JP2019078003A - 道路ユニットによる舗装道路構造体ならびに舗装道路の施工方法および補修方法 - Google Patents

道路ユニットによる舗装道路構造体ならびに舗装道路の施工方法および補修方法 Download PDF

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義正 桑野
茂年 則竹
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茂年 則竹
柴田 伝幸
Tsuguyuki Shibata
伝幸 柴田
文子 久保田
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文子 久保田
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Abstract

【課題】道路全体の構築および補修に際し、道路の品質を維持しつつ容易に施工することができ、インフラ要素の埋設等をも容易にする舗装道路構造体および施工方法を提供する。【解決手段】舗装道路構造体は、道路ユニット100,200によって構成され、道路ユニットは、路面を構成する表層モジュール1と、表層モジュールの下層に設置される基礎モジュール20とを備え、基礎モジュールの敷設と該表層モジュールの積層によって所望単位のユニットを形成させるものであり、道路ユニットが舗装道路の幅員方向および延長方向に連続して設置されている。舗装道路構造体の施工方法は、道路施工予定の適宜領域を掘削する掘削工程と、路体上に基礎モジュールを敷設する工程と、基礎モジュールの表面に表層モジュールを積層する工程とを含む。【選択図】図1

Description

舗装道路構造体と、その舗装道路構造体を使用する舗装道路の施工方法および補修方法に関し、特に、所定単位のユニットを形成する道路ユニットを使用するものに関するものである。
一般的な舗装道路の施工方法は、周知のとおり、道路を施工する範囲を適宜深さまで掘削し、掘削させた後の基礎地盤を路体として、その路体の表面に路床を構築し、さらに路盤を構築したうえで舗装面を構成するものである。舗装面はアスファルト舗装のほかにコンクリート舗装があり、いずれの場合も路面が平滑に構築されるものである。路盤は、専ら採石等を堆積して構築され、路面等の上層の分布荷重を受け止めて舗装部分全体を維持する機能を有し、路床は、専ら砂等を堆積して構築されるものであり、上層の路盤の不陸および下層の路体の不陸を解消させつつ、上層の分布荷重を路体に伝達する機能を有している。また、路床には、情報通信用のケーブルや上下水道用の配管等が埋設され、インフラ整備に供されるものである。
ところで、上述の場合には、掘削工事、土砂の堆積工事および舗装工事によることとなるが、これらは全て施工現場において実施されるものであり、構築される舗装道路の品質は、現場における熟練者の能力に頼ることとなっていた。また、これらの工事が施工現場で構築されることから、工事期間が長期化し、雨天における工事不能な期間等を含めるとさらに工事期間が長期化することとなっていた。工事期間の長期化は、特に、補修工事において、当該道路を通行できない期間が長期化するという問題点を招来することとなっていた。
特開平8−128006号公報
前述のような工事の長期化を解消すべく、従来は、プレキャストコンクリート版を製造し、これを接合することにより、広範囲における舗装面を構築する方法があった(特許文献1参照)。この技術は、老朽化した床版の取り替えや道路の舗装を短い工事期間で施工することを目的とするものであった。
ところが、前掲の従来技術は、舗装面に関する工事期間の短縮を図るものであり、道路全体、すなわち路盤および路床を含めた構成全体の施工に至るものではなかった。特に、橋梁における床版、空港のエプロン舗装または駐車場施工のように、地中(路床)にインフラ要素を埋設する必要のない場所における舗装面の構築または補修として使用させるものである。そのため、地中(路床)にインフラ要素を埋設し、またはインフラ要素を追加または修理することまで想定されていないものであった。
本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、道路全体の構築および補修に際し、道路の品質を維持しつつ容易に施工することができ、インフラ要素の埋設等をも容易にする舗装道路構造体および施工方法を提供することを目的とする。
本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究した結果、道路に必要な要素を所定単位のユニットとして構築し、これを接合することにより道路を構築することを着想した。この着想を発展させ、具体化することにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。
≪舗装道路構造体≫
(1)本発明の舗装道路構造体は、道路ユニットによって構成されるものであって、該道路ユニットは、路面を構成する表層モジュールと、該表層モジュールの下層に設置される基礎モジュールとを備え、該基礎モジュールの敷設と該表層モジュールの積層によって所望単位のユニットを形成させるものであり、前記道路ユニットが舗装道路の幅員方向および延長方向に連続して設置されていることを特徴とする。
