JP3993184B2 - 簡易舗装物および簡易舗装法 - Google Patents

Description

この発明は、林道、駐車場、歩道などの軽走行に適した簡易舗装物および簡易舗装法に関する。

従来、このような簡易舗装法として、ポリマーエマルジョンを用いる工法が主にアメリカで実施されている。
この簡易舗装法は、例えば、米国特許明細書第６６９５５４５号に開示されているように、施工現場の土壌を破砕し、これにアクリル系コポリマーエマルジョンを主成分とする土壌固化剤を散布、混合して改質土壌とし、これを地盤上に敷き均し、転圧する施工法であり、土壌固化剤中の水分が飛散し、除去されることにより、土壌粒子がアクリル系コポリマーによって結合され、改質土壌が固化して舗装面となるものである。

この施工法は、工事が簡単で、施工に要する時間も短く、特殊な施工機械も必要とせず、コストが安価である。また、アクリル系コポリマーエマルジョンが無害であり、植生に悪影響を与えることがないなどの利点を有するとされている。

しかしながら、この施工法を日本国内で実施することは困難であった。その理由は、日本の土壌は一般に水分量が多い粘性土が多く、これにアクリル系コポリマーエマルジョン水溶液からなる土壌固化剤を散布、混合しても、水分が除去されにくく、土壌の固化がほとんど進行しないためである。一方、アメリカの土壌は、多くが乾燥した砂土などであるので、土壌の土壌固化剤による固化が良好に進行し、このような不都合は生じない。
米国特許第６６９５５４５号明細書

よって、本発明における課題は、ポリマーエマルジョンを主成分とする土壌固化剤を、水分量の多い日本の土壌に適用して、土壌を固化し、簡易舗装が行えるようにすることにある。

かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、地盤上に遮水材を置き、この遮水材直上に排水材を置き、この排水材上に改質土壌を敷き、転圧してなる簡易舗装物であって、
前記遮水材が、地盤からの水を遮断して前記改質土壌にまで浸透することを防止するとともに前記改質土壌が固化するまで遮水機能が持続し、その後腐食する腐食性材料からなるものものであり、
前記排水材が、前記改質土壌に含まれる水分を一旦吸収して外部に排出するとともに前記改質土壌が固化するまで排水機能が持続し、その後腐食する腐食性材料からなるものであり、
前記改質土壌が、含水比３０％以上の土壌にポリマーエマルジョンからなる土壌固化剤を混合、分散してなるものであることを特徴とする簡易舗装物である。

請求項２にかかる発明は、遮水材が紙であり、排水材が天然繊維からなる布である請求項１記載の簡易舗装物である。

請求項３にかかる発明は、 地盤上に遮水材を置き、この遮水材直上に排水材を置き、この排水材上に改質土壌を敷き、転圧する簡易舗装法であって、
前記遮水材が、地盤からの水を遮断して前記改質土壌にまで浸透することを防止するとともに前記改質土壌が固化するまで遮水機能が持続し、その後腐食する腐食性材料からなるものものであり、
前記排水材が、前記改質土壌に含まれる水分を一旦吸収して外部に排出するとともに前記改質土壌が固化するまで排水機能が持続し、その後腐食する腐食性材料からなるものであり、
前記改質土壌が、含水比３０％以上の土壌にポリマーエマルジョンからなる土壌固化剤を混合、分散してなるものであることを特徴とする簡易舗装法である。
請求項４にかかる発明は、土壌が、施工現場から採取されたものであり、土壌固化剤との混合、分散が施工現場で行われることを特徴とする請求項３記載の簡易舗装法である。

本発明によれば、水分量の多い日本の粘性土などの土壌に対しても、ポリマーエマルジョン水溶液を主成分とする土壌固化剤を適用して簡易舗装を施工できる。また、遮水材および排水材が、紙、天然繊維などの腐食性材料からなるものを用いているので、これら材料はやがて腐食して消滅し、環境に悪影響を与えることがない。さらに、施工現場の土壌をそのまま用いて改質土壌とすることで、施工コストを安価なものとすることができる。

