JPH04222706A - 凍上被害防止方法 - Google Patents
凍上被害防止方法Info
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- JPH04222706A JPH04222706A JP41450190A JP41450190A JPH04222706A JP H04222706 A JPH04222706 A JP H04222706A JP 41450190 A JP41450190 A JP 41450190A JP 41450190 A JP41450190 A JP 41450190A JP H04222706 A JPH04222706 A JP H04222706A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は積雪地、寒冷地や高所山
岳地及び臨海工業地の道路、空港の滑走路、駐車場、鉄
道線路、テニスコート、圃場等の地表面や路面上の積雪
と凍結を防ぎかつ前記地表面や路面に発生する凍上被害
を未然に防止する方法に関する。
岳地及び臨海工業地の道路、空港の滑走路、駐車場、鉄
道線路、テニスコート、圃場等の地表面や路面上の積雪
と凍結を防ぎかつ前記地表面や路面に発生する凍上被害
を未然に防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、凍上は寒冷地でよくみられた現象
であり、冬期に気温が０℃以下になると、地表面付近の
土中の間隙水が凍結しはじめ、凍結面が時間と共に土中
に向かって下方に進行し、その際、土質や土壌水分等の
条件によって凍結面に水が移動したり、凍結することに
よって氷層が地表面に水平に形成され、未凍結部分から
凍結面に水分が吸収されたり、土壌中の水が凍結するこ
とにより地盤の膨れ上がる現象が凍上である。このため
道路等の舗装面に亀裂が入り、この亀裂に日中の雪融水
が浸み込み、夜間にこの水が凍結して体積が膨れ、亀裂
をさらに大きく広く拡大し、ついには路面に亀甲状の亀
裂が拡がり路面が破損されるようになる。
であり、冬期に気温が０℃以下になると、地表面付近の
土中の間隙水が凍結しはじめ、凍結面が時間と共に土中
に向かって下方に進行し、その際、土質や土壌水分等の
条件によって凍結面に水が移動したり、凍結することに
よって氷層が地表面に水平に形成され、未凍結部分から
凍結面に水分が吸収されたり、土壌中の水が凍結するこ
とにより地盤の膨れ上がる現象が凍上である。このため
道路等の舗装面に亀裂が入り、この亀裂に日中の雪融水
が浸み込み、夜間にこの水が凍結して体積が膨れ、亀裂
をさらに大きく広く拡大し、ついには路面に亀甲状の亀
裂が拡がり路面が破損されるようになる。
【０００３】しかも、近年道路の消雪除雪技術がすすみ
、完全消雪や完全除雪がゆきとどいてきたために積雪地
帯の道路においても、冬期でもほとんど雪が無く、路面
は常に冷たい外気にさらされているため、路面から常に
熱が奪われて凍上による被害が積雪地域や高所山岳地域
の随所で見られるようになってきた。
、完全消雪や完全除雪がゆきとどいてきたために積雪地
帯の道路においても、冬期でもほとんど雪が無く、路面
は常に冷たい外気にさらされているため、路面から常に
熱が奪われて凍上による被害が積雪地域や高所山岳地域
の随所で見られるようになってきた。
【０００４】このような被害に対して、これまでに行わ
れてきた凍上防止対策としては当該地域の凍結深度まで
の深さの在来土を含水比の小さい砂や粒状材料に置き換
え、地中或は路盤の下部に凍上抑制層を設ける置換工法
や、路盤と路床の間に複数の断熱材をいれて路床の熱が
地表面に奪われることを防いだり、さらには路盤材を格
子状の高分子樹脂製のネットで覆い路盤材とネットが一
体となって凍上力に抵抗し、凍上を均一的に行わせて路
面の局所的な盛り上がりを防ぎ、路面に発生する亀甲状
の亀裂の発生を防止しようとの試みが行われてきたが、
完全に凍上を防止するまでには至っていない。
れてきた凍上防止対策としては当該地域の凍結深度まで
の深さの在来土を含水比の小さい砂や粒状材料に置き換
え、地中或は路盤の下部に凍上抑制層を設ける置換工法
や、路盤と路床の間に複数の断熱材をいれて路床の熱が
地表面に奪われることを防いだり、さらには路盤材を格
子状の高分子樹脂製のネットで覆い路盤材とネットが一
