JP6399708B2 - 土舗装工法 - Google Patents

Description

本発明は、舗装面におけるクラックの発生及び凍結融解による劣化を防ぐ土舗装工法に関する。

土舗装工法（土系舗装工法）とは、天然材料の土あるいは砂等と固化剤混合材とを混合した舗装材で土壌表面を舗装する工法である。この土舗装工法は、一般的なコンクリートやアスファルトを主とした舗装に比べて、自然環境と調和する景観性、高い透水性、高い保水性、適度な弾力性、適度な衝撃吸収性などの優れた特徴を有することが知られている。

しかしながら、この土舗装工法で用いる舗装材は、概して、コンクリートやアスファルト等に比べ、強度・耐久性に劣る。そのため、土舗装工法においては、舗装面が摩耗しやすく、環境変化や経年変化に弱いという欠点がある。従って、土舗装工法（土系舗装工法）を施工する際には、舗装面の強度増強・劣化防止の対策を講じることが必要とされていた。

舗装面の強度増強・劣化防止の対策をした従来の土舗装工法としては、真砂土にセメントを混練して用いるソイルセメント工法や、真砂土にセメントと酸化マグネシウムを配合する工法、真砂土にセメントと無機固化剤を配合する工法などが知られている。しかしながら、これら従来の土舗装工法のように、セメント系固化剤を多く含む土舗装用材料では、舗装材のｐＨ値が１３以上となることにより、舗装面におけるアルカリ骨材反応が進行してしまい舗装面が劣化してしまうという問題があった。

上記事情に鑑み、本願の発明者は、舗装面劣化の原因の一つであるアルカリ骨材反応を抑制することを目的として、弱アルカリ固化剤を投入する工程を特徴とする土舗装工法を発明し、既に特許出願を行っている（特許文献１参照）。

特開第２０１４−５５４３３号公報

特許文献１の土舗装工法においては、アルカリ骨材反応が原因で起きる舗装面劣化現象は抑えることができたが、雑草の発芽によるクラックの発生、土竜による舗装面下からの破壊、冬季の凍結融解による舗装面の劣化等の問題は依然として残っていた。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、舗装面におけるクラックの発生及び凍結融解を防ぐことができる土舗装工法を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明にかかる舗装工法は、土壌表面に舗装材を敷設する土舗装工法であって、
前記土壌表面に網を張設する張設工程と、
前記網の張設範囲内において地被植物類の植栽位置を選定する植栽位置選定工程と、
前記植栽位置において前記網下の前記土壌表面を露出させる植栽用箱抜きを設置する箱抜き設置工程と、
前記植栽用箱抜きの設置箇所以外に舗装材を敷設する敷設工程と、
前記植栽用箱抜き内の前記植栽位置に前記地被植物類を植栽する植栽工程と、
前記地被植物類を成長させることによって前記舗装材の表面全体を被覆する被覆工程と、を行うことを特徴とする。

本発明によれば、土壌表面に網を張設する張設工程と、植栽用箱抜きの設置箇所以外に舗装材を敷設する敷設工程とを行うので、発芽によるクラックや土竜による舗装面の破壊を防ぐことができる。また、網の張設範囲内において地被植物類の植栽位置を選定する植栽位置選定工程と、植栽位置において網下の土壌表面を露出させる植栽用箱抜きを設置する箱抜き設置工程と、前記植栽用箱抜き内の植栽位置に地被植物類を植栽する植栽工程と、舗装材の表面全体を地被植物類で被覆する被覆工程と、を行うので、冬季の凍結融解を防止することができる。

本発明の好ましい形態として、前記張設工程の前には、土壌表面の表面均し工程を、
前記敷設工程の前には、前記表面均し工程後の土壌と固化剤混合材とをミキシングすることにより前記舗装材を得るミキシング工程を、さらに行うことを特徴とする。
土壌と固化剤混合材とをミキシングすることで、細かく混合し、密度の高い舗装材を得ることができる。そのため、舗装面の強度が増強し、土竜が土舗装直下を破壊することを防ぐことができる。また、土壌と固化剤混合材とをミキシングすることで舗装材の透水性を鈍化させ、地被植物類の植物の繁茂に必要な保水程度の施工にする事で、雑草の発芽を防ぐことができる。ここでいう土壌とは、固化剤混合材とミキシングすることで舗装材を得ることのできる土壌であれば特に制限はなく、例えば、真砂土等の購入土や表面均し工程後の土壌を挙げることができる。
また、表面均し工程後の土壌を用いることで、施工現場の土壌を有効活用することができる。

