JP2018084051A - 視認性を変更可能な舗装表面への幾何学模様切削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】舗設が完了した舗装体の舗装表面または既に共用されている既設舗装体の舗装表面に、太陽光などからの光の入射方向と視認方向に応じて、舗装表面に施した幾何学模様の視認性を異ならすことができる幾何学模様の切削方法を提供する。
【解決手段】舗装された舗装表面（２）に幾何学模様（１）を切削する舗装表面（２）の模様切削方法であって、前記幾何学模様（１）は切削方向の異なる複数の切削溝（３、４）により形成されており、前記切削溝（３、４）の切削方向に対する光の入射方向と前記切削溝（３、４）の切削方向に対する視認方向とにもとづいて前記幾何学模様（１）の視認態様が異なるように切削されることを特徴とする舗装表面の模様切削方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、舗設が完了した舗装表面または既に共用されている既設の舗装表面において、太陽光などの光の入射方向と視認方向に応じて視認性を変更することが可能な幾何学模様の切削方法に関する。

従来、舗装表面に模様を施す方法として、アスファルト舗装やコンクリート舗装の施工時に、舗装表面に模様を施すための型を押し当て、舗装表面に石畳調やブロック調、レンガ調の模様を施すことが行われていた（特許文献１、非特許文献１、非特許文献２参照）。

ところが、上記の従来の方法では、アスファルト舗装やコンクリート舗装の新設時の、舗装体が硬化する前に模様を施すための型を押し当てる必要があった。つまり、舗装体の新設工事における一連の作業として、必ず舗装体が硬化する前に舗装表面に型を押し当てて舗装表面に模様を施す必要があり、硬化した後の舗装表面や、既に共用されている既設舗装の舗装表面には、もはや模様を施すことはできないという問題があった。

また、一般にブロック舗装などはブロックの敷設において多くの人力手間を必要とし、さらにブロック自体のコストもアスファルト合材やコンクリート材料に比べて高コストとなるため、アスファルト舗装やコンクリート舗装に比べてその施工コストは高くなる。したがって、従来は模様のある舗装表面にしたいというニーズに対して、既設の舗装体を撤去して新たに舗装体を新設し、上記のような型押しによる施工を行うか、既設の舗装体を撤去し、コストをかけて新たにブロック舗装等を新設するかのいずれかの方法を選択するしかなかった。

さらに、上記従来の方法によって舗装表面に施された模様は、日照方向や視認方向に関わらず、その視認性（見た目の模様等）が変わることはなく、どのような日照方向であっても、またどのような方向から舗装表面を視認しても、その舗装表面に施された模様が異なる模様に見えるようなことはなく、視認性は単調なものであった。

特表２０１１−５０１００６号公報 株式会社三豊工業、"スタンプコンクリート"、［online］、株式会社三豊工業、［平成２８年８月５日検索］、インターネット＜URL：http://www.saikyo-stamp.com/newpagestamp.html＞ 株式会社ＮＩＰＰＯ、"型押しアスファルト舗装 パターンドペーブ"、［online］、株式会社ＮＩＰＰＯ、［平成２８年８月５日検索］、インターネット＜URL：http://www.nippo-c.co.jp/tech_info/general/SG08021_g.html＞

そこで、本発明は、舗設が完了した舗装体の舗装表面または既に共用されている既設舗装体の舗装表面に、太陽光などからの光の入射方向と視認方向に応じて、舗装表面に施した幾何学模様の視認性を異ならすことができる幾何学模様の切削方法を提供することを目的とする。

（１）舗装された舗装表面に幾何学模様を切削する舗装表面の模様切削方法であって、前記幾何学模様は切削方向の異なる複数の切削溝により形成されており、前記切削溝の切削方向に対する光の入射方向と前記切削溝の切削方向に対する視認方向とにもとづいて前記幾何学模様の視認態様が異なるように切削されることを特徴とする舗装表面の模様切削方法。

