(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルトやコンクリートで舗装された道路の路面に形成された轍掘れや窪みを補修する舗装道路の補修工法であって、
粒径が２．３６〜８．００ｍｍの範囲にあり且つ最大粒径と最小粒径の差が３．００ｍｍ以下に収まるように選別した粒径の揃った粗骨材７０〜８５重量％と、アスファルトと、フィラーとしての粒径０．３ｍｍ以下の細砂又は粒径０．０７５ｍｍ以下の石粉又はその双方と、を加熱混練してなる加熱アスファルト混合物を、前記轍掘れや窪みの凹部内と該凹部の外側縁部とに充填、敷設し、上部より転圧して前記凹部の外側縁部におけるアスファルト混合物の厚さがアスファルト混合物に含まれる粗骨材の最大粒径に等しくなるように全体を平らに締め固めることを特徴とする舗装道路の補修工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行により舗装道路の路面に形成された轍掘れや窪みを耐久性良く、かつ短時間で補修する舗装道路の補修工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の舗装方法にはコンクリート舗装とアスファルト舗装がある。このうちアスファルト舗装された道路では、トラックやバス等の重車両が頻繁に通過するとタイヤから受ける荷重によってアスファルトが軟化、変形し、タイヤ通過領域に轍掘れと呼ばれる長い凹みや部分的な窪みが生ずる。コンクリート舗装道路でも、コンクリートのひび割れや破壊により窪みが生ずることがある。路面に轍掘れや窪みが存在すると、タイヤがそれらに入り込んだときにハンドルをとられたり、雨水が溜まってスリップしたりすることがあり事故の原因となる。このため轍掘れや窪みが生じた場合は、ひどくなる前に補修が行なわれる。
【０００３】
アスファルト舗装路面の場合の補修工法としては、路面のアスファルトを加熱し、かきほぐして新規材料も加えて再生使用する再生工法、補修部分のアスファルトを切削除去して新たなアスファルト混合物で敷き直す工法、切削せずに補修部分を清掃した後に新たなアスファルト混合物を充填して敷きならす工法などがある。
【０００４】
このうち、再生工法は路面加熱を伴うため大型装置を必要とし補修に時間がかかる問題がある。補修部分のアスファルトの切削除去を伴う工法は、工事が大規模となって補修に時間がかかり費用も高くなる。加えて廃棄物の発生量が多い問題もある。補修部分のアスファルトを切削せず清掃した後に新たなアスファルト混合物を充填して敷きならす工法は、補修に要する時間が短く、廃棄物が発生せず、費用も安くて済む利点がある。
【０００５】
しかし、従来のこの切削を伴わない工法による補修個所は、暫くすると補修個所周縁部に充填、転圧されたアスファルト部分に割れが生じ、周縁部のアスファルト混合物が剥離飛散してしまう問題があった。このため短期間で補修を繰り返さなければならず、交通量の多い道路の補修に適用することは困難であった。こうした背景から、補修個所周縁部に充填、転圧されたアスファルト混合物に割れが生ずることなく、耐用期間が長く、短時間で補修できて交通量の多い道路の補修にも適用可能な補修工法が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その課題は、車両の走行により舗装道路の路面に形成された轍掘れや窪みにアスファルト混合物を充填、転圧して補修する舗装道路の補修工法であって、補修個所周縁部のアスファルト混合物に割れによる剥離飛散が生じることがなく、長期間の使用に耐えられ、短時間で長い距離を補修できて交通量の多い道路の補修にも適用可能な補修工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、アスファルトやコンクリートで舗装された道路の路面に形成された轍掘れや窪みを補修する舗装道路の補修工法であって、
