(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が平滑で一連状態に設けられた、コンクリート層やアスファルト層等からなる下地層の該上面に、接着剤を含む防水層を介在させて、通水板を縦横に敷設して通水板敷設層が設けられると共に、該通水板敷設層の上面に接着層を介して上部舗装層が一連状態に設けられることによって舗装部が形成されており、
前記通水板は、不透水性のプレキャストコンクリート製の平板体からなる通水板本体の内部に、該通水板本体の対向する端部の一方から他方に向けて直線状に延長する如く、周方向に閉じた通水管部が設けられて、該通水管部の両端部開口が通水板本体の表面で開口しており、該通水板本体の端面で開放状態にある該端部開口相互を連通させるように、隣り合う通水板の端面相互が止水性目地材を介して突き合わせ状態で接合されることによって、連通した通水管部からなる通水路が形成されてなる前記通水板敷設層が設けられ、
該通水路の一端で供給された作動水が該通水路の他端で排出されるようになされており、
又、前記通水板本体の上下の面は粗面に形成されており、下の粗面に前記防水層が食い込んだ状態にあると共に上の粗面に前記接着層が食い込んだ状態にあることを特徴とする舗装部における熱交換構造。
【請求項２】
上面が平滑で一連状態に設けられた、コンクリート層やアスファルト層等からなる下地層の該上面に、接着剤を含む防水層を介在させて、通水板を縦横に敷設して通水板敷設層が設けられると共に、該通水板敷設層の上面に接着層を介して、ポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層等からなる排水性舗装層としての上部舗装層が一連状態に設けられることによって橋梁の舗装部が形成されており、
前記通水板は、高強度繊維補強コンクリートからなる不透水性のプレキャストコンクリート製の、平面視で正方形状又は矩形状を呈する平板体からなる通水板本体の内部に、該通水板本体の、路面の横断方向で見た対向する端部の一方から他方に向けて直線状に延長する如く、周方向に閉じた通水管部が設けられて、該通水管部の両端部開口が通水板本体の表面で開口しており、該通水板本体の端面で開放状態にある該端部開口相互を連通させるように、隣り合う通水板の端面相互が止水性目地材を介して突き合わせ状態で接合されることによって、連通した通水管部からなる通水路が形成されてなる前記通水板敷設層が設けられ、該通水路の一端で供給された河川水としての作動水が該通水路の他端で排出されるようになされており、又、前記排水性舗装層を浸透した雨水が前記通水板敷設層の上面を流下して排出されるようになされており、
又、前記通水板本体の上下の面は粗面に形成されており、下の粗面に前記防水層が食い込んだ状態にあると共に上の粗面に前記接着層が食い込んだ状態にあることを特徴とする舗装部における熱交換構造。
【請求項３】
前記通水管部の両端部開口は前記通水板本体の対向する端面で開口していることを特徴とする請求項１又は２記載の舗装部における熱交換構造。
【請求項４】
前記上部舗装層が、ポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層等からなる排水性舗装層であることを特徴とする請求項１記載の舗装部における熱交換構造。
【請求項５】
前記通水板本体は、高強度繊維補強コンクリートを用いたプレキャストコンクリート製の平板体であることを特徴とする請求項１記載の舗装部における熱交換構造。
【請求項６】
上面が平滑で一連状態に設けられた下地コンクリート層の該上面に、接着剤を含む防水層を介在させて、通水板を縦横に敷設して通水板敷設層を設けると共に、該通水板敷設層の上面に接着層を介して上部舗装層を一連状態に設けることによって舗装部を形成するに際し、該通水板敷設層を構成する通水板であり、
不透水性のプレキャストコンクリート製の平板体からなる通水板本体の内部に、該通水板本体の対向する端部の一方から他方に向けて直線状に延長する如く、周方向に閉じた通水管部が設けられており、該通水管部の両端部開口が通水板本体の表面で開口しており、該通水板本体の下の面は、前記防水層の接着剤を食い込んだ状態とするための粗面に形成されると共に、該通水板本体の上の面は、前記接着層を食い込んだ状態とする粗面に形成されていることを特徴とする通水板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路や駐車場等の舗装部における熱交換構造に関するものであり、又、該熱交換構造に用いる通水板に関するものである。より詳しくは、冬期においては、路面等の舗装部表面の融雪を行なったり凍結を防止するために活用できる一方、夏期においては、これらの舗装部表面を冷却することによってヒートアイランド現象を緩和するために活用し得る、舗装部における熱交換構造に関するものである。又、該舗装部における熱交換構造の構成に用いて好適な通水板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば路面の雪を溶かしたり路面の凍結を防止できるように構成された融雪路盤構造の一例として、特開２００５−２８２２８５号公報や特開平８−２７７１６号公報等が開示するものが提案されている。この種の融雪路盤構造は、放熱管が埋設され且つ上下面が平滑に形成された融雪パネルを地盤上に並べて敷設すると共に、隣接する融雪パネルの放熱管の端部相互をジョイント管で連結し、このように敷設された融雪パネルの表面によって融雪路盤の路面を形成したり、或いは、該融雪パネルの表面にアスファルトを舗装し該アスファルトで融雪路盤の路面を形成するものであった。
