、ホッパー部に貯留された加熱アスファルト混合物の温度が低下するのを効果的に抑制することのできるアスファルトフィニッシャを提供することを目的とする。

本発明は、投入された加熱アスファルト混合物を貯留するホッパーを有し、該ホッパー部に貯留された加熱アスファルト混合物を、被舗装面に所定の厚さで敷き均すアスファルトフィニッシャにおいて、前記ホッパー部を構成する少なくとも両側の可動ホッパー部の内側面を覆って、保温プレートが取り付けられており、該保温プレートは、前記ホッパー部の内側面に貼り付けられた状態において表面側に配置された表面ステンレス鋼板と、該表面ステンレス鋼板の裏面側に配置された耐熱性保温材とを含んで形成されているアスファルトフィニッシャを提供することにより、上記目的を達成したものである。

そして、本発明のアスファルトフィニッシャは、前記保温プレートが、前記耐熱性保温材の裏面側に配置された裏面ステンレス鋼板を含んで形成されていることが好ましい。

また、本発明のアスファルトフィニッシャは、前記耐熱性保温材が、シリカ系保温材であることが好ましい。

さらに、本発明のアスファルトフィニッシャは、前記シリカ系保温材が、エアロジェルを含浸させた不織布シートからなっていることが好ましい。

さらにまた、本発明のアスファルトフィニッシャは、前記耐熱性保温材の熱伝導率が０．０２〜０・０９Ｗ／ｍｋであり、且つ耐熱温度が０〜６００℃であることが好ましい。

本発明のアスファルトフィニッシャによれば、多くの手間を要することなく、簡易な作業によりホッパー部に断熱機能を付与することを可能にして、ホッパー部に貯留された加熱アスファルト混合物の温度が低下するのを効果的に抑制することができる。

本発明の好ましい一実施形態に係るアスファルトフィニッシャの全体構成を説明する略示側面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係るアスファルトフィニッシャの全体構成を説明する略示平面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係るアスファルトフィニッシャを構成するホッパーの、（ａ）は保温プレートが取り付けられる前の状態の斜視図、（ｂ）は保温プレートが取り付けられた状態の斜視図である。 図３（ｂ）に示す保温プレートが取り付けられたホッパー部の、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 実施例において、可動ホッパー部の内面に保温プレートを貼り付けた状態を示す図である。 可動ホッパー部の表面温度の測定結果を示す図である。 ホッパーに貯留されたアスファルト合材の温度の測定結果を示す図である。 敷き均し時のアスファルト合材の温度の測定結果を示す図である。

図１及び図２に示す本発明の好ましい一実施形態に係るアスファルトフィニッシャ１は、アスファルトプラントで製造され、例えば１１ｔ程度の大きさのダンプトラックにより運搬されたてきた、１１０〜１８５℃程度の高温に加熱されたアスファルト合材（加熱アスファルト混合物）１０を、ホッパー部３に投入して被舗装面１１に敷設する際に、敷設中にホッパー部３に貯留されたアスファルト合材１０の温度が低下するのを、簡単な構成によって効果的に抑制できるようにする機能を備えている。すなわち、アスファルト舗装の品質は、アスファルト合材１０を被舗装面１１に敷設する際の温度と密接に関連しており、品質の良いアスファルト舗装を形成するには、敷設時におけるアスファルト合材１０の温度の低下を極力抑えることが重要となる。本実施形態のアスファルトフィニッシャ１は、一般に汎用されているアスファルトフィニッシャに簡単な改良を加えることによって、敷設時にホッパー部３に貯留されたアスファルト合材１０の温度が低下するのを効果的に抑制して、品質の良いアスファルト舗装を形成できるようにするものである。

そして、本実施形態のアスファルトフィニッシャ１は、ダンプトラック（図示せず）から投入されたアスファルト合材（加熱アスファルト混合物）１０を貯留するホッパー部３を有し、該ホッパー３に貯留されたアスファルト合材１０を、例えば基盤層による被舗装面１１に所定の厚さで敷き均すアスファルトフィニッシャ１において、ホッパー部３を構成する少なくとも両側の可動ホッパー部３０の内側面を覆って、図３（ａ）、（ｂ）にも示すように、保温プレート３１が取り付けられており、保温プレート３１は、ホッパー部３の可動ホッパー部３０の内側面に貼り付けられた状態において表面側に配置された表面ステンレス鋼板３４（図３（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）参照）と、表面ステンレス鋼３４の裏面側に配置された耐熱性保温材３５とを含んで形成されている。

