JPH06173210A

JPH06173210A - 路盤強化方法

Info

Publication number: JPH06173210A
Application number: JP33938292A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nemoto; 信行根本; Tsukasa Morikawa; 司森川; Takuya Fujita; 卓也藤田; Kohei Kawabata; 浩平川端
Original assignee: Nippon Hodo Co Ltd
Current assignee: Nikko Corp Ltd
Priority date: 1992-11-09
Filing date: 1992-11-09
Publication date: 1994-06-21
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: JP3372280B2

Abstract

(57)【要約】【目的】既設の舗装体を補修または新規に舗装を構築
する際に、当該舗装体の路盤層の支持力を早期に強化
し、地域環境への影響が極めて少ない、簡便かつ経済
的、省力的な路盤強化方法を提供する。【構成】既設の舗装体を補修する際または新規に舗装
体を構築する際に、当該舗装体の路盤相当層に硬化性樹
脂系流体またはそれにセメントを混合してなる混合流体
を主体とする本強化材を低圧注入するか、上部より浸透
させるかまたは現位置において路盤材と混合し、当該路
盤層の支持力の強化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、舗装体の路盤層の補修
および新設を行う際に、特に、現位置材料や低品質骨材
を有効に利用する必要性がある場合、また、省力的に、
かつ迅速にその施工を行い、工事渋滞や騒音などの周辺
住民や道路ユーザーに対する負担を最小限に抑えたい場
合に適用される路盤強化方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の関連した技術として、次の工法が
主に行われているが、それぞれに問題点を多く抱えてい
る。従来工法は次の通りである。

【０００３】（１）打換え工法および新設打換え工法は新規材料により舗装体を設けるもので、大
規模な施工体制を必要とし、工期も長く、特に都市部に
おいては工事による交通渋滞の発生や騒音に対する沿道
住民等からの苦情も多い。また、多量の路盤材やアスフ
ァルトコンクリート廃材、地盤材などの建設副産物（以
下、発生材と記す）を伴い、その処理にも困ることとな
る。さらには、新規に多量の材料を投入するため、省資
源的な工法とはいえず、発生材や新材料の運搬等のため
に費やされる経済的負担ばかりか沿道住民への不快感等
多大なものとなる。また、新規に舗装体を構築する場合
もほぼ同様の問題を抱えている。

【０００４】（２）路上再生路盤工法現位置の路盤材及びアスファルト層を破砕したアスファ
ルト塊をセメント粉体や歴青乳剤等と現位置で混合し舗
装体を再生するもので、現位置の材料を使用するという
点では、発生材の少量化という点に於いて有利である
が、施工機械が大型で施工体制が大きくなり、また、騒
音や粉塵の発生も多く、沿道住民への負担が多大とな
る。さらに、混合機や、アスファルト層破砕機の能力お
よび転圧ローラーの転圧能力から、要求される安定した
層を形成する事が困難なため、通常は３０ｃｍ程度の厚
さの路盤を再生するに留まり、軽交通路以外では路盤全
体を再生することができない。このため、本格的な重交
通舗装体の補修工事には適用されることがなく、適用範
囲が狭い。

