(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の少なくとも上下面に、該合成樹脂発泡体の厚みが２５ｍｍ以上５０ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２９ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが５０ｍｍ以上７５ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが７０ｍｍ以上の場合には透湿抵抗が０．１４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、積層してなる凍上防止用断熱パネルを、地表と最大凍結深さとの間に設置したことを特徴とする地盤の凍上防止構造。
【請求項２】
前記凍上防止用断熱パネルに、摩擦係数を高める処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の地盤の凍上防止構造。
【請求項３】
前記凍上防止用断熱パネルは、全表面が前記防湿シートによって覆われていることを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤の凍上防止構造。
【請求項４】
前記合成樹脂発泡体は２０Ｎ／ｃｍ2以上の圧縮強度を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の地盤の凍上防止構造。
【請求項５】
路盤コンクリート上に軌道スラブコンクリートを設けた構成を有する鉄道軌道の凍上防止構造であって、
９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の少なくとも上下面に、該合成樹脂発泡体の厚みが２５ｍｍ以上５０ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２９ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが５０ｍｍ以上７５ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが７０ｍｍ以上の場合には透湿抵抗が０．１４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、積層してなる凍上防止用断熱パネルを、前記路盤コンクリートの下面に設置したことを特徴とする鉄道軌道の凍上防止構造。
【請求項６】
前記凍上防止用断熱パネルに、摩擦係数を高める処理が施されていることを特徴とする請求項５に記載の鉄道軌道の凍上防止構造。
【請求項７】
前記凍上防止用断熱パネルは、全表面が前記防湿シートによって覆われていることを特徴とする請求項５又は６に記載の鉄道軌道の凍上防止構造。
【請求項８】
前記合成樹脂発泡体は４０Ｎ／ｃｍ2以上の圧縮強度を有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の地盤の凍上防止構造。
【請求項９】
前記凍上防止用断熱パネルを、前記路盤コンクリートの幅方向の外側まで延出させて設置したことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の鉄道軌道の凍上防止構造。
【請求項１０】
前記路盤コンクリートの下層地盤に凍結線が侵入しない範囲まで、前記凍上防止用断熱パネルを、前記路盤コンクリートの幅方向の外側まで延出させて設置したことを特徴とする請求項９に記載の鉄道軌道の凍上防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寒冷地における道路、鉄道軌道などの地盤の凍上防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、寒冷地における道路等の凍上対策として断熱工法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この断熱工法は、凍上の発生原因の３要素（土質・温度・水分条件）の一つである温度（冷却温度）を抑制するもので、合成樹脂発泡体からなる断熱材を土中内に埋設し、路床等への凍結線（０℃付近の線）の侵入を断熱効果によって緩和するものである。
【０００３】
このような断熱工法では、断熱材は土中内に半永久的に埋設されるため、吸湿しにくく、熱伝導率及び強度等の経年劣化が少ない独立気泡型の合成樹脂発泡体（例えば押出し法発泡ポリスチレン等）が一般的に用いられている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２７６１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