本発明の好ましい形態では、前記舗装材は、土壌１００質量部に対して、前記固化剤混合材を１０質量部以上混合しており、前記固化剤混合材は、弱アルカリ性であることを特徴とする。
前記舗装材を、土壌１００質量部に対して前記固化剤混合材を１０質量部以上混合し、得ることで、さらなる耐久性・耐候性の向上を図ることができる。また、舗装材の透水性をさらに鈍化させ、地被植物類の植物の繁茂に必要な保水程度の施工にする事で、さらなる雑草の発芽防止をすることができる。
また、前記固化剤混合材が弱アルカリ性であることで、土壌１００質量部に対して、固化剤混合材を１０質量部以上混合した場合にも、舗装材のｐＨ値が１３以上となることを防ぐため、アルカリ骨材反応による舗装面の劣化を防ぐことができる。

本発明の好ましい形態では、前記地被植物類の植物がクラピア及び／又はリピアであることを特徴とする。
このように、地被植物類の植物がクラピア及び／又はリピアであることによって、被覆密度をより高くすることができ、雑草の侵入を抑制する事ができる。また、地被植物類の植物がクラピア及び／又はリピアであることで、劣悪な土壌環境でも植栽表面の全面の緑化を早く行うことができるため、表面の保護強化、冬季の凍結融解防止に、より高い効果を示す。

本発明の好ましい形態では、前記植栽位置選定工程で選定される前記植栽位置が、隣接する前記植栽位置の７０ｃｍ以内に設定されていることを特徴とする。
植栽位置選定工程で選定される植栽位置が、隣接する植栽位置の７０ｃｍ以内に設定されていることによって、より効率的に舗装材の表面全体を地被植物類の植物で被覆し、雑草の侵入の抑制及び凍結融解の防止を図ることができる。

本発明は、舗装面におけるクラックの発生及び凍結融解を防ぐことができる土舗装工法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る土舗装工法の施工工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る土舗装工法の張設工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る土舗装工法の植栽用箱抜き設置工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る土舗装工法の敷設工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る土舗装工法の植栽工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る土舗装工法の被覆工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る土舗装工法の他工法との比較例を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜７を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る土舗装工法の施工工程全体の流れを示す図である。
本実施形態に係る土舗装工法は、施工領域である土壌表面１を耕起することで整地を行う表面均し工程（Ｓ１）と、この耕起後の土壌表面１に網２を張設する張設工程（Ｓ２）と、網２の張設範囲内において地被植物類の植栽位置を選定する植栽位置選定工程（Ｓ３）と、この植栽位置において網２下の土壌表面１を露出させる植栽用箱抜き３を設置する植栽用箱抜き設置工程（Ｓ４）と、天然材料の土あるいは砂等と固化剤混合材をミキシングすることにより舗装材４を得るミキシング工程（Ｓ５）と、植栽用箱抜き３の設置箇所以外に舗装材４を敷設する敷設工程（Ｓ６）と、植栽用箱抜き内３の植栽位置に地被植物類を植栽する植栽工程（Ｓ７）と、この地被植物類を成長させることによって舗装材４の表面全体を被覆する被覆工程（Ｓ８）と、を行う。
以下各工程について、詳細に説明する。

（表面均し工程）
まず、施工領域である土壌表面１を整地する表面均し工程（Ｓ１）について説明する。
土壌表面１に対し必要に応じて、除根及び除草剤を散布し、小石、異物等の除去を行う。その後、作業機器備品、水などを現場へ搬入し、施工厚を確認して、小型の耕運機を利用して耕起・除根等を行い、表面を簡単に均し、施工領域の整地を行う。このとき、路盤の端部は鋤取りにより整地する。施工厚としては、目的とする路面強度にもよるが、標準施工厚は５０〜３００ｍｍ前後である。この際、図２（Ｂ）に示すように、施工領域を施工厚分一段下げるように整地を行っても良いし、平面状に整地しても良い。

