JP5951302B2 - 粗面仕上げ具とこれによる舗装表面仕上げ方法 - Google Patents

Description

舗装の表面仕上げに関する技術が以下に開示される。

コンクリート舗装の施工にあたっては、その舗装表面の仕上げに際し、主にすべり防止を目的として粗面仕上げが実施される。粗面仕上げには、コンクリートがフレッシュな状態で施工するフレッシュグルービング（ほうき目仕上げ、タイングルービング等）と、硬化後に粗面仕上げする工法（ショットブラスト、ウォータージェット、グルービング、ダイヤモンドグライディング、ファインミリング等）がある。これらのうち、ほうき目仕上げは、特許文献１，２にあるように、舗装表面にブラシがけを行うことによって溝をつけるもので、手持ち式にしたブラシ型の粗面仕上げ具による作業員の手作業で行われる場合もあるし、セットフォーム工法やスリップフォーム工法では、粗面仕上げ装置（キュアリングマシン）に取り付けたブラシ型の粗面仕上げ具により自動で施工される（非特許文献１参照）場合もある。

実開昭６１−０５８２０８号公報 実用新案登録第３０５１７０５号公報

www.nsfa.jp/pdf/pamphlet02.pdf，日本スリップフォーム工法協会，２０１２年３月５日検索

舗装表面の粗面仕上げでは、シダ（シュロ）やナイロン製のブラシ型粗面仕上げ具を使用するが、これにより仕上げ面に形成される多数の溝（グルービング）が横断面形状の不揃いなど均一にならないことで、予定されたすべり防止効果が得られない、見た目が綺麗に仕上がらないといった不具合が舗装表面に生じている場合がある。これは、人手による作業であっても、粗面仕上げ装置による自動作業であっても同様に発生する。すなわち、従来の粗面仕上げ具による舗装表面形状には、グルービングが荒くて凹凸が不鮮明であったり、レーザ測定したグルービングのプロファイルであるきめ深さがばらついて予定のすべり抵抗が得られなかったりといった、改善の余地が存在する。

当課題に対して、舗装表面の粗面仕上げを行う粗面仕上げ具として、少なくとも１つの頂点を含んだ横断面形状をもつ多数の毛材が、その頂点を同じ方向に向けるようにして、少なくとも１列に植設されており、前記同じ方向に向いた毛材の頂点を舗装表面に押し付けて使用する、粗面仕上げ具を提案する。
そして、基層上に舗設したコンクリートが硬化する前に、上記粗面仕上げ具を前記コンクリートの表面に押し付けながら所定の方向へ移動させて、当該コンクリート表面に粗面仕上げを施す、舗装表面仕上げ方法を提案する。
上記のような粗面仕上げ具により、多数の溝が並列に延伸すると共に該各溝の横断面形状がＶ字状である舗装表面形状が形成される。

上記提案によれば、ほぼ揃った横断面Ｖ字状をもつ多数の溝が舗装表面に並列に延伸形成されるので、均一のグルービングが容易に形成される。形成される各溝の横断面形状がＶ字状に統一されることにより、舗装表面のきめ深さを調整して予定のすべり抵抗を得ることが従来よりも簡単にできるようになる。

粗面仕上げ具の実施形態を示した正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、拡大端面図（Ｃ）。 粗面仕上げ具における毛材の形状例を示す図。 実施形態に係る粗面仕上げ具を使用した舗装表面仕上げ方法の説明図（Ａ）と、これにより形成される舗装表面形状の例（Ｂ），（Ｃ）。 実施形態に係る粗面仕上げ具を手持ち式にした例を示す図。 粗面仕上げ具の他の実施形態を示した正面図（Ａ）、端面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）。

図１に示す粗面仕上げ具の実施形態は、コンクリート舗装表面の粗面仕上げを行うブラシ型の粗面仕上げ具１０である。図１Ａが正面図、図１Ｂが図中のＸ方向から見た側面図、図１Ｃが図中のＹ方向から見た拡大端面図である。
粗面仕上げ具１０は、金属製、プラスチック製、木製などの基部１１に、多数の毛材１２を植設して構成されている。基部１１に保持される各毛材１２は、基部１１から先端までの長さを例えば１０〜４０ｃｍ程に揃えて植設した塩化ビニル樹脂製の角材状で、横断面（軸方向に対し直交する方向）が正方形となるように形成されている（図１Ｃ参照）。且つこの多数の毛材１２は、その正方形の頂点の１つを同じ方向、すなわち施工面の方向に向けるようにして、１列に並べて植設されている。横断面の正方形の１辺の長さは、１〜１０ｍｍ程度で適宜選択することができる。

図２に、１本の毛材１２を拡大して示す。図２Ａに、図１の実施形態同様の横断面正方形の毛材１２を示し、図２Ｂに、変形例として横断面三角形の毛材１２’を示す。この横断面三角形の毛材１２’を用いる場合も、図２Ｄに示すように、図１の実施形態同様、多数の毛材１２’は、その三角形の頂点の１つを同じ方向、すなわち施工面の方向に向けるようにして並べて植設される。図２Ｃ及び図２Ｄには、図２Ａ及び図２Ｂに示す毛材１２，１２’を互いに並行する２列に並べて基部１１に植設した例がそれぞれ示されている。２列以上の多列に並べて植設した場合、施工時に、１列目の毛材１２，１２’の間にできる隙間を２列目以降の毛材１２，１２’で補うことができる。

