(57)【要約】     【課題】  既設の全天候弾性舗装体を、オーバーレイ工法によって、国際陸上競技連盟（ＩＡＡＦ）が定める、衝撃吸収率、垂直変位量、引張強度などの規格値内に適合するように改修する。    【解決手段】  既設の全天候弾性舗装体を、表面から１〜３ｍｍ厚で切削する。この切削面６に切削溝７を形成し、切削溝７の占める断面積を、舗装体の切削溝の深さによる断面積の２０〜６０％とする。この切削溝７に比重０．８０〜０．９０の低発泡変性ポリウレタン樹脂を充填する。この樹脂の硬化後に、ポリウレタン樹脂を元の厚さまで塗布して、改修舗装する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の全天候弾性舗装体が表面から均一厚で切削され、この切削面に更に切削溝が形成され、この切削溝に低発泡変性ポリウレタン樹脂が充填され、その上をポリウレタン樹脂で改修舗装されている全天候弾性舗装改修体。
【請求項２】
低発泡変性ポリウレタン樹脂の比重が０．８０〜０．９０である請求項１記載の全天候弾性舗装改修体。
【請求項３】
既設の全天候弾性舗装体を表面から均一厚で切削し、この切削面に多数の切削溝を形成し、この切削溝に低発泡変性ポリウレタン樹脂を充填し、樹脂硬化後に、ポリウレタン樹脂を塗布して改修舗装する全天候弾性舗装体の改修工法。
【請求項４】
低発泡変性ポリウレタン樹脂は、２液性常温硬化型ポリウレタン樹脂に製泡剤を加えて、泡立攪拌し、樹脂中に微細な独立気泡を発生させて比重が０．８０〜０．９０となるように調製する請求項３記載の全天候弾性舗装体の改修工法。
【請求項５】
切削厚を１〜３ｍｍとする請求項３記載の全天候弾性舗装体の改修工法。
【請求項６】
切削溝の占める断面積を、切削面から切削溝の深さまでの舗装体の断面積の２０〜６０％とする請求項３記載の全天候弾性舗装体の改修工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリウレタン樹脂などの高分子弾性体で作られた全天候弾性舗装体を、オーバーレイ工法によって改修舗装した改修体及びその改修工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陸上競技場などの全天候弾性舗装体の表層は、通常、ポリウレタン樹脂などの高分子弾性体で作られている。また、その舗装体の「かたさ」については、国際陸上競技連盟（ＩＡＡＦ）による規定があり、衝撃吸収率（Ｆｏｒｃｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）は３５〜５０％であることが定められており、更に、垂直変位量（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）は０．６〜１．８ｍｍであること、引張強度は０．５Ｍｐａ以上であることなどがそれぞれ規定されている。しかし、高分子弾性体は、舗装直後には、上記規定値を満たしていても、舗装後、ある程度、年数がたてば、厳しい屋外暴露条件下での使用による磨耗傷損や、ゴム弾性体特有の経年変化、即ち、配合物質の移行（ブリージング）等による材質変化が起り、一般的に「固く（硬化）」なり、所期の弾力性が低下し、この結果、前記のＩＡＡＦの規定値を満たせなくなってくる。特に、衝撃吸収率については、施工後、５〜１０年で、下限値の３５％を下回ってしまうのが殆んどである。
【０００３】
このようにして、規定値を満たせなくなった舗装体は、改修が必要となる。この際、舗装面を全面的に改修するのであれば問題はないが、この全面改修には工費が嵩むので、通常はオーバーレイ工法と称する改修工法を採るのが一般的である。即ち、既設の舗装面の表層部を一定厚さだけ削り取り、この削り取ったところに新らたに舗装材を舗設して改修するのである。（例えば、特許文献１、あるいは特許文献２参照）。通常、陸上競技場の舗装は、砕石路盤やアスファルトなどで基層を構成し、その上に８．０〜１０．０ｍｍの弾性層、２．０〜４．０ｍｍの上塗り耐久層、更に、０．８〜１．２ｍｍの表面エンボス仕上層が形成され、総厚が１３ｍｍの弾性舗装構成となっているので、オーバーレイ工法では、その表面の２〜４ｍｍを削り取って、そこに新らたにポリウレタン樹脂を流し込んで、改修舗装する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４２６０５号公報。
