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あまめしもかさ
5 years ago
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1 長寿命化のための適材適所の舗装技術コンクリート舗装の普及に向けて 1

2 主な内容 1. コンクリート舗装の現状 2. コンクリート舗装の見直しの動き 3. コンクリート舗装は本当に高耐久なのか? 4. コンクリート舗装とアスファルト舗装を適材適所で使い分けよう 2

3 1. コンクリート舗装の現状アスファルト舗装とコンクリート舗装アスファルト舗装コンクリート舗装破壊の考え方アスファルト混合物層の疲労破壊, セメントコンクリート版の疲労破壊路床の永久変形構造設計法多層弾性理論,TA 法曲げ応力, 温度応力を考慮した理論設計主な破損わだち掘れ, ひび割れひび割れライフサイクルコストその他初期コストが小さい路面は比較的滑らか補修が容易維持管理コストが小さい路面は白く温度が低め一般に養生期間が必要 3

4 1. コンクリート舗装の現状かつてはコンクリート舗装が一定割合存在したしかし, 初期コストが高い, 維持修繕が困難, 騒音等の理由でアスファルト舗装に置き換わってきた暦 ( 年 ) コンクリート舗装アスファルト舗装日本の道路の舗装比率の推移道路延に占める割合 (%) 道路統計年報, 全国道路利用者会議 4

5 1. コンクリート舗装の現状海外と比較してもコンクリート舗装のシェアは低い LCC が低いにもかかわらず, 日本ではあまり活用されていない道路舗装にしめる割合 (%) 国名 ( データの年 ) アメリカ (2008) *National highway system イギリス (1990) ドイツ (2007) フランス (1992) ベルギー (2007) 韓国 (2009) 日本と似た条件である韓国では高速道路で積極的活用日本 (2009) 5 コンクリート舗装アスファルト舗装各国の高速道路におけるコンクリート舗装の割合 Long-Life Concrete Pavements in Europe and Canada, FHWA, 2007 Highway Statistics 2008, FHWA, 2008 他

6 1. コンクリート舗装の現状 ➊ 社会情勢面とにかく舗装率を上げなければならないという情勢の下, 初期コストの低いアスファルト舗装が採択されやすかった将来の交通量増大を見越すと, 段階施工 ( ステージコンストラクション : 後で厚さを増す等 ) が可能なアスファルト舗装が有利であった ➋ 材料面コンクリート舗装衰退の理由養生期間を要することが工期や通行止め期間の面で不利であった ➌ サービス性能の面乗り心地や騒音振動等について悪いイメージが定着した ➍ 施工技術面コンクリート舗装の施工実績の減少に伴い, 熟練技術者が減少し技術力が低下するという悪循環が発生している 6

7 2. コンクリート舗装の見直しの動き舗装に関する費用は 10 年前と比較して半減ますます進む財政制約の中で修繕に回す予算も厳しい費用 ( 億円 ) 舗装新設合計舗装補修道路実延長 (H10)(H11)(H12)(H13)(H14)(H15)(H16)(H17)(H18)(H19)(H20) 年度舗装の新設費と修繕費 ( 道路都市計画街路事業費 ) 距離 ( 千 km) 後世に負担を残さないために耐久性の高い舗装を採用すべきではないか? その 1 つの解がコンクリート舗装道路統計年報全国道路利用者会議 2000~2010 7

8 2. コンクリート舗装の見直しの動き平成 24 年 6 月の道路分科会建議 ( 中間取りまとめ ) でもコンクリート舗装の積極的活用に言及道路構造物付属施設についても予防保全の概念を導入し, 高い耐久性が期待されるコンクリート舗装の積極的活用など, ライフサイクルコスト (LCC) 最小化の視点をより重視した総合的なコスト削減を推進すべきライフサイクルコストの最小化ヒートアイランド対策 8

アスファルトは 100% 輸入アスファルト価格は原油価格の変動により今後の動向は不透明アメリカでは既にアスファルトとコンクリートの価格が逆転アスファルトコンクリート