また、本実施形態では、保温プレート３１は、耐熱性保温材３５の裏面側に配置された裏面ステンレス鋼板３６を含んで形成されている（（図３（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）参照））。

本実施形態では、アスファルトフィニッシャ１は、図１及び図２に示すように、オペレータの運転席２０を有する車両本体部２と、車両本体部２の進行方向の前方側に設けられて、ダンプトラックから投入されるアスファルト合材１０を一時的に貯留するホッパー部３と、車両本体部２の進行方向の後方側に設けられて、車両本体２の後部開口部２１から被舗装面１１に供給されたアスファルト合材１０を、車両本体部２の幅方向に分配するスクリュースプレッダ４と、スクリュースプレッダ４により幅方向に分配されたアスファルト合材１０の表面を所定の厚さとなるように平坦に敷き均すスクリード５と、被舗装面１１に隣接する既設の舗装を加熱して軟化させる際に用いられる路面加熱装置６とを備えており、道路舗装用の工事車両として、一般に汎用されているアスファルトフィニッシャと同様の構成を備えている。

ホッパー部３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）にも示すように、アスファルトフィーダ３２が配置される中央部分の矩形開口部３２ａを挟んで両側に設けられた、一対の可動ホッパー部３０と、可動ホッパー部３０に貯留されて矩形開口部分３２ａから下方に送り出されるアスファルト合材１０を、後部開口部２１に向けて順次移送するアスファルトフィーダ３２と、一対の可動ホッパー部３０及び矩形開口部３２ａの前方に近接して配置された、一対のプッシュローラ３３，３３とを含んで構成されている。

本実施形態では、一対の可動ホッパー部３０及び矩形開口部分３２ａの前方に設けられた一対のプッシュローラ３３，３３を、アスファルト合材１０を積載したダンプトラック（図示せず）の一対の後輪に当接させ、アスファルトフィニッシャ１の前進に伴って、プッシュローラ３３，３３を介してダンプトラックを前進させながら、ダンプトラックの荷台に積載されたアスファルト合材１０を、ホッパー部３における両側の可動ホッパー部３０の間の領域に投入させる。投入されて可動ホッパー部３０の間の領域に貯留されたアスファルト合材１０は、上述のように、自重によって下方に移動しながら、両側の可動ホッパー部３０によって挟まれる部分の矩形開口部３２ａから、下方のアスファルトフィーダ３２に送り出された後に、アスファルトフィーダ３２によって、車両本体部２の下部に設けられた搬送路を介して、車両本体部２の後端部に設けられた後部開口部２１に向けて順次移送される。移送されたアスファルト合材１０は、上述のように、被舗装面１１に供給された後に、スクリュースプレッダ４により幅方向に分配され、さらにスクリード５によって敷き均されてから、後続するロードローラ等によって転圧される。

また、本実施形態では、両側の一対の可動ホッパー部３０は、各々、底板部３０ａと、側板部３０ｂと、背板部３０ｃとを含んでおり、アスファルトフィーダ３２による送り出し方向と略平行な回動軸３０ｄを中心に回動可能に支持された状態で設けられている。すなわち、可動ホッパー部３０は、例えば底板部３０ａが油圧シリンダ（図示せず）と接続されており、油圧シリンダの伸縮によって、底板部３０ａが略水平な状態（通常は、この状態でアスファルト合材１０が投入されて、ホッパー部３に貯蔵される）から、底板部３０ａの外側部分を持ち上げて、側板部３０ｂが内側に傾いた状態となるように、回動軸３０ｂを中心に各々回動させることができるようになっている。これによって、ホッパー部３に貯留されたアスファルト合材１０が、矩形開口部３２ａ及びアスファルトフィーダ３２を介して後部開口部２１に向けて順次移送されるのに伴って、可動ホッパー部３０に残ったアスファルト合材１０を、矩形開口部３２ａ及びアスファルトフィーダ３２に向けて滑落させて、効率良く搬送させることが可能になる。