【０００３】
融雪パネルを地盤上に並べて敷設することにより構成したかかる融雪路盤構造は、融雪パネルの表面が路面を形成する場合は、路面を走行する自動車の影響等で融雪パネル相互間にずれが生じやすい問題があった。又、該融雪パネルの表面にアスファルトを舗装し該アスファルトで路面を形成したものにあっても、自動車走行時においてタイヤが路面を蹴る作用によって路面が捲れたり、路面にクラックが入る等して融雪パネルの接合部分がずれる恐れがあった。かかることから、融雪パネルの放熱管の端部相互を単に連通状態にしておくだけという訳にはいかず、隣接する融雪パネルの放熱管の端部相互をジョイント管で強固に連結せざるを得なかった。かかることから従来の融雪路盤構造は、施工に多くの手間を要して施工能率が悪く工期の長期化を招く問題があったのである。
【０００４】
又、排水性舗装の路面の融雪を行なったり該路面の凍結を防止するように構成をされた排水性舗装における融雪装置として、例えば特開２００５−４８３５９号公報が開示する融雪装置が提案されているが、排水性舗装は空隙が多いために熱伝導率が小さく、路面の融雪を効果的に行うことができない問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８２２８５号公報
【特許文献２】特開平８−２７７１６号公報
【特許文献３】特開２００５−４８３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みて開発されたものであり、冬期においては、道路や駐車場等の舗装部の表面の融雪や凍結防止を効果的に行うことができると共に、夏期においては、これらの舗装部表面を効果的に冷却してヒートアイランド現象の抑制にも寄与でき、しかも、工期を短縮して確実に施工することのできる舗装部における熱交換構造の提供を課題とするものである。又、かかる熱交換性能を長期間に亘って維持させ得る熱交換構造を構成でき、しかも施工性に優れた熱交換構造を構成し得る通水板の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用する。
即ち、本発明に係る舗装部における熱交換構造の第１の態様は、上面が平滑で一連状態に設けられた、コンクリート層やアスファルト層等からなる下地層の該上面に、接着剤を含む防水層を介在させて、通水板を縦横に敷設して通水板敷設層が設けられると共に、該通水板敷設層の上面に接着層を介して上部舗装層が一連状態に設けられることによって舗装部が形成されている。前記通水板は、不透水性のプレキャストコンクリート製の平板体からなる通水板本体の内部に、該通水板本体の対向する端部の一方から他方に向けて直線状に延長する如く、周方向に閉じた通水管部が設けられて、該通水管部の両端部開口が通水板本体の表面で開口しており、該通水板本体の端面で開放状態にある該端部開口相互を連通させるように、隣り合う通水板の端面相互が止水性目地材を介して突き合わせ状態で接合されることによって、連通した通水管部からなる通水路が形成されてなる前記通水板敷設層が設けられ、該通水路の一端で供給された作動水が該通水路の他端で排出されるようになされている。又、前記通水板本体の上下の面は粗面に形成されており、下の粗面に前記防水層が食い込んだ状態にあると共に上の粗面に前記接着層が食い込んだ状態にあることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係る舗装部における熱交換構造の第２の態様は、上面が平滑で一連状態に設けられた、コンクリート層やアスファルト層等からなる下地層の該上面に、接着剤を含む防水層を介在させて、通水板を縦横に敷設して通水板敷設層が設けられると共に、該通水板敷設層の上面に接着層を介して、ポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層等からなる排水性舗装層としての上部舗装層が一連状態に設けられることによって橋梁の舗装部が形成されている。前記通水板は、高強度繊維補強コンクリートからなる不透水性のプレキャストコンクリート製の、平面視で正方形状又は矩形状を呈する平板体からなる通水板本体の内部に、該通水板本体の、路面の横断方向で見た対向する端部の一方から他方に向けて直線状に延長する如く、周方向に閉じた通水管部が設けられて、該通水管部の両端部開口が通水板本体の表面で開口しており、該通水板本体の端面で開放状態にある該端部開口相互を連通させるように、隣り合う通水板の端面相互が止水性目地材をを介して突き合わせ状態で接合されることによって、連通した通水管部からなる通水路が形成されてなる前記通水板敷設層が設けられ、該通水路の一端で供給された河川水としての作動水が該通水路の他端で排出されるようになされており、又、前記排水性舗装層を浸透した雨水が前記通水板敷設層の上面を流下して排出されるようになされている。又、前記通水板本体の上下の面は粗面に形成されており、下の粗面に前記防水層が食い込んだ状態にあると共に上の粗面に前記接着層が食い込んだ状態にあることを特徴とするものである。
【０００９】
前記第１、第２の態様に係る舗装部における熱交換構造において、前記通水管部の両端部開口は、例えば、前記通水板本体の対向する端面で開口したものとして構成される。
【００１０】