【０００５】（３）従来の注入工法従来、ダムやトンネル工事に際し、止水や地盤安定のた
めに薬液や懸濁液を使用した注入工法が多く行われてい
る。しかし、一般に施工機械規模が大きくなり、道路工
事の補修等に利用するには不向きである。また、高圧
（２〜２０ｋｇｆ／ｃｍ^２）で注入されることが多く、
強化された地盤強度もそれほど強くない。したがって、
上載圧が小さく（０．１ｋｇｆ／ｃｍ^２程度）、高い支
持力を要求される道路の路盤への適用は困難であった。
従って、このような注入工法は道路路盤へは適用されて
いない。また、コンクリート床版などの部分的補修法と
して、セメント系懸濁液等の注入剤を使用した工法があ
るが、この工法はある程度大きな実存する空洞を埋め、
コンクリート床版との接着を期待するものであり、使用
する注入剤も粘度の高いものが多く、本発明で述べる路
盤を強化する工法としては適用できない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】先に述べたように、舗
装体の補修および新設を行う際、特に、打換え工法など
では多量の発生材を生じ、その処分が困難になると共に
多量の新規材料を投入せざるを得ず、リサイクル的な観
点からも疑問視されることとなる。路上路盤再生工法に
おいても、適用範囲が狭いなどの問題点もある。さら
に、施工では、多くの人員を必要とし、また工事により
発生する渋滞や騒音は道路ユーザーのみならず周辺住民
にも多大な損失を与えることとなる。また、路盤層の施
工厚が転圧等の観点から規制されるため、工期の短縮に
も限界がある。注入を利用した工法などは、注入材の特
性などから路盤の強化には適用されていない。本発明に
よる路盤強化工法（以下本工法と記す）は、現位置の材
料や低品質骨材を有効に利用し、省資源的に舗装体の補
修あるいは新設を行うものである。さらに、本工法は、
一般的施工における材料の敷き均し、転圧などの一連の
工程を大きく省くことができ、例えば、一度に厚い路盤
層の施工が可能であるなど、迅速施工が可能であり、そ
の結果、大幅な工期の短縮が可能となるものである。つ
まり、工事渋滞の発生も最小限とすることができる。ま
た各工程においても多くの人員を必要とせず、騒音など
の発生も少なくすることができるので、道路ユーザーお
よび周辺住民への負担も最小限に抑えることができる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、硬化性樹脂系
流体またはそれにセメントを混合してなる混合流体を主
体とする路盤強化材（以下本強化材と記す）を、注入管
を通じ、路盤層に低圧注入するか、路盤層表面より浸透
させるか又は安定処理工法や路上再生路盤工法のように
路盤層をかきおこすと同時に混練りすることにより、道
路の路盤層を省資源的、省力的に早期に強化する工法で
ある。

【０００８】本強化材は路盤中の空隙（粒子間の空隙）
を満たし、粒子間空隙を少なくすると同時に硬化し、粒
子間の接着力を高める。この結果、路盤全体の支持力が
増加される。本強化材による効果により、補修の場合
は、補修前と同一断面厚さであれば、さらに重交通に対
応できる構成とすることができ、従来使用できなかった
低品質骨材の使用も可能となる。

【０００９】以下、本発明において用いられる工法につ
いて詳細に説明する。注入管より本強化材を注入する方法本工法は、特に早期の交通開放を図る必要があり、か
つ、発生材を極力抑える必要がある場合、さらに道路高
さを変更せずに増加した交通量に対応するため路盤の支
持力を向上させる場合等に適用される（以下、本注入工
法と記す）。

【００１０】概略的には、本注入工法は、アスファルト
層およびセメント安定処理層などにコアボーリング等に
より路盤層上部まで穴をあけ、注入管を路盤層に挿入す
る。その後、注入管を通じ低粘度の本強化材を圧入す
る。この時、できるだけ高い圧力を使用する方が効果的
であるが、上部のアスファルト層等を下方からの圧力に
より、破壊するおそれがあるので１ｋｇｆ／ｃｍ^２程度
以下の圧力で注入される。所定量注入後は注入管を引き
抜き、コア穴を常温補修用アスファルト混合物等により
充填する。

【００１１】本注入工法では、上部の舗装面からだけで
なく、道路の側道部分に空間的な余裕がある場合、注入
管を側道部より、車道部路盤層に横断的に挿入し、本強
化材を注入することもできる。この方法によると、車道
上の交通規制を行うことなしに、本補強剤を注入を行う
ことが可能である。すなわち、車両を通常どおり通行さ
せたまま路盤層の強化を行うことができ、特に都市部で
問題となる交通規制による工事渋滞、および、騒音の発
生を最小限に抑えることができる。

【００１２】本注入工法によると表層および基層などの
アスファルト層の破砕、さらには現路盤材（発生材）の
搬出、新材料の搬入等の他、一般の打換え工法における
一連の工程を省略でき、工程の大幅な短縮省力化を図る
ことができる。この後、特に当該舗装体の表層部分のわ
だち等が著しい場合には、表層を５ｃｍ程度切削し、オ
ーバーレイすることも可能である。本強化材の硬化時間
等は、使用する本強化材の種類、注入路盤の含水比、お
よび温度等にもよるが、数時間から数日となる。したが
って、夜間工事等の交通規制中に本強化材を注入し、規
制解除時には必要強度を発揮し、アスファルト層をほと
んど破壊せず路盤の支持力を増加させることが可能であ
る。さらに、発生材をほとんど出さずに、重交通に対応
できる断面構成とすることができる。

