JP3589035B2 - 湿潤性舗装構造およびその施工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、透水性を有する舗装において、舗装表面を湿潤状態にして、その乾燥を防止するとともに、路面温度の上昇を抑制する機能を有する湿潤性舗装構造およびその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、不透水性舗装による弊害に鑑み、雨水の浸透と空気の疎通を促進して、街路樹の育成を図りつつ、下水道の負担を軽減するとともに、都市河川の氾濫防止、地下水の涵養等を目的として、透水性舗装が行われている。
【０００３】
ところで、この種の透水性舗装では、透水性アスファルトや透水性舗装ブロックに代表される透水性舗装材料の保水性が極めて小さいために、吸収した雨水が短時間の日射ですぐに乾燥状態になり、地表面の温度が上昇するという課題があった。つまり、降雨後、雨水は地中に浸透するが、舗装表面近傍に水分が保持されないため、舗装表面が急速に乾燥しやすく、また、土壌や植生の持つ蒸発散の機能がないため、乾燥後は非透水性の舗装と熱的特性は変わらず、夏期には舗装面の高温化により人々に不快感を与え、冬期には都市の乾燥化を招く一因となっていた。
【０００４】
そこで、本出願人は、先に、吸水機能を有する透水性舗装の端部に設けた側溝の水を透水性舗装に導き、この水により路面を湿潤状態に保ち、また蒸発潜熱を利用して路面を冷却する方法を提案した。図３は、その舗装構造を示すもので、１は路床、２は路床１の上部に敷設された路盤であり、路盤２上には、遮水シート３ａ又は毛管導水力の無い透水性シート３ｂと不織布などからなる吸水シート４とが敷設され、この吸水シート４上に砂層５を介して吸水機能を有する透水性舗装材６を敷設することによって路面としている。
【０００５】
以上の舗装構造の端部にはこれに沿って側溝７が設けられ、この側溝７は透水蓋８によって閉鎖されているとともに、この側溝７内には前記吸水シート４の側縁部が突出し、この垂下端を導水部材４ａとして側溝７の内底面に浸漬させている。
【０００６】
このシステムによれば、路面に降雨があると、雨水は、遮水シート３ａを用いた場合には舗装材６、砂層５、吸水材４を通じて、また、毛管導水力の無い透水性シート３ｂを用いた場合には、余剰の降雨水は路盤２および路床１を通じて地下に浸透する。雨水の一部は蓋８を通じて側溝７に貯留され、余剰水は暗渠などに排水される。また、路面およびその下層が乾燥状態にあるときは、側溝７内にたまった雨水の一部を導水部材４ａで吸水し、その毛管現象によって路盤２上に位置する吸水シート４の全面に水平拡散させ、さらに拡散水は砂層５および舗装材６を通じて路面を湿潤状態に保つと同時に、路面より順次蒸発し、この蒸発潜熱によって、路面を冷却する。
【０００７】
従って、このシステムを用いた実測例によると、夏期に通常の乾燥した舗装表面が６０℃に近いときであっても、地表面の温度を３０℃程度に抑えることが可能であり、しかも、雨水の一部を取入れて自然循環させるため、設備費なども安価でよく、歩道、公開空き地、公園、イベント会場、レジャーランドなど人の集まる場所にこの湿潤性舗装システムを適用することによって、地表面の温度上昇が抑制され、舗装面からの照り返しと輻射熱を軽減でき、快適な環境を得ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この構造においては、次に述べる技術的課題があった。まず、晴天が続いた場合には、側溝に蓄えられる雨水が不足し、新たに吸水の必要があるが、新たな吸水によって急速に湿潤させたい場合であっても、不織布の端部から順に湿潤させていくため、全面湿潤に時間がかかるという欠点があった。
【０００９】
また、上記側溝７からの吸水部分は暗渠でないため、生物が発生したり、汚れがつきやすく、さらには広い面積を施工する際には、貯水槽の数が増えるため、コスト的にも、意匠面でも不利なものとなっていた。
【００１０】
本発明は、以上の課題を解決するものであって、路面下部全面に貯水のための層を形成し、この層からの持続的吸水によって路面の湿潤化を図るようにした湿潤性舗装構造およびその施工方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明は、路盤上に敷設された遮水シートと、この遮水シート上に撒き出された空隙率の大きな砕石からなる貯水層と、この砕石貯水層内にその全面にわたって縦断面で波打つように敷設された不織布からなる第一の吸水シートと、この第一の吸水シート上に重畳するように積層された水平な第二の吸水シートと、この第二の吸水シート上に積層されたサンドクッションまたは空練りモルタル等からなるクッション層と、このクッション層上に積層され吸水機能を有する透水性舗装材とを備えたことを特徴とするものである。従って、本発明では、路面下部全体が砕石貯水層となり、路面乾燥時には水の蒸発拡散に応じて、砕石貯水層内に縦断面で波打つように敷設された不織布からなる第一の吸水シートの毛管現象により、貯水層に蓄えられた水を路面上に揚水し、路面を湿潤に保つ。また、雨が降った場合には、前記とは逆に、雨水は吸水機能を有する透水性舗装部材および第二の吸水シートを通じて貯水層内に浸透し、ここに貯留される。貯水層の貯水量は、施工総面積×厚み×砕石の空隙率／１００であり、別途給水設備を設けなくとも十分な貯水量を路面下に確保できる。