このように、毛材１２は、横断面形状に少なくとも１つの頂点を含むものであり、多角形や扇形などの横断面形状をもち、その少なくとも１つの頂点を同じ方向に向けて植設される。好ましくは、横断面三角形以上の多角形とし、その多角形の頂点の１つを同じ方向に向けるようにして、１列又は２列以上の多列に並べて、基部１１に植設される。ただし、この毛材１２により後述の横断面Ｖ字状の溝を形成するので、毛材１２の横断面は、五角形以下の正方形、三角形にするのが好ましい。正方形の場合は当該横断面形状に応じた底面角度がほぼ９０°のＶ字状溝が形成され、正三角形の場合は当該横断面形状に応じた底面角度がほぼ６０°のＶ字状溝が形成される。横断面形状を菱形や二等辺三角形とすることにより、９０°や６０°以外の角度にも調節し得る。また、隣り合う毛材１２の植設ピッチＰを変えることにより、ほぼ同形状の溝を所望の間隔で舗装表面に形成することができる。

毛材１２の素材は、施工時の“しなり”を考慮して、塩化ビニル樹脂とするのが好ましい。しかし、これ以外にも、アクリル樹脂製、チタン酸化物製、炭素繊維製、繊維強化プラスチック製とすることもできる。あるいは、これらのうちの異なる素材から形成した毛材を混ぜて植設し、ブラシの硬さを調節するような例も可能である。

本実施形態の粗面仕上げ具１０は、空港、高速／一般道路、港湾、トンネル、橋梁などのコンクリート舗装において、航空機、自動車、作業車両などのすべり防止を目的として、舗装表面に多数の溝を形成するために使用することができる。形成する溝は、すべり防止が目的なので、その走行方向（あるいは舗設方向）に対し交差する方向（つまり幅方向）へ並列に延伸させる。このために粗面仕上げ具１０は、一例として前述のスリップフォーム工法の場合、最後の粗面仕上げ装置において交差方向へ差し渡されたフレームに沿って移動する台車に、取り付けられる（例えば特許文献２参照）。

図３に示すように、粗面仕上げ具１０は、例えば台車下の取付アームＡｒｍに所定の角度θで固定され、コンクリート舗装Ｃｏｎの表面を毛材１２で擦るように移動する。取付アームＡｒｍは、ボルトＢｏｌによって粗面仕上げ具１０の取付角度θを調節できるようになっている。コンクリート舗装Ｃｏｎの表面に対する粗面仕上げ具１０の取付角度θは、１０〜４５°程度の間で適宜調節することができる。取付アームＡｒｍに取り付けられた粗面仕上げ具１０は、その毛材１２が舗装表面に押し付けられてしなり、図中右方向へ取付アームＡｒｍが移動することで、並列の多数の溝を舗装表面に形成し、粗面仕上げを施していく。

この粗面仕上げ具１０による粗面仕上げ施工は、コンクリート舗装Ｃｏｎが硬化する前に実施する。すなわち、粗面仕上げ装置よりも前に位置するスリップフォームペーバ等の舗設機械によって、基層Ｂａｓ上にコンクリート舗装Ｃｏｎが舗設されると、この基層Ｂａｓ上に舗設したコンクリート舗装Ｃｏｎの水分を水分計Ｍｏｉにより計測する。そして、計測値が予め決められた水分値になったときに、粗面仕上げ具１０による粗面仕上げ作業を開始する。このように、粗面仕上げ具１０による粗面仕上げ作業の開始時期を水分計Ｍｏｉによる水分計測値に基づいて決定することとし、定量的に管理することにより、形成される溝の均一性を確保することができる。

粗面仕上げ後のコンクリート舗装Ｃｏｎに対しては、凸部分のすり減りや粉塵発生を極力抑制すべく、表面硬度を固くするための作業を実施するとよい。例えば、粗面仕上げ後に、真空養生や表面硬化剤の散布を行うようにする。

当該舗装表面仕上げ方法の実施で、粗面仕上げ具１０により並列の多数の溝が形成されて、図３Ｂに断面を示す舗装表面形状が形成される。図３Ｂに示すのは、粗面仕上げ具１０により形成された溝Ｇを横断面、すなわち、溝Ｇの軸方向（長手方向）に直交する方向で切って見た断面である。コンクリート舗装Ｃｏｎの表面には、粗面仕上げ具１０にある毛材１２の本数分の溝Ｇが並列に形成されて交差方向へ延伸しており、各溝Ｇは、その横断面形状が、押し当てられる毛材１２の形状に従ったＶ字状でほぼ揃う。すなわち、ほぼ揃った横断面Ｖ字状をもつ多数の溝Ｇが舗装表面に並列に延伸形成され、均一のグルービングが形成されている。