【特許文献２】特開２００１−２２６９０４号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記のオーバーレイ工法によって、既設舗装体の表面を一定厚だけ削り取り、そこに新らたに舗装材を舗設しただけでは、改修後のグランドはＩＡＡＦ規定を満たせない。これは削られずに残った深層部の舗装体が、経年変化によって固く（硬化）なっていて、所期の弾力性を有さないためである。もっとも、削り取る深さを厚くしたり、新らたな舗装の層厚を厚くしたりすれば、規定値を満足させることも可能であるが、削り取る深さを厚くする施工法では、工費が嵩み、また、新舗装厚を厚くする施工法では、グランドの原設計時のフォーメーションの変更を招くため、基本的に許されない。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑み、オーバーレイ改修工法によっても、ＩＡＡＦ規格の衝撃吸収率などを充分に満たすことができ、かつ、長期に互ってそれを維持できる全天候弾性舗装改修体及びその改修工法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の全天候弾性舗装改修体の技術的手段は、既設の全天候弾性舗装体が表面から均一厚で切削され、この切削面に更に切削溝が形成され、この切削溝に低発泡変性ポリウレタン樹脂が充填され、その上をポリウレタン樹脂で改修舗装されていることにある。
【０００８】
また、低発泡変性ポリウレタン樹脂の比重は０．８〜０．９０とするのが好ましい。
【０００９】
本発明の全天候弾性舗装改修工法の技術的手段は、既設の全天候弾性舗装体を表面から均一厚で切削し、この切削面に多数の切削溝を形成し、この切削溝に低発泡変性ポリウレタン樹脂を充填し、樹脂硬化後に、ポリウレタン樹脂を塗布して改修舗装することにある。
【００１０】
また、低発泡変性ポリウレタン樹脂は、２液性常温硬化型ポリウレタン樹脂に製泡剤を加えて、泡立攪拌し、樹脂中に微細な独立気泡を発生させて比重が０．８〜０．９０となるように調製するのが好ましい。更に、切削厚は１〜３ｍｍとするのがよい。また、切削溝の占める断面積を、切削面から切削溝の深さまでの舗装体の断面積の２０〜６０％とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の全天候弾性舗装改修体は、既設の全天候弾性舗装体を、国際陸上競技連盟（ＩＡＡＦ）が定める、衝撃吸収率、垂直変位量及び引張強度の規格値を満足するように改修でき、かつ、この規格値を安定的、かつ、長期に互って維持可能である。
【００１２】
請求項２のものは、低発泡変性ポリウレタンの比重が０．８０〜０．９０であるので、改修体の性能を、ＩＡＡＦの規格値に確実に保持できる。
【００１３】
本発明の全天候弾性舗装改修工法は、オーバーレイ工法を採用するので、全面改修に比べて、工費を低く押えることができ、経年変化によって劣化した既設の舗装体を、ＩＡＡＦの規格を満たすように改修可能である。
【００１４】
請求項４のものは、切削溝に充填する低発泡変性ポリウレタン樹脂を特定したので、改修後の衝撃吸収率などをＩＡＡＦの規格値に確実に達成可能である。
【００１５】
請求項５のものでは、切削厚が１〜３ｍｍで、改修厚が薄いので、使用材料を節約でき、施工コストを下げることができる。
【００１６】
請求項６のものは、切削溝の占める断面積が特定されているので、確実にＩＡＡＦの規格値を達成できるように改修可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の全天候弾性舗装改修体及びその改修工法を実施するための最良の形態を、図面の実施例に基づいて説明する。図１には、本発明の改修工法が段階的に示されている。先ず、図１−１は、改修対象である既設グランドの一実施例であって、１は基層で、砕石路盤（厚さ１００〜１５０ｍｍ）や、アスファルト基層（７０ｍｍ）などで構成され、この上に弾性の表層２が、通常、約１３ｍｍ厚で舗設されている。表層２の構成は、最下層が弾性層３で、ポリウレタン樹脂の中に弾性発泡骨材としてＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂の発泡体で、比重が０．３５、粒径が約２〜３ｍｍのもの）が重量比で、約１０％混入されている。また、この弾性層３の厚さは、通常、約８〜１０ｍｍである。
【００１８】
弾性層３の上には、上塗り耐久層４が形成されている。この上塗り耐久層４は、何等の混入物もない、ポリウレタン樹脂１００％で構成され、その厚さは通常、２〜４ｍｍである。この上塗り耐久層４の上には、表面エンボス仕上げ層５が構成されている。この表面エンボス仕上げ層５は、ポリウレタン樹脂に表面仕上げ剤を加えて、約０．８〜１．０ｍｍ厚で塗布し、その表面にローラーをかけて粗面化したものである。なお、この表面エンボス仕上げ層５は、ポリウレタン樹脂を粘性的に変性したものを吹付ける工法で構成されているものである。更に、既設のグランドでは、トッピング仕上げが施されているものもある。
【００１９】
