JP4010620B2 - 路面の凍結抑制構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、道路または舗道の路面の凍結抑制構造にかかわり、更に詳しくはアスファルトまたはコンクリート路面に、所定面積の割合で凍結抑制ブロックを配設し、特に冬期における寒冷地のアイスバーン(またはミラーバーン)となり易い路面の凍結を有効に防止させた路面の凍結抑制構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、冬期の寒冷地における路面の氷結の抑制,あるいは防止するための対策として、路面を温めるロードヒーティングや、氷結した路面の氷を解かす融雪パイプ等の手段が採られていたが、膨大な設備費用とエネルギーが必要であり、ランニングコストがかかると言う問題があった。そこで、このような問題を解決する対策として、舗装面に撓み性を持たせて、交通荷重(車等)により、氷結,雪氷の付着破壊を助長させる方法が行われている。
【0003】
例えば、特開平6−316904号公報に開示されている舗装工法は、舗装工程完了後に、舗装面に所定幅の溝を一定の間隔で長手方向に形成し、その溝内に流動性樹脂を流し込む方法、特開平7−3711号公報に開示されている表層材は、舗装面に所定の間隔で開けた孔にゴム等の弾性体を有する押圧部材を挿入する方法が提案されている。これらは、いずれも通過する車両の荷重で流動性樹脂あるいはゴム等の弾性体が弾性変形することにより、路面に張った氷が割れるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、上記のような氷結路面の防止構造は、任意の撓みを選択して敷設することが難しく、また工事や補修に多くの手間と時間がかかる上に費用もかかり、更にコストや、持続性の面から改善が望まれているのが現状である。
また、上記のような方法を有効的に機能させるためには、弾性樹脂あるいはゴム等の弾性体の材料特性値、寸法、配置あるいはその相互間距離等を適切に設定する必要があるが、従来の方法では、初期の目的である路面の氷を割る機能が十分に発揮できないばかりではなく、走行時の路面の摩擦係数の低下によるスリップ等、車の安全面の間にも問題が生ずる恐れがあった。
【0005】
この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出されたもので、地盤上に配設した網目状の支持体に、複数個の凍結抑制ブロックを所定の間隔で、かつ路面全体の面積に対して所定の割合で配設することで、通過する車両の荷重で流動性樹脂あるいはゴム等の弾性体が弾性変形することにより、路面に張った氷の割れが路面全体に寄与しやすくなり、初期の目的である路面の氷を割る機能が十分に発揮でき、また路面全体としての摩擦係数を一定以上に確保できるので、スリップ等の事故を防止でき、更に工事や補修も容易に行うことが出来る路面の凍結抑制構造を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するため、道路または舗道の地盤上に、十字の網目状に形成した支持体を配設し、この支持体に、所定の間隔を隔ててゴム状弾性体から成る複数個の凍結抑制ブロックを係止させ、この凍結抑制ブロック間に、アスファルトまたはコンクリート等の舗装材を充填施工して成る路面の凍結抑制構造であって、前記支持体の十字の交差部に針状の突起を突設し、該針状の突起を前記凍結抑制ブロックの底面に形成した十字状の凹部の交差部に設けた凹溝に嵌合させるように構成し、前記凍結抑制ブロックの底面に形成した十字状の凹部を前記支持体の十字の交差部に係止させて前記凍結抑制ブロックと支持体とを着脱可能に装着するとともに、前記凍結抑制ブロックの材質は、JIS標準温度での硬さが、JISA硬度30〜70以下で、かつ−5℃での硬さが、JIS A硬度30〜65以下、−10℃での硬さが、JISA硬度30〜70以下に設定したことを要旨とするものである。
また、本発明の別の路面の凍結抑制構造は、道路または舗道の地盤上に、十字の網目状に形成した支持体を配設し、この支持体に、所定の間隔を隔ててゴム状弾性体から成る複数個の凍結抑制ブロックを係止させ、この凍結抑制ブロック間に、アスファルトまたはコンクリート等の舗装材を充填施工して成る路面の凍結抑制構造であって、前記凍結抑制ブロックの上面に形成した十字状の凹部を前記支持体の十字の交差部に係止させて該支持体の十字の交差部が凍結抑制ブロックに埋入した状態にするとともに、前記凍結抑制ブロックの材質は、JIS標準温度での硬さが、JISA硬度30〜70以下で、かつ−5℃での硬さが、JIS A硬度30〜65以下、−10℃での硬さが、JISA硬度30〜70以下に設定したことを要旨とするものである。
【0007】
