(57)【要約】【課題】軟弱な路床に適用可能であり、ある程度の沈下が生じても補強効果を発揮することができる、柔工法による舗装構造を提供する。【解決手段】ジオテキスタイルからなる補強層と、路盤層と、該路盤層上に敷設された舗装ブロックを含む舗装層と、を備える舗装構造とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジオテキスタイルからなる補強層と、路盤層と、該路盤層上に敷設された舗装ブロックを含む舗装層と、を備える舗装構造。
【請求項２】
前記ジオテキスタイルが３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルである、請求項１に記載の舗装構造。
【請求項３】
前記舗装ブロックがインターロッキングブロックである、請求項１または２に記載の舗装構造。
【請求項４】
前記舗装ブロックが緑化型ブロックである、請求項１〜３のいずれかに記載の舗装構造。
【請求項５】
上載荷重が加えられる方向が特定の方向に限定されない場所に適用される、請求項１〜４のいずれかに記載の舗装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路や駐車場などに用いられる、舗装ブロックを用いた舗装構造に関し、特に、軟弱な路床に適用可能な舗装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
路盤と該路盤上に形成された舗装層などからなる舗装構造は、該舗装層を構成する舗装材の種類により、アスファルト舗装、コンクリート舗装、ブロック系舗装などに区分される。これらの中でブロック系舗装とは、舗装材にコンクリート平板やインターロッキングブロックなどのブロックを用いるものである。
【０００３】
ブロック系舗装の中でも、特に、舗装層にインターロッキングブロックを用いる舗装構造は、インターロッキングブロックの形状、寸法、敷設パタ−ン、色調、および表面の質感などを適当に選ぶことにより、耐久性、安全性、快適性および景観性に優れた舗装構造とすることができる。また、インターロッキングブロックを用いた舗装構造では、車両等の輪荷重が作用した時に、インターロッキングブロック間の目地に充填した砂によりインターロッキングブロック相互のかみ合わせ効果が発揮され、この効果によって荷重を分散させることができる。さらに、インターロッキングブロックを用いた舗装構造は、アスファルトを用いた舗装構造などに比べて施工性が良いなどの利点も有する。このようにインターロッキングブロックを用いた舗装構造は多くの利点を有しており、様々な場所に適用されている。
【０００４】
上記のようなインターロッキングブロックを用いた舗装構造に関する技術がこれまでにいくつか開示されている。例えば、特許文献１には、路床上に形成された路盤層と、該路盤層上に敷設されたインターロッキングブロックを有しており、該インターロッキングブロックをアンカーによって固定することを特徴とする舗装構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されている舗装構造のように、従来のインターロッキングブロックを用いた舗装構造では、路床上に路盤層を形成し、該路盤層上にインターロッキングブロックを敷設していた。しかしながら、路床が軟弱な場合にこのような舗装構造を適用した場合、陥没する虞があった。そのため、路床とインターロッキングブロックとの間にコンクリートを追加したり、路床などにセメントなどを攪拌混合する浅層混合改良からなるセメント改良層を形成したりして補強することが行われていた。しかしながら、そのようなコンクリートからなる層もしくはセメント改良層を設けると、舗装構造の排水性が悪くなるなどの問題があった。また、コンクリートからなる層やセメント改良層によって改良された舗装構造は、応力集中などによってそれらの層に一度クラックなどを生じる変形があった場合、改良効果が一切発揮されなくなる剛構造であった。このため、コンクリートからなる層やセメント改良層によって改良された舗装構造は、許容沈下などが小さかった。
【０００７】
そこで、本発明は、軟弱な路床に適用可能であり、ある程度の沈下が生じても補強効果を発揮することができる、柔工法による舗装構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図面の形態に限定されるものではない。
【０００９】
本発明は、ジオテキスタイルからなる補強層（２）と、路盤層（３）と、該路盤層上に敷設された舗装ブロック（４、４、…）を含む舗装層（５）と、を備える舗装構造（１０）である。
【００１０】
