特開 2024-142574 走行路保護マット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142574

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】走行路保護マット

(51)【国際特許分類】

   E01C 9/08 20060101AFI20241003BHJP

   E02D 3/00 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

E01C9/08 Z

E02D3/00 102

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023054762

(22)【出願日】2023-03-30

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、ムーンショット型研究開発事業「河道閉塞対応に必要な建設ロボットシステム」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】000001317

【氏名又は名称】株式会社熊谷組

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】古川 敦

(72)【発明者】

【氏名】北原 成郎

(72)【発明者】

【氏名】畑本 浩伸

(72)【発明者】

【氏名】天下井 哲生

(72)【発明者】

【氏名】久保田 恭行

【テーマコード（参考）】

2D043

2D051

【Ｆターム（参考）】

2D043CA20

2D051AA09

2D051AE04

2D051AG11

2D051AG13

(57)【要約】

【課題】軟弱地盤上に走行路を確保することができると共に、敷設作業の作業性及び運搬性を向上させる。
【解決手段】走行路保護マット（１０）は、軟弱地盤上に走行路を確保するために使用される。走行路保護マットには、軟弱地盤上に敷設されるマット（１１）と、マットに設けられた複数の芯材（１２）と、が設けられている。複数の芯材が並列に並べられており、複数の芯材の並び方向に巻き畳み可能である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軟弱地盤上に走行路を確保する走行路保護マットであって、
前記軟弱地盤上に敷設されるマットと、
前記マットに設けられた複数の芯材と、を備え、
前記複数の芯材が並列に並べられており、
前記複数の芯材の並び方向に巻き畳み可能であることを特徴とする走行路保護マット。

【請求項2】

前記マットには並列に並んだ複数の筒状袋部が形成され、
前記複数の筒状袋部の一端が、前記複数の芯材を出し入れ可能に開放されていることを特徴とする請求項１に記載の走行路保護マット。

【請求項3】

前記走行路の幅方向と平行に前記複数の芯材が並列に並べられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行路保護マット。

【請求項4】

前記複数の芯材が中空管状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行路保護マット。

【請求項5】

前記複数の芯材が樹脂製の円形パイプであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行路保護マット。

【請求項6】

前記複数の芯材には大径の芯材と小径の芯材が含まれており、
前記大径の芯材の間に前記小径の芯材が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行路保護マット。

【請求項7】

前記複数の芯材のそれぞれが、１列に並べられた複数の球体よって形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行路保護マット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行路保護マットに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、柔らかい粘土や緩い砂等から成る軟弱地盤では、建設機械等を走行させるために軟弱地盤上に複数枚の敷板を敷き並べて走行路が確保されている。敷板として鉄製敷板が用いられることがあるが、鉄製敷板は１枚当たりの重量が大きく取り扱いが困難である。必要枚数の鉄製敷板を現場まで運搬するのに大型車両が必要になると共に、鉄製敷板の敷設作業にクレーン等の重機が必要になってコストが増加する。また、鉄製敷板と比べて軽量で取り扱いが容易な樹脂製敷板も提案されており（例えば、特許文献１参照）、手作業によって軟弱地盤上に敷板を敷くことが可能になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実用新案登録第３１９８２１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の樹脂製敷板を敷設する際には、樹脂製敷板を軟弱地盤上に敷いて足場を確保した後で、次の樹脂製敷板を軟弱地盤上に敷かなければならず作業性が悪い。敷板同士が連結していなければ、片方の敷板のみに荷重が作用したときに、片方の敷板のみが沈み込んで隣り合う敷板に高低差が生じて走行し難くなる。また、樹脂製敷板によって軽量化が図られているものの、多数の敷板を重ねて運搬しなければならず、運搬性のさらなる向上が求められている。

【0005】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、軟弱地盤上に走行路を確保することができると共に、敷設作業の作業性及び運搬性を向上させることができる走行路保護マット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】

【0006】

本発明の一態様の走行路保護マットは、軟弱地盤上に走行路を確保する走行路保護マットであって、前記軟弱地盤上に敷設されるマットと、前記マットに設けられた複数の芯材と、を備え、前記複数の芯材が並列に並べられており、前記複数の芯材の並び方向に巻き畳み可能である。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様の走行路保護マットは、軟弱地盤上に走行路保護マットが敷かれることで、走行路保護マット上に建設機械等が走行しても、マットや複数の芯材によって広範囲に荷重が分散されて建設機械等の沈み込みが抑えられる。マットは走行方向（延在方向）に連続しているため、走行方向（延在方向）の高低差が生じ難くなって走行性が確保される。また、走行路保護マットをロール状にして容易に持ち運ぶことができ、ロール状の走行路保護マットを転がすことで軟弱地盤上に走行路保護マットを容易に敷設することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態の走行路保護マットの上面模式図である。

