JP5419155B2 - アスファルト舗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、交通荷重によるアスファルト混合物の流動変形を抑制する技術に係わり、特に表層材料（アスファルト混合物）の流動による「わだち掘れ」の発生を抑制することのできるアスファルト舗装方法に関する。

従来、道路面の舗装として、アスファルト舗装やセメントコンクリート舗装が知られている。このうち、アスファルト舗装は、表層、基層、及び路盤からなるものが一般的であるが、幅員が狭く交通量の少ない道路では簡易舗装といって基層を省略することもある。

ここに、表層および基層は、アスファルト混合物を締め固めて形成されるが、高温時において軟化する傾向があり、特にアスファルト混合物として加熱アスファルト混合物が用いられるものでは、夏季などの高温時における軟化が顕著となる。そして、軟化した舗装面に交通荷重が作用すると、表層を形成するアスファルト混合物が流動変形し、通行車両の車輪走行位置において「わだち掘れ」と呼ばれる凹部が形成される。

「わだち掘れ」が進行すると、車線変更するときなどにハンドルを取られるなど交通安全に支障を来たすことになるので、「わだち掘れ」が進行した舗装面には舗装の供用性を回復するべく表面処理やアスファルトオーバーレイ施工が施されるが、これには長い工期と多くの工費が掛かるのみならず、交通規制による渋滞を招くという問題がある。

そこで、アスファルト混合物の耐流動対策として、アスファルトにポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を混合して高温時の流動抵抗性を改善した熱可塑性樹脂入りアスファルトに代表される改質アスファルト混合物を利用したり、天然繊維などからなるシート（舗装用シート）をアスファルト舗装内に敷設したりすることが行われている。

尚、シートの利用による耐流動対策には、繊維からなる帯状物をその繊維方向が道路の幅方向となるようにして配置する方法（例えば、特許文献１）や、高弾性率繊維からなるシート状補強材をアスファルトコンクリート舗装内に敷設する方法（例えば、特許文献２）などが知られている。

特開平１０−２９２３０５号公報 特開平０６−２４８６０９号公報

しかしながら、特許文献１、２では、帯状物や補強材と称する舗装用シートを舗装面に平行してアスファルト舗装内に敷設しているに過ぎない。このため、舗装用シートよりも上の表層の流動変形を抑えきれず、交通荷重の作用時において車線両側の車輪走行位置に「わだち掘れ」が発生することを好適に防止することはできない。又、舗装用シートを舗装内全域に敷設するものでは、舗装用シートの使用量が増して工費が高くなる。

本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は可及的少量のシート部材によりアスファルト混合物の耐流動性を上げ、以って舗装面における「わだち掘れ」の発生を好適に抑制することにある。

本発明は上記目的を達成するため、
少なくとも一つの車線を有する道路をアスファルト舗装する方法であり、前記車線の幅員方向両側に通行車両の左右の車輪走行位置に対応して所定幅を有する左右一対の舗装補強帯域を設定し、その舗装補強帯域に属する表層に、当該表層の表面に対して直交ないしは傾斜するスリットを車両の通行方向に沿って形成し、そのスリット内にシート部材を挿入した後、前記スリットを舗装材料の充填ないしは前記表層の転圧により閉鎖することを特徴とする。

更に、本発明は、少なくとも一つの車線を有する道路をアスファルト舗装する方法であり、前記車線の幅員方向両側に通行車両の左右の車輪走行位置に対応して所定幅を有する左右一対の舗装補強帯域を設定し、その舗装補強帯域に属する基層もしくは路盤上に、車両の通行方向に沿って延びるアスファルト混合物からなる連続構造物であって左右両面が斜面部とされる三角形もしくは台形の横断面を有する凸条を設けると共に、その凸条の斜面部にシート部材を宛がい、次いで前記基層もしくは路盤上の全域に表層用アスファルト混合物を敷き均し、その後その表層用アスファルト混合物を転圧して締め固めることを特徴とする。

尚、上記舗装方法において、シート部材には、天然繊維、無機繊維、再生繊維、合成繊維、又は半合成繊維からなる布帛もしくは不織布を用いることが好ましい。

本発明のアスファルト舗装方法によれば、車線の幅員方向両側部分で車両の通行方向に沿って表層にシート部材が埋設されると共に、そのシート部材は、車線の幅員方向に対してシート面が直交ないしは傾斜していることから、シート部材の使用量を減らしながら交通荷重による表層材料の流動変形を抑制して「わだち掘れ」の発生を抑制することができる。