そして、本実施形態では、ホッパー部３の構成する一対の可動ホッパー部３０の各々の底板部３０ａ、側板部３０ｂ、及び背板部３０ｃの内側面を覆って、保温プレート３１が取り付けられている。すなわち、保温プレート３１は、図３（ｂ）に示すように、可動ホッパー部の底板部３０ａ、側板部３０ｂ、及び背板３０ｃの内面側の形状に応じた形状を備えるように、複数枚に分割された状態で形成されると共に、例えば接着剤やボルト接合、溶接接合等による公知の接合手段を用いて貼り付けられた状態で、取り付けられている。なお、保温プレート３１は、ホッパー部３におけるアスファルト合材１０が貯留される部分の全体の内側面を覆って取り付けることが好ましいが、本実施形態では、保温プレート３１を取り付けることが困難な部分もあることから、アスファルト合材１０を貯留するホッパー部３の主要部分を構成する、可動ホッパー部３０の内側面のみを覆って保温プレート３１が取り付けられている。

本実施形態では、保温プレート３１は、上述のように、可動ホッパー部３０の内側面に貼り付けられた状態において表面側に配置された表面ステンレス鋼板３４と、表面ステンレス鋼３４の裏面側に配置された耐熱性保温材３５とを含んで形成されており、さらに耐熱性保温材３５の裏面側に配置された裏面ステンレス鋼板３６を含んで形成されている（図３（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）参照）。

表面ステンレス鋼板３４は、鉄製の可動ホッパー部３０の肉厚よりも薄くなるように形成されており、可動ホッパー部３０の肉厚の５５％以上の厚さを備えていることが好ましい。本実施形態では、ホッパー３０の外板の厚さが９ｍｍなので、表面ステンレス鋼板３４の厚さは、５ｍｍ以上であることが好ましい。表面ステンレス鋼板３４の厚さが大きすぎると、アスファルト合材１０の熱量をより多く奪うおそれがある。一方、表面ステンレス鋼板３４の厚さが小さすぎると、アスファルト合材１０がダンプトラックの荷台から投下された場合の衝撃に耐えられなくなるおそれがある。

表面ステンレス鋼板３４の厚さを可動ホッパー部３０の肉厚よりも薄くすることで、可動ホッパー部３０の内側面がアスファルト合材１０に直接接触した場合と比較して、表面ステンレス鋼板３４がアスファルト合材１０から奪おうとする熱量を少なくすることが可能になる。特に、ステンレスは鉄よりも熱伝導率が低い（ステンレス（ＳＵＳ３０４）：１６Ｗ／ｍＫ、鉄：７９Ｗ／ｍＫ）ので、アスファルト合材１０はより熱を奪われにくくなる。また、表面ステンレス鋼板３４は、アスファルト合材１０から奪った熱を放出しにくいので、より保温効果を高めることができる。

耐熱性保温材３５は、できるだけ熱伝送率が低い材料で形成されることが好ましく、熱伝送率としては、０．０２〜０．０９Ｗ／ｍｋが好ましく、より好ましくは０．０２Ｗ／ｍｋ以下である。また、耐熱性保温材３５は、できるだけ耐熱温度の高い材料で形成されることが好ましく、耐熱温度としては、０〜６００℃が好ましい。

このような耐熱性保温材３５として、シリカ系保温材によるシートを用いることができる。シリカ系保温材によるシートは、上述のような低い熱伝送率と高い耐熱温度とを備えている。シリカ系保温材によるシートは、できるだけ薄い材料を用いることが好ましく、シリカ系保温材によるシート３５の厚さとしては、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは、４ｍｍ以上７ｍｍ以下である。本実施形態では、５ｍｍ厚のシリカ系保温材によるシート３５が用いられている。シリカ系保温材によるシート３５の厚さを１０ｍｍよりも大きくすると、保温プレート３１の厚さが厚くなり過ぎてしまい、可動ホッパー部３０の内側面に貼り付けた場合に、可動ホッパー部３０に収容可能なアスファルト合材１０の貯留量が少なくなるおそれがある。一方、シリカ系保温材によるシート３５の厚さを３ｍｍよりも小さくすると、保温プレート３１による保温効果が薄れるおそれがある。

また、シリカ系保温材によるシート３５としては、エアロジェルを含浸させた不織布シートからなるものを用いることが好ましい。より具体的には、低熱伝導率フレキシブル保温材として知られる商品名「パイロジェル（登録商標）ＸＴ」（ニチアス株式会社製）を用いることができる。

裏面ステンレス鋼３６は、可動ホッパー部３０と耐熱性保温材３５との間に介在した状態で取り付けられる。裏面ステンレス鋼板３６は、可動ホッパー部３０の外側の面から表面ステンレス鋼板３４側（可動ホッパー部３０の内面側）に向かう外気を遮断する役割を担っている。

