JP5574385B2 - 舗装工法、舗装構造、及び舗装装置 - Google Patents

Description

本発明は舗装技術に関する。

より安全で快適な路面の提供を目的に、高機能舗装（排水性舗装）が提案されている。この高機能舗装は、表面に降った雨水を舗装体内の連続した空隙を通して側方へ排水することにより、路面の安全性を確保するものである。しかしながら、コンポジット舗装の場合、その排水が鉄筋コンクリート版のひび割れを通って内部にまで浸透すると、鉄筋が腐食し、鉄筋コンクリート版や舗装体までが構造破壊してしまう。そこで、高機能舗装層と基層（鉄筋コンクリート版）との間には、舗装表面からの水の浸透を防止する中間層が設けられている。このような中間層として、砕石マスチックアスファルト舗装（ＳＭＡ）が提案されている。しかしながら、高機能舗装とＳＭＡとは、当然ながら、異なる透水率を有し、構造が相違する。この為、各々、別に形成する必要が有り、施工に時間や費用が掛かる。

そこで、高機能舗装とＳＭＡとの双方の機能を一層の舗装体に持たせる提案がなされた。例えば、「アスファルト混合物を一層で締固めた表層をもつ舗装体であって、該表層の上層部の空隙率が中下層の空隙率より大きく、該表層の深さ方向の空隙率分布が２０〜３％であり、該上層部が排水性舗装機能を持ち中下層部が砕石マスチックアスファルト舗装と同等以上の耐久性を持つことを特徴とする傾斜機能型表層を有する舗装体」「長さ／厚さ比が３以上の扁平骨材の含有量が１５重量％以下である稜角に富んだ硬質粗骨材と、細砂に分類される細骨材と、所望により微細繊維を加えたアスファルトモルタルとからなるアスファルト混合物からなり、一層で締固めた時上層部の空隙率が中下層の空隙率より大きく、該表層の深さ方向の空隙率分布が２０〜３％であり、該上層部が排水性舗装機能を持ち中下層部が砕石マスチックアスファルト舗装と同等以上の耐久性を持つ舗装体を与える傾斜機能型アスファルト混合物」が提案（特開平１１−３４３６０６号公報）された。この提案の傾斜機能型舗装体によれば、アスファルト混合物を一層で締め固めた舗装体の上層部に排水性舗装の機能を持たせ、下層部にＳＭＡと同等以上の耐久性を持たせることが出来ると謳われている。

しかしながら、上記傾斜機能型舗装体の空隙率分布は２０〜３％であり、最下層部における空隙率が３％以上になる場合が有った。一般的に、空隙率が３％程度の舗装体であれば水密性を備えると謂われているが、それよりも大きくなれば、それだけ、水を通してしまう可能性が高くなる。この為、前記提案の傾斜機能型舗装体では基層への水の浸透を防止できないことも有った。

このようなことから、「基層の直上に空隙を包含する高機能舗装層が敷設されており、該高機能舗装層の該基層に接触する下層部の空隙がアスファルトモルタルで塞がれていることを特徴とする舗装体」「該下層部の厚さは、該基層の上面から表面までの高さの２分の１から４分の１となっている前記の舗装体」「ふるい目呼び寸法０．０７５ｍｍ、０．６ｍｍ、２．３６ｍｍ、４．７５ｍｍ、１３．２ｍｍ及び１９．０ｍｍに対する各通過質量百分率が８〜１０％、１８〜２０％、２２〜２５％、２８〜３２％、９５〜１００％及び１００％となる粒度範囲で、アスファルト含有量が５．８〜６．１質量％のアスファルト混合物を、転圧して形成した１層からなることを特徴とする舗装体」「ふるい目呼び寸法０．０７５ｍｍ、０．６ｍｍ、２．３６ｍｍ、４．７５ｍｍ、１３．２ｍｍ及び１９．０ｍｍに対する各通過質量百分率が８〜１０％、１８〜２０％、２２〜２５％、２８〜３２％、９５〜１００％及び１００％となる粒度範囲で、アスファルト含有量が５．８〜６．１質量％のアスファルト混合物を、転圧して形成した連続空隙を有さない１層からなることを特徴とする舗装体」が提案（特開２００５−１４６５８３号公報＝特許第４０６９１９４号）された。

