(57)【要約】【課題】地熱を利用して、トンネル内等の舗装された路面の凍結を防止し得る路面の凍結防止構造を提供する。【解決手段】トンネル内等の舗装部において、土砂や砕石を使用した路盤及び路床の空隙部に、ゲル状の液体を充填させる。路盤の砕石に珪石を使用し、舗装部の舗装面は、珪石を骨材としたコンクリートパネルの上面を以て形成する。空隙部にゲル状の液体が充填されることにより、路盤及び路床層から舗装面への地熱の伝熱を促進させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
舗装部において、土砂や砕石を使用した路盤及び路床の空隙部に、液体を充填させることを特徴とする路面の凍結防止構造。
【請求項２】
請求項１記載の路面の凍結防止構造において、充填させる液体をゲル状にしたことを特徴とする路面の凍結防止構造。
【請求項３】
請求項１記載の路面の凍結防止構造において、充填させる液体に蒟蒻粉を混合させることを特徴とする路面の凍結防止構造。
【請求項４】
請求項１記載の路面の凍結防止構造において、充填させる液体に珪酸ナトリウムを混合させることを特徴とする路面の凍結防止構造。
【請求項５】
請求項１，２，３，４のいずれかに記載の路面の凍結防止構造において、路盤の砕石に珪石を使用することを特徴とする路面の凍結防止構造。
【請求項６】
請求項１，２，３，４、５のいずれかに記載の路面の凍結防止構造において、珪石を骨材としたコンクリートパネルを以て舗装面を形成することを特徴とする路面の凍結防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば、冬季のトンネル内の舗装道路において、路面の凍結を防止するための路面の凍結防止構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  寒冷地のトンネル道路面では、通過する車両のタイヤによって引き込まれた水や湧水が、気温低下によって凍結することがある。その対策のために、凍結防止剤の散布が多く用いられている。
多くの凍結防止剤の主成分は、塩化ナトリウム又は塩化カルシウムなど塩化化合物であるため、トンネル内のコンクリートや鋼材、更に、防災設備や電気配線などに悪影響を及ぼす。【０００３】  また、散水融雪法が用いられる場合もある。散水融雪法は、道路に給水パイプを配設し、散水ノズルから路面に地下水や温水等を散布して融雪を行うものであるが、排水溝を必要とする上に、散布した水が再度凍結する可能性がある。地下水を用いる場合には、地盤沈下の原因にもなる。【０００４】  加熱融雪法は、路面内部に温水パイプや電熱ヒーター等を配設して、これから供給される熱により路面の凍結防止と融雪を行うものであるが、設備やそれを運転するためのエネルギーコストが高い。【０００５】  地熱を利用して路面の凍結防止する方法もある。これは、トンネル坑内の壁面や地中に埋設された採熱用パイプとトンネル坑口に埋設された放熱用パイプを繋ぎ、地熱を水により循環させるものである。しかしこれも、敷設費用がかさみ、単位凍結防止面積（ｍ２）当たり６〜１２万円の追加金額が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−５３８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は、例えばこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、舗装及び路盤・路床層の伝熱を促進させ、トンネル地盤等の地盤が保有する熱を有効に利用して、低コストで効率よくトンネル内道路面等の道路面の凍結防止を行う路面の凍結防止構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  前記課題を解決するため、本発明は以下の如き手段を採用する。
即ち本発明に係る路面の凍結防止構造は、舗装道路において、土砂や砕石を使用した路盤及び路床の空隙部に、液体を充填させることを特徴とするものである。【０００９】  前記の路面の凍結防止構造において、充填させる液体をゲル状にすることができる。【００１０】  また、前記の路面の凍結防止構造において、充填させる液体に蒟蒻粉を混合させることができる。【００１１】  また、前記の各路面の凍結防止構造において、充填させる液体に珪酸ナトリウムを混合させることができる。【００１２】  また、前記の各路面の凍結防止構造において、路盤の砕石に珪石を使用することができる。【００１３】  そして、前記の各路面の凍結防止構造において、珪石を骨材としたコンクリートパネルを以て舗装面とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】  本発明の請求項１に記載の発明によれば、地盤に含まれている地熱は、トンネルを覆うコンクリート壁を通し、道路の路床、路盤を通って路面に至る。その際、路盤、路床の空隙（空気の熱伝導率０．０２４ｗ／ｍ・ｋ）が水（熱伝導率０．６３ｗ／ｍ・ｋ）などの液体で充填されているほうが伝熱効率は高く、路面の凍結を防ぐことができる。