(2)本発明の舗装道路構造体によれば、基礎モジュールと表層モジュールによって所望単位の道路ユニットが形成され、この道路ユニットを舗装道路の幅員方向および延長方向に連続させることにより、道路全体を構築させることができる。これらの各モジュールは予め向上において製造されたものであり、道路施工現場においては、所定の手順にしたかって設置することにより舗装道路構造体を構成することができる。この舗装道路構造体は、道路ユニットを単位として構築されることから、新設道路の施工にあっては、道路の施工予定範囲を広範に掘削する必要がなく、また、現場において全てを構築する必要がない。道路の補修工事にあっては、補修箇所の道路ユニットのみを交換することが可能となる。
インフラ要素は、基礎モジュールに埋設されることにより、道路ユニットを構成する一部のモジュールを使用することにより容易に埋設することができる。具体的には、基礎モジュールに予め空間部を構成しておくことにより、当該空間部を使用してインフラ要素を設置することが可能となる。
(3)本発明に係る基礎モジュールは、路床モジュールのみで構成してもよいが、路体上に敷設される路床モジュールと、該路床モジュール上に積層される路盤モジュールと、該路盤モジュール上に設置される弾性構造モジュールとを備える構成としてもよい。この場合、該路床モジュールの敷設、該路盤モジュールの積層および該弾性構造モジュールの設置によって所望単位の基礎ユニットを形成させることができる。
路床モジュールのみで基礎ユニットを構築する場合は、歩道のように比較的路面に与える荷重が小さい道路の構築に利用され、車道のように路面に高荷重が作用する道路では、路床モジュールのほかに、路盤モジュールおよび弾性構造モジュールが積層される。路面等の上層の分布荷重を受け止めて舗装部分全体を維持するためである。
路床モジュールは低発泡の合成樹脂発泡ブロック成形体によって構成することができ、この合成樹脂発泡ブロック成形体に予め空間部を構成することにより、構築後の路床には、インフラ要素を埋設することができる空間を形成することができる。例えば、路床モジュールの空間部を連続して配置することにより、所定長さの貫通孔が形成されることとなるから、この貫通孔に情報通信用のケーブルや上下水道用の配管等を挿通させることができる。このときの各種管等をも予め設置する場合には、当該管等を順次連結しつつインフラ要素を構築することができる。
(4)本発明に係る路床モジュールは、適当な形状の単なる合成樹脂発泡体によるブロック状に構成してもよいが、所定の向きを有して形成される下層部と、該下層部に積層される上層部とを備え、該下層部の上面および該上層部の下面には、それぞれ所定方向に連続する空隙部が形成されており、該下層部および該上層部のそれぞれに形成される前記空隙部を相互に対向させることにより、所定方向に連通する空間部を形成させるものとしてもよい。
本発明に係る路床モジュールによれば、下水道管などの大型のインフラ要素は、上下に区分された二つのブロックに跨がって埋設することができる。インフラ要素として上下水道を埋設する場合、下位の路床モジュールを設置した後に、埋設管を設置すれば、路床の構築とともにインフラ要素の埋設工事も同時に行うことが可能となる。なお、下水管の敷設を前提とする場合は、予め所定の勾配が形成されるように空隙部に勾配を設けることが好ましい。
(5)本発明に係る路盤モジュールは、プレキャストコンクリートで形成されたブロック体であり、該ブロック体の下面および一部の側面に突設された係止突起と、該ブロック体の一部の側面に穿設され、該係止突起に係合する形状の被係止部とを備える構成とするものである。
路盤は、本来的に深さ数十cm程度に採石等を堆積させる構成であるから、路盤モジュールは肉厚を数十cmとする平板状のプレキャストコンクリートで形成したものを使用することができる。この場合、幅員方向および延長方向に連結させるための係止手段を構成することが好ましい。また、下面に係止突起を構築することにより路床モジュールとの連結を可能としている。すなわち、路床モジュールが合成樹脂発泡ブロック成形体である場合は、係止突起が当該合成樹脂発泡体を変形させる状態で侵入させることとなる。なお、下層の路床モジュールとしては、路盤モジュールの下面に形成される係止突起が係入できる被係止部(凹部)を予め構築したもの使用してもよく、また、路盤モジュールは、一層で構成される場合に限らず、二層に分けて構成してもよい。
≪各モジュール≫
道路ユニットを構成する各モジュールは、道路ユニットを構成するための要素としてのみならず、部品として個々のモジュールとして把握することができる。この場合、路床モジュールは、1または複数の低発泡の合成樹脂発泡ブロック成形体により構成され、一部の合成樹脂発泡ブロック成形体にはライフライン要素を挿通するための空間部が形成されていることを特徴とするものと把握できる。
また、路盤モジュールは、1または複数のプレキャストコンクリートで形成されたブロック体で構成され、該ブロック体の下面および一部の側面に突設された係止突起と、該ブロック体の一部の側面に穿設され、該係止突起に係合する形状の被係止部とを備えることを特徴とするもの、弾性構造モジュールは、構造的性質または物質的性質によって弾性変形可能とした1または複数の材料によって構成されていることを特徴とするものと把握できる。さらに、表層モジュールは、1または複数のプレキャストコンクリートによって構成され、少なくとも表面は路面を形成する平滑面を備えていることを特徴とするものと把握できる。
