(57)【要約】 【課題】表基層と路盤層とのずれを防止することで、表基層にひび割れや不陸が発生しにくい舗装体およびその施工方法を提供することを目的としている。【解決手段】路盤層４の上に表基層５が積層されてなる舗装体２において、路盤層４と表基層５との間に跨って連結体７が形成されている。【選択図】      図３
2005105694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路盤層の上に表基層が積層されてなる舗装体において、
前記路盤層と前記表基層との間に跨って連結体が形成されていることを特徴とする舗装体。
【請求項２】
請求項１記載の舗装体において、
前記連結体は、セメントモルタルまたは樹脂モルタルのうちのいずれか一方から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の舗装体。  
【請求項３】
請求項１または２記載の舗装体において、
前記連結体は、前記表基層上を走行する車両の通行方向に沿って、該車両のタイヤが通過するタイヤ通過線の側方に配置されていることを特徴とする舗装体。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか記載の舗装体を構築する舗装体の施工方法において、
前記路盤層の上に前記表基層の下部である基層を形成し、該基層を貫通して前記路盤層内に達する孔を形成し、該孔内に前記路盤層と前記基層との間に跨る連結体を形成し、該連結体および前記基層の上方に前記表基層の上部である表層を形成することを特徴とする舗装体の施工方法。
【請求項５】
既設路盤層の上に既設表基層が積層されてなる既設舗装体の上方に新設表基層を積層させる既設舗装体の補修方法において、
前記既設舗装体に前記既設表基層を貫通して前記既設路盤層内に達する孔を形成し、該孔内に前記既設路盤層と前記既設表基層との間に跨る連結体を形成し、該連結体および前記既設表基層の上方に前記新設表基層を形成することを特徴とする既設舗装体の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砕石やソイルセメント等からなる路盤層の上にアスファルト混合物等からなる表基層が積層されてなる舗装体とその舗装体の施工方法、および既設の表基層の上に新設の表基層を積層する既設舗装体の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車テストコースなどの斜面に設けられる斜面舗装体は最大傾斜角度が４０度を超えるものが多く、従来、斜面舗装体は砕石やソイルセメントなどからなる路盤層の上にアスファルト混合物等からなる表基層（以下、アスファルト混合物層と記す。）が積層された構造のものが一般的である。路盤層は、原地盤や盛土などからなる路床の上に積層されており、通常上層路盤と下層路盤とが積層されて形成される。また、アスファルト混合物層は、路盤層の上に積層される基層と基層の上に積層される表層とから構成されている。
【０００３】
また、舗装体は経年化とともに老朽化が進むため、既設の舗装体を補修する補修方法が提案されている。既設舗装体の補修方法としては、既設のアスファルト混合物層と既設の路盤層の全部または一部を撤去した後に新たなアスファルト混合物層を設ける打換え工法や、既設のアスファルト混合物層の表層のみ、或いは表層及び基層の双方を切削により撤去した後に既存の路盤層の上に新たなアスファルト混合物層を積層して形成する切削オーバーレイ工法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−１９３０１３号公報  （第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の舗装体では、斜面舗装体の傾斜角度が大きいと斜面方向に働くアスファルト混合物層の荷重（自重）が大きくなり、また舗装体が老朽化するとアスファルト混合物層と路盤層との接着力が弱くなるため、アスファルト混合物層の基盤となる路盤層とアスファルト混合物層との境界面で剥離が生じる。傾斜するアスファルト混合物層は自重により斜面上を滑動するため、斜面の上端等のアスファルト混合物層にひび割れが発生し、このひび割れ箇所から路盤層とアスファルト混合物層との間に浸水するという問題が存在する。また、アスファルト混合物層が斜面上を滑動すると、しわ寄せされるようにアスファルト混合物層の一部が凸状に浮き上がり、路面の平坦性を損なう不陸が発生するという問題が存在する。
【０００５】