本発明の舗装構造において、補強層を構成するジオテキスタイルの敷設位置は舗装層より下であれば特に限定されず、路盤下の路床上や路床内のほか、路盤上や路盤内などにも敷設することができる。なお、本発明において、舗装ブロックとは、コンクリート平板やインターロッキングブロックなど、これまでの舗装構造に用いられていたブロックを意味する。
【００１１】
上記本発明の舗装構造（１０）において、補強層（２）を構成するジオテキスタイルが３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルであることが好ましい。
【００１２】
本発明において「３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイル」とは、水平に敷設した際に、水平面において３軸方向に特に強い引張強度を有している結果、全方向（３６０度）に強度を擬似的に有するトラス構造を備えるジオテキスタイルを意味する。このジオテキスタイルの具体例としては、特開２００４−４４３７４号公報に開示されているジオグリットを挙げることができる。このようなジオテキスタイルを用いることによって、舗装構造は上載荷重をさらに分散させやすくなる。すなわち、上載荷重による沈下をより抑制することができる舗装構造とすることができる。
【００１３】
上記本発明の舗装構造（１０）において、舗装ブロック（４、４、…）がインターロッキングブロックであることが好ましい。
【００１４】
インターロッキングブロックを用いて舗装層を形成することにより、上載荷重が加えられた際にブロック間の目地に充填した砂によりブロック相互のかみ合わせ効果が発揮されるため、上載荷重をより分散させやすい舗装構造とすることができる。
【００１５】
上記本発明の舗装構造（１０）は、舗装ブロック（４、４、…）が緑化型ブロックである場合にも好適に用いることができる。
【００１６】
本発明において「緑化型ブロック」とは、路盤層上に敷設した際に、上面視において路盤層が見える部分（孔）が形成され、該部分から植物を植えて緑化することが可能な舗装ブロックを意味する。従来のようにコンクリート層を設けて補強した舗装構造では、該コンクリート層が植物の成長を妨げるため、舗装層に緑化型ブロックを用いたとしても、本発明の舗装構造のように緑化させることは困難であった。以下の本発明の説明において、緑化型ブロックに対して、緑化用に用いないインターロッキングブロックを「一般ブロック」ということがある。
【００１７】
上記本発明の舗装構造（１０）は、補強層（２）を構成するジオテキスタイルが３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルである場合、上載荷重が加えられる方向が特定の方向に限定されない場所にも好適に用いることができる。
【００１８】
舗装構造上を車両などが通過した場合、該舗装構造には、舗装構造の表面に対して鉛直方向の荷重以外に、車両の進行方向などに傾斜した方向にも荷重が加えられる。一般の道路では、車両の進行方向はほぼ限定されるため、一般の道路に舗装構造を適用した場合、上載荷重が加えられる方向は、ほぼ特定される。一方、駐車場などでは車両の進行方向は様々な方向を向く。そのような場所に舗装構造を適用した場合、上載荷重が加えられる方向は特定されない。本発明の舗装構造は、補強層を構成するジオテキスタイルを３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルとした場合、該ジオテキスタイルが全方向で張力を発揮するため、上載荷重が加えられる方向が特定の方向に限定されない場所でも好適に用いることができる。なお、補強層を構成するジオテキスタイルを３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルとした場合、一般の道路のように上載荷重が加えられる方向がほぼ特定される場所ででも、後に実施例において示すように、沈下をより抑制することができる舗装構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の舗装構造は補強層を備えており、上載荷重による沈下を抑制することができる。そのため、本発明の舗装構造は軟弱な路床に適用可能である。また、本発明の舗装構造に備えられる補強層は水を通し、本発明の舗装構造は排水性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の舗装構造の一部を概略的に示す断面図である。
【図２】作製途中の舗装構造を概略的に示す上面図である。
【図３】舗装構造を概略的に示す上面図である。