又、シート部材が繊維材料からなる布帛あるいは不織布であれば、表層の磨耗によりシート部材の一端縁が舗装面上に露出しても、通行車両のタイヤを傷付けない。特に、ケナフ繊維、シマツナソ繊維、黄麻繊維、ローゼル繊維、又はジュート繊維からなる網状の布帛であれば、それらの植物が成長段階で吸収した二酸化炭素を舗装内に閉じ込め、地球温暖化の要因とされる大気中への二酸化炭素排出量を削減して環境負荷を軽減することができる。

一方、表層にスリットを形成してシート部材を埋設する方法では、シート部材の埋設を容易かつ迅速に行え、しかも既設のアスファルト舗装に対しても表層全体を排除せずして改修舗装を短期間で容易に行うことができる。

又、基層もしくは路盤上にアスファルト混合物からなる凸条を設け、その斜面部にシート部材を宛がって埋設する方法でも、車線の幅員方向に対してシート面が傾斜する状態にしてシート部材を適切に埋設することができる。

本発明によるアスファルト舗装構造を示す車線の横断面図 車線の縦断面図 一つの車線の舗装部分を示す横断面図 本発明に係る舗装方法の説明図 シート部材が挿入されたスリットの部分を示す拡大断面図 本発明によるアスファルト舗装構造の変更例を示す横断面図 本発明によるアスファルト舗装構造の変更例を示す横断面図 本発明によるアスファルト舗装構造の変更例を示す横断面図 スリットの変形例を示す説明図 本発明に係る舗装方法の他の実施形態を示す説明図 本発明に係る舗装方法の他の実施形態を示す説明図

以下、本発明の実施形態について詳しく説明する。先ず、図１に本発明の適用例として片側１車線の舗装道路（第１の車線Ｌ１と当該車線Ｌ１とは車両の通行方向が逆むきとなる第２の車線Ｌ２とを有する舗装道路）の横断面を示す。尚、車線Ｌ１，Ｌ２の幅員はそれぞれ２．７５〜３．７５ｍであり、その両車線Ｌ１，Ｌ２はセンターラインＣＬにより区分されている。

図１において、１は路床、２は路床１上に設けられる路盤である。路盤２は砕石などから形成される層であって、下層路盤２ａと上層路盤２ｂとに分けられており、上層路盤２ｂ上には所定厚のアスファルト層３が形成されている。

アスファルト層３は、粗粒度アスファルト混合物から形成される基層３ａと、密粒度アスファルト混合物から形成される表層３ｂとにより構成されている。

基層３ａを形成する粗粒度アスファルト混合物は、粗骨材、細骨材、フィラ、及びアスファルトからなる加熱アスファルト混合物で、合成粒度における２．５ｍｍふるい通過分が２０〜３５％のものであり、例えば粗骨材として５号砕石３０重量％、６号砕石２０重量％、細骨材として粗砂１７重量％、細砂５重量％、フィラとして石灰岩を粉砕した石粉５重量％、及びアスファルトとしてストレートアスファルト４．８重量％が用いられる。尚、基層４は簡易舗装にして省略することもできる。

一方、表層３ｂを形成する密粒度アスファルト混合物は、粗骨材、細骨材、フィラ、及びアスファルトからなる加熱アスファルト混合物で、合成粒度における２．５ｍｍふるい通過分が３５〜５０％のものであり、例えば粗骨材として６号砕石３４重量％、７号砕石２４重量％、細骨材として粗砂３３重量％、細砂４重量％、フィラとして石灰岩を粉砕した石粉５重量％、及びアスファルトとしてストレートアスファルト５．６重量％が用いられる。

又、表層３ｂには、通行車両の左右の車輪走行位置に対応する車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向両側部分においてシート部材４が並列状に埋設されている。特に、シート部材４は、車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向に所定の間隔をあけて配列される複数枚を一組として、車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向両側部分に一組ずつ埋設されている。

