JP2005240398A - Permeable pavement, and construction method of permeable pavement - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透水性舗装とその施工方法に関するものである。 The present invention relates to a water-permeable pavement and its construction method.
舗装道路の最も重要な機能は、交通荷重を安全に地盤に伝達するとともに、車両が通行する舗装面が平滑性や滑り抵抗性等の所定機能を所要耐用期間内において維持することにあり、特にコンクリート舗装が、アスファルト舗装よりも初期投資はかかるものの耐久性に優れるという観点から期待されている。 The most important function of paved roads is to transmit traffic load safely to the ground, and to maintain predetermined functions such as smoothness and slip resistance within the required service life of the paved surface on which the vehicle passes. Concrete pavement is expected from the viewpoint of superior durability compared to asphalt pavement, although it requires an initial investment.
近年の都市部では、道路舗装率の増大に伴って水環境や熱環境が著しく変化してきており、様々な問題が発生してきている。例えば、水環境に関しては、地表面の改変によって流域の保水・遊水機能が減少するため、雨水が道路表面を流れ難くなって、特に豪雨時には大量の雨水排水が一気に河川に流入することとなり、洪水の到達時間が早期化するとともに規模が拡大し、水害の危険性が高まる。さらに、雨水の地下浸透が減少するために、地下水位の低下、平常時の河川の流量の減少が生じ、水質の悪化に繋がっている。また、熱環境に関しては、舗装化の進展による地面の保水機能の低下が、地表からの水分蒸散による大気に対する冷却作用の低下を招き、特に都市部においてヒートアイランド現象をもたらす一因ともなっている。 In urban areas in recent years, the water environment and thermal environment have changed remarkably as the road pavement rate increases, and various problems have arisen. For example, with regard to the water environment, the water retention and recreational functions of the basin will decrease due to the change in the ground surface, making it difficult for rainwater to flow on the road surface. The arrival time of the plant will be accelerated and the scale will increase, increasing the risk of flood damage. Furthermore, since the infiltration of rainwater into the ground is reduced, the groundwater level is lowered and the river flow is reduced during normal times, leading to deterioration of water quality. In addition, regarding the thermal environment, the decrease in the water retention function of the ground due to the progress of paving causes a decrease in the cooling effect on the atmosphere due to moisture evaporation from the ground surface, and is also a factor in causing the heat island phenomenon particularly in urban areas.
そこで、上述のような水環境・熱環境に対応でき、且つ従来のコンクリート舗装の問題点を解消するものとして、コンクリート舗装において、表層及び基層をいずれもポーラスコンクリートからなるものとし、表層と基層の一体性を高めた打ち重ね方法が考えられている(例えば、特許文献1参照)。斯かる方法では、従来と同様に締固め機器の能力の限界から必然的に、一層ではなく二層以上の多層構造に打ち重ねを行う必要があるが、多層に亘るポーラスコンクリートを一体化するために、(a)前層(打ち重ねるコンクリート層の直下となる層)に遅延剤を加えたり、打ち重ね時間を長く取るための配合を行う、(b)前層の一部を掻き乱し、その後で締固め機器により一体となるように締め固める、などの工夫が凝らされている。
ポーラスコンクリート舗装に上述の工夫を施した場合、施工をスムーズに行えば基層と表層との一体化は可能である。 When the above-mentioned device is applied to the porous concrete pavement, the base layer and the surface layer can be integrated if the construction is performed smoothly.
