(57)【要約】【課題】保水性能と給水効果を高めた給水型保水性舗装を提供すること。【解決手段】道路の表層を構成する保水性混合物層２と、保水性混合物層２下に設けて保水性混合物層２に水分を供給する給水路盤３と、給水路盤３下に設けた水分９１を含浸可能な給水材４と、給水材４に供給する水分９１を貯留するための貯水部７とからなり、貯水部７から給水材４に供給した水分９１を給水路盤３を通じて保水性混合物層２に供給させて路面７を冷却する給水型保水性舗装１を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の表層を構成する保水性混合物層と、
前記保水性混合物層下に設けて保水性混合物層に水分を供給する給水路盤と、
前記給水路盤下に設けた水分を含浸可能な給水材と、
前記給水材に供給する水分を貯留するための貯水部と、からなり、
前記貯水部から前記給水材に供給した水分を前記給水路盤を通じて前記保水性混合物層に供給させることを特徴とする、
給水型保水性舗装。
【請求項２】
前記貯水部に貯留させた水分に前記給水材の一端を浸漬させた給水材を、前記貯水部から伸びる前記給水材の延伸方向と直角方向に間隔を置いて複数設けたことを特徴とする、
請求項１記載の給水型保水性舗装。
【請求項３】
前記給水路盤は、水分供給機能を有する材料を構成成分としたことを特徴とする、
請求項１又は２記載の給水型保水性舗装。
【請求項４】
マサ土と、
石灰系固化剤と、
水分供給性能を備えたセラミック系細骨材と、
塩化カルシウムからなる硬化促進剤と、からなる給水路盤を備えたことを特徴とする、
請求項１又は２記載の給水型保水性舗装。
【請求項５】
前記保水性混合物層は、少なくとも保水性能を備えた無機鉱物粉末を配合してなることを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれかに記載の給水型保水性舗装。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舗装体内に水分を吸水・保水する機能を備えた給水型保水性舗装に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、ヒートアイランド現象が問題となっているが、その主な原因としてはアスファルト舗装やコンクリート構造物の蓄熱、照り返しによる輻射熱の増加、ビル等の空調による排熱の増加や車輌の排出するガス熱の影響などが挙げられる。ヒートアイランド現象の緩和に向けたアスファルト舗装分野の取り組みにおいては、舗装路面温度を下げる技術の開発が進められており、その一つとして保水性舗装の開発・性能実験及び実施工が現在おこなわれている。ここで、保水性舗装とは舗装体内に水分を吸水・保水する機能を持った舗装のことで、例えば雨水などを舗装内に保水しておき、晴天時にかかる雨水を蒸発させて気化熱を奪うことにより舗装路面温度を低下させることが可能な舗装である。
【０００３】
特許文献１に開示する従来技術においては、保水性舗装道路の構造に関する発明が開示されている。すなわち、路盤ｅ上に遮水シートｄ（または透水性シート）および不織布などの吸水シートｃを敷設し、吸水シートｃ上に砂層ｂを設け、砂層ｂ上に吸水機能を有する透水性舗装ａを敷設した構造の道路である。舗装道路の端部にはこれに沿って側溝ｆが設けられ、側溝ｆ内に吸水シートｃの垂下端を浸漬させている（以下、かかる構造の道路を「従来技術道路」とする）（図５参照）。
かかる構造の道路によれば、路面が乾燥状態にあるときには側溝ｆ内に溜まった雨水の一部を吸水シートｃで吸水し、吸水した水分は砂層ｂの毛管作用を利用して透水性舗装ａに供給して路面を湿潤状態に保つと同時に路面から水分を順次蒸発させて路面を冷却することができる。
【０００４】
一方、特許文献１においては、舗装直下に砕石貯水層を形成し、かかる貯水層内の全面にわたって縦断方向に波打つように吸水シートを敷設した構造の道路に関する発明を開示している（以下、かかる構造の道路を「特許文献道路」とする）（図示せず）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４５２０６