【図４】（ａ）は、図３に示したａ−ａ断面を概略的に示す図であり、（ｂ）は、図３に示したｂ−ｂ断面を概略的に示す図であり、（ｃ）は、図３に示したｃ−ｃ断面を概略的に示す図である。
【図５】沈下量を測定した点を示す図である。
【図６】沈下量の測定結果を示す図である。
【図７】沈下量の測定結果を示す図である。
【図８】沈下量の測定結果を示す図である。
【図９】ひずみゲージを取り付けた位置を示す図である。
【図１０】補強層を構成するジオテキスタイルの残留ひずみの測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。
【００２２】
図１は、本発明の舗装構造１０の一部を概略的に示す断面図である。図１に示すように、本発明の舗装構造は、路床１上に敷設されたジオテキスタイルからなる補強層２と、補強層２上に形成された路盤層３と、路盤層３上に敷設された舗装ブロック４、４、…を含む舗装層５とを備えている。
【００２３】
舗装構造１０を施工する際には、まず路床１上に砕石などを敷いた後に、ジオテキスタイルを敷設して補強層２を形成する。その後、路盤層３を形成し、さらに、路盤層３上に舗装ブロック４、４、…を含む舗装層５を形成する。以下、構成毎に舗装構造１０について説明する。
【００２４】
＜補強層２＞
補強層２は、ジオテキスタイルによって構成されている。本発明に用いることができるジオテキスタイルは特に限定されない。舗装構造１０がこの補強層２を備えていることによって、上載荷重を分散させやすくなり、上載荷重が加えられた際の沈下を抑制することができる。したがって、路床１が軟弱な場合にも舗装構造１０を適用することができる。上載荷重をより分散させて上載荷重が加えられた際の沈下をより抑制するという観点からは、補強層２を構成するジオテキスタイルが３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルであることが好ましい。補強層２を構成するジオテキスタイルを３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルとした場合、舗装構造１０はあらゆる方向の上載荷重に耐え得るようになる。そのため、上載荷重が加えられる方向が特定の方向に限定されない場所（駐車場など）にも舗装構造１０を好適に用いることができる。
【００２５】
また、補強層２はジオテキスタイルで構成されているため一部切断することが容易であり、従来のようにコンクリート層を設けて補強した場合に比べて、一部分のみ剥がして補修することや水道管工事などの工事を行うことが容易である。さらに、コンクリート層に比べてジオテキスタイルからなる補強層２は水をよく通すため、舗装構造１０の排水性を良好にすることができるという特長も有する。
【００２６】
＜路盤層３＞
路盤層３は、従来の舗装構造に用いられる路盤層と同様の構成にすることができる。具体例としては、砕石など敷いて締め固めた層を挙げることができる。適当な大きさの砕石を適当な量だけ敷いて締め固めた後、敷き砂を敷いて高さを均等化することで路盤層３を形成することができる。路盤層３は、舗装構造１０に加えられた上載荷重を分散させる効果を有する。
【００２７】
＜舗装ブロック４＞
舗装ブロック４としては、従来のブロック系舗装に用いられているブロックを特に限定することなく用いることができる。具体的には、コンクリート平板やインターロッキングブロックを挙げることができる。ただし、舗装ブロック４はインターロッキングブロックであることが好ましい。インターロッキングブロックを用いて舗装層５を形成することにより、舗装構造１０に上載荷重が加えられた際に、舗装ブロック４、４、…間の目地に充填した砂により舗装ブロック４、４、…相互のかみ合わせ効果が発揮されるため、上載荷重を分散させやすくなる。
【００２８】
また、舗装ブロック４には、緑化型ブロックを用いることができる。舗装構造１０には上記したように排水性を備えさせることができ、舗装ブロック４を緑化型ブロックにすることによって、舗装構造１０を緑化することができる。なお、従来のようにコンクリート層を設けて補強した舗装構造では、該コンクリートの層が植物の成長を妨げるため、舗装構造１０のように緑化させることは困難である。
【００２９】
＜舗装層５＞
舗装層５は、所定のパターンで敷設して固定された舗装ブロック４、４、…によって形成されている。舗装ブロック４、４、…を固定して舗装層５を形成する方法は特に限定されず、従来のブロック系舗装と同様の方法を用いることができる。例えば、舗装ブロック４、４、…を敷設した後、舗装ブロック４、４、…同士の隙間にモルタルなどを充填し、舗装ブロック４、４、…の位置を固定して舗装層５を形成することができる。
【実施例】
【００３０】