図１および図２から明らかなように、シート部材４は、車線Ｌ１，Ｌ２上での車両の通行方向（車線Ｌ１，Ｌ２の長さ方向）に沿って延びる帯状の形態であり、本例では車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向に対して各々そのシート面４ａが直交する状態で埋設されている。

尚、シート部材４には、金属板や金網などを用いることもできるが、好ましくはケナフ繊維（ケナフの靭皮繊維）、シマツナソ（モロヘイヤ）繊維、黄麻繊維、ローゼル繊維、ジュート繊維などの天然植物繊維、炭素繊維やガラス繊維といった無機繊維、ビスコースレーヨンなどの再生繊維、ポリエステルやアクリル繊維といった合成繊維、又はアセテートなどの半合成繊維からなる布帛（織布）もしくは不織布が用いられる。このような可撓性を有する柔軟な布帛もしくは不織布であれば、舗装面の摩耗によりシート部材４の上縁部が舗装面上に突出しても、通行車両のタイヤを傷付けず、シート部材４によるパンクを防止することができる。又、布帛として上記のような植物繊維を用いれば、それら植物が成長段階で吸収した二酸化炭素を舗装内に閉じ込めて大気中への二酸化炭素の排出量を削減することが可能になる。

次に、図３は一つの車線の舗装部分の横断面を示す。この図で明らかなように、シート部材４の埋設部分は、通行車両の左右の車輪走行位置と対応するよう車両のトレッドＴ（左右車輪Ｌｗ，Ｒｗの中心間距離）を基に定められ、その埋設部分の上に車輪Ｌｗ，Ｒｗ（正確には車輪に装着したタイヤ）が載る構成とされる。ここに、上記トレッドＴは車種により異なり、軽自動車で１．５ｍ程度、大型トラックでは２ｍを超える。よって、シート部材４は、車線Ｌ１，Ｌ２上での通行を許容される各種車両のトレッドＴに対応して、車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向に所定幅の帯域（舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂ）を設定し、その範囲内において複数枚を埋設することが好ましい。例えば、車線Ｌ１，Ｌ２の中央から左右にそれぞれ０．５ｍ隔ててその外側に１ｍ幅の舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂを設定し、その左右双方の舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂ内にそれぞれ２０ｃｍ間隔でシート部材４を埋設する。

そして、係るシート部材４によれば、交通荷重による表層材料（アスファルト混合物）の流動変形を抑制し、その流動変形に起因する「わだち掘れ」の発生を抑制することができる。ここに、本発明は車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向両側部分にのみシート部材４を埋設することに限らず、上記のような舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂを設定せずして車線Ｌ１，Ｌ２の全幅にわたってシート部材４を所定の間隔で埋設するようにしてもよいが、車線Ｌ１，Ｌ２の中央部分を車両の車輪が走行することは障害物を避けるときなど特別の事情を除いて有り得ない。したがって、車線Ｌ１，Ｌ２の中央部分にシート部材４を付加的に埋設しても、これによる「わだち掘れ」の抑制効果は得られない。

尚、アスファルトコンクリートの供試体（ストレートアスファルト混合物を締め固めた厚さ１０ｃｍの塊状物）を用いたＷＴ(Wheel Tracking)試験での供試体断面の画像解析によれば、アスファルト混合物中の骨材は、車輪による加圧部（載荷位置）を中心として、その左右方向に図３の点線で示されるような軌跡をもって移動するところ、本発明に係る舗装構造では、舗装面に対してシートを平行に埋設する舗装に比べて表層材料の流動変形による「わだち掘れ」の発生をより好適に抑制することができる。

但し、シート部材４としてケナフの靭皮繊維などからなる布帛を用いた場合、その織目（網目）が粗骨材の粒径より大きいと、多くの骨材がシート部材４を透過して流動抑制効果が低下してしまう。よって、織目は１辺１０ｍｍ以下、好ましくは０．０１〜５ｍｍ、更に好ましくは０．０１〜２ｍｍとする。これによれば、粗骨材のみならず細骨材の透過を阻止して流動抑制効果、ひいては「わだち掘れ」抑制効果をより高めることができる。