前記第１の態様に係る舗装部における熱交換構造において、前記上部舗装層が、ポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層等からなる排水性舗装層として構成することがある。
【００１１】
前記第１の態様に係る舗装部における熱交換構造において、前記通水板本体は、高強度繊維補強コンクリートを用いたプレキャストコンクリート製の平板体として構成することがある。
【００１２】
本発明に係る通水板は、上面が平滑で一連状態に設けられた下地コンクリート層の該上面に、接着剤を含む防水層を介在させて、通水板を縦横に敷設して通水板敷設層を設けると共に、該通水板敷設層の上面に接着層を介して上部舗装層を一連状態に設けることによって舗装部を形成するに際し、該通水板敷設層を構成する通水板であり、不透水性のプレキャストコンクリート製の平板体からなる通水板本体の内部に、該通水板本体の対向する端部の一方から他方に向けて直線状に延長する如く、周方向に閉じた通水管部が設けられており、該通水管部の両端部開口が通水板本体の表面（例えば、通水板本体の対向する端面）で開口しており、該通水板本体の下の面は、前記防水層の接着剤を食い込んだ状態とするための粗面に形成されると共に、該通水板本体の上の面は、前記接着層を食い込んだ状態とする粗面に形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以下の如き優れた効果を奏する。
(1) 本発明に係る舗装部における熱交換構造によるときは、作動水の保有熱を前記舗装部に熱伝導により放熱させることができるため、冬期においては、道路や駐車場等の排水性舗装層の表面の融雪を行ったり該表面の水の凍結を防止できる。一方、夏期においては、該排水性舗装部の表面を冷却することによってヒートアイランド現象の緩和に寄与できる。
【００１４】
(2) 本発明に係る舗装部における熱交換構造は、通水板を縦横に敷設して通水板敷設層を形成するため、現場打ち施工のような配筋が不要であり、短期間で施工できる経済性がある。
【００１５】
(3) 又、通水板敷設層の内部に、熱交換を行わせる上で重要な通水路が設けられてなるため、自動車の路面走行等の影響で通水管部相互の接合部分がずれると通水性不良を招くのであるが、本発明に係る舗装部における熱交換構造においては、通水板本体の上下の面が粗面に形成され、上下の粗面に接着層や防水層が食い込んだ状態とされている。かかることから、一連状態に設けられた下地コンクリート層と通水板敷設層と、一連状態に設けられた上部舗装層とは一体化状態にあり構造的に安定している。従って、通水管部の端部相互を接合するに際して、隣り合う通水板の端面相互を止水性目地材を介在させて突き合わせ状態とする簡易な施工を施すだけで、通水管部相互の連通状態が安定的に保持されることになる。又、通水路への作動水の供給構造部分が安定的に保持されることになる。又、通水管部だけで通水路を構成するときも、通水路への作動水の供給構造部分が安定的に保持されることになる。
このようなことから本発明によるときは、熱交換性能を長期間に亘って維持させ得る品質に優れた熱交換構造を構成でき、しかも施工性に優れた熱交換構造を提供できることになる。
【００１６】
(4) 特に、上部舗装層を排水性舗装層としたときは排水性を確保しながら路面の融雪を達成できる。
【００１７】
(5) 本発明に係る熱交換構造は、無散水で融雪を行うことができるため、橋梁の舗装部に応用されることにより、路面の水が凍結されるのを防止でき、交通安全に寄与できる。そして、該橋梁が河川を跨ぐ橋梁であるときは、豊富な河川水を作動水として大量に利用できるため経済的であり、又排水設備も簡素化できる。
【００１８】
(6) 本発明に係る通水板によるときは、熱交換性能を長期間に亘って維持させ得る品質に優れた熱交換構造を提供でき、しかも施工性に優れた熱交換構造を提供できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る熱交換構造が橋梁の車道に応用された場合を示す一部欠切斜視図である。
【図２】その横断面図である。
【図３】その横断面図の、道路勾配方向で見た上側部分を示す拡大図である。
【図４】その横断面図の、中間部分を示す拡大図である。
【図５】その横断面図の、道路勾配方向の下側部分を示す拡大図である。
【図６】橋梁の車道を縦断方向で見た部分断面図である。
【図７】通水板を示す一部欠切平面図と部分断面図である。
【図８】通水板を上側から見た斜視図とその部分拡大図である。
【図９】通水板を下側から見た斜視図とその部分拡大図である。
【図１０】端面相互が接着される通水板を示す部分斜視図と、通水管部を連通させるように通水板の端面相互を接着した状態を示す断面図である。
【図１１】弾性パッキン材を介して相互が接合される通水板を示す部分斜視図と、弾性パッキン材を介して、通水管部相互を連通させるように通水板の端面相互を接合した状態を示す断面図である。
【図１２】橋梁の歩道に応用された熱交換構造を示す断面図である。
【図１３】その部分拡大図である。
【図１４】その平面図である。
【図１５】通水板の他の実施例を示す一部欠切平面図である。
【図１６】その通水板を敷設して構成された舗装部を示す部分平面図である。
【図１７】通水板のその他の実施例を示す正面図である。
【図１８】通水板のその他の実施例を示す正面図である。
【図１９】通水板のその他の実施例を示す正面図である。
【図２０】通水板のその他の実施例を示す断面図である。