体となって凍上力に抵抗し、凍上を均一的に行わせて路
面の局所的な盛り上がりを防ぎ、路面に発生する亀甲状
の亀裂の発生を防止しようとの試みが行われてきたが、
完全に凍上を防止するまでには至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであり、降雪時には路面上の積雪
と凍結を防止し、無降雪時には路床の熱が地表面から大
気中に奪われ、路床が冷却されて凍結し、凍上現象が起
こって路面が盛り上がり路面に亀裂が生じて次第々々に
拡大し、亀甲状の亀裂が路面に広がって、ついには道路
の破損にいたるのを防止し、凍上による地表面や路面の
破損を防止し、安全で維持管理が容易で、かつ耐久性の
ある地表面や路面をつくることをめざした凍上防止方法
を提供することを目的としている。
に鑑みてなされたものであり、降雪時には路面上の積雪
と凍結を防止し、無降雪時には路床の熱が地表面から大
気中に奪われ、路床が冷却されて凍結し、凍上現象が起
こって路面が盛り上がり路面に亀裂が生じて次第々々に
拡大し、亀甲状の亀裂が路面に広がって、ついには道路
の破損にいたるのを防止し、凍上による地表面や路面の
破損を防止し、安全で維持管理が容易で、かつ耐久性の
ある地表面や路面をつくることをめざした凍上防止方法
を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するための凍上防止方法であり、降雪時には路面を内部
から温めて路面上に降る雪を融かすと共に路面上の凍結
を防ぎ、無降雪時には路面内部の温度が０℃以下に低下
した時に路面を内部から温めて前記路面内に蓄熱保温し
、路床の熱が地表面から大気中に奪われることを防ぐと
共に路床の水分の凍結を防いで前記路床が膨れ上がるこ
とによって地表面または路面に生ずる凍上被害を防止す
る方法である。
するための凍上防止方法であり、降雪時には路面を内部
から温めて路面上に降る雪を融かすと共に路面上の凍結
を防ぎ、無降雪時には路面内部の温度が０℃以下に低下
した時に路面を内部から温めて前記路面内に蓄熱保温し
、路床の熱が地表面から大気中に奪われることを防ぐと
共に路床の水分の凍結を防いで前記路床が膨れ上がるこ
とによって地表面または路面に生ずる凍上被害を防止す
る方法である。
【０００７】
【作用】本発明の凍上防止方法は地上に設けた降雪検知
器が降雪と気温を検知すると路面内に設置した加温設備
による加温によって、路面を温めて路面上に降る雪を融
かすと共に路面上の凍結も防止する。
器が降雪と気温を検知すると路面内に設置した加温設備
による加温によって、路面を温めて路面上に降る雪を融
かすと共に路面上の凍結も防止する。
【０００８】また、無降雪時であっても長時間にわたっ
て気温が０℃以下に冷えたり、冷たい風が吹いたりする
と路床の熱が路面から大気中に奪われ続け、ついには路
床内部まで冷却され０℃に達してしまう。この際、路面
内に設置した温度センサーにより路面内の温度が０℃以
下に低下したことを検知すると、路面内に設けた加温設
備による加温によって、路面内を温めて蓄熱し０℃以上
の一定温度に保温しておき、路床内の水分の凍結膨張に
よる路面の盛り上がり等の凍上被害を未然に防ぐことが
できる。
て気温が０℃以下に冷えたり、冷たい風が吹いたりする
と路床の熱が路面から大気中に奪われ続け、ついには路
床内部まで冷却され０℃に達してしまう。この際、路面
内に設置した温度センサーにより路面内の温度が０℃以
下に低下したことを検知すると、路面内に設けた加温設
備による加温によって、路面内を温めて蓄熱し０℃以上
の一定温度に保温しておき、路床内の水分の凍結膨張に
よる路面の盛り上がり等の凍上被害を未然に防ぐことが
できる。
【０００９】そして、この際には路面の温度が経済性お
よび省エネルギー性を考慮した所定温度に上昇すると前
記温度センサーと自動操作盤の動きにより加温設備の運
転が停止し、路面の温度を０℃以上の一定温度に保って
路床内の水の凍結を防ぎ、凍上による地表面や路面の盛
り上がりを防止する。
よび省エネルギー性を考慮した所定温度に上昇すると前
記温度センサーと自動操作盤の動きにより加温設備の運
転が停止し、路面の温度を０℃以上の一定温度に保って
路床内の水の凍結を防ぎ、凍上による地表面や路面の盛