【図2】本実施形態の走行路保護マットの側面模式図である。

【図3】本実施形態の走行路保護マットの敷設作業及び建設機械の走行状態の説明図である。

【図4】変形例１の走行路保護マットの側面模式図である。

【図5】変形例２の走行路保護マットの上面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本実施形態の走行路保護マットについて説明する。図１は、本実施形態の走行路保護マットの上面模式図である。図２は、本実施形態の走行路保護マットの側面模式図である。

【0010】

近年、地震や台風等の自然災害によって地盤が軟弱になることがあり、このような軟弱地盤上で建設機械を用いた災害対応することが求められている。軟弱地盤上で建設機械を走行させるためには軟弱地盤上に多数の敷板を敷設する必要がある。敷板の敷設時には足場を作りながら１枚ずつ軟弱地盤上に敷板を敷かなければならず、敷板の運搬時には多数の敷板を積み重ねて運ばなければならない。このため、本実施形態では、敷板に代えて走行路保護マット１０によって軟弱地盤上に走行路が確保されて、建設機械の走行前の敷設作業の作業性及び走行路保護マット１０の運搬性が向上されている。

【0011】

図１及び図２に示すように、走行路保護マット１０には、軟弱地盤上に敷設されるマット１１と、マット１１に設けられた複数の芯材１２と、が設けられている。マット１１は、ポリエステル等の合成繊維織布から成る上面視矩形状の表布１３と裏布１４を接着して形成されている。表布１３と裏布１４の走行路の延在方向と平行な一辺を除いた三辺が接着され、走行路の幅方向と平行な複数の直線箇所１８で表布１３と裏布１４が接着されている。表布１３と裏布１４の接着によってマット１１には並列に並んだ複数の筒状袋部１５が形成されている。複数の筒状袋部１５の一端は未接着で複数の芯材１２を出し入れ可能に開放されている。

【0012】

表布１３及び裏布１４の一辺には等間隔に複数のハトメ金具１６が取り付けられている。複数のハトメ金具１６には通し紐１７が通されており、通し紐１７を締めることによって複数の筒状袋部１５の一端が閉じられる。複数の筒状袋部１５に複数の芯材１２が挿入されることで、複数の芯材１２が走行路の幅方向と平行に並べられている。複数の芯材１２は、ポリ塩化ビニル等の樹脂製の円形パイプによって形成されている。複数の芯材１２によって建設機械が受け止められ、複数の芯材１２とマット１１によって建設機械の荷重が軟弱地盤上で広範囲に分散されて建設機械の沈み込みが抑えられている。

【0013】

複数の芯材１２はマット１１の骨組みとして機能しており、建設機械の履帯等へのマット１１の巻き込みが抑えられている。走行路保護マット１０上に建設機械が乗り上げることで、複数の芯材１２の下部が軟弱地盤に埋もれるため、建設機械が走行路保護マット１０上を走行しても軟弱地盤に対する走行路保護マット１０の位置ズレが抑えられている。複数の芯材１２が中空管状に形成されており、走行路保護マット１０の軽量化が図られて持ち運び易くなっている。また、建設機械が走行路保護マット１０上を走行して芯材１２とマット１１が摺接しても、芯材１２の外周面が円形であるためマット１１が摩耗し難くなっている。

【0014】

上記したように、複数の筒状袋部１５の一端から複数の芯材１２が出し入れ可能であり、管径や材質が異なる芯材１２に容易に変更することができる他、芯材１２の本数やピッチを容易に変更することができる。大径の芯材１２を使用したり、金属製の芯材１２を使用したりすることで芯材１２の剛性が高められる。また、芯材１２の本数を増やしたり、芯材１２のピッチを狭めたりすることで芯材１２に対する集中荷重が抑えられる。軟弱地盤の状態に合わせて、芯材１２の管径、材質、本数、ピッチを変更することで、芯材１２の撓みが抑えられて軟弱地盤上での建設機械の沈み込みが低減される。

