マカダム

1823年、メリーランド州ブーンズボロとヘイガーズタウンの間に敷かれた米国初の砕石道路のイラスト。手前では作業員が「重さが6オンス（170グラム）を超えないように、または2インチ（5センチ）の輪を越えないように」石を砕いている。

マカダム舗装は、 1820年頃にスコットランドの技師ジョン・ラウドン・マカダムによって開拓された道路建設の一種で、砕石を浅く凸状の層に敷き詰め、徹底的に固める工法です。砕石の粉末（元の材料から砕いた石）による結合層が形成される場合があり、転圧後にセメントまたは瀝青質の結合材で覆うことで、粉末と石を結合させることもあります。この工法は、当時の最先端技術と考えられていたものを簡素化しました。

先人たち

ピエール・マリー・ジェローム・トレサゲ

ピエール＝マリー＝ジェローム・トレサゲは、ローマ時代以降の科学を道路建設にもたらした最初の人物と称されることもあります。技術者一家に生まれたフランス人である彼は、1757年から1764年までパリで道路舗装に従事しました。リモージュの道路建設の主任技師として、より優れた安価な道路建設方法を開発する機会を得ました。1775年、トレサゲは総技師に就任し、フランスにおける道路改良に関する独自の解決策を提示しました。この方法はすぐにフランスで標準的な方法となりました。[ 1 ]

トレサゲは、排水用の側溝を設けた冠状路盤の上に敷かれた3層の石からなる道路を推奨していた。最初の2層は、最大径3インチ（7.6cm）の角張った手で砕いた骨材を、深さ約8インチ（20cm）まで敷き詰めた。3層目は厚さ約2インチ（5cm）で、骨材の最大径は1インチ（2.5cm）であった。[ 2 ]この最上層の表面により、より滑らかな形状が可能になり、道路構造物の大きな石を鉄の車輪や馬の蹄から保護することができた。走行面を田園地帯と同じ高さに保つため、この道路は溝を掘って作られたが、これが排水の問題を引き起こした。これらの問題は、深い側溝を掘ること、表面をできるだけ固くすること、2つの端の間に標高差（高さ）を設けて道路を建設することなどの変更によって対処された。この差は、道路のキャンバーまたは横断勾配とも呼ばれている。[ 2 ]

トーマス・テルフォード

1908年、ペンシルベニア州アスピンウォールでテルフォード舗装を敷設

スコットランドのダンフリースシャー生まれのトーマス・テルフォード[ 3 ]は、トレサゲの道路建設理論を応用した測量士兼技術者でした。1801年、テルフォードはハイランド道路橋梁委員会に勤務しました。 1815年から1830年にかけてはホリーヘッド道路委員会の委員長を務めました。テルフォードはトレサゲの理論を発展させましたが、高品質の石材の使用を重視しました。彼は、フランスの道路問題のいくつかは、立方体の石材ブロックを使用することで回避できることを認識していました[ 4 ] 。

テルフォードは、およそ30cm×25cm×15cm（12インチ×10インチ×6インチ）の部分的に成形された舗装石（ピッチャー）を使用し、底面はわずかに平らに仕上げた。彼は他の面をトレサゲの方法よりも垂直に加工した。最長辺は通行方向と交差するように配置され、目地は従来のレンガ積みと同様に分割されたが、ピッチャーの最小面が上下面を形成した。[ 4 ]

砕石を先細りの垂直面の間に挟み込み、層に良好な横方向の拘束力を与えました。テルフォードは自然の地層を水平に保ち、石工を用いてブロックの上面を反らせました。彼は岩盤の上に、厚さ6インチ（15cm）の、厚さ2.4インチ（6cm）以下の石の層を敷きました。路面の仕上げとして、彼は砂利と砕石を混ぜたもので石を覆いました。この構造は「テルフォード・ピッチング」として知られるようになりました。テルフォードの道路は、水が溜まって舗装の強度が低下するのを防ぐため、耐久性の高い構造を採用しました。テルフォードは可能な限り舗装を地表より高くしました。

構造物を高くできない箇所では、テルフォードは道路周辺の排水を行いました。イギリスにおける以前の道路建設者は排水の問題を無視していたため、テルフォードによる排水原理の再発見は道路建設に大きな貢献をもたらしました。[ 5 ]同じ頃、ジョン・メトカーフは排水が道路建設において重要な要素であると強く主張し、湿地帯にも乾いた道路を建設して同僚たちを驚かせました。彼は灌木とヒースの層を道路に組み込むことでこれを実現しました。

