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技術 コンクリート舗装工法および縦溝形成システム

出願人 株式会社ガイアート
発明者 市瀬弘寛木下寛康大庭真治齋藤一之山本啓鈴木英治
出願日 2019年3月19日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-050720
公開日 2020年9月24日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-153098
状態 未査定
技術分野 道路の補修 道路の舗装構造 道路の舗装機械
主要キーワード 仕上げ具 底面長 測定上限値 非形成箇所 ブラックアイ 低剛性材 粉塵処理 高剛性材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (17)

課題

舗装面ベル精度がよく、縦溝形状精度もよい縦溝形成技術を提供する。

解決手段

スリップフォームペーバを用いたコンクリート舗装工法に適用する。スリップフォームペーバのモールド下面には、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材から形成される縦溝形成手段が設けられている。舗装形成の際に、縦溝形成手段が自重により舗装面に押し込まれ、進行方向に従動して、縦溝50を仮形成する。スリップフォームペーバの後方には、オートフロート62が設けられている。オートフロート62が舗装面を均すとともに、仮形成された縦溝50を埋める。更に後方には縦溝形成手段が設けられている。埋められた縦溝相当箇所60に、再度、縦溝70を形成する。

概要

背景

グルービング舗装では、舗装面に幅6〜9mm、深さ4〜6mmの溝を40〜60mm間隔で設けるものが一般的である。グルービング舗装には車両の進行方向に沿って設置する縦型縦溝)と、横断方向に設置する横型横溝)がある。

縦型のグルービングは、主に横方向のすべり抵抗値を増大させる必要のあるカーブの多い路面に用いられる。横型のグルービングは、主に車両の制動距離を短縮することに優れた効果があり、坂道交差点の手前などに用いられる。また、横型のグルービングは走行時に発生する音と振動により、ドライバーに合図や居眠り運転速度超過などの警告を行なうことができる。

すべり抵抗を増大させる以外にも、排水を促進し、早く路面を乾燥させ、雨天時のスリップを防止する。特にハイドロプレーニング抑制効果を発揮する。

また、走行する車のタイヤと路面との間に発生する摩擦音を吸収する防音効果が期待できる。

さらに、寒冷地域においてはスリップ防止効果が顕著となるのに加えて、凍結防止効果積雪防止効果融雪効果を発揮する。グルービング舗装は、路面が凹凸となって表面積が増大するとともに溝空間が形成されるため熱が蓄積され、一般的な舗装に比べて路面温度が高くなる。また、凍結防止剤として塩化カルシウム等の薬剤散布した場合、車両通過時も薬剤の一部が溝残留するため、融雪効果が持続する。また、路面上の水が凍ってブラックアイバーンが発生した場合でも、通行車両のタイヤとの接触により、ブラックアイスバーン磨耗促進効果を発揮する。

舗装には、アスファルト舗装コンクリート舗装がある。本願では、コンクリート舗装に着目する。

コンクリート舗装において溝を形成する工法の一つにタイングルービング工法がある。コンクリート舗設時に道路横断方向にピアノ線等を用いて舗装面に溝をつける。しかしながら、タイングルービング工法は、横溝形成に適しているが、縦溝形成に適していない。また、排水効果も不十分である。

別の方法として、専用機械による切削工法ある。コンクリート舗設後に、切削工程を行う。そのため、一般の舗装と比べて、施工費用が高くなる、施工期間が長くなるという課題がある。さらに、切削工程では粉塵処理工程が必要となり、この点でも、施工費用と施工期間に係る課題がある。

コンクリート舗装には、コンクリート床版を敷設するものと、現場打ちコンクリートによるものとがある。

本願出願人は、縦溝を有するコンクリート床版(特許文献1)と、縦溝を有する現場打ちコンクリート舗装(特許文献2)について提案している。本願は、現場打ちコンクリート舗装に関する。

特許文献2において、スリップフォームペーバを用いた縦溝を有するコンクリート舗装工法が開示されている。

スリップフォームペーバのモールド下面には、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材から形成される縦溝形成手段が設けられている。

スリップフォームペーバによりコンクリート舗装を形成する際に、縦溝形成手段がモールドの自重により舗装面に押し込まれ、溝形成手段が舗装面に押し込まれた状態で、縦溝形成手段が進行方向に従動して、縦溝を形成する。

概要

舗装面レベル精度がよく、縦溝形状精度もよい縦溝形成技術を提供する。スリップフォームペーバを用いたコンクリート舗装工法に適用する。スリップフォームペーバのモールド下面には、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材から形成される縦溝形成手段が設けられている。舗装形成の際に、縦溝形成手段が自重により舗装面に押し込まれ、進行方向に従動して、縦溝50を仮形成する。スリップフォームペーバの後方には、オートフロート62が設けられている。オートフロート62が舗装面を均すとともに、仮形成された縦溝50を埋める。更に後方には縦溝形成手段が設けられている。埋められた縦溝相当箇所60に、再度、縦溝70を形成する。