一方、老朽化した舗装体を補修するために上記した従来の打換え工法等を適用すると、多量の新規材料を必要とするために相当のコストがかかると共に、アスファルトコンクリート廃材などの建設副産物の発生につながり環境保全の観点からも問題となる。また、掘削機械を用いてアスファルト混合物層を路盤層との境界から剥ぎ取るために大規模な改修工事になるという問題が存在する。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、表基層（アスファルト混合物層）と路盤層とのずれを防止することで、表基層にひび割れや不陸が発生しにくい舗装体およびその施工方法を提供することを目的としている。また、老朽化した舗装体を補修する際のコスト縮減、省資源、省エネルギ等を図ることができる補修方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、路盤層の上に表基層が積層されてなる舗装体において、前記路盤層と前記表基層との間に跨って連結体が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の舗装体において、前記連結体は、セメントモルタルまたは樹脂モルタルのうちのいずれか一方から形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の舗装体において、前記連結体は、前記表基層上を走行する車両の通行方向に沿って、該車両のタイヤが通過するタイヤ通過線の側方に配置されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか記載の舗装体を構築する舗装体の施工方法において、前記路盤層の上に前記表基層の下部である基層を形成し、該基層を貫通して前記路盤層内に達する孔を形成し、該孔内に前記路盤層と前記基層との間に跨る連結体を形成し、該連結体および前記基層の上方に前記表基層の上部である表層を形成することを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の発明は、既設路盤層の上に既設表基層が積層されてなる既設舗装体の上方に新設表基層を積層させる既設舗装体の補修方法において、前記既設舗装体に前記既設表基層を貫通して前記既設路盤層内に達する孔を形成し、該孔内に前記既設路盤層と前記既設表基層との間に跨る連結体を形成し、該連結体および前記既設表基層の上方に前記新設表基層を形成することを特徴としている。
【００１２】
このような特徴により、路盤層と表基層との間、或いは既設路盤層と既設表基層との間に連結体が跨って形成されているため、路盤層と表基層との間、或いは既設路盤層と既設表基層との間の接着力だけでなく、連結体のせん断力が路盤層との境界面における表基層の滑動、或いは既設路盤層との境界面における既設表基層の滑動に対して抵抗する。
【００１３】
また、通常、車両のタイヤが通過する表基層の車両通過部は車両重量などにより若干沈下するが、連結体が配置された箇所は連結体が配置されていない箇所と比べて沈下量が少なくなるため、タイヤが通過するタイヤ通過線上に連結体が点在されていると路面は波状に変形される。請求項３記載の発明では、連結体は表基層上を走行する車両の通行方向に沿って車両のタイヤが通過するタイヤ通過線の側方に配置されているため、連結体が配置された表基層上を車両が通過することはなく、表基層の上面（路面）が波状に変形されることはない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る舗装体およびその施工方法によれば、路盤層と表基層との間に連結体が跨って形成されているため、連結体のせん断力が路盤層との境界面における表基層の滑動に対して抵抗し、表基層と路盤層とのずれを防止することができ、これによって、表基層のひび割れや不陸を防止することができる。また、既設舗装体の補修方法によれば、既設舗装体に路盤層内に達する孔を形成し、孔内に連結体を形成し、連結体および既設表基層の上方に新設表基層を形成するため、補修に必要な材料は新設表基層および連結体の材料だけでよく、廃材としては孔を形成する際の既設表基層および路盤層の削孔分だけであり、既設舗装体はそのまま利用されて既設表基層や路盤層を撤去する作業は省略され、舗装体を補修する際のコスト縮減、省資源、省エネルギ等を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る舗装体、その施工方法、および既設舗装体の補修方法の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００１６】