ところが、上記の舗装構造は、表層部は乾燥しやすい一方で、基層部以下は乾燥しにくいので、表層・基層コンクリート間には湿度の差やこれに伴う環境温度の差が生じ、乾燥収縮量の差や熱応力の差が生じて両者の界面の付着力が低下し易いという厳しい構造条件を有している。特に表層部の透水係数が基層部の透水係数よりも大きい場合は、基層部以下は一層乾燥しにくい状態となり、表層・基層間が受ける条件は、より過酷なものとなる。 However, in the above pavement structure, the surface layer part is easy to dry, but the base layer part and below are difficult to dry.Therefore, there is a difference in humidity between the surface layer and the base layer concrete, and the resulting environmental temperature difference. There is a strict structural condition that the difference in thermal stress and the difference in thermal stress occur and the adhesive force at the interface between the two tends to decrease. In particular, when the water permeability coefficient of the surface layer portion is larger than the water permeability coefficient of the base layer portion, the portion below the base layer portion is more difficult to dry, and the conditions experienced by the surface layer and the base layer become more severe.
従って、基層と表層との一体化が出来たとしても、所要の付着性能と透水性能を同時に確保するには高度な施行管理が必要であった。 Therefore, even if the base layer and the surface layer can be integrated, a high level of enforcement management is required to ensure the required adhesion performance and water permeability performance at the same time.
すなわち、まず前記(a)の場合、環境温度が高い場合や強風の場合には、前層に遅延剤を加えたり打ち重ね時間を長く取るような配合上の工夫だけでは十分な付着強度が得られず、過大な遅延剤量や不適切な配合であると、付着強度のみならず透水係数も過度に低下する恐れがあって、その効果が環境条件により左右されやすいという問題がある。 That is, in the case of the above (a), when the environmental temperature is high or the wind is strong, sufficient adhesion strength can be obtained only by adding a retarder to the previous layer or taking a long stacking time. However, if the amount of the retarder is excessive or the blending is inappropriate, not only the adhesion strength but also the water permeability coefficient may be excessively lowered, and there is a problem that the effect is easily influenced by environmental conditions.
次に、(b)の場合には、締固め機器の能力が高いことが要求される上に、一体化できる層の厚さが限定され、一部掻き乱した前層の部分が付着の弱点となる場合がある。 Next, in the case of (b), the capability of the compacting device is required to be high, and the thickness of the layer that can be integrated is limited, and the part of the previous layer that has been partially disturbed is a weak point of adhesion. It may become.
そこで本発明は、以上のような問題に鑑みて、真に水環境・熱環境に対応でき、且つ従来の種々のコンクリート舗装の問題点を解消することができる透水性舗装並びにその施工方法を提供することを主たる目的としている。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a water-permeable pavement that can truly cope with a water environment and a thermal environment, and can solve the problems of various conventional concrete pavements, and a construction method thereof. The main purpose is to do.
すなわち、本発明の透水性舗装は、ポーラスコンクリートからなり透水性を有する基層コンクリート部と、ポーラスコンクリートからなり前記基層コンクリート部の上部に敷設した透水性を有する表層コンクリート部とを具備するものであって、基層コンクリート部の表面と表層コンクリート部の底面との境界部分に、これら基層コンクリート部と表層コンクリート部とを接合するバインダ部を、基層コンクリート部の表面及び表層コンクリート部の底面において開口する透水孔を閉塞しないように形成していることを特徴とするものである。 That is, the water-permeable pavement of the present invention comprises a base layer concrete portion made of porous concrete and having water permeability, and a surface layer concrete portion made of porous concrete and laid on the upper portion of the base layer concrete portion. Permeable water that opens at the boundary between the surface of the base layer concrete portion and the bottom surface of the surface layer concrete portion, the binder portion joining the base layer concrete portion and the surface layer concrete portion at the surface of the base layer concrete portion and the bottom surface of the surface concrete portion The holes are formed so as not to close the holes.