【図２１】通水板のその他の実施例を示す断面図である。
【図２２】通水板のその他の実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２０】
図１〜２において本発明に係る舗装部における熱交換構造（以下熱交換構造という）１は、例えば、河川を跨ぐ橋梁２における車道３の舗装部（路面６が、例えば片側一車線で道路勾配が２％）５に応用されている。以下、本実施例に係る熱交換構造１を説明するに先立ち、該発明の開発経過を発明の特徴と関連づけて説明する。
【００２１】
本発明者らは、不透水性の基盤の上面に排水性舗装層を設けてなる橋梁の舗装部に着眼し、その上面（以下橋面ともいう）での融雪を効果的に行うことのできる融雪手段を検討した。かかる橋面における融雪手段としては、橋面に散水する散水融雪方式が従前採用されていたが、橋面が凍結して交通事故を誘発し易い危険があったため、この散水融雪方式に変わる無散水の融雪手段を検討した。その一つとして、前記不透水性基盤と前記排水性舗装層との境界部分で河川水等を流して融雪する手段を想到した。しかしながら、かかる融雪手段によるときは融雪効率が悪かった。これは、排水性舗装層は、空隙が多くて熱伝導率が小さいことが原因と考えられる。
【００２２】
そこで本発明者らは、排水性舗装層の下側に発熱層を設ける融雪手段を想到した。この融雪手段は、通水板を縦横に敷設して通水板敷設層の上面に排水性舗装層を設け、該通水板敷設層の内部に設けられた通水路に河川水を流して該河川水の保有熱を通水板敷設層に放熱させ、この放熱された熱で排水性舗装層の表面を加熱して融雪する構成のものであった。
【００２３】
ところで、排水性舗装層に対する融雪手段は、交通事故を誘発する危険性の高い橋梁の舗装部に応用して非常に効果的なのであるが、橋梁における舗装部の厚さは６０〜８０ｍｍに設定しなければならないという施工上の制約がある。そこで更に研究したところ、かかる制約の中で強度のある舗装部を構築するためには、前記通水板を、薄くて強度のあるものにしなければならないことが分かった。更に、薄い通水板は軽量であるために、通水板敷設層を構成する通水板が、自動車の橋面走行の影響でずれないように工夫しなければならないことが分かった。
【００２４】
本実施例に係る発明は、このような知見を更に発展させて完成されたものである。以下、これをより具体的に説明する。
【００２５】
前記熱交換構造１は、図１〜２、図３〜６に示すように、上面７が平滑で一連状態に設けられた下地層９の該上面７に、接着剤を含む防水層１０を介在させて通水板１１を縦横に敷設することにより通水板敷設層１２が設けられると共に、該通水板敷設層１２の上面１３に、接着層１５を介在させて上部舗装層１７が一連状態に設けられており、これによって前記舗装部５が構成されている。
【００２６】
ところで橋梁においては、下地層９上に設けられる舗装部５の厚さが６０〜８０ｍｍと規定されており、若干の施工誤差は許容されている。本実施例においては、該下地層９上に５〜１５ｍｍ、例えば約５ｍｍ厚さの防水層１０を設け、該防水層１０上に３０〜５０ｍｍ、例えば約３５ｍｍ厚さの通水板敷設層１２を設け、その上に、３０ｍｍ以上、例えば約４０ｍｍ厚さの上部舗装層１７を設け、舗装部５の厚さを約８０ｍｍに設定している。該上部舗装層１７は、本実施例においては排水性舗装層１７ａとされている。
【００２７】
ここに、前記通水板敷設層１２を構成する前記通水板１１は、図７〜９に示すように、全体が高強度繊維補強コンクリート（金属系又は有機・無機系の単繊維を混入することにより補強されたコンクリート）を用いて構成されている。
【００２８】
より具体的に説明すれば、該通水板１１は、プレキャストコンクリート製の、平面視で例えば正方形状や長方形状を呈する（例えば長方形状を呈する）不透水性の平板体からなる通水板本体１９の厚さ方向の中央部分を貫通するように、周方向に閉じた通水管部２０が、該通水板本体１９の対向する端部２２，２２の一方２２ａから他方２２ｂに向けて直線状に延長する如く設けられている。本実施例においては、対向する端面２１，２１の一方２１ａから他方２１ｂに向けて直線状に延長する如く設けられ、該通水管部２０の両端部開口３５，３５が該通水板本体１９の表面２３で開口されている。本実施例においては、該通水板本体１９の対向する端面２１ａ，２１ｂで開口されている。
【００２９】
該通水板１１は、その短辺２５の延長方向を前記舗装部５の上面（路面）６の横断方向に合わせて敷設されるものであり、その短辺２５の長さＬ１は例えば１７５０ｍｍに設定されると共にその長辺２７の長さＬ２は例えば２０００ｍｍに設定され、その厚さは例えば３５ｍｍに設定されている。そして前記通水管部２０は、本実施例においては、管部材を用いることなく、通水板本体１９に直接的に形成されており、その内径は例えば１５ｍｍに設定されている。又該通水管部２０は、通水板１１の長辺２７の延長方向に所要間隔を置いて多数本配設されており、該長辺２７の延長方向で見た配置間隔は、中心間で例えば１００ｍｍに設定されている。又、該通水板本体１９の上下の面２９，３０は粗面３１，３２に形成されている。該粗面３１，３２は例えば図７（Ｂ）に示すように、深さが２〜３ｍｍ程度で長さが２８〜３０ｍｍ程度、幅が５〜６ｍｍ程度の溝部３３の多数を縞模様状に散在させて形成されている。
【００３０】