【００１３】さらに、本注入工法により、路盤層の一層
あたりの最大仕上げ厚さを大幅に向上させることができ
る。つまり、現在においては通常砕石等により構成され
る層の一層当たりの仕上げ厚さは概ね３０〜５０ｃｍ程
度であるが、これは主に転圧機械の能力に支配されてい
る。すなわち、５０ｃｍ程度以上の厚さを転圧する場
合、その層の低部においては要求される締め固め度が得
られにくいことから、一層当たりの仕上げ厚さが規定さ
れ、大規模施工での工程短縮の妨げになっていると考え
られる。ここで、転圧終了後、厚い層の締め固め度の低
い部分に本強化材を注入することにより、全体の路盤の
強度を増加することも可能である。当該層の上部は、転
圧により規定の密度強度を有していると考えられるが、
下部においては、締め固めエネルギーの不足により、締
め固め度および密度、強度などが不足している。その部
分に本強化材を注入し、層全体の強度を増加するもので
ある。この場合、本強化材の注入範囲は、層の全体厚
さ、その部分の締め固め度および要求される路盤全体の
強度などを考慮し決定される。この場合は、注入層の締
め固め度が通常より低いことから、本強化材は通常のタ
イプより高粘度（２００ｃｐｓ程度以下）でも注入可能
であり、補強効果に重点がおかれたものを使用される。

【００１４】路盤上面より本強化材を浸透させる方法アスファルト層のわだちがアスファルト層全体におよん
でいるが、路盤層にはさほど問題がなく、アスファルト
層だけを打換える場合等にも本路盤補強工法を適用する
ことができる。これは、注入管を用いず、アスファルト
層をはぎ取った後に、本強化材を路盤層の上部より散水
車状の散布装置により、散布浸透させて、非破壊で路盤
層の強化を図る工法である（以下、本浸透工法と記
す）。この際、振動ローラなどにより路盤に振動を与
え、本強化材の浸透を促すことも有効な手段となる。本
強化材の粘度は補強される路盤材の粒調度等にもよる
が、概ね１００ｃｐｓ程度以下である。

【００１５】補強された路盤層は数時間から数日の養生
後所要の強度を発揮し、その上層の施工が可能となる。
したがって、路盤層の掘削、搬出、および搬入、さらに
は敷き均し、転圧等の工程が省略され、工期が短縮され
るほか、浸透工程においては多くの人員を必要としない
ばかりか、熟練工も必要としないため、省力的な工法で
ある。また、の工法と同様、発生材が少ない等多くの
利点を有する。

【００１６】本強化材を路盤材と混合する方法本強化材を路上路盤再生工法や路上安定処理工法と組み
合わせて使用することも可能である（以下、本混合工法
と記す）。この場合は、混合時に路盤に添加されるセメ
ントやアスファルト乳剤の代わりに、単独であるいはセ
メントと併用して本強化材が使用される。本強化材を使
用することにより、従来の安定処理に比べ、容易かつ早
期に高強度の路盤層を形成することができ、セメント等
を使用した場合に起こる粉塵の発生をなくすことができ
る。また、本強化材の添加により、路盤材が締め固め易
い状態となり、同一の転圧機においても、大きな締め固
め効果を得ることができる。さらに、本強化材の固結効
果により比較的小さな締め固め度においても路盤の強度
を高めることができる。この２つの効果から、より厚い
路盤を強化することが可能で、さらに効率的に路盤の支
持力を増加させることができる。また舗装の構造的強度
が既存のままでよい場合は舗装の全体厚さを小さくする
ことができる。本混合工法においては、、の工法と
同様に、発生材がほとんどでない、工期が短くて済むな
どの利点に加え、より安定した高強度の路盤を提供する
ことができる。

【００１７】本混合工法に使用される強化材は、路盤中
の水分量および混合性を考慮して、主剤と硬化剤に対す
る水の添加量が定められる。一般的には水添加を行わず
に主剤と硬化剤を中心とした本強化材が使用される。本
強化材の粘度は、路盤材の特性、混合機械の性能や要求
される強度などを加味して決定されるが、概ね１０００
ｃＰｓ以下とされる。この時、路盤の水分が多いことな
どのため強度が得にくい場合や、混合性に問題がある場
合は、路盤材に対し３％程度のセメントを加えることに
より、安定的な路盤層を構築することができる。セメン
トの添加方法は混合時に本強化材と同時に添加する方法
と、本強化材自体にあらかじめ添加する方法とがある。