目的

本発明は上記課題を解決するものであり、舗装面レベル精度がよく、縦溝形状精度のよい縦溝形成技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

スリップフォームペーバを用いたコンクリート舗装工法であって、前記スリップフォームペーバのモールド下面には、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材から形成される第1縦溝形成手段が設けられており、前記スリップフォームペーバによりコンクリート舗装を形成する際に、前記第1縦溝形成手段が前記モールドの自重により舗装面に押し込まれ、前記第1縦溝形成手段が舗装面に押し込まれた状態で、前記第1縦溝形成手段が進行方向に従動して、縦溝を仮形成し、前記スリップフォームペーバの後方には、オートフロートが設けられており、前記オートフロートが舗装面を均すとともに、前記仮形成された縦溝を埋め、前記スリップフォームペーバ外あって、前記オートフロート後方に第2縦溝形成手段が設けられており、前記第2縦溝形成手段が、前記埋められた縦溝相当箇所に、再度、縦溝を形成することを特徴とするコンクリート舗装工法。

請求項2

前記第1縦溝形成手段が設けられる前記スリップフォームペーバは、バイブレータを有し、前記第1縦溝形成手段が縦溝を仮形成する際に、バイブレータは振動を加え、前記第2縦溝形成手段は、バイブレータを有さず、前記第2縦溝形成手段が縦溝を形成する際に、バイブレータによる振動がないことを特徴とする請求項1記載のコンクリート舗装工法。

請求項3

前記コンクリート舗装に用いられる粗骨材最大粒径は20mm以下であることを特徴とする請求項1記載のコンクリート舗装工法。

請求項4

前記第2縦溝形成手段の後方には、箒目仕上げ手段が設けられており、前記箒目仕上げ手段が縦溝が形成された舗装面を箒目仕上げすることを特徴とする請求項1記載のコンクリート舗装工法。

請求項5

スリップフォームペーバを用いたコンクリート舗装の縦溝形成システムであって、前記スリップフォームペーバのモールド下面に、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材から形成され、前記スリップフォームペーバによりコンクリート舗装を形成する際に、前記モールドの自重により舗装面に押し込まれ、舗装面に押し込まれた状態で、進行方向に従動して、縦溝を仮形成する第1縦溝形成手段と、前記スリップフォームペーバの後方に設けられ、舗装面を均すとともに、前記仮形成された縦溝を埋めるオートフロートと、前記スリップフォームペーバ外であって、前記オートフロート後方に設けられ、前記埋められた縦溝相当箇所に、再度、縦溝を形成する第2縦溝形成手段とを備えることを特徴とする縦溝形成システム。

請求項6

前記第2縦溝形成手段は、前記スリップフォームペーバとは別のスリップフォームペーバに設けられているをことを特徴とする請求項5記載の縦溝形成システム。

請求項7

前記第2縦溝形成手段は、前記オートフロートの後方に設けられて、プレートと、プレート下面に、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材とから形成されるをことを特徴とする請求項5記載の縦溝形成システム。

請求項8

前記第2縦溝形成手段は、前記オートフロートの後方に設けられて、回転ドラムと、回転ドラム周面に、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数の凸部材から形成されるをことを特徴とする請求項5記載の縦溝形成システム。

技術分野

0001

本発明はコンクリート舗装技術に関し、特に縦溝を有するコンクリート舗装に関する。

背景技術

0002

グルービング舗装では、舗装面に幅6〜9mm、深さ4〜6mmの溝を40〜60mm間隔で設けるものが一般的である。グルービング舗装には車両の進行方向に沿って設置する縦型(縦溝)と、横断方向に設置する横型横溝)がある。

0003

縦型のグルービングは、主に横方向のすべり抵抗値を増大させる必要のあるカーブの多い路面に用いられる。横型のグルービングは、主に車両の制動距離を短縮することに優れた効果があり、坂道交差点の手前などに用いられる。また、横型のグルービングは走行時に発生する音と振動により、ドライバーに合図や居眠り運転速度超過などの警告を行なうことができる。

0004

すべり抵抗を増大させる以外にも、排水を促進し、早く路面を乾燥させ、雨天時のスリップを防止する。特にハイドロプレーニング抑制効果を発揮する。

0005

また、走行する車のタイヤと路面との間に発生する摩擦音を吸収する防音効果が期待できる。

0006

さらに、寒冷地域においてはスリップ防止効果が顕著となるのに加えて、凍結防止効果積雪防止効果融雪効果を発揮する。グルービング舗装は、路面が凹凸となって表面積が増大するとともに溝空間が形成されるため熱が蓄積され、一般的な舗装に比べて路面温度が高くなる。また、凍結防止剤として塩化カルシウム等の薬剤散布した場合、車両通過時も薬剤の一部が溝残留するため、融雪効果が持続する。また、路面上の水が凍ってブラックアイバーンが発生した場合でも、通行車両のタイヤとの接触により、ブラックアイスバーン磨耗促進効果を発揮する。