【００１５】  実験（福井大学・寺▲崎▼寛章・Ｈ２５年８月）によれば、乾燥土（現場土５０％＋珪石、珪砂５０％）の熱伝導率０．４７ｗ／ｍ・ｋに対し、湿潤土（質量含水率５〜１０％）の熱伝導率は１．０〜１．７ｗ／ｍ・ｋであった。【００１６】  また、本発明の請求項２によれば、充填されている液体がゲル状であるため、液体が流出することなく、路盤や路床の空隙に留まっていることになる。【００１７】  そして、本発明の請求項３及び請求項４によれば、液体に蒟蒻粉又は珪酸ナトリウムを混ぜることによって、安定したゲル状となり、路盤や路床の空隙に留まっていることになる。【００１８】  実験（福井大学・寺▲崎▼寛章・Ｈ２５年８月）によれば、蒟蒻粉を混合した湿潤土（現場土４５％＋珪石、珪砂４５％＋蒟蒻水１０％）の熱伝導率は、２．０ｗ／ｍ・ｋであり、段落００１５に記載した乾燥土及び水だけの湿潤土より高い。【００１９】  本発明の請求項５によれば、路盤の砕石（通常砕石の熱伝導率０．９ｗ／ｍ・ｋ）に熱伝導率の高い珪石（熱伝導率５．０ｗ／ｍ・ｋ）を用いることによって、トンネルを覆う地盤と路面との間の熱伝導が良好になり、効果的に凍結防止をはかることができる。【００２０】  さらに、本発明の請求項６によれば、舗装面に珪石を骨材としたコンクリートパネルを使用することによって、地盤と路面との間の熱伝導がさらに良好になるだけでなく、工事期間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係わる路面の凍結防止構造の一実施形態を正面側から見た断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】  以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明がトンネルに応用された場合を示すものであり、トンネル内の路面の凍結防止構造の一実施形態を示す。本発明は、トンネル地盤１、インバートコンクリート２、覆コンクリート３、路床４、路盤５、コンクリートパネル６の舗装部、路面７、砕石８、骨材９で構成される。
以下、図１において、この作動を順次説明する。
【００２３】  図１において、トンネル地盤１の温度影響を無視した場合、厳冬期には、路面７は、通過する車両のタイヤによって引き込まれた水や湧水が、トンネル内の換気風などによる気温低下によって、０℃以下となって凍結することがある。
【００２４】  しかし厳冬期でも、トンネル地盤１内の温度は、１０℃〜１５℃に保たれている。その熱は、覆コンクリート３、インバートコンクリート２、路床４、路盤５を通ってコンクリートパネル６を以てなる舗装面に達し、路面７の温度を引き上げている。
【００２５】  この場合、路面７に至るまでの熱量の多少によって、路面７の温度が左右される。すなわち、路面７へのトンネル環境からの冷却作用に対しての、トンネル地盤１から路面７に至る熱量が少なければ、路面７は凍結する。
また、路面７へのトンネル環境からの冷却作用に対して、トンネル地盤１から路面７に至る熱量が多ければ、路面７は凍結しない。
【００２６】  この路面７の氷結を左右する熱量は、インバートコンクリート２、路床４、路盤５を通ってコンクリートパネル６へ至るまでの伝熱効率が大きく影響する。
【００２７】  一般に路床４、路盤５には、空隙があるため、これが熱移動を阻害する要因となる。しかし、この空隙に液体、例えば水を充填しておくことによって、空隙が無くなり、その部分の伝熱効率が高くなり、路面に多くの熱量が移動する。
【００２８】  ただ、水のような流動性の高い液体だと、空隙に保持されずに流出する。そこで、液体をゲル状に硬化させ、流出を防ぐ。
【００２９】  液体をゲル状に維持するための方法として、水に蒟蒻粉又は珪酸ナトリウムを混合させ、それを充填する。
【００３０】  充填工法として、水に蒟蒻粉又は珪酸ナトリウムが混合された液体を、砕石８とミキシングして充填する方法や、一定間隔で注入針から路床４や路盤５に注射する充填工法がある。
【００３１】  路床４、路盤５に使用されている通常の砕石８を、熱伝導率の高い珪石及び珪砂に置き換えれば、その部分の伝熱効率が高くなり、路面７に多くの熱量が移動する。
【００３２】  コンクリートパネル６の骨材９に、熱伝導率の高い珪石を使用することによって、この部分の伝熱効率が高くなり、路面に多くの熱量が移動する。その場合、コンクリートパネル６の舗装部と路盤５の間の空隙にも充填水を注入する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】  本発明は、例えば、冬季のトンネル内の舗装道路や一般の舗装道路、駐車場等の舗装部、歩道の舗装部において、路面の凍結を防止するための道路構造として用いられる。
【符号の説明】
【００３４】１  トンネル地盤
２  インバートコンクリート
３  覆コンクリート
４  路床
５  路盤
６  コンクリートパネル
７  路面
８  砕石
９  骨材
【図１】
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