(57)【要約】【課題】舗装表面を湿潤状態にしてその乾燥を防止するとともに、地表温度の上昇を抑制することができ、しかもポンプ等の動力を用いることなく、自然現象を利用して定常的な水量を広範囲に供給して確実性を期することができる湿潤性舗装システムを提供する。【解決手段】保水性コンクリート盤体２３で舗装表面を形成し、その下方に導水層１６を形成し、この導水層１６に結露水集水装置１９からの結露水を流下可能とした。また、結露水集水装置１９は、水槽または水路である側溝１７による貯水部と、天蓋１８による捕水部とからなり、この天蓋１８の捕水面１８ａを傾斜させて導水層１６への流下機構とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保水性コンクリート盤体で舗装表面を形成し、その下方に導水層を形成し、この導水層に結露水集水装置からの結露水を流下可能としたことを特徴とする湿潤性舗装システム。
【請求項２】
結露水集水装置は、水槽または水路による貯水部と、天蓋による捕水部とからなり、この天蓋の捕水面を傾斜させて導水層への流下機構とする請求項１記載の湿潤性舗装システム。
【請求項３】
導水層は、砂層に、湿潤性部材を配設してなる請求項１または請求項２記載の湿潤性舗装システム。
【請求項４】
湿潤性部材は端部を結露水集水装置に垂下させる請求項３記載の湿潤性舗装システム。
【請求項５】
結露水集水装置には雨水集水枡または雨水集水路を給水管により接続する請求項１から請求項４のいずれかに記載の湿潤性舗装システム。
【請求項６】
保水性コンクリート盤体は、植物繊維を粗骨材および細骨材と共に練り混ぜてなるコンクリートで形成する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の湿潤性舗装システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舗装表面を湿潤状態にしてその乾燥を防止するとともに、地表温度の上昇を抑制する機能を有する湿潤性舗装システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路舗装に代表されるアスファルト舗装は、一般的に黒色であるため、太陽光のエネルギーを吸収しやすく、特に夏期においては路面温度が高くなりやすい。また、自然地盤のように潜熱による熱の放出が期待できないことから路面温度が高くなりやすい。特に、夏期において路面温度が６０℃程度に達することもあり、都市部では舗装比率が高く、環境温度が上昇し夜になっても気温が低下せず、いわゆるヒートアイランド現象が問題となっている。
【０００３】
このような道路舗装におけるヒートアイランド現象を防止する方法としては、舗装体に小さな連続空隙を生じさせ当該連続空隙内に降雨時等における水分を保水し、さらに毛管上昇作用により、舗装体に保水した水分を舗装体表面に移動し、舗装体表面にて水分を蒸発させることによって舗装体の表面温度上昇を抑制しようとする保水性舗装の技術がある。
【０００４】
しかし、透水性アスファルトや透水性舗装ブロックに代表される保水性舗装材料の保水性は恒常的なものではなく、吸収した雨水が日射で乾燥状態になり、地表面の温度が上昇してしまう。つまり、降雨後、雨水は保水性舗装材料やその下の地中に浸透するが、舗装表面近傍に水分が保持されないため、舗装表面が急速に乾燥しやすく、また、土壌や植生の持つような蒸発散の機能がないため、乾燥後は非透水性の舗装と熱的特性は変わらず、夏期には舗装面の高温化により人々に不快感を与え、冬期には都市の乾燥化を招く一因となる。
【０００５】
そこで、透水性舗装において舗装構造の下部ないし下方に保水部を設け、舗装表面の乾燥を防止するとともに、この保水部に溜まった水が舗装表面から蒸発する際の潜熱を利用して、舗装表面の温度上昇を抑制しようとする技術が下記特許文献に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−８５９０７号公報
【特許文献２】
特開平１１−１００８０３号公報
【０００７】
前記特許文献１は、個々の舗装ブロックの下方に保水タンクを設け、この保水タンクに蓄えられた水を不織布を通じてブロックに浸透させる保水性舗装ブロックである。しかし、保水部を備えた上記従来の透水性舗装では、保水部が舗装構造内に埋設された状態になっているため、保水部に溜められた水が舗装表面からの蒸発により枯渇してしまうと、舗装表面の湿潤状態は保持されず、地表面の温度上昇抑制効果も失われる。特に、夏期に晴天が長期間続き、渇水状態になれば、この状況が顕著に現れる。従って、適時に路面に散水や給水をする必要がある。
【０００８】