0007

舗装には、アスファルト舗装とコンクリート舗装がある。本願では、コンクリート舗装に着目する。

0008

コンクリート舗装において溝を形成する工法の一つにタイングルービング工法がある。コンクリート舗設時に道路横断方向にピアノ線等を用いて舗装面に溝をつける。しかしながら、タイングルービング工法は、横溝形成に適しているが、縦溝形成に適していない。また、排水効果も不十分である。

0009

別の方法として、専用機械による切削工法ある。コンクリート舗設後に、切削工程を行う。そのため、一般の舗装と比べて、施工費用が高くなる、施工期間が長くなるという課題がある。さらに、切削工程では粉塵処理工程が必要となり、この点でも、施工費用と施工期間に係る課題がある。

0010

コンクリート舗装には、コンクリート床版を敷設するものと、現場打ちコンクリートによるものとがある。

0011

本願出願人は、縦溝を有するコンクリート床版(特許文献1)と、縦溝を有する現場打ちコンクリート舗装(特許文献2)について提案している。本願は、現場打ちコンクリート舗装に関する。

0012

特許文献2において、スリップフォームペーバを用いた縦溝を有するコンクリート舗装工法が開示されている。

0013

スリップフォームペーバのモールド下面には、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材から形成される縦溝形成手段が設けられている。

0014

スリップフォームペーバによりコンクリート舗装を形成する際に、縦溝形成手段がモールドの自重により舗装面に押し込まれ、溝形成手段が舗装面に押し込まれた状態で、縦溝形成手段が進行方向に従動して、縦溝を形成する。

先行技術

0015

特開2018-193756号公報
特許第5913753号公報

発明が解決しようとする課題

0016

スリップフォームペーバは位置制御されている。その結果、舗装面レベル精度を維持するように、コンクリート舗装を形成する。しかしながら、コンクリート舗装を形成しながら、縦溝を形成すると、縦溝相当のコンクリートが舗装面に押し出されて、舗装面レベル精度が低下(すなわち不陸が発生)するとともに、余分のコンクリートが縦溝に押し戻されて、縦溝形状精度も低下することがあった。

0017

本発明は上記課題を解決するものであり、舗装面レベル精度がよく、縦溝形状精度のよい縦溝形成技術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

0018

上記課題を解決する本発明は、スリップフォームペーバを用いたコンクリート舗装工法である。前記スリップフォームペーバのモールド下面には、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材から形成される第1縦溝形成手段が設けられている。前記スリップフォームペーバによりコンクリート舗装を形成する際に、前記第1縦溝形成手段が前記モールドの自重により舗装面に押し込まれる。前記第1縦溝形成手段が舗装面に押し込まれた状態で、前記第1縦溝形成手段が進行方向に従動して、縦溝を仮形成する。前記スリップフォームペーバの後方には、オートフロートが設けられている。前記オートフロートが舗装面を均すとともに、前記仮形成された縦溝を埋める。前記スリップフォームペーバ外あって、前記オートフロート後方に第2縦溝形成手段が設けられている。前記第2縦溝形成手段が、前記埋められた縦溝相当箇所に、再度、縦溝を形成する。

0019

仮形成された縦溝を一度埋めることにより、舗装面レベル精度を確保する。

0020

上記発明において好ましくは、前記第1縦溝形成手段が設けられる前記スリップフォームペーバは、バイブレータを有し、前記第1縦溝形成手段が縦溝を仮形成する際に、バイブレータは振動を加え、前記第2縦溝形成手段は、バイブレータを有さず、前記第2縦溝形成手段が縦溝を形成する際に、バイブレータによる振動がない。

0021

仮形成時に加振することでビーム挿入抵抗を軽減する。再形成時に加振しないことで縦溝形状精度を維持する。

0022

上記発明において好ましくは、コンクリート舗装に用いられる粗骨材最大粒径は20mm以下である。

0023

これにより、本願効果が確実になる。

0024

上記発明において好ましくは、前記第2縦溝形成手段の後方には、箒目仕上げ手段が設けられており、前記箒目仕上げ手段が縦溝が形成された舗装面を箒目仕上げする。

0025

これにより、舗装面を粗面仕上げするとともに、面取をおこない、面取箇所や縦溝側面においても粗面仕上げする。

0026

上記課題を解決する本発明は、スリップフォームペーバを用いたコンクリート舗装の縦溝形成システムである。前記スリップフォームペーバのモールド下面に、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材から形成され、前記スリップフォームペーバによりコンクリート舗装を形成する際に、前記モールドの自重により舗装面に押し込まれ、舗装面に押し込まれた状態で、進行方向に従動して、縦溝を仮形成する第1縦溝形成手段と、前記スリップフォームペーバの後方に設けられ、舗装面を均すとともに、前記仮形成された縦溝を埋めるオートフロートと、前記スリップフォームペーバ外であって、前記オートフロート後方に設けられ、前記埋められた縦溝相当箇所に、再度、縦溝を形成する第2縦溝形成手段とを備える。