≪舗装道路の施工方法≫
本発明は、道路ユニットによって構成される舗装道路構造体のほか、道路ユニットを構成するモジュールを使用した舗装道路の施工方法としても把握できる。この場合の舗装道路の施工方法は、道路施工予定の適宜領域を掘削する掘削工程と、路体上に基礎モジュールを敷設する工程と、該基礎モジュールの表面に前記表層モジュールを積層する工程とを含むことを特徴とするものと把握できる。ここで、基礎モジュールは、路床モジュールのみが積層される場合もあるが、路床モジュールの上層に路盤モジュールおよび弾性構造モジュールが積層される場合もある。
本発明に係る舗装道路の施工方法によれば、広範に掘削することが要求されず、限られた適宜領域を掘削し、掘削されている範囲においてのみ道路ユニットを構築することができる。この道路ユニットを幅員方向および延長方法へ連続して構築させることにより、所定の範囲における舗装道路を施工することができる。従って、極めて限定的な領域ごとに、施工現場での路床等の構築を要せず、容易に舗装道路を構築することができることとなる。
≪舗装道路の補修工事方法≫
本発明は、さらに舗装道路の補修工事方法としても把握できる。この場合の舗装道路の補修工事方法は、補修すべき部分を含む道路ユニットについて、該道路ユニットの全部または一部を撤去する工程と、新たな道路ユニットを構築する工程とを含むことを特徴とするものと把握できる。
本発明に係る舗装道路の補修工事方法によれば、補修すべき部分の道路ユニットを交換することで補修を完了させることができる。このときの道路ユニットを構成する各モジュールは、その全部を交換する必要はなく、破損や老朽化した一部のモジュールのみを交換することでもよい。
≪その他≫
本発明で使用するユニットおよびモジュールの用語は、単一体のみを指すものではなく、複数が集合した状態であってもよい。すなわち、道路ユニットは、各モジュールが結合した状態のみを意味するものではなく、施工現場で積層された結果として構築された集合体をも意味する。そして、ユニットとしているのは、所定の大きさを単位として区分可能であることを意味している。また、同様にモジュールは、単一の部材としての意味に限らず、複数の部材の集合体をも意味するものであり、例えば、同種または異種のブロック体を積層することにより一塊のモジュールを形成する場合がある。
また、上述の舗装道路の施工方法は、道路ユニットの使用方法、各モジュールの使用方法として把握することができる。同様に、舗装道路の補修工事方法についても道路ユニットまたは各モジュールの使用方法として把握することができる。
なお、本明細書では、歩道というときは、車両が通行しない舗装道路を意味し、専らインフラ要素が埋設される領域の代表的な意味で使用することがある。また、車道というときは、専ら車両の通行を予定した舗装道路を意味するが、インフラ要素を埋設しない領域の代表的な意味で使用する場合がある。単一舗装道路においても路肩が歩道であり、中央が車道となる場合もあり得る。
道路ユニットの一例を示す模式図である。 路床モジュールの一例を示す概略図である。 路盤モジュールの一例を示す概略図である。 舗装道路の施工方法の一例を示す模式図である。 舗装道路の施工方法の一例を示す模式図である。
上述した本発明の構成要素に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成要素を付加し得る。本明細書で説明する内容は、本発明の舗装道路構造体のみならず、道路ユニットまたはそれを構成する個々のモジュールにも該当し、さらに、工事方法にも適宜該当する。いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なる。
≪道路ユニット≫
道路ユニットは、複数のモジュールを積層して構成されるものであり、個々のモジュールが所定の位置に配置されることで全体として形成されるものである。最上層には、表層モジュールが積層され、下層には基礎モジュールが設けられる。この基礎モジュールは、用途に応じて適宜必要な個別のモジュールが設けられる。なお、最上層の表層モジュールは、舗装路面を構成するものであり、一般的な道路表面となるものである。
道路ユニットの形態としては、二種類に大別することができる。第1の形態は、表層モジュールの下層に路床モジュールが設けられた構成であり、基礎モジュールが路床モジュールのみで形成される形態である。この形態の道路ユニットは、路面からの荷重が比較的小さい歩道などに適用される。第2の形態は、基礎モジュールとして、路床モジュールのほかに、路盤モジュールおよび弾性構造モジュールを用いた構成である。具体的には、路体の表面に路床モジュールが敷設され、その上に路盤モジュールが積層され、さらに弾性構造モジュールが積層されたうえで、表層モジュールが最上層として配置された構成である。この形態の道路ユニットは、路面からの荷重が比較的大きい車道などに適用される。