従来のシダ（シュロ）やナイロン製のブラシ型粗面仕上げ具ではその毛材の横断面形状が不揃いであったり、横断面形状が円形などであったりしたため、舗装表面形状に現れる溝の形状が不揃いであった。これに対し、図３に示すように、各溝Ｇの横断面形状がＶ字状に統一されることにより、コンクリート舗装Ｃｏｎの表面のきめ深さを調整して予定のすべり抵抗を得ることが従来よりも簡単にできる。特に、毛材１２の横断面形状（多角形の角数）、そのサイズ、毛材１２の材質、毛材１２をコンクリート舗装Ｃｏｎに押し付ける強さ（上記の角度θなど）を適宜変更することにより、簡単にきめ深さとすべり抵抗を決めることができる。例えば、基部１１に植設する毛材１２の本数を減らして植設ピッチＰを広げることで、図３Ｃに示すように溝ＧのピッチＧＰが変わり、すべり抵抗を変更することが簡単にできる。

このように、粗面仕上げ具１０の毛材１２の本数や植設ピッチＰを調節することにより、１つの溝Ｇの横断方向開口幅ＧＷを１〜５ｍｍ、好適には２〜４ｍｍとし、且つ隣り合う溝Ｇどうしの間隔（溝中心線間）、つまりピッチＧＰを１〜３０ｍｍ、好適には２〜４ｍｍとすると、当該舗装表面形状により、摩耗に強く排水性能の高いコンクリート舗装Ｃｏｎを得ることができる。

図４に、手持ち式とした実施形態の粗面仕上げ具２０を示す。
この粗面仕上げ具２０は、図１同様の基部２１及び毛材２２を備えると共に、その基部２１に、把持用の柄２３がボルト止め等で取り付けられている。手持ち式の粗面仕上げ具２０は、図４Ｂに示すように、作業員が柄２３を掴んで所定の角度θでコンクリート舗装Ｃｏｎに毛材２２を押し付けつつ、施工方向へ移動する。これにより、上記同様に図３Ｂや図３Ｃに示すような、横断面Ｖ字状となった並列の多数の溝Ｇを形成する。

図５は、粗面仕上げ具の変形例である。この変形例の粗面仕上げ具３０は、毛材を１本ずつ植設するのではなく、平板状部材３１を素材にして、１列に並んだ毛材３２を一体的に形成したものである。すなわち、上述の樹脂などによる弾性体の平板状部材３１に多数の切欠（スロット）３３を入れて櫛状に形成し、その櫛の歯の一つ一つを毛材３２としてある。したがって、この平板状部材３１の一側縁を基部３４に保持させれば、１列に並んだ多数の毛材３２が一度に基部３４に植設される。

各毛材３２の同じ方へ向く片面には、毛材３２の軸方向へほぼ全長にわたって延伸した尾根部３５が形成されている。各毛材３２は横断面が五角形であり、つまり各尾根部３５は横断面が三角形をしており、その頂点がコンクリート舗装Ｃｏｎに押し付けられたときに、上記の毛材１２と同じ働きをする。毛材３２の幅（あるいは切欠３３の幅）により尾根部３５のピッチを変えたものや尾根部３５の高さを変えたものを用意することにより、溝Ｇのきめ深さとすべり抵抗を変更することが可能である。

この図５のような粗面仕上げ具３０を使用するときなど、毛材３２（尾根部３５の裾）の幅が広い場合は、施工時に、超音波振動を粗面仕上げ具３０に与えつつコンクリート舗装Ｃｏｎに押し当てるようにするとうまく食い込ませることができる。

１０，２０，３０ 粗面仕上げ具
１１，２１，３４ 基部
１２，２２，３２ 毛材

Claims (5)

1. 舗装表面の粗面仕上げを行う粗面仕上げ具であって、
   少なくとも１つの頂点を含んだ横断面形状をもつ多数の毛材が、その頂点を同じ方向に向けるようにして、少なくとも１列に植設されており、
   前記同じ方向に向いた毛材の頂点を舗装表面に押し付けて使用する、粗面仕上げ具。
2. 前記毛材の横断面が三角形又は正方形である、請求項１記載の粗面仕上げ具。
3. 前記毛材は、アクリル樹脂製の毛材、塩化ビニル樹脂製の毛材、チタン酸化物製の毛材、炭素繊維製の毛材、及び繊維強化プラスチック製の毛材のいずれか１つ以上を含んで構成される、請求項１又は請求項２に記載の粗面仕上げ具。
4. 基層上に舗設したコンクリートが硬化する前に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の粗面仕上げ具を前記コンクリートの表面に押し付けながら所定の方向へ移動させて、当該コンクリート表面に粗面仕上げを施す、舗装表面仕上げ方法。
5. 前記粗面仕上げ具による粗面仕上げ作業の開始時期を、前記コンクリートの水分を水分計で計測することにより決定する、請求項４に記載の舗装表面仕上げ方法。

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