JP3113843B2 - 発熱体を埋設した道路の施工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱体を埋設した
道路の施工方法に関し、建築工事や土木工事において、
特に、発熱体を直接舗装部材に埋設することができると
ともに、電力の消費量の低減が図られ、耐用年数の長い
発熱体を埋設した道路の施工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の発熱体を埋設した道路の第１の例
として、重車輛が走行する車道のうち、コンクリート舗
装の車道の施工方法について図を用いて説明する。図１
１を参照して、車道を建設する所定の位置に基礎となる
路盤２を形成する。

【０００３】次に図１２を参照して、路盤２上に部分的
に適切な高さのブロック３６を置き、そのブロック３６
を台として、たとえば直径１３ｍｍ程度の比較的太い鉄
筋４を格子状に敷設する。

【０００４】次に図１３を参照して、鉄筋４を埋込むよ
うに路盤２上に比較的大きい砂利を混入したコンクリー
ト６を打設する。このとき、コンクリート６の厚さＬ１
は１３０ｍｍ以上であることが望ましい。その後、その
コンクリート６上にヒーティングケーブル８を敷設す
る。

【０００５】次に図１４を参照して、コンクリート６上
に部分的に適切な高さのブロック３６を置き、そのブロ
ック３６を台として、たとえば直径６ｍｍ、間隔１０ｍ
ｍのワイヤメッシュ１０を敷設する。

【０００６】次に図１５を参照して、ヒーティングケー
ブル８およびワイヤメッシュ１０を埋込むようにコンク
リート６上に、比較的小さい砂利と砂とを混入したコン
クリート１２を打設する。このとき、コンクリート１２
の厚さＬ２はおよそ７０ｍｍであることが望ましい。以
上のようにして、コンクリート舗装の車道が完成する。

【０００７】次に第２の例として、アスファルト舗装の
車道の施工方法について図を用いて説明する。図１６を
参照して、路盤２上に比較的大きな砂利と砂とを混入し
た粗粒アスファルト１４を敷設する。このとき、粗粒ア
スファルト１４の厚さＬ３は約５０ｍｍであることが望
ましい。

【０００８】次に図１７を参照して、粗粒アスファルト
１４上に、ヒーティングケーブル８を敷設する。

【０００９】次に図１８を参照して、ヒーティングケー
ブル８を埋込むように比較的小さな砂利と砂とを混入し
た細粒アスファルト１６を敷設する。このとき、細粒ア
スファルト１６の厚さＬ４は約３０ｍｍであることが望
ましい。その後、その細粒アスファルト１６上に小さな
砂利よりやや大きい砂利と砂とを混入した中粒アスファ
ルト１８を敷設する。このとき、中粒アスファルト１８
の厚さＬ５は約３０ｍｍであることが望ましい。

【００１０】次に図１９を参照して、中粒アスファルト
１８上に比較的小さな砂利と砂とを混入した表層用アス
ファルト２０を敷設する。このとき、表層用アスファル
ト２０の厚さＬ６は約３０ｍｍであることが望ましい。
以上のようにして、アスファルト舗装の車道が完成す
る。

【００１１】上述したコンクリート舗装の車道やアスフ
ァルト舗装の車道においては、車道上に雪等が積もった
際に、ヒーティングケーブルに電流が流される。これに
よって、ヒーティングケーブルが発熱するとともに、そ
の熱が車道の表面にまで伝導し雪が溶かされる。その結
果、車道の凍結が防止できる。

【００１２】次に第３の例として、人や自転車等が歩行
または走行する歩道のうち、アスファルト舗装の歩道の
施工方法について図を用いて説明する。

【００１３】図２０を参照して、路盤２上に砂を混ぜた
アスファルト２２を敷設する。このとき、アスファルト
２２の厚さＬ７は約７０ｍｍであることが望ましい。そ
のアスファルト２２上にヒーティングケーブル８を敷設
する。