9 2. コンクリート舗装の見直しの動き世界的なアスファルト価格の高騰コンクリートはほぼ純国産セメント価格は安定舗装の施工単価の推移単価 ( 円 /m 2 ) 10,000 9,500 9,000 8,500 8,000 7,500 7,000 アスファルト舗装 6,500 6,000 コンクリート舗装 5,500 5,000 H18 H19 H20 H21 H22 H23 年度アスファルトは 100% 輸入アスファルト価格は原油価格の変動により今後の動向は不透明アメリカでは既にアスファルトとコンクリートの価格が逆転アスファルトコンクリートアスファルトの価格上昇によりイニシャルコストの差は縮小傾向 LCC で比較検討するとコンクリート舗装の方が安くなる可能性が高い関東地方整備局による試算 ( 同一の交通条件地盤条件 H18~23 年度の埼玉県単価を使用して比較 ) 9

10 3. コンクリート舗装は本当に高耐久なのか? 耐久性が極めて高いコンクリート舗装概ね 10~20 年でライフサイクルコスト (LCC) が逆転 25,000 岩手県国道 46 号 25,000 新潟県国道 113 号費用 ( 円 / m2 ) 20,000 15,000 10,000 費用 ( 円 / m2 ) 20,000 15,000 10,000 5, ,000 コンクリート舗装 5,000 アスファルト舗装供用 ( 年 ) 供用 ( 年 ) 愛知県国道 1 号 25,000 鳥取県国道 9 号費用 ( 円 / m2 ) 20,000 15,000 10,000 費用 ( 円 / m2 ) 20,000 15,000 10,000 5,000 5, 供用 ( 年 ) 供用 ( 年 ) 10

11 4. コンクリート舗装とアスファルト舗装を適材適所で使い分けよう短所 ➊ 維持補修が困難, コンクリートの養生には長い期間が必要補修頻度を極力少なくする対策目地損傷 ( 段差 ) の場合目地損傷 ( 段差 ) 発生のメカニズム目地シール不良による雨水浸入粒状路盤粒状材の噴出路盤の空洞化 ( エロジョン ) ダウエルバーの腐食切断防止対策アスファルト中間層の採用目地部の維持 ( 目地材によるシール ) 目地材によるシール即日交通開放が可能な補修方法交差点付近のアスファルト舗装の損傷例 ( 国道 4 号 ) 交差点付近のアスファルト舗装の問題点 ; 停車による流動わだち掘れ据え切りによる骨材飛散対策 - プレキャストコンクリート版を舗装交差点に適用金沢市片町交差点の例夜間施工 (4 分割施工 ) 仮復旧による昼間交通開放夜間の施工状況アスファルト中間層粒状路盤国道 157 号片町交差点 ( 金沢市 ) 11 11

12 4. コンクリート舗装とアスファルト舗装を適材適所で使い分けよう短所 ➋ 乗り心地が悪い, 交通騒音が大きいタイヤ解決策目地部騒音発生の模式図騒音振動が大きな問題とならない地方部での適用連続鉄筋コンクリート舗装により目地部を省略し振動抑制空隙が多く低騒音透水性の舗装により騒音を低減国道 8 号石川県小松市 1 ( 普通コンクリート舗装 ) 山陽自動車道岡山県備前市 2 ( 連続鉄筋コンクリート舗装 ) 県道成田小見川鹿島港線千葉県香取市 3 ( ポーラスコンクリート舗装 4 ) 12 1 舗装委員会舗装設計施工小委員会 : コンクリート舗装に関する技術資料, ( 社 ) 日本道路協会, 舗装,Vol.41,No.5, ポーラスコンクリート舗装データ集, 社団法人セメント協会, 塑性流動による空隙つぶれがなく, 排水性アスファルト舗装に比べて空隙の長期間保持が期待できる

