【手続補正書】
【提出日】平成19年6月8日(2007.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】            明細書
【発明の名称】        透水性舗装構造およびその構築方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  現地盤を主体とした路床上に、路床より透水性の大きいフィルター層が形成され、該フィルター層上に透水性の路盤層が設けられ、該路盤層上に透水性の表層若しくは透水性の基層及表層が設けられることを特徴とした透水性舗装構造。
【請求項２】  フィルター層の少くとも上面部または下面部に前記フィルター層を被うジオテキスタイルが配置されていることを特徴とした請求項１に記載の透水性舗装構造。
【請求項３】  フィルター層と路床の間に浸透水を導入する有孔管が埋設されていることを特徴とした請求項１又は２に記載の透水性舗装構造。
【請求項４】  フィルター層には浸透水に含有される有害物質を除去する浄化材が混合されている請求項１又は２又は３に記載の透水性舗装構造。
【請求項５】  現地盤を主体とした路床上に、路床より透水性の大きいフィルター層を形成し、該フィルター層上に透水性の路盤層を設け、該路盤層上に透水性の表層若しくは透水性の基層及表層を設けることを特徴とした舗装の構築方法。
【請求項６】  フィルター層の少くとも上面部または下面部に前記フィルター層を被うジオテキスタイルを配置することを特徴とした請求項５に記載の透水性舗装構造の構築方法。
【請求項７】  フィルター層と路床の間に、浸透水を導入する有孔管を埋設することを特徴とした請求項５又は６に記載の透水性舗装構造の構築方法。
【請求項８】  フィルター層を、浸透水に含有される有害物質を除去する浄化材を混合した透水性材料にて形成することを特徴とした請求項５又は６又は７に記載の透水性舗装構造の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透水性舗装構造とその構築方法に関し、詳しくは、車道用に適用できる耐久性や透水性能を有し、さらに浸透水の浄化機能を持った舗装構造とその構築方法に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
路面の降雨を速やかに排除し、車輌や歩行者に対するすべり抵抗性を確保する舗装として排水性舗装と透水性舗装が有る。これらは、舗装の表層に空隙を有した開粒度アスファルト混合物やポーラスコンクリートを用いており、この空隙により路面の降雨を排除する構造とされている。
【０００３】
しかし、排水性舗装は車道舗装として適用できるが、透水性の表層の下に不透水層を設け、表層の浸透水を路外に排水する構造であり、透水層が薄いことから、保水性能が小さく、空隙詰まりを起し易い。このため、高降雨時には排水が対応しきれず路面流水が発生し、すべり抵抗性確保等の機能が著しく低下する。
【０００４】
一方、透水性舗装は雨水が浸透した状態における交通荷重に対する舗装の強度確保や、過剰な雨水の浸透に対する路床の保護措置が講じられておらず、交通荷重により舗装が破壊する危険性があるため、歩道や軽交通路が対象とされている。
【０００５】
また現在の道路排水には、ＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤ−Ｍｎ、ｎ−へキサンなどの有害物質が許容基準を超える濃度で含まれていることが有る。この状態のまま河川へ流出したり、土壌に浸透すると、河川の汚濁や土壌の汚染が広がる。従来、汚濁した道路排水は水路によって処理場に送られて、そこで浄化されるか、排水路から別途設けられた浄化槽で浄化する方法が取られている。しかし透水性の道路舗装においては、道路排水はそのまま舗装下の地盤に浸透していき、土壌汚染が懸念される問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の第１の課題は、上述した従来の不都合な問題点を解消しようとしたものであり、舗装面から地盤（土壌）への雨水の透水性が良好でかつ水の侵入と交通荷重による損傷が少なく、耐久性を有する透水性舗装を提供する。さらに浸透した水（浸透水）が浄化される透水性舗装構造を提供する。