【００１４】次に図２１を参照して、ヒーティングケー
ブル８を埋込むように、アスファルト２２上に、砂を混
ぜたアスファルト２４を敷設する。このとき、アスファ
ルト２４の厚さＬ８は約２０ｍｍであることが望まし
い。

【００１５】次に図２２を参照して、アスファルト２４
上に、砂と砂利とを混ぜた表層用アスファルト２６を敷
設する。このとき、表層用アスファルト２６の厚さＬ９
は約３０ｍｍであることが望ましい。以上のようにし
て、アスファルト舗装の歩道が完成する。

【００１６】次に第４の例として、ブロックで舗装され
たインターロッキングブロック舗装の歩道の施工方法に
ついて図を用いて説明する。図２３を参照して、路盤２
上に砂２８を敷設する。このとき、砂２８の厚さＬ１０
は約３０ｍｍであることが望ましい。その後、その砂２
８上に、ヒーティングケーブル８を敷設する。

【００１７】次に図２４を参照して、ヒーティングケー
ブル８を埋込むように、砂２８上に砂３０を敷設する。
このとき、砂３０の厚さＬ１１は３０ｍｍであることが
望ましい。

【００１８】次に図２５を参照して、砂３０上に、イン
ターロッキングブロック３２を敷設する。このとき、イ
ンターロッキングブロック３２の高さＬ１２は約６０ｍ
ｍであることが望ましい。

【００１９】以上のようにして、インターロッキングブ
ロック舗装の歩道が完成する。上述したアスファルト舗
装の歩道やインターロッキングブロック舗装の歩道にお
いては、車道の場合と同様に、歩道上に雪が積もった際
に、ヒーティングケーブルに電流が流される。これによ
って、ヒーティングケーブルが発熱するとともに、その
熱が歩道の表面まで伝導し雪が溶かされる。その結果、
歩道の凍結が防止できる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ヒーティングケーブルを埋設した道路や歩道の施工方法
においては以下に示すような問題点があった。

【００２１】まず、上述した各例において適用されてい
るヒーティングケーブル８は、図２６に示す構造を有し
ている。すなわち、ヒーティングケーブル８は銅線を束
ねた電導線８ａのまわりに絶縁のための絶縁用ビニール
被覆８ｂがなされ、その絶縁用ビニール被覆８ｂのまわ
りにさらに保護用ビニール被覆８ｃがなされている。

【００２２】このヒーティングケーブル８の引張強度は
約８０ｋｇ程度と比較的弱く、コンクリートを打設する
ときの衝撃やコンクリート打設後のコンクリートの収縮
によるコンクリートの割れによって、容易にヒーティン
グケーブルが断線する。

【００２３】このため、１回のコンクリートの打設によ
って、コンクリート中にヒーティングケーブルを埋設す
ることができず、図１３〜図１５において説明したよう
に、ヒーティングケーブル８を敷設する前後で、コンク
リートの打設を２回に分けて施工する必要があった。

【００２４】したがって、ヒーティングケーブル８を敷
設するにあたり、ヒーティングケーブル８下のコンクリ
ート６が固化するまで待たなければならず、余分な施工
期間を費やすことがあった。

【００２５】また、ヒーティングケーブル８から発生す
る熱が周囲に伝導するため、車道の表面を温めるために
余分な電力が費やされた。

【００２６】第２〜第４の例におけるコンクリート舗装
以外の車道や歩道は、ヒーティングケーブルの断線を抑
制するために考えられたものであり、アスファルトや砂
などの比較的軟らかい材料の中にヒーティングケーブル
が埋設される。ところが、コンクリートの熱伝導率が
１．４１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であるのに対し、アスフ
ァルトおよび砂の熱伝導率はそれぞれ０．６３ｋｃａｌ
／ｍ・ｈ・℃および０．４２ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であ
る。このため、アスファルトや砂を適用した車道や歩道
は、コンクリートを適用した車道よりも熱が伝導しにく
く、ヒーティングケーブル８の同じ発熱量に対して、雪
が溶ける速度が遅く、雪が溶けるまでに余分の電力が消
費された。

