(57)【要約】【課題】現場における表層土を用いて、迅速かつ安価に舗装することができる強度、耐久性、防草性に優れた路盤の舗装方法、その方法の実施に使用する調整舗装材及びその調整舗装材を利用した路盤舗装体を提供する。また、上記路盤の舗装方法において混練ミキサーに好適に使用される連結ホッパー、混練装置を提供する。【解決手段】本発明に係る路盤の舗装方法は、掘削した表層土をその土質、含水比に基づいて所定量の固化材を添加して混練し、スランプが4〜6cmである調整舗装材を作製する段階と、該調整舗装材を敷均す敷設段階と、その敷設された調整舗装材を締固める転圧段階と、からなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削した表層土をその土質、含水比に基づいて所定量の固化材を添加して混練し、スランプが4〜6cmである調整舗装材を作製する段階と、該調整舗装材を敷均す敷設段階と、その敷設された調整舗装材を締固める転圧段階と、からなる路盤の舗装方法。
【請求項２】
調整舗装材を作製する段階は、表層土の加熱処理を含むことを特徴とする請求項１に記載の路盤の舗装方法。
【請求項３】
敷設段階は、調整舗装材を攪拌しつつ加熱する加熱処理を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の路盤の舗装方法。
【請求項４】
転圧段階は、敷設された調整舗装材に除草液を散布しつつこれを転圧して締固める作業を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の路盤の舗装方法。
【請求項５】
調整舗装材の作製に供される表層土は、最大粒径が5cm以下の粒度のものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の路盤の舗装方法。
【請求項６】
含水比3〜30%の表層土と1m3の表層土当たり10〜70kgの固化材からなり、スランプが4〜6cmである調整舗装材。
【請求項７】
表層土が掘削された路盤の路床上に請求項６に記載の調整舗装材を敷均し、締固めてなる路盤舗装体。
【請求項８】
掘削された表層土を混練する混練ミキサーに連結される連結ホッパーであって、投入開口部の開口径が1〜2mである連結ホッパー。
【請求項９】
混練ミキサーと、該混練ミキサーに連結される連結ホッパーであって投入開口部の開口径が1〜2mである連結ホッパーと、からなる混練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層土を素材とする強度、耐久性、防草性に優れた路盤の舗装方法及び調整舗装材、路盤舗装体、連結ホッパー、混練装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
経済性に優れ迅速な施工が可能であるということから、コンクリート舗装やアスファルト舗装ではなく、自然土質を主体とした法面、歩道、公園やグラウンド等の路盤表層部の舗装を行う舗装材あるいは舗装方法が提案されている。このような舗装材あるいは舗装方法は、自然環境にとけ込んだ景観舗装の観点や人手を要する除草作業が軽減又は排除できるという観点から注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に、施工の作業性に優れ、耐水性と強度に優れ、かつ適度の透水性を有するところの、セメント系固化材１００重量部に対し、粒調骨材５００〜１０００重量部と、混和剤０．１〜５重量部と、を含有する路盤表層組成物が提案されている。また、そのような路盤表層材を路盤に敷設する敷設工程と、前記敷設工程で敷設された路盤表層材を転圧する転圧工程と、前記転圧工程で転圧された路盤表層材を固化させる固化工程と、を備えた路盤表層処理方法が提案されている。
【０００４】
特許文献２には、透水性を有し、かつ雑草などの生育を抑制できると共に短期間で容易に施工が可能な舗装材であるところの、歩道や側路等を舗装する舗装材であって、真砂土を主成分とし、かつこの真砂土に無機固化材と、透水材及び顔料を混合した舗装材が提案されている。
【０００５】
また、特許文献３には、日光の紫外線による劣化が生じにくく、また雑草の生育を抑制することのできる自然土質舗装体であるところの、湿気凝固型のプレポリマーを主体とする高分子ゲル化剤と被舗装地面の自然土砂と水とを混練した混練材を、前記被舗装地面に塗り均して固結化させてなる自然土硬化層を有する自然土質舗装体が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平10-101398号公報
【特許文献２】特開2002-194709号公報