【０００７】
また、本発明の第２の課題は、前記した透水性舗装構造を得る構築方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した第１の課題を解決するための、請求項１の発明は、現地盤を主体とした路床上に、路床より透水性の大きいフィルター層が形成され、該フィルター層上に透水性の路盤層が設けられ、該路盤層上に透水性の表層若しくは透水性の基層及表層が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この請求項１の発明においては、表層の雨水は浸透水として表層下に浸透する。すなわち表層の浸透水は路盤層を経てフィルター層に入る。表層、基層、路盤層、フィルター層は透水性であることにより、雨水の浸透は良好であり、車両の交通荷重に対する耐久性を有する。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、フィルター層の少くとも上面部または下面部に前記フィルター層を被うジオテキスタイルが配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明において、ジオテキスタイルの分離機能により、フィルター層及びその上下の層の強度、粒度や透水性能も良好な状態で長期間保持される。ジオテキスタイルは透水性が大きいため水の浸透を妨げない。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、フィルター層と路床の間に、浸透水を導入する有孔管が埋設されていることを特徴とする。
【００１３】
この請求項３の発明においては、フィルター層からの浸透水又は路床より上昇する地下水等は有孔管に入る。浸透水等は有孔管により所定部位に導かれ排出される。有孔管によりフィルター層に浸透水が貯まらないことにより、各層の耐力の低下がなく、各層の構造が安定に保たれ、強度のすぐれた舗装構造となし得る。このため、この舗装構造は水の浸入と交通荷重の耐久性を有する。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１又は２又は３の発明において、フィルター層には浸透水に含有される有害物質を除去する浄化材が混合されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明においては、フィルター層の浸透水は同層の浄化材により浸透水の含有するＳＳ，ＢＯＤなどの有害物質が吸着・浄化される。とくに、フィルター層は路床より透水性が大きいことより、この浸透水の浄化が良好に行なわれ、路床への有害物質の浸透が防がれる。
【００１６】
請求項５の発明は、現地盤を主体とした路床上に、路床より透水性の大きいフィルター層を形成し、該フィルター層上に透水性の路盤層を設け、該路盤層上に透水性の表層若しくは透水性の基層及表層を設けることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明においては、表層の雨水をフィルター層に浸透させ、車両の交通荷重に対する耐久性を有する舗装構造を、現地盤を主体とした路床上に、構築することができる。この透水性の舗装構造は現地盤を主体とした路床上に、路床より透水性の大きいフィルター層、透水性の路盤層、及び透水性の表層若しくは透水性の基層及び透水性の表層を順次重ね施工することにより容易に形成することができる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、フィルター層の少くとも上面部または下面部に前記フィルター層を被うジオテキスタイルを配置することを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明においては、フィルター層の施工の際に、該層をジオテスキスタイルのシートにて被うことができる。ジオテスタイルのシートで被ったフィルター層は構成材の流失が防がれ、該層が良好に保持される。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項５又は６の発明において、フィルター層と路床の間に浸透水を導入する有孔管を埋設することを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明においては、フィルター層の施工の際に有孔管を埋設することができる。