0027

上記発明において好ましくは、前記第2縦溝形成手段は、前記スリップフォームペーバとは別のスリップフォームペーバに設けられている。

0028

上記発明において好ましくは、前記第2縦溝形成手段は、前記オートフロートの後方に設けられて、プレートと、プレート下面に、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数のビーム部材とから形成される。

0029

上記発明において好ましくは、前記第2縦溝形成手段は、前記オートフロートの後方に設けられて、回転ドラムと、回転ドラム周面に、進行方向を軸方向として、並列に配設された複数の凸部材から形成される。

発明の効果

0030

本発明の縦溝形成技術によれば、舗装面レベル精度がよく、縦溝形状精度もよい。

図面の簡単な説明

0031

スリップフォームペーバの概略図
モールドと縦溝形成器具(仮形成)に係る概略図
第1実施形態に係る縦溝形成システム概略と施工状況図(平面)
第1実施形態に係る縦溝形成システム概略と施工状況図(側面)
縦溝形成器具(仮形成)に付帯する詳細構成図(側面)
ビーム詳細図(斜視図)
縦溝仮形成と縦溝再形成の対比概念
縦溝を有するコンクリート舗装の概略図
縦溝の詳細図
縦溝機能に係る評価試験結果の一例
縦溝機能に係る評価試験結果に基づく分類
第2実施形態に係る縦溝形成システム概略と施工状況図(側面)
縦溝形成器具(再形成)概略図(斜視図)
第3実施形態に係る縦溝形成システム概略と施工状況図(平面)
第3実施形態に係る縦溝形成システム概略と施工状況図(側面)
箒目仕上げ具概略図(側面)

実施例

0032

〜第1実施形態概要
図1はスリップフォームペーバの概略図である。近年、施工能力向上を企図して、スリップフォーム工法が着目されている。クローラにより自走可能なスリップフォームペーバを用い、モールドにより敷き均し締固めを行う。

0033

このとき、敷く動作と均す動作が連続して繰り返し行われる。例えば、Nエリアで敷く動作が行われたのちに、連続するN+1エリアでは敷く動作が行われる。一方、N+1エリアでの敷く動作と同時に、Nエリアでは均す動作が行われる。ただし、離散的でなく連続的に繰り返される。

0034

セットアップ工法における型枠およびレールは不要であり、施工が簡略化されている。工事規模が大きくなるほど、省力化と工期短縮に係る効果は顕著になる。

0035

また、スリップフォームペーバは位置制御されており、その結果、舗装形状精度にも優れている。

0036

本実施形態ではスリップフォームペーバを用いる。

0037

〜溝仮形成〜
図2は、モールド51と縦溝形成器具(仮形成)52に係る概略図である。本実施形態では、スリップフォームペーバのモールド51の下面に縦溝形成器具52を設ける。

0038

縦溝形成器具52は複数のビーム部材53からなる。ビーム部材53はスリップフォームペーバ進行方向を軸方向として、並列に配設される。

0039

ビーム部材断面形状として、逆三角形円形半円形平板形状、逆台形状などが適用可能である。図示では逆台形状である。

0040

ビーム部材53の断面幅は2mm〜40mmであり、断面高は2mm〜40mmである。好ましくは、断面幅は5mm〜15mmであり、断面高は5mm〜15mmである。ビーム部材53の長さは、モールド底面長の50〜150%である。より好ましくは、50〜100%である。

0041

ビーム部材53中心は10mm〜200mm間隔で配設される。好ましくは、ビーム部材53中心は20mm〜70mm間隔で配設される。

0042

ビーム部材53は、モールド51下面に溶接されていても良いし、機械接合されていてもよい。たとえば、螺子式とすると、交換が容易であり、ビーム部材の断面形状や大きさを選択することができる。また、モールド51下面に溝を形成し、ビーム53を差し込んでもよい。

0043

図3および図4は第1実施形態に係る縦溝形成システム概略と施工状況図である。図3は平面図であり、図4は側面図である。

0044

本実施形態の特徴的な動作は、スリップフォームペーバが舗装面を均す際に、ビーム部材53が均し面にモールド51の自重により押圧され、押圧された状態で均し進行方向に移動し、縦溝50が(仮)形成されることである。

0045

ビーム部材53はモールド51の下面に設けられている。モールド51が均し面を形成すると同時に、押圧力によりビーム部材53は均し面に押し込まれる。

0046

スリップフォームペーバが進行すると、ビーム部材53は均し面に押し込まれた状態を維持しながら移動する。

0047

ビーム部材53の進行による軌跡に対応して、縦溝50が(仮)形成される。

0048

スリップフォームペーバは振動機能(詳細図5)を有し、この振動はコンクリートおよびビーム部材53に伝達され、縦溝50相当位置にあった骨材は、縦溝50の両壁に移動する。