このような構成の舗装であれば、バインダ部を、基層コンクリート部と表層コンクリートとの境界部分に設けているため、ポーラスコンクリート自体の引張強度に匹敵する程度の基層コンクリート部と表層コンクリート部との接合強度を得ることができる。しかも、当該バインダ部は、前記境界部分において開口する透水孔を閉塞しないように形成しているものであるので、舗装構造全体としてのポーラスコンクリートの透水孔に基づく透水性能を発揮して雨水を表層コンクリート部、境界部分、及び基層コンクリート部を通じて土壌中に浸透させることができる。したがって、雨水が舗装表面を一気に流れて洪水や河川の水質悪化を招くという前述の水環境を改善するとともに、土壌中に雨水を保持させることにより乾燥時にはそれを大気中に蒸発させてヒートアイランド現象の解消を図るという熱問題の改善の一助とすることもできる。なお、本発明に斯かる透水性舗装は、基層コンクリート部と表層コンクリート部の二層構造を有するものに限らず、三層以上のコンクリート多層構造を有するものも含まれる。 In the case of pavement having such a configuration, since the binder portion is provided at the boundary portion between the base layer concrete portion and the surface layer concrete, the base layer concrete portion and the surface concrete portion having a degree comparable to the tensile strength of the porous concrete itself. Bonding strength can be obtained. In addition, since the binder portion is formed so as not to block the water-permeable holes that open at the boundary portion, the water-permeable performance based on the water-permeable holes of the porous concrete as the entire pavement structure is exhibited and the rainwater is surfaced. It can be infiltrated into the soil through the concrete part, the boundary part, and the base concrete part. Therefore, in addition to improving the water environment described above, where rainwater flows all over the surface of the pavement, causing flooding and river water quality deterioration, it retains rainwater in the soil and evaporates it into the atmosphere when dry, causing the heat island phenomenon. It can also help to improve the thermal problem of eliminating it. In addition, the water-permeable pavement according to the present invention is not limited to one having a two-layer structure of a base layer concrete portion and a surface layer concrete portion, and one having a concrete multilayer structure of three or more layers is also included.
また、バインダ部は、セメント系無収縮グラウト材からなるものとすることが好ましく、施工作業性、付着強度、耐久性などの面から適しているといえる。 The binder part is preferably made of a cement-based non-shrink grout material, which can be said to be suitable in terms of construction workability, adhesion strength, durability, and the like.
以上のような透水性舗装を構築するための本発明の施工方法は、ポーラスコンクリートからなり透水性を有する基層コンクリートを敷設する基層コンクリート部形成工程と、基層コンクリート部の表面にバインダを塗布するバインダ塗布工程と、基層コンクリート部の表面に開口する透水孔に塗布されたバインダを除去するバインダ部分的除去工程と、このバインダの硬化前に上方からポーラスコンクリートからなり透水性を有する表層コンクリートを敷設する表層コンクリート部形成工程とを含むことを特徴としている。 The construction method of the present invention for constructing the water-permeable pavement as described above includes a base layer concrete portion forming step of laying base layer concrete made of porous concrete and having water permeability, and a binder for applying a binder to the surface of the base layer concrete portion. A coating step, a binder partial removal step for removing the binder applied to the water-permeable holes opened on the surface of the base layer concrete portion, and a surface layer concrete having water permeability made of porous concrete from above before the binder is cured. Including a surface concrete portion forming step.
このような方法で基層コンクリート部の表面に塗布されたバインダを部分的に除去して透水性舗装を施工することによって、基層コンクリート部と表層コンクリート部との境界部分に、透水孔が閉塞していないバインダ部を形成することができる。その結果、上述のような強度面、耐久性にも問題なく、舗装構造全体としてのポーラスコンクリートの透水孔に基づく透水機能も十分に確保して、水環境及び熱環境の有効な対応策となる透水性舗装を施工することができることとなる。 By partially removing the binder applied to the surface of the base layer concrete part in this way and constructing the water permeable pavement, the water permeable holes are blocked at the boundary part between the base layer concrete part and the surface layer concrete part. No binder part can be formed. As a result, there is no problem in strength and durability as described above, and a sufficient water permeability function based on the pores of porous concrete as a pavement structure as a whole is ensured, which is an effective countermeasure for water and thermal environments. A permeable pavement can be constructed.