粒径が２．３６〜８．００ｍｍの範囲にあり且つ最大粒径と最小粒径の差が３．００ｍｍ以下に収まるように選別した粒径の揃った粗骨材７０〜８５重量％と、アスファルトと、フィラーとしての粒径０．３ｍｍ以下の細砂又は粒径０．０７５ｍｍ以下の石粉又はその双方と、を加熱混練してなる加熱アスファルト混合物を、前記轍掘れや窪みの凹部内と該凹部の外側縁部とに充填、敷設し、上部より転圧して前記凹部の外側縁部におけるアスファルト混合物の厚さがアスファルト混合物に含まれる粗骨材の最大粒径に等しくなるように全体を平らに締め固めることを特徴とする舗装道路の補修工法である。
【０００８】
このような補修工法によれば、轍掘れや窪みの凹部外側縁部の平坦部分では、粒径の揃った粗骨材同士が互いにかみ合ったような形の薄い粗骨材の層を形成する。粒径が揃っているため、上部から加えられた転圧力はどの部分にも均一に加わり全体が均一な力で固く締め固められる。締め固めの弱い部分が形成されないため、アスファルト混合物の割れや剥離飛散が大幅に減少する効果が発揮される。また、轍掘れや窪みの凹部の深い部分に充填されたアスファルト混合物中では、表面から窪み底に至る間が粒径の揃った粗骨材のため流動しやすく締め固まりにくくなるが、凹部の外側縁部の平坦部分が先に旧路面に固定されるため、横方向への流動が拘束され徐々に十分締め固まる効果を奏する。また、この工法は補修個所のアスファルトやコンクリートの除去を伴わないため、補修を短時間で行なうことができる。従って、交通量の多い道路の補修にも適用できる利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
アスファルトやコンクリートで舗装された道路にできた轍掘れや窪みを補修する最も簡易な工法は、背景技術の項で述べたように補修部分を清掃した後に新たなアスファルト混合物を充填した後、転圧して平らに締め固める工法である。しかし、この補修工法の場合、比較的短期間で補修個所の周縁部に割れが発生し、周縁部のアスファルト混合物が剥離飛散してしまう問題があった。そのため、この補修工法は短時間でできる工法であるにも関わらず高速道路や通行量の多い幹線道路には適用できない。
【００１０】
本願の発明者らは、補修個所の周縁部に比較的短期間で割れが発生する原因について鋭意研究を重ねた。その結果、割れの発生はアスファルト混合物に含まれる骨材の粒度が広範囲に分布し、小から大までの様々な粒径の骨材が似かよった重量比で含まれていること、及び、粒径１３〜２０ｍｍの非常に大きな骨材も含まれていることが主因であることを突き止めた。そして、その解決策として２．３６ｍｍのふるいに止まる粗骨材としては、粒径が一定範囲内に収まるように選別した揃った骨材を使用すること、２．３６ｍｍのふるいを通過する細骨材については選別した粗骨材の粒度に近いサイズの比率を大幅に低減させること、の２つの策を講ずることが耐久性向上に顕著な効果を発揮させるとの知見を得た。
【００１１】
通常、路面補修に用いられるアスファルト混合物は、表１に示す社団法人日本道路協会の作成になる「舗装道路施工指針」の付表９．１．７「アスファルト混合物の種類と粒度範囲」に従って調製される。表１では、横方向にアスファルト混合物の種類が記載され、縦方向に仕上がり厚さ、最大粒径、通過重量百分率で表わした各粒径の骨材含有率、アスファルト量が記載されている。図３は、表１中の密粒度アスファルト混合物（２０）についての骨材通過重量百分率（％）を、横軸にふるい目（ｍｍ）対数目盛をとってグラフ化した粒度加積曲線である。２本の曲線に挟まれた範囲が密粒度アスファルト混合物（２０）の骨材通過重量百分率（％）である。これら表１、図３から明らかなように、各種アスファルト混合物には２．３６ｍｍのふるいに止まる粗骨材について、２．３６ｍｍから最大粒径１３乃至２０ｍｍに至る各種サイズの骨材が含まれている。また、２．３６ｍより僅かに粒径の小さい細骨材も高い比率で含まれている。