次に、以上のようなアスファルト構造物を築造する方法を図４に基づき説明する。尚、図４には一つの車線（Ｌ１又はＬ２）のみを示すが、本発明は車線数に関係なくアスファルト舗装される全ての舗装道路に適用できる。ここに、本例では常法によってアスファルト混合物による表層３ｂを形成した後、その表層３ｂに対してシート部材４を埋め込むためのスリットＳを形成する。詳しくは、図４(ａ)のように、車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向両側に所定幅を有する左右一対の舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂを設定し、その舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂに属する表層３ｂに複数条のスリットＳを形成する。舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂは、上述のように車線Ｌ１，Ｌ２を通行する各種車両のトレッドを基に定められる車両の左右の車輪走行位置に対応する領域であり、スリットＳはその舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂ内において回転刃などにより車両の通行方向に沿って連続的に形成される。尚、本例において、スリットＳは表層３ｂの表面から基層３ａに達する深さを有して舗装面（表層３ｂの表面）に直交する状態に形成される。

しかして、表層３ｂにスリットＳを形成したら、その各スリットＳ内にシート部材４を挿入するのであるが、可撓性を有する柔軟なシート部材４では、幅の狭いスリットＳに対して平面状に挿入すること困難である。そこで、図４(ｂ)のように、シート部材４をスリットＳに沿って表層３ｂ上に敷き、その中心部を挿入すべきスリットＳに向けて金属の薄板などからなるガイドプレート５により押し込む。これによれば、図５のようにシート部材４を二つ折りにした状態でスリットＳ内に平面状態にして容易かつ迅速に挿入することができる。こうして、全てのスリットＳにシート部材４を挿入し終えたら、スリットＳにストレートアスファルトなどの舗装材料を充填するか、あるいはその種の舗装材料を充填せずして表層３ｂ（特に舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂの周辺）を転圧し、以ってスリットＳを閉鎖する。これにより、図４(ｃ)のように、シート部材４を表層３ｂ内に一体的に埋設することができる。

以上、本発明の好適な一例を説明したが、シート部材４は車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向に対して、シート面４ａが直交する状態に埋設されることに限らず、例えば、図６のようにシート面４ａが車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向に対して直交する状態と傾斜する状態に埋設して、その各シート部材４のシート面４ａがいずれも図６の点線で示される交通荷重によるアスファルト混合物の移動軌跡に対し直交するような態様としてもよい。これによれば、シート部材４によるアスファルト混合物の流動抑制効果をより一層高めることができる。

又、図７のように、シート部材４は各シート面４ａが車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向に対して傾斜する状態に埋設するようにしてもよい。尚、図７ではシート部材４を左右の舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂにそれぞれ横断面Ｍ字形にして埋設した状態を便宜的に示しているが、実際の態様として、シート部材４は図８のように横断面鋸歯形となる状態で左右の舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂに属する表層３ｂに埋設される。

ここに、シート部材４を図７、図８のように埋設するには、図９に示される方法や図１０に示される方法が適用される。

図９に示される方法は、上記例のように車両の通行方向（図示面の直交方向）に沿って舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂ内における表層３ｂにスリットＳを形成するものである。特に、本例では、表層３ｂの表面に対してスリットＳを傾斜させ、しかも隣り合うスリットＳの傾斜方向を逆向きにして横断面逆Ｖ字形（ハの字形でも可）となるよう形成する。しかして、その各スリットＳに上記例と同様にしてシート部材４（図７では省略）を挿入した後、スリットＳへの舗装材料の充填ないしは表層３ｂの転圧によりスリットＳを閉鎖する。これにより、図７〜図８に示されるような横断面を有するアスファルト舗装構造を得ることができる。

一方、図１０に示される方法では、舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂに属する基層３ｂ（基層３ａを省略する簡易舗装では上層路盤２ｂ）上に、車両の通行方向に沿って延びる凸条６を設ける。特に、凸条６は並列する複数条（図１０において２条）を一組として、舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂのそれぞれに一組ずつ設ける。各凸条６は、表層３ｂの厚さより若干低い高さを有して表層材料と同じアスファルト混合物から形成されるもので、その形態は本例において横断面三角形（二等辺三角形）とされ、その左右両面が車線Ｌ１，Ｌ２の幅員方向に対して傾斜する斜面部６ａとされる。尚、この種の凸条６は、工場などで製作したブロックにして基層３ａ上に配置したり、基層３ａ上にてアスファルト混合物を図示せぬモールドにより押し固めたりして形成することができる。又、舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂ内において基層３ｂ上にアスファルト混合物を盛って固め、これを横断面三角形に切削するなどしてもよい。