（網の張設工程）
次に、網２の張設工程（Ｓ２）について、図２を用いて説明する。
図２（Ａ）は網２を張設した状態の土壌表面１の斜視図を示しており、図２（Ｂ）はその断面図を示している。
網２の張設工程（Ｓ２）は、土壌表面１上に、施工を所望する領域全体に網２を覆い被せ、図示せぬアンカーピン等の固定手段によって土壌表面１に固定する工程である。網２としては、亜鉛メッキやスチール，ステンレスといった金属材料によって形成され、５０ｍｍ程度の目を有するラス金網を例示することができる。ここで使用される網２は、ラス金網等の一定値以上の強度を有する網２であることが好ましい。このラス金網を土壌表面１に張設することによって、舗装面の強度を向上させることができ、植栽用箱抜き３の設置時に、植栽用箱抜き３が脱落することを防止することができる。なお、この様なラス金網は、１枚の金網で形成されている必要はなく、複数のラス金網を組み合わせて形成されたものであっても良い。

（植栽位置選定工程）
次に、植栽位置選定工程（Ｓ３）について説明する。
植栽位置選定工程（Ｓ３）は、土壌表面１の形状に応じて、後述する植栽用箱抜き３を設置する位置を選定する工程である。具体的には、地被植物類で舗装材４の表面全体を被覆するという本土舗装工法の目的に適うような位置及び間隔で、植栽用箱抜き３の設置箇所を選定する。この際、隣接する設置箇所同士の最短距離ｄは、地被植物類の植物５の成長範囲を考慮して設定されており、本発明において例示するリピアやクラピアの場合には、７０ｃｍ以内の間隔に設定されていることが好ましい。

（植栽用箱抜き設置工程）
次に、図３は植栽用箱抜き３の設置工程（Ｓ４）を示す。
図３（Ａ）は、植栽位置選定工程（Ｓ３）で選定した設置箇所に植栽用箱抜き３を設置した状態の土壌表面１の斜視図を示しており、図３（Ｂ）はその断面図を示している。
植栽用箱抜き設置工程（Ｓ４）は、地被植物類の植物５を植栽する空間を確保する為に、植栽用箱抜き３を設置する工程である。植栽用箱抜き３は、例えば、高さ２０ｃｍの円筒形状に成型して形成される。そして、この様な植栽用箱抜き３の設置工程を行うことによって、地被植物類の植物５を植栽する空間を確保することができる。この植栽用箱抜き３を設置する際には、植栽用箱抜き３を網２の目に挿入する。また、網２の目が、植栽用箱抜き３の径よりも小さく、植栽用箱抜き３を網の目に挿入することが出来ない場合は、網２の一部を切断して目を拡大することも可能である。植栽用箱抜き３の形状としては、円筒形状に限られず、三角柱、若しくは四角柱等の柱状部材、又は地被植物類の植物５を植栽する空間を確保することができる立体形状を有するものであればどの様な形状であっても良い。

（ミキシング工程）
次に、舗装材４のミキシング工程（Ｓ５）について説明する。
ミキシング工程は、固化剤と土壌とをミキシングすることにより舗装材４を得る工程である。
本実施形態では、下記の組成を有する弱アルカリ固化剤（ＣＸ剤）を予めスラグセメントと混合した固化剤混合材（ＣＰ Ｍｉｘ２剤）を得、その固化剤混合材（ＣＰ Ｍｉｘ２剤）と前記表面均し工程（工程Ｓ５）後の土壌とをミキシングすることにより舗装材４を得ている。土壌は、固化剤混合材とミキシングすることにより舗装材を得ることができる土壌であればどの様な土壌（例えば、真砂土等）であってもよいが、表面均し工程（Ｓ１）後の土壌を用いれば、施工現場の土壌を有効活用することができる。
また、本実施形態では、１サイクル当り２００ｋｇ〜３００ｋｇミキシングが可能である大型のドラム式攪拌機をミキシングの手段として好適に用いている。しかし、小規模施工では通常用いられる大きさのドラム式攪拌機も使用することもできるように、前記表面均し工程後の土壌（又は真砂土）と固化剤混合材とをミキシングすることができる手段であれば、どの様な手段であっても良い。
また、固化剤及びミキシング後の舗装材４の配合は本実施形態では下記の通りである。