裏面ステンレス鋼板３６は、表面ステンレス鋼板３４の厚さよりも薄くなるように形成されており、表面ステンレス鋼板３４の厚さの６０％以上の厚さを備えていることが好ましい。本実施形態では、表面ステンレス鋼３４の厚さが５ｍｍなので、裏面ステンレス鋼３６の厚さは、３ｍｍ以上 であることが好ましい。

そして、上述の構成を備える本実施形態のアスファルトフィニッシャ１によれば、多くの手間を要することなく、簡易な作業によりホッパー部３の可動ホッパー部３０に断熱機能を付与することを可能にして、ホッパー部３に貯留された加熱アスファルト混合物（アスファルト合材）１０の温度が低下するのを効果的に抑制することが可能になる。

すなわち、本実施形態のアスファルトフィニッシャ１によれば、ホッパー部３の可動ホッパー部３０の内側面に保温プレート３１が張り付けられているので、アスファルト合材１０がホッパー部３の可動ホッパー部３０に直接接触しなくなるため、ホッパー部３の可動ホッパー部３０に直接接触することによるアスファルト合材１０の熱損失を抑えることができる。特に、ホッパー部３を構成する可動ホッパー部３０は一般に鉄製のものとなっており、保温プレート３１は、鉄よりも熱伝導率の低い、表面ステンレス鋼板３４、耐熱性保温材３５及び裏面ステンレス鋼板３６を有する３層構造になっているので、投入されたアスファルト合材１０の熱損失を有効に抑えることが可能になる。

また、本実施形態によれば、汎用のアスファルトフィニッシャのホッパー部３の可動ホッパー部３０の内側面に、保温プレート３１を取り付けるだけの簡易な作業によって、多くの手間を要することなく、ホッパー部３に貯留された加熱アスファルト混合物（アスファルト合材）１０の温度が低下するのを効果的に抑制する、断熱機能を容易に得ることが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、保温プレートは、表面ステンレス鋼板と、耐熱性保温材と、裏面ステンレス鋼板とからなる３層構造を備えている必要は必ずしも無く、表面ステンレス鋼板と、耐熱性保温材とからなる、２層構造のものであっても良い。２層構造の保温プレートを用いた場合においても、上述と同様の作用効果を奏することができる。また、耐熱性保温材は、シリカ系保温材の他、所望の耐熱性及び保温性を備える、その他の種々の耐熱性保温材を用いることができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明の範囲はかかる実施例に限定されない。

〔実施例１〕
図３（ｂ）に示すホッパー部３を有するアスファルトフィニッシャ１を準備した。ホッパー部３の可動ホッパー部３０の肉厚は９ｍｍであった。また、可動ホッパー部３０の内面に貼り付けられた特殊プレート（保温プレート）３１は、表面ステンレス鋼板３４として、厚さ５ｍｍのＳＵＳ３０４を使用し、裏面ステンレス鋼板３６として厚さ３ｍｍのＳＵＳ３０４を使用した。耐熱性保温材３５として、エアロジェルを含有させたグラスファイバー不織布シート（商品名：パイロジェル（登録商標）ＸＴ、ニチアス株式会社製）を使用した。このシリカ系保温材によるシートは、熱伝導率０．０２ｍｋ、耐熱温度６５０℃であり、厚さ５ｍｍのものを用いた。

これらを表面ステンレス鋼板３４、耐熱性保温材３５及び裏面ステンレス鋼板３６の順に積層配置し、一体化させた３層構造の特殊プレート（保温プレート）３１を作製した。作成した特殊プレート（保温プレート）３１を、可動ホッパー部３０の底板部３０ａ、側板部３０ｂ、及び背板部３０ｃの各々の内側面の凹凸形状に合わせてカットし、カットした特殊プレート（保温プレート）３１を可動ホッパー部３０の底板部３０ａ、側板部３０ｂ、及び背板部３０ｃの各々の内側面に貼り付けた（図５参照）。

（可動ホッパー部の表面温度の測定）
可動ホッパー部３０の底板部３０ａの内側面及び側板部３０ｂの内側面の各々に３箇所、可動ホッパー部３０の底板部３０ａの外側面及び側板部３０ｂの外側面の各々に３箇所、温度計を配置し、可動ホッパー部３０の表面温度を測定した。表面温度の測定は、アスファルト合材１０を投入した後、３０分後に行った。測定結果を図６に示す。