続いて、図１０(ａ)のように、複数一組の凸条６に対して一枚のシート部材４を被せ、そのシート部材４を各凸条６に沿って折り曲げて各凸条６の左右の斜面部６ａに宛がう。しかして、アスファルトスプレッダなどを用いて基層３ａ上の全域に凸条６よりも若干高い位置で表層用アスファルト混合物（主として密粒度ストレートアスファルト混合物）を敷き均し、その後その表層用アスファルト混合物を転圧機械により転圧して締め固めることにより、図１０(ｂ)に示すようなアスファルト舗装構造が得られる。ここに、本例によれば、シート部材４は横断面Ｍ字形ないしは図８のような鋸歯形に折れ曲がった状態で埋設され、凸条６の斜面部６ａに対応する各シート面が車線の幅員方向に対して傾斜するようになるが、シート部材４は左右の舗装補強帯域Ｌｂ，Ｒｂにおいて一枚が折れ曲がった連続構造とされることに限らず、一つの凸条６に一枚のシート部材４を用い、そのシート部材４を逆Ｖ字形に折り曲げて凸条６の左右の斜面６ａに宛がうようにするか、あるいは一つの凸条６に対して２つのシート部材４を用い、その各々を凸条６の斜面部６ａに別々に宛がうようにするなどしてもよい。

又、凸条６は横断面三角形であることに限らず、図１１のような横断面台形の凸条７としてもよい。そして、その種の凸条７でも、その左右の斜面部７ａにシート部材４を宛がい、次いで基層３ａ（基層３ａを省略する簡易舗装では上層路盤２ｂ）上の全域に凸条７を埋め込むようにして表層用アスファルト混合物を敷き均し、その後その表層用アスファルト混合物を転圧して締め固めることにより、図１１(ｂ)に示すようなアスファルト舗装構造が得られる。尚、図１１において、シート部材４は斜面部７ａにのみ宛がうことに限らず、凸条７を一枚のシート部材４で覆い、そのシート部材４が凸条７の上面に宛がわれるようにしてもよい。

Ｌ１，Ｌ２ 車線
Ｌｂ，Ｒｂ 舗装補強帯域
１ 路床
２ 路盤
２ａ 下層路盤
２ｂ 上層路盤
３ アスファルト層
３ａ 基層
３ｂ 表層
４ シート部材
５ ガイドプレート
６ 凸条（横断面三角形）
６ａ 斜面部
７ 凸条（横断面台形）
７ａ 斜面部
Ｓ スリット

Claims (3)

1. 少なくとも一つの車線を有する道路をアスファルト舗装する方法であり、前記車線の幅員方向両側に通行車両の左右の車輪走行位置に対応して所定幅を有する左右一対の舗装補強帯域を設定し、その舗装補強帯域に属する表層に、当該表層の表面に対して直交ないしは傾斜するスリットを車両の通行方向に沿って形成し、そのスリット内にシート部材を挿入した後、前記スリットを舗装材料の充填ないしは前記表層の転圧により閉鎖することを特徴とするアスファルト舗装方法。
2. 少なくとも一つの車線を有する道路をアスファルト舗装する方法であり、前記車線の幅員方向両側に通行車両の左右の車輪走行位置に対応して所定幅を有する左右一対の舗装補強帯域を設定し、その舗装補強帯域に属する基層もしくは路盤上に、車両の通行方向に沿って延びるアスファルト混合物からなる連続構造物であって左右両面が斜面部とされる三角形もしくは台形の横断面を有する凸条を設けると共に、その凸条の斜面部にシート部材を宛がい、次いで前記基層もしくは路盤上の全域に表層用アスファルト混合物を敷き均し、その後その表層用アスファルト混合物を転圧して締め固めることを特徴とするアスファルト舗装方法。
3. 前記シート部材として、天然繊維、無機繊維、再生繊維、合成繊維、又は半合成繊維からなる布帛もしくは不織布を用いることを特徴とする請求項１、又は請求項２記載のアスファルト舗装方法。

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