特に、バインダ塗布工程においては、塗布面を有するローラを用いてバインダの塗布を行い、バインダ部分的除去工程においては、間欠的に毛先を有するブラシを用いてバインダの部分的除去を行うことが、上述のバインダ部を形成するのに有効である。これに対して、バインダを塗布し得る塗布面と間欠的に設けた毛先を有するブラシ部とを有するブラシ付きローラを使用して、バインダ塗布工程とバインダ部分的除去工程とを一工程で同時に行うと、作業時間の短縮化及び施工コストの削減を図ることができる。 In particular, in the binder application process, the binder is applied using a roller having an application surface, and in the binder partial removal process, the binder is partially removed using a brush having a hair tip intermittently. It is effective to form the above-mentioned binder part. On the other hand, using a roller with a brush having an application surface on which a binder can be applied and a brush portion having a hair tip provided intermittently, the binder application step and the binder partial removal step are simultaneously performed in one step. If done, the working time can be shortened and the construction cost can be reduced.
また上述の通り、バインダ部には、セメント系無収縮グラウト材を適用することが極めて有効である。 As described above, it is extremely effective to apply a cement-based non-shrink grout material to the binder portion.
以上に詳述したように、本発明では、ポーラスコンクリートからなる基層コンクリート部と表層コンクリート部との間の境界部分において、それら二層を接合するために設けられるバインダ部をほぼ全面に亘り均一に且つ部分的に設けることによって、透水性舗装を形成するようにしている。そのため、基層コンクリート部の透水孔と表層コンクリート部の透水孔とが連通した状態が実現されることになり、舗装道路の透水機能を確実に得ることができる。その結果、雨水は舗装道路の表面を流れることなく、路盤、路床に浸透・保持されるため、地下水の滋養、植生・地中生態等の改善だけではなく路面温度の低減によるヒートアイランド現象の抑制に効果があり、水問題及び熱問題の解決を好適に図ることが可能である。 As described above in detail, in the present invention, at the boundary portion between the base layer concrete portion made of porous concrete and the surface concrete portion, the binder portion provided for joining the two layers is made almost uniform over the entire surface. And by providing partially, permeable pavement is formed. Therefore, the state where the water-permeable hole of the base layer concrete part and the water-permeable hole of the surface concrete part communicated is realized, and the water-permeable function of the paved road can be obtained with certainty. As a result, rainwater permeates and is retained on the roadbed and roadbed without flowing on the surface of the paved road, so that not only the improvement of groundwater, vegetation and underground ecology, but also the suppression of the heat island phenomenon by reducing the road surface temperature. It is possible to effectively solve the water problem and the heat problem.
以下、本発明の実施形態を、図表を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示す本実施形態の透水性舗装1は、基層コンクリート部2と、表層コンクリート部3と、これら基層コンクリート部2及び表層コンクリート部3との境界部分に介在するバインダ部4とから構成したものである。なお、基層コンクリート部2の下層側において土壌である路床との間は、別途に路盤層や路床改良層等を設けていることができるが、本実施形態ではこれら路盤層や路床改良層の存在の有無は問わない。