0049

縦溝50の断面幅はビーム部材53の断面幅におおよそ対応し、縦溝50の深さはビーム部材53の断面高におおよそ対応する。

0050

縦溝50の延長はビーム部材53の進行距離に対応する。隣り合う縦溝50の中心間隔はビーム部材53の中心間隔に対応する。

0051

なお、スリップフォームペーバを位置制御する結果、ビーム部材53も位置制御される。これにより、所定の位置に縦溝50が形成される。

0052

図5は縦溝形成器具(仮形成)に付帯する詳細構成図である。スリップフォームペーバは、モールド51の進行方向前側に、バイブレータ56、オーガ57、タンパ58を備える。

0053

コンクリートが供給された後、バイブレータ56の加振により流動性増し、オーガ57により撹拌され、タンパ58により締め固められる。

0054

〜溝埋〜
スリップフォームペーバの後方には、アーム61を介してオートフロート62が設けられている(図3図4参照)。

0055

オートフロート62はスリップフォームペーバの進行方向に従動するとともに、幅方向(進行直角方向)にも移動する。これにより、舗装面が均され、舗装面レベル精度を確保する。

0056

このとき、舗装表面の水分を多く含むモルタル成分により、縦溝50は埋められる。

0057

すなわち、骨材がなく水分を多く含むモルタル成分からなる縦溝相当箇所60が形成される。

0058

〜溝再形成〜
オートフロート62の更に後方には、アーム71を介してプレート75が設けられ、プレート75の下面に縦溝形成器具72が設けられている(図3図4参照)。

0059

プレート75の幅(例えば3,000 〜
6,500mm)はコンクリート舗装幅におおよそ対応する。プレート75の進行方向長さは100〜900mm程度である。

0060

縦溝形成器具72は複数のビーム部材73からなる。ビーム部材73はスリップフォームペーバ進行方向を軸方向として、並列に配設される。

0061

ビーム部材断面形状として、逆三角形、円形、半円形、平板形状、逆台形状などが適用可能である。

0062

ビーム部材73の断面幅は2mm〜40mmであり、断面高は2mm〜40mmである。好ましくは、断面幅は5mm〜15mmであり、断面高は5mm〜15mmである。ビーム部材73の長さは、プレート底面長の50〜150%である。より好ましくは、50〜100%である。

0063

ビーム部材73中心は10mm〜200mm間隔で配設される。好ましくは、ビーム部材73中心は20mm〜70mm間隔で配設される。

0064

ビーム部材73は、プレート75底面に溶接されていても良いし、機械接合されていてもよい。たとえば、螺子式とすると、交換が容易であり、ビーム部材の断面形状や大きさを選択することができる。また、プレート75底面に溝を形成し、ビーム73を差し込んでもよい。

0065

本実施形態の特徴的な動作は、ビーム部材73が均し面にプレート75の自重により押圧され、スリップフォームペーバの進行にプレート75が従動し、ビーム部材73が押圧された状態で均し進行方向に移動し、縦溝70が(再)形成されることである。

0066

ビーム部材73はプレート75の下面に設けられている。プレート75が均し面を摺動すると同時に、押圧力によりビーム部材73は均し面に押し込まれる。

0067

スリップフォームペーバが進行すると、ビーム部材73は均し面に押し込まれた状態を維持しながら移動する。

0068

ビーム部材73の進行による軌跡に対応して、縦溝70が(再)形成される。

0069

縦溝70の断面幅はビーム部材73の断面幅におおよそ対応し、縦溝70の深さはビーム部材73の断面高におおよそ対応する。

0070

縦溝70の延長はビーム部材73の進行距離に対応する。隣り合う縦溝70の中心間隔はビーム部材73の中心間隔に対応する。

0071

なお、スリップフォームペーバを位置制御する結果、アーム61、71を介してビーム部材73も位置制御される。これにより、所定の位置に縦溝70が形成される。

0072

また、縦溝50仮形成時にはバイブレータ等による振動を付加するの対し、縦溝70再形成時にはバイブレータ等による振動を付加しない。

0073

〜効果〜
・効果1
従来工法において、縦溝相当のコンクリートが舗装面に押し出されて、舗装面レベル精度が低下(すなわち不陸が発生)するとともに、余分のコンクリートが縦溝に押し戻されて、縦溝形状精度も低下することがあった。

0074

本実施形態では、縦溝50を仮形成した後、溝を埋めて、舗装面レベル精度を確保している。

0075

縦溝70を再形成する際、骨材がなく水分を多く含むモルタル成分が押し出される。したがって、舗装面レベル精度への影響は少ない。すなわち不陸は発生しない。

0076

これにより、舗装面レベル精度が向上する。

0077

・効果2
縦溝50が埋められて形成される縦溝相当箇所60は、骨材がなく水分を多く含むモルタル成分からなる。その結果、ビーム部材73に対する挿入抵抗が低い。縦溝形状精度がよい。バイブレータ等の加振がなくとも縦溝70を形成できる。

0078

縦溝形成時にバイブレータ等の加振がないため、縦溝形状が崩れず、高精度を維持する。

0079

これにより、縦溝形状精度が向上する。

0080

・効果3
スリップフォームペーバ位置制御により、アーム61、71を介して、ビーム部材53とビーム部材73は進行方向同一線上に位置する。その結果、縦溝50と縦溝70とは同じ位置に形成される。