独立気泡型の合成樹脂発泡体は、一般に水を吸わない材料との認識があるが、常時、水に浸漬される状況で長期間土中内に埋設されて使用される場合における含水率の変化や、これに伴う熱伝導率及び強度等の経年変化については未解明な部分が多い。
【０００６】
仮に、凍上対策として埋設された断熱材に熱伝導率及び強度等の経年劣化が生じた場合には、初期の性能を維持することができず、凍上圧により路面に不陸（波うち）が生じたり、交通荷重等により路面に歪みが生じるなどの重大な問題が発生することとなる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み、実験データ等に基づいた半永久的に凍上防止効果を十分に発揮し得る信頼性の高い地盤の凍上防止構造を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、本発明は、道路に比較して大きな繰り返し圧縮荷重が作用する鉄道軌道において、実験データ等に基づいた半永久的に凍上防止効果を十分に発揮し得る信頼性の高い凍上防止構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、独立気泡型の合成樹脂発泡体の水分蓄積、土中での断熱材の含水率変化及びこれに伴う熱伝導率の変化について実験およびシュミレーションを重ねた結果、独立気泡型の合成樹脂発泡体であっても、含水率の増加に伴う無視できない熱伝導率の劣化が生じることを知見し、これに対する適切な対策を鋭意検討し、本発明を完成するに至ったものである。
【００１０】
すなわち、本発明の地盤の凍上防止構造は、９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の少なくとも上下面に、該合成樹脂発泡体の厚みが２５ｍｍ以上５０ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２９ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが５０ｍｍ以上７５ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが７０ｍｍ以上の場合には透湿抵抗が０．１４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、積層してなる凍上防止用断熱パネルを、地表と最大凍結深さとの間に設置したことを特徴とする。
また、前記凍上防止用断熱パネルに、摩擦係数を高める処理が施されていることを特徴とする。
また、前記凍上防止用断熱パネルは、全表面が前記防湿シートによって覆われていることを特徴とする。
また、前記合成樹脂発泡体は２０Ｎ／ｃｍ2以上の圧縮強度を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の鉄道軌道の凍上防止構造は、路盤コンクリート上に軌道スラブコンクリートを設けた構成を有する鉄道軌道の凍上防止構造であって、
９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の少なくとも上下面に、該合成樹脂発泡体の厚みが２５ｍｍ以上５０ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２９ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが５０ｍｍ以上７５ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが７０ｍｍ以上の場合には透湿抵抗が０．１４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、積層してなる凍上防止用断熱パネルを、前記路盤コンクリートの下面に設置したことを特徴とする。
また、前記凍上防止用断熱パネルに、摩擦係数を高める処理が施されていることを特徴とする。
また、前記凍上防止用断熱パネルは、全表面が前記防湿シートによって覆われていることを特徴とする。
また、前記合成樹脂発泡体は４０Ｎ／ｃｍ2以上の圧縮強度を有することを特徴とする。
また、前記凍上防止用断熱パネルを、前記路盤コンクリートの幅方向の外側まで延出させて設置したことを特徴とする。