１．弱アルカリ固化剤（CX剤）
塩化カルシウム ８９質量％
硫化第一鉄 ４質量％
塩化マグネシウム ４質量％
その他無機物 ３質量％

２．固化剤混合材（CP Mix2剤）
スラグセメント １００質量部
弱アルカリ固化剤（CX剤） ５質量部
３．土壌混合比
土壌 １００質量部
固化剤混合材（CP Mix2剤） １０質量部
水 ２質量部

弱アルカリ固化剤（ＣＸ剤）を予めスラグセメントと混合して固化剤混合材を調製する場合は、スラグセメント１００質量部に対し、例えば、弱アルカリ固化剤が２〜１５質量部、好ましくは３〜７質量部である。
また、土壌に対する固化剤混合材の投与量は、土壌１００質量部に対して、例えば１質量部以上であり、好ましくは土壌１００質量部に対して１０質量部以上であって、固化剤混合材の投与量は土壌との混合物が舗装材としての機能を有する常識的な量を上限とする。また、固化剤混合材は弱アルカリ性であることが好ましい。

（舗装材の敷設工程）
次に、舗装材４の敷設工程（Ｓ６）について、図４を用いて説明する。
図４（Ａ）は舗装材４の敷設状態の土壌表面１の斜視図を示しており、図２（Ｂ）はその断面図を示している。
舗装材４の敷設工程は、長尺メジャーを用いて、舗装材投入箇所をマーキングし、ミキシング工程後の舗装材４を、網２を張設した土壌表面１に流し込むことによって行われる。この際、植栽用箱抜き３の中空部には舗装材４は敷設されず、植栽用箱抜き３の中空部の土壌表面１は露出している状態となっている。流し込む方法としては、レッカー車、バックホウ、小車（人力）等を用いることができる。

（植栽工程）
次に、地被植物類の植物５の植栽工程（Ｓ７）について、図５を用いて説明する。
図５（Ａ）は地被植物類の植物５の植栽後の土壌表面１の斜視図を示しており、図５（Ｂ）はその断面図を示している。
地被植物類の植物５の植栽工程は、ミキシング後の舗装材４の乾燥後、地被植物類の植物５を植栽用箱抜き３を設置した空間に植栽することによって行われる。この際、植栽用箱抜き３の中空部に、地被植物類の植物５を植栽することが好ましい。また、植栽用箱抜き３を取り外し、地被植物類の植物５の植栽をすることも可能である。施工が冬季であれば、植栽だけ春季にする事も可能である。この際、地被植物類の植物５がクラピア及び／又はリピアであることが好ましい。

（被覆工程）
次に、地被植物類の植物５の被覆工程（Ｓ８）について、図６を用いて説明する。
図６（Ａ）は地被植物類の植物５の被覆後の土壌表面１の斜視図を示しており、図６（Ｂ）はその断面図を示している。
地被植物類の植物５の被覆工程は、地被植物類の植物５を、地被植物類を成長させる際に通常用いられる方法で生育させることで、前記舗装材４の表面全体を被覆することによって行われる。

本実施形態に係る土舗装工法によれば、土壌表面１に網２を張設する張設工程（Ｓ２）と、植栽用箱抜き３の設置箇所以外に舗装材４を敷設する敷設工程（Ｓ６）とを行うことで、舗装面が強化され、クラックや土竜による舗装面の破壊を防ぐことができ、長期の使用に耐えることができる。
また、前記網２の張設範囲内において地被植物類の植物５の植栽位置を選定する植栽位置選定工程（Ｓ３）と、前記植栽位置において前記網２下の前記土壌表面１を露出させる植栽用箱抜き３を設置する箱抜き設置工程（Ｓ４）と、前記植栽用箱抜き３内の前記植栽位置に前記地被植物類の植物５を植栽する植栽工程（Ｓ７）と、前記舗装材４の表面全体を地被植物類の植物５で被覆する被覆工程（Ｓ８）と、を行うことで、舗装材の温度低下を防ぎ、冬季の凍結融解を防止することができる。さらに、地被植物を植栽、繁茂させることで、人工的なアスファルト、コンクリートや防草シート等と比べ、周囲の自然景観に溶け込み、人にやさしい美観形成に貢献する。