（２）前記切削溝の切削方向に対する前記光の入射方向は所定のタイミングで変化することを特徴とする（１）に記載の舗装表面の模様切削方法。

（３）前記幾何学模様は少なくとも曲線の切削溝又は直線の切削溝のいずれか一方により形成されることを特徴とする（１）または（２）に記載の舗装表面の模様切削方法。

上記（１）及び（２）の構成によれば、舗設が完了した舗装体の舗装表面または既に共用されている既設舗装体の舗装表面に、切削方向が異なる複数の切削溝によって幾何学模様を切削することにより、照明設備や太陽光などからの光の入射方向とほぼ一致する切削溝で構成された幾何学模様は明確に視認することが可能となり、一方、光の入射方向と一致しない切削溝によって構成された幾何学模様は、切削溝内に影が形成されるために視認し辛くなる。さらに、切削溝の切削方向と歩行者等からの視認方向が一致するか否かによっても幾何学模様の視認性が大きく異なる。このような構成により、光の入射方向が異なるそれぞれのタイミングと歩行者などからの視認方向とに応じて、舗装表面に施された幾何学模様を様々な態様で歩行者や車両の運転者等に視認させることができる。

上記（３）の構成によれば、幾何学模様を構成する切削溝を曲線や直線とすることが可能であり、また、曲線と直線とを組み合わせることが可能である。このような構成により、様々なバリエーションによって舗装表面の幾何学模様を視認させることができる。

さらに上記（１）〜（３）の構成によれば、舗装体が硬化した後であればどのような時期でも切削することが可能であり、切削後においても、ただちに交通開放することが可能である。したがって、切削作業により一般車両や歩行者の通行を規制する時間を少なくできるとともに、施工の手間やコスト、工期を大幅に削減することができる。

本発明の、舗装表面への幾何学模様の墨出しから切削、交通開放までのフロー図である。 本発明の幾何学模様の例として、（ａ）には異なる切削方向の切削溝を組み合わせた幾何学模様の一例を、（ｂ）には舗装表面の範囲毎に、異なる切削方向の切削溝を切削した幾何学模様の一例が示されている。 本発明の切削用カッターによる切削状況の概略図として、（ａ）には切削用カッターの切削態様概略図が、（ｂ）には切削溝の断面図が示されている。 本発明の幾何学模様の視認態様において、（ａ）は図２（ａ）の幾何学模様に対して左後方から光が入射した場合に視認される視認態様が、（ｂ）は図２（ｂ）の幾何学模様に対して左後方からの光が入射した場合に視認される視認態様が示されている。 本発明の幾何学模様の視認態様において、（ａ）は幾何学模様の一例が示されている。（ｂ）は（ａ）に示された幾何学模様を視線方向から視認した場合の視認態様が示されている。 本発明の幾何学模様の実施例として、市松模様の舗装表面が示されている。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る舗装表面に施した幾何学模様の視認性を異ならすことができる幾何学模様の切削方法について説明する。

（舗装表面への幾何学模様の墨出し）
図１のフローに示されているように、舗装表面の切削に先立って、舗装表面への幾何学模様の墨出しを行う。墨出しは、墨つぼを用いて行う方法のほか、自在定規やコンパスを使用して行う方法、投影画像やレーザー光を舗装表面に投影する方法などによっても行うことができる。つまり、幾何学模様を切削する際に、切削位置が特定できる方法であれば、どのような方法で墨出しを行うのかは問わない。

また、幾何学模様を舗装表面に切削するに際して、必ずしも墨出しが必要となるわけではない。つまり、切削用カッターが所望の幾何学模様に沿って切削できればよく、例えば、幾何学模様を切削できるように切削用カッターを案内するレールや定規等の治具を使用することが可能である。

さらに、切削用カッターを切削させながら移動させるための駆動手段を備え、当該駆動手段を自動制御または手動制御することにより、当該駆動手段により移動する切削用カッターによって幾何学模様を切削することも可能である。なお、上記自動制御して切削する方法によれば、所望の幾何学模様に応じたプログラム制御により自動的に効率良く切削用カッターを移動させて幾何学模様を切削することが可能である。

図２（ａ）には舗装表面２に切削される幾何学模様１の例として、異なる切削方向の模様を組み合わせた幾何学模様１の一例を示されている。この例では、左上方から右下方に斜めに切削された複数の切削溝３と、右上方から左下方に斜めに切削された複数の切削溝４とが組み合わされて網目状の幾何学模様１が舗装表面２に切削されている。切削溝は骨材が切削されることによって明るく視認されるため、カットガラス（所謂、切子）のような美観性を舗装表面に表現することが可能となる。なお、（ａ）に示した幾何学模様１は一例であって、どのような形状の切削溝を組み合わせてもよく、曲線の切削溝と直線の切削溝とを組み合わせても良い。