【００１２】
ここで、本発明においては、前記第一の吸水シートが、前記砕石貯水槽内において水平方向への透水を促進する穴を適宜箇所に形成してなる構成とすることができる。この場合、水が吸水シートの穴を通過することにより、砕石貯水槽内における水平方向への透水が促進され、路面の全面を迅速に湿潤状態に保つことができる。
【００１３】
また本発明の施工方法は、路盤上に遮水シートを敷設し、この遮水シート上に空隙率の大きな砕石を撒き出して凹凸状となるように盛り上げ、この砕石の表面凹凸に沿って波打つように不織布からなる第一の吸水シートを敷設し、この第一の吸水シートの谷部分に前記砕石を撒き出して該第一の吸水シートを埋設した砕石貯水層を形成し、この砕石貯水層の表面を転圧によって敷き均し、敷き均した砕石貯水層の上に第一の吸水シートに重畳するように水平な第二の吸水シートを積層し、この第二の吸水シート上にサンドクッションまたは空練りモルタル等からなるクッション層を積層し、このクッション層上に吸水機能を有する透水性舗装材を積層して路面を形成することを特徴とするものである。本発明では、遮水シート、砕石、第一及び第二の吸水シートを必要とする以外は、通常の道路舗装と同様な施工法により施工できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明にかかる湿潤性舗装構造を示す断面図である。なお、従来例で示した構造と同一の構成要素には同一符号を付し、異なる構成要素にのみ異なる符号を用いて説明する。
【００１５】
図において、１は路床、２は砕石などからなる路盤である。路盤２上には遮水シート１０が敷設され、この遮水シート１０によって上下を仕切っている。遮水シート１０上には空隙率の大きい砕石からなる貯水層１２が充填されており、この砕石貯水層１２内にその全面にわたって縦断面で波打つように敷設された不織布からなる第一の吸水シート１４が埋設されている。この吸水シート１４の山形頂部にはこれに重畳して、同じく不織布からなる第二の吸水シート１６が一面に敷設されている。
【００１６】
第二の吸水シート１６上にはサンドクッションまたは空練りモルタル等からなるクッション層１８が積層され、このクッション層１８上に路面となる吸水機能を有する透水性舗装材（以下、単に「吸水性舗装材」と称する）２０が施工されている。
【００１７】
この吸水性舗装材２０は所定の勾配となるように施工され、路面に降り注いだ雨は、舗装材２０を通じてその内部に吸水されると同時に、端部に埋設された集水用のスリット（あるいは側溝）２２に向けて流水する設計となっている。このスリット２２には給排水管２４が接続され、砕石貯水層１２内の水量に応じて給排水がなされるようになっている。
【００１８】
また、符号２６は、遮水シート１０上にあって、砕石貯水層１２内を貫通する給排水管であり、この給排水管２６は多孔管であって、前記スリット２２の機能と同様、渇水時期に図示しない外部吸水設備より砕石貯水層１２内に水を供給し、また、砕石貯水層１２内の水を排出したい場合に、その水を排出する機能を備えている。望ましくは、その上流および下流側に自動開閉バルブが設けられ、水量センサ等の出力に応じてこのバルブを開閉することで、砕石貯水層１２内の水量を一定に保持する。なお、給排水管２４，２６はその必要性に応じて、図示のごとく双方とも設けるほか、いずれか一方のみ設けても良いことは勿論である。以上の構成において、路面乾燥時には、砕石貯水層１２内に蓄えた水が第一、第二の吸水シート１４，１６の毛管現象により揚水され、この水はクッション層１８および吸水性舗装材２０の空隙を伝って路面に滲出する。
【００１９】
特に夏季には路面が熱せられ、これにより、滲出した水は蒸発拡散し、その蒸発潜熱によって路面を適度な温度に冷却する。毛管現象による揚水量は水の拡散度合に応じて生ずるので、暑くて蒸発量が大のときには揚水量が大となり、蒸発量が小のときは揚水量も減少し、自然現象に応じて路面の温度を自動調整する。これとは逆に、降雨があった場合には、路面に降り注いだ雨水は、吸水性舗装材２０、クッション層１８、第二，第一の吸水シート１６，１４を順に通じて砕石貯水層１２内に流れ、ここに蓄えられる。総貯水量は、砕石貯水層１２の総面積×施工厚み×空隙率／１００であり、道路面積に応じた貯水量となる。