り上がりを防止する。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す断面図であ
り、図において路面１はアスファルトやコンクリートな
どの舗装体からなり、また路面内に加温設備２と温度セ
ンサー３が設置してあり、その下部に粒状の材料からな
る路盤４となっており、路盤の下面は路床５と接してお
り、前記加温設備２は路盤４上に高さ調整可能な架台６
を設け、その架台上に固定して路面１内の所定の深さに
埋設できるように設けてある。
り、図において路面１はアスファルトやコンクリートな
どの舗装体からなり、また路面内に加温設備２と温度セ
ンサー３が設置してあり、その下部に粒状の材料からな
る路盤４となっており、路盤の下面は路床５と接してお
り、前記加温設備２は路盤４上に高さ調整可能な架台６
を設け、その架台上に固定して路面１内の所定の深さに
埋設できるように設けてある。
【００１１】このように構成された本実施例において、
冬期に、降雪検知器７が降雪の有無と気温を検知し、降
雪時で気温が所定温度以下好ましくは＋０．５℃以下の
時に自動操作盤８に信号を送って路面内の所定位置に設
置した加温設備２による加温により路面上に降る雪を融
かすと共に路面上の凍結防止も行い、雪が止むか又は気
温が所定温度以上に上昇すると路面上の所定位置に設け
た加温設備２による加温を停止する。
冬期に、降雪検知器７が降雪の有無と気温を検知し、降
雪時で気温が所定温度以下好ましくは＋０．５℃以下の
時に自動操作盤８に信号を送って路面内の所定位置に設
置した加温設備２による加温により路面上に降る雪を融
かすと共に路面上の凍結防止も行い、雪が止むか又は気
温が所定温度以上に上昇すると路面上の所定位置に設け
た加温設備２による加温を停止する。
【００１２】つづいて路面の露出状態が持続し、冷たい
外気や冷風により路面１から路盤４と路床５の熱が大気
中に奪われ、路面１内が０℃以下に低下すると路面１内
に設けた温度センサー３が路面１内の温度を検知して自
動操作盤８に信号を送り、その自動操作盤の指令によっ
て前記路面１内の加温設備２による加温によって、路面
内に蓄熱し、保温する。この際、路面１の温度が経済性
及び省エネルギー性を考慮した所定温度に上昇すると、
前記温度センサー３と自動操作盤８の動きにより加温設
備２の加温が停止し、路面の温度を０℃以上の一定温度
に保って保温し、冷たい外気により路盤４と路床５の熱
が路面１から大気中に奪われることを防ぐために路床５
の水分の凍結を防いで前記路床が膨れ上がることによっ
て路面１の盛り上がりや亀裂発生などの凍上被害を防止
する。
外気や冷風により路面１から路盤４と路床５の熱が大気
中に奪われ、路面１内が０℃以下に低下すると路面１内
に設けた温度センサー３が路面１内の温度を検知して自
動操作盤８に信号を送り、その自動操作盤の指令によっ
て前記路面１内の加温設備２による加温によって、路面
内に蓄熱し、保温する。この際、路面１の温度が経済性
及び省エネルギー性を考慮した所定温度に上昇すると、
前記温度センサー３と自動操作盤８の動きにより加温設
備２の加温が停止し、路面の温度を０℃以上の一定温度
に保って保温し、冷たい外気により路盤４と路床５の熱
が路面１から大気中に奪われることを防ぐために路床５
の水分の凍結を防いで前記路床が膨れ上がることによっ
て路面１の盛り上がりや亀裂発生などの凍上被害を防止
する。
【００１３】本実施例における加温設備は例えば電熱加
熱によるものであるが、流体の通る加熱管や加熱板又は
ヒートパイプを用いて地下水、温泉水、加熱温水、また
は熱交換後の温かい不凍液等を通してもよく、また加温
設備と温度センサーの設置位置は好ましくは路面内であ
るが路盤内でも路床内でもよい。また、深層または浅層
の地熱や各種廃熱などを熱源としてもよい。
熱によるものであるが、流体の通る加熱管や加熱板又は
ヒートパイプを用いて地下水、温泉水、加熱温水、また
は熱交換後の温かい不凍液等を通してもよく、また加温
設備と温度センサーの設置位置は好ましくは路面内であ
るが路盤内でも路床内でもよい。また、深層または浅層
の地熱や各種廃熱などを熱源としてもよい。
【００１４】また、特に地下水を熱源とする場合には、
一般的に地下１５ｍ付近で当該地域の年平均気温を反映
する温度の地下水が得られ、それより１００ｍ深くなる
につれて約３℃ずつ水温が上昇するため、これらの地下