【0015】

走行路保護マット１０は複数の芯材１２の並び方向にロール状に巻き畳み可能になっている。走行路保護マット１０がロール状に巻き畳まれることで、走行路保護マット１０を容易に持ち運ぶことができ運搬性が向上されている。また、ロール状の走行路保護マット１０が軟弱地盤上で転がされることで、軟弱地盤上に走行路保護マット１０が広げられて走行路保護マット１０の敷設作業の作業性が向上されている（図３参照）。なお、ロール状の走行路保護マット１０が手作業によって転がされて軟弱地盤上に敷設されてもよいし、ロール状の走行路保護マット１０が建設機械に押し転がされて軟弱地盤上に敷設されてもよい。

【0016】

走行路の幅方向と平行に複数の芯材１２が並べられているため、走行路保護マット１０がロール状に巻き畳まれても全長が長くなり過ぎることがない。車両等によって走行路保護マット１０を運搬する際に、荷台からの走行路保護マット１０のはみ出しが抑えられて運搬し易くなっている。軟弱地盤上に走行路保護マット１０が敷設された状態では、複数の芯材１２が走行路の延在方向に並んでいる（図１参照）。複数の芯材１２によって建設機械が受け止められるため、１つの芯材１２への集中荷重や芯材１２の局所的な撓みが抑えられている。また、複数の芯材１２の間に建設機械の履帯が落ち込むことが防止されている。

【0017】

複数の芯材１２が建設機械の車幅よりも長く形成され、マット１１の横幅が建設機械の車幅よりも広く形成されている。走行路保護マット１０によって十分な走行幅が確保されて、建設機械が走行路保護マット１０上を走行しても、走行路保護マット１０から建設機械の履帯が外れることが抑えられている。複数の芯材１２が長く形成され、マット１１の横幅が広く形成されることで、建設機械の荷重が軟弱地盤上で車幅方向にも広く分散されている。また、複数の芯材１２の間隔（ピッチ）は、複数の芯材１２が建設機械の履帯に接するように、履帯接地長よりも小さく形成されている。

【0018】

次に、走行路保護マットの敷設作業について説明する。図３は、本実施形態の走行路保護マットの敷設作業及び建設機械の走行状態の説明図である。なお、図３（Ａ）、（Ｂ）は走行路保護マットの敷設作業中を示す図である。図３（Ｃ）は建設機械の走行状態を示す図である。

【0019】

図３（Ａ）に示すように、走行路保護マット１０の敷設作業時には、軟弱地盤Ｇ上の走行予定地の手前にロール状の走行路保護マット１０が置かれて、作業者Ｕの手作業によって走行路保護マット１０が転がされながら軟弱地盤Ｇ上に広げられる。ロール状の走行路保護マット１０が軟弱地盤Ｇ上で転がされた分だけ、軟弱地盤Ｇ上には走行路保護マット１０によって作業者Ｕの足場が作られる。このため、作業者Ｕは軟弱地盤Ｇ上に敷かれた走行路保護マット１０に乗りながら、未敷設の走行路保護マット１０のロール部分を転がして軟弱地盤Ｇ上の走行予定地に走行路保護マット１０を効率的に敷設することができる。

【0020】

図３（Ｂ）に示すように、軟弱地盤Ｇ上に１つの走行路保護マット１０が敷設されると、次の走行路保護マット１０が軟弱地盤Ｇ上に敷設される。この場合、敷設済みの走行路保護マット１０の先端側に未敷設の走行路保護マット１０の後端側が部分的に重ねられて、未敷設のロール状の走行路保護マット１０が軟弱地盤Ｇ上の走行予定地で転がされて敷設される。敷設済みの走行路保護マット１０の芯材１２の間に未敷設の走行路保護マット１０の芯材１２が入り込むことで、敷設済みの走行路保護マット１０と未敷設の走行路保護マット１０が連結される。２つの走行路保護マット１０の連結にネジ等の固定部材が不要となり、走行路保護マット１０の敷設作業の作業性が向上されている。

【0021】

図３（Ｃ）に示すように、軟弱地盤Ｇへの複数の走行路保護マット１０の敷設作業が終了すると、走行路保護マット１０によって軟弱地盤Ｇ上に建設機械４０の走行路が形成される。走行路保護マット１０上に建設機械４０が乗り上げると、複数の芯材１２によって建設機械４０の履帯４１が受け止められる。建設機械４０の荷重が複数の芯材１２及びマット１１によって軟弱地盤Ｇ上で広範囲に分散されて建設機械４０の沈み込みが抑えられている。また、走行路保護マット１０は走行方向（延在方向）に連続しているため、走行路保護マット１０の走行方向（延在方向）の高低差が小さくなって走行性が向上される。