この提案によれば、基層への水の浸透を確実に防止でき、しかも高機能舗装と同じ表面構造或いは排水構造を備えることが出来、更には厳密な施工条件を要することなく基層の上に容易に施工できると謳われている。

特開平１１−３４３６０６号公報 特開２００５−１４６５８３号公報

しかしながら、上記提案（特開２００５−１４６５８３＝特許第４０６９１９４号）の技術でも、不十分なことが判って来た。すなわち、基層への水の浸透防止（防水機能）は図れているものの、上層部における排水機能が十分ではなかった。つまり、防水性（水の浸透防止）を確保しようとした場合、これまでの技術では、排水性が犠牲になっていた。

従って、本発明が解決しようとする課題は、基層への水の浸透防止（防水性機能）と、上層部における排水性機能とを十分に有する舗装構造を提供することである。

前記の課題は、
下側は防水性機能を有し、上側は排水性機能を有する舗装層が、基層上に、構成される舗装工法において、
前記舗装層の構成材料が前記基層上に設けられるＡ工程と、
前記基層上に設けられた前記舗装層構成材料の層に対して、表面からの深さが前記舗装層の厚さの２０〜８０％の寸法で、径が０．１〜４ｃｍの凹部が設けられるＢ工程
とを具備してなり、
前記Ｂ工程は、前記Ａ工程で設けられた層が締固装置で処理されるに際して、前記装置に設けられた凸部が前記Ａ工程で設けられた層の表面から押し込まれ、これによって前記凹部が設けられる工程である
ことを特徴とする舗装工法によって解決される。

前記舗装工法であって、好ましくは、前記凸部は、その径が０．１〜４ｃｍで、その凸長は前記舗装層の厚さの２０〜８０％の寸法であることを特徴とする舗装工法によって解決される。

前記舗装工法であって、好ましくは、前記凹部は、長手方向にあっては、０〜２０ｃｍの間隔で設けられることを特徴とする舗装工法によって解決される。

前記舗装工法であって、好ましくは、前記凹部は、幅方向にあっては、１〜２０ｃｍの間隔で設けられることを特徴とする舗装工法によって解決される。

前記舗装工法であって、好ましくは、前記Ａ工程は骨材および防水材を含有する混合物が基層上に設けられる工程であり、前記舗装層は、前記基層上に設けられた前記混合物で構成される層であり、その下側は、骨材間の空隙に防水材が充填されて防水性機能を有し、その上側は、骨材間の空隙に防水材が充填されないで排水性機能を有することを特徴とする舗装工法によって解決される。

前記舗装工法であって、好ましくは、前記Ｂ工程で形成された凹部に凍結防止剤が充填されるＣ工程を更に具備することを特徴とする舗装工法によって解決される。

前記の課題は、
前記舗装工法によって構成されてなる
ことを特徴とする舗装構造によって解決される。

前記の課題は、
基層と、下側が防水性機能を有し、上側が排水性機能を有する前記基層上に設けられた舗装層とを具備する舗装構造において、
前記舗装層は、
表面からの垂直方向の深さが前記舗装層の厚さの５〜８０％の寸法で、径が０．１〜４ｃｍの凹部を有する
ことを特徴とする舗装構造によって解決される。

前記舗装構造であって、好ましくは、前記凹部は、長手方向にあっては、０〜２０ｃｍの間隔で設けられてなることを特徴とする舗装構造によって解決される。

前記舗装構造であって、好ましくは、前記凹部は、幅方向にあっては、１〜２０ｃｍの間隔で設けられてなることを特徴とする舗装構造によって解決される。

前記の課題は、
前記舗装工法に用いられる締固部材を具備する舗装装置であって、
前記締固部材には、締固処理時に、被締固面の表面から内部に向けて押し込まれる凸部が設けられてなり、
前記凸部は、その径が０．１〜４ｃｍで、その凸長は前記舗装層の厚さの２０〜８０％の寸法である
ことを特徴とする舗装装置によって解決される。
前記の課題は、
締固部材を具備する舗装装置であって、
前記締固部材には、締固処理時に、被締固面の表面から内部に向けて押し込まれる凸部が設けられてなり、
前記凸部は、その径が０．１〜４ｃｍで、その凸長は前記舗装層の厚さの２０〜８０％の寸法である
ことを特徴とする舗装装置によって解決される。

