JP2004238817A - 融雪平版ブロック - Google Patents

Abstract

【目的】本発明は、寒冷地や冬季間における路面の融雪および凍結防止を効果的に図るとともに、歩行および走行の安全性を高め、路面流水をみない快適な道路空間と、生態系や治水にも配慮した融雪装置を提供するものである。
【構成】路面の融雪や凍結防止のための発熱装置を版の上部寄りに埋設した大型平版平版ブロックにおいて、この平版ブロックの厚さ方向に流体流路を設けたり、平版ブロックの構成材料の一部あるいは全部をポーラスコンクリートや浸透性材料としたことを特徴とする融雪平版ブロック。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、寒冷地の路面融雪および凍結防止に用いる融雪版に係り、融雪効果を高めるとともに雨水や融雪による路面流水が容易に地下浸透できる浸透性を有する融雪装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、冬季間の路面の歩行や走行の安全を確保する手段として、路面を形成する際に発熱機構を備えた版状の融雪版を敷設し、この融雪版を加熱することにより路面の凍結防止や融雪を行っている。
【０００３】従来技術としての融雪装置の例としては、特開平７−１９７４０９号や特開平７−２４３２０１号などがあるが、いずれも路面流水の地下浸透性を有していないし、熱伝導性を高める工夫が施されていない。
他方、地下浸透機能を具備した舗装用の平版としては、浸透平版や素焼きのレンガ、ならびにポーラスコンクリート製の平版などがある。排水孔を有する舗装用ブロックとしては特開平７−６２６０４号が考案されているが、いずれの平版も大きさが非常に小さくかつ融雪や凍結防止機能は有していない。また、ゴミ溶融スラグを用いた舗装材や版としては、特開２００２−１３８４０６号や特開２００２−８７８９０号があるがいずれも融雪装置としての機能は有していない。
【発明が解決しようとする課題】道路空間のバリアフリー化により、高齢者、身体障害者等の移動に際しての身体の負担を軽減し、移動の利便性及び安全性の向上を図る目的で２０００年１１月に交通バリアフリー法が施行された。バリアフリー化はさらに高齢者、障害者といった区分によるアプローチから、誰にでも使いやすいデザインを目指したユニバーサルデザインを取り入れはじめ、バリアフリーの理念は弱者に対するものから次第にすべての人の利便性の向上へと拡大してきている。その流れを汲んで雪国や寒冷地においては冬季バリアフリー事業も推進されている。冬季バリアフリーとは豪雪地や寒冷地に生活圏をおくすべての人々における寒冷地特有の現象、積雪や凍結などによる移動の障壁を取り除き、道路空間の移動の利便性と安全性の向上を図る目的で行われている。
【０００４】豪雪地域において冬季間に車椅子の利用者や身体障害者を見かけることはほとんどない。それは歩道に降り積もった雪が歩道としての機能を麻痺させているからであり、路面凍結による転倒の可能性が冬季以外の季節に比べて非常に高いからである。老人においても外出機会はその他の季節や地域に較べても著しく低下する。路面の雪や凍結で転倒し骨折するのを恐れるからである。斯様な地域とそうでない地域を比較すると移動の利便性には大きな隔たり（ギャップ）があり、寒冷地や豪雪地には、そうでない地域からは想像し得ない大変な苦労がある。