【００１８】以下、本発明に用いられる材料について詳
細に説明する。本発明に使用される本強化材は、たとえ
ば、アクリル系、ＳＢＲ系、ＮＢＲ系、ポリウレタン系
等の樹脂ラテックスにＭＤＩ系やＴＤＩ系の水溶解型イ
ソシアネート等の硬化剤を混合した流体や常温硬化型エ
ポキシ樹脂系流体から得られる。特に大きな強化を行う
場合にはエポキシ樹脂系を利用することが好ましい。浸
透または注入させる路盤材料の特性などにより低粘度の
ものが要求される場合、水希釈により低粘度化を行う
が、セメント、特に薄いセメントペーストを加えること
により本強化材の安定性（分離防止等）を高めることが
できる。このセメントペーストの水セメント比は、要求
される強度や浸透および注入方法、ゲルタイム、強化す
る路盤材の特性などにより定められているが、概ね５０
〜１０００％程度のものが使用される。また、硬化性樹
脂およびセメントの種類によって、本強化材の安定性お
よび流動性をさらに高める必要性のある場合は、アクリ
ル系などのラテックス等の添加を行うことが好ましい。

【００１９】本路盤強化工法に用いられる本強化材のゲ
ルタイム、硬化時間および注入の場合の注入圧は、施工
形態、強化する路盤材の粒度等を考慮し定められる。例
えば、最大粒径の小さく粒度分布のよい路盤材に対して
本注入工法を適用する際は２０〜４０分程度のゲルタイ
ムで０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧力により注入され
る。また、粒度が粗く、注入あるいは浸透させた本強化
材が側方あるいは下方にすぐに流失してしまう可能性が
ある時は、ゲルタイムは数秒から数分に設定される。こ
の場合、注入圧力は上載圧等を考慮して定められる。し
かしながら、路盤材から本強化材が流失するおそれがな
く、路盤中の全空隙を本強化材により、充填する場合
や、浸透工法、混合工法等の場合は、施工効率を上げる
ために、１時間程度以上のゲルタイムを設定することも
可能である。

【００２０】

【実施例】次に実施例により本発明を具体的に説明す
る。［実施例１］砕石（Ｍ−４０、中央粒度）に対し、普通
ポルトランドセメント３重量％、水６重量％（砕石＋セ
メントに対し、最適含水比相当分）を添加し、十分に手
練り混合を行う。その後、予め主剤と硬化剤（それぞれ
商品名はＤＴ−３７７，Ｉ−１１９９）を１：１（重量
比）の割合で混合した本強化材（常温硬化型エポキシ樹
脂系流体）を３．５重量％（砕石＋セメントに対して）
添加し、さらに十分に混合する。混合物を３層に分け一
軸圧縮試験用モールドに詰め、２．５Ｋｇランマーによ
り、各層２５回ずつ突き固める（砕石はＪＩＳＡ−１
２１０に従い２５ｍｍ以上の骨材の置き換えを行ってい
る）。突き固められた供試体は、特に分離や軟弱化等の
現象もなく良好な状態であり、即時に脱型できる程度の
状態である。この供試体を密閉状態にし、１日、３日、
および７日養生後に一軸圧縮試験を行った（３、７日の
場合１日の水中養生を含む、試験法は“安定処理混合物
の一軸圧縮試験法”舗装試験法便覧（社）日本道路協会
編に従う）。結果は以下の表１に示すとおり、１日強度
においても、セメント安定処理を上層路盤に適用する際
の規格（３０．０Ｋｇｆ／ｃｍ^２）を上回る良好な結果
を示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】［実施例２］実施例１に示す配合により、
ＪＩＳＡ１２１１に規定されるＣＢＲ試験法に則
り、供試体を作成した。作成した供試体は、密閉状態に
保ち、１、３、６、および９時間後にＣＢＲ値の測定を
行った（ＪＩＳＡ１２１１）。試験の結果は以下の表
に示すように、養生１時間後において、ＣＢＲ４４％を
示し、さらに３時間後では４５０％以上の値を示す。こ
れは、現場において、施工後短い時間で次の層の施工に
移れることを示している。結果を表２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】［実施例３］実施例１に示す配合により、
突き固め回数を１０、１５および２５回として、１日養
生の一軸圧縮強度の測定を行った。以下の図に示すよう
に締固め回数を正規（２５回）の半分以下である１０回
とした場合においても、１日養生の圧縮強度は３５Ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２以上を示し、かつ正規の突き固めによる強度
の７割以上の強度を発揮することができるので、ローラ
の締固め効果が十分におよばない厚い路盤層の下部にお
いても、十分な強度および安定性を発揮することができ
る。結果を表３に示す。