基層への水の浸透防止（防水性機能）と、上層部における排水性機能とが十分に奏される舗装構造が、低廉なコストで提供される。

本発明になる舗装装置の全体概略図 本発明になる舗装装置の要部の概略図 本発明になる舗装構造の断面一部概略図

第１の本発明は舗装工法である。前記舗装工法は、基層上に舗装層が構成される工法である。前記舗装層は、下側（下層側）が防水性機能を有し、上側（上層側）が排水性機能を有する。前記舗装層は下側（下層側）が防水性機能を有し、上側（上層側）が排水性機能を有するのであるが、この舗装層は、特に、好ましくは、一つの層で構成される。すなわち、防水性機能を有する層と排水性機能を有する層とを、二つの層で別々に分けて構成することも出来るが、コストのことを勘案すると、一層で構成させた方が好ましい。前記舗装工法はＡ工程とＢ工程とを具備する。場合によっては、更にＣ工程を具備する。前記Ａ工程は、前記舗装層の構成材料が前記基層上に設けられる工程である。前記Ｂ工程は、前記基層上に設けられた前記舗装層構成材料の層に対して、表面からの深さが前記舗装層の厚さの２０〜８０％の寸法で、径が０．１〜４ｃｍの凹部（例えば、穴あるいは溝（穴が連続した場合が溝である。））が設けられる工程である。前記Ｂ工程は、前記Ａ工程で設けられた層が締固装置（例えば、アスファルト敷均し装置（例えば、アスファルトフィニッシャ）とか、転圧装置（例えば、鉄輪ローラ））で処理（締固め）されるに際して、前記締固装置に設けられた凸部が前記Ａ工程で設けられた層の表面から押し込まれ、これによって前記凹部が形成される工程である。前記凹部は、例えば締固工程と略同時（直前または同時）に形成される。前記形成される凹部の深さ（表面からの深さ）は、前記舗装層の厚さの２０〜８０％（好ましくは６０％以下、更に好ましくは５０％以下である。）の寸法である。前記形成される凹部の径（幅）は、０．１〜４ｃｍ（好ましくは０．３ｃｍ以上、更に好ましくは０．５ｃｍ以上である。好ましくは３ｃｍ以下、更に好ましくは２ｃｍ以下である。）である。前記凸部は、好ましくは、その径（幅）が０．１〜４ｃｍ（好ましくは０．３ｃｍｍ以上、更に好ましくは０．５ｃｍ以上である。好ましくは３ｃｍ以下、更に好ましくは２ｃｍ以下である。）である。前記凸部の長さ（凸長）は、前記舗装層の厚さの２０〜８０％（好ましくは６０％以下、更に好ましくは５０％以下である。）の寸法である。前記凹部は、好ましくは、長手方向（例えば、道路の長手方向）にあっては、０〜２０ｃｍの間隔（ここで、０ｃｍの間隔とは、凹部が連続していることであり、これは溝を意味する。）であるように設けられる。前記凹部は、好ましくは、幅方向（例えば、道路の幅方向）にあっては、１〜２０ｃｍ（より好ましくは１．５ｃｍ以上、更に好ましくは２ｃｍ以上である。より好ましくは１５ｃｍ以下、更に好ましくは１０ｃｍ以下である。）の間隔であるように設けられる。前記Ａ工程は、例えば骨材および防水材（例えば、アスファルト）を含有する混合物（例えば、アスファルト混合物）が基層上に設けられる工程である。この工程で設けられた前記混合物による一つの層で前記舗装層が構成される。前記Ａ工程の後に前記混合物の層が締固装置（例えば、アスファルト敷均し装置（例えば、アスファルトフィニッシャ）とか、転圧装置（例えば、鉄輪ローラ））で処理（締固め）されることによって、前記舗装層が構成される。前記舗装層の下側（下層側）には、骨材間の空隙に防水材（例えば、アスファルトモルタル）が十分に充填される。従って、この部分は防水性機能を有する。前記舗装層の上側（上層側）には、骨材間の空隙に防水材が充填されない。充填されている場合でも、充填量が少ない。従って、この部分は排水性機能を有する。前記Ｃ工程は、前記Ｂ工程で形成された凹部に凍結防止剤が充填される工程である。