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の保水性舗装道路にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞従来技術道路においては、吸水シートｃが交通荷重等によって破断しないために所要の砂層ｂ厚を確保する必要があるが、砂層ｂ厚が厚くなった場合には砂層ｂの有する毛管作用性能の限界から吸水シートｃの含有水分を透水性舗装ａに供給困難となる。
＜ロ＞従来技術道路においては、砂層ｂの毛管作用性能確保の観点から砂層ｂ厚を厚くすることができないため砂層ｂ下に設けた吸水シートｃと透水性舗装ａとの距離が短くなる。かかる場合に、透水性舗装ａの路面温度が高温となる夏場などでは路面温度の影響が吸水シートｃにも及び、吸水シートｃからの水分蒸発が過剰になされるため、側溝ｆ内の水分減少が激しくなるといった問題が生じ得る。
＜ハ＞特許文献道路においては、砕石貯水層内に吸水シートを波状に敷設しているが、かかる敷設施工は困難であり、また施工時のシートの破損や品質確保が困難であるといった問題が生じ易い。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、給水材（給水シート）の破損を防止しながら給水材（給水シート）から保水性混合物層への水分の供給を確実におこなうことのできる給水型保水性舗装を提供することを目的とする。さらに、給水材の設置施工が簡易であって、施工時の給水材の破損が生じ難く、品質を確保できる給水型保水性舗装を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の給水型保水性舗装は、道路の表層を構成する保水性混合物層と、前記保水性混合物層下に設けて保水性混合物層に水分を供給する給水路盤と、前記給水路盤下に設けた水分を含浸可能な給水材と、前記給水材に供給する水分を貯留するための貯水部と、からなり、前記貯水部から前記給水材に供給した水分を前記給水路盤を通じて前記保水性混合物層に供給させることを特徴とする給水型保水性舗装である。
【０００９】
また、前記する給水型保水性舗装は、前記貯水部に貯留させた水分に前記給水材の一端を浸漬させた給水材を、前記貯水部から伸びる前記給水材の延伸方向と直角方向に間隔を置いて複数設けたことを特徴とする給水型保水性舗装とすることができる。
【００１０】
また、前記する給水型保水性舗装において、前記給水路盤は、水分供給機能を有する材料を構成成分としたことを特徴とする給水型保水性舗装とすることができる。
【００１１】
また、前記する給水型保水性舗装は、マサ土と、石灰系固化剤と、水分供給性能を備えたセラミック系細骨材と、塩化カルシウムからなる硬化促進剤と、からなる給水路盤を備えたことを特徴とする給水型保水性舗装とすることができる。
【００１２】
さらに、前記する給水型保水性舗装において、前記保水性混合物層は、少なくとも保水性能を備えた無機鉱物粉末を配合してなることを特徴とする給水型保水性舗装とすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
＜イ＞給水型保水性舗装
本発明の給水型保水性舗装１は、道路の表層を構成する保水性混合物層２と、保水性混合物層２下に設けて保水性混合物層２に水分９１を供給する給水路盤３と、給水路盤３下に設けた水分９１を含浸可能な給水材４と、給水材４に供給する水分９１を貯留するための貯水部７とから構成される（図１参照）。なお、給水材４は下層路盤５上に設置され、かかる下層路盤５は路床６上に設置される。
【００１５】
従来の保水性舗装道路に比べて本発明の給水型保水性舗装１は、保水性混合物層２の保水性能を高め、かつ水分９１の供給性能を備えた給水路盤３を道路の構成要素としている点が大きく相違する。また、給水型保水性舗装１の構造要素の一つである貯水部７は、路面８端部（もしくは道路８端部近傍）において路面８の延伸方向に沿って備えた構成とするのがよい。