以下、本発明を詳しく説明する。
図１ないし図３は、本発明の簡易舗装法の一例を工程順に示すもので、これらの図面において、符号１は、地盤を示す。
この地盤１は、簡易舗装の基礎となるもので、施工現場の地盤をブルトーザなどにより平坦に均したものである。

まず、図１に示すように、この地盤１上に遮水材２が敷設される。この遮水材２は、地盤１からの水を遮断してこの上に敷かれる改質土壌にまで水が浸透することを防止する機能を有するものであって、この遮水機能は、改質土壌が固化するに要する２４〜７２時間持続するものであれば、十分である。

この遮水材２としては、不透水性で、かつ腐食性を有する材料であれば、いかなるものでもよく、板紙、段ボール紙、古板紙、古段ボール紙などの紙類が用いられる。遮水材２として紙類を用いた場合には、これがやがて腐食して消滅するので、環境保全上好ましいものとなる。
この遮水材２は、施工範囲全体の地盤１に隙間なく敷設することが必要である。

次いで、図２に示すように、遮水材２上に排水材３を敷設する。この排水材３は、この上に敷かれる改質土壌中に含まれる水分一旦吸収し、さらにこれを外部に排出する機能を有するもので、この排水機能も改質土壌が固化するに要する２４〜７２時間持続するものであれば、十分である。

この排水材３の具体的なものとしては、腐食性材料である麻、木綿などの天然繊維からなる不織布、織布、編布などが用いられる。排水材３として天然繊維からなるものを用いると、これが時間の経過とともに腐食して消滅するので、環境に悪影響を与えることがない。
この排水材３は、水分の排出の点から、厚さが厚いものが好ましく、０．５〜１０ｍｍ程度の木綿不織布などが好適である。また、水分の排出を考慮し、この上に敷かれる改質土壌からなる層よりも平面寸法が大きいものが好ましい。

次に、図３に示すように、この排水材３上に改質土壌４が敷かれる。この改質土壌４は、含水比が３０％以上の水分量が多い土壌、例えば粘土に対して土壌固化剤を添加し、混合してなるものである。土壌としては、主に施工現場やこの付近から採取したもの、特に地盤１の表層を削り取った土壌が用いられるが、施工現場以外から搬入した土壌であってもよい。

土壌固化剤としては、ポリマーエマルジョンを主成分として含有する樹脂分２０〜６０ｗｔ％の水性組成物を水で希釈した樹脂分４〜１０ｗｔ％の水溶液が用いられる。ポリマーエマルジョンとしては、アクリル系、酢酸ビニル系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、スチレン−ブタジエンゴム系などの各種ポリマーエマルジョンが用いられる。

この土壌固化剤として、なかでも米国特許明細書第６６９５５４５号に開示されたアクリル系コポリマーエマルジョンと酵素とセメントを含む水性組成物を水で希釈した土壌固化剤が、固化後の改質土壌の強度が高く、固化性も良好であることから、特に好ましい。この水性組成物をなすアクリル系コポリマーエマルジョンは、アクリル酸ブチルと酢酸ビニルと２−ピロペニル酸とからなる共重合体エマルジョンである。この水性組成物は、例えば、アメリカ、カルフォルニア州、ニューポートビーチにあるＧ．Ｍ．ボストン社から、商品名「ＰＸ−３００」として販売されている。

土壌と土壌固化剤との混合割合は、土壌の種類、その水分量、施工時の天候などの要素に基づいて決められるが、通常土壌１ｍ^３当たり、土壌固化剤の固形分として３〜１０ｋｇ程度とされる。
土壌と土壌固化剤との混合は、具体的には、上記土壌固化剤の原液を水で５〜１０倍に希釈した水溶液を土壌にスプレーなどの散布方法により散布し、バックホー、耕耘機などで混合する方法などが採用される。

この時に、予め土壌を排水材３上に敷いておき、この上に上記土壌固化剤の水溶液を散布し、バックホーや耕耘機で混合する方法でもよい。さらに、施工現場から少々離れた場所で、ドラムミキサーなどの攪拌機を用いて土壌と土壌固化剤の水溶液とを混合して改質土壌４とし、これを排水材３上に敷き均してもよい。