なお、道路ユニットは、所望単位をもってユニット化した状態であり、各ユニットが単数である場合もあるが、一部または全部のモジュールが複数の集合体で構成される場合もあり得る。
これらの具体例を図1(a)および(b)に示す。図1(a)は前述の第1の形態を具体化したものであり、図1(b)は、前述の第2の形態を具体化したものである。なお、図において、各モジュールは、平面視における面積を同じもとし、それぞれを積層することにより、道路ユニット100,200を形成するものとしているが、これらのモジュールは、平面視において複数に分割した(区分された)小型のモジュールを集合させた形態もあり得る。
第1の形態の道路ユニット100は、図1(a)に示しているように、表層モジュール1と、上下に積層された二つの路床ユニット2によって構成したものである。この場合の基礎モジュール20は、二つの路床モジュール2のみによって構成されたものである。
図示のように、各モジュール1,2は、本来的には個別に製造され、施工現場において一体化されるものである。施工現場においては、単に整列および積層する程度の単純な作業であり、予定した大きさを有する各モジュール1,2を積層することにより、道路ユニット100が形成できるようになっている。ただし、複数の道路ユニット100を連続させる場合には、隣接する部分の連結を要する場合がある。
第2の形態の道路ユニット200は、図1(b)に示しているように、基礎モジュール20が、路床モジュール2、路盤モジュール3および弾性構造モジュール4によって構成されたものである。最下層には、路体に埋設されるべき路床モジュール2が設けられ、その上層に路盤モジュール3を積層し、土台部分が形成され、さらに表層モジュール1との中間に弾性構造モジュール4が配置されるように、この弾性構造モジュール4を路盤モジュール3の上層に配置している。
≪路床モジュール≫
路床モジュールは、路体に埋設されるものであり、路体の不陸を吸収するとともに、路面等から作用する分布荷重を路体に伝達し、道路ユニット全体を支えるものである。また、上部に積層される他のモジュールに生じる不陸を吸収させる機能を発揮させる場合もある。具体的には、低発泡の合成樹脂発泡ブロック成形体によって構成することができ、合成樹脂発泡ブロックの変形性を利用して、路体等の不陸を吸収させることができる。路体は、舗装道路構築領域を掘削することにより、掘削底部の地盤によって構成されることから、建設機械または手作業により地盤表面を平滑化した場合でも少なからず不陸が発生する。そこで、従来は砂の堆積により不陸を吸収させていた。これに対し、合成樹脂発泡ブロック成形体を敷設することにより、上述の現場作業を不要にするのである。また、路床モジュールとして使用する合成樹脂発泡ブロック成形体は、低発泡による適宜強度(圧縮強度)を有することから、分布荷重に対する耐久性を発揮させることができる。発泡率は、発泡ビーズの種類によっても異なり、要求される耐荷重によっても異なるが、これらに応じて適宜調整されるものである。
この合成樹脂発泡ブロック成形体は、成形性に優れることから、種々の形状に成形することが可能であり、インフラ要素を埋設する際に、当該インフラ要素の大きさ・形状に応じて所望の空隙を形成することができる。インフラ要素の延伸方向に連続する空間部(例えば貫通孔)を設けることも可能であり、表面(上面または下面)に切欠き状の空隙部を形成することも容易である。なお、インフラ要素を路床モジュールに埋設することにより、当該インフラ要素は、低発泡の合成樹脂発泡ブロック成形体によって包囲されることとなり、その保護を可能にすることができる。すなわち、合成樹脂発泡ブロックの変形性および耐荷重性により、インフラ要素の周辺に作用する分布荷重は合成樹脂発泡ブロックによって支えるとともに、インフラ要素の表面に対しては柔軟に当接して、損傷の原因を抑制することができる。
これらの具体例を図2(a)〜(c)に示す。各図は、いずれも低発泡の合成樹脂発泡ブロック成形体によって形成された路床モジュールを示している。説明の便宜上、1個の合成樹脂発泡ブロック成形体によって1個の路床モジュールが形成されるものとしている。図2(a)に示す第1の形態の路床モジュール2Aは、上面21に空隙部22を形成したものである。この形態の路床モジュール2Aの全体は、例えば、直方体に成形することにより長手方向(所定の方向)を有する構成としており、空隙部22は、その長手方向に連続して設けられている。また、図2(b)に示す第2の形態の路床モジュール2Bは、下面23に空隙部24を形成したものである。この形態の路床モジュール2Bについても、長手方向(所定の方向)を有し、空隙部24は長手方向に連続して形成されている。
上記の二つの形態による路床モジュール2A,2Bは、両者を積層することにより、空隙部22,24を一体化させた空間部を形成することができるものである。具体的には、これらの路床モジュール2A,2Bを同じ形状で構成しておき、第1の形態の路床モジュール2Aを下層とし、第2の形態の路床モジュール2Bを上層とするのである。この積層により、第1の路床モジュール2Aの上面21と第2の路床モジュール2Bの下面23とが当接することとなり、二つの空隙部22,24が対向する状態で一体的な空間部を形成させることができるのである。なお、両路床モジュール2A,2Bは、空隙部22,24を対向させて一体の空間部を掲載させるため、同じ形状としたが、肉厚(高さ寸法)については、形成するべき路床の高さに応じて適宜変更が可能である。