かかる通水板１１が、図１〜２に示すように、上面７が平滑で一連状態に設けられた前記下地層（コンクリート層やアスファルト層等、本実施例においてはコンクリート床版）９の該上面７に、前記防水層１０を介して縦横に敷設されることにより前記通水板敷設層１２が形成されるのであるが、その際、該通水板１１は、その短辺２５の延長方向を前記路面６の横断方向に合わせて敷設される。前記舗装部５を形成するために、該通水板１１の２枚を、その通水管部２０の延長方向を路面６の横断方向に合わせて接合する。この接合は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、路面６の横断方向に延長する対応の通水管部２０，２０の端部３５，３５相互を連通させ得るように該通水板１１，１１の端面２１，２１相互を突き合わせ状態にして行う。
【００３１】
本実施例においては、例えば図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、該通水板１１，１１の端面２１，２１間に例えばエポキシ樹脂系の接着剤からなる止水性目地材３６を１〜２ｍｍ厚さで、前記端部３５，３５を塞がないように、塗布や吹付け、注入等によって介在させ、該端面２１，２２相互を接着することとしている。或いは図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、並設された通水管部２０，２０の端部開口３５，３５に位置合わせして通孔（直径１５ｍｍ）３７が並設状態で貫設されてなる合成樹脂製の弾性パッキン材（ブチルゴムやスポンゴム等の弾力性を有するパッキン材）からなる止水性目地材３９を前記端面２１，２１間に介装し、該端面２１，２１相互を突き合わせ状態で接合して行うこともできる。これにより、前記横断方向に延長する通水管部２０，２０が、該通孔３７を介して一直線状に連なった状態となる。
【００３２】
そして図１、図６に示すように、路面６の長さ方向に並設される通水板１１の隣り合う側面４０，４０は、例えばエポキシ樹脂系の接着剤からなる止水性目地材４１を塗布や吹付け、注入等によって介在させ、接着される。或いは、合成樹脂製の弾性パッキン材（ブチルゴムやスポンゴム等の弾力性を有する、ゴム等のパッキン材）からなる止水性目地材４１を該側面４０，４０間に介装させて該側面４０，４０相互が当接状態とされることもある。
【００３３】
このようにして敷設された通水板１１の下の粗面３２には、図４（Ｂ）に示すように、前記防水層１０が食い込んだ状態となり、該通水板１１が該防水層１０を介して、一連状態に設けられた前記下地層９と一体化する。これにより、前記通水板敷設層１２が前記下地層９に対して動きにくいようになし得る。又、前記通水板敷設層１２の上面１３に例えばエポキシ樹脂系の接着層１５を介在させて一連状態に設けられる前記上部舗装層１７は、本実施例においては、ポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層等からなる排水性舗装層１７ａとして構成されており、前記通水板１１の上の粗面３１に食い込んだ状態の接着層１５を介して前記通水板敷設層１２と一体化される。これにより、前記上部舗装層１７が前記通水板敷設層１２に対して動きにくいようになし得る。
【００３４】
前記通水管部２０が前記横断方向で連通されることによって形成された通水路４２の一端（図２〜３においては上端）４３は、路面６の横断方向の上端部分で路面延長方向に設けられた送水管路４５に、上連通孔４７を介して連通されている。又、前記通水路４２の他端（図２、図５においては、下端）４９は、路面６の横断方向の下端部分で路面延長方向に設けられた排水溝５０ａとしての排水設備５０に連通されている。そして、ポンプ（図示せず）で取水された河川水が送水管（図示せず）を経て前記送水管路４５に給水されることにより、作動水としての河川水が前記夫々の上連通孔４７を介して前記夫々の通水路４２に、例えば、自然流下に近い状態で供給され、該通水路４２を流下して前記排水溝５０ａに排出されるようになされている。
【００３５】
然して本発明に係る熱交換構造１によるときは、図３〜５に矢印で示すように、舗装部５の路面６の降雨水が前記排水性舗装層１７ａを浸透し、この浸透水は、前記通水板敷設層１２の上面１３を流下し、前記排水溝５０ａに排出される。
【００３６】
そして前記のように、各通水路４２に河川水が供給されると、該河川水の保有熱が該通水路４２の内周面５１（図３〜５）で通水板１１に熱伝導により放熱され、前記上部舗装層１７に熱移動されて該上部舗装層１７の上面（路面）６が加温される。冬期においては、このように路面６が加温されることより、該路面６の雪を溶かしたり、該路面６の水の凍結を防止できることとなる。又夏期においては、前記通水路４２を流下する水が、前記舗装部５の保有熱を吸熱でき、これにより、路面６を冷却してヒートアイランド現象の緩和に寄与できる。本実施例においては、該通水路４２が路面６の横断方向に直線状を呈しているため、各通水路４２に大量の河川水を円滑に流すことができる。かかることから、温度が比較的低い河川水を作動水として利用しているにも拘わらず、その保有熱を通水板１１に効率的に放熱させることができ、融雪や凍結防止を効率よく行うことができる。
【００３７】
かかる熱交換を行い得る熱交換構造１にあっては、前記のように、通水板本体１９の上下の面２９，３０が粗面３１，３２に形成されており、図４（Ｂ）に示すように、下の粗面３２に食い込んだ状態の前記防水層１０を介して、通水板敷設層１２が前記一連状態の下地層９と一体化しており、且つ、前記上の粗面３１に食い込んだ状態の前記接着層１５を介して、一連状態の上部舗装層８が該通水板敷設層１２と一体化していることから、構築された舗装部５は一体化状態にあり構造的に安定している。