この発明は上記のように構成され、予め整地した地盤上に網目状の支持体を敷設し、この支持体に所定の材料特性値をもったゴム状弾性体からなる凍結抑制ブロックを係止部を介して所定の間隔で、かつ路面全体の面積に対して所定の割合で配設し、凍結抑制ブロック間をアスファルトまたはコンクリートで充填施工することで、通過する車両の荷重で流動性樹脂あるいはゴム等の弾性体の凍結抑制ブロックが弾性変形することにより、路面に張った氷の割れが路面全体に寄与しやすくなり、初期の目的である路面の氷を割る機能が十分に発揮でき、また路面全体としての摩擦係数を一定以上に確保できるので、スリップ等の事故を未然に防止することも可能である。
【0008】
更に、上記のように舗装路面に一定の撓み性を持たせて構成することで、交通荷重(車,人の重量等)により、氷結,雪氷の付着破壊を助長させて、特に冬期における寒冷地のアイスバーン(またはミラーバーン)となり易い路面の凍結を有効に防止させることが出来るものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図1は路面1の凍結防止構造の参考形態を示す一部切欠した斜視図、図2は図1の平面図、図3は図1のAーA矢視断面図を示し、道路または舗道の整地された地盤2上に、棒状の金属材料または樹脂材料により網目状に形成された支持体3を配設し、この支持体3に、所定の間隔を隔ててゴムまたは樹脂材のゴム状弾性体から成る複数個の凍結抑制ブロック4を係止部5を介して係止させてある。そして、前記凍結抑制ブロック4間には、図3に示すようにアスファルトまたはコンクリート等の舗装材6を充填施工して路面の凍結抑制構造を構成してある。
【0010】
前記凍結抑制ブロックの材質は、JIS の標準温度(20℃〜30℃)での硬さが、JIS A硬度30〜70以下で、かつ−5℃での硬さが、JIS A硬度30〜65以下、−10℃での硬さが、JIS A硬度30〜70以下に設定し、また前記凍結抑制ブロックと舗装部分の表面積比を15%以上,45%以下に設定するものである。
【0011】
なお、ゴム硬度がJIS A硬度30未満の場合には、通過する車両等の交通荷重を支えきれず、実際の使用温度(本発明の実施形態では、−5℃を代表値とする)JIS A硬度が70を超えると、撓みが確保出来ない。前記凍結抑制ブロック4と舗装部分の表面積比が15%未満の場合には、凍結抑制ブロックの撓みが路面全体に波及しない。また表面積比が45%超える場合には、路面全体の摩擦係数の変化等により、道路面としての使用が難しくなると言う不具合がある。
【0012】
更に、凍結抑制ブロックの動的弾性率を、−10℃で2MPa 〜13MPa に設定し、前記−10℃での凍結抑制ブロックの動的弾性率の値が、20℃の動的弾性率の値の1.0〜1.7倍に設定するものである。
動的弾性率が−10℃で2MPa 以下の場合には、通過する車輛等の交通荷重を支えきれず、また13MPa 以上では、撓みを確保できないと言う問題があり、更に−10℃での凍結抑制ブロックの動的弾性率の値が、20℃の動的弾性率の値の1.0〜1.7倍に設定する理由は、温度変化による氷を割る以外の機能の変化を小さくするためである。
【0013】
また前記凍結抑制ブロック4の相互間距離Lを、20mm以上,50mm以下に設定し、更に凍結抑制ブロック4の表面露出面積は、100mm2以上,2,500mm2以下に設定するものである。
なお、凍結抑制ブロック4の相互間距離L及び凍結抑制ブロックの表面露出面積を上記の範囲未満とした場合は、車両の乗り心地が悪くなる。また表面露出面積を上記の範囲を超える場合は、表面積比との兼ね合いから撓みが路面全体に波及しなくなるような不具合がある。
【0014】
また、前記網目状の支持体3と凍結抑制ブロック4との位置決めを行う係止部5は、図2〜図4に示すように、支持体3の交差部Xと係合するような十字状の凹部7を方形状に形成された凍結抑制ブロック4の底面側コーナ部4aを結ぶように形成し、複数個の凍結抑制ブロック4を網目状の支持体3の所定位置に配設する場合には、支持体3の交差部Xに凍結抑制ブロック4の十字状の凹部7を嵌め込んで位置決め固定することにより、後のアスファルトまたはコンクリート等の舗装材6を充填施工する際に凍結抑制ブロック4が移動したり、外れたりするのを有効に防止させている。
【0015】
なお、凍結抑制ブロック4の底部に形成する十字状の凹部7は、図5に示すように方形状の凍結抑制ブロック4の相対向する辺4bの中央部を結ぶように形成してこの十字状の凹部7を、支持体3の交差部Xに係合するようにしても良い。本発明の実施形態では、網目状の支持体3と凍結抑制ブロック4との位置決めを行う係止部5の形態として、図6及び図7に示すように、支持体3の交差部Xに針状の突起8を突設させておき、凍結抑制ブロック4の底面側に針状の突起8と係合する凹溝9を形成しておいて、突起8に凍結抑制ブロック4の底面側に形成した凹溝9を突き刺すようして嵌合させ、位置決め固定する。