図１は自動車のテスト走行を行うためのテストコース１の平面模式図である。図１に示すように、テストコース１は環状に形成されており、最内からインベタレーン１ａ、低速レーン１ｂ、中速レーン１ｃ、高速レーン１ｄの４本のレーンに分けられている。４本のレーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの境界には境界線Ｌが引かれており、これらの境界線Ｌの間には図示せぬ車両が各レーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに沿ってテスト走行される。図１に示す符号Ｔは、図示せぬ車両のタイヤの軌跡を表すものであり、テスト走行する車両のタイヤが基本的に通過するタイヤ通過線である。
【００１７】
図２は図１に示すＺ―Ｚ断面を表すテストコース１のカーブ部分の断面図である。図２に示すように、テストコース１のカーブ部分は、内側に傾けられて湾曲状に形成されており、内側から外側にかけて徐々に傾斜角度が大きくなるように形成されている。テストコース１の舗装体２は、傾斜した路床３上に路盤層４が積層され、路盤層４の上にアスファルト混合物層５が積層されて構成されている。路盤層４は、山ズリや砕石やセメントソイルなどが積層されて構成されている。
【００１８】
アスファルト混合物層５はアスファルト混合物が複数層に形成されてなり、大きく分けて二層に分けられ、アスファルト混合物層５の下部である基層５ａとアスファルト混合物層５の上部である表層５ｂとから構成されている。基層５ａは路盤層４の上に形成されており、表層５ｂは基層５ａの上に形成されている。表層５ｂの上面には図示せぬ車両が走行する路面６が形成されている。
【００１９】
図３は舗装体２の拡大断面図である。図１、図２、図３に示すように、舗装体２内には、路盤層４とアスファルト混合物層５との間に跨って形成された連結体７が複数配置されており、複数の連結体７は、路面６にそれぞれ垂直に形成されている。また、連結体７は、タイヤ通過線Ｔの側方であって境界線Ｌの位置に配置されており、アスファルト混合物層５上を走行する図示せぬ車両の通行方向に延在する境界線Ｌに沿って点在されている。
【００２０】
図３に示すように、連結体７は、硬化したセメントモルタルから形成されており、アスファルト混合物層５の基層５ａを貫通して路盤層４内に達する柱状の孔８内に形成されている。また、路盤層４とアスファルト混合物層５との間には接着剤９が介在されている。なお、路盤層４とアスファルト混合物層５との接合面を凹凸状に形成して路盤層４とアスファルト混合物層５との接着力を向上させてもよい。
【００２１】
次に、上記した舗装体２の施工方法について説明する。
【００２２】
まず、図１、図２に示すように、地山を掘削、或いは盛土して所定の形状の路床３を形成する。路床３は、直線部分を平らに形成し、カーブ部分を内側に湾曲状に傾斜した形状に形成する。そして、路床３の上に路盤層４を複数層に積層させて形成する。
【００２３】
次に、図３に示すように、路盤層４の上面に接着剤９を塗布し、接着剤９が塗布された路盤層４の上に基層５ａを形成する。基層５ａは複数層に形成し、各層毎にそれぞれ転圧を行い締め固める。
【００２４】
次に、基層５ａに路盤層４に達する複数の孔８を垂直にそれぞれ形成する。複数の孔８は、境界線Ｌに沿って点在させ、アスファルト混合物層５上を走行する図示せぬ車両の通行方向に沿ってタイヤ通過線Ｔの側方に配置する。そして、複数の孔８内に液状のセメントモルタルを注入し、所定の養生期間をおいて硬化させて、柱状の連結体７を複数の孔８内にそれぞれ形成する。連結体７は、孔８を路盤層４内に十分入り込むように形成し、連結体７の下部を路盤層４内に十分に根入れして定着長さを確保する。
【００２５】
次に、連結体７および基層５ａの上方に表層５ｂを形成して、路面６を形成する。表層５ｂの上面は平滑になるように十分にローラーによる締固めを行う。そして、路面６上に各レーン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを区分けする境界線Ｌを引く。
【００２６】
上記した構成からなる舗装体２およびその施工方法によれば、路盤層４とアスファルト混合物層５との間に柱状の連結体７が跨って形成されているため、連結体７のせん断力が路盤層４との境界面におけるアスファルト混合物層５の滑動に対して抵抗し、アスファルト混合物層５と路盤層４とのずれを防止することができ、これによって、アスファルト混合物層５のひび割れや不陸を防止することができる。
【００２７】
また、連結体７は孔８内に注入されるセメントモルタルによって形成されているため、固化前の液状のセメントモルタルは孔８内に満遍無く充填され、連結体７は孔８の内周面に密着した状態で形成される。これによって、連結体７と孔８との間には摩擦力が生じ、連結体７が孔８から抜け出ることを防止することができる。また、連結体７はセメントモルタルからなるため、安価に形成することができるとともに、許容せん断力が大きい高強度の連結体７を形成することができる。