また、前記路盤コンクリートの下層地盤に凍結線が侵入しない範囲まで、前記凍上防止用断熱パネルを、前記路盤コンクリートの幅方向の外側まで延出させて設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の地盤および鉄道軌道の凍上防止構造によれば、９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の少なくとも上下面に、該合成樹脂発泡体の厚みに応じて所定の透湿抵抗を有する防湿シートを積層してなる凍上防止用断熱パネルを用いることにより、土中での合成樹脂発泡体の含水率の増加を抑え、熱伝導率及び強度等の経年劣化を抑制することができ、半永久的に凍上防止効果を十分に発揮し得る信頼性の高い凍上防止構造が実現される。
また、凍上防止用断熱パネルに摩擦係数を高める処理が施されている場合には、防湿シートを積層したことによって基礎地盤上あるいは敷砂上に設置される凍上防止用断熱パネルの横ずれに対する抵抗が低下するのを回避でき、半永久的に凍上防止効果を十分に発揮し得る安定性及び信頼性の高い凍上防止構造が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の地盤および鉄道軌道の凍上防止構造では、９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の少なくとも上下面に、所定の透湿抵抗を有する防湿シートを積層してなる凍上防止用断熱パネルを用いる。なお、合成樹脂発泡体の独立気泡率とは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２８５６のＡ法に準じてエアーピクノメーター法によって測定された値である。
【００１４】
まず、合成樹脂発泡体の土中での含水率変化及びこれに伴う熱伝導率の変化について本発明者が行った検討内容を説明する。
【００１５】
合成樹脂発泡体への水分蓄積の要因としては、１）内部結露による含水量、２）水に浸漬した場合の吸水量、がある。上記内部結露による含水量は、内部結露が生じる断面構成の前提では、内外の水蒸気圧力差、合成樹脂発泡体の透湿率に依存し、同一材料であれば、内外の水蒸気圧力差が小さいほど、厚みが厚いほど単位時間当たりの含水率（結露水量）は小さくなる。また、上記吸水量は、水温、合成樹脂発泡体の表面積および透湿率に依存し、同一材料であれば水温が低く、厚みが厚く、幅・長さが大きいほど単位時間当たりの含水率（吸水量）は小さくなる。
【００１６】
土中での含水率は、上記１）、２）の要因により決まる。内部結露は通年を通して発生するのではなく季節要因が作用し、発生位置は上下材料の透湿係数に依存する。吸水については、水位が合成樹脂発泡体より低い場合は、土中温度に依存する平衡含水率になると想定される。
【００１７】
本発明者は、まず図１のように、コンクリート（厚さ：２００ｍｍ、熱伝導率：１．６Ｗ／ｍＫ、透湿比抵抗：０．３３６ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ）の下側に下記の断熱材Ａ、Ｂが有る場合の内部結露を計算した。その結果を表１に示す。尚、外気温、外気絶対湿度、土中温度は、拡張アメダス気象データの札幌標準年ＥＡ気象データ（１９８１年から１９９５年までの１５年間ＥＡ気象データから、算出された仮想の１年間の気象データ）より４半期毎に平均、最大、最低を求めた。また、土中温度は、測定例を元に土中２ｍの計算値の日平均値を用いた。
断熱材Ａ：ダウ化工（株）製スタイロフォームＤＸ−３５（厚み：５０ｍｍ、熱伝導率：０．０２８Ｗ／ｍＫ、透湿比抵抗：０．７６８ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ、独立気泡率：９９％）
断熱材Ｂ：ダウ化工（株）製スタイロフォームＨＤ（厚み：５０ｍｍ、熱伝導率：０．０２８Ｗ／ｍＫ、透湿比抵抗：０．７６８ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ、独立気泡率：９５％）の上下面に防湿フィルム（透湿抵抗が０．２４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ）を積層
【００１８】
【表１】
0004685534.tif 000002
【００１９】
次に、吸水による含水量は最悪のケースを想定し、上記断熱材Ａ，Ｂが水中に１０日間浸漬した状態とし、吸水試験を行った。そして、この試験結果から１年当たりの含水率を求めた結果、断熱材Ａでは０．２２Ｖｏｌ％／ｙｅａｒ、断熱材Ｂでは０．０８Ｖｏｌ％／ｙｅａｒ、であった。
【００２０】
また、実測例によるスタイロフォームの含水率と熱伝導率の関係を図２に示した。
【００２１】
これらの結果を元に、１００年後の含水率と熱伝導率とを求めた結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
0004685534.tif 000003
【００２３】