【０００５】寒冷地における道路空間の移動の主な障壁は、前述した路面の積雪や凍結である。例えば人口が多く累計積雪量も年間７００ｃｍを超す青森市などは除排雪延長が１，１１１ｋｍにも達し、この延長は青森から名古屋の距離に相当する。このため、除雪車だけでは対応しきれない。除雪は幹線道路を中心に行われ、歩道まで十分に除雪されない。歩道は山積された雪によりまったく歩けず、人がやっとすれ違いできる程度であればましな方で、完全に歩道が利用できないところは車が行き交う車道の歩道よりを、滑って転んで車に轢かれないように注意深く歩くのである。このような箇所は生活道路の多くに認められ、子供の通学路の場合もある。親は心配で結局自家用車で学校まで送迎することになるし、このような道路では車の方も歩行者に注意深くならざるを得ず、ノロノロ運転となり冬季間の朝夕の交通渋滞はそうでない期間の比ではない。バス停においては雪の壁がバス停を塞いでおり、バスに乗車するためにはその壁を回避して車道に出てから乗り込むしかない。雪の壁とバスとの距離はわずかであるため、車椅子はその隙間を通ってバスに乗り込まなければならないためとても利用できない。
【０００６】このようなことから、弱者に至っては、よほどの勇気がないと外出できないのである。老人などにおいてはちょっと転んだだけで骨折するから恐怖である。車椅子の場合は外出しようにも、あまりに歩道に雪が多すぎて無理なのである。このようなことから老人や障害者の外出機会が雪により奪われている。
健常者であっても大変で不便であることには変わりはない。
【０００７】経済的にも大きな損失となっている。前述した青森市を例にすると除雪に要する費用は年間平均１４億円以上を費やしており、一人当たりに換算すると約５千円となる。平成１２年度においては観測史上６番目となる累計積雪量１０２７ｃｍを記録し除雪経費は約２９億円となっている。莫大な除雪費用を毎年計上しているが、除雪車による除雪では歩道まで十分に対応できず、そのため除雪車に頼らない路面における各種の融雪装置が開発され検討され始めている。
【０００８】これまでの融雪装置による融雪や凍結防止は、効率良く雪や氷を解かすことに重点化されている。ところが、実際は解けた雪や氷が路面に水溜りをつくり、歩行者は汚れまいとするため足元に注意しなければならない。また、融雪により増加した路面流水が側溝で排水しきれずに溢れている箇所もある。融雪により大きなバリアは取られつつあるが、小さなバリアは水溜りとして残ったままでは長靴は依然として必要であり、ユニバーサルデザインの観点では誰もが利用しやすいとは言えない。さらに、車道の汚れた水溜りは歩行者や対向車に向かって飛び散ってくるので不快極まりない。
【０００９】また、路面の歩道と歩道、車道と車道、ならびに歩道と車道などの融雪装置が途切れる箇所では、一旦解けた雪が側溝へと排水される前に寒さで再度凍ることもあり、このような箇所では安心して歩行、通行することができず、特段の注意が必要とされる。
【００１０】さらに、滑りの根本的な原因は水膜である。融雪により路面流水は融雪前に較べて増加する。すると路面流水による水膜が生じ、走行、歩行における滑り易さは乾燥路面に較べると格段に増大していることに変わりはない。
【００１１】これらのことから、融雪機能を有し、さらに路面流水を速やかに排除できるものが必要である。
【００１２】他方、近年、周辺環境にやさしい、地球への負荷を減らしビオトープの創出や生態系の維持と確保に配慮し、さらに周辺景観環境にもマッチした街造りが望まれている。道路や公園、広場等では街路樹木などの植生により、景観上は潤いのある都市空間が形成されてきているが、路面に目を向けると、これらの周囲は透水性のないアスファルトやコンクリートで舗装され、路面流水はすべて道路端に設けられた側溝に排水される。このため、市街地の雨水は土壌まで行き渡らず、直接的に河川へと到達する。土壌の保水量は低下し、このことは治水の面や生態系の循環系からも逸脱したものであり、周辺環境のバランスを欠き、結果としてヒートアイランド現象や地下水の減少による地盤沈下、ならびに集中豪雨による河川の氾濫などを発生させ社会問題となっている。
【００１３】これらの対策として、雨水を地下に充分に浸透させて土壌の保水量を適正化することで都市部の乾燥化を防ぎ、河川への直接的な雨水流入も緩和させることがもっとも重要である。
【００１４】さらに環境面における不可避な課題として、人間生活を営むうえで常時発生し続けているゴミの問題がある。ゴミの処理方法を誤った場合の環境へのインパクトはきわめて大きい。
