(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内に流す液体の熱を利用して融雪する路面融雪構造の施工方法において、
樹脂管を基盤上に敷設する第1工程と、
前記樹脂管内に冷媒を流す第2工程と、
前記樹脂管が埋まるまでアスファルト混合物を敷き均し、転圧することでアスファルト舗装体を形成する第3−1工程と、
前記第3−1工程で楕円状に変形した樹脂管が正円に近い状態に戻ることで樹脂管の周囲に空隙を形成させる第3-2工程と、
当該アスファルト舗装体及び樹脂管の周囲に形成された空隙にセメントミルクを浸透させることで半たわみ性舗装を行なう第4工程とを少なくとも備えることを特徴とする路面融雪構造の施工方法。
【請求項２】
前記第4工程で形成した半たわみ性舗装層の上に更にアスファルト混合物を敷き均し、転圧することでアスファルト舗装体を形成する第5工程と、
当該アスファルト舗装体にセメントミルクを浸透させることで半たわみ性舗装を行なう第6工程を備えることを特徴とする請求項1に記載の路面融雪構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂管内に流す液体の熱を利用して融雪する路面融雪構造の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、舗装面の融雪方法として、ボーリング孔にヒートパイプを挿入し、ヒートパイプ中の作動液を地中で蒸発（吸熱）させ、舗装面で凝縮（放熱）させる方法が知られている（特許文献1）。
また、舗装体の内部に温水パイプを埋設する方法（特許文献2）や、舗装体の内部に金属パイプを埋設してこの中に温水パイプを通す方法（特許文献3）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平08−184005号公報
【特許文献２】特開平10−152808号公報
【特許文献３】特開2010−189951号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来技術では以下のような問題がある。
すなわち、特許文献1の技術では、ボーリング孔の深さは通常10〜20mにもなり、この孔にヒートパイプを挿入する作業に手間と時間が掛かるという問題や、作動液が漏洩しないようにヒートパイプを頑丈な構造にする必要があり、製造コストが嵩むという問題がある。
また、特許文献2の技術では、舗装体に大荷重が掛かると埋設した温水パイプが破損してしまうという問題や、破損を防ぐべく舗装体の厚みを増やして温水パイプを舗装面から深い位置に埋設する場合には温水パイプからの熱が舗装面まで届きにくくなるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献3の技術では、路面からの大荷重を金属パイプで受けるため内部の温水パイプが破損する可能性は低くなるが、金属パイプを用いることによる製造コストの増加という問題がある。
また、金属パイプは一般的に可撓性が低く路面形状に対する追従性が悪い。したがってうねりがある路面に金属パイプを埋設した場合、一定期間経過後に金属パイプが浮き上がり、路面にひび割れが生じることがあるという問題もある。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑み、製造コストの抑制及び埋設管の破損を防止できる路面融雪構造の施工方法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】
【０００７】
本発明の路面融雪構造の施工方法は、管内に流す液体の熱を利用して融雪する路面融雪構造の施工方法において、樹脂管を基盤上に敷設する第1工程と、前記樹脂管内に冷媒を流す第2工程と、前記樹脂管が埋まるまでアスファルト混合物を敷き均し、転圧することでアスファルト舗装体を形成する第3−1工程と、前記第3−1工程で楕円状に変形した樹脂管が正円に近い状態に戻ることで樹脂管の周囲に空隙を形成させる第3-2工程と、当該アスファルト舗装体及び樹脂管の周囲に形成された空隙にセメントミルクを浸透させることで半たわみ性舗装を行なう第4工程とを少なくとも備えることを特徴とする。