【００３８】
かかることから、自動車走行時においてタイヤが路面を蹴る作用によっても路面６が捲れたり路面にクラックが入ったりしにくく、通水板１１のずれが生じにくい。従って、前記通水管部２０，２０相互の接合が簡易な突き合わせ状態であるにも拘わらず、通水管部２０，２０相互の連通状態が安定的に保持される。又本実施例においては、図３に示すように、通水路４２の上端４３を上連通孔４７を介して送水管路４５に連通させる構成を採用しているが、該通水路４２と該上連通孔４７との連通状態も安定的に保持される。このようなことによって、路面の融雪や路面の凍結防止、路面の冷却等の前記熱交換を長期間に亘って良好に発揮させ得ることとなる。そして本発明は無散水方式のものであり、路面に散水して融雪する仕組みではないため、特に危険な橋梁の路面を散水により凍結させる恐れがない。
【００３９】
次に、本実施例に係る発明の独特の特徴点について説明すれば次のようである。
【００４０】
即ち本実施例においては、前記上部舗装層１７が、ポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層等からなる排水性舗装層１７ａであるために、該上部舗装層１７を浸透して前記不透水性の通水板敷設層１２の上面１３に達した水は、該上面１３を流下し前記排水溝５０ａに流入するのであるが、良好な路面排水を確保しながら路面の融雪や路面の凍結防止を図り得る点は、本実施例に係る発明の特徴点の一つである。一般に排水性舗装構造は、アスファルト層やコンクリート層からなる不透水性の基盤の上面に、ポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層からなる排水性舗装層を設けて構成されていたが、該排水性舗装層は熱伝導率が低いために、この種の排水性舗装層構造における融雪効率は悪かった。そこで本実施例に係る発明においては、発熱層としても機能し得る前記通水板敷設層１２上に、ポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層等である排水性舗装層１７ａを設ける構成を採用しているため、該排水性舗装層１７ａの上面（路面）６の融雪や路面６の凍結防止を良好に行い得るのである。
【００４１】
又本実施例においては、通水板１１を高強度繊維補強コンクリート製としているため、厚さに制約が伴う橋梁の舗装部５であっても、該通水板１１を薄肉（例えば前記した約３５ｍｍの厚さ）に形成して所要の熱交換構造を構成できる。このように、舗装部５の厚さに制約が伴う橋梁においても、路面６の排水性を良好に確保できながら路面の融雪や凍結防止も達成できることは、本実施例に係る発明の特徴点の一つである。
【００４２】
更に、このように薄肉に構成された通水板１１は軽量にならざるを得ないが、かかる軽量の通水板１１のずれを防止する手段として通水板本体１９の上下の面２９，３０に粗面３１，３２を設ける構成を採用し、該上下の粗面３１，３２に前記接着層１５、前記防水層１０を食い込ませることにより、通水板敷設層１２と下地層９と上部舗装層１７の全体を一体化することとしている。これによって、通水板１１が軽量であってもその位置ずれを防止できるのあるが、このことも、本実施例に係る発明の特徴点の一つである。
【実施例２】
【００４３】
図１２〜１４は、本発明に係る熱交換構造１を、河川を跨ぐ橋梁における歩道５２の舗装部５に応用した場合を示すものであり、１枚の通水板１１の有する通水管部２０のみを以て通水路４２が構成されている。
【００４４】
該熱交換構造１は、前記と同様に構成された下地層９の上面７に、接着剤を含む防水層１０を介在させて、通水板１１をその側面４０，４０相互を接着剤や弾性パッキン材を介して当接状態に敷設することより通水板敷設層１２が設けられると共に、該通水板敷設層１２の上面１３に、接着層１５を介在させて上部舗装層１７が一連状態に設けられることにより舗装部５が構成されている。
【００４５】
そして、このように敷設された通水板１１の下の粗面３２には、前記防水層１０が食い込んだ状態となり、該通水板１１が該防水層１０を介して、一連状態に設けられた前記下地層９と一体化する。又、前記上部舗装層１７は、本実施例においては図１２に示すように、ポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層等からなる排水性舗装層１７ａとして構成されており、前記通水板１１の上の粗面３１に食い込んだ状態の接着層１５を介して前記通水板敷設層１２と一体化される。
【００４６】
又、前記通水板１１に設けられている前記通水管部２０のみからなる通水路４２の一端（図１３においては上端）４３は、歩道面（路面）６の横断方向の上端部分で路面延長方向に設けられた送水管路４５に、上連通孔４７を介して連通されている。又、前記通水路４２の他端（下端）４９は、路面６の横断方向の下端部分で路面延長方向に設けられた排水管路５０ｂとしての排水設備５０に、下連通孔５５を介して連通されている。そして、ポンプ（図示せず）で取水された河川水が送水管（図示せず）を経て前記送水管路４５に給水されることにより、作動水としての河川水が前記夫々の上連通孔４７を介して前記夫々の通水路４２に供給され、該通水路４２を流下し、前記下連通孔５５を介して前記排水管路５０ｂに排出されるようになされている。