ところで、第1および第2の形態の路床モジュール2A,2Bは、長手方向を横向きとして配置することにより空間部も横向きとして形成させることができる。同種の路床モジュール2A,2Bを同じように積層し、さらに複数を長手方向に連続させることにより、空間部を連続させることができる。このときの空間部は、路床モジュール2A,2Bが連続する長さに相当する長尺なものとなり、所望の長さを有するインフラ要素を当該空間部に埋設することが可能となる。なお、インフラ要素が下水管である場合には、所望の勾配を設ける必要があるため、個々の路床モジュール2A,2Bの空隙部22,24に勾配を形成させるほか、これに連続する路床モジュールについては、さらに勾配が継続される状態として空隙部22,24を形成したものが用いられることとなる。
他の形態として、図2(c)に第3の形態の路床モジュール2Cを示す。この形態の路床モジュール2Cも前記の他の形態と同様に、長手方向(所定の方向)を有する形状(例えば、直方体)に形成されている。この路床モジュール2Cには、その長手方向両側に位置する一方の端面25から他方の端面26に至って貫通する空間部(貫通孔)27,28が設けられている。従って、この空間部27,28にインフラ要素を挿入することが可能となっていえるのである。この第3の形態の路床モジュール2Cは、二つの路床モジュール2A,2Bを積層して空間部を形成されるものとは異なり、単独の合成樹脂発泡ブロック成形体によってインフラ要素を保持することができる。そして、この空間部27,28が連続するように同種の路床モジュールを所定方向へ連続させることにより、当該路床モジュール2Cが連続する範囲においてインフラ要素を埋設することが可能となる。
≪路盤モジュール≫
路盤モジュールは、路床モジュールの上層として積層されるものであり、路面等から受ける分布荷重を路床モジュールに伝達するものである。この路盤モジュールは、十分な強度を有するもので構成され、上層部分の全体を維持する機能を発揮させるものである。具体的にはプレキャストコンクリートのブロック体によって構成され、表層モジュールを含めた上層部分が荷重により変形しないように土台として機能させている。
プレキャストコンクリートのブロック体は、路盤を構成するための所定の肉厚(高さ)を有し、路面全体を下方から支持できる十分な面積を有するものが好ましい。そのため、例えば、直方体に成形されたブロック体を使用することができる。また、プレキャストコンクリートは、高強度を得るために内部に必要な鉄筋を配筋した鉄筋コンクリート(PRC)としてもよい。
路盤モジュールは、所定の肉厚(高さ)を有するブロック体を路床モジュールに積層させることにより路盤を形成するものである。形成された路盤が強固となるように、接合する各路盤モジュールは、相互に連結されることが好ましい。そこで、水平方向に連続する複数の路盤モジュールは、一方に係止突起が形成され、他方に被係止部(凹部)が形成されることにより、これらを嵌合させて強固に連結させることができる。また、路盤モジュールの下層には路床モジュールが積層されていることから、この路床モジュールとの一体性を確保するために、路盤モジュールの下面側にも係止突起を設けることが好ましい。なお、下層の路床モジュールには、当該係止突起と嵌合できる被係止部(凹部)を形成する構成としてもよいが、係止突起によって路床モジュール上面を変形させつつ一体化させる構成でもよい。
この路盤モジュールの具体例を図3に示す。図はプレキャストコンクリートによるブロック体の外観を示しており、(a)〜(c)はいずれも同じ路盤モジュールである。この形態の路盤モジュール3は、図示のように、全体形状として、例えば略直方体とすることができる。ブロック体には、片方の端面31に係止突起32,33が、他方の端面34に被係止部(凹部)35,36が設けられている。従って、複数の同種形態の路盤モジュール3は、一方の路盤モジュール3の被係止部(凹部)35,36に対し、他方の路盤モジュール3の係止突起31,32を嵌合させることにより、両者は一体化した長尺な層を形成することができるのである。
また、図示を省略しているが、路盤モジュールの側面についても、片側端面に係止突起と、他方側端面に被係止部(凹部)を形成することにより、短尺方向へも連結された一体化したブロックを形成することができる。さらに、この形態の路盤ブロック3は、下面37においても係止突起38,39を設けており、下層の路床モジュールとの一体化を可能にしている。
前述のように、路盤モジュール3は、連結すべき端面31,34,37のそれぞれに、係止突起32,33,38,39または被係止部(凹部)34,35を形成し、連結時において一体化させるものとしているが、これらの係止突起および被係止部(凹部)の形状や大きさまたは数等については、適宜変更することができる。図示の形態は、説明の便宜上、各面において各2個とし、それぞれ円形断面として示しているが、数は適宜増減することができ、形状は他の形状(例えば矩形断面)であってもよい。また、下面37の係止突起38,39に代えて、無数の針状突起として構成してもよい。前述のように、下面37は路床モジュール(合成樹脂発泡ブロック成形体)に当接することから、このような針状突起の場合は、路床モジュール(合成樹脂発泡ブロック成形体)に被係合部(凹部)を設けることなく、路床モジュールに侵入させて一体化させることができる。また、側面に設けられる係止突起32,33は、道路の幅員方向または延長方向の末端に配置されるものについては、敢えて備えない構成とすることができる。