【００２８】
また、連結体７はアスファルト混合物層５上を走行する車両の通行方向に沿ってタイヤ通過線Ｔの側方に配置されているため、路面６が車両進行方向に波状に変形されることはない。これによって、路面６は平坦となり、アスファルト混合物層５上を走行する車両の走行性および乗り心地性を向上させることができる。
【００２９】
次に、既設舗装体の補修方法について図４に基いて説明する。
【００３０】
まず、図４に示すように、図示せぬ路床の上に複数層に形成された既設路盤層１０１と、既設路盤層１０１の上に形成された既設アスファルト混合物層１０２とから構成されている既設舗装体１００に、複数の柱状の孔１０３を垂直にそれぞれ形成する。そして、複数の孔１０３内に液状のセメントモルタルを注入し、所定の養生期間をおいて硬化させて、柱状の連結体１０４を複数の孔１０３内にそれぞれ形成する。次に、連結体１０４および既設アスファルト混合物層１０２の上方に新設アスファルト混合物層１０５を形成する。
【００３１】
上記した構成からなる既設舗装体１００の補修方法によれば、既設舗装体１００に既設路盤層１０１内に達する孔１０３を形成し、孔１０３内に連結体１０４を形成し、連結体１０４および既設アスファルト混合物層１０２の上方に新設アスファルト混合物層１０５を形成するため、補修に必要な材料は新設アスファルト混合物層１０５および連結体１０４の材料だけでよく、廃材としては孔１０３を形成する際に発生する既設アスファルト混合物層１０２および既設路盤層１０１の削孔分だけであり、既設舗装体１００はそのまま利用されて既設アスファルト混合物層１０２や既設路盤層１０１を撤去する作業は省略され、既設舗装体１００を補修する際のコスト縮減、省資源、省エネルギ等を図ることができる。
【００３２】
以上、本発明に係る舗装体、その施工方法、および既設舗装体の補修方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、柱状の孔８、１０３を形成し、柱状の連結体７、１０４を形成しているが、本発明は、溝状の孔８を形成して、壁状の連結体を形成してもよい。これによって、複数の孔８をあける場合に比べて作業時間を短縮することができるとともに、表基層の滑りに対して効果的に対抗することができる。
【００３３】
また、上記した実施の形態では、連結体７、１０４は、孔８、１０３内にセメントモルタルを注入して形成されているが、本発明は、孔８、１０３内に樹脂モルタルを注入してもよく、或いは孔内に既に硬化したコンクリート部材や鋼材、樹脂材等を挿入し、孔の内周面と連結体の外周面との間に接着剤を介在させてもよい。
【００３４】
また、上記した実施の形態では、内側に傾斜しているカーブ部分の舗装体２、１００内に連結体７、１０４が配置されているが、本発明は、テストコース１以外の一般路にも適用することができ、坂道の舗装体や平坦な舗装体のカーブ部分やコーナー部分に連結体を配置させてもよい。
【００３５】
また、上記した実施の形態では、路盤層４の上に形成される表基層の材料として、アスファルト混合物が使用されているが、本発明は、表基層を形成する材料として樹脂系材料やブロック・タイル材料、木質材料、土系材料を使用してもよく、さらにはコンクリート版を使用してもよい。
【００３６】
また、上記した実施の形態では、連結体７は境界線Ｌの位置に配置され、境界線Ｌに沿って点在されているが、本発明は、タイヤ通過線Ｔから外れた位置に配置されていればよく、連結体７を境界線Ｌの間に形成される２本のタイヤ通過線Ｔの間に配置してもよい。
【００３７】
［検証実験］
次に、本発明の効果を検証する実験について説明する。
【００３８】
図５は斜面舗装体の滑り検証試験の実施状況を示す平面図、図６はその断面図である。図５、図６に示すように滑り検証試験による測定は以下のようにして行った。既設の斜面舗装体２００の一部分（縦×横＝５０ｃｍ×５０ｃｍ）を選定し、その周辺の斜面舗装体２００を取り壊してこれを試験片２０１とし、加圧ジャッキ２０２により試験片２０１に荷重を加えて、アスファルト混合物層２０３と路盤層２０４とのせん断力を測定した。測定結果を［表１］および［表２］に示す。
【００３９】
【表１】
2005105694.tif 000003
【００４０】
【表２】
2005105694.tif 000004
【００４１】
次に、斜面舗装体２００のアスファルト混合物層２０３が路盤層２０４との境界面で滑動を起こさない条件を力学的に検討する。図７は、斜面上で本発明によるアスファルト混合物層２０３が路盤層２０４の上で力学的に安定している状態を表す側面図である。