断熱材Ａはスキン層を有する独立気泡率が９９％の厚さ５０ｍｍの合成樹脂発泡体であり、従来、一般に水を吸わない材料と認識されており、水の影響による経年劣化が問われることはなかった。しかしながら、本発明者による上記の実験およびシュミレーションの結果から、従来仕様の断熱材Ａでは含水率の変化に伴う１００年後の熱伝導率は初期の４倍以上となり、凍上対策としての初期の性能を十分維持できない可能性があることが分かった。
【００２４】
これに対し、独立気泡率が９５％の厚さ５０ｍｍの合成樹脂発泡体の上下面に、透湿抵抗が０．２４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇの防湿シートを積層した断熱材Ｂでは、１００年後の熱伝導率を初期の１．５倍以下に抑えることができ、半永久的に十分な凍上防止効果を有するものと判断できる。
【００２５】
また、本発明者は、合成樹脂発泡体の厚さのみを変えて上記と同様の実験およびシュミレーションを行った結果、合成樹脂発泡体の厚みが２５ｍｍ以上５０ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２９ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、合成樹脂発泡体の厚みが５０ｍｍ以上７５ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、合成樹脂発泡体の厚みが７０ｍｍ以上の場合には透湿抵抗が０．１４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを積層したものでは、１００年後の熱伝導率を初期の１．５倍以下に抑えることができることが判明した。
【００２６】
また、本発明者の検討によれば、合成樹脂発泡体の独立気泡率が９０％を下回ると、合成樹脂発泡体の上下面に防湿シートを積層したものであっても、合成樹脂発泡体の小口面（端面）からの吸水の影響によって、含水率の増加に伴う無視できない熱伝導率の劣化が生じることが分かった。
【００２７】
このため、本発明の凍上防止構造では、９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の少なくとも上下面に、該合成樹脂発泡体の厚みが２５ｍｍ以上５０ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２９ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが５０ｍｍ以上７５ｍｍ未満の場合には透湿抵抗が０．２４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、該合成樹脂発泡体の厚みが７０ｍｍ以上の場合には透湿抵抗が０．１４ｍ2・ｓ・Ｐａ／ｎｇ以上の防湿シートを、積層してなる凍上防止用断熱パネルを用いることとした。
【００２８】
防湿シートの材質は特に限定されるものではないが、例えばポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂フィルム、不織布、合成樹脂フィルムと不織布もしくはアルミ箔等からなる複層構造のもの等が挙げられる。
【００２９】
上記の防湿シートは、少なくとも合成樹脂発泡体の上下面に積層することにより前述したような十分な防湿効果が得られるが、より信頼性を高めるために、小口面（端面）も含め、合成樹脂発泡体の全表面を覆うように設けることが好ましい。また、防湿シートを合成樹脂発泡体から延出させたり、合成樹脂発泡体の端部に相じゃくり加工を施すなどして、合成樹脂発泡体相互の目地部を通しての合成樹脂発泡体端部からの吸水を防止するように構成することも好ましい。
【００３０】
合成樹脂発泡体の上下面に防湿シートを積層する方法は特に限定されないが、製造コスト及び剥離強度等の点で以下に示す熱熱ラミネーション方式が好ましい。具体的には、例えば、スチレン系樹脂発泡体にポリエステルフィルムを積層する場合には、予めポリエステルフィルムにポリスチレンフィルムを接着剤によって接着しておき、スチレン系樹脂発泡体と接着の相性のよいポリスチレンフィルム側をスチレン系樹脂発泡体に重ねた状態で熱ラミネーションすることによって一体化することができる。また、スチレン系樹脂発泡体にポリエチレンフィルムを積層する場合には、予めポリエチレンフィルムにポリエチレン−酢酸ビニルフィルムを接着剤によって接着しておき、スチレン系樹脂発泡体にポリエチレン−酢酸ビニルフィルム側を重ねた状態で熱ラミネーションすることによって一体化することができる。
【００３１】
また、防湿シートを合成樹脂発泡体の全表面を覆うように設ける場合には、防湿シートとして例えばポリエチレン製等のシュリンクフィルムを用いてシュリンクパックすることができる。
【００３２】