【００１５】これらゴミ問題に関する一般の意識の高まりは、個々人レベルの意識の変化においても徐々に浸透され、その結果一般ゴミ、家庭ゴミの処理に関しては有料化されつつあり、家庭からの廃棄方法においてもゴミの分別化が進められている。また、洗濯洗剤、シャンプー、芳香剤など身の回りの消耗品においてもパッケージを簡素化して詰め替えできるものが主流になりつつあり、このながれはゴミ問題や環境問題に熱心な顧客層を意識してのものであり、このことからも個々人の環境に対する意識の高まりを確認することができる。
【００１６】一方、従来の埋め立てを主体とした処理方法は、埋立地の不足が発端となって処理コストの増加を招き、その結果ゴミの不法投棄が多数行われてきた。また、都市部から地方へのゴミの（輸出）は日常的に行われている。一方、焼却処理される一般ゴミ、家庭ゴミはダイオキシンの発生が問題となり、ゴミの焼却装置は燃焼温度の高温化やバグフィルターを装備するなど高度化し、一般がもっとも関心を寄せるダイオキシンの外部への漏洩はなくなりつつある。
【００１７】このようにゴミに関する排出量の低減化、処理方法については改善されつつある。ところが、焼却処理されたゴミは有害物質を含む焼却灰（残渣）を発生することはあまり一般に知られていない。ゴミから生まれたゴミである。
焼却灰はそのまま埋め立てることはできず、無害化するために結晶化され溶融スラグと形を変える。このスラグのもとは一般ゴミであるが、高温で溶融され結晶化されているため、ほとんど石のようである。このスラグの有効利用方法が現在検討されている。もっとも簡単な利用方法としては破砕したスラグをコンクリートの骨材に利用するというものである。これは、減少傾向にある天然骨材に変わる材料として注目される。また、このスラグは熱伝導性が高いことも明らかになりつつあり、このような特性を持つスラグの利用は今後のゴミ処理問題を循環型社会としての視点で捉え、利用増加を図る必要がある。
【００１８】以上のことから、寒冷地においては寒冷地特有の現象、すなわち積雪や凍結が移動の大きな妨げとなっており、種々の融雪装置が利用されはじめているが、その結果、融雪により路面流水が発生して水跳ねや水溜りを生じ、道路周辺の汚染と移動の不快感、水膜による滑りという２次的な障壁（バリア）が発生している。一方、環境面からは、土壌の保水量を適性化することで治水や生態系に配慮するために雨水や路面流水の地下浸透が必要とされている。そのもう一方における環境面では地球規模の循環型社会を目指すうえでゴミのリサイクルを図る必要があり、ゴミの溶融スラグは熱伝導性が高く、コンクリート材料として馴染みやすい性格ももっている。
【００１９】本発明は上記の事情に基づいて、寒冷地や冬季間の路面の融雪および凍結防止を効率よく図って、歩行や走行の安全性を確保し、路面流水をみない快適な道路空間と、生態系や治水にも配慮し、さらに循環型社会を目指した融雪装置を提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような諸問題点を解決するために開発されたもので、請求項１に記載の発明は、寒冷地や冬季間の路面の融雪や凍結防止のための熱源となる発熱装置を版の上部寄りに埋設した大型平版ブロックにおいて、この平版ブロックの厚さ方向に流体流路を設けたり、平版ブロックの構成材料の一部あるいは全部をポーラスコンクリートや浸透性材料としたことを特徴とするものである。本発明における流体流路の流体とは、水、雨水、融雪による雪解け水、解氷による水、散水車による放水の水、路面流水である。流路とは前期流体が通過可能な箇所を形成したものである。また、発熱体とは、電熱線、ヒートパイプ、融雪か凍結防止に必要な熱量をもつ水あるいは温水または不凍液を通すパイプ、赤外線ヒーター、エネルギーを熱変換する装置である。透水性素材とは、レンガ、素焼き陶版、ポーラスコンクリート、石材、多孔質素材、孔付鋼版、孔付樹脂版、集合して連続する空隙を形成するものである。