有孔管を設けた場合には、フィルター層からの浸透水又は路床より上昇する地下水等を有孔管を介して排出させ得て、構築した舗装構造を安定に保ち、層構造の耐久性を確保し得る。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項５又は６又は７の発明において、フィルター層を、浸透水に含有される有害物質を除去する浄化材を混合した透水性材料にて形成することを特徴とする。
【００２３】
請求項８の発明においては、浸透水の含有するＳＳなどの有害物質を吸着・浄化した浸透水となし得る。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は降雨時における透水性舗装構造（以下、単に、舗装構造という。）の横断方向の断面を示している。
すなわち、この舗装構造１は、現地盤を主体とする路床２上に、フィルター層３が形成され、該フィルター層３上に路盤層４が設けられ、該路盤層４上に、基層５と表層６が設けられている。
【００２５】
前記フィルター層３は路床２より大きい透水性を有するように形成される。フィルター層３は、従来、舗装の遮断層として用いられる砂又はその同等品が主に用いられる。これらは再生材であってもよい。フィルター層３には表層６などからの浸透水の浄化をするための浄化材７が混合されている。浄化材７には活性炭、又はゼオライトやイオン交換樹脂、又はこれらと同等機能を有する材料が用いられる。浄化材７は、たとえば、粒径１〜７mm（比表面積５０〜１０００ｍ２／g）の活性炭や再生炭化物を使用することができる。
【００２６】
フィルター層３の上面部及び下面部にはシート状のジオテキスタイル８が配置されている。ジオテキスタイル８は織布、不織布のどちらでも良いが、好ましくは不織布が用いられる。不織布はポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレンの素材や、短繊維、長繊維、あるいは反毛フェルトが用いられるが、特にポリエステル製のスパンボンド不織布が好ましい。
【００２７】
ジオテキスタイル８は、浸透水や地下水による路床２又はフィルター層３又は路盤層４の細粒分の移動防止に役立ち、舗装構造１の透水性能を維持させることができる。
また、フィルター層３は舗装構造１の湿潤時における耐力を低下させず、表層６からの交通荷重による舗装構造１の損傷を、従来の不透水性舗装と同程度とすることができる。
【００２８】
図１の右側部分に示すように、フィルター層３内、又はフィルター層３と路床２の間には、有孔管９が埋設されている。有孔管９は外周面に、望ましくは底面側を除く外周面に、小径の通水孔９Ａ〜９Ａを多数有していて、フィルター層３又は路床２より上昇する浸透水を有孔管９内に導水可能である。有孔管９は所定の排水部位に導かれている。
なお、有孔管９の埋設はフィルター層３又は路床２より上昇する地下水等を導入し易くするため、フィルター層３と路床２の間に配置することが望ましい。
【００２９】
この実施の形態の路盤層４は図１に示すように、下層路盤４Ａと上層路盤４Ｂの二層よりなる。二層はいずれも雨水が浸透する透水性にされている。
【００３０】
下層路盤４Ａは天然砕石クラッシャーラン、鉄鋼スラグ砕石クラッシャーラン、又は再生路盤材クラッシャーランを用いて形成することができるが、再生路盤材を用いることが望ましい。より望ましくは、天然砕石路盤材や再生路盤材をセメントで安定処理をさせものがよい。上層路盤４Ｂは開粒度アスファルト混合物を用いたアスファルト安定処理路盤材若しくは浸透性を有するセメント安定処理路盤材を用いて形成することができる。アスファルト安定処理路盤材の場合、高粘度改質アスファルト若しくはそれと同等の性状を有する改質アスファルトを用いたアスファルト安定路盤材が望ましい。骨材最大寸法は４０〜２０ｍｍ程度がよい。
【００３１】
下路盤層４Ａ及び上層路盤４Ｂは、雨水の透水性を有するものであれば、路盤を構成する材質の種類は限定しないが、フィルター層３の浄化や路床２に浸透するのに係る時間を調整するため、フィルター層３の上部に接する下層路盤４Ａの透水性はフィルター層３の透水性より小さい方が望ましい。