次に、合成樹脂発泡体の上下面に防湿シートを積層した際の摩擦係数に関する検討を行った。
【００３３】
従来から凍上防止用断熱パネルとして用いられている合成樹脂発泡体は、表面の微細な凹凸等によって所定の摩擦係数を有し、従来の実績からして基礎地盤上あるいは敷砂上に設置された際の横ずれに対する十分な抵抗を有しているものである。一方、防湿シートを上下面に積層した場合には、この横ずれに対する抵抗が低下し、凍上防止構造の安定性の低下が危惧される。
【００３４】
そこで本発明者は、下記供試体Ｃ、Ｄと湿潤砂（厚さ４０ｍｍ）との摩擦係数を、図６に示すようにして測定した。すなわち、湿潤砂６１の上に供試体６２を置き、供試体に荷重Ｗを均等に加え、台車６３を引張り、滑りだし時の張力Ｆをバネ量り６４で測定した。この場合、砂と供試体との摩擦係数μはＦ／Ｗで算定される。
供試体Ｃ：ダウ化工（株）製スタイロフォームＤＸ−４５（厚み：５０ｍｍ）
供試体Ｄ：ダウ化工（株）製スタイロフォームＤＸ−４５（厚み：５０ｍｍ）の表面に、ポリエチレンフィルムにポリエチレン−酢酸ビニルフィルムを接着剤によって接着した防湿シートを熱ラミネーションしたもの。
【００３５】
その結果、供試体Ｃと砂との摩擦係数は０．３８、供試体Ｄと砂との摩擦係数は０．２０であった。このように、合成樹脂発泡体に防湿シートを積層したもの（供試体Ｄ）は、単体の合成樹脂発泡体（供試体Ｃ）に比べて著しく摩擦係数が低下することが判明した。このため、本発明においては、凍上防止用断熱パネルとして合成樹脂発泡体の上下面に防湿シートを積層したものを用いるに際し、従来から用いられている合成樹脂発泡体の摩擦係数と同等もしくはこれ以上の摩擦係数を持たせるために、摩擦係数を高める処理を施すのが好ましい。具体的には、例えば、表面にエンボス加工、スクラッチ加工を施したり、ホットメルトタイプの接着剤を部分的に塗布する方法が挙げられる。なお、これらの処理は、予め防湿シートに施しておいても良いし、合成樹脂発泡体に防湿シートを積層した後に行っても良い。また、これらの中でも、エンボス加工が特に好ましく、容易に合成樹脂発泡体単体の摩擦係数と同等以上の摩擦係数を持たせることができる。図７は、合成樹脂発泡体７１に防湿シート７２を積層した後に、表面に凹凸加工７３を施した凍上防止用断熱パネルの一例を模式的に示したものである。
【００３６】
次に、本発明の凍上防止構造の実施形態例を説明するが、本発明はかかる形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で適宜の変更を加えることができる。
【００３７】
図３は、本発明の地盤の凍上防止構造を道路（車道および歩道）に適用する場合の一実施形態例を示す断面図である。図中、３１は基礎地盤（路床）、３２および３４は保護砂層、３３は９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の上下面に、該合成樹脂発泡体の厚みに応じて前述したような所定の透湿抵抗を有する防湿シートを積層してなる凍上防止用断熱パネル、３５は上部路床、３６は粒状路盤材層、３７はアスファルト安定処理層、３８は基層、３９は表層である。
【００３８】
凍上防止用断熱パネル３３に用いる９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体としては、具体的にはスチレン系樹脂発泡体、エチレン系樹脂発泡体並びにプロピレン系樹脂発泡体等のオレフィン系樹脂発泡体及び、ウレタン系樹脂発泡体、フェノール系樹脂発泡体等が挙げられる。これらの中でも押出ポリスチレン発泡体は、高い断熱性能に加え、吸水率が小さく、耐水性に優れる点で特に好ましい。
【００３９】
また、本例のような一般的な道路の凍上防止構造では、交通荷重により路面に歪みが生じないように、凍上防止用断熱パネル３３の合成樹脂発泡体は２０Ｎ／ｃｍ2以上の圧縮強度（圧縮強度測定方法：ＪＩＳ  Ｋ  ７２２０に準拠して測定した値）を有するものが好ましい。
【００４０】
凍上防止用断熱パネル３３は、地表と最大凍結深さとの間に設置される。なお、最大凍結深さは、地中温度が０℃になる位置までの地表からの深さとして定義され、気温などの気象条件の他、土質や含水率によって支配される。
【００４１】
実測によって凍結深さを求める方法としては、１）メチレンブルー凍結深度計を利用する方法、２）地盤中の各層に測温抵抗体温度計や熱電対を埋設する方法、３）調査孔を掘削して凍結期の地中の温度および凍結の様相を観測する方法、などがある。
【００４２】
また、計算によって凍結深さを求める場合には、原則として気温から計算される理論最大凍結深さＤｍａｘを求め推定する。Ｄｍａｘは最寄りの気象観測データ式を用いて推定する。
【００４３】
Ｄｍａｘ＝Ｃ√Ｆｍａｘ
ここに、Ｃ：定数
Ｆｍａｘ：最近１０ヶ年の最大凍結深さ