本実施形態に係る土舗装工法は、土壌と固化剤混合材を細かく混合するため、密度が高く、「透水性」と「保水性」の低い舗装材４を得ることができる。そのため、本発明に係る土舗装工法によれば、「透水性」と「保水性」の低い舗装材４を敷設し生育層へ水を浸透させないことで、発芽に水を要する雑草の発芽は妨ぐが、成長に水分を必要としない地被植物類の成長は促進させる効果を得ることができる。

本実施形態に係る土舗装工法では、舗装材４を土壌１００質量部に対して固化剤混合材を１０質量部以上混合して得ているため、さらなる耐久性・耐候性の向上を図ることができる。
また、舗装材４を土壌１００質量部に対して、固化剤混合材を１０質量部以上混合して得ているため、舗装面の透水性をさらに鈍化させ、地被植物類の植物５の繁茂に必要な保水程度の施工にする事ができ、さらなる雑草の発芽防止をすることができる。
また、固化剤混合材が弱アルカリ性であることで、土壌１００質量部に対して、固化剤混合材を１０質量部以上混合した場合にも、舗装材４のｐＨ値が１３以上となることを防ぐため、アルカリ骨材反応による舗装面の劣化を防ぐことができる。

本実施形態に係る土舗装工法によれば、地被植物類の植物５がクラピア及び／又はリピアであることによって、被覆密度をより高くすることができ、雑草の侵入を抑制する事ができる。また、地被植物類の植物５がクラピア及び／又はリピアであることで、劣悪な土壌環境でも植栽表面の全面の緑化を早く行うことができるため、表面の保護強化、冬季の凍結融解防止に、より高い効果を示す。

本実施形態に係る土舗装工法と他工法との比較例を図７に示している。この図７に示すように、本実施形態に係る土舗装工法は、透水性と保水性を除き、施工性、防草、強度、凍結融解、収縮亀裂、耐久・耐候性、有害物質溶出、省エネ負荷、温暖化付加、施工厚、法面吹付対応、コスト、の何れにおいても、良好な結果が得られている。

なお、本発明に係る土舗装工法の実施例として、図２〜６を用いて斜面の土壌表面１に施工する例を示したが、平面や壁面に施工することも当然に可能である。

なお、本発明は、次のような地盤や路盤等に有効に適用することができる。
・公園、庭園、グランド、学校、幼稚園・保育所、公共施設、寺社仏閣・有形文化財、河川敷、道路・通路の路側帯と法面、自転車専用道路、鉄道法面、空港、サービスエリア、工場敷地、屋上緑化、マンション周囲、ビル周辺、洋式公園、送電・送信鉄塔基部、ドックラン。

１ 土壌表面
２ 網
３ 植栽用箱抜き
４ 舗装材
５ 地被植物類の植物

Claims (5)

1. 土壌表面に舗装材を敷設する土舗装工法であって、
   前記土壌表面に網を張設する張設工程と、
   前記網の張設範囲内において地被植物類の植栽位置を選定する植栽位置選定工程と、
   前記植栽位置において前記網下の前記土壌表面を露出させる植栽用箱抜きを設置する箱抜き設置工程と、
   前記植栽用箱抜きの設置箇所以外に前記舗装材を敷設する敷設工程と、
   前記植栽用箱抜き内の前記植栽位置に前記地被植物類を植栽する植栽工程と、
   前記地被植物類を成長させることによって前記舗装材の表面全体を被覆する被覆工程と、を行い、
   前記舗装材は、土壌１００質量部に対して、固化剤混合材を１０質量部以上混合しており、
   前記固化剤混合材は、弱アルカリ性であり、
   前記地被植物類は、クラピア及び／又はリピアであることを特徴とする、土舗装工法。
2. 前記張設工程の前には、前記土壌表面の表面均し工程を、
   前記敷設工程の前には、前記表面均し工程後の土壌と固化剤混合材とをミキシングすることにより前記舗装材を得るミキシング工程を、さらに行うことを特徴とする、請求項１記載の土舗装工法。
3. 筒形状の植栽用箱抜きの軸方向が土壌表面の傾斜面に対して直行する形態で設置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の土舗装工法。
4. 前記固化剤混合材は塩化カルシウム及び塩化マグネシウムを含み、かつ、酸化マグネシウムを含まない、請求項１〜３の何れか記載の土舗装工法。
5. 前記植栽位置選定工程で選定される前記植栽位置は、隣接する前記植栽位置の７０ｃｍ以内に設定されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか記載の土舗装工法。