≪弾性構造モジュール≫
弾性構造モジュールは、構造的性質により弾性変形可能な材料によって構成する場合と、物質的性質により弾性変形可能な材料による場合とがある。構造的性質による弾性変形可能な材料とは、バネ状構造を有するような場合を意味し、具体的には、金属状の線状部材を螺旋状態の長尺な円筒体に構成し、この円筒体の軸線を横向きに配置するようなものである。他方、物質的性質による弾性変形可能な材料とは、材料そのものが弾性変形するようなものであり、具体的には、エラストマなどを使用した板状部材がある。
螺旋状円筒部材を使用する場合は、所定の長さおよび面積を有する程度に複数の円筒部材を並列して所定の大きさのモジュールが構成される。他方、エラストマ等による板状部材は、所望の面積と厚さで構成され、路盤モジュールの表面に積層される。
なお、弾性構造モジュールを路盤モジュールに一体的に積層するために、路盤モジュールの上面にも少数の針状突起または棒状突起を形成し、弾性構造モジュールを貫通させる構成とすることができる。特に、弾性構造モジュールがエラストマで構成される場合には、棒状突起を貫通させることにより、容易に一体化させることができる。
≪表層モジュール≫
表層モジュールは、路面を構成するものであり、その表面は平滑な状態として構成されるものである。この表層モジュールは、例えば、車道の場合には、車両からの荷重を受けて、下層に対して分散して伝達することで舗装路面としての耐久性を維持し、継続して舗装路面として機能し得るものである。
そのために、具体的には、プレキャストコンクリートの板状部材によって構成されるものである。このプレキャストコンクリートによる板状部材は、親水性、耐久性およびすべり抑制性等を発揮させるため、コンクリートの混和剤が調整されている。また、下層への荷重を軽減するために、軽量化される混和剤が使用される。プレキャストコンクリートは、強度を得るために、内部に鉄筋を配筋してなる鉄筋コンクリート(PRC)で構成することができる。
ところで、表層モジュールは、路面を構成することから、道路の幅員方向および延長方向に連続して設けられることを前提としている。そのため、周縁部には連結用の部材が配置されるものである。例えば、機械的に連結する場合には、ボルトおよびナットによることもあり、複数枚を同時に締着させる場合には、表層モジュールの表面に平行な締着部材を挿通させ、両端を固定して締着するなどの方法があり得る。
≪舗装道路の施工方法≫
舗装道路の施工方法は、施工現場において必要な各種のモジュールを積層し、道路ユニットを構築することにより実施される。道路ユニットは、所定単位で構成されることから、この道路ユニットを連続して幅員方向および延長方向に構成することにより、道路全体が構築されるものである。
道路ユニットは、前述のとおり、要請される道路の種類等により、また、埋設されるインフラ要素の有無または内容に応じて適宜変更される。例えば、歩道を構築する場合には、路床モジュールと表層モジュールのみにより道路ユニットが構成され、路床モジュールのうち、インフラ要素が埋設される領域か、埋設不要な領域かに応じて異なる構成となる。また、車道を構築する場合には、路床モジュール上に路盤モジュールと弾性構造モジュールが積層され、その上層に表層モジュールが積層される構成となる。なお、車道にもインフラ要素を埋設する場合には、最下層の路床モジュールは、当該インフラ要素が埋設される領域と不要な領域では構成が異なることとなる。また、これらの異なる構成の道路モジュールは、幅員方向の位置(路肩付近か中央付近か)によって区分されることがあり、このような場合にあっては、異なる種類の道路ユニットを幅員方向に区分されつつ設置し、その状態を維持しながら延長方向に連結されることとなる。
≪歩道の施工方法≫
歩道を構築する場合の具体例を図4に示す。図は同一箇所を断面で示すものであり、(a)から順次(f)に至る順序で施工されるものである。まず、図4(a)に示されるように、道路の建設予定場所は掘削され、その掘削部分の底面には路体10が形成される。路体10は、道路建設予定地の地盤そのものであり、地質によっては地盤改良が行われることもあるが、特別な場合を除けば、一般的な掘削工事によって路体10が構築される。
次に、路体10の表面に路床モジュール2が敷設される(図4(b)参照)。ここで敷設される路床モジュールは、一部(図中では右半分)には、通常の路床モジュール(単なる直方体の発泡体)2が敷設されるが、残りの一部(図では左半分)には、上面に空隙部を有する形態の路床モジュール2Aが敷設される。この空隙部を有する形態の路床モジュール2Aを敷設する場所はインフラ要素が埋設されるべき領域としているからである。従って、この領域における路床モジュール2Aの空隙部には、インフラ要素(インフラ要素の部品またはインフラ要素そのもの)5,6が設置される(図4(c)参照)。