【００４７】
然して本発明に係る熱交換構造１によるときは、図１３〜１４に矢印で示すように、舗装部５の路面６の降雨水が前記排水性舗装層１７ａを浸透し、この浸透水は、前記通水板敷設層１２の上面１３を流下し、前記排水管路５０ｂに排出される。
【００４８】
そして前記のように、各通水路４２に河川水が供給されると、該河川水の保有熱が前記通水路４２の内周面５１で通水板１１に熱伝導により放熱され、前記上部舗装層１７に熱移動されて該上部舗装層１７の上面としての歩道面（路面）６が加温される。冬期においては、このように路面６が加温されることより、該路面６の雪を溶かしたり、該路面６の水の凍結を防止できることとなる。又夏期においては、前記通水路４２を流下する水が、前記舗装部５の保有熱を吸熱でき、これにより、路面（歩道面）６を冷却してヒートアイランド現象の緩和に寄与できる。本実施例においては、前記通水路４２が路面６の横断方向に直線状を呈しているため、各通水路４２に大量の河川水を円滑に流すことができる。かかることから、温度が比較的低い河川水を作動水として利用しているにも拘わらず、その保有熱を通水板１１に効率的に放出させることができ、融雪や凍結防止を効率よく行うことができる。
【００４９】
かかる熱交換を行い得る熱交換構造１にあっては、前記のように、通水板本体１９の上下の面が粗面３１，３２に形成されており、下の粗面３２に食い込んだ状態の前記防水層１０を介して、通水板敷設層１２が前記一連状態の下地層９と一体化しており、且つ、前記上の粗面３１に食い込んだ状態の前記接着層１５を介して、一連状態の上部舗装層１７が該通水板敷設層１２と一体化していることから、構築された舗装部５は一体化状態にあり構造的に安定している。
【００５０】
かかることから、管理車両や除雪車等の車両が歩道を走行したときにも、路面６が捲れたり路面６にクラックが入ったりしにくく、通水板１１のずれが生じにくい。従って、前記通水路４２と前記上連通孔４７との連通状態等が安定的に保持される。このようなことによって、路面の融雪や路面の凍結防止、路面の冷却等の前記熱交換を長期間に亘って良好に発揮させ得ることとなる。そして本実施例に係る発明は無散水方式のものであり、路面に散水して融雪する仕組みではないため、路面等を散水により凍結させる恐れがない。
【実施例３】
【００５１】
本発明は、前記実施例で示したものに限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。その一例を挙げれば次のようである。
【００５２】
(1) 本発明に係る熱交換構造１を、河川を跨ぐ前記橋梁以外の陸橋や一般の道路（車道や歩道）の舗装部に応用することができる他、駐車場等各種の舗装部に応用することができる。車道は、片側複数車線であってもよい。又、舗装部５の上面１３は、上端から一方の下端に向けて傾斜する片流れ状態のものであってもよく、上端から左右の下端に向けて傾斜する両流れのものであってもよい。或いは、殆ど水平であってもよい。
これらの場合、通水路４２の一端で行われる作動水の供給は、自然流下方式の供給とすることの他、多少の圧力を掛けて供給することもある。
【００５３】
(2) 図１５〜１６は、隣り合う通水板１１，１１の側面相互を噛み合わせ構造にして通水板のずれ止め効果を向上させた熱交換構造１を示すものであり、ここに用いられている通水板１１は、平面視で矩形状を呈する本体板部５７の両側縁５９，５９の中央部分に矩形状の突出部６０，６０が突設された、平面視で十字状の形態を有している。そして該本体板部５７に、その両側縁５９，５９と平行する状態で且つ所要間隔を置いて、例えば１００ｍｍの間隔を置いて、通水管部２０が設けられている。そして、かかる構成を有する通水板１１，１１の端面２１，２１相互が縦方向（通水路４２の長さ方向）で突き合わせ状態に敷設されることによって、係合突出部６０，６０間に係合凹部９０が形成され、該係合凹部９０に、横方向に敷設される通水板１１の係合突出部６０が噛み合わせ状態となるように構成されている。
【００５４】
(3) 通水板本体１９の上下の面２９，３０に設ける粗面３１，３２は、一方向に延長する直線状溝でも、屈曲した溝でも、或いは、円形や四角形等の凹部、梨子地状部等であってもよい。更には、通水板本体１９を製造する過程で、コンクリートが硬化する前にその表面に３〜５ｍｍ径の砂利を散布し、該散布された面を軽く叩いて粗面を形成することも出来る。
要は、下の粗面３２に前記防水層１０が食い込んだ状態となると共に、上の粗面３１に前記接着層１５が食い込んだ状態となって、下地層９と通水板敷設層１２と上部舗装層１７の三者を安定構造に一体化させ得るものであればよい。
【００５５】
(4) 通水板本体１９に設けられる通水管部２０は、図１７に示すように、鋼製や樹脂製等のパイプ６１を通水板本体１９に埋設して形成することもできる。そして該通水管部２０は、通水板本体１９の厚さ方向の中央部分に配置されるだけでなく、上や下に変位した状態で設けられることもある。
【００５６】
(5) 通水板１１を、高強度繊維補強コンクリート製とする場合、その強度は、大型の自動車が通る車道にあっては例えば１００〜２００Ｎ／ｍｍ2 程度に設定すると共に、道幅が狭く軽量な自動車が通る車道では例えば６０〜１００Ｎ／ｍｍ2 に設定し、歩道にあっては例えば３０〜６０Ｎ／ｍｍ2 程度に設定することができる。
【００５７】