【特許文献３】特開2004-60283号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような特許文献１又は２に提案された路盤表層組成物や舗装材は、特定の土質を準備しなければならないばかりでなく、既にある表層土を廃棄しなければならないという問題がある。したがって、現場でそのまま舗装作業をするということができないという問題、現況に応じて迅速な施工を行うということが容易でないという問題がある。特許文献３に提案された自然土質舗装体は、現場の表層土を用いて舗装を仕上げることができるという点は優れるが、特許文献１又は２に提案されたものに対し品質の均一性、強度、耐久性に劣るという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に鑑み、現場における表層土を用いて、迅速かつ安価に舗装することができる強度、耐久性、防草性に優れた路盤の舗装方法、その方法の実施に使用する調整舗装材及びその調整舗装材を利用した路盤舗装体を提供することを目的とする。また、上記路盤の舗装方法において混練ミキサーに好適に使用される連結ホッパー、混練装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る路盤の舗装方法は、掘削した表層土をその土質、含水比に基づいて所定量の固化材を添加して混練し、スランプが4〜6cmである調整舗装材を作製する段階と、該調整舗装材を敷均す敷設段階と、その敷設された調整舗装材を締固める転圧段階と、からなる。
【００１０】
上記発明において、調整舗装材を作製する段階には表層土の加熱処理が含まれるのがよく、敷設段階には調整舗装材を攪拌しつつ加熱する加熱処理が含まれるのがよい。また、転圧段階には、敷設された調整舗装材に除草液を散布しつつこれを転圧して締固める作業が含まれるのがよい。さらに、調整舗装材の作製に供される表層土は、最大粒径が5cm以下の粒度のものであるのがよい。
【００１１】
上記発明は、含水比3〜30%の表層土と1m3の表層土当たり10〜70kgの固化材からなり、スランプが4〜6cmである調整舗装材を用いることによって好適に実施することができ、そして、表層土が掘削された路盤の路床上にその調整舗装材を敷均し、締固めることによって迅速に路盤の舗装を行うことができる路盤舗装体を構成することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、掘削した表層土を混練するのに公知のトラックミキサー等の混練ミキサーを使用するのが好ましく、この混練ミキサーを使用するについて、掘削された表層土を混練する混練ミキサーに連結される連結ホッパーであって、投入開口部の開口径が1〜2mである連結ホッパーを用いるのがよい。
【００１３】
また、混練ミキサーと、該混練ミキサーに連結される連結ホッパーであって投入開口部の開口径が1〜2mである連結ホッパーと、からなる混練装置を使用することにより一層効率的な、また、作業環境の維持安全に優れた路盤舗装作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る路盤の舗装方法は、現場における表層土を用いて舗装を仕上げることができ、迅速かつ安価に舗装することができる強度、耐久性、防草性に優れた舗装を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明に係る路盤の舗装方法の実施の形態について説明する。本発明に係る路盤の舗装方法は、図１〜３に模式的に説明するように、掘削した表層土をその土質、含水比に基づいて所定量の固化材を添加して混練し、スランプが4〜6cmである調整舗装材を作製する段階と、該調整舗装材を敷均す敷設段階と、その敷設された調整舗装材を締固める転圧段階と、からなる。
【００１６】
本発明は、まず、掘削した表層土をその土質、含水比に基づいて所定量の固化材を添加して混練し、スランプが4〜6cmである調整舗装材を作製する。この工程においては、いかに均質で水隙又は空隙の少ない調整舗装材を作製するかということが重要である。そのような均質で水隙又は空隙の少ない調整舗装材を作製することにより、後の工程の敷均し及び締固め作業が容易になり、強度又は色調のムラのない機械的強度、耐久性、透水性及び防草性に優れた路盤舗装を施工することができる。
【００１７】
この路盤舗装に適した調整舗装材を作製するため、掘削した表層土の土質、含水比の調査を行い、これに適した固化材及びその必要な添加量を求めたうえで表層土及び固化材の混練を行う。表１に、表層土の土質、含水比及び必要なセメント系の固化材の添加量の例を示す。表１において、土質は、日本道路協会の道路土工−施行指針による土質分類を示す。含水比は、JIS A1214（砂置換法による土の密度試験方法）、JIS A1203（土の含水比試験方法）に基づいて測定する。セメント系の固化材の添加量は、表層土の1m3当たりの添加重量を示す。固化材は、この例ではセメント系の固化材の例を示したが、必要に応じて石灰系の固化材を使用することができる。
【００１８】