また、前記第4工程で形成した半たわみ性舗装層の上に更にアスファルト混合物を敷き均し、転圧することでアスファルト舗装体を形成する第5工程と、当該アスファルト舗装体にセメントミルクを浸透させることで半たわみ性舗装を行なう第6工程を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は樹脂管で路面融雪構造を構成する点が特徴の一つである。
一般的に樹脂管は安価で経済的という点、軽量で運搬しやすいという点及び路面形状に対する追従性が高く路面にひび割れが生じ難いという点で金属管に勝る。本発明では樹脂管を用いるので路面融雪構造の施工コストを抑制できる。
しかし、樹脂管は熱伝導率が低く、舗装体に熱を伝えにくい点で金属管に劣る。また、樹脂管は軟化温度が低く引張強度が小さいことから、高温のアスファルト混合物を舗設する際にその断面が変形し易く、また長手方向に伸びやすく、その後アスファルト混合物の温度低下に伴い収縮するという点でも金属管に劣る。特に、熱伝導率が低い樹脂管は路面に効率よく熱を伝えるべくできるだけ路面の近くに埋設するのが好ましいが、その場合、アスファルト混合物をアスファルトフィニッシャ等で敷き均す際や、ロードローラ等の転圧機械で締固める際の大荷重で樹脂管の断面が押し潰されて楕円状に変形すると共に長手方向に伸びるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明では第2工程において樹脂管内に冷媒を流した状態で第3工程の敷き均し作業及び転圧作業を行なう。
敷き均し作業中のアスファルト混合物の温度は高温状態を維持するのが一般的であり、通常、樹脂管はアスファルト混合物の熱と重量、更にアスファルトフィニッシャや人の重量によって変形する。
しかし、本発明では冷媒で樹脂管を冷やすので、樹脂管が軟化し難くなり、また、冷媒の内圧が樹脂管の内壁に作用する（冷媒が内壁側から樹脂管を支える）ことによって樹脂管の変形量を少なくでき、樹脂管の破損を防止できる。
【００１０】
更に、冷媒の冷気が樹脂管からその周囲のアスファルト混合物に伝わるのでアスファルト混合物の温度が部分的に下がる。アスファルト混合物は温度が下がると硬化する特性を有するので、樹脂管の周囲は温度低下により硬化したアスファルト混合物でトンネル状に囲まれることになる。これにより上記大荷重が硬化したアスファルト混合物で受け止められ、樹脂管に伝わりにくくできるので、これによっても樹脂管の変形量を少なくでき、樹脂管の破損を防止できる。更に樹脂管の周囲のアスファルト混合物が短時間で硬化するのでその上を転圧機械等が走行可能になる。
とはいえ、樹脂管にある程度の変形が生じるのは避けられず、第3工程の終了直後では図1(d)に示すように樹脂管の断面は左右方向に拡がった楕円形状になっている。
第3工程が終了して樹脂管が大荷重から解放されると、第4工程開始までの間に樹脂管は図1(e)に示すように楕円から正円に近い状態に戻り、この際に樹脂管の周囲に空隙Sが形成される（図2(a)及び(b)参照）。
【００１１】
そこで、第4工程においてアスファルト舗装体にセメントミルクを浸透させる半たわみ性舗装を行なう。
セメントミルクはアスファルト混合物を構成する骨材間の空隙を埋めると共に樹脂管周囲の空隙も埋めるので、舗装体の密実性が高まると共に舗装体と樹脂管との一体性が高まり、強固な舗装体を得られる。
このように、本発明の施工方法では樹脂管を用いた場合でも強固な舗装体を得られるので、上述した樹脂管のメリット、すなわち安価で経済的、軽量で運搬しやすい、路面形状に対する追従性が高く路面にひび割れが生じ難いというメリットを得られるだけでなく、樹脂体を路面に近い位置に配置することができるため熱伝導率が低いという樹脂管のデメリットを解消でき、更に大荷重により樹脂管が大きく変形するというデメリットを解消できる。
また、樹脂体を路面に近い位置に配置できることで樹脂体内に流す液体の温度を下げることができたり、舗装体の密実性が高まることで熱伝導率が高まり、融雪効率を向上できる。
また、夏場は融雪を行わないので樹脂管内に液体が存在しておらず樹脂管が変形しやすい状態にあり、更に高温でアスファルトが軟化し易い状態にある。したがって一般的に特に夏場に路面の変形やひび割れが生じ易いが、半たわみ性舗装はバス停に使用できるほど変形に強いため、本発明の施工方法を使用することで夏場でもひび割れが発生しにくい舗装体を得られる。