第２の本発明は舗装構造である。前記舗装構造は、前記舗装工法によって構成された舗装構造である。前記舗装構造は、例えば基層と舗装層とを具備する。この舗装層は前記基層上に設けられている。前記舗装層は、下側（下層側）が防水性機能を有し、上側（上層側）が排水性機能を有する。前記舗装層は凹部を有する。前記凹部は、表面からの垂直方向の深さが前記舗装層の厚さの５〜８０％（好ましくは１０％以上、更に好ましくは２０％以上である。好ましくは６０％以下、更に好ましくは５０％以下である。）の寸法である。前記凹部は、径（幅）が０．１〜４ｃｍ（好ましくは０．３ｃｍ以上、更に好ましくは０．５ｃｍ以上である。好ましくは３ｃｍ以下、更に好ましくは２ｃｍ以下である。）である。前記凹部は、好ましくは、長手方向（例えば、道路の長手方向）にあっては、０〜２０ｃｍの間隔で設けられている。ここで、０ｃｍの間隔とは、凹部が連続していることである。従って、この場合は、幅が前記径の値の溝（凹条）である。前記凹部は、好ましくは、幅方向（例えば、道路の幅方向）にあっては、１〜２０ｃｍ（より好ましくは１．５ｃｍ以上、更に好ましくは２ｃｍ以上である。より好ましくは１５ｃｍ以下、更に好ましくは１０ｃｍ以下である。）の間隔で設けられている。

第３の本発明は舗装装置である。前記舗装装置は締固部材を具備する。前記舗装装置は、例えばアスファルト敷均し装置（例えば、アスファルトフィニッシャ）である。或いは、転圧装置（例えば、鉄輪ローラ）である。基層上に設けられた層に力を加えて該層を締固め出来る機能を有しておれば良い。前記締固部材は、締固処理（例えば、敷均し及び／又は転圧処理）時に、被締固面の表面から内部に向けて押し込まれる凸部を具備する。前記凸部は、好ましくは、その径が０．１〜４ｃｍ（好ましくは０．３ｃｍ以上、更に好ましくは０．５ｃｍ以上である。好ましくは３ｃｍ以下、更に好ましくは２ｃｍ以下である。）である。前記凸部は、好ましくは、凸長が前記舗装層の厚さの２０〜８０％（好ましくは６０％以下、更に好ましくは５０％以下である。）の寸法である。前記凸部は、横方向（道路の幅方向が対応）において、例えば一列で設けられている。複数列で設けられていても良い。横方向に設けられた凸部と凸部との間隔は、例えば１〜２０ｃｍ（好ましくは１．５ｃｍ以上、更に好ましくは２ｃｍ以上である。好ましくは１５ｃｍ以下、更に好ましくは１０ｃｍ以下である。）である。前記凸部は、前記横方向に交差する方向、例えば直交する方向（縦方向）において、一つであっても良く、複数であっても良い。

以下、本発明について具体的に説明される。

図１は本発明になる舗装装置の全体概略図、図２は本発明になる舗装装置の要部の概略図、図３は本発明になる舗装構造の断面一部概略図である。

本発明の舗装装置は、アスファルトフィニッシャであっても、転圧装置であっても良いことは上述した通りである。要するに、層の締固めが出来る機能（手段）を持つ装置であれば良い。本実施形態ではアスファルトフィニッシャである。このアスファルトフィニッシャのタンパ部（前記層の締固を行う部材）１に、略円錐状の凸部、例えば鉄製の鋲２が設けられている。鋲２の大きさは、基部側の円筒状部においては、径（直径）が約１５ｍｍである。鋲２の長さ（高さ）は約１５ｍｍである。鋲２と鋲２との横方向における距離（間隔）は約４０ｍｍである。鋲２は、例えば交換可能に取り付けられている。例えば、鋲２は螺子式のものである為、交換が容易である。例えば、大きさが異なる鋲に取り換えることによって、後述の形成する凹部の大きさを変更できる。又、鋲２と鋲２との間の距離も調整（変更）できるようになっている。