表１に示すように、例えば、普通土で含水比が5〜10%の場合は固化材を表層土1m3当たり25kg程度添加して混練をする。表層土は、その比重が一般に1.6〜1.7であるから、固化材の表層土に対する質量パーセントで約1.5%である。表１は、各土質について一の含水比の例を示すものであるが、調査した土質及びその含水比によって固化材は10〜70kg/m3（0.5〜5質量%）添加する。一般に混練は、含水比が3〜30%の範囲で行うのがよく、必要に応じて、水分を添加又は土質の乾燥を行った後に混練を行うのがよい。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表層土と固化材の混練は、均質になるように行い、スランプが4〜6cmになるように行う。このスランプは、JIS A5308（レディーミクストコンクリート）に規定する値をいう。JIS A5308によると、舗装コンクリートの場合は、スランプが2.5±1cm又は6.5±1.5cmであるが、本発明においてはスランプを4〜6cmに調整する。スランプが4〜5cmであるのが好ましい。スランプは4cm未満であると調整舗装材に空隙が発生しやすく均質な調整舗装材を得るのが困難になるので好ましくない。一方、スランプが6cmを超えると水隙が発生しやすく後工程の転圧による締固めが困難になり、平坦な路面施工が困難になるので好ましくない。
【００２１】
このようなJIS A5308に定めるレディーミクストコンクリートのような均質な特性を有する調整舗装材を得るには、コンクリートミキサ等の混練ミキサーを使用して表層土と固化材の混練を行うのがよい。さらに、迅速な作業を行うには、路盤舗装の規模に応じ所要のトン数のトラックミキサーにより混練を行うのが好ましい。
【００２２】
また、表層土と固化材の均質な混練を行うには、表層土に大きな固まりが含まれているのは好ましくない。このため、例えば掘削された表層土は、図１に示すように一旦ふるいにかけ5cmを超える粒度のものを除外するのがよい。5cmを超える粒度の石塊が含まれる調整舗装材を路盤舗装した場合は、混練の作業性ばかりでなく、路盤の強度や耐久性にムラを生じやすいという点からも好ましくない。
【００２３】
表層土と固化材の混練においては、その作業の最初（固化材を添加する前）の段階で、図２に示すように、表層土の加熱を行うのがよい。加熱は、例えば、プロパンガスバーナを用いるのがよい。一般に、表層土の平均温度が80℃前後になる程度まで加熱を行う。これにより、草木又はその種子を焼却することができ、路盤舗装後の路盤の防草性能を高めることができる。
【００２４】
つぎに、このように調整作製された調整舗装材を敷均す。この敷均しは、調整舗装材を攪拌しつつ加熱し、敷均ししていくのがよい。これにより、スランプが高い調整舗装材の敷均しを比較的容易に行うことができる。また、水隙や空隙の少ない均質で強度、耐久性に優れる路盤舗装を行うことができる。そのような調整舗装材の敷均しを行うには、図３に示すように、アスファルトフィニッシャーを使用するのがよい。アスファルトフィニッシャーを使用する場合は、その加熱装置により調整舗装材中になお存在する草木の種子を加熱しその発芽を阻止するようにできるので好ましい。
【００２５】
本発明における路盤舗装は、コンクリート舗装等で一般に施工される表層、上層路盤及び下層路盤施工に相当する。このため、調整舗装材の敷均しの厚さは、通常30cm程度の厚さになるように行われる。必要に応じて調整舗装材の敷均しの厚さが60cm程度になる場合もある。本発明においては、このように、従来なされている表層、上層路盤及び下層路盤施工を一度に行うことができるので、路盤舗装を迅速かつ容易に行うことができる。また、防草処理をした調整舗装材の厚さが厚いので防草効果に優れている。
【００２６】
つぎに、このように敷均しされた調整舗装材を締固める。締固め作業は公知のロードローラ、振動ローラ、振動プレート、振動コンパクタを使用することができる。
【００２７】
調整舗装材を締固めるときは、締固めと共に調整舗装材の上面に濃度1〜3%の除草剤の水溶液を散布するのがよい。これにより、防草性能をより向上させることができる。
【００２８】
以上、本発明に係る路盤の舗装方法について説明した。本路盤の舗装方法により、均質で強度、耐久性、防草性に優れた路盤舗装を行うことができる。また、本路盤の舗装方法によれば、特別の養生を行う必要がない。そして、この路盤の舗装方法は、上述のように、表層、上層路盤及び下層路盤施工を一度に行うことができるので、表層土が掘削された路盤の路床上に上記の調整舗装材を敷均し、締固めを行うことにより路盤の舗装を行うことができる。すなわち、上記調整舗装材を用いて強度、耐久性及び防草性に優れる路盤舗装体を迅速かつ容易に構成することができる。
【００２９】
また、上述のように、表層土と固化材の混練はトラックミキサー等の混練ミキサーを使用するのが好ましい。しかし、そのような混練ミキサーは、コンクリートの混練用に適した形態のものであり、一般に小さな材料投入口を有し、材料投入口から次第に拡径する椀を伏せた形又はドラム形をしており、混練時の粉塵が外部に漏れにくいという利点はあるが、図１に示すようにバックホーを使用して表層土の掘削を行い、かき取った表層土を混練ミキサーに投入するのが困難な形状をしている。このため、掘削された表層土を混練する混練ミキサーに連結される連結ホッパーであって、投入開口部の開口径が1〜2mである連結ホッパーを使用するのがよい。