【００１２】
【表１】
0004101858.tif 000002
【００１３】
図４は、従来のこうした広範囲の粒度分布を持つ骨材を使用したアスファルト混合物による補修個所の断面図であり、図４（ａ）は轍掘れ補修個所全体の断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）中のＡ部の拡大断面図である。補修工法としては、アスファルト混合物１を旧路面２の凹部３内に充填し、加えて凹部３の外側縁部の平らな部分にも薄く敷設し、転圧ローラにてアスファルト混合物１に含まれる粗骨材の最大粒径に等しい厚さに締め固めたものである。
【００１４】
アスファルト混合物１に大粒径の骨材が含まれ、他の粗骨材の粒度も広く分布していることの問題点は、凹部３の外側縁部の平坦部分に敷設されたアスファルト混合物１が、凹部３の外側縁部の平らな部分に固くは付着しにくい点にある。即ち、図４（ｂ）のように粗骨材の最大粒径に等しい厚みで締め固めた場合には、アスファルト混合物１に含まれる大粒径の骨材４が矢印５に示すような上部から加えられる転圧力５を路面２との間で受け止めしまう。このため、複数の大粒径骨材４に挟まれる形で敷設されたアスファルト混合物部分には十分な転圧力５が加わらず、その部分は十分な締め固めを受けない。十分に締め固められていない部分は、重量車両が比較的短期間通過しただけで割れが生じ、その部分のアスファルト混合物１は剥離飛散してしまう。このような締め固めが不十分となる個所は、凹部３の外側縁部の平坦部分だけでなく、平坦部分と凹部３の境界部分、凹部３の外縁より少し内側の浅い窪み部分６にも形成され、割れの発生とアスファルト混合物の剥離飛散の問題を発生させる。
【００１５】
こうした原因究明による知見に基づき、補修個所の耐久性を高めるための対策を種々の試験で検討した結果、アスファルト混合物１に使用する粗骨材の粒径は２．３６〜８．００ｍｍの範囲に納めること。そして、その範囲内であっても最大粒径と最小粒径の差が３．００ｍｍ以下に収まるように選別した粒径の揃った粗骨材を７０〜８５重量％の範囲で使用すること。アスファルト量は従来と同様に４〜６重量％とし、フィラーとして粒径０．３ｍｍ以下の細砂又は粒径０．０７５ｍｍ以下の石粉又はその双方を残余の重量％だけ混合すること。そうした結果として上記のように選別した粗骨材の最小粒径と細砂との間の粒径を持つ細骨材の量は少なくすること。そのような材料構成に加えて重要なことは、凹部３の外側縁部の平らな部分の仕上がり厚さを、そうした構成のアスファルト混合物に含まれる粗骨材の最大粒径に等しくすること。こうした対策を採ることによってアスファルトの剥離離散が防止され、耐久性を顕著に向上させることができることを見いだした。
【００１６】
フィラーとしての細砂や石粉は、アスファルトの見かけ粘度を高め、かつ粗骨材間の空隙を充填する働きをする。図１は、上記のように選別した粗骨材とフィラーとを使用したアスファルト混合物１ａを使用し、凹部３の外側縁部の平らな部分の仕上がり厚さがアスファルト混合物に含まれる粗骨材の最大粒径に等しくなるように締め固めた補修個所の断面図である。凹部３の外側縁部の平坦部分では、粒径の揃った粗骨材同士が互いにかみ合ったような形の薄い粗骨材の層が形成される。粒径が揃い、仕上がり厚さが粗骨材の最大粒径に等しくなっているため、上部から加えられる転圧力５はどの部分にも均一に加わり全体が均一な力で固く締め固められる。締め固めの弱い部分が形成されないため、アスファルト混合物１ａの割れと、それに続く剥離飛散が生じない効果が発揮される。