増温率を考慮して地下水の取水深度を決めればよい。さ
らに地下水や温泉水は貴重な天然資源であるために、消
雪や凍結防止及び凍上防止を行った後の冷水は、好まし
くは別に設けた井戸から地下に還元することがよい。ま
た、地下水を熱源として熱交換器で採熱し、二次側の不
凍液に熱を伝える場合には、熱交換器を井戸の内部に設
置することにより、外気による冷却がおこらず設置スペ
ースも不要となり効果的である。
一般的に地下１５ｍ付近で当該地域の年平均気温を反映
する温度の地下水が得られ、それより１００ｍ深くなる
につれて約３℃ずつ水温が上昇するため、これらの地下
増温率を考慮して地下水の取水深度を決めればよい。さ
らに地下水や温泉水は貴重な天然資源であるために、消
雪や凍結防止及び凍上防止を行った後の冷水は、好まし
くは別に設けた井戸から地下に還元することがよい。ま
た、地下水を熱源として熱交換器で採熱し、二次側の不
凍液に熱を伝える場合には、熱交換器を井戸の内部に設
置することにより、外気による冷却がおこらず設置スペ
ースも不要となり効果的である。
【００１５】さらに、路面内には鉄網を入れることによ
り凍上による路面の亀裂発生防止効果は一層高まる。ま
た、本発明を適用する場所としては、道路や駐車場の他
に空港の滑走路や埠頭、テニスコート、プラットホーム
等が考えられる。
り凍上による路面の亀裂発生防止効果は一層高まる。ま
た、本発明を適用する場所としては、道路や駐車場の他
に空港の滑走路や埠頭、テニスコート、プラットホーム
等が考えられる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以上説明したとおりの構成を有
しているから次の効果を奏する。本発明に係る凍上防止
方法は路面内の所定位置に設置した加温設備により、降
雪状況や路面温度に応じて自動的に路面を温めて路面上
に降る雪を融かすと共に路面上の凍結防止も行うことが
できる。
しているから次の効果を奏する。本発明に係る凍上防止
方法は路面内の所定位置に設置した加温設備により、降
雪状況や路面温度に応じて自動的に路面を温めて路面上
に降る雪を融かすと共に路面上の凍結防止も行うことが
できる。
【００１７】また、冷たい外気により路面から路盤や路
床の熱が大気中に奪われる際に、路面内の温度が０℃以
下に低下すると路面内の加温設備による加温によって路
面内に蓄熱して０℃以上の一定温度に保温し、路盤や路
床の熱が大気中に奪われることを防ぐので路床の水分の
凍結による凍上を防ぎ路面の盛り上がりと亀裂の発生を
未然に防止できる。
床の熱が大気中に奪われる際に、路面内の温度が０℃以
下に低下すると路面内の加温設備による加温によって路
面内に蓄熱して０℃以上の一定温度に保温し、路盤や路
床の熱が大気中に奪われることを防ぐので路床の水分の
凍結による凍上を防ぎ路面の盛り上がりと亀裂の発生を
未然に防止できる。
【００１８】さらに、従来積雪地域や高所山岳地域での
道路等の建設の際には、路盤の下にさらに人工的な凍上
抑制層を設けていたが、路面内に加熱設備を設け、この
加熱設備による加温で路面内に蓄熱して路面内を一定温
度に保って凍上を防ぐから、凍上抑制層が不要となり建
設費の低減と建設期間の短縮が可能となり、路面に亀裂
が発生しないので施設の寿命延長が可能となる。
道路等の建設の際には、路盤の下にさらに人工的な凍上
抑制層を設けていたが、路面内に加熱設備を設け、この
加熱設備による加温で路面内に蓄熱して路面内を一定温
度に保って凍上を防ぐから、凍上抑制層が不要となり建
設費の低減と建設期間の短縮が可能となり、路面に亀裂
が発生しないので施設の寿命延長が可能となる。
【図１】この発明の一実施例を示す路面の断面図である
。
。
【図２】加温設備の高さ調節可能な架台の一実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
１ 路面
２ 加温設備
３ 温度センサー
４ 路盤
５ 路床
６ 架台
７ 降雪検知器
８ 自動操作盤
Claims (3)
- 【請求項１】 降雪時には路面を内部から温めて路面
上に降る雪を融かすと共に路面上の凍結を防ぎ、無降雪
時には路面内部の温度が０℃以下に低下した時に路面を
内部から温めて前記路面内に蓄熱保温し、路床の熱が地
表面から大気中に奪われることを防ぐと共に路床の水分