4. コンクリート舗装とアスファルト舗装を適材適所で使い分けようコンクリート舗装にはエコ舗装

路面温度を低減路面温度を 5~10 程度低減セメント 1t あたりの廃棄物の使用量

350 300 250 200 150 セメント1t 当たりの使用量 (kg/t) 廃棄物

60,000 50,000 40,000 30,000 約 35 ~ 約 45 コンクリート舗装

(H10) 1999 (H11) 2000 (H12) 2001 (H13) 2002

(H18) 2007 (H19) 2008 (H20) セメント 1t あたりの廃棄物使用量

13 4. コンクリート舗装とアスファルト舗装を適材適所で使い分けようコンクリート舗装にはエコ舗装としての一面も廃棄物副産物を活用廃棄物を削減し, 最終処分場不足の緩和に貢献路面温度を低減路面温度を 5~10 程度低減セメント 1t あたりの廃棄物の使用量 (kg/t) 500 廃棄物使用量セメント生産高 ( 千 t) 90, セメント1t 当たりの使用量 (kg/t) 廃棄物副産物使用量 ( 千 t) セメント生産高 ( 千 t) 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 約 35 ~ 約 45 コンクリート舗装約 40 ~ 約 55 アスファルト舗装コンクリート舗装アスファルト舗装 (H10) 1999 (H11) 2000 (H12) 2001 (H13) 2002 (H14) 2003 (H15) 2004 (H16) 2005 (H17) 2006 (H18) 2007 (H19) 2008 (H20) セメント 1t あたりの廃棄物使用量 20,000 年度 ( 社 ) セメント協会, 年時点 13 路面サーモグラフィ写真

14 4. コンクリート舗装とアスファルト舗装を適材適所で使い分けようコンクリート舗装 vs アスファルト舗装設計条件の確認(大型車交通量設計期間地盤条件)設計条件の確認(大型車交通量設計期間地盤条件)要求性能条件の整理(塑性変形抵抗性排水性騒音振動耐摩耗掘り返しの有無等)要求性能条件の整理(塑性変形抵抗性排水性騒音振動耐摩耗掘り返しの有無等)アスファルト舗装とコンクリート舗装の断面の設定アスファルト舗装とコンクリート舗装の断面の設定ライフサイクルコスト(LCC) の比較ライフサイクルコスト(LCC) の比較アスファルトアスファルトコンクリートコンクリート設計の考え方 ( 例 ) ライフサイクルコストも含めて,各種条件を総合的に評価し,舗装種類を決定ライフサイクルコストも含めて,各種条件を総合的に評価し,舗装種類を決定* 設計期間の 2 倍程度少なくとも 40~50 年間での比較舗装種類の比較検討の際にコンクリートとアスファルトのどちらが適しているか必ず比較 14

4. コンクリート舗装とアスファルト舗装を適材適所で使い分けようコンクリート舗装はどのような場所が適しているのか?

交差点等わだちができやすく補修がしにくい箇所 ( 左 : プレキャスト舗装, 右 : ホワイトトッピング舗装 )

まず該当する区間はコンクリート舗装の採用を検討他にも適材適所 ( トンネル内等 ) で活用ホワイトトッピング舗装 :

15 4. コンクリート舗装とアスファルト舗装を適材適所で使い分けようコンクリート舗装はどのような場所が適しているのか? コンクリート舗装の長所が活きて短所が目立たない場所停止線手前掘り返しのない地方部の自動車専用道路交差点等わだちができやすく補修がしにくい箇所 ( 左 : プレキャスト舗装, 右 : ホワイトトッピング舗装 ) 路床条件 ; 切り土やアンダーパスなど路床が安定な箇所盛り土箇所や軟弱地盤箇所は連続鉄筋コンクリート舗装を検討まず該当する区間はコンクリート舗装の採用を検討他にも適材適所 ( トンネル内等 ) で活用ホワイトトッピング舗装 : アスファルト舗装を切削し, 薄層の高強度コンクリートでオーバーレイする舗装. 写真は墨田区道の例でコンクリート版厚 10cm, 目地間隔は 1.8m. 15

16 4. コンクリート舗装とアスファルト舗装を適材適所で使い分けようコンクリート舗装の今後の課題適用個所の精査コンクリート舗装が適している個所はトンネル以外にも存在新直轄国道や山間部の軽交通道路などコンクリート舗装の特徴を活かせる個所を見つけ出す軟弱地盤やDID 地域など従来不適とされてきた個所に対応できる技術開発も必要 ( ポーラスコンクリートなど ) 技術者の育成施工実績の増大により民間技術者のOJT 機会が増大アスファルト舗装との使い分けを検討することで官側技術者の技術力向上が期待される予防保全が重要なコンクリート舗装の普及は道路管理者の技術力向上にも資すると期待される 16

17 平成 28 年 3 月発刊!! 17

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<4D F736F F F696E74202D B182EA82A982E782CC95DC D836C A195E28DB2816A2E > 機密性 2 これからの舗装マネジメント Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism 1 これからの舗装マネジメントの方針 ( 案 ) 橋梁やトンネルと同様にメンテナンスサイクルを確立し長寿命化 LCC 1 縮減を目指す 1: ライフサイクルコスト舗装の耐久性は大型車の影響が支配的大型車が多いほど舗装の損傷進行が早い LCC