また、上述のとおり樹脂管は金属管に比べ熱伝導率が低いが、一方、コンクリートはアスファルトと比較して熱伝導率が3倍程度高いことが知られている。本発明ではセメントミルクを浸透させる半たわみ性舗装を行なうことで、コンクリートが持つ熱伝導率の高さを利用して樹脂管の熱伝導率の低さを補っており、舗装体全体として充分実用に耐える程度の熱伝導率を確保している。
【００１２】
また、第4工程で形成した半たわみ性舗装層の上に更にアスファルト混合物を敷き均し、転圧することでアスファルト舗装体を形成する第5工程と、当該アスファルト舗装体にセメントミルクを浸透させることで半たわみ性舗装を行なう第6工程を行なうことで半たわみ性舗装層を2層設けることにしてもよい。
この場合、舗装体の強度をより高めることができ、施工後の路面にひび割れをより生じ難くすることができる。
また、第4工程で形成した半たわみ性舗装層の表面に万が一樹脂管に起因した盛り上がりが生じ、不陸が生じた場合でも、2層目の半たわみ性舗装層を設けることで路面の平坦性を確保できる。
また、第3工程で形成した1層目のアスファルト舗装体の表面に2層目のアスファルト舗装体を形成し、1層目と2層目のアスファルト舗装体に対して一体的にセメントミルクを浸透させて半たわみ性舗装を行なうことにしてもよい。この場合、上記第4〜第6工程で形成した2層のアスファルト舗装体と比較して、1層目と2層目のアスファルト舗装体がセメントミルクによって一体化するので更に強度を高めることができ、施工後の路面にひび割れを更に生じ難くすることができるという利点や、半たわみ性舗装を一度で済ませることができるので作業工程を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】路面融雪構造の施工方法を説明するための縦断面図(a)〜(f)
【図２】縦断面図の部分拡大図(a)〜(c)
【図３】半たわみ性舗装層を2層設けた状態を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の路面融雪構造の施工方法について図面を用いて説明する。
本発明は管内に流した液体の熱を利用して融雪する路面融雪構造の施工方法であり、第1〜第4の4工程を少なくとも備える。
【００１５】
第1工程では図1(a)に示すように樹脂管10を基盤上に敷設する。符号Lの破線は仕上面を示している。また、樹脂管10下方に存在する路盤は図示を省略している。
本実施の形態では金網20を敷設してその上に樹脂管10を配置しているが必ずしもこれに限らず、土の上に直接樹脂管10を配置してもよい。
樹脂管10は温めた不凍液や地下水等を流すことで路面に熱を伝えて温めるためのいわゆる放熱管として用いる。一般的に放熱管としては樹脂管以外に金属管も知られているが、本発明では樹脂管を用いる。樹脂管としては例えばポリエチレン管、ナイロン管、ポリブデン管等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
樹脂管の管径、埋設深さ、隣り合う樹脂管同士の間隔、樹脂管1ユニットあたりの面積等は、必要な熱量を得るために樹脂管内を流す液体の流量、樹脂管の前後両端での温度低下度合い、施工場所の面積、転圧荷重、路面の通行量等に基いて適宜決定すればよい。
【００１６】
第2工程では図1(b)に示すように樹脂管10内に冷媒30を流す。
冷媒30としては施工現場での入手のし易さや取り扱いのし易さを考慮すると地下水や水道水等の水が好ましいが、水以外の液体や気体であってもよい。
【００１７】
第3工程ではまず図1(c)に示すように樹脂管10が埋まるまでアスファルト混合物40を敷き均す。具体的にはダンプトラックや人力で運搬し、投入したアスファルト混合物40をアスファルトフィニッシャや人力で所定の仕上がり厚さが得られるように敷き均す。
アスファルト混合物40とは、少なくともアスファルト又は改質アスファルト組成物と砕石等の骨材とを混合した舗装材料を指す。アスファルト混合物のうち開粒度タイプは粗い骨材がその大部分を占めており排水性舗装や透水性舗装などに使用される。粗粒度タイプは粗い骨材を多く含んでおり車道の基盤部分などに使用される。密粒度タイプは粗粒度タイプよりも細かい骨材を多く含んでおり車道の表層部分などに使用される。細粒度タイプは細かな骨材を多く含んでおり歩道部分などに使用される。本発明は路面の種類に応じて使用するアスファルト混合物を選択すればよい。なお、図1中の骨材の寸法及び形状は理解を容易にするために視認し易いように描いており、実際の寸法及び形状とは異なる。