【００１７】
また、凹部３の深い窪み部分に充填されたアスファルト混合物１ａ中では、表面から窪み底に至る間が粒径の揃った粗骨材同士のため密接にかみ合いにくい状態になる。そのため、上部から加えられる転圧力５によってアスファルト混合物は、前記混合物に比べ流動しやすく締まりにくいが、凹部３の外側縁部が先に固定されるため、横方向への流動が拘束され徐々に固く締め固まる。その結果として図４に示したような割れの発生が防止され、耐久性が著しく向上する効果が発揮される。
【００１８】
粗骨材の粒度を揃えることが効果的といっても、どのような粒度でもよい訳ではない。粗骨材の粒径が８．００ｍｍ以上である場合には、例え粒径が揃っていても粗い粗骨材の積み重ねとなるため急激に耐久性が低下する。また、細かい方も２．３６ｍｍのふるい目を通過する細骨材のみで粒度を揃えたのでは、タイヤの圧力に耐える耐力が低下して細骨材の流動化が激しくなり、耐久性が著しく低下する。
【００１９】
また、選別した粗骨材の最小粒径とフィラーとしての粒径０．３ｍｍ以下の細砂との間の粒径をもつ細骨材が少なくなるようにすることは、粗骨材の凹部３の外側縁部への固定を安定化させる。選別した粗骨材と粒径０．３ｍｍ付近の細砂との間の粒径をもつ細骨材は、凹部３の深い部分の粗骨材の締め固めには寄与するものの、凹部３の外側縁部の平坦部分での粗骨材の固定を不安定化させる。
【００２０】
上述したような効果を確認するため、本願発明に係る２種類のアスファルト混合物を使用した補修工法を採用した場合と、従来のアスファルト混合物を使用した補修工法を採用した場合とについて比較実験を行なった。実験に使用したアスファルト混合物の組成は以下の通りである。実験例１、実験例２は、本願発明に合致した組成のアスファルト混合物、従来例１、従来例２は比較のための従来組成のアスファルト混合物である。
【００２１】
（実験例１）粒径５〜８ｍｍの粗骨材      ８０重量％
粒径０．３ｍｍ以下の細砂    １０重量％
粒径０．０７５ｍｍ未満の石粉  ５重量％
高粘度改質アスファルト        ５重量％
粒径５〜８ｍｍの粗骨材は、８．００ｍｍのふるい目を通過し、５．００ｍｍのふるい目で止まる骨材として調製したものである。
（実験例２）粒径２．３６〜５．３６ｍｍの骨材    ８０重量％
粒径０．３ｍｍ以下の細砂      １０重量％
粒径０．０７５ｍｍ未満の石粉    ５重量％
高粘度改質アスファルト          ５重量％
粒径２．３６〜５．３６の粗骨材は、５．３６ｍｍのふるい目を通過し、２．３６ｍｍのふるい目で止まる骨材として調製したものである。
（従来例１）表１中の密粒度アスファルト混合物（１３）の組成をもつ骨材  ９１重量％
粒径０．０７５ｍｍ未満の石粉    ３重量％
ストレートアスファルト          ６重量％
（従来例２）（排水性アスファルト混合物（呼称：２０ｍｍ径の粗骨材、ＮＥＸＣＯ仕様））        ６号砕石（５〜１３ｍｍの砕石）７９重量％
粗砂                          １１重量％
粒径０．０７５ｍｍ未満の石粉    ５重量％
高粘度改質アスファルト          ５重量％
【００２２】
図２は、上記実験例２と従来例１のアスファルト混合物に含まれる骨材の粒度加積曲線である。従来例１の通過重量百分率は、曲線Ａと曲線Ｂに挟まれた範囲にあり点線曲線Ｄである。従来例１については、含まれる骨材の粒度は広い範囲に分布している。これに対して曲線Ｃで示す実験例２の場合は、粒径２．３６〜５．３６ｍｍの骨材が、骨材全体の８５％（アスファルト混合物全体に対する割合は８０重量％）を占めている。即ち、粒径の揃った骨材が使用してある。それに加え、粒径０．３０〜２．３６ｍｍの骨材の割合はゼロとなっており、この範囲の粒径をもつ骨材は含まないようにしてある。