【００４２】
（１）既設舗装体２００の接着力の測定
ここに、
斜面舗装体の勾配  γ
アスファルト混合物層（試験片２０１）と路盤層２０４との接着面積  Ａ 
試験片重量  ｍｇ
試験片重量の斜面に垂直な成分  Ｎ：ｍｇ・ｃｏｓγ
試験片重量の斜面に平行な成分  Ｗ：ｍｇ・ｓｉｎγ
加圧ジャッキ載荷重（連結体が無い場合）  Ｆ
試験片と路盤層との接着力  Ｒ
とすると、図７に示すように、試験片２０１が路盤層２０４から剥がれるときには、試験片２０１と路盤層２０４との接着力Ｒは［数１］で示される。なお、試験片２０１と路盤層２０４との接着力Ｒは、アスファルト混合物層２０３と路盤層２０４との間に介在された接着剤の接着力にアスファルト混合物層２０３と路盤層２０４との間に生じる摩擦力が加算された接着力をいう。
【００４３】
【数１】
2005105694.tif 000005
【００４４】
（２）本発明による効果の検証
ここに、
加圧ジャッキ載荷重（連結体がある場合）  ｆ
連結体（アンカー）の極限せん断力  Ｓｄ
とすると、図７に示すように、加圧ジャッキ載荷重ｆおよび試験片重量ｍｇの斜面に平行な成分に対し、試験片２０１と路盤層２０４との接着力Ｒ、連結体２０５の極限せん断力および摩擦抵抗力が釣り合い斜面舗装体２００は安定することになる。したがって、力学的には［数２］の関係式が成り立つ。
【００４５】
【数２】
2005105694.tif 000006
【００４６】
試験片２０１が斜面下方へ滑らないようにするために必要な試験片２０１にはたらく滑り抵抗力Ｘは、試験片２０１と路盤層２０４との接着力Ｒ、および連結体２０５の極限せん断力Ｓｄの和である。よって、滑り抵抗力Ｘは［数３］で示される。
【００４７】
【数３】
2005105694.tif 000007
【００４８】
本発明の効果を検証するには、試験片２０１と路盤層２０４との接着力Ｒ、および試験片が滑らないようにするために必要な滑り抵抗力Ｘを比較すればよいことになるため、［数４］の関係式が成り立つ。したがって、効果の検証は各々の加圧ジャッキ載荷重Ｆ、ｆを比較することにより判定することができる。
【００４９】
【数４】
2005105694.tif 000008
【００５０】
［表１］および［表２］に示す結果から分かるとおり、連結体２０５を１本設けることにより、斜面舗装体２００の接着力Ｒに対し、滑り抵抗力Ｘが（Ｘ／Ｒ）＝１．６（４２７１／２６９１）倍〜２．１（３６９８／１７７８）倍に改善されている。また、加圧ジャッキ載荷重ｆ／Ｆにおいても同様に１．６〜２．３倍となり効果が検証できた。ここでは、アスファルト混合物層２０３が連結体２０５によって破壊されないことが条件とされ、アスファルト混合物層２０３が連結体２０５によって破壊される場合には、連結体２０５の強度を考慮しその本数を調節して対処する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る舗装体及びその施工方法の実施の形態を表す平面図である。
【図２】本発明に係る舗装体及びその施工方法の実施の形態を表す断面図である。
【図３】本発明に係る舗装体及びその施工方法の実施の形態を表す断面詳細図である。
【図４】本発明に係る既設舗装体の補修方法の実施の形態を表す断面詳細図である。
【図５】本発明に係る舗装体、その施工方法および既設舗装体の補修方法の効果の検証実験の実施状況を表す平面図である。
【図６】本発明に係る舗装体、その施工方法および既設舗装体の補修方法の効果の検証実験の実施状況を表す断面図である。
【図７】本発明に係る舗装体、その施工方法および既設舗装体の補修方法の効果の検証実験における力のつり合い状況を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
２  舗装体
４、２０４  路盤層
５、２０３  アスファルト混合物層（表基層）
５ａ  表層
５ｂ  基層
７、２０５  連結体
８  孔
１００  既設舗装体
１０１  既設アスファルト混合物層（既設表基層）
１０２  既設路盤層
１０５  新設アスファルト混合物層（新設表基層）
２００  斜面舗装体（舗装体）
Ｔ  タイヤ通過線
【図１】
2005105694.tif 000009
【図２】
2005105694.tif 000010
【図３】
2005105694.tif 000011
【図４】
2005105694.tif 000012
【図５】
2005105694.tif 000013
【図６】
2005105694.tif 000014
【図７】
2005105694.tif 000015