【００３２】
上層路盤４Ｂ上には基層５及び表層６を設けることができる。表層６及び基層５は透水性に優れていることが必要である。表層６は透水性を確保できる各種の材料を用い得る。表層６に用いる材料のうち、透水性アスファルト混合物は高粘度改質アスファルトを用いた開粒度混合物、透水性セメントコンクリート混合物はラテックスを混入し交通荷重に対する耐力や骨材の飛散抑制などを向上させたものが望ましい。
【００３３】
基層５には高粘度改質アスファルト若しくはそれと同等の性状を有する改質アスファルトを用いた開粒度混合物若しくは透水性セメントコンクリート混合物を用いることができる。この場合、表層６の施工厚さを薄くし、表層６の骨材最大寸法を基層５の骨材最大寸法より小さくすることが望ましい。これにより、空隙詰まりの原因となる塵の侵入が表層６のみに止まり、舗装の透水機能が低下した場合、表層６のみの最小限の補修でよい。望ましくは、表層６の混合物の骨材最大寸法は１３〜５ｍｍ、基層５の混合物の骨材最大寸法は２０〜１３ｍｍがよい。表層６の骨材最大寸法が１３ｍｍを越えると路面のテクスチャーが低下し、５ｍｍ以下であれば路面の透水性が低下するためである。また、施工厚さは高粘度改質アスファルトを用いた場合、表層６は２〜３ｃｍの薄層で基層５は５〜２０ｃｍの厚さとなし得る。
【００３４】
なお、図１の右側部分に示すように、表層６の端部側、すなわち歩道１０側には大雨の場合に表層６面に貯まる雨水を導入する排水溝１１が雨水の導入可能に埋設されている。
【００３５】
上記した構成の舗装構造１においては、降雨時に表層６面に流れる雨水１２は排水溝１１に入り排出される。一方、表層６及び基層５、上層路盤４Ｂ、下層路盤４Ａを浸透した路面の浸透水１２Ａは、その過程で濁分がある程度除下される。さらに浸透水１２Ａはジオテキスタイル８を介してフィルター層３に浸透し、フィルター層３の砂等及び浄化材７によってＳＳ，ＢＯＤ等の汚染物質（有害物質）が吸着あるいは浄化され、汚染物質の除去された浸透水が現地盤である路床２に浸透する。フィルター層３は通常の降雨量では十分な浸透能力を有するものとされているが、路床２の透水能力が小さい場合や、降雨量が著しく多い場合は、路床２に浸透しない水は、フィルター層３で浄化した後に有孔管９に入り、該管に導かれて排出される。また、地下水位が高い場合においてはフィルター層３が遮断層として働き、有孔管９より余剰水が排出されるため、過剰な水によって舗装構造を損傷させない。
【００３６】
前記した実施の形態は以下のように変更が可能である。
（イ）フィルター層３を被うジオテキスタイル８は、フィルター層３の外周を被って包み込むように配置してもよい。包み込んだ場合は、水に対するフィルター層３の構成材の流失がなくフィルター層３の保持が一層良好となる。また、比重が大きく流失しにくいフィルター材によるフィルター層３の場合は、ジオテキスタイル８はフィルター層３の上面部又は下面部の一方側のみに配置してもよい。
（ロ）路盤層４は一層で構成してもよい。
（ハ）基層５の層厚を大きくした場合は表層６を薄くすることができる。薄い表層６は表層６の補修、交換時に都合がよい。
（ニ）また、基層５は省略し、表層６を厚くしてもよい。
【００３７】
この舗装構造１は、次の各工程により構築することができ。すなわち、現地盤、又は現地盤を主体とした路床２上に、ジオテキスタイル８を敷く。一方、ジオテキスタイル８の一側に有孔管９を配置する。なお、有孔管９は路床２に少し埋め込んで配置することが望ましい。
次いで、ジオテキスタイル８及び有孔管９上に浄化材７を混合した砂を一定厚さに敷き、フィルター層３を形成する。フィルター層３上にはジオテキスタイル８を載せる。
【００３８】
しかる後、骨材として砕石クラッシャーランを一定厚さに敷いて下層路盤４Ａを形成する。続いて、下層路盤４Ａ上には骨材寸法２０乃至４０ｍｍのセメント安定処理もしくはアスファルト安定処理した路盤材を一定厚さに敷き、上層路盤４Ｂを形成する。
しかる後、透水性の骨材最大寸法１３乃至２０ｍｍのアスファルト混合物もしくはセメントコンクリート混合物を所用の厚さに敷いて基層５とし、基層５上に透水性アスファルト混合物もしくは透水性セメントコンクリート混合物を所用の厚さに敷いて固め、表層６を形成する。