（ホッパーに投入されたアスファルト合材の温度の測定）
ホッパー部３に貯留されたアスファルト合板１０の表面温度及び内部温度を測定した。測定は、アスファルト合材１０の投入直後と、３０分後とで行った。測定結果を図７に示す。

（敷き均し時のアスファルト合材の温度の測定）
ホッパー部３に投入されたアスファルト合材１０の敷き均し時における表面温度及び内部温度を測定した。測定結果を図８に示す。

〔比較例１〕
図３（ａ）に示す可動ホッパー部３０に保温プレート３１が取り付けられていないホッパー部３を有するアスファルトフィニッシャ１を準備した。ホッパー部３の可動ホッパー部３０の肉厚は９ｍｍであった。これを用いて、実施例１と同様の試験を行った。測定結果を図６〜図８に示す。

〔評価〕
図６に示すように、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けた可動ホッパー部３０の方が、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けていない可動ホッパー部３０よりも、底板部３０ａの内部温度が４３℃高く、側板部３０ｂの内部温度も１２．２℃高いことが分かる。また、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けた可動ホッパー部３０の方が、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けていない可動ホッパー部３０よりも、底板給３０ｂ及び側板部３０ｂの各々の外部温度が低いままであり、可動ホッパー部３０に熱を伝達していないことが判明する。

また、図７に示すように、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けた可動ホッパー部３０の方が、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けていない可動ホッパー部３０よりも、アスファルト合材１０の表面温度及び内部温度の何れにおいても、温度の変化率（％）が低いことが判明する。つまり、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けた可動ホッパー３０の方が、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けていない可動ホッパー部３０よりも、アスファルト合材１１の表面温度及び内部温度の何れにおいても、温度が下がりにくくなっていることが判明する。

図８に示すように、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けた可動ホッパー部３０の方が、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けていない可動ホッパー部３０よりも、敷き均し時のアスファルト合材１０の内部温度が１１．６℃高く、敷き均し時のアスファルト合材の表面温度も２８．７℃高いことが判明する。つまり、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けた可動ホッパー部３０の方が、特殊プレート（保温プレート）３１を貼り付けていない可動ホッパー部３０よりも、アスファルト合材１１の表面温度及び内部温度の何れにおいても、温度が下がりにくくなっていることが判明する。

１ アスファルトフィニッシャ
２ 車両本体
３ ホッパー部
４ スクリュースプレッダ
５ スクリード
６ 路面加熱装置
１０ 加熱アスファルト混合物（アスファルト合材）
１１ 被舗装面
２１ 後部開口部
３０ 可動ホッパー部
３０ａ 底板部
３０ｂ 側板部
３０ｃ 背板部
３０ｄ 回転軸
３１ 保温プレート
３２ アスファルトフィーダ
３２ａ 矩形開口部
３３ プッシュローラ
３４ 表面ステンレス鋼板
３５ 耐熱性保温材（シリカ系保温材）
３６ 裏面ステンレス鋼板

Claims (5)

1. 投入された加熱アスファルト混合物を貯留するホッパー部を有し、該ホッパー部に貯留された加熱アスファルト混合物を、被舗装面に所定の厚さで敷き均すアスファルトフィニッシャにおいて、
   前記ホッパー部を構成する少なくとも両側の可動ホッパー部の内側面を覆って、保温プレートが取り付けられており、
   該保温プレートは、前記ホッパー部の内側面に貼り付けられた状態において表面側に配置された表面ステンレス鋼板と、該表面ステンレス鋼板の裏面側に配置された耐熱性保温材とを含んで形成されているアスファルトフィニッシャ。
2. 前記保温プレートは、前記耐熱性保温材の裏面側に配置された裏面ステンレス鋼板を含んで形成されている請求項１記載のアスファルトフィニッシャ。
3. 前記耐熱性保温材は、シリカ系保温材である請求項１又は２記載のアスファルトフィニッシャ。
4. 前記シリカ系保温材は、エアロジェルを含浸させた不織布シートからなる請求項３記載のアスファルトフィニッシャ。
5. 前記耐熱性保温材の熱伝導率が０．０２〜０．０９Ｗ／ｍｋであり、且つ耐熱温度が０〜６００℃である、請求項１〜４の何れか１項記載のアスファルトフィニッシャ。