【００３０】
図４は、トラックミキサーに本連結ホッパー10を装着した場合の例を示す。本連結ホッパー10は、図４に示すように、上部に開口径が1〜2mの投入口部12と、投入口部12から下方に向かって次第に縮径し、トラックミキサー50のホッパー又は投入口部52に連結される連結口部13を有する本体11と、本体11をトラックミキサー50のホッパー又は投入口部52に固定するための固定バンド30と、本体11と固定バンド30とに連結され本体を安定支持するための支柱20と、からなる。支柱20は、係止部25により本体11に回動自在に連結され、係止部27により固定バンド30に回動自在に連結されている。また、支柱20は蝶番26を介した連結構造体をしており、一方への屈曲は自在であるが他方への屈曲が制限されるようになっている。固定バンド30は、調整ねじ35によりその内径が調整可能になっている。
【００３１】
この連結ホッパー10は、固定バンド30の調整ねじ35を回転調整することにより、トラックミキサー50のホッパー又は投入口部52に連結固定される。この連結ホッパー10がトラックミキサー50に連結固定された混練装置により、混練装置への表層土の投入口の大きさが1〜2mになるから、バックホー等で掘削した表層土を容易かつ迅速に混練装置に投入することができるようになる。また、本混練装置においては、表層土と固化材の混練時の粉塵の発生・飛散を防止することができるから、作業現場の環境・安全を維持することができる。
【００３２】
なお、上述の連結ホッパー10は、トラックミキサー50と着脱自在になっているが、舗装作業において使用する機器等を専用にすることができる場合は、連結ホッパー10をトラックミキサー50に溶接等で一体固定にしてもよい。また、連結ホッパー10の形状は問わず、円錐形状であっても角錐形状であってもよい。さらに、本連結ホッパー10は、上述のトラックミキサー50と同様に設置式のコンクリートミキサにも連結して使用することができ、そのようなコンクリートミキサと本路盤の舗装方法に好適な混練装置を構成することができる。
【実施例１】
【００３３】
農林省規格の4m幅、勾配11.75%延長80mの道路の舗装を本発明に係る路盤の舗装方法により行った。表層土はバックホー（機体重量が7トン、バケット容量が平積0.25m3）を使用して深さ60cm掘削し、表層土と固化材の混練はトラックミキサー（車体重量が4トン、最大ドラム容量が1.75m3）により行った。表層土の土質調査によると、土の分類はシルト混じり砂であった。JIS A1211（CBR試験方法）によるCBRは、0.6％であった。混練は、表層土1m3当たり24.7kg（質量%1.3）の市販のセメント系固化材を添加し、スランプが4.5cmの調整舗装材を作製した。この調整舗装材を、1.6〜3.0mホイール型アスファルトフィニッシャーにより敷設し、搭乗式コンバインド型3〜4トン振動ローラにより転圧・締固めを行って厚さ60cmの路盤舗装を行った。防草処理は、調整舗装材の混練中と敷設中の加熱及び締固め時の1m当たり2.5lの濃度2%の除草剤（日産化学工業株式会社製ラウンドアップ）水溶液の散布により行った。混練中の調整舗装材の加熱は、プロパンガスバーナにより、表層土の平均温度が約80℃になるまで行った。調整舗装材の敷設中の加熱は、通常のアスファルト合材の敷設の場合と同様の条件（アスファルト合材の敷均し温度が140℃）で行った。
【００３４】
路盤舗装後、CBRを簡易支持力測定機（株式会社マルイ製キャスポル）により測定すると20%以上あった。路盤舗装後５ヶ月経過時点で、路盤の視覚による観察を行ったところ、その期間に40cmの積雪が３回あり、また、雨量15mm/h以上の降雨が7回あったが、路盤にはなんらの侵食、亀裂の発生もなく、また、草木の発生、泥濘の発生もなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】表層土の掘削及びふるい分けの説明図である。
【図２】表層土と固化材の混練及び加熱処理の説明図である。
【図３】調整舗装材の敷設及び締固めの説明図である。
【図４】連結ホッパーの構造説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
10    連結ホッパー
11    本体
12    投入口部
13    連結口部
20    支柱
25、27    係止部
26    蝶番
30    固定バンド
35    調整ねじ
50    トラックミキサー
52    ホッパー又は投入口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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