次に本発明になる舗装工法が説明される。

先ず、基層１０上に、６号砕石と７号砕石と砕砂と細砂と石粉とアスファルトとが所定の配合割合で混合されたアスファルト混合物が設けられた。すなわち、基層１０上にアスファルト混合物層が設けられた。尚、６号砕石の配合割合は６４．５〜７２．５％、７号砕石の配合割合は７．５〜１３％、砕砂の配合割合は５〜７％、細砂の配合割合は５〜７％、石粉の配合割合は８〜１２％である。アスファルト量は、前記骨材に対して４〜７％である。混合物の粒度範囲は、ふるい目呼び寸法１９ｍｍで１００％、１３．２ｍｍで９０〜１００％、４．７５ｍｍで２１〜４０％、２．３６ｍｍで１５．５〜２９．５％、７５μｍで６．５〜１２．５％である。前記成分の配合割合などは前記特許文献にも開示されているので、これ等の記載を参考にすることも出来る。

アスファルト混合物層が設けられた後、図１，２のアスファルトフィニッシャによる処理（敷き均し）が行われた。この時のアスファルトフィニッシャの運行条件は、走行速度が１．５ｍ／ｍｉｎ、タンパ振動が１１２０ｍｉｎ^−１、バイブレータが１０２０ｃｐｍであった。更に、マカダムローラ１１回以上、１５ｔタイヤローラ３回以上の転圧が行われた。敷き均し温度は１６０±１０℃であった。一次転圧温度は１５０±１０℃であった。二次転圧温度は７０±１０℃であった。これにより、アスファルト混合物層の締固めが行われた。そして、約４０ｍｍ厚の舗装層１１が構成された。舗装層１１の下層（厚さ約３０ｍｍ）１１ａ側にはアスファルトモルタルが集中的に充填されていた。すなわち、舗装層１１の下層１１ａ側にあっては、骨材と骨材との間の空隙部はアスファルトモルタルが充填されている割合が大きい。この為、基層１０側に水が浸透して行かないようになっている。しかしながら、舗装層１１の上層１１ｂ側にはアスファルトモルタルの充填量が少ない。すなわち、舗装層１１の上層１１ｂ側にあっては、骨材と骨材との間の空隙部はアスファルトモルタルによる充填割合が少ない。この為、舗装層１１の上層１１ｂ側にあっては、骨材と骨材との間の空隙を水が比較的自由に移動できる。すなわち、排水性機能が比較的保持されている。とは言うものの、それだけでは、排水性機能が弱かった。すなわち、図１，２のアスファルトフィニッシャが用いられず、通常のアスファルトフィニッシャが用いられたに過ぎない場合には、施工基準（浸透水量（ｍｌ／１５ｓ）が８００）が満足できてなかった。因みに、この場合、浸透水量（ｍｌ／１５ｓ）は６００であった。

しかしながら、本実施形態にあっては、図１，２のアスファルトフィニッシャによる処理が行われたことから、舗装層１１の上層１１ｂ側にあっては、道路の長手方向（アスファルトフィニッシャの移動方向）に沿った略溝１２（鋲２によって形成された穴が繋がった為、穴が結果的に溝状（凹条）となった。）が形成されている。勿論、この溝１２は、道路の幅方向において複数条形成されている。溝１２と溝１２との幅方向における距離（間隔）は約４０ｍｍであった。すなわち、溝１２と溝１２との幅方向における距離（間隔）は、鋲２と鋲２との横方向における距離（間隔）が相当する。溝１２の幅は約１５ｍｍである。すなわち、溝１２の幅は鋲２の径が相当する。溝１２の深さは約１５ｍｍである。すなわち、溝１２の深さは鋲２の長さ（高さ）が相当する。この溝１２の形成によって、舗装層１１の上層１１ｂ側における排水性が格段に向上した。すなわち、施工基準（浸透水量（ｍｌ／１５ｓ）が８００）が十分に満足されていた。因みに、この場合、浸透水量（ｍｌ／１５ｓ）は８９０であった。