A water-permeable pavement 1 according to this embodiment shown in FIG. 1 is composed of a base
基層コンクリート部2は、表面にセメント、混和材、細骨材、水、混和剤(図示省略)と多数の粗骨材21とを混練したものである。この粗骨材21の粒径は、例えば約5〜20mmであり、水/結合材比を例えば20.0〜35.0%としている。そして、斯かる基層コンクリート部2の空隙率を、約10〜15%としている。このような基層コンクリート部2においては、粗骨材21同士の間に空隙が形成されており、この空隙を透水孔22として利用している。
The base
表層コンクリート部3は、基層コンクリート部2と同様に、表面にセメント、混和材、細骨材、水、混和剤(図示省略)と多数の粗骨材31とを混練したものである。この粗骨材31の粒径は、例えば約2.5〜15mmであり、水/結合材比を例えば約20.0〜35.0%としている。そして斯かる表層コンクリート部3の空隙率を、約15〜25%としている。このような表層コンクリート部3においては、粗骨材31同士の間に空隙が形成されており、この空隙を透水孔32として利用している。
Similar to the base
バインダ部4は、基層コンクリート部2と表層コンクリート部33を結合させるバインダ41から構成されるものである。本実施形態ではバインダ41を、基層コンクリート部2と表層コンクリート部3との境界部分1Xのほぼ全域に亘って塗布しており、その塗布量を、例えば単位面積当たり約1〜2L/m2としている。ただし、バインダ41は、前記境界部分1Xにおいて、基層コンクリート部2の透水孔22と表層コンクリート部3の透水孔32とを完全には塞いでしまわないように塗布されている。ここで、基層コンクリート部2と表層コンクリート部3とがセメント系の材質である場合には、バインダ41として例えばセメントスラリー、セメントモルタル、ポリマーセメントモルタル、セメント系グラウト材、セメント系無収縮グラウト材を適用することが好ましい。バインダ41を舗装道路の施工に用いる際には、比較的広い面積に塗布する際の作業効率の面からは高い流動性が要求され、収縮による接合面の割れを生じることなく長期間の使用に耐えることが条件となるため、先に例示したバインダのなかでも特に、セメント系無収縮グラウト材、例えば住友大阪セメント株式会社製「フィルコンR」を用いることができる。
The binder part 4 includes a
以下、本実施形態の透水性舗装1の施工方法について説明する。 Hereinafter, the construction method of the water-permeable pavement 1 of this embodiment is demonstrated.
まず、路床や路床改良層若しくは路盤層の上部に、未硬化状態でポーラスコンクリート打設し、締固め機器により敷き均し・締め固め、基層コンクリート部2を形成する(図2(a);基層コンクリート部形成工程)。
First, porous concrete is placed in an uncured state on the upper part of the road bed, the road bed improvement layer or the road bed layer, and the base layer
次に、この基層コンクリート部2の表面にバインダ41を塗布する工程(バインダ塗布工程)と、そのバインダ41を部分的に除去する工程(バインダ部分除去工程)とを行うが、本実施形態では図2(b)に示すようなブラシ付ローラ5を用いてこの二工程を同時に実施することとしている。すなわち、このブラシ付ローラ5は、円筒状の本体50の周面を塗布面51としており、その周面から多数の刷毛を突出させたブラシ部52を形成したものである。このようなブラシ付ローラ5の塗布面51にバインダ41を付着させておき、所定方向(図示例では右側)に本体50を回転させると、一旦バインダ41が基層コンクリート部2の表面に付着するが、その付着したバインダ41はブラシ部52によって剥離させられる。特に、基層コンクリート部2の表面側から透水孔22に侵入したブラシ部52はその透水孔22からバインダ41を掻き出すことになるので、透水孔22のうち少なくとも一部は上方に開放された状態となる(図2(c))。
Next, a process of applying the
最後に、バインダ41が未硬化の状態でその上方からポーラスコンクリート打設し、締固め機器により締固め機器により敷き均し・締め固め、表層コンクリート部3を形成する(図2(d);基層コンクリート部形成工程)。この状態で、表層コンクリート部3の透水孔32と基層コンクリート部2の透水孔22とが部分的に連通していることになるので(図2(d))、透水性舗装1全体としての透水機能が確保される。
Finally, porous concrete is cast from above in an uncured state of the
ここで、本実施形態の透水性舗装1について行った付着強度試験と透水試験について説明する。 Here, the adhesion strength test and the water permeability test performed on the water-permeable pavement 1 of the present embodiment will be described.