【００３９】
かくして、透水性の舗装構造１を容易に形成することができる。
【００４０】
【試験例１】
次に、本発明に係る舗装構造の効果を調べる試験を行った。なお、試験に用いた各材料とその性状は表１に示すとおりである。
【００４１】
【表１】
2001262502.tif 000001
【００４２】
まず、降雨の浸透の有無による路面の支持力の違いを知るために、本発明による舗装構造（試験例１）と従来の舗装構造（比較例１）の舗装耐力を比較した。
なお、試験例１及び比較例１は舗装耐力の違いを明確に判定できるように、表層は施工しない構造とした。
図２は試験例１の構成層と、比較例１の構成層を示す。試験例１の構成層は路床２と下層路盤４Ａ間にフィルター層３を形成している。比較例１はフィルター層３を有しない。表２はこの試験例１に用いた各層の材料と層厚を示す。試験フィールドの現地盤上に試験例１の構造Ａと、比較例１として下地路盤層４Ａを施工していない現地盤のみのもの（構造Ａ１）と通常の透水性舗装（構造Ａ２）を施工した。
【００４３】
【表２】
2001262502.tif 000002
【００４４】
試験例１及び比較例１（構造Ａ１、構造Ａ２）には、降雨直後（構造体が湿潤している状態）と降雨７日後（構造体が乾燥している状態）に繰返し平板載荷試験を行った。その結果は表３に示すとおりである。
【００４５】
【表３】
2001262502.tif 000003
【００４６】
表３によれば、試験例１は、比較例１に比べ、路盤（下地路盤４Ａ）以下の支持力が降雨の浸透によっても著しい低下が認められず、層構造が湿潤した状態でも良好な耐力を保っていることが判る。
【００４７】
【試験例２】
本発明の舗装構造１を長期間使用した場合の透水性能を、模擬試験構造１５を用いて試験した。
図３は模擬試験構造１５を示す断面図である。図３に示すように、底面に透水孔１６を有し、上方が開放された容器体１７内には、ジオテキスタイル８にて上面と下面を挟んだフィルター層３が設けられ、この上に透過性の路盤層４が形成され、路盤層４の上面に有孔板１８が載置してある。なお、このフィルター層３には浄化材７が混合してある。有孔板１８は径２ｍｍの透水孔１８Ａが設けてある。
【００４８】
これらの各層の材料及び層厚は表４に示すとおりである。
【００４９】
【表４】
2001262502.tif 000004
【００５０】
模擬試験構造１５の有孔板１８上には連続して散水１９した。散水１９は下層路盤４Ａ、フィルター層３を通過し、底面の透水孔１６より透過水２０として排出された。
【００５１】
この模擬試験構造１５における試験結果は表５に示すとおりである。
【００５２】
【表５】
2001262502.tif 000005
【００５３】
表５によれば、ジオテキスタイル８を有している構造は透水性が良いことが判る。これは、ジオテキスタイル８により舗装構成層の分離が確実に行われているため、材料の細粒分が流下して下層の空隙詰まりを起こすことを抑制できるからである。
【００５４】
【試験例３】
本発明の舗装構造における浸透水浄化能力を模擬試験構造１５を用いて試験した。模擬試験構造１５は図３と同様のものを用いた。
表６は、表１に示した材料による本発明に係る構成ＤおよびＥと、比較例である構成Ｄ０およびＥ０を示すものである。
【００５５】
【表６】
2001262502.tif 000006
【００５６】
この模擬試験構造１５の有孔板１８には、別途採取した道路廃水を平均降雨量（８時間で総量１５ｍｍ）に相当する速さで散水１９し、各層を浸透させ、底面より透過水２０を採取した。
表７は、表６及び図３に示した模擬試験構造１５による道路浸透水の透過水２０の水質試験の結果を示したものである。
【００５７】
【表７】
2001262502.tif 000007
【００５８】
表７によれば、本発明に係わる模擬試験構造１５によるものは、比較例３に示した舗装構成のものに比べ、ＣＯＤ−Ｍｎを３０〜６０％以下、ＣＯＤ−Ｃｒを３０〜６０％以下などに低減されていることが判る。
【００５９】
【試験例４】
図４に示す構造の模擬試験構造２５を用いて、本発明に係る舗装構造の排水機能調べた。なお、この模擬試験構造２５の排水孔２６は、図１に示した舗装構造１断面図の有孔管９に相当するものである。