また、図２（ｂ）には舗装表面２に切削される幾何学模様１の例として、舗装表面の所定の範囲毎に異なる切削方向の模様を切削した幾何学模様１の一例が示されている。この例では、舗装表面の右側範囲に左上方から右下方に斜めに切削された複数の切削溝３が切削され、舗装表面の左側範囲に右上方から左下方に斜めに切削された複数の切削溝４が切削されて幾何学模様１を構成している。なお、図２（ｂ）に示された幾何学模様１は一例に過ぎず、上記範囲は任意に設定可能であり、どのような形状の切削溝を切削してもよい。また、直線模様だけでなく曲線模様とすることも可能である。

（舗装表面への切削用カッターの配置）
図３（ａ）は、切削用カッター５による切削状況が模式的に図示されている。また、図３（ｂ）には切削溝の断面が示されている。幾何学模様の墨出しを行った後、切削用カッター５の回転刃９を幾何学模様墨出しライン１１に合わせて舗装表面２に配置する。切削用カッター５は舗装表面２を切削できるものであれば特に切削の工法を限定しない。例えば、ウォータージェットのように水圧を利用して舗装表面２を切削する工法も利用可能であるが、好ましくは、ダイヤモンドを配した回転刃９により切削を行う。回転刃９により切削した方が、切削端部が平滑となり、さらに舗装表面２と切削溝１２との間にエッジの利いたと角部１３が形成され、鮮明な幾何学模様を舗装表面２に施すことが可能となる。

また、切削用カッター５は、主に舗装表面２を走行するための走行用車輪１０と、切削するための回転刃９と、切削用の回転刃９を回転駆動させる原動機７（内燃式または電気式）と、切削用カッター５の進行方向を操作する操作ハンドル６とを少なくとも備えている。なお、切削用カッター５には所定の速度で切削しながら走行する自走式のものと、切削しながら人の押す力によって走行させるものとがあるが、いずれの形式の切削用カッター５を使用するのかは、適宜施工状況に応じて選択が可能である。

切削用カッター５の機種選定にあたっては、切削する幾何学模様の形状、寸法や、施工面積、切削深さ、切削幅、舗装体１４の種類等に応じて、適切な切削能力を備えた切削用カッター５を選定する。

切削用の回転刃９は舗装表面２を切削する際の切削溝１２の深さ及び横幅に応じて適宜選択することとなる。特に溝幅の調整方法として複数の回転刃９を重ねて使用することにより任意の溝幅の切削が可能である。しかし、回転刃９の回転駆動能力や回転刃９の切削時の冷却効率等の問題から、一度の切削により切削できる溝幅には限界があるため、所望の溝幅に応じて複数回切削を繰り返すことにより、所望の溝幅で舗装表面２を切削することが可能である。

（舗装表面の切削）
切削用カッター５を使用して幾何学模様を切削する際、直線による幾何学模様や曲線による幾何学模様のほか、曲線と直線とを組み合わせた様々な幾何学模様の切削を行うことが可能である。

切削用カッター５を使用して曲線形状の切削を行う場合、その最小半径は約２００ｍｍとなるが、特に上限はない。なお、曲線の最小半径は切削用カッター５の大きさや機能のほか、切削用カッター５に取り付けられる回転刃９の大きさ等に依存しているため、切削用カッター５や回転刃９の大きさを適宜選択することにより、上記最小半径よりも小さな半径の曲線を切削することも可能である。

また、上記最小半径よりも小さな曲線を切削する別の方法として、手持ち式の小径の回転刃が取り付けられたハンドガッターを使用して切削することも可能である。

幾何学模様の最適な切削溝幅は５〜２０ｍｍ、最適な切削溝深さは５〜５０ｍｍであるが、切削溝幅および切削溝深さはこれに限定されるものではなく、舗装体１４の断面構成や舗装体１４の材質、幾何学模様の形状寸法、舗装面の用途（例えば、車道なのか歩道なのか、重交通であるのか軽交通なのか等）等を考慮し、適宜溝幅および溝深さを設定して切削することが可能である。