【0022】

ここで、軟弱地盤を再現した実験フィールドを造成して、何も敷設しない軟弱地盤上、軟弱地盤に敷設した敷板上、軟弱地盤に敷設した走行路保護マット上でのバックホウの沈下量を測定した。掘削した地面に１０［ｃｍ］角の立方体のウレタンスポンジをランダムに設置して、バックホウを最低地上高だけ沈み込ませる状態を作り出して軟弱地盤を再現した。バックホウのコックピットにＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信器を取り付けて、バックホウに軟弱地盤上、敷板上、走行路保護マット上を走行させてバックホウの走行中の高さ変位を測定した。

【0023】

なお、敷板としては長さ１０００［ｍｍ］、幅２０００［ｍｍ］、厚み１３［ｍｍ］の樹脂製敷板を用い、ウレタンスポンジ上に２枚の樹脂製敷板を敷設して、樹脂製敷板上をバックホウに走行させた。また、走行路保護マットとしては長さ１３００［ｍｍ］、幅２１００［ｍｍ］のマットにポリ塩化ビニル製の管径５０［ｍｍ］の５本の円形パイプを挿し込んだものを用い、ウレタンスポンジ上に走行路保護マットを敷設して、走行路保護マット上をバックホウに走行させた。バックホウとしてはキャタピラージャパン株式会社製のＣＡＴ３０３のゴムパット仕様を用いた。

【0024】

未敷設の軟弱地盤上ではバックホウの沈下量が４７．８［ｃｍ］となり、樹脂製敷板上ではバックホウの沈下量が３０．３［ｃｍ］となり、走行路保護マット上ではバックホウの沈下量が３３．４［ｃｍ］となった。また、樹脂製敷板上又は走行路保護マット上のバックホウの地下量をＡ、未敷設の軟弱地盤上のバックホウの地下量をＢとし、次式（１）から沈下量低減率を求めたところ、樹脂製敷板の沈下量低減率が３６．６［％］、走行路保護マットの沈下量低減率が３０．１［％］となった。走行路保護マットでも樹脂製敷板と同様にバックホウの沈下量の低減効果が確認された。
（１）
沈下量低減率＝（Ｂ－Ａ）／Ｂ×１００

【0025】

以上のように、本実施形態の走行路保護マット１０によれば、軟弱地盤上に走行路保護マット１０が敷かれることで、走行路保護マット１０上に建設機械等が走行しても、マット１１や複数の芯材１２によって広範囲に荷重が分散されて建設機械等の沈み込みが抑えられる。走行路保護マット１０は走行方向（延在方向）に連続しているため、走行路保護マット１０の走行方向（延在方向）に高低差が生じ難くなって走行性が確保される。また、走行路保護マット１０をロール状にして容易に持ち運ぶことができ、ロール状の走行路保護マット１０を転がすことで軟弱地盤上に走行路保護マット１０を容易に敷設することができる。

【0026】

なお、本実施形態では、走行路保護マットに同一管径の芯材が設けられているが、図４の変形例１に示すように、走行路保護マット２０のマット２１に大径の芯材２２と小径の芯材２３が設けられ、大径の芯材２２の間に小径の芯材２３が配置されていてもよい。この場合、マット２１には大径の筒状袋部２５と小径の筒状袋部２６が形成され、大径の筒状袋部２５に大径の芯材２２が収容され、小径の筒状袋部２６に小径の芯材２３が収容される。これにより、比較的強度の高い大径の芯材２２によって建設機械の履帯が支持され、比較的強度の低い小径の芯材２３によって車両のタイヤが支持される。大径の芯材２２の間に車両のタイヤが入り込んでも、車両が沈み込むことがなく、走行路保護マット２０によって建設機械以外の車両も軟弱地盤上を走行することができる。

【0027】

また、本実施形態では、複数の芯材が円形パイプによって形成されているが、図５の変形例２に示すように、複数の芯材のそれぞれが１列に並べられた複数の球体３２よって形成されていてもよい。この場合、マット３１の筒状袋部３３には複数の球体３２が隙間なく詰め込まれている。これにより、マット３１内の一部の球体３２が破損しても、破損した球体３２と新たな球体３２を入れ替えて走行路保護マット３０を使用し続けることができる。