【００２１】請求項２に記載の発明は、前記平版ブロックに金属片、金属粉、一般ゴミ溶融スラグ、家庭ゴミ溶融スラグのうちすくなくとも一つが含まれることを特徴とする融雪平板ブロック。
【００２２】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の融雪平版ブロックの構成に加えて融雪平版ブロック上面に溝部を形成したことを特徴とする融雪平版ブロック。本発明でいう溝部とは、集排水性を高めるための凹溝、舗装材と本発明におけるブロック版との結合力を高めるための凸溝あるは凹溝、本発明のブロック版上面に施された立体的模様、これらのうち少なくとも１つ以上を組み合わせた構成のものである。
【００２３】請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか一つに記載の融雪平版の表面を洗い出し仕上げや模様転写したり、あるいは着色したりすることを特徴とする融雪平版ブロック。
【００２４】請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか一つに記載の融雪平版ブロックの構成部材の表面の一部ないし全面にゼオライトあるいは二酸化チタンのうちすくなくとも一つを用いたことを特徴とするものであり、ゼオライトの吸着性や二酸化チタンの光触媒機能による有機物の酸化分解力を利用して排気ガスや大気の汚れの吸着と分解を行って路面の美観と周辺環境の浄化を行うためのものである。
【００２５】請求項６の発明は、請求項１〜３の何れか一つに記載の融雪平版の表面に石材、レンガ、透水平版を取り付けたことを特徴とする融雪平版ブロック。
【００２６】請求項７の発明は、請求項１又は請求項２に記載の融雪平版ブロックにおいて、発熱装置を埋設するのに替えて、発熱装置を大型平版ブロックの表面に配置して一体化してなる融雪平版ブロック。
【００２７】
【発明の実施の形態】
【構成】図面を参考にして説明する。本発明に係る融雪装置は、図１乃至図７に示すように融雪および凍結防止のための熱源となる発熱体が組み込まれたブロック版において、このブロック版の厚さ方向に例えば、ブロック版の上面部であれば図１、図３、図７に示すように部材厚さを貫く貫通孔を形成し、ブロック版の側面部であれば図４および図５、図６に示すように凹溝部を形成し、あるいは図２に示すように貫通孔と凹溝部の両方を形成したり図８乃至図１１に示すようにブロック版の構成部材の一部ないし全部に透水性素材を使用し、ブロック版の上面部の雨水や融雪により発生する水の地下浸透や排水のための流路を設けてある。
【００２８】図７は貫通孔に中空形状の貫通部材を接合させたもので、貫通部材をブロック版の上面から舗装材の厚さに応じた長さを突出させることで、透水性を具備しない舗装材によって被覆する場合の流路を形成する。
【００２９】図１２は、貫通孔に中空形状の貫通部材を、ブロック版下部の水通しの好ましい層まで貫通させたものである。
【００３０】
【作用】図１乃至図２０に示す如く、本発明の融雪装置は、ブロック版に埋め込まれた発熱体を加熱することにより、路面の雪が融けだされ路面流水となり、路面流水はブロック版の凹溝部、貫通孔、透水性素材といった流体流路を流下し路床に地下浸透されるので路面の水はけが良好になる結果、水跳ねのない快適な走行、歩行ができる。また、滑りの原因である水膜を除去できるので走行、歩行の安全性も高められる。降雨による路面流水においても同様である。
【００３１】さらに、本発明の融雪装置は、冬季以外の時期においても路面の雨水を地下浸透させることができるため、土地本来の保水量を高めることでヒートアイランド現象の抑制に役立てることができる。また、水循環を生態系にとっても好ましいものとすることができる。