特許文献２はこの特許文献１の欠点を解消するものとして提案されたもので、図３に示すように、舗装表面を形成し吸水機能を有する透水性舗装材と、地表に開口された、または開口可能な貯水槽６と、この貯水槽６と前記透水性舗装材である舗装ブロック３との間を導水可能に接続する導水部材である不織布４とを備えた湿潤性舗装システムである。
【０００９】
被舗装面となる路盤１の上に所定部材２が敷設され、この所定部材２の上に導水部材となる不織布４が敷設されている。不織布４の上にはサンドクッション（クッション砂）５が敷設され、その上には路面を形成するように舗装部材として舗装ブロック３が敷き詰められ、これが湿潤性舗装を施した路面となる。
【００１０】
路面の両側には側溝としての貯水槽６が形成され、不織布４は、所定部材２の上の舗装断面を水平に横切って敷設され、この不織布４の毛管導水作用のために貯水槽６の内部の底面にまで延設されている。この貯水槽６の地表面に開口した部分には、蓋７がかけられ、この蓋７を通じて、路面の上を流れる表層水が効率よく貯水槽６に流入する。
【００１１】
また、この貯水槽６の近辺の建物１０の地下ピットには、雨水貯留槽９が設けられ、この建物１０の屋上に降った雨が側壁に取り付けた配水管１１を通じて雨水貯留槽９に流れ込み、雨水貯留槽９に溜まった雨水は、導水管８を通じて適時に貯水槽６へ供給される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献２では貯水槽６からの給水に頼るものであるが、この貯水槽６の貯水は人為的に管理する必要がある。また、貯水槽６から導水部材となる不織布４の水平部分への水分の供給は該不織布４の垂直部において毛細管上昇作用に依存しているが、その作用は最大３０〜５０ｃｍが限度であり、常に想定している水平方向への拡散に必要な定常的な水量を強制的に供給することは非常に困難である。
【００１３】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、舗装表面を湿潤状態にしてその乾燥を防止するとともに、地表温度の上昇を抑制することができ、しかもポンプ等の動力を用いることなく、自然現象を利用して定常的な水量を広範囲に供給して確実性を期することができる湿潤性舗装システムを提供することにある。
【００１４】
【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、第１に、保水性コンクリート盤体で舗装表面を形成し、その下方に導水層を形成し、この導水層に結露水集水装置からの結露水を流下可能としたこと、第２に、結露水集水装置は、水槽または水路による貯水部と、天蓋による捕水部とからなり、この天蓋の捕水面を傾斜させて導水層への流下機構とすること、第３に、導水層は、砂層に、不織布やヤシ繊維などの素材の湿潤性部材を配設してなること、第４に、湿潤性部材は端部を結露水集水装置に垂下させること、第５に、結露水集水装置には雨水集水枡または雨水集水路を給水管により接続すること、第６に、保水性コンクリート盤体は、植物繊維を粗骨材および細骨材と共に練り混ぜてなるコンクリートで形成することを要旨とするものである。
【００１５】
請求項１記載の本発明によれば、結露水集水装置では発生する結露水を集め、これを導水層に流下させることで単に雨水などの降水を集める場合と比較して不安定要素をなくして、あるいは、上昇させずに導水層に水を供給できる。そして、導水層から水が保水性コンクリート盤体に浸透し、路面を湿潤状態に保つことができる。
【００１６】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、結露水集水装置は、密閉した容器に水を入れて放置すると水分の蒸発によって容器の内側に、特に容器蓋の内側に水滴が付着して結露水が得られるという自然現象を利用するものであり、水槽または水路による貯水部からの蒸発水が天蓋内側の補水面に付着し、水滴として捕水され、しかも補水面の傾斜により導水層へ流下させることができる。
【００１７】
請求項３記載の本発明によれば、導水層は、砂層に湿潤性部材を配設してなるもので、砂層がクッション材となり、安定して湿潤性部材を敷設することができる。
【００１８】
請求項４記載の本発明によれば、湿潤性部材は端部を結露水集水装置に垂下させることで、湿潤性部材の毛細管現象によって結露水集水装置に溜まった水を吸い上げて、導水層に水を導くことも付加できる。さらに、降雨時における路面の降水の一部は保水性コンクリート盤体に浸透していき、湿潤性部材を介して結露水集水装置に余剰水を導くことができる。
【００１９】
請求項５記載の本発明によれば、結露水集水装置には雨水集水枡または雨水集水路に集められた雨水を供給することにより、結露水の発生を促進し、導水層への流下を高めることができる。
【００２０】