上記のようにして構成された舗装は、所謂、砕石マスチックアスファルト舗装であった。そして、舗装層の上層側は排水性機能を十分に有し、かつ、舗装層の下層側は防水性機能を十分に有していた。特に、舗装層の表面部分には凹部が形成されていることから、排水性が格段に向上していた。更には、舗装層の表面部分には凹部が形成されていることから、凹部が吸音機能を奏する。そして、路面騒音が低減される。又、路面は表面が粗いので、表面に氷の膜（ブラックアイスバーン）が出来難い。又、上から凍結防止剤（例えば、塩化カルシウム）が散布されると、その一部は凹部（溝１２）内に充填されることになる。その結果、路面の表面に氷の膜が形成され難い。そして、凍結防止剤は凹部（溝１２）内にも存していることから、流失し難く、持続性が高い。その結果、冬季における凍結防止剤の散布回数が少なくなる。

１ アスファルトフィニッシャのタンパ部
２ 鋲（凸部）
１０ 基層
１１ 舗装層
１１ａ 下層
１１ｂ 上層
１２ 溝（凹部）

Claims (10)

1. 下側は防水性機能を有し、上側は排水性機能を有する舗装層が、基層上に、構成される舗装工法において、
   前記舗装層の構成材料が前記基層上に設けられるＡ工程と、
   前記基層上に設けられた前記舗装層構成材料の層に対して、表面からの深さが前記舗装層の厚さの２０〜８０％の寸法で、径が０．１〜４ｃｍの凹部が設けられるＢ工程
   とを具備してなり、
   前記Ｂ工程は、前記Ａ工程で設けられた層が締固装置で処理されるに際して、前記装置に設けられた凸部が前記Ａ工程で設けられた層の表面から押し込まれ、これによって前記凹部が設けられる工程である
   ことを特徴とする舗装工法。
2. 前記凸部は、その径が０．１〜４ｃｍで、その凸長は前記舗装層の厚さの２０〜８０％の寸法である
   ことを特徴とする請求項１の舗装工法。
3. 前記凹部は、長手方向にあっては、０〜２０ｃｍの間隔で設けられる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２の舗装工法。
4. 前記凹部は、幅方向にあっては、１〜２０ｃｍの間隔で設けられる
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの舗装工法。
5. 前記Ａ工程は骨材および防水材を含有する混合物が基層上に設けられる工程である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの舗装工法。
6. 前記Ａ工程は骨材および防水材を含有する混合物が基層上に設けられる工程であり、
   前記舗装層は、前記基層上に設けられた前記混合物で構成される層であり、その下側は、骨材間の空隙に防水材が充填されて防水性機能を有し、その上側は、骨材間の空隙に防水材が充填されないで排水性機能を有する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの舗装工法。
7. 前記Ｂ工程で形成された凹部に凍結防止剤が充填されるＣ工程を更に具備する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかの舗装工法。
8. 前記防水材はアスファルトである
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６の舗装工法。
9. 請求項１〜請求項８いずれかの舗装工法に用いられる締固部材を具備する舗装装置であって、
   前記締固部材には、締固処理時に、被締固面の表面から内部に向けて押し込まれる凸部が設けられてなり、
   前記凸部は、その径が０．１〜４ｃｍで、その凸長は前記舗装層の厚さの２０〜８０％の寸法である
   ことを特徴とする舗装装置。
10. 締固部材を具備する舗装装置であって、
    前記締固部材には、締固処理時に、被締固面の表面から内部に向けて押し込まれる凸部が設けられてなり、
    前記凸部は、その径が０．１〜４ｃｍで、その凸長は舗装層の厚さの２０〜８０％の寸法である
    ことを特徴とする舗装装置。

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