なお、前記の弾性の表層２の構成は、既設のものである為、その態様は種々あり、例えば、ゴムチップを混入したポリウレタン樹脂系のもの、複合弾性型ポリウレタン樹脂系のもの、更には、合成ゴム系のもの、特に、クロロプレンゴム系のプレファブシートのものなどがあり、いずれも本発明の実施対象となる。
【００２０】
図１−２は、既設の舗装体の表面を一定厚で削り取った状態である。この切削厚は、通常、１〜３ｍｍが適当である。舗装体の使用による表面磨耗が約１ｍｍあるので、原設計時の状態からは２〜４ｍｍ厚とでなる。表層２の標準である、表面エンボス仕上げ層５が１ｍｍ、上塗り耐久層４が４ｍｍ、弾性層３が８ｍｍで、表層２の総厚が１３ｍｍのものでは、上塗り耐久層４が１〜３ｍｍ厚で残るように削り取る。なお、この切削には、切削機、ベルトサンダー、スクレーバなどが利用可能で、舗装層を表面から均一の厚さで削り取るようにする。
【００２１】
次に、削り取った切削面６には、図１−３のように比較的深い切削溝７を多数形成する。切削溝７の断面形状は、Ｖ字状、Ｕ字状、正方形状、長方形状、半円形状など自由であり、また、複数の切削溝７の平面形成形状も、並列線状、格子状など自由である。また、舗装体の断面に占める切削溝の占有率は、切削深さで定まる舗装断面積の２０〜６０％、好ましくは２５〜５０％である。切削溝７の深さは、深いほど衝撃吸収率では優れるが、引張強度では劣ることになるので、ＩＡＡＦの規定値を満たすように設定する。
【００２２】
この切削溝７には、低発泡変性ポリウレタン樹脂材８を充填する。原材料のポリウレタン樹脂材としては、上塗り耐久層に使用するものと同一の材料を使用し、これを発泡させて、比重が０．８０〜０．９０の低発泡変性ポリウレタン樹脂材にする。この際の製泡剤としては、シリコーンオイル、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂などの、所謂、オルガノポリシロキサン系化合物、更には、ポリジメチルシロキサンポリアルキレンオキシド付加物やビニルシランポリオキシアルキレンポリオール化合物などが適する。そして、この製泡剤をポリウレタン樹脂材に１．０〜２．０ｗｔ％添加し、泡立機の付いたミキサーで、その回転数を調節しながら空気を混入して、メカフロ法（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｆｒｏｔｈ法）により低発泡変性ポリウレタン樹脂材を調製する。これは材料中に微細な独立気泡が多数混入したもので、発泡倍率は１．３〜１．６倍程度の低発泡体である。なお、この低発泡変性ポリウレタン樹脂材は、その比重が０．９０以上になると、衝撃吸収率や垂直変位量の向上が期待できず、反対に、比重が０．８０以下になると、引張強度が規定値を満たせなくなる。
【００２３】
切削溝７に低発泡変性ポリウレタン樹脂材８を充填した後図１−４のように、その上面にポリウレタン樹脂材を塗付して上塗り耐久層９を形成し、更に、表面エンボス仕上げ層１０を形成して、元の舗装体の厚さに戻す。
【００２４】
実施例としては、２液性常温硬化型ポリウレタンにより舗設された全天候トラック走路が、施工後、１０年を経過したため表面が劣化し、磨耗・損傷箇所もかなり発生していて、衝撃吸収率を測定したところ、３３．６％とＩＡＡＦの規格値の下限を割るに至ったため、本発明によって改修することとした。なお、既設の舗装体の表層の原設計時の厚さは、弾性層が８ｍｍ、上塗り耐久層が４ｍｍ、表面エンボス仕上げ層が１ｍｍであった。
【００２５】
先ず、切削機およびベルトサンダーを用いて、舗装体を表面から２ｍｍ厚で均一に切削した。この段階で上塗り耐久層４は約３ｍｍ厚で残っていた。次に、この切削面６に切削溝７を形成した。切削溝７としては、幅５ｍｍの角形の溝で、深さは５ｍｍ、形成ピッチは１０ｍｍのもの、及び、深さは７ｍｍで、形成ピッチは１０ｍｍと２５ｍｍのもの、及び、深さは９ｍｍで、成形ピッチは８ｍｍのもの、更に、幅６ｍｍ角形の溝で、深さは９ｍｍで、形成ピッチは１０ｍｍのもの、更に、頂面の幅が５ｍｍのＶ字溝で、深さは７ｍｍ、形成ピッチは１０ｍｍと２０ｍｍのもの、及び、深さは９ｍｍで、形成ピッチは１０ｍｍのもの、更に、頂面の幅が５ｍｍのＶ字溝で、深さが９ｍｍで、ピッチが１０ｍｍであり、かつ、溝を格子状に形成したものをそれぞれ試験例１〜９として形成した。
【００２６】
次に、低発泡変性ポリウレタン樹脂材を調製した。即ち、主剤であるウレタンプレポリマーを１００部と、硬化剤として、ポリオール等の活性水素を有する反応成分、顔料、安定剤などからなるものを１００部とを、ハンドミキサーで均一に混合し、更に、製泡剤として、オルガノポリシロキサンコポリマー４部を混合し、泡立機の付いたハンドミキサーを用いて３分間、機械的に攪拌混合して、内部に微細な独立気泡が多数存在する、比重０．８０（発泡倍率は１．５５倍）の低発泡変性ポリウレタン樹脂材を得た。