【００２７】また、コンクリート舗装の車道の場合と同
様に、ヒーティングケーブル８から発生する熱が周囲に
伝導するため、車道や歩道の表面を温めるために余分な
電力が消費された。

【００２８】さらに、アスファルトや砂などは、コンク
リートよりも強度が弱く密度が低いため、外部からの荷
重や雨水等の浸透によって、ヒーティングケーブル８が
容易に劣化しやすい。このため、車道や歩道の耐用年数
がコンクリート舗装のものと比較して短いといった問題
があった。

【００２９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、発熱体を舗装部材に直接埋設すること
ができるとともに、電力の消費量が低減され、しかも耐
用年数の長い発熱体を埋設した道路の施工方法を得るこ
とを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの局面にお
ける発熱体を埋設した道路の施工方法は以下の工程を備
えている。路盤に溝を形成する。一方の面に熱線を反射
するための熱線反射シート部材を被覆した、曲げること
ができる断熱部材を、溝の底面および側面を被覆するよ
うに敷設する。発熱部材を挿通するとともに絶縁体を充
填した金属配管を含む発熱体を、溝の底面を被覆する断
熱部材の上方で、溝の側面を被覆する断熱材の上端より
も下方の、断熱材によって下方および側方を取り囲まれ
る所定の位置に敷設する。発熱体および断熱部材を埋込
むように路盤上に舗装部材を敷設し、発熱板部を形成す
る。

【００３１】この施工方法によれば、まず、発熱部材が
金属配管によって保護されている。このため、発熱体を
舗装部材によって埋込む際の衝撃や雨水などの浸透によ
って発熱体が容易に劣化せず、直接舗装部材に埋め込む
ことができる。しかも、発熱部材のまわりには絶縁体が
充填されているので、発熱部材から金属配管を経て舗装
部材に効率よく熱が伝導する。また、路盤に形成された
溝の底面と側面とを被覆するように敷設された断熱部材
によって下方および側方を取囲まれる位置に発熱体が敷
設されることで、発熱板部から発熱板部の下方側および
側方側の路盤に向かって伝導する熱が断熱部材の熱線反
射シートによって反射され、発熱板部に蓄積される。蓄
積された熱は、発熱板部の上方に向かって徐々に伝導す
る。これらの結果、発熱体を舗装部材に直接埋め込むこ
とができるとともに、耐用年数がより長く、消費電力の
低減が図られた発熱体を埋設した道路が得られる。

【００３２】好ましくは、舗装部材としてコンクリート
を用い、断熱部材を敷設した後発熱体を敷設する前に、
路盤上方の所定の位置に鉄筋を敷設する工程を含み、発
熱体を敷設する工程は、発熱体を鉄筋に接触させて敷設
する工程を含んでいる。

【００３３】この場合には、コンクリートの熱伝導率が
比較的高く、また発熱体の熱が鉄筋に伝導することによ
ってコンクリートの発熱板が効率よく温められる。その
結果、道路上に積もった雪などを効率的に溶かすことが
できる。

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る発熱体
を埋設した道路の施工方法について図を用いて説明す
る。図１を参照して、道路などの建設予定地の所定の路
盤２に、適当な深さと幅の溝３を形成する。

【００３７】次に図２を参照して、溝３の底面および側
面を被覆するように熱線反射断熱シート５を敷設する。
熱線反射断熱シート５は、図３に示すように、断熱マッ
ト５ｂの一方側の面にアルミ箔などの反射シート５ａが
被覆されている。熱線反射断熱シート５は、特に断熱マ
ット５ｂが路盤側に接するように敷設される。したがっ
て、断熱マット５は、軟らかく曲げることができるもの
が好ましい。