ついで、この改質土壌４をロードローラーなどを用いて転圧することで舗装層５が形成される。この転圧により簡易舗装は完了するが、改質土壌４中の水分、すなわち土壌中に元々含まれていた水分および土壌固化剤の水溶液の水分の一部が、排水材３に浸透し、この排水材３に浸透した水が外部に排出されて、改質土壌４中の水分量が減少し、土壌固化剤中のポリマーエマルジョンによる土壌の固化が進行する。

これとともに、遮水材２により地盤１中に含まれる水分が改質土壌４中に浸透することがなく、改質土壌４の水分量は土壌固化剤による固化に適切なものとなる。この状態で、転圧後２４〜７２時間経過すると、土壌固化剤による固化が完了し、固化した舗装層５となる。
この舗装層５は、その圧縮強度が０．５〜８ＭＰａと高く、その厚さを５〜１０ｃｍとすることで、車両の軽度の通行に十分耐えるものとなる。

このような簡易舗装法にあっては、改質土壌４中の土壌固化剤の固化を阻害する余分の水分が排水材３により排出され、かつ地盤１からの水分の浸透も遮水剤２により防止されるので、土壌として水分含有量が高い粘性土などを用いても、これを土壌固化剤で十分固化させることができ、機械的強度が高く、車両の走行に十分耐える舗装層５を得ることができる。

また、遮水材２および排水材３として、腐食性材料からなるものを使用しているので、土壌固化剤の固化に要する時間内では、問題なくその機能を発揮して改質土壌４の固化に寄与するが、固化後には土壌中のバクテリアなどによって分解され、ついには消滅するので、舗装物には舗装層５のみが残ることになる。このため、舗装物には、プラスチックなどが残ることがなく、植生に悪影響を与えることがなく、環境に優しいものとなる。
さらに、土壌として施工現場からの土壌を利用すれば、土壌に搬出、搬入にかかるコストが低減できる。

本発明の簡易舗装法の一例を工程順に示す概略断面図である。 本発明の簡易舗装法の一例を工程順に示す概略断面図である。 本発明の簡易舗装法の一例を工程順に示す概略断面図である。

符号の説明

１・・・地盤、２・・・遮水材、３・・・排水材、４・・・改質土壌、５・・・舗装層

Claims (4)

1. 地盤上に遮水材を置き、この遮水材直上に排水材を置き、この排水材上に改質土壌を敷き、転圧してなる簡易舗装物であって、
   前記遮水材が、地盤からの水を遮断して前記改質土壌にまで浸透することを防止するとともに前記改質土壌が固化するまで遮水機能が持続し、その後腐食する腐食性材料からなるものものであり、
   前記排水材が、前記改質土壌に含まれる水分を一旦吸収して外部に排出するとともに前記改質土壌が固化するまで排水機能が持続し、その後腐食する腐食性材料からなるものであり、
   前記改質土壌が、含水比３０％以上の土壌にポリマーエマルジョンからなる土壌固化剤を混合、分散してなるものであることを特徴とする簡易舗装物。
2. 遮水材が紙であり、排水材が天然繊維からなる布である請求項１記載の簡易舗装物。
3. 地盤上に遮水材を置き、この遮水材直上に排水材を置き、この排水材上に改質土壌を敷き、転圧する簡易舗装法であって、
   前記遮水材が、地盤からの水を遮断して前記改質土壌にまで浸透することを防止するとともに前記改質土壌が固化するまで遮水機能が持続し、その後腐食する腐食性材料からなるものものであり、
   前記排水材が、前記改質土壌に含まれる水分を一旦吸収して外部に排出するとともに前記改質土壌が固化するまで排水機能が持続し、その後腐食する腐食性材料からなるものであり、
   前記改質土壌が、含水比３０％以上の土壌にポリマーエマルジョンからなる土壌固化剤を混合、分散してなるものであることを特徴とする簡易舗装法。
4. 土壌が、施工現場から採取されたものであり、土壌固化剤との混合、分散が施工現場で行われることを特徴とする請求項３記載の簡易舗装法。

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