また、給水路盤３は所定の路盤厚を確保することで、その下部に設置する給水材４が路面８上の交通荷重等によって破断や損壊の被害を受け難い道路構造を成形することができる。
一方、給水路盤が従来のように砂層にて構成されていた場合であって給水路盤を所定の路盤厚として保水性舗装道路を造成した場合には、毛管作用性能の限界から生じる水分の上方への供給不能といった問題が生じ得る。本発明における給水路盤３は後述するように水分供給性能を備えたセラミック系細骨材をその構成成分としていることからかかる問題を解消することができる。
【００１６】
＜ロ＞保水性混合物層
保水性混合物層２は本発明の給水型保水性舗装１の表層を構成する舗装である。保水性混合物層２は保水性能を備えた無機鉱物粉末とセメントミルクを配合させて製造するのがよい。
本発明に使用する無機鉱物粉末の化学成分構成は、ＳｉＯ２の重量百分率を３７％、ＣａＯを１２％、ＭｇＯを２２％、強熱液量２９％として製造できる。また、粒度分布は、ふるい目８８μｍ以上の重量百分率を１０％、ふるい目４０〜８８μｍを１７％、ふるい目４０μｍ以下を７３％として製造できる。さらに、無機鉱物粉末の単体初期保水率は２７０％以上として製造できる。
上記する無機鉱物粉末としては、例えばセピオライトを使用することができる。セピオライトはスペイン産の天然鉱物であり、水分を吸収して空気中に発散させる効果を備えた無機鉱物粉末である。
上記する配合にて製造した保水性混合物層２を使用することにより、保水性能が向上することから保水性混合物層２に供給された水分９１を過度に蒸発させるといった問題が解消できる。
【００１７】
＜ハ＞給水路盤
給水路盤３は、保水性混合物層２と後述する給水材４との間に設けて給水材４の保有する水分９１を保水性混合物層２に供給するための路盤であり、通常の道路の構造における上層路盤の役割を担う路盤である。また、給水路盤３は所定の路盤厚を確保することによって、その下部に配置される給水材４を路面８上の交通荷重等による破損から保護する役割および給水材４の水分９１吸収の効率性を確保する役割も有する。給水材４は、材料内部に多数の空隙を備えており、かかる空隙内を水分９１が供給されるものである。交通荷重等によって給水材４が押圧されると上記する空隙も破壊され給水材４の吸水性能が低下するおそれがある。したがって、所要の強度（硬さ）および厚さを備えた給水路盤３とすることによって荷重分散効果を図って給水材４に伝達される荷重を小さなものとし、給水材４の吸水性能を確保することが可能となる。
給水路盤３は路盤材料として、マサ土と石灰系固化剤、添加剤、硬化促進剤として使用する塩化カルシウム、水を配合して製造することができる。
ここで、石灰系固化剤を配合することにより給水路盤３の強度を確保することができる。かかる固化剤は、給水路盤３の一軸圧縮強度が０．９８Ｎ／ｍｍ２（１０日養生）に相当する添加量とするのがよい。
また、水分９１の供給機能を有する材料であるセラミック系細骨材を使用するのが好ましい。セラミック系細骨材を配合することにより、水分９１の供給性能（毛管作用性能）を向上させることができる。なお、セラミック系細骨材は１０００℃以上の高温で焼成しながら粒度分類をおこない、粒子径０．５ｍｍ〜１０ｍｍのセラミック系細骨材を使用するのが好ましい。また、セラミック系細骨材のマサ土及び固化剤の合計質量に対する配合比率は質量比１〜１５％程度とするのがよい。
硬化促進剤として使用する塩化カルシウムは乾燥したマサ土と固化剤とセラミック系細骨材の合計質量に対して質量比０．３％程度の配合比率とするのがよい。
水は水道水を使用でき、給水路盤３の最適含水比となる量を配合するのが好ましい。
【００１８】
＜ニ＞給水材
給水材４は、貯水部７に貯えた水分９１（雨水、水道水など）を含浸させ、その上方に設けられた給水路盤３を通して保水性混合物層２に水分９１を供給させるために下層路盤５上に設けられる給水型保水性舗装１の構成要素である。
給水材４はその一端を後述する貯水部７に浸漬させて設置する。