【００３８】次に図４を参照して、熱線反射断熱シート
５上に部分的に適切な高さのブロック３６を置き、その
ブロック３６を台として、鉄筋４を格子状に敷設する。
その後、その鉄筋４に接触するようにヒーティングケー
ブル９を敷設する。

【００３９】ヒーティングケーブル９は、図５に示すよ
うに、保護用銅チューブ管９ｃにニクロム線などの電導
線９ａを挿通するとともに、保護用銅チューブ管９ｃ内
に充填された絶縁用の酸化マグネシウム９ｂによって両
者が電気的に絶縁されている。保護用銅チューブ管９ｃ
には、腐食防止用ビニール被覆９ｄが形成されている。

【００４０】次に図６および図７を参照して、縁石３５
を形成するとともに、鉄筋４およびヒーティングケーブ
ル９を埋込むように熱線反射断熱シート５上にコンクリ
ート１１を打設し、溝３を埋込む。これにより、鉄筋４
およびその鉄筋４に接するヒーティングケーブル９を埋
設したコンクリート発熱板１３が形成される。

【００４１】次に図８を参照して、コンクリート発熱板
１３を覆うように路盤２上にコンクリート１５を敷設す
る。以上により、ヒーティングケーブル９を埋設したコ
ンクリート舗装の道路が完成する。なお、コンクリート
１１とコンクリート１５とを個々に敷設したが、連続し
て敷設してもよい。

【００４２】また、図８に示す工程において、コンクリ
ート発熱体１３を覆うようにアスファルトまたはブロッ
クを敷設することにより、ヒーティングケーブル９を埋
設した歩道が完成する。

【００４３】上述した施工方法により形成された車道お
よび歩道の一例を図９に示す。図９を参照して、車道１
７ａの表層のコンクリート１５下には、鉄筋４およびヒ
ーティングケーブル９をコンクリート１１によって埋設
したコンクリート発熱板１３が形成されている。また、
歩道１７ｂにおいては、インターロッキングブロック３
２の下には、鉄筋４およびヒーティングケーブル９をコ
ンクリート１１によって埋設したコンクリート発熱板１
３が形成されている。なお、図示されていないが、コン
クリート発熱板１３の下には、熱線反射断熱シートが敷
設されている。

【００４４】上述した車道１７ａおよび歩道１７ｂにお
いては、ヒーティングケーブル９によって発生した熱が
鉄筋４を伝導する。これにより、コンクリート１１が均
一に効率よく温められる。特に、コンクリートはアスフ
ァルトや砂などの熱伝導率よりも高いため、より少ない
電力でもってコンクリート発熱板１３を温めることが可
能となる。

【００４５】しかも、コンクリート発熱板１３の下に
は、熱線反射断熱シート５が敷設されているため、路盤
側に伝導する熱が反射され、コンクリート発熱板１３に
蓄積される。蓄積された熱は、コンクリート発熱板１１
の上方へ向かって徐々に発散するため、熱線である赤外
線の中でもより波長の長い遠赤外線を発生させることが
できる。

【００４６】また、ヒーティングケーブル９の電導線９
ａが保護用銅チューブ管９ｃに挿通されているため、ヒ
ーティングケーブル９をコンクリートによって埋込む際
の衝撃や雨水の浸透などによってヒーティングケーブル
が容易に劣化しない。

【００４７】しかも、電導線９ａのまわりには、酸化マ
グネシウム９ｂが充填されているので電導線９ａから保
護用銅チューブ管９ｃを経てコンクリート１１に効率よ
く熱が伝導する。これらの結果、ヒーティングケーブル
を埋設した車道や歩道の耐用年数がより長くなるととも
に、電力の消費量も低減される。

【００４８】上述した実施の形態においては、ヒーティ
ングケーブルをコンクリートによって埋設したが、コン
クリートの他に砂やアスファルト等の舗装部材を用いて
施工してもよい。この場合には、コンクリートの場合ほ
ど熱伝導率は高くないが、熱線反射断熱シートによって
歩道の表面を効率よく温めることができる。