(6) 図１８、図１９は、通水板１１を上下二分割して構成した場合を示すものであり、例えば５０〜６０ｍｍ厚さのコンクリート製の通水板として構成されており、上下の分割片６３，６５の合体によって所要の通水管部２０が形成されている。この場合、上下の分割片６３，６５の当接面６６，６７を粗面にして該当接面６６，６７相互を接着するのがよい。
【００５８】
(7) 図２０〜２１は、通水板本体１９に設けられる通水管部２０の他の態様を示すものであり、該通水板本体１９の対向する端部２２，２２の一方２２ａから他方２２ｂに向けて直線状に延長する如く設けられている。図２０においては、該通水管部２０の両端部開口３５ａ，３５ｂが、通水板本体１９の上の面２９と下の面３０で開口している。かかる構成の通水板１１は、例えば歩道の構築に用いることができ、上面の端部開口３５ａで供給された作動水を下面の端部開口３５ｂで排出させることができる。
図２１は、通水管部２０の両端部開口３５，３５の一方３５ａを通水板本体１９の上の面２９で開口させると共に他方３５ｂを通水板本体１９の端面２１で開口させた場合を示しており、又図２２は、通水管部２０の両端部開口３５，３５の一方３５ａを通水板本体１９の端面２１で開口させると共に他方３５ｂを通水板本体１９の下の面３０で開口させている。
【００５９】
(8) 通水板１１は、前記した高強度繊維補強コンクリート製とされることの他、普通コンクリートを用いて形成することもできる。
【００６０】
(9) 前記通水路４２に供給する作動水は、路面等の融雪や凍結防止、路面の冷却等の目的を達成できるものであれば、前記した河川水の他、地下水や浄水、工業排水等であってもよい。
【００６１】
(10)又、供給される作動水は、通水路４２が一定の勾配を有する場合でも、その下端で供給されて上端で排出されることもある。
【００６２】
(11)前記上部舗装層１７は、前記したポーラスアスファルト層やポーラスコンクリート層の他、単なるアスファルト層やコンクリート層であってもよい。
【００６３】
(12)前記下地層９は、既設のコンクリート床版等の既成の下地層の上面をモルタルやグラウトで平滑化処理したものであってもよい。
【００６４】
(13)隣り合う通水板１１，１１の端面相互や側面相互に介在される止水性目地材としては、塗布や吹付け、注入によって介在されるパテ等であってもよい。
【００６５】
(14)前記通水板敷設層１２の上面１３に設けられる接着層１５は、接着性を有する乳剤であってもよい。
【００６６】
(15)並設された各通水路４２に作動水を供給する手段の他の態様としては、該通水路４２の並設方向に延長して配設された送水管路に吐出口を並設すると共に、該吐出口と対応の通水路の一端とを連通パイプで連結した構成のものを挙げることができる。この連結は、例えば、該連通パイプの一端部を該吐出口に差し込み等によって接続すると共に、その他端部を該通水路の一端に差し込み接続して行うことができる。
このように連通パイプで連結する構成を採用する場合は、前記通水路４２が一定の勾配を有する場合であっても、その下端（前記一端）で供給された河川水等の作動水を該通水路に漏水なく供給でき、該通水路４２の上端で排出させることができる。該通水路４２への作動水の供給流量は、流量計で調整できる。
【符号の説明】
【００６７】
１  熱交換構造
２  橋梁
３  車道
５  舗装部
６  路面
９  下地層
１０  防水層
１１  通水板
１２  通水板敷設層
１５  接着層
１７  上部舗装層
１９  通水板本体
２０  通水管部
２１  端面
２３  通水板本体の表面
２９  通水板本体の上の面
３０  通水板本体の下の面
３１  粗面
３２  粗面
３３  溝部
３５  端部開口
４２  通水路
４５  送水管路
５０  排水設備
５０ａ  排水溝
５１  通水路の内周面
５３  排水管路
５５  下連通孔
５７  本体板部
６０  係合突出部
６１  パイプ
【図１】
0005622232.tif 000002
【図２】
0005622232.tif 000003
【図３】
0005622232.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005622232.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005622232.tif 000008
【図８】
0005622232.tif 000009
【図９】
0005622232.tif 000010
【図１０】
0005622232.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005622232.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
0005622232.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
0005622232.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0005622232.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
0005622232.tif 000021
【図２１】
0005622232.tif 000022
【図２２】
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