【００２５】

【表３】

【００２６】［比較例］砕石（Ｍ−４０）に普通ポルト
ランドセメント３重量％と水６重量％（砕石＋セメント
に対して）を添加混合し、実施例３に示す手順と同様に
供試体を作成した。１日養生の一軸圧縮強度は以下の表
に示すとおり、本強化材を混合した場合に比べ、圧縮強
度は大きく劣り、特に、突き固め回数を減らした時の強
度の低下が著しい。

【００２７】

【表４】

【００２８】［実施例４］注入式工法による本強化材の
効果を検証するために、以下のような実験を行った。最
適含水比状態にした砕石（Ｍ−４０、中央粒度）を、５
０×３０×３０（幅×奥行き×高さ）の透明アクリル性
のモールド内で締固め供試体を作成した。この時の供試
体の締固め度は９５％程度である。この供試体の中央部
に直径３ｃｍ、内径２ｃｍである注入管を打ち込み、本
強化材を蓄えた圧力タンクに接続した。本強化材にはエ
ポキシ系の硬化性樹脂を使用し、注入性を高めるために
加水を行い、さらに混合された強化材の安定性を高める
ためアクリル系ラテックスの添加を行った。混合された
強化材の初期粘度は、３０ｃＰｓ程度であり（常温）、
可使時間は２０分程度である。供試体への注入は、注入
圧０．５Ｋｇｆ／ｃｍ^２で、８分程度の時間で行われ
た。注入後の観察によると、本強化材はほぼ一様に供試
体に注入され、注入後３０分程度で固結開始が確認さ
れ、３時間程度でほぼ実用的な強度の達したと考えられ
る。

【００２９】［実施例５］実施例４と同様に、本強化材
を注入した砕石材料の補強効果を確認するため、以下の
ような実験を行った。一軸圧縮供試体作成用モールドを
改造し、モールド内に突き固めた砕石（Ｍ−４０、中央
粒度）に側面から本強化材を注入できるようにした。供
試体は一軸圧縮試験用の供試体作成手順に従って作成し
た。供試体作成後、圧力タンクを介し、本強化材の注入
を行った。注入圧力は０．５Ｋｇｆ／ｃｍ^２とし、３分
程度の注入時間とした。ここでの強化材は実施例４と同
様にエポキシ系の硬化性樹脂に加水し粘度を低下したも
のに、アクリル系のラテックスを加え安定性を増加した
ものである。本強化材の初期粘度は３０ｃＰｓ程度、可
使時間は２０分程度である（常温）。注入終了後、供試
体を密閉状態にし、養生後（６日空中、１日水中）一軸
圧縮試験を行った。結果はセメント安定処理路盤材の規
定とされる３０Ｋｇｆ／ｃｍ^２を上回る結果が得られ
た。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、既設の舗装体を補修、あるい
は新規に舗装を構築する際に、当該舗装体の路盤相当層
に本路盤強化材を併用することにより、当該路盤層の支
持力を早期に強化し、地域環境への影響を極めて少な
い、簡便かつ経済的、省力的な路盤強化方法およびその
構造を可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本強化材（セメント併用）を使用して作成した
供試体の養生時間とＣＢＲ値の関係を示した線図。

【図２】本強化材（セメントも併用）を適用した供試体
とセメントだけを適用した供試体の突き固め回数と１日
養生後の一軸圧縮強度の関係を示した線図。

フロントページの続き (72)発明者川端浩平東京都中央区京橋１丁目19番11号日本鋪道株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既設の舗装体を補修する際または新規に
舗装体を構築する際に、当該舗装体の路盤相当層に硬化
性樹脂系流体またはそれにセメントを混合してなる混合
流体を主体とする路盤強化材を注入管を通して低圧注入
するか、上部より浸透させるかまたは現位置において路
盤材と混合し、当該路盤層の支持力を強化することを特
徴とする路盤強化方法。