【0028】

また、本実施形態では、軟弱地盤上に１枚の走行路保護マットが敷設されたが、軟弱地盤上に複数枚の走行路保護マットが重ねられた状態で敷設されてもよい。

【0029】

また、本実施形態では、複数の芯材として円形パイプが用いられたが、複数の芯材の断面形状は特に限定されない。例えば、複数の芯材の角形パイプによって形成されていてもよいし、複数の芯材は中実に形成されていてもよい。

【0030】

また、本実施形態では、複数の芯材がマットの複数の筒状袋部に収容されたが、複数の芯材はマットに設けられていればよい。例えば、複数の芯材がマットの表面又は裏面に固定されていてもよい。

【0031】

また、走行路保護マットは軟弱地盤上に敷設されるが、走行路保護マットの一部が硬質地盤上に置かれる場合がある。このような場合には、建設機械が走行路保護マットに乗り上げ易いように、硬質地盤上の芯材はマットから抜き出されていることが望ましい。

【0032】

以上の通り、第１態様は、軟弱地盤（Ｇ）上に走行路を確保する走行路保護マット（１０、２０、３０）であって、軟弱地盤上に敷設されるマット（１１、２１、３１）と、マットに設けられた複数の芯材（１２、２２、２３、３２）と、を備え、複数の芯材が並列に並べられており、複数の芯材の並び方向に巻き畳み可能である。この構成によれば、軟弱地盤上に走行路保護マットが敷かれることで、走行路保護マット上に建設機械等が走行しても、マットや複数の芯材によって広範囲に荷重が分散されて建設機械等の沈み込みが抑えられる。走行路保護マットは走行方向（延在方向）に連続しているため、走行路保護マットの走行方向（延在方向）に高低差が生じ難くなって走行性が確保される。また、走行路保護マットをロール状にして容易に持ち運ぶことができ、ロール状の走行路保護マットを転がすことで軟弱地盤上に走行路保護マットを容易に敷設することができる。

【0033】

第２態様は、第１態様において、マットには並列に並んだ複数の筒状袋部（１５）が形成され、複数の筒状袋部の一端が、複数の芯材を出し入れ可能に開放されている。この構成によれば、軟弱地盤の状態に合わせて、径や材質が異なる芯材に容易に変更できる他、芯材の本数やピッチを容易に変更することができる。

【0034】

第３態様は、第１態様又は第２態様において、走行路の幅方向と平行に複数の芯材が並列に並べられている。この構成によれば、走行路保護マットがロール状に巻き畳まれても全長が長くなり過ぎることがない。車両等によって走行路保護マットを運搬する際に、車両等の荷台からの走行路保護マットのはみ出しが抑えられて運搬し易くなっている。複数の芯材で建設機械等の荷重が受け止められるため、１つの芯材への集中荷重や撓みが抑えられている。また、複数の芯材の間に建設機械の履帯が落ち込むことが防止されている。

【0035】

第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか１態様において、複数の芯材が中空管状に形成されている。この構成によれば、走行路保護マットの軽量化が図られて持ち運び易くなる。

【0036】

第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか１態様において、複数の芯材が樹脂製の円形パイプである。この構成によれば、建設機械等が走行路保護マット上を走行して、円形パイプとマットが摺接してもマットが摩耗し難くなる。

【0037】

第６態様は、第１態様から第５態様のいずれか１態様において、複数の芯材には大径の芯材（２２）と小径の芯材（２３）が含まれており、大径の芯材の間に小径の芯材が配置されている。この構成によれば、比較的強度の高い大径の芯材によって建設機械の履帯が支持され、比較的強度の低い小径の芯材によって車両のタイヤが支持される。大径の芯材の間に車両のタイヤが入り込んでも、車両が沈み込むことがなく、走行路保護マットによって建設機械以外の車両も軟弱地盤上を走行することができる。

【0038】

第７態様は、第１態様から第３態様のいずれか１態様において、複数の芯材のそれぞれが、１列に並べられた複数の球体（３２）よって形成されている。この構成によれば、一部の球体が破損しても、破損した球体と新たな球体を入れ替えて走行路保護マットを使用し続けることができる。

【0039】

なお、本実施形態及び変形例を説明したが、他の実施形態として、上記実施形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

【0040】

また、本発明の技術は上記の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

【符号の説明】

【0041】

１０、２０、３０：走行路保護マット
１１、２１、３１：マット
１２、２２、２３：芯材
１５ ：筒状袋部
３２ ：球体（芯材）
Ｇ ：軟弱地盤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】