図２〜４に示すような舗装構造１００を作製し、以下に説明する試験によって、上載荷重を加えた際の、舗装構造１００の沈下量の測定と、補強層２を構成するジオテキスタイルの残留ひずみと、外観の観察とを行った。図２は、試験に供した舗装構造１００の作製途中の状態を概略的に示す上面図である。より具体的には、路床１上の一部に補強層２を形成した状態の上面図である。図３は、試験に供した舗装構造１００を概略的に示す上面図である。図４（ａ）は、図３に示したａ−ａ断面を概略的に示す図であり、図４（ｂ）は、図３に示したｂ−ｂ断面を概略的に示す図であり、図４（ｃ）は、図３に示したｃ−ｃ断面を概略的に示す図である。
【００３１】
図２〜４に示した舗装構造１００を作製するにあたって、まず、幅４０ｃｍ×厚さ４０ｃｍのコンクリートによって、４１８０ｍｍ×３０００ｍｍの路床１を囲う枠１１を作製した。その後、枠１１内の路床１上に砕石を敷き、一部に幅１０００ｍｍのジオテキスタイル（三菱樹脂株式会社製、商品名：テンサーＳＳ（ＳＳ−１））を敷いて補強層２ａを形成し、他の一部に幅１０００ｍｍの他のジオテキスタイル（三菱樹脂株式会社製、商品名：テンサートライアックスＴＸシリーズ（ＴＸ−１６０））を敷いて補強層２ｂを形成した。なお、ＴＸ−１６０は、３軸方向に特に強い引張強度を有するジオテキスタイルである。このとき、図２に示すように、補強層２が形成されていない無補強部分１２と補強層２ａが形成されている部分と補強層２ｂが形成されている部分とが一方向に連続しており、かつそれぞれの部分の面積がほぼ同一となるようにした。その後、枠１１で囲まれた部分全体に高さ２０ｃｍほど砕石を撒きだして締め固め、さらに敷き砂を敷いて高さを均等化した後、図３に示すように、中心より左側には緑化型ブロック４ｂ、４ｂ、…（株式会社イワタ製）を敷き詰めて舗装層５ｂを形成し、中心より右側には一般ブロック４ａ、４ａ、…（株式会社イワタ製）を敷き詰めて舗装層５ａを形成した。ブロック４ｂ、４ｂ、…と枠１１の間およびブロック４ａ、４ａ、…と枠１１の間にはモルタルを注入した。
【００３２】
＜沈下量の測定＞
上記のようにして作製した舗装構造１００に上載荷重を加え、表層の沈下量を測定した。上載荷重は、舗装構造１００上に約２０ｔの荷重車（大型トラック）を３００回走行（１５０往復）させることによって加えた。荷重車の走行方向は、図２および図３では上下方向、図４では奥／手前方向である。図５に、沈下量を計測した点を示す。図５は、図が煩雑になるのを防ぐために図３よりも簡略化して示しているが、図３と同様に舗装構造１００を概略的に示す上面図である。図５に示したＡ１〜Ａ９およびＢ１〜Ｂ９はそれぞれ舗装構造１００の表層の沈下量を計測した点を示している。なお、Ａ１〜Ａ９は一般ブロックを敷いた部分上の点であり、Ｂ１〜Ｂ９は緑化型ブロックを敷いた部分上にある。また、Ａ１〜Ａ３およびＢ１〜Ｂ３は無補強部分１２上の点であり、Ａ４〜Ａ６およびＢ４〜Ｂ６は補強層２ａ上の点であり、Ａ７〜Ａ９およびＢ７〜Ｂ９は補強層２ｂ上の点である。荷重車の車輪は、Ａ３、Ａ６、Ａ９、Ｂ３、Ｂ６、およびＢ９上を通った。
【００３３】
上載荷重が加えられた際の舗装構造１００の沈下量を測定するにあたって、事前に路床１のＣＢＲ試験を行った。その結果、ＣＢＲ値は１．８であり、路床１は粘性土で軟弱地盤路床であると考えられる。
【００３４】
沈下量の測定結果を図６〜図８に示す。図６〜図８に示したグラフにおいて、「ＮＯ」は無補強部分１２上の点での測定結果を示しており、「ＳＳ」は補強層２ａ上の点での測定結果を示しており、「ＴＸ」は補強層２ｂ上の点での測定結果を示している。また、図６〜図８に示したグラフの横軸は測定点の位置を示している。すなわち、「ＮＯ」の測定結果のうち、もっとも左側がＢ１での測定結果であり、右に向かって順に、Ｂ２、Ｂ３、Ａ３、Ａ２、Ａ１での測定結果である。また、「ＳＳ」の測定結果のうち、もっとも左側がＢ４での測定結果であり、右に向かって順に、Ｂ５、Ｂ６、Ａ６、Ａ５、Ａ４での測定結果である。さらに、「ＴＸ」の測定結果のうち、もっとも左側がＢ７での測定結果であり、右に向かって順に、Ｂ８、Ｂ９、Ａ９、Ａ８、Ａ７での測定結果である。なお、図６〜図８に示したグラフの縦軸は沈下量を示している。図６の上段のグラフは舗装構造１００に荷重車を１０回走行させた後の沈下量の測定結果を示しており、図６の下段は図６の上段のグラフの縦軸のスケールを変更したものである。図７の上段のグラフは舗装構造１００に荷重車を５０回走行させた後の沈下量の測定結果を示しており、図７の下段のグラフは舗装構造１００に荷重車を１００回走行させた後の沈下量の測定結果を示しており、図８の上段のグラフは舗装構造１００に荷重車を２００回走行させた後の沈下量の測定結果を示しており、図８の下段のグラフは舗装構造１００に荷重車を３００回走行させた後の沈下量の測定結果を示している。