この後、上層に他の路床モジュール2が積層される(図4(d)参照)。このとき、インフラ要素5,6が設置された領域には、下面に空隙部を有する路床モジュール2Bが積層される。これにより、インフラ要素5,6は、路床モジュール2A,2Bによって包囲された状態となる。インフラ要素5,6が設置されない路床モジュール2には、これまた通常の路床モジュール2が積層される。
さらに、所定の高さまで路床モジュール2を積層することにより、路面を構築できる状態となり(図4(e)参照)、この上層に表層モジュール1を積層するのである(図4(f)参照)。このとき、構築される道路ユニットは、いずれも路床モジュールのみの積層によるものであり、第1の形態の道路ユニット100である。ただし、厳密には、インフラ要素が埋設されるタイプの道路ユニット100Aと、埋設されないタイプの道路ユニット100Bに区別することができる。なお、この図における道路ユニット100A,100Bは、表層モジュール1の1枚分をもって所定単位としている。
≪車道の施工方法≫
車道を構築する場合の具体例を図5に示す。この図においても同一箇所を断面で示すものであり、やはり(a)から順次(f)に至る順序で施工されるものである。図5(a)に示されるように、車道の施工においても、道路の建設予定場所を掘削することにより路体10が構築されるものである。
これに続き、路床モジュール2が敷設される(図5(b)参照)。このときの路床モジュール2は、2個の合成樹脂発泡ブロック成形体を積層した形態とし、上層に積層すべき他のモジュールの積層領域を確保している。二層目(上位)の路床モジュールは、基本的には一層目(下位)の路床モジュールと同じ形態であるが、上層に積層される路盤モジュール3の下面に設けられる係止突起の係入を受けるための被係止部(凹部)が構成されたものとしている。
そこで、この二層目(上位)の路床モジュール2に路盤モジュール3を積層するのである(図5(c)、(d)参照)。路盤モジュール3には、下面に係止突起が設けられたものが使用され、上述のように路床モジュール2の被係止部(凹部)に係止突起を係入しつつ積層される。このとき、片方の路盤モジュール(図の左側)3は、側面に被係止部(凹部)が形成されたものが使用され(図5(c)参照)、側面に係止突起が形成された路盤モジュール(図の右側)は、当該係止突起を被係止部(凹部)に係入させつつ、さらに路床モジュール2に積層されるものである(図5(d)参照)。このように、側方に隣接する路盤モジュール3が相互に係止されることにより、全体として連続する路盤が構築されるのである。なお、路盤モジュール3の上面には、棒状突起30が設けられたものが使用され、後述の弾性構造モジュールおよび表層モジュールとも連結可能としている。なお、被係止部(凹部)有する路盤モジュール3(図中左側)は、敢えて係止突起を有しない形態のものが使用されている。
引き続き、路盤モジュール3の上層に弾性構造モジュール4が積層される(図5(e)参照)。ここでは、物質的性質により弾性変形可能な材料(例えばエラストマ等)によって板状に形成されたものが使用されている。これを路盤モジュール3の棒状突起30によって貫通された状態で積層するものである。弾性構造モジュール4は、複数の路盤モジュール3に跨がるように設置されることにより、路盤モジュール3の上面の不陸を吸収させるようにしている。
最後に表層モジュール1が積層されることにより車道が構築される(図5(f)参照)。このとき、表層モジュール1に対しても路盤モジュール3の棒状突起30の先端が到達するように配置される。この棒状突起30が表層モジュール1に到達することにより、表層モジュール1の位置を固定化するのである。なお、棒状突起30を設ける場合には、表層モジュール1の下面側に被係入部(凹部)を構成したものが使用される。また、棒状突起30を設けない場合には、表層モジュール1のみにより隣接する他の表層モジュール1との間で連結されることとなる。
上述の工程により構築される道路ユニット200は、弾性構造モジュール4の1枚分をもって単位としている。図5では、道路の幅員方向に1枚の弾性構造モジュール4が積層され、単一の道路ユニット200によって幅員方向全域が構築されている状態となっているが、これは説明の便宜であって、現実には、幅員全体には複数枚が使用されるものである。その際には、複数の道路ユニットが構成されるとともに、幅員方向に連続されることとなる。また、同様に道路の延長方向に対しても多数の道路ユニットが連続され、道路全体が構築されることとなる。
≪舗装道路の補修工事方法≫
上述のように構築される歩道および車道は、補修工事にあっては、補修すべき道路ユニットを単位として工事することができる。例えば、インフラが埋設される歩道の補修工事の場合であって、インフラ要素を変更する場合には、図4(f)に示される道路ユニットのうちの一方(図中左側)100Bのみを対象とすればよいものとなる。図4に示されるインフラ要素5,6の変更または修繕する際には、その道路モジュール100Bの表層モジュール1を撤去し、さらに上層に積層される路床モジュール2を順次撤去し、変更するインフラ要素が埋設される路床モジュール2を交換することとなる。このとき、他の道路ユニット(他方の道路ユニット100A)は、撤去または解体することなく当該部分のみについて工事することができる。