0081

ところで、縦溝50が埋められて形成される縦溝相当箇所60は、骨材がなく水分を多く含むモルタル成分からなる。このとき、位置制御に多少の不備があったとしても、ビーム部材73は挿入抵抗が低い縦溝相当箇所60を選び、縦溝70を形成する。

0082

更に、隣り合う縦溝50の間に形成される部に骨材が集まることで、縦溝相当箇所60との挿入抵抗の相違が明確になり、ビーム部材73は縦溝相当箇所60を選ぶ。

0083

このように、過度の位置制御を要することなく、精度のよい縦溝形成を実現する。

0084

・効果4
相対的に隣り合う縦溝70の間に形成される峰部79に骨材が集まることで、強度が向上する。その結果、縦溝70の形状安定性が向上する。

0085

・効果5
一般に、コンクリート舗装に用いる粗骨材は、最大粒径40mmとすることが多い。これに対し、粗骨材の最大粒径を20mm以下とすることで、上記効果が確実になる。

0086

すなわち、粗骨材20mm以下とすることで、縦溝50相当位置にあった骨材がビーム部材73に引きずられず、側方移動が容易となる。その結果、縦溝相当箇所60は、骨材がなく水分を多く含むモルタル成分からなる。

0087

〜ビーム部材詳細〜
図6は、ビーム先端形状の詳細図である。ビーム取付と同じ状態の斜視図である。ビーム部材53,73の詳細について説明する。

0088

ビーム部材先端は、フラット形状図6A参照)でもよいが、挿入抵抗軽減の観点から、錘状図6B−図6D参照)に加工すると、なおよい。

0089

図6Bは、押圧面側を斜めに削除し、三角錐としたものである。舳先に似た形状となる。図6Cは、取付面側を斜めに削除し、三角錐としたものである。高速鉄道車両に似た形状となる。図6Dは、押圧面側および取付面側を斜めに削除し、四角錐としたものである。に似た形状となる。

0090

ビーム部材53とビーム部材73とは同じでも良いが、ビーム部材53は縦溝50仮形成を目的とし、ビーム部材73は縦溝70再形成を目的としており、異なっていることが好ましい。

0091

図7は縦溝50仮形成と縦溝70再形成の対比概念図である。

0092

ビーム部材53とビーム部材73とは断面寸法が異なることが好ましい。すなわち、ビーム部材53の断面寸法に比べて、ビーム部材73の断面寸法は一回り大きくなっている。例えば、ビーム部材53では、幅8×高さ12mmであるのに対し、ビーム部材73では、上幅15、下幅3×高さ15(mm)とする。

0093

これにより、ビーム部材53により挿入抵抗および従動抵抗が軽減される一方、ビーム部材73の移動により、所定の縦溝寸法が確保される。

0094

ビーム部材53とビーム部材73とは断面形状が異なることが好ましい。すなわち、ビーム部材53の断面形状は逆三角形であるのに対し、ビーム部材73の断面形状は逆台形となっている。

0095

ビーム部材53において、逆三角形頂部が舗装面に食い込み、挿入抵抗および従動抵抗が軽減される。なお、先行するビーム部材53においては、経験的に、逆三角形頂部は摩耗しにくい。一方、ビーム部材73には頂部がないため、摩耗しにくい。なお、ビーム部材53により既に挿入抵抗および従動抵抗が軽減されているため、ビーム部材73に頂部がなくとも、挿入抵抗および従動抵抗に係る不具合は生じにくい。

0096

ビーム部材53とビーム部材73とは材質が異なることが好ましい。すなわち、ビーム部材53に比べて、ビーム部材73の剛性が高くなっている。たとえば、ビーム部材53にプリハードン鋼(PXA30)を用い、ビーム部材73に冷間工具鋼(SDK11)を用いる。

0097

これにより、ビーム部材73の耐摩耗性が向上する。その結果、交換頻度が低減する。また、ビーム部材73のみに高剛性材質を用い、ビーム部材53を低剛性材質とすることにより、製作費用抑制を図ることができる。

0098

以上のように、製作費用を抑えながら、ビーム部材取換にかかる不具合を改善できる。その結果、ランニングコストを低減できる。

0099

上記ビーム部材53とビーム部材73との相違点は適宜組合せてもよい。

0100

〜縦溝を有するコンクリート舗装〜
図8は、縦溝70を有するコンクリート舗装の概略斜視図である。図示左下側が縦溝70形成箇所であるが、対比の為、図示右上側に縦溝70非形成箇所を示す。図9は縦溝70の詳細断面図である。

0101

〜縦溝の数・寸法・断面形状についての検討〜
ところで、本願出願人は、縦溝を有するコンクリート床版を提案し、様々な知見を得ている。縦溝を有するコンクリート床版で得られた知見を、本実施形態に転用してもよい。