【００３５】
図６〜図８に示した測定結果からわかるように、補強層を設けることによって、軟弱な路床に舗装構造を適用した場合にも舗装構造の沈下を抑制できることが確認された。また、縦横にストランドがあるジオテキスタイル（ＳＳ−１）と三角状にストランドがあるジオテキスタイル（ＴＸ−１６０）とでは引張り強度が同程度であるにも関わらず、補強層に三角状にストランドがあるジオテキスタイル（ＴＸ−１６０）を用いた方が沈下を抑制できることを確認できた。
【００３６】
＜ジオテキスタイルの残留ひずみの測定＞
図９にひずみゲージの取り付け位置を示す。図９（ａ）は補強層２ａを構成するジオテキスタイル（ＳＳ−１）に取り付けたひずみゲージの位置を示す図であり、図９（ｂ）は補強層２ｂを構成するジオテキスタイル（ＴＸ−１６０）に取り付けたひずみゲージの位置を示す図である。図９において、左右方向が荷重車の走行方向である。補強層２ａを構成するジオテキスタイルについては、図９（ａ）に示すように、荷重車の走行方向に略平行な方向のストランド（０度方向ストランド）２１の表裏に取り付けられたひずみゲージ２１ａ（表側のみ図示）と、０度方向ストランド２１に略直交する方向のストランド（９０度方向ストランド）２２の表裏に取り付けられたひずみゲージ２２ａ（表側のみ図示）とによって、舗装構造１００上に荷重車を走行させた後のジオテキスタイルの残留ひずみを測定した。補強層２ｂを構成するジオテキスタイルについては、図９（ｂ）に示すように、荷重車の走行方向に略平行な方向のストランド（０度方向ストランド）２３の表裏に取り付けられたひずみゲージ２３ａ（表側のみ図示）と、０度方向ストランド２３に対して略６０度で交わる方向のストランド（６０度方向ストランド）２４の表裏に取り付けられたひずみゲージ２４ａ（表側のみ図示）と、０度方向ストランド２３に対して略１２０度で交わる方向のストランド（１２０度方向ストランド）２５の表裏に取り付けられたひずみゲージ２５ａ（表側のみ図示）とによって、舗装構造１００上に荷重車を走行させた後のジオテキスタイルの残留ひずみを測定した。ストランド毎に、表裏に設置したひずみゲージの値を平均化した値を求めた。
【００３７】
図１０に、舗装構造１００上を荷重車が３００回走行した後のジオテキスタイルの残留ひずみを測定した結果を示す。塗り潰した矢印がＴＸ−１６０の測定結果であり、白抜き矢印がＳＳ−１の測定結果である。矢印の長さは残留ひずみの大きさを示し、矢印の方向はひずみゲージが取り付けられたストランドの方向を示している。ＴＸ−１６０では残留ひずみの大きさが６０００〜８０００με程度であったのに対して、ＳＳ−１では、残留ひずみの大きさが９０度方向で１００００μεを超え、０度方向で４００００μεを超えた。この結果から、ＴＸ−１６０では、３方向で張力を発揮することによって張力が分散されていることを確認できた。このひずみは接着剤貼付した剛性の高くなった箇所のテンサーのひずみなので、実際のテンサーのひずみはこれより大きくなる。
【００３８】
（外観の観察）
舗装構造１００上を荷重車が３００回走行した後、舗装構造１００の外観を観察した。一般ブロック４ａ、４ａ、…を敷設した部分と緑化型ブロック４ｂ、４ｂ、…を敷設した部分のどちらについても、無補強部分１２上でブロック間に詰められた砂が抜けている箇所やブロックのクラックが多く見られ、補強層２ａ上および補強層２ｂ上ではそれらが少なくなっていた。
【００３９】
これまでの本発明の説明では、路床と路盤層との間に補強層が形成される形態を例示して説明したが、本発明はかかる形態に限定されず、路床内、路盤上、路盤内など、舗装層より下のどこに補強層を設けてもよい。
【００４０】
以上、現時点において実践的で好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う舗装構造もまた本発明の技術範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【符号の説明】
【００４１】
１  路床
２  補強層
３  路盤層
４、４ａ、４ｂ  舗装ブロック
５、５ａ、５ｂ  舗装層
１０  舗装構造
１１  枠
１２  無補強部分
２１、２２、２３、２４、２５  ストランド
２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ  ひずみゲージ
１００  舗装構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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