【００３２】図２１は、請求項５の概念図で、ゼオライトが大気や排気ガス中の有害物質を吸着除去し、汚染物質の低減を図る。二酸化チタンは光触媒効果によって汚染物質を酸化分解する。ゼオライトと二酸化チタンを組み合わせた場合においては、ゼオライトの吸着性と二酸化チタンの光触媒効果が相俟って汚染物質の吸着、分解が連続的に行われるとともに、ゼオライトの吸着力の持続性を高めるのに好適である。
【００３３】図２２は、ブロック版にゴミ溶融スラグを破砕し骨材として利用した例である。ゴミ溶融スラグは熱伝導性が通常の天然骨材に比べて高いため、発熱装置から発する熱を効率よく版全体に伝えることができ、融雪効果を高めることができる。また、発熱装置をブロック版の上部表面に配置したものの上部を石材やアスファルトなどの舗装材で被覆する場合においては、発熱体と舗装材が直接接することで舗装材の表面温度をすばやく加温することができ、さらに発熱体下部に接するブロック版はゴミ溶融スラグを利用することで熱伝導性が高まるためブロック版全体の加温もすばやく行うことができるため融雪に好適である。
【００３４】
【実施例】添付図面により本発明を説明すると、図１は本発明の請求項１のブロック版に設けた流体流路の例で、流体流路として複数の部材貫通孔を設けたものである。流体流路の数は１個以上である。図４および図５は流体、流路としてブロック版の側面に切り欠き溝部を設けたものである。図４は流体流路としてブロック版の側面に複数の凹溝部を設けたものである。
【００３５】図７は、流体流路に中空形状の貫通部材を埋め込んだもので、貫通部材をブロック版より突出させて不透水性の舗装材で被覆した場合の実施例である。図１２は、貫通部材を水はけの良好な地層まで貫通させた実施例である。
【００３６】図１３乃至図１７は、請求項３の例で、ブロック版の上面に複数の溝部を形成したものである。この溝部と貫通孔や側面の切り欠き溝、凹溝部を接続することで表面の雨水や雪解け水を速やかに排水することが可能となり、上面の溝の配置を変化させることで自在に表面意匠を形成することができる。
【００３７】図８乃至図１１は、ブロック版に透水性部材を使用したものであり、この例ではポーラスコンクリートを用いているが、別種の透水性素材を用いても良い。透水性素材が流体流路を形成し路面の水はけ性をより好ましいものとすることができる。図１０は、ポーラスコンクリートをブロック版の下層としたもので、ポーラスコンクリートの空隙が流体流路となるとともに、空隙内部の空気が断熱層の働きをするため熱源による熱は、より有効にブロック版の上面に伝えることができ、さらにゴミ溶融スラグなどと組み合わせることで融雪や凍結防止の効果を高めることに対して好適である。
【００３８】図１８は歩車道境界ブロックと本発明のものを組み合わせた実施例である。
【００３９】図１９および図２０は本発明の孔付鋼板を組み合わせた実施例である。孔付鋼板を別種の材料やグレーチングとすることもできる。
【００４０】図２２はブロック版の骨材としてゴミ溶融スラグを利用したものである。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の融雪装置を路面に用いることで、融雪および凍結防止を図るとともに、路面流水の地下浸透ができる。
【００４２】このため、路面においては路面流水の水はけ性が良好となり、従来の課題であった走行、歩行による水跳ねが防止されるとともに、歩行者は水溜りへの気遣いがなくなる。
【００４３】また、滑りの原因である水膜を除去することで安全性と快適性を従来より高めることができる。
【００４４】さらにブロック版の表面に流体流路に接続する溝部を形成することで、路面排水性がより向上し、前記効果をより好適なものとすることができる。
【００４５】前記溝部は、路面排水性を向上させるとともに、溝部の組合せにより、図１０及び図１３乃至図１７に示した例のように多彩な意匠を創作することができ、周辺環境に調和した路面の選定が可能となる。
【００４６】環境面においては、雨水や雪解け水が地下浸透されることで、土壌の保水量を適正化して水循環を正常化し生態系やヒートアイランド現象の抑制に好ましい効果を得て、潤いのある都市空間が形成できる。