ところで、給水材４はその毛管作用効果を利用して水分９１を貯水部７から吸収し、給水材４の一面に水分９１を含浸させることができる。したがって、毛管作用性能を備えた材料であれば給水材４として使用することができる。
給水材４としては、例えば短繊維ポリエステルシート（不織布）を始めとするシート材料や吸水性能を備えた材料を使用することができる。不織布としては、公知の底面給水不織布や「Ａ−２００」（旭化成（株））、「コルドン」（旭化成（株））などを使用できる。
【００１９】
給水材４として不織布を使用する場合は不織布の備えた吸水性能によって貯水部７の設置箇所を複数設けるのが好ましい。使用する不織布の仕様によっても異なるが、不織布の備えた水分吸収性能は貯水部７（貯水部７内の水中含浸部）から２〜２．５ｍ程度の範囲となり得るため、道路幅が広くなる場合には、道路幅方向に２〜２．５ｍ間隔で貯水部７を設けることができる（図示せず）。
【００２０】
給水材４は下層路盤５上に一面に敷設（設置）することもできるし（図２参照）、貯水部７から伸びる給水材４の延伸方向と直角方向に間隔を置いて複数設けることもできる（図３参照）。すなわち、貯水部７は路面８端部（もしくは道路８端部近傍）において路面８の延伸方向に沿って設置するため、路面８の延伸方向と直角方向に複数の給水材４を間隔を置いて設置するものである。したがって、かかる場合には例えば一定の幅を備えたシート状の給水材４を所定の間隔を置いて敷設できる。
ところで、給水路盤３内を水分９１が上方へ供給される際には、一般に水分９１は直上のみならず側方へも広がりをもって上方へ供給される。したがって、上記する所定間隔は、給水路盤３の路盤厚および給水路盤３内を水分９１が側方に広がりながら上方へ供給される際の側方への広がりの程度によって決定するのがよい。すなわち、図３に示すように給水路盤３の路盤厚と給水路盤３内を上方へ供給される水分９１の側方への広がりを勘案して保水性混合物層２底部に水分９１が均等に供給されるように給水材４の幅が決定される。
【００２１】
＜ホ＞貯水部
貯水部７は路面８端部（もしくは道路８端部近傍）において路面８の延伸方向に沿って設置して保水性混合物層２に供給する水分９１を貯留するための設備である。例えば、路面８上に降った雨水９は路面８端部に設けた雨水側溝８１に集積され、雨水側溝８１と貯水部７を連絡する通水管８２を通して貯水部７に雨水９は導かれる（図１参照）。また、貯水部７への雨水９などの流入経路は上記する通水管８２を通した経路以外にも多様である。
貯水部７はＵ字溝やボックスカルバート（工場製作したコンクリート製品あるいは現場施工）を設置したり、側溝を掘削して側溝内に砕石を設けて構成させることができる。さらに、地下空隙形成用の段積みブロック７１などを使用して貯水部７を構築することもできる。
ここで、上記する段積みブロック７１は複数の支柱とかかる支柱の頭部を連結させる面を構成したフレームにて一つのユニットを形成した工場製作製品であり、例えばポリプロピレン材料にて製作できる。かかるブロック７１を所定の高さを形成するように鉛直方向に段積みするとともに、路面８の延伸方向に路面８端部に設置して貯水部７を構成した実施例を図４に示す。ここで、段積みブロック７１表面を遮水シート７２にて包囲することにより、ブロック７１内に貯えた水分９１が外部へ放出するのを防止することができる。
貯水部７を構成するその他の実施例としては、円筒形のパイプで筒の側部に切り欠きを複数設けたパイプ（例えばポリプロピレン材料にて製作した製品）を側溝内に段積みし、パイプを路面８の延伸方向に連結して貯水部７を形成することもできる（図示せず）。
なお、貯水部７は上記する実施例に拘束されるものではなく、多様に選定できる。
【００２２】
また、上記するように、給水材４に不織布を使用する場合には、不織布の吸水性能に応じて道路幅方向に複数の貯水部７（したがって、路面８直下には複数の貯水部７が路面８の延伸方向に伸びた構造となる）を備えた給水型保水性舗装１の構造とする場合がある。かかる場合には貯水部７同士は路面８端部に設けた貯水部７から雨水９（又は水道水など）を導く導水管などにて連結させた構造とすることができる（図示せず）。