請求項６記載の本発明によれば、保水性コンクリート盤体は、植物繊維を粗骨材および細骨材と共に練り混ぜてなるコンクリートで形成することで、普通コンクリートと同様に施工性、安全性、経済性および力学的強度を備えながら、土壌に似た保水性および水蒸発性を具備したコンクリートによる盤体を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。図１は本発明の湿潤性舗装システムの１実施形態を示す縦断正面図で、図中１２は路床としての路盤１２である。
【００２２】
路盤１２の上に砕石１３の層（約１００ｍｍ）を形成し、その上に砂層１４（約３０ｍｍ）を設け、更に、その上に保水性コンクリート盤体２３（一例として３００×３００×６０ｍｍ）を敷設して路面を構成する。なお、砕石１３と砂層１４との間にビニールシートなどの不透水性部材２４を配設してもよい。
【００２３】
この保水性コンクリート盤体２３を構成する保水性コンクリートとしては、例えば、特開２００２−１７３３５３号公報に記載された保水性コンクリートが挙げられる。本公報によれば、単位セメント量（Ｃ）≧４００Ｋｇ／ｍ３、水セメント比（Ｗ／Ｃ）＞５５％、スランプ値（練上り直後）≧４ｃｍ、空気量（練上り直後）≧４．０％、植物繊維≧３０Ｋｇ／ｍ３、配合強度≧３００ｋｇｆ／ｃｍ２の配合で粗骨材および細骨材と共に練り混ぜてなる未だ固まらない保水性クリートを硬化させたものであり、３５０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上の圧縮強度、５０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上の曲げ強度および１０％以上の吸水率を有する保水性コンクリートとなる。
【００２４】
すなわち前記保水性コンクリートは、骨材として通常の細骨材および粗骨材を使用し、水セメント比を５５超え〜７０％好ましくは５５超え〜６５％、スランプ値の範囲を４〜１０ｃｍ好ましくは５〜７ｃｍ、空気量の範囲を３〜７％好ましくは４〜６％とした配合設計のもとで、練り混ぜ時に植物繊維を３０〜７０Ｋｇ／ｍ３、好ましくは３５〜６０Ｋｇ／ｍ３、更に好ましくは４０〜５０Ｋｇ／ｍ３と比較的多量に配合することによって、普通コンクリートと同等の強度特性、すなわち圧縮強度２１０〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２  、曲げ強度３５〜６０ｋｇｆ／ｃｍ２  を達成しながら（最大骨材寸法２０ｍｍで）、１０％以上好ましくは１５〜３０％の吸水率をもつ高い保水性能を具備する。
【００２５】
前記植物繊維には、種子毛繊維（代表的にはワタ）、ジン皮繊維（代表的にはアサ）、茎幹繊維（代表的にはワラ）、葉繊維（代表的にはマニラアサ）または木材繊維が挙げられるが、種子毛繊維特に「綿」が好ましく、繊維長さが２〜８ｍｍの市場で入手可能な綿が便宜である。
【００２６】
前記保水性コンクリートが高い吸水率を有することから、保水性コンクリート盤体２３は植物生育性および／または生物生息性のコンクリート盤体となり、また、これを道路または敷設構造物に使用すると土壌の同様の保水および水蒸発性の機能をもつ。
【００２７】
降水があれば土壌と同様にコンクリート中に吸水し、日照りがあれば保水コンクリートから水が蒸発散して、水の蒸発潜熱によってコンクリート面を冷やすことができる。また、都市部での降水に対し、歩道部分への敷設によって歩道全体の吸水・保水が起こるので、今までのアスファルト・コンクリート・タイル・石材等の不透水・不吸水・不保水に起因する降水の流出量が一時的に低減され、時間差ができる。そして、例えば透水性舗装と併用することで洪水防止効果が奏される。
【００２８】
前記砂層１４の中または上下に、不織布、ヤシ繊維、織布、紙などの素材でその一部が水に接することにより吸水し、全体に水分が拡散浸透する性質を有する湿潤性部材１５を敷設し、これら砂層１４と湿潤性部材１５とで全体として導水層１６を形成させた。なお、湿潤性部材１５はシート状に限定されるものではなく、例えばひも状とすることもできる。
【００２９】
前記路面の片側に、結露水集水装置１９を設ける。本実施形態では、結露水集水装置１９は内部で発生する水蒸気が結露として付着するのを捕捉するもので、水槽または水路としての側溝１７による貯水部と、この側溝１７の上面開口を閉塞するコンクリート製の天蓋１８によるものとする。側溝１７はコンクリート製壁部１７ａで構成し、その底部は底板を設けずに土壌を露出させたものでもよい。なお、天蓋１８を壁部１７ａに載置する部分にはパッキンなどの密閉部材を施し、装置１９の内部で発生する水蒸気の逸出を防止することが好ましい。
【００３０】
また、天蓋１８は結露水の捕水部となるものであり、裏側面である捕水面１８ａを前記導水層１６の湿潤性部材１５の上に向かい下降するように傾斜させて流下機構をなすようにした（図２参照）。さらに補水面１８ａにビニールシートなどの不透水性部材を設置し、結露水の捕捉を高めることもできる。