図４おいて、２７は容器体、２８は路床、２９は降雨、３０は排水、３１は透過水、３２は水受けである。
【００６０】
表８は、図４の模擬試験構造２５における各層の材料と構成を示す。
【００６１】
【表８】
2001262502.tif 000008
【００６２】
この模擬試験構造２５において降雨量毎による路床２８への浸透水３１の量と、フィルター層３からの排水３０の量を測定した。
【００６３】
表９は、表８に示した試験例４の降雨量毎による路床への浸透量とフィルター層からの排水量の測定結果を示したものである。
【００６４】
【表９】
2001262502.tif 000009
【００６５】
表９によれば、本発明に係わる模擬試験構造は路床の透水係数が比較的大きな場合や、降雨量が少ない場合は、フィルター層があることによって路床への浸透が阻害されることなく浸透されることが判る。しかし路床の透水係数が小さくなったり、降雨強度が多くなると路床へ浸透しきれなくなる状態では、有孔管を用いることでフィルター層から排水することが可能であることが判る。これらにより、本発明の透水性舗装構造は舗装構造中の含水量が低下し透水性能が維持できることになる。
【００６６】
【試験例５】
次に、本発明に係る舗装構造体における表層の粉塵除去機能を調べた。表１０は、比較例５と共に試験例５に係る表層材料の物性を示すものである。
【００６７】
【表１０】
2001262502.tif 000010
【００６８】
表１１は表１０に示した比較例５と共に、本発明に用いる表層用アスファルト混合物に、水４００重量部に一般道路上にある粉塵８重量部を混入させた懸濁液を透水させた結果を示したものである。
【００６９】
【表１１】
2001262502.tif 000011
【００７０】
これによれば、本発明の表層用アスファルト混合物によるものは比較例５に示したアスファルト混合物によるものに比べ、道路上の粉塵が雨水と共に透水した場合に、その粉塵がごく浅い層に留まるため、透水性アスファルト混合物の空隙詰まりを起す深さを減じることができ、機能回復や切削オーバーレイによる維持修繕を容易になし得ることが判る。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、舗装面から地盤への雨水の浸透性を良好になし得、車両の交通荷重に対する耐久性を確保できる。
【００７２】
請求項２の発明によれば、フィルター層の保持がなされ、層構造全体の安定に役立つ。
【００７３】
請求項３の発明によれば、フィルター層の浸透水を有孔管に導入させ、有孔管により所定部位に送り、排出することができる。このため、舗装構造を安定に保つことができ、舗装体全体の交通荷重の耐久性を維持できる。
【００７４】
請求項４の発明によれば、浸透した水の浄化をなし得る。
【００７５】
請求項５の発明によれば、表層の雨水をフィルター層に浸透させ、車両の交通荷重に対する耐久性確保できる舗装構造を構築することができる。
【００７６】
請求項６の発明によれば、フィルター層をジオテキスタイルにて被い、フィルター層を安定させる施工をなし得る。
【００７７】
請求項７の発明によれば、フィルター層の施工の際に、有孔管を埋設し、フィルター層の透過水を有孔管を介して所定部位に排出させ得る。
また、有孔管を埋設したことにより、舗装体（全体）の交通荷重の耐久性を維持できるようになる。
【００７８】
請求項８の発明によれば、浸透水の含有する有害物質を除去し得る舗装構造を路床上に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の実施形態における車道用の舗装構造を示す横断断面図である。
【図２】
試験例１の各舗装断面図である。
【図３】
試験例２および３の模擬試験構造を示す断面図である。
【図４】
試験例４の模擬試験構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１      舗装構造
２      路床
３      フィルター層
４      路盤層
４Ａ    下層路盤
４Ｂ    上層路盤
５      基層
６      表層
７      浄化材
８      ジオテキスタイル
９      有孔管
１２Ａ  浸透水