【0016】
前記凍結抑制ブロック4の表面形状は、直径あるいは対角線の長さが15mm以上,50mm以下の円または三角形,四角形等の多角形であることが好ましい。
なお、円または多角形の形状を使用することが可能であるが、撓みがブロックを中心に平均的距離まで波及せず、ブロック配設ピッチ(間隔)等を不規則にせざるを得ないこと、及びブロックの製作面よりコストが上昇する問題がある。
【0017】
次に、上記のような凍結抑制ブロック4の敷設方法について説明する。
まず、車道または歩道の地盤2を平滑に整地し、その上またはアスファルト舗装を行った後、網目状の支持体3を敷設する。
そして、この支持体3上に、支持体3の交差部Xに対して所定の間隔で凍結抑制ブロック4の十字状の凹部7を嵌め込んで位置決め固定する。なお、図6及び図7に示す実施形態の場合には、支持体3の交差部Xに形成した針状の突起8に凍結抑制ブロック4の底面側に形成した凹溝9を突き刺すようして嵌合させ、位置決め固定するものである。
【0018】
また他の実施形態としては、図8に示すように、凍結抑制ブロック4の上面から該凍結抑制ブロック4の高さの略1/2の深さで十字状の凹部7を形成し、この十字状の凹部7に、支持体3の交差部Xを嵌め込んだものを敷設するようにしても良い。
なお、凍結抑制ブロック4の配置は、上述したように凍結抑制ブロック4の相互間距離Lを、20mm以上,50mm以下に設定し、更に凍結抑制ブロック4の表面露出面積は、路面の面積に対して100mm2以上,2,500mm2以下に設定するものである。その後、凍結抑制ブロック4間をアスファルトまたはコンクリート等の舗装材6で平滑に充填施工して路面の凍結抑制構造を構成する。
【0019】
以上のように地盤2上に網目状の支持体3を介して所定の材料特性値、即ち、JIS の標準温度(20℃〜30℃)での硬さが、JIS A硬度30〜70以下で、かつ−5℃での硬さが、JIS A硬度30〜65以下、−10℃での硬さが、JIS A硬度30〜70以下の凍結抑制ブロック4を、所定の間隔で、かつ所定の表面露出面積となるように配設することで、通過する車両の荷重で流動性樹脂あるいはゴム等の弾性体の凍結抑制ブロック4が弾性変形することにより、路面に張った氷の割れが路面全体に寄与しやすくなり、初期の目的である路面の氷を割る機能が十分に発揮でき、また路面全体としての摩擦係数を一定以上に確保できるので、スリップ等の事故を未然に防止することも可能となるものである。 更に、上記のように舗装路面に一定の撓み性を持たせて構成することで、交通荷重(車,人の重量等)により、氷結,雪氷の付着破壊を助長させて、特に冬期における寒冷地のアイスバーン(またはミラーバーン)となり易い路面の凍結を有効に防止させることが出来るものである。
【0020】
なお、この発明の凍結抑制ブロック4の材料特性値を満足する弾性材料Aと、材料特性値を満足しない弾性材料Bとについて、実際の道路での氷板破壊試験を実施た結果を以下の表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
上記の表1から明らかなように、材料特性値を満足する弾性材料Aは、氷板の破壊が路面上に達するのに対して、材料特性値を満足しない弾性材料Bは、弾性体上に止まっていることが判る。
【0023】
なお、凍結抑制ブロック4を構成する弾性体として、タイヤリサイクルゴム(ゴムチップ)を使用することも可能であり、このタイヤリサイクルゴム(ゴムチップ)は、再加硫して所定の寸法のゴムブロックとするものである。
また、このタイヤリサイクルゴムを使用する場合に、そのゴム硬度は、オイル/可塑剤等により調整する。凍結抑制ブロック4の硬さは、JIS の標準温度(20℃〜30℃)での硬さが、JIS A硬度30以上〜70以下とし、かつ−5℃での硬度がJIS A硬度75以下、好ましくは、JIS の標準温度で65以下とし、かつ−5℃での硬度がJIS A硬度65以下が良い。
【0024】
なお、本発明の実施形態では、上記図1の参考形態と同様に、表面露出面積,相互間距離を持つ千鳥状に配置することが好ましい。これにより、低コストで通常のコンパウンドと同様な低硬度化を図ることが出来、より一層の凍結抑制効果を図ることが出来、環境も改善することが出来る。本発明の実施形態における凍結抑制ブロックの実施例として、以下の表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】
この発明は、上記のように道路または舗道の地盤上に、網目状に形成した支持体を配設し、この支持体に、係止部を介して所定の材料特性値の凍結抑制ブロックを所定の間隔で、かつ所定の表面露出面積となるように配設することで、以下のような優れた効果を奏するものである。