0102

コンクリート床版における縦溝機能を評価するにあたり、ゴム板転倒試験法による騒音値測定試験DFTによるすべり抵抗試験路面排水量の確認のための現場透水試験レーザービーム走査を用いた表面形状測定としてCTMによるきめ深さ測定試験等を行った。

0103

図10は、縦溝機能に係る評価試験結果の一例である。これにより、おおよそ以下の傾向があることがわかる。

0104

縦溝の断面積が大きい程、防音効果が高い。さらに、幅方向より深さ方向の方が、防音効果向上に寄与する。U字状や幅より深さ方向に長い矩形状において防効果が高い。

0105

すべり抵抗(すべり抑制)は溝幅に比例して増加する。幅3mmではあまり効果がなく、幅6mm以上が好ましい。

0106

縦溝の断面積が大きい程、排水性が高い。ただし、断面積30mm2程度あれば、現場透水試験器の測定上限値キャリブレーション値)が確保できることが確認された。また、断面積20mm2程度あれば、排水性舗装と同等に排水性を確保できる。

0107

図11は、上記縦溝機能に係る評価試験の結果に基づいて、すべり抑制性、排水性、防音性の観点から、最適(〇)、適用可(△)、不適(×)に分類したものである。これによれば、縦溝幅は6〜10mm程度、縦溝深さは6〜10mm程度、縦溝間隔は20〜60mm程度が好ましい。

0108

現場打ちコンクリート舗装において、同様の試験をおこなったところ、コンクリート床版での試験結果と同様な傾向がみられた。そこで、コンクリート床版で得られた知見を本実施形態の縦溝70に転用する。縦溝幅は2mm〜40mm程度、縦溝深さは2mm〜40mm程度、縦溝間隔は10mm〜200mm程度が好ましい。さらに、縦溝幅は5mm〜15mm程度、縦溝深さは5mm〜15mm程度、縦溝間隔は20mm〜70mm程度がより好ましい。

0109

なお、自動車タイヤ幅を200mmとし、縦溝70間隔40mmとすると、タイヤ幅方向に4〜5本の縦溝70が当接される。一方で、タイヤにも周方向に溝が設けられ、タイヤ溝は4〜5本あることが多い。タイヤ表面が縦溝70に当接し、タイヤ溝が峰部79に当接すれば、高いすべり抑制効果が期待できる。

0110

〜骨材露出
峰部79において、モルタル成分を飛ばして、骨材を露出した状態としてもよい。

0111

骨材露出(粗面仕上げ)により、すべり抵抗性が向上する。また、峰部79においても排水性を有する。

0112

峰部79の両端を面取し、面取箇所において、モルタル成分を飛ばして、骨材を露出した状態としてもよい。

0113

縦溝70(特に側面)において、モルタル成分を飛ばして、骨材を露出した状態としてもよい。

0114

骨材露出による凹凸によりタイヤとの食い込みが増え、更に、すべり抑制性が向上する。

0115

特に寒冷地域において、粗面仕上げによる縦溝70は更なる効果向上を期待できる。車走行時にタイヤとの接触により路面に張り付いているの摩耗を促進させるブラックアイスバーン磨耗促進効果が向上する。また、排水機能により表面の浮き水が少ないため、氷が発生しにくい。他にも、骨材が障害となって凍結防止剤の流出を抑制する結果、融雪効果が持続する。縦溝70側面の表面積が増加する結果、蓄熱効果が向上し、積雪防止効果および融雪効果も向上する。

0116

また、粗面仕上げにより防音効果も向上する。

0117

骨材のサイズは規定範囲にあり、骨材はある程度均等に配置されているが、バラツキを有する。これにより、特定の周波数の摩擦音が発生することはなく、摩擦音の周波数もバラつく。その結果、摩擦音が干渉しあうことが期待される。すなわち、防音性が向上する。

0118

特に、摩擦音が縦溝70内の骨材により乱反射され、縦溝70内にて拡散され、減衰することが期待される。すなわち、防音性が向上する。

0119

峰部79、面取箇所、縦溝70において、ウォータージェットショットブラストにより洗い出したり、遅延剤を塗布または遅延シートを敷設してブラシ掛けするなど、容易に粗面仕上げとすることができる。後述する箒目仕上げでも粗面仕上げとなる。

0120

〜第2実施形態〜
本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、本願発明技術思想の範囲で、種々の変形が可能である。

0121

図12は、第2実施形態に係る縦溝形成システム概略と施工状況図である。図13は縦溝形成器具(再形成)概略図である。第2実施形態は、第1実施形態におけるプレート75をドラム76に変更するものである。

0122

オートフロート62の更に後方には、アーム71を介してドラム76が設けられ、ドラム76の周面に縦溝形成器具77が設けられている。

0123

ドラム76の幅(例えば3,000 〜
6,500mm)はコンクリート舗装幅におおよそ対応する。ドラム76直径は200〜600mm程度である。

0124

縦溝形成器具77は複数の凸部材78からなる。凸部材78はスリップフォームペーバ進行方向を軸方向として、並列に配設される。

0125

凸部材78断面形状として、逆三角形、円形、半円形、平板形状、逆台形状などが適用可能である。

0126

凸部材78の断面幅は2mm〜40mmであり、断面高は2mm〜40mmである。好ましくは、断面幅は5mm〜15mmであり、断面高は5mm〜15mmである。凸部材78は、ドラム周面に連続的に設けられていれもよいし、間欠的に設けられていてもよい。