【００２３】
試験では、上記割合の材料を１５０〜１６０℃の温度に加熱して混練し、アスファルト混合物とした。そして、第１の試験としてそのアスファルト混合物を縦１．０ｍ、横１．０ｍの平坦な路面に骨材の最大粒径＋２ｍｍの厚さで敷設し、１トンローラで転圧した。その結果、実験例１、実験例２では、粒径の揃った骨材が骨材の最大粒径の厚さで高密度に路面に転圧され、表面に少々乱暴な衝撃を加えても補修層が破壊されたり変形したりすることはなかった。これに対して従来例１では、転圧している途中で全く締め固まらず、靴底で簡単に剥がれた。従来例２では、従来例１よりも密に締め固まったが、端部から靴底で徐々に剥がれた。そして、それらの締め固められていない部分では、大きな力を加えた場合に簡単に変形、飛散の生ずることが認められた。
【００２４】
第２の試験として、実際の国道に生じた幅１．２ｍ、長さ７０ｍ、深さ約２０ｍｍの轍掘れを、上記実験例１、実験例２のアスファルト混合物を使用して約３５ｍ長さづつ補修し、経過を観察した。その結果、１０ケ月経過後においても実験例１、実験例２による補修個所は共に、轍掘れ周縁部及び外側の平坦部に敷設した部分についてもアスファルト混合物に目立った割れや剥離は認められず、良好な路面状態が維持されていた。
【００２５】
以上のような結果からアスファルト混合物に混合する骨材として、粒径が２．３６〜８．００ｍｍの範囲で最大粒径と最小粒径の差が３．００ｍｍ以下に収まるように選別した粒径の揃った骨材を使用し、その最小粒径とフィラーとして混ぜる粒径０．３ｍｍ以下の細砂の間の粒径を有する骨材の割合を極力少なくしたアスファルト混合物を用いた補修工法を採用すれば、路面に形成された轍掘れや窪みを耐久性良く補修することができる。また、この補修工法は補修個所のアスファルトやコンクリートの除去を伴わないため、補修を短時間で行なうことができる。従って、交通量の多い道路の補修にも適用できる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るアスファルト混合物を使用した補修個所の断面図である。
【図２】実験例２と従来例１のアスファルト混合物に含まれる骨材の粒度加積曲線である。
【図３】密粒度アスファルト混合物（２０）についての骨材の粒度加積曲線である。
【図４】従来技術に係るアスファルト混合物を使用した補修個所の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
図面中、１、１ａはアスファルト混合物、２は路面、３は轍掘れや窪みの凹部、４は粒径の大きい粗骨材、５は転圧力、６は飛散と固着部の境界付近を示す。
【要約】
【課題】耐久性が高く、短時間で補修可能な舗装道路の補修工法を提供する。
【解決手段】粒径が２．３６〜８．００ｍｍの範囲にあり且つ最大粒径と最小粒径の差が３．００ｍｍ以下に収まるように選別した粒径の揃った粗骨材７０〜８５重量％と、アスファルトと、フィラーとしての粒径０．３ｍｍ以下の細砂又は粒径０．０７５ｍｍ以下の石粉又はその双方と、を加熱混練してなる加熱アスファルト混合物を、轍掘れや窪みの凹部内と該凹部の外側縁部とに充填、敷設し、上部より転圧して凹部の外側縁部におけるアスファルト混合物の厚さがアスファルト混合物に含まれる粗骨材の最大粒径に等しくなるように全体を平らに締め固める
【選択図】図２【図１】
0004101858.tif 000003
【図２】
0004101858.tif 000004
【図３】
0004101858.tif 000005
【図４】
0004101858.tif 000006