▲1▼.通過する車両の荷重で流動性樹脂あるいはゴム等の弾性体の凍結抑制ブロックが弾性変形することにより、路面に張った氷の割れが路面全体に寄与しやすくなり、初期の目的である路面の氷を割る機能が十分に発揮できる。
▲2▼.凍結抑制ブロックは、係止部を介して網目状に形成した支持体に位置決め固定されているので、後に凍結抑制ブロック間にアスファルトまたはコンクリート等の舗装材を充填施工する際に、凍結抑制ブロックが移動したり、所定位置からずれることはない。
▲3▼.また路面全体としての摩擦係数を一定以上に確保できるので、スリップ等の事故を防止できる。
▲4▼.冬期,夏期における路面状況に応じて変更したり、取り替えることも可能であり、工事や補修も容易に行うことが出来る。
▲5▼.舗装路面に一定の撓み性を持たせて構成することで、交通荷重(車,人の重量等)により、氷結,雪氷の付着破壊を助長させて、特に冬期における寒冷地のアイスバーン(またはミラーバーン)となり易い路面の凍結を有効に防止させ、凍結路面による事故を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】路面の凍結防止構造の参考形態を示す一部切欠した斜視図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1のAーA矢視断面図である。
【図4】凍結抑制ブロックと支持体との係合状態を示す斜視図である。
【図5】凍結抑制ブロックと支持体との係合状態を示す他の形態の斜視図である。
【図6】本発明の実施形態の凍結抑制ブロックと支持体との係合状態を示す斜視図である。
【図7】図6の凍結抑制ブロックと支持体との係合状態を示す断面図である。
【図8】この発明の他の実施形態を示す凍結抑制ブロックと支持体との係合状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 路面
2 地盤
3 支持体
4 凍結抑制ブロック
5 係止部
6 舗装材
7 凹部
8 針状の突起
9 凹溝
X 支持体の交差部
L 凍結抑制ブロックの相互間距離
Claims (7)
- 道路または舗道の地盤上に、十字の網目状に形成した支持体を配設し、この支持体に、所定の間隔を隔ててゴム状弾性体から成る複数個の凍結抑制ブロックを係止させ、この凍結抑制ブロック間に、アスファルトまたはコンクリート等の舗装材を充填施工して成る路面の凍結抑制構造であって、前記支持体の十字の交差部に針状の突起を突設し、該針状の突起を前記凍結抑制ブロックの底面に形成した十字状の凹部の交差部に設けた凹溝に嵌合させるように構成し、前記凍結抑制ブロックの底面に形成した十字状の凹部を前記支持体の十字の交差部に係止させて前記凍結抑制ブロックと支持体とを着脱可能に装着するとともに、前記凍結抑制ブロックの材質は、JIS標準温度での硬さが、JIS A硬度30〜70以下で、かつ−5℃での硬さが、JIS A硬度30〜65以下、−10℃での硬さが、JIS A硬度30〜70以下に設定して成る路面の凍結抑制構造。
- 道路または舗道の地盤上に、十字の網目状に形成した支持体を配設し、この支持体に、所定の間隔を隔ててゴム状弾性体から成る複数個の凍結抑制ブロックを係止させ、この凍結抑制ブロック間に、アスファルトまたはコンクリート等の舗装材を充填施工して成る路面の凍結抑制構造であって、前記凍結抑制ブロックの上面に形成した十字状の凹部を前記支持体の十字の交差部に係止させて該支持体の十字の交差部が凍結抑制ブロックに埋入した状態にするとともに、前記凍結抑制ブロックの材質は、JIS標準温度での硬さが、JIS A硬度30〜70以下で、かつ−5℃での硬さが、JIS A硬度30〜65以下、−10℃での硬さが、JIS A硬度30〜70以下に設定して成る路面の凍結抑制構造。
- 前記凍結抑制ブロックの相互間距離を、20mm以上,50mm以下に設定した請求項1または2に記載の路面の凍結抑制構造。
- 前記凍結抑制ブロックのそれぞれを、前後左右に前記支持体の十字の交差部を1つあけて支持体に係止させて千鳥状の配置にした請求項1,2または3に記載の路面の凍結抑制構造。
- 前記凍結抑制ブロックの表面形状は、直径あるいは対角線の長さが15mm以上,50mm以下の円または三角形,四角形等の多角形である請求項1,2,3または4に記載の路面の凍結抑制構造。
- 前記凍結抑制ブロックの動的弾性率を、−10℃で2MPa 〜13MPa に設定した請求項1,2,3,4または5に記載の路面の凍結抑制構造。
- 前記−10℃での凍結抑制ブロックの動的弾性率の値が、20℃の動的弾性率の値の1.0〜1.7倍に設定した請求項1,2,3,4,5または6に記載の路面の凍結抑制構造。
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