【００２０】
また、降雨が激しく、路面に吸収されずに路面を流れた雨水はスリット２２を通じて砕石貯水層１２内に流れ込み、同じくここに蓄えられる。過度の雨水はスリット２２に接続した給排水管２４を通じて外部に排出されるか、あるいは内部の給排水管２６を通じて外部に排出される。スリット２２を通じて砕石貯水層１２に流れ込んだ水は、図１中で右方向に徐々に移動して吸水シート１４に突き当たるが、吸水シート１４の適宜箇所に水平方向への透水を促進する穴を形成しておけば、水が穴を通過することにより、砕石貯水槽内１２における水平方向への透水が促進される結果、砕石貯水層１２内を水平方向に拡散した水が吸水シート１４及び１６を通じて舗装材２０の全面に吸水され、舗装材２０の全面を迅速に湿潤状態に保つことができる。
【００２１】
渇水時において、砕石貯水層１２内の水量が減じた場合には、給排水管２４，２６を通じて水が自動補給されることで、砕石貯水層１２内は常時最適水量に保持される。砕石貯水層１２に貯水された水は、貯水層１２内の複数個所で吸水シート１４を通して揚水される。吸水シート１４は揚水能力がきわめて高い不織布を用い、かつ、砕石貯水層１２の全面にわたって縦断面で波打つように設けられているので舗装表面が全面湿潤されるまでの時間を短くすることができる。
【００２２】
次に以上の湿潤性舗装構造の施工手順を図２を用いて説明する。まず（ａ）に示すように、路盤２上に遮水シート１０を一面に敷設し、給排水管２６を配管する。次に、（ｂ）に示すように、空隙率の大きな砕石１２’を凹凸となるように遮水シート１０上に撒き出して盛上げ、この凹凸形状に沿って第一の吸水シート１４を敷設する。この状態で（ｃ）に示すように、吸水シート１４で覆った谷部に、前記と同様の砕石１２’を充填し、表面を転圧ローラ等によって敷き均す。その後は、第二の吸水シート１６の敷設、クッション層１８および吸水性舗装材２０の施工により、図１に示す断面形状の湿潤性舗装が完成する。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による湿潤性舗装構造によれば、次の利点がある。
【００２４】
(i) 貯水層が空隙率の大きな砕石で形成されているため、他の大規模な給水設備を付設することなく多量の雨水を貯留できる。
(ii) 第一の吸水シートは貯水層の全面にわたって縦断面で波打つように敷設されているため、舗装表面が全面湿潤となるまでに時間がかからない。
(iii) 第一及び第二の吸水シートは貯水層内に敷設されているため、生物の発生や汚れのおそれがない。
(iv)施工が簡単で、ローコスト、かつ連続した区画に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる湿潤性舗装構造の断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は同施工手順を示す断面図である。
【図３】従来の湿潤性舗装構造を示す断面図である。
【符号の説明】
２ 路盤
１０ 遮水シート
１２ 砕石貯水層
１４，１６ 吸水シート
２０ 吸水機能を有する透水性舗装材

Claims (3)

1. 路盤上に敷設された遮水シートと、この遮水シート上に撒き出された空隙率の大きな砕石からなる貯水層と、この砕石貯水層内にその全面にわたって縦断面で波打つように敷設された不織布からなる第一の吸水シートと、この第一の吸水シート上に重畳するように積層された水平な第二の吸水シートと、この第二の吸水シート上に積層されたサンドクッションまたは空練りモルタル等からなるクッション層と、このクッション層上に積層され吸水機能を有する透水性舗装材とを備えたことを特徴とする湿潤性舗装構造。
2. 前記第一の吸水シートは、前記砕石貯水槽内において水平方向への透水を促進する穴を適宜箇所に形成してなることを特徴とする請求項１に記載の湿潤性舗装構造。
3. 路盤上に遮水シートを敷設し、この遮水シート上に空隙率の大きな砕石を撒き出して凹凸状となるように盛り上げ、この砕石の表面凹凸に沿って波打つように不織布からなる第一の吸水シートを敷設し、この第一の吸水シートの谷部分に前記砕石を撒き出して該第一の吸水シートを埋設した砕石貯水層を形成し、この砕石貯水層の表面を転圧によって敷き均し、敷き均した砕石貯水層の上に第一の吸水シートに重畳するように水平な第二の吸水シートを積層し、この第二の吸水シート上にサンドクッションまたは空練りモルタル等からなるクッション層を積層し、このクッション層上に吸水機能を有する透水性舗装材を積層して路面を形成することを特徴とする湿潤性舗装の施工方法。

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