このような方法により施工される本実施形態の透水性舗装1によれば、共にポーラスコンクリートから構成され透水性を有する基層コンクリート部2と表層コンクリート部3との境界部分1Xにおいて、バインダ部4を当該境界部分1Xに対して部分的にではあるがほぼ全域に亘って設けているため、従来の透水性舗装とほぼ同程度の付着強度を得ることができる。そして、バインダ部41を境界部分1Xにおいて、基層コンクリート部2の透水孔22と表層コンクリート部3の透水孔32の全てを塞いでしまわないように設けているため、透水性舗装1全体としての透水機能を十分に発揮することができる。したがって、雨水を表層コンクリート部3、境界部分1X、及び基層コンクリート部2を通じて土壌中に流し落とすことができることになるため、雨水が舗装表面を一気に流れることなく土壌に保持される。その結果、洪水や河川の水質悪化を招くという問題が生じず水環境の改善に役立つとともに、土壌中に保持された雨水を乾燥時に大気中に蒸散させてヒートアイランド現象を改善することも可能である。
According to the water-permeable pavement 1 of this embodiment constructed by such a method, the binder portion 4 is formed at the boundary portion 1X between the base layer
なお、本実施形態に係る透水性舗装1は、一般道路、高速道路の別を問わず適用できるものであるが、舗装道路の全体にこの透水性舗装1を適用しなければならないわけではない。例えば道路の路肩近傍の舗装版端部のような乾燥収縮による反り応力で付着性能が損なわれやすい部位や、特に大荷重が作用しやすい大型車両の車軸位置に対応する部位などにおいては、バインダ部41の部分的除去工程を行わず、透水孔が一部閉塞した状態であっても、当該境界部分1Xのその他の部位にバインダ部分的除去工程を施して透水孔を開口させて、道路全体として透水機能を有していれば十分である。
In addition, although the water-permeable pavement 1 which concerns on this embodiment can be applied regardless of a general road and a highway, it does not necessarily have to apply this water-permeable pavement 1 to the whole paved road. For example, in parts where adhesion performance is likely to be impaired due to warping stress due to drying shrinkage, such as the edge of a pavement near the shoulder of a road, especially in parts corresponding to the axle position of large vehicles where heavy loads are likely to act, the binder part Even if the
また、上記実施形態では、バインダ塗布工程とバインダ部分除去工程とをブラシ付ローラを用いて同時に行った例を示したが、この二工程は各別に行うことを妨げるものではない。すなわち、基層コンクリート部形成工程の後、その表面にまずバインダの全面塗布を行い、その後にバインダを部分的に除去したとしても、上記実施形態と同等の透水性舗装が得られる。 Moreover, although the example which performed the binder application | coating process and the binder partial removal process simultaneously using the roller with a brush was shown in the said embodiment, these two processes do not prevent performing separately. That is, after the base layer concrete portion forming step, even if the entire surface of the binder is first coated on the surface and then the binder is partially removed, the water-permeable pavement equivalent to the above embodiment can be obtained.
その他、ポーラスコンクリートにアスファルト系のものを適用したり、バインダに無収縮セメント系グラウト材以外のものを適用するなど、基層コンクリート部、表層コンクリート部、バインダ部の組成等、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, specific composition of each part such as composition of base layer concrete part, surface concrete part, binder part, such as applying asphalt type thing to porous concrete, applying something other than non-shrinkage cement grout material to binder However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1…透水性舗装
2…基層コンクリート部
3…表層コンクリート部
4…バインダ部
5…ブラシ付ローラ
22…透水孔
32…透水孔
41…バインダ
51…塗布面
52…ブラシ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water-
Claims (6)
基層コンクリート部の表面と表層コンクリート部の底面との境界部分に、これら基層コンクリート部と表層コンクリート部とを接合するバインダ部を、基層コンクリート部の表面及び表層コンクリート部の底面において開口する透水孔を閉塞しないように形成していることを特徴とする透水性舗装。 A base layer concrete portion made of porous concrete and having water permeability, and a surface concrete portion having water permeability made of porous concrete laid on top of the base layer concrete portion,
At the boundary between the surface of the base layer concrete part and the bottom surface of the surface layer concrete part, a binder part that joins the base layer concrete part and the surface layer concrete part is provided with a water-permeable hole that opens at the surface of the base layer concrete part and the bottom surface of the surface layer concrete part. A water-permeable pavement characterized by being formed so as not to be blocked.
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