【００１８】
第3工程では更に図1(d)に示すようにアスファルト混合物40に転圧することでアスファルト舗装体50を形成する。具体的には敷き均した状態のアスファルト混合物40に対してロードローラやタイヤローラなどの転圧機械60を用い、所定の密度が得られるまで締固めて平坦に仕上げる。締固め作業では継目転圧、初期転圧、二次転圧、仕上げ転圧等を行うが詳しい説明は省略する。
上述のとおり樹脂管10内に冷媒30を流すことで樹脂管10の変形量は抑えられるものの若干の変形は避けられず、図1(d)に示すように第3工程終了直後の時点では樹脂管10の断面が左右方向に拡がった楕円形状になっている。
第3工程が終了すると樹脂管10は大荷重から解放され、次の第4工程開始までの間に楕円から正円に近い状態に戻るが、この際に樹脂管10の周囲に空隙Sが形成される。図2(a)の破線で示す楕円70は樹脂管10が変形した状態を示しており、円71は正円に近い状態に戻った状態を示している。楕円70中の斜線部分が空隙Sに該当する。
【００１９】
第4工程では図1(e)に示すようにアスファルト舗装体50にセメントミルク80を浸透させることで半たわみ性舗装を行なう。
図2(b)の状態からセメントミルク80の充填を開始すると、セメントミルク80はアスファルト混合物40を構成する骨材間の空隙を埋めると共に樹脂管10周囲の空隙Sも埋めるので（図2(c)）、アスファルト舗装体50の密実性が高まると共にアスファルト舗装体50と樹脂管10との一体性が高まり、図1(f)に示すように強固なアスファルト舗装体50を得られる。
【００２０】
なお、上記実施の形態では半たわみ性舗装を一度だけ行なうものとしたが、図3に示すように第4工程で形成した半たわみ性舗装層100の上に更にアスファルト混合物を敷き均し、転圧することでアスファルト舗装体を形成する第5工程と、当該アスファルト舗装体にセメントミルクを浸透させることで半たわみ性舗装を行なう第6工程を行なうことで半たわみ性舗装層110を形成し、2層構成にしてもよい。第5工程を行なう際に樹脂管10内に冷媒30を流してもよく、これにより2層目のアスファルト舗装体の熱が樹脂管10に伝わり、樹脂管10が変形等する事態を防止できる。
また、第3工程で形成した1層目のアスファルト舗装体の表面に2層目のアスファルト舗装体を形成し、1層目と2層目のアスファルト舗装体に対して一体的にセメントミルクを浸透させて半たわみ性舗装を行なうことにしてもよい。
また、樹脂管10内に水を流して融雪した後、当該水を路面に噴出させることで路面の雪を直接溶かす仕組みにしてもよい。
また、当然のことながら上記各工程の前後及び途中に他の工程を行なう場合も本発明の施工方法に含まれるものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、製造コストの抑制及び埋設管の破損を防止できる路面融雪構造の施工方法に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００２２】
L 仕上面
S 空隙
10 樹脂管
20 金網
30 冷媒
40 アスファルト混合物
50 アスファルト舗装体
60 転圧機械
70 楕円
71 円
80 セメントミルク
100 半たわみ性舗装層
110 半たわみ性舗装層
【要約】
【課題】製造コストの抑制及び埋設管の破損を防止できる路面融雪構造の施工方法を提供する。
【解決手段】本発明の路面融雪構造の施工方法は、管内に流す液体の熱を利用して融雪する路面融雪構造の施工方法において、樹脂管10を基盤上に敷設する第1工程と、前記樹脂管内に冷媒30を流す第2工程と、前記樹脂管が埋まるまでアスファルト混合物40を敷き均し、転圧することでアスファルト舗装体50を形成する第3工程と、当該アスファルト舗装体にセメントミルク80を浸透させることで半たわみ性舗装を行なう第4工程とを少なくとも備えることを特徴とする。
本発明の施工方法では樹脂管を用いた場合でも強固な舗装体を得られるので、樹脂体を路面に近い位置に配置することができ、熱伝導率が低いという樹脂管のデメリットや大荷重により樹脂管が大きく変形するというデメリットを解消できる。
【選択図】図１【図１】
0005824590.tif 000002
【図２】
0005824590.tif 000003
【図３】
0005824590.tif 000004