【００２７】
続いて、この低発泡変性ポリウレタン樹脂材８を、前記の切削溝７の中に、コテやレーキを用いて均等に充填し、硬化させた。硬化後、この上に、同質の２液性常温硬化型ポリウレタンを１ｍｍ厚で塗布し、上塗り耐久層９のオーバーレイ部分を形成した。次にこの硬化後、同質のウレタンに無定型シリカ揺変剤、極性溶媒などを混合して表面仕上げ剤に仕立てたものを１ｍｍ厚で塗布しながら、マスチックローラー刷毛にて表面を粗面化して、ローラー・エンボス仕上げ層１０を硬化形成し、更に、アクリル変性ウレタン塗料を塗布してトップコート仕上げをし、改修舗装を完成させた。１週間後、前記の各試験例について、衝撃吸収率（Ｆ／Ｒ）と、垂直変位量（Ｖ／Ｄ）と、引張強度（ＴＳ）とを測定した。また、比較例として、切削溝を設けず、溝に低発泡変性ポリウレタン樹脂材を充填しなかったものについても、同様にオーバーレイ改修舗装をし、これについても前記の測定を行った。この測定結果は表１と表２とに示されている。この結果から、充填率は２０〜６０％、好ましくは２５〜５０％が適することが分った。そして、この範囲を下回るものは、衝撃吸収率が３５％に達せず、この範囲を超えるものは、引張強度が０．５Ｍｐａに達することができない。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
【表２】
2005097917.tif 000004
【００３０】
次に、切削溝に充填する低発泡変性ポリウレタン樹脂材の好適な比重を得る為の試験を行った。即ち、２液性常温硬化型ポリウレタン樹脂に製泡剤を０．５〜２．５％の範囲で加えて泡立て、空気を混入させた上で比重を測定し、これを前記の試験体１−４の切削溝に充填し、オーバーレイ改修舗装した後に、各種の測定を行った。この結果は表３に示されている。この結果から、比重は０．８０〜０．９０が適当であることが判明した。なお、この際の製泡剤の添加量は１〜２ｗｔ％が適当である。また、その発泡倍率は１．３９〜１．５５が適当である。更に、この範囲を超えて、低発泡の場合は、衝撃吸収率が規格値の３５％以上に達することができず、反対に範囲を超えて高発砲の場合は、引張強度が規格値の０．５Ｍｐａ以上に至らない。
【００３１】
【表３】
2005097917.tif 000005
【００３２】
次に、オーバーレイ工法時の切削厚の好適値を求めるための試験を行った。オーバーレイ時の適当な切削厚は、残留する上塗り耐久層の厚さに関係する他、切削溝の形成によって、残留する弾性層の厚さにも関係し、引張強度（ＴＳ）に大きく影響する。試験時の既設舗装体としては、厚さが１３ｍｍの標準断面のものを用いた。また、この舗装体は使用により、表面が約１ｍｍ磨耗していた。この舗装体を厚さ０〜５ｍｍで切削し、これに頂幅５ｍｍ、深さ７ｍｍ、ピッチ１０ｍｍのＶ字状の切削溝を形成し、この溝に比重０．８０の低発砲変性ポリウレタン樹脂材を充填し、その上に前記実施例と同様に改修舗装を施して、引張強度の測定を行った。この結果は表４に示されている。この測定結果から、ＩＡＡＦの規格値０．５Ｍｐａ以上を満足するものは、切削厚が１〜３ｍｍであることが判明した。
【００３３】
【表４】
2005097917.tif 000006
【００３４】
本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で自由に変形実施可能である。特に、使用するポリウレタン樹脂や、製泡剤の種類、更には、充填や舗装工法の詳細は自由である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明工法を段階的に示した断面図。
【図２】試験体１−１の切削溝の図。
【図３】試験体１−２の切削溝の図。
【図４】試験体１−３の切削溝の図。
【図５】試験体１−４の切削溝の図。
【図６】試験体１−５の切削溝の図。
【図７】試験体１−６の切削溝の図。
【図８】試験体１−８の切削溝の図。
【図９】試験体１−９の切削溝の図。
【符号の説明】
【００３６】
１        基層
２        表層
３        弾性層
４        上塗り耐久層
５        表面エンボス仕上げ層
６        切削面
７        切削溝
８        低発砲変性ポリウレタン樹脂
９        上塗り耐久層
１０      表面エンボス仕上げ層
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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