【００４４】
定数Ｃは現場条件により変化するが、通常の場合は表３の値を用いることができる。
【００４５】
【表３】
0004685534.tif 000004
【００４６】
表３中の凍結指数は、冬の凍結期間における氷点下の温度の大きさとその継続期間の積で表されるもので、気象観測所の気温から以下のようにして求めることができる。すなわち、凍結指数は、日平均気温が＋から−に変わる日を初日とし、翌春日平均気温が−から＋に変わる日までの温度を積算し、日平均気温積算値の＋と−の最大値の絶対値を加えたものである。なお、理論最大凍結深さＤｍａｘの算出には、最近１０年間の最大凍結指数を用いることもできる。
【００４７】
本例の凍上防止構造によれば、９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の少なくとも上下面に、所定の透湿抵抗を有する防湿シートを積層してなる凍上防止用断熱パネル３３を用いることにより、土中での合成樹脂発泡体の含水率の増加を抑え、経年劣化を抑制することができ、半永久的に凍上防止効果を十分に発揮し得る信頼性の高い地盤の凍上防止構造が実現される。
【００４８】
図４は、本発明の鉄道軌道の凍上防止構造の一実施形態例を示す断面図である。図中、４１は基礎地盤（路床）、４２は９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の上下面に、該合成樹脂発泡体の厚みに応じて前述したような所定の透湿抵抗を有する防湿シートを積層してなる凍上防止用断熱パネル、４３は路盤コンクリート、４４は軌道スラブコンクリート、４５はレールである。
【００４９】
凍上防止用断熱パネル４２に用いる合成樹脂発泡体としては、前記凍上防止用断熱パネル３３と同様のものを用いることができるが、本例のような鉄道軌道の凍上防止構造では、道路に比較して大きな繰り返し圧縮荷重が作用するため、軌道に歪みが生じないように、凍上防止用断熱パネル４２の合成樹脂発泡体は４０Ｎ／ｃｍ2以上の圧縮強度を有するものが好ましい。
【００５０】
凍上防止用断熱パネル４２は、凍上防止の観点からすれば、図４に示すように少なくとも路盤コンクリート４３の下面全面に設置するのが好ましく、更に好ましくは図５に示すように、路盤コンクリート４３の幅方向の外側まで延出させて設置するのがよい。この場合、路盤コンクリート４３の下層地盤に凍結線５１が侵入しない範囲まで、凍上防止用断熱パネル４２を延出させることにより、路盤コンクリート４３に凍上圧が作用するのを確実に防止することができる。
【００５１】
本例の鉄道軌道の凍上防止構造によれば、９０％以上の独立気泡率を有する合成樹脂発泡体の少なくとも上下面に、所定の透湿抵抗を有する防湿シートを積層してなる凍上防止用断熱パネル４２を用いることにより、土中での合成樹脂発泡体の含水率の増加を抑え、経年劣化を抑制することができ、半永久的に凍上防止効果を十分に発揮し得る信頼性の高い鉄道軌道の凍上防止構造が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】内部結露による合成樹脂発泡体への水分蓄積について説明するための図である。
【図２】実測例による合成樹脂発泡体の含水率と熱伝導率の関係を示す図である。
【図３】本発明の地盤の凍上防止構造を道路（車道および歩道）に適用する場合の一実施形態例を示す断面図である。
【図４】本発明の鉄道軌道の凍上防止構造の一実施形態例を示す断面図である。
【図５】本発明の鉄道軌道の凍上防止構造の別の実施形態例を示す断面図である。
【図６】断熱パネルの摩擦係数の測定方法を説明するための図である。
【図７】表面に凹凸加工を施した凍上防止用断熱パネルの一例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
３１  基礎地盤（路床）
３２、３４  保護砂層
３３  凍上防止用断熱パネル
３５  上部路床
３６  粒状路盤材層
３７  アスファルト安定処理層
３８  基層
３９  表層
４１  基礎地盤（路床）
４２  凍上防止用断熱パネル
４３  路盤コンクリート
４４  軌道スラブコンクリート
４５  レール
５１  凍上線
６１  湿潤砂
６２  供試体
６３  台車
６４  バネ量り
７１  合成樹脂発泡体
７２  防湿シート
７３  凹凸加工
【図１】
0004685534.tif 000005
【図２】
0004685534.tif 000006
【図３】
0004685534.tif 000007
【図４】
0004685534.tif 000008
【図５】
0004685534.tif 000009
【図６】
0004685534.tif 000010
【図７】
0004685534.tif 000011