また、車道における一部の路盤モジュール3を交換する場合には、対象となる道路ユニット200について、表層モジュール1および弾性構造モジュール4を撤去し、交換すべき路盤モジュール3を交換すればよい。なお、車道および歩道のいずれの場合であっても、表層モジュール1を交換する場合は、道路ユニット100,200を構成する表層モジュール1のみを撤去し、交換すればよいものである。
1 表層モジュール
2,2A,2B 路床モジュール
3 路盤モジュール
4 弾性構造モジュール
5,6 インフラ要素
10 路体
20 基礎モジュール
21 路床モジュール上面
22 空隙部
23 路床モジュール下面
24 空隙部
25,26 路床モジュール端面
27,28 空間部(貫通孔)
30 棒状突起
31,34 路盤モジュール端面
32,33,38,39 係止突起
35,36 被係止部(凹部)
37 路盤モジュール下面
100,100A,100B,200 道路ユニット

Claims (12)

  1. 道路ユニットによって構成される舗装道路構造体であって、
    該道路ユニットは、路面を構成する表層モジュールと、該表層モジュールの下層に設置される基礎モジュールとを備え、該基礎モジュールの敷設と該表層モジュールの積層によって所望単位のユニットを形成させるものであり、
    前記道路ユニットが舗装道路の幅員方向および延長方向に連続して設置されていることを特徴とする舗装道路構造体。
  2. 前記基礎モジュールは、前記表層モジュールの下位において少なくとも路床モジュールを含むものである請求項1に記載の舗装道路構造体。
  3. 前記路床モジュールは、所定の向きを有して形成される下層部と、該下層部に積層される上層部とを備え、
    該下層部の上面および該上層部の下面には、それぞれ所定方向に連続する空隙部が形成されており、
    該下層部および該上層部のそれぞれに形成される前記空隙部を相互に対向させることにより、所定方向に連通する空間部を形成させるものである請求項2に記載の舗装道路構造体。
  4. 前記基礎モジュールは、路体上に敷設される路床モジュールと、該路床モジュール上に積層される路盤モジュールと、該路盤モジュール上に設置される弾性構造モジュールとを備え、該路床モジュールの敷設、該路盤モジュールの積層および該弾性構造モジュールの設置によって所望単位のユニットを形成させるものであり、
    前記表層モジュールは、該弾性構造モジュール上に積層されるものである請求項2に記載の舗装道路構造体。
  5. 前記路盤モジュールは、プレキャストコンクリートで形成されたブロック体であり、該ブロック体の下面および一部の側面に突設された係止突起と、該ブロック体の一部の側面に穿設され、該係止突起に係合する形状の被係止部とを備えている請求項4に記載の舗装道路構造体。
  6. 前記表層モジュールは、プレキャストコンクリートによって構成されている請求項1〜5のいずれかに記載の舗装道路構造体。
  7. 請求項2〜4のいずれかに記載の道路ユニットに用いられる路床モジュールであって、
    1または複数の低発泡の合成樹脂発泡ブロック成形体により構成され、一部の合成樹脂発泡ブロック成形体にはライフライン要素を挿通するための空間部が形成されていることを特徴とする路床モジュール。
  8. 請求項4または5に記載の道路ユニットに用いられる路盤モジュールであって、
    1または複数のプレキャストコンクリートで形成されたブロック体で構成され、該ブロック体の下面および一部の側面に突設された係止突起と、該ブロック体の一部の側面に穿設され、該係止突起に係合する形状の被係止部とを備えることを特徴とする路盤モジュール。
  9. 請求項4または5に記載の道路ユニットに用いられる弾性構造モジュールであって、
    構造的性質または物質的性質によって弾性変形可能とした1または複数の材料によって構成されていることを特徴とする弾性構造モジュール。
  10. 請求項1〜6に記載の道路ユニットに用いられる表層モジュールであって、
    1または複数のプレキャストコンクリートによって構成され、少なくとも表面は路面を形成する平滑面を備えていることを特徴とする表層モジュール。
  11. 請求項1〜6のいずれかに記載の舗装道路構造体による舗装道路の施工方法であって、
    道路施工予定の適宜領域を掘削する掘削工程と、路体上に基礎モジュールを敷設する工程と、該基礎モジュールの表面に前記表層モジュールを積層する工程とを含むことを特徴とする舗装道路の施工方法。
  12. 請求項1〜6のいずれかに記載の舗装道路構造体による舗装道路の補修工事方法であって、
    補修すべき部分を含む道路ユニットについて、該道路ユニットの全部または一部を撤去する工程と、新たな道路ユニットを構築する工程とを含むことを特徴とする舗装道路の補修工事方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102318299B1 (ko) * 2020-12-28 2021-10-26 재단법인 서울특별시 서울기술연구원 포트홀 충전부재 및 이를 이용한 포트홀 보수공법

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