なお、路面８下に貯水部７を設けた場合でも、上記する段積みブロック７１などを使用することにより貯水部７が交通荷重などに十分耐えうる構造とすることができる。
【００２３】
【実施例】
上記する道路構成材料を使用した実施例を以下に示す。すなわち、保水性混合物層２厚を５ｃｍ、給水路盤３厚を１５ｃｍとして施工することができる。また、給水路盤３の一軸圧縮強度を２．９ＭＰａとなるように石灰系固化剤を配合するとともにセラミック粒子を５〜１０％（マサ土と固化剤の合計質量に対する比率）配合する。
上記する配合にて給水路盤３を造成することで、保水性混合物層２天端から給水材４までの距離を２０ｃｍ確保でき、かつ給水路盤３は所定の硬さ（強度）を備えていることから路面８から給水材４に伝達される荷重を格段に少なくすることができる。
また、保水性混合物層２は上記する成分構成を備えた無機鉱物粉末を使用することで、従来の舗装に比べて３〜４倍程度の保水効果の向上を図ることが可能となり、貯水部７からの給水量を格段に減少させることができる。
さらに、給水材４の敷設に先立ち、下層路盤５上面に遮水施工を施す場合と施さない場合がある。すなわち、下層路盤５をセメントあるいは石灰系の安定処理路盤として施工した場合は、下層路盤５は不透水性能を確保できるため給水材４からの水分９１が下方に浸透していく可能性は低く、よって下層路盤５上面を遮水施工する必要はない。一方、下層路盤５を砕石や砂利、砂等の単粒砕石を使用して造成した場合は、給水材４の水分９１の下方への浸透を防止するために下層路盤５上面を遮水施工する必要がある。遮水施工方法としては、例えば、下層路盤５上面に遮水シートを敷設する方法や乳剤を散布後に砂を敷きならす方法（シールコート）、シールコートを複数層施工する方法（アーマーコート）などがある。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の給水型保水性舗装は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞所定厚さの給水路盤によって給水材を保護するため、交通荷重等の影響による給水材の破断を防止することができる。
＜ロ＞給水路盤は水分供給性能を有するため、給水路盤厚によって水分を保水性舗装に供給できないという問題が生じ難い。
＜ハ＞給水路盤によって保水性混合物層と水分を含浸した給水材との間に一定の間隔を確保できるため、保水性混合物層の温度の影響によって給水材の保有水分を過度に蒸発させるといった問題が生じ難い。
＜ニ＞保水性混合物層の保水効果によって、貯水部からの給水量を各段に減少できる。
＜ホ＞給水路盤内において水分が側方への広がりをもちながら上方へ供給される効果を利用することで給水材を路面下の全面に設置しない実施例においては給水材量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給水型保水性舗装の構造を示した断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図であり、給水材が貯水部の延伸方向に連続して設置されている実施例を示した断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視図であり、複数の給水材が貯水部の延伸方向に間隔を置いて設置されている実施例を示した断面図。
【図４】貯水部の実施例である地下空隙形成用の段積みブロックを示した斜視図。
【図５】従来の保水性舗装道路の構造を示した断面図。
【符号の説明】
１・・・給水型保水性舗装
２・・・保水性混合物層
３・・・給水路盤
４・・・給水材
７・・・貯水部
８・・・路面
９１・・水分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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