0127

凸部材78中心は10mm〜200mm間隔で配設される。好ましくは、凸部材78中心は20mm〜70mm間隔で配設される。

0128

本実施形態の特徴的な動作は、凸部材78が均し面にドラム76の自重により押圧され、スリップフォームペーバの進行にドラム76が回転しながら従動し、凸部材78が押圧された状態で均し進行方向に移動し、縦溝70が(再)形成されることである。

0129

縦溝70の断面幅は凸部材78の断面幅におおよそ対応し、縦溝70の深さは凸部材78の断面高におおよそ対応する。

0130

縦溝70の延長は凸部材78の進行距離に対応する。隣り合う縦溝70の中心間隔は凸部材78の中心間隔に対応する。

0131

〜第3実施形態〜
図14および図15は、第3実施形態に係る縦溝形成システム概略と施工状況図である。図14は平面図であり、図15は側面図である。

0132

第1実施形態および第2実施形態においては、縦溝形成器具72は一のスリップフォームペーバの進行に従動するのに対し、第3実施形態においては、縦溝形成器具82は別の後発スリップフォームペーバに設けられ、縦溝形成器具82は後発スリップフォームペーバの進行に従動する。

0133

オートフロート62の更に後方には、後発スリップフォームペーバのクローラが自走する。

0134

後発スリップフォームペーバは改造され、モールド位置に代えてプレート85が設けられ、プレート85の下面に縦溝形成器具82が設けられている。

0135

なお、モールドがないため、スリップフォームの機能は失われているが、クローラ等の基本構成がスリップフォームペーバと共通するため、便宜上、スリップフォームペーバと呼ぶ。

0136

縦溝形成器具82は複数のビーム部材83からなる。ビーム部材83はスリップフォームペーバ進行方向を軸方向として、並列に配設される。

0137

本実施形態の特徴的な動作は、ビーム部材83が均し面にプレート85の自重により押圧され、後発スリップフォームペーバの進行にプレート85が従動し、ビーム部材83が押圧された状態で均し進行方向に移動し、縦溝80が(再)形成されることである。

0138

第3実施形態におけるプレート85を第2実施形態におけるドラム76に変更してもよい。

0139

先発スリップフォームペーバも後発スリップフォームペーバも、進行方向両側に設置されたセンサにより位置制御されている。図14および図15に、位置制御のためのセンサを模式的に追記する。

0140

これにより、ビーム部材53とビーム部材83は進行方向同一線上に位置する。その結果、仮形成される縦溝50と再形成される縦溝80とは同じ位置に形成される。

0141

本実施形態においても、位置制御に多少の不備があったとしても、ビーム部材83は挿入抵抗が低い縦溝相当箇所60を選び、縦溝80を形成する。

0142

〜箒目仕上げ〜
第3実施形態を示す図15において、縦溝形成器具82の更に後方には、箒目仕上げ具88が設けられている。

0143

図16は箒目仕上げ具の概略図である。箒目仕上げ具88には、硬質の繊維が多数植設されている。

0144

箒目仕上げ具88が均し面に当接し、後発スリップフォームペーバの進行に箒目仕上げ具88が従動し、箒目仕上げ具88が当接された状態で均し進行方向に移動し、縦溝80が再形成後のコンクリート舗装面を箒目仕上げする。

0145

コンクリート舗装面には水分を多く含むモルタル成分が散布しており、モルタル成分を飛ばして、骨材を露出する。

0146

また、硬質繊維であっても弾性を有し、当接により峰部89では適度に弾性変形するとともに、一部は縦溝80に入り込み、縦溝80側面のモルタル成分を飛ばして、骨材を露出する。

0147

このとき、峰部89と縦溝80との境界では箒目仕上げに付随して面取される。箒目仕上げ具88は面取箇所も骨材を露出する。

0148

このように、本実施形態の箒目仕上げでは、箒目仕上げ具88を縦溝形成器具82の後方に設けるだけで、複数の効果が一度に得られる。

0149

なお、箒目仕上げ具88は、第1実施形態の縦溝形成器具72の後方や、第2実施形態の縦溝形成器具77の後方に設けられていてもよい。

0150

50縦溝(仮)
51モールド
52 縦溝形成器具
53ビーム部材
56バイブレータ
57オーガ
58タンパ
60 縦溝相当箇所(埋)
61アーム
62オートフロート
70 縦溝(再)
71 アーム
72 縦溝形成器具
73 ビーム部材
75プレート
76ドラム
77 縦溝形成器具
78 ビーム部材
79峰部
80 縦溝(再)
82 縦溝形成器具
83 ビーム部材
85 プレート
88 箒目仕上げ具
89 峰部

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