また、幾何学模様の切削溝幅および切削溝深さは必ずしも一定にする必要はなく、幾何学模様の一部で異なる切削溝幅や切削溝深さとなるよう構成することも可能である。これにより、舗装表面２に切削された幾何学模様に多様なコントラストを表現することが可能となり、さらに、より複雑で多様な幾何学模様を舗装表面２に施すことが可能となる。

幾何学模様の切削対象となる舗装表面２は種々の舗装体１４の舗装表面２に適用可能であり、例えば、アスファルト舗装（細粒度、密粒度、粗粒度、開粒度）の他、着色アスファルト舗装、コンクリート舗装、半たわみ性舗装、ブロック舗装、土系舗装、保水性舗装、遮熱性舗装等、舗装体１４の種類を選ばずあらゆる舗装体１４の舗装表面２に幾何学模様を切削することが可能である。

舗装表面２を切削するに際し、切削を行う時期は特に重要となる。例えば、アスファルト舗装の舗装表面２を切削する場合は舗装体１４の施工後、約２週間程度の期間を空けて切削を行うとよい。これは、舗装体１４が安定した強度を確実に確保した上で切削しなければ、切削途中に骨材が飛散し切削断面や幾何学模様自体の美観性を損なうことになるためである。

また、コンクリート舗装の舗装表面２を切削する場合は舗装体１４の施工後、所定のコンクリート強度の発現を確認して切削を行うとよい。これも上記アスファルト舗装の場合と同様、舗装体１４が安定した強度を確実に確保した上で切削しなければ、切削途中に骨材が飛散し切削断面や幾何学模様自体の美観性を損なうことになるためである。

幾何学模様が施される対象となる舗装体１４の種類により、様々な視覚的効果が期待できる。例えば、顔料を含んだ舗装体１４や舗装表面２が着色された舗装体１４の舗装表面２に対して幾何学模様の切削を行うことにより、切削溝１２と切削部以外の舗装表面２とのコントラストにより、より明瞭な幾何学模様を舗装表面２に施すことが可能である。

さらに、舗装体１４の骨材として石灰石を使用した場合は、通常の砕石骨材を使用する場合よりも切削溝１２が明るく見え、より明瞭な幾何学模様を舗装表面２に浮かび上がらせることが可能である。

また、切削溝１２に単色または複数色の着色材料（着色されたセメントミルク等を含む）を塗布または充填することによって、より多くのバリエーションによる幾何学模様を舗装表面２に施すことが可能である。

ダイヤモンドを配した回転刃９を備えたもので切削した場合、図３（ｂ）に示されているように、舗装表面２と切削部１２との間にエッジの利いたと角部１３が形成されるが、このような角部１３は、車両や歩行者の通行により、欠けが生じたり、潰れてしまう恐れがある。このような事象を抑制するために角部１３を面取りしてもよい。

また、本発明の実施形態では、図２（ａ）に例示されているように、舗装表面２に切削方向の異なる切削溝を組み合わせたり、舗装表面２の所定の範囲毎に切削方向の異なる切削溝を切削するという特徴的な構成を有しており、このような構成により、同じ視点位置から舗装表面の幾何学模様を観察した場合であっても、太陽光の入射方向の違いによって、舗装表面の幾何学模様が異なる態様で視認されることとなる。

例えば、図４（ａ）、（ｂ）には、図２（ａ）、（ｂ）に示されたそれぞれの幾何学模様１に対して、光が左斜め上方から入射した場合の視認態様が示されている。光の入射方向とほぼ一致する方向に切削された切削溝４は光に照らされて明確に視認されることとなる。一方、光の入射方向と一致しない方向に切削された切削溝３（図中破線で表示。）は溝の中に影ができることによって、非常に視認し難い状態となる。つまり、光の入射方向により、舗装表面２に切削された幾何学模様１の見え方が異なるという性質を利用して、太陽光などの光の入射方向に応じて様々な幾何学模様１を舗装表面２に表現することができる。したがって、図２（ａ）に示された幾何学模様１の場合、時間帯によって、左斜めの幾何学模様１のみが明確に視認される場合、右斜めの幾何学模様１のみが明確に視認される場合、全ての幾何学模様（網目状）１が明確に視認される場合があり、様々なバリエーションの幾何学模様１を歩行者等に視認させることが可能となる。

また、上記実施例では太陽光による光の入射方向について説明したが、これに限定されるものではなく、屋内外において照明設備等から様々な角度で光を照射することにより、その光の入射角度に応じた態様で幾何学模様１を視認させることが可能である。