【００４９】さらに、上述した施工方法によれば車道お
よび歩道に限られず、たとえば、図１０に示すように、
建物の玄関付近やその階段部分にも適用することができ
る。玄関付近の階段２５には、ヒーティングケーブル
（図示せず）が埋設されている。また、玄関前の道路２
３にもヒーティングケーブル（図示せず）が埋設されて
いる。これらのヒーティングケーブルから発生する熱に
よって、階段や道路の凍結が効率よく防止される。

【００５０】なお、今回開示された実施の形態はすべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記で説明した範囲ではな
く、特許請求の範囲によって示され、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こ
とが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る発熱体を埋設した道
路の施工方法の１工程を示す断面図である。

【図２】同実施の形態において、図１に示す工程の後に
行なわれる工程を示す断面図である。

【図３】図２に示す工程において敷設される熱線反射断
熱シートの斜視図である。

【図４】同実施の形態において、図２に示す工程の後に
行なわれる工程を示す断面図である。

【図５】図４に示す工程において敷設されるヒーティン
グケーブルの分解断面斜視図である。

【図６】同実施の形態において、図４に示す工程の後に
行なわれる工程を示す断面図である。

【図７】図６に示す工程の部分断面斜視図である。

【図８】同実施の形態において、図６に示す工程の後に
行なわれる工程を示す断面図である。

【図９】同実施の形態における施工方法を適用した車道
および歩道の一例を示す部分断面斜視図である。

【図１０】同実施の形態における施工方法を適用した建
物近傍の部分斜視図である。

【図１１】従来の施工方法の第１の例における１工程を
示す断面図である。

【図１２】図１１に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図１３】図１２に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図１４】図１３に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図１５】図１４に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図１６】従来の施工方法の第２の例における１工程を
示す断面図である。

【図１７】図１６に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図１８】図１７に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図１９】図１８に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図２０】従来の施工方法の第３の例における１工程を
示す断面図である。

【図２１】図２０に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図２２】図２１に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図２３】従来の施工方法の第４の例における１工程を
示す断面図である。

【図２４】図２３に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図２５】図２４に示す工程の後に行なわれる工程を示
す断面図である。

【図２６】従来の施工方法において用いられるヒーティ
ングケーブルの部分断面分解斜視図である。

【符号の説明】

２ 路盤 ３ 溝 ４ 鉄筋 ５ 熱線反射断熱シート ５ａ 反射シート ５ｂ 断熱マット ６ コンクリート ９ ヒーティングケーブル ９ａ 電導線 ９ｂ 酸化マグネシウム ９ｃ 保護用銅チューブ管 ９ｄ 腐食防止用ビニール被覆 １３ コンクリート発熱板 ３５ 縁石 ３６ ブロック

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路盤に溝を形成する工程と、 一方の面に熱線を反射するための熱線反射シート部材を
   被覆した、曲げることができる断熱部材を、前記溝の底
   面および側面を被覆するように敷設する工程と、 発熱部材を挿通するとともに絶縁体を充填した金属配管
   を含む発熱体を、前記溝の底面を被覆する前記断熱部材
   の上方で、前記溝の側面を被覆する前記断熱材の上端よ
   りも下方の、前記断熱材によって下方および側方を取り
   囲まれる所定の位置に敷設する工程と、 前記発熱体および前記断熱部材を埋込むように前記路盤
   上に舗装部材を敷設し、発熱板部を形成する工程とを備
   えた、発熱体を埋設した道路の施工方法。
2. 【請求項２】 前記舗装部材としてコンクリートを用
   い、 前記断熱部材を敷設した後前記発熱体を敷設する前に、
   前記路盤上方の所定の位置に鉄筋を敷設する工程を含
   み、 前記発熱体を敷設する工程は、前記発熱体を前記鉄筋に
   接触させて敷設する工程を含む、請求項１記載の発熱体
   を埋設した道路の施工方法。