の凍結を防いで前記路床が膨れ上がることによって路面
に生ずる凍上被害を防止することを特徴とする凍上防止
方法。 - 【請求項２】 地上に設けた降雪検知器により降雪の
有無と所定気温を検知して加温設備を作動させることを
特徴とする請求項１記載の凍上防止方法。 - 【請求項３】 路面内に設置した温度センサーにより
路面内部の温度が０℃以下を検知して加温設備を作動さ
せることとを特徴とする請求項１記載の凍上防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2414501A JPH07103523B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 凍上被害防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2414501A JPH07103523B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 凍上被害防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04222706A true JPH04222706A (ja) | 1992-08-12 |
| JPH07103523B2 JPH07103523B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=18522973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2414501A Expired - Fee Related JPH07103523B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 凍上被害防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103523B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013545956A (ja) * | 2010-02-13 | 2013-12-26 | マクアリスター テクノロジーズ エルエルシー | 熱伝達装置、ならびに関連したシステムおよび方法 |
| CN107447746A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-08 | 中圣科技(江苏)有限公司 | 一种防治季节性冻土路基冻胀灾害的加热系统及安装方法 |
| CN113882205A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-01-04 | 俞祁浩 | 平躺式加热增温防冻胀装置及其路基 |
| CN114775575A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-22 | 湖北工业大学 | 局部冻胀位移感知温控结构及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5236326A (en) * | 1975-09-17 | 1977-03-19 | Kurimoto Ltd | Sealing mechanism of butterfly valve |
| JPS63156943A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 融雪設備の温度制御方法 |
| JPS6448903A (en) * | 1987-08-14 | 1989-02-23 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Load heating control method |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP2414501A patent/JPH07103523B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH07103523B2 (ja) | 1995-11-08 |
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