また、これまで、幾何学模様１の切削方向と、太陽光などの光の入射方向とに応じた視認性の違いについて上記のとおり説明したが、幾何学模様１の切削方向と、歩行者などからの視線方向とによっても、幾何学模様１の視認性が異なってくる。

例えば、図５（ａ）に示されている幾何学模様１を図示の視線方向から視認した場合、図５（ｂ）に示された態様で幾何学模様１を視認することができる。視認方向とほぼ一致する方向に切削された切削溝４は、当該切削溝４の底部まで視認することができるため、骨材が切削されて明るく見える当該切削溝４が明確に視認されることとなる。一方、視認方向と一致しない方向に切削された切削溝３（図中破線で表示。）は、切削溝３の底部を視認することはできず、切削溝３上部の一部しか視認することができないため、切削溝３は非常に視認し難い状態となる。つまり、幾何学模様１の視認方向により、舗装表面２に切削された幾何学模様１の見え方が異なるという性質を利用して、切削方向の異なる切削溝３、４によって幾何学模様１を構成し、様々な幾何学模様１を舗装表面２に表現することができる。

また、図６には本発明の実施例として、舗装表面２に市松模様１００を表現した例が示されている。すなわち、舗装表面２に格子状の切削溝３０を切削し、切削溝が切削される範囲４０と切削溝が切削されない範囲５０とを図示のように配置することで、舗装表面全体を市松模様とすることが可能である。なお、切削溝が切削される範囲４０に施される幾何学模様は、図示の例に限られるものではなく、それぞれのます目に切削される幾何学模様を異ならせることも可能である。さらに、切削方向をます目ごとに異ならせて、視認方向や光の入射方向に応じて、視認態様を異ならせるように構成しても良い。

（切削溝の端部処理・清掃）
切削用カッター５による切削が終わると、切削用カッター５によって切削できなかった部分などがあった箇所をハンドカッターなどを使用して切削を行う。そして、全ての切削作業を終えたら、清掃作業を行う。

（交通開放）
幾何学模様１の切削を終えて、清掃作業が終われば、作業のための交通規制を解除し、車両や歩行者の通行を可能とする。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記実施形態では、道路などの舗装表面に幾何学模様を切削する方法について述べたが、本発明はこれに限定されず、様々な構造物にも適用できる。

例えば、建築構造物や土木構造物の壁面に対しても、その構造強度に大きな影響を及ぼさない範囲であれば適用が可能である。切削用カッターを懸垂または専用の治具により壁面を移動可能に構成し、壁面に幾何学模様を切削してもよい。

また、屋内外のプール施設、競技場施設、公園施設、空港施設、港湾施設、駐車場施設、工場施設、商業施設など、車両や歩行者の往来の有無に関係なく、幅広い施設で本発明の幾何学模様の切削方法は適用可能である。

さらに別の実施形態として、幾何学模様に代えて情報（文字情報や絵的な情報など）を切削して施すことも可能である。このような方法によれば、従来の塗料またはニート工法等を用いた舗装表面への情報の表示方法に比べ、車両の走行や歩行者の歩行による磨耗で、情報が消えてしまうことを大幅に抑制でき、極めて耐久的な情報の表示を舗装表面に表示することが可能となる。さらに、光の入射方向または視線方向に応じて、異なる情報を車両の運転者や歩行者に視認させることが可能となる。

１ 幾何学模様
２ 舗装表面
３ 切削溝
４ 切削溝

Claims (3)

1. 舗装された舗装表面に幾何学模様を切削する舗装表面の模様切削方法であって、
   前記幾何学模様は切削方向の異なる複数の切削溝により形成されており、
   前記切削溝の切削方向に対する光の入射方向と前記切削溝の切削方向に対する視認方向とにもとづいて前記幾何学模様の視認態様が異なるように切削される
   ことを特徴とする舗装表面の模様切削方法。
2. 前記切削溝の切削方向に対する前記光の入射方向は所定のタイミングで変化する
   ことを特徴とする請求項１に記載の舗装表面の模様切削方法。
3. 前記幾何学模様は少なくとも曲線の切削溝又は直線の切削溝のいずれか一方により形成される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の舗装表面の模様切削方法。