【００３１】
なお、この湿潤性部材１５は砂層１４とともに導水層１６を形成する水平部分から先は下方に向けて折り曲げて結露水集水装置１９の側溝１７内に入り込む垂下部分１５ａを設ける。
【００３２】
さらに、路面の他の片側には側溝としてＵ字溝による雨水集水路２０または雨水集水枡を構築し、この雨水集水路２０または雨水集水枡をバイパス管としての給水管２１により結露水集水装置１９の側溝１７に接続する。給水管２１は雨水集水路２０の底部から出て側溝１７の途中、すなわち天蓋１８と底部とのほぼ中間部に接続する傾斜管である。
【００３３】
この雨水集水路２０または雨水集水枡の地表面に開口した部分には、蓋２２をかけ、該蓋２２を通じて路面の上を流れる表層水が効率よく雨水集水路２０に流入するように、蓋２２には透水孔２２ａを形成するかまたは蓋２２を透水性素材で作成することが望ましい。
【００３４】
このようにして、結露水集水装置１９では内部でおこる蒸発現象で湿度９０〜１００％に保つことにより常に結露水が発生し、これが天蓋１８に付着して結露水となり、湿潤性部材１５の上へと落下する。なお、積極的に蒸発現象を惹起させ、多くの結露水を発生させるには結露水集水装置１９の側溝１７内に貯水しておくことが望ましい。そのために、側溝１７や、雨水集水路２０または雨水集水枡に地下水や河川水などを必要に応じて供給可能としてもよい。
【００３５】
また、側溝１７内に貯水がある場合は、その水が直接湿潤性部材１５の垂下部分１５ａから毛細管現象で吸い上げられてこの湿潤性部材１５に供給されるものもあり、前記滴下される結露水と合体して充分な量の水分が湿潤性部材１５に蓄えられる。
【００３６】
晴天時は、水分がサンドクッションである砂層１４を通じて保水性コンクリート盤体２３へと導水され、そして、保水性コンクリート盤体２３の毛管導水力により路面を湿潤状態にする。なお、導水層１６が保水性コンクリート盤体２３の目地にも設けられていれば、保水性コンクリート盤体２３の側方からも保水性コンクリート盤体２３に向けて導水され、舗装表面の湿潤状態を確実なものとすることができる。
【００３７】
このように、保水性コンクリート盤体２３での舗装表面は常に湿潤状態が確保され、保水された水分が日射により表面から蒸発し、このときの蒸発潜熱によって舗装表面の温度を大幅に下げることができる。
【００３８】
降雨時には、路面上の降水は保水性コンクリート盤体２３に浸透していき、余剰水は路面上を表層水となって雨水集水路２０または雨水集水枡に流れ込む。そして、給水管２１により結露水集水装置１９へと雨水を移動させ、側溝１７内に貯水される。
【００３９】
また、路面上の降水の一部は湿潤性部材１５に浸み込み、この湿潤性部材１５を介して結露水集水装置１９へと導かれ、同様に貯水される。
【００４０】
なお、側溝１７の底部に土壌を露出させた場合には、貯水がない場合でも土壌中の水分で結露水を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように湿潤性舗装システムは、舗装表面を湿潤状態にしてその乾燥を防止するとともに、地表温度の上昇を抑制することができ、しかもポンプ等の動力を用いることなく、自然現象を利用して定常的な水量を広範囲に供給して確実性を期することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の湿潤性舗装システムの１実施形態を示す縦断正面図である。
【図２】天蓋による捕水部の詳細を示す縦断正面図である。
【図３】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…路盤                        ２…所定部材
３…舗装ブロック                ４…不織布
５…サンドクッション            ６…貯水槽
７…蓋                          ８…導水管
９…雨水貯留槽                  １０…建物
１１…配水管                    １２…路盤
１３…砕石                      １４…砂層
１５…湿潤性部材                １５ａ…垂下部分
１６…導水層                    １７…側溝
１７ａ…壁部                    １８…天蓋
１８ａ…捕水面                  １９…結露水集水装置
２０…雨水集水路                ２１…給水管
２２…蓋                        ２２ａ…透水孔
２３…保水性コンクリート盤体    ２４…不透水性部材
【図１】
2004300881.tif 000003
【図２】
2004300881.tif 000004
【図３】
2004300881.tif 000005