【００４７】さらに、ゴミ溶融スラグをブロック版に利用することで、スラグの高い熱伝導性を生かして融雪と凍結防止効果を高め、スラグの有効利用を図ることができ、これらのことから本発明は循環型社会と環境保全、ならびにバリアフリーに適した融雪平板を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の融雪装置の（ａ）斜視図、（ｂ）（ａ）図の矢印Ａ−Ａからの断面図。
【図２】本発明の融雪装置の斜視図と断面図。
【図３】本発明の融雪装置の斜視図と断面図。
【図４】本発明の融雪装置の斜視図と断面図。
【図５】本発明の融雪装置の斜視図と断面図で発熱装置の継手部にカバー１３を取り付けたもの。
【図６】本発明の融雪装置の（ａ）斜視図、（ｂ）（ａ）図の矢印Ｂ−Ｂからの断面図。
【図７】本発明の融雪装置の（ａ）斜視図、（ｂ）（ａ）図の矢印Ａ−Ａからの断面図。
【図８】透水性素材を用いた実施例図。
【図９】透水性素材をブロック版の上面に用いた実施例図。
【図１０】透水性素材をブロック版の下層に用い、上面に凹溝部を設けた実施例図。
【図１１】透水性素材や石材、レンガなどの化粧材を上層に設けた実施例図。
【図１２】中空の貫通材を水通しの良い層まで貫通させた実施例図。
【図１３】上面に凹溝部を設けた実施例図。
【図１４】上面に凹溝部を設け、流体流路を側面に設けた実施例図。
【図１５】上面に凹溝部を設け、複数の流体流路をブロック版の側面に設けた実施例図。
【図１６】上面に凹溝部を設け、複数の流体流路をブロック版の側面に設けた実施例図。
【図１７】上面に凹溝部を設け、複数の流体流路をブロック版の側面部とブロック版の貫通孔とに設けた実施例図。
【図１８】歩車道境界ブロックと併設した場合の実施例図。
【図１９】孔付鋼板を設けた実施例図。
【図２０】孔付鋼板を設け、舗装材で被覆した実施例図。
【図２１】ゼオライトと二酸化チタンによる汚れの吸着と分解の概念図。
【図２２】ゴミ溶融スラグを利用した融雪装置の熱伝導の概念図。
【符号の説明】
１ 版本体
２ 発熱装置
３ 流体流路
４ 発熱装置接続部
５ 流体流路
６ 溝部
７ 透水性部材
８ 透水性部材および石材、レンガ
９ 歩車道境界ブロック
１０、１０Ａ 孔付鋼板
１１ 舗装材
１２ 中空貫通材
１３ 継手部カバー
１４ ゴミ溶融スラグ

Claims (7)

1. 路面の融雪や凍結防止のための発熱装置を版の上部寄りに埋設した大型平版ブロックにおいて、この平版ブロックの厚さ方向に流体流路を設けたり、平版ブロックの構成材料の一部あるいは全部をポーラスコンクリートや浸透性材料としたことを特徴とする融雪平版ブロック。
2. 前記平版ブロックに金属片、金属粉、一般ゴミ溶融スラグ、家庭ゴミ溶融スラグのうちすくなくとも一つ以上が含まれることを特徴とする請求項１記載の融雪平版ブロック。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の融雪平版ブロックの構成に加えて融雪平版ブロック上面に溝部を形成したことを特徴とする融雪平版ブロック。
4. 請求項１〜３の何れか一つに記載の融雪平版ブロックの表面を洗い出し仕上げや模様転写したり、あるいは着色することを特徴とする融雪平版ブロック。
5. 請求項１〜４の何れか一つに記載の融雪平版ブロックの構成部材の表面の一部ないし全面にゼオライトあるいは二酸化チタンのうちすくなくとも一つを用いたことを特徴とする融雪平版ブロック。
6. 請求項１〜３の何れか一つに記載の融雪平版ブロックの表面に石材、レンガ、透水平版を取り付けたことを特徴とする融雪平版ブロック。
7. 請求項１又は請求項２記載の融雪平版ブロックにおいて、発熱装置を埋設するのに替えて、発熱装置を大型平版ブロックの表面に配置して一体化してなる融雪平版ブロック。

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