マカダムの出現

ジョン・ラウドン・マクアダム

ジョン・マクアダム

ジョン・ラウドン・マカダムは1756年、スコットランドのエアに生まれた。1787年、スコットランド低地のエアシャー・ターンパイクの管財人となり、その後7年間、趣味に没頭した。 1802年にイングランドのブリストルに移り、1806年には舗装委員に就任した。[ 6 ] 1816年1月15日、ブリストル・ターンパイク・トラストの道路測量総監に選出され、149マイルの道路を担当した。[ 6 ]その後、道路建設に関する自身のアイデアを実践に移し、ブリストルのアシュトン・ゲートにあるマーシュ・ロードで初めてマカダム舗装が施された。[ 6 ]彼はまた、1816年から1827年の間に9版を重ねた『道路建設の現状に関する考察』（1816年から1827年の間に9版を重ねた）と1819年に出版された『公共道路の科学的修復と保全に関する実践的論文』という2冊の小冊子で自らの考えを積極的に広め始めた。 [ 7 ]

マクアダムの手法

カリフォルニア州ニコラウスのマカダム道路、 1850年代頃

マカダムの方法は、道路の保護においてよりシンプルでありながら、より効果的でした。彼は、岩石を積み重ねた巨大な基礎は不要であることを発見し、その下の土壌を水や摩耗から守る路盤層で覆われている限り、地盤だけで道路とその上の交通を支えることができると主張しました。[ 8 ]角張った小さな砕石を下層に敷き詰めることで、堅固な塊として機能します。表面の石を車輪の幅よりも小さくすることで、良好な走行面が確保されました。また、表面の小さな石は、適度に乾燥した状態を保つ限り、道路への負担を軽減しました。[ 9 ]

テルフォードや当時の他の道路建設者とは異なり、マカダムは道路をほぼ水平に敷設しました。幅30フィート（9.1メートル）の道路では、道路の端から中央にかけての勾配はわずか3インチ（7.6センチメートル）でした。道路を傾斜させ、地下水面より高くすることで、雨水は両側の溝に流れ落ちるようになりました。[ 10 ]

石の大きさはマカダムの道路建設理論の中心であった。下層8インチ（20センチメートル）の道路の厚さは、3インチ（7.5センチメートル）以下の石に制限された。上層2インチ（5センチメートル）の厚さの石の層は、直径2センチメートル（3 ⁄ 4 インチ）の石に制限され、これらは秤を持った監督者によって検査された。作業員は、石が口に入るかどうかで自分で石の大きさを確認できた。2センチメートルの石の大きさが重要だったのは、道路を走る鉄製の馬車の車輪の幅4インチ（10センチメートル）よりもはるかに小さい石が必要だったからである。 [ 5 ]

マカダムは、実用性と迅速性を重視して石を砕く「適切な方法」とは、人々が座って小さなハンマーを使い、石の重さが6オンス（170グラム）を超えないように砕くことだと信じていました。また、道路の品質は、石を一度にシャベル一杯ずつ、広い範囲に丁寧に敷き詰めるかどうかにかかっているとも記しています。[ 11 ]

マカダムは、水分を吸収し、凍結によって道路に影響を及ぼすような物質を道路に混入させてはならないと指示した。また、道路を固定するために清浄な石の上に何かを敷くことも禁じた。交通の作用によって、砕けた石はそれぞれの角度で結合し、天候や交通に耐えられる平坦で堅固な表面を形成するはずであった。[ 12 ]

北米

アメリカ合衆国で最初に建設されたマカダム道路は、メリーランド州ヘイガーズタウンとブーンズボロの間に建設され、当時はブーンズボロ・ターンパイク道路と名付けられました。これは、チェサピーク湾沿岸のボルチモアからオハイオ川沿岸のホイーリングまで続く未舗装道路の最後の区間でした。マカダム舗装される前は、冬季にヘイガーズタウンからブーンズボロまでを走る駅馬車は、10マイル（16 km）の区間を走行するのに5～7時間を要していました。[ 13 ] [ 14 ]

この道路は1823年に完成し、マカダムの道路技術が採用されているが、完成した道路は道路交通に頼るのではなく鋳鉄製のローラーで締め固められた。[ 15 ]マカダムの原理を使って建設された2番目のアメリカの道路はカンバーランド道路で、長さ73マイル（117 km）で、5年の工事を経て1830年に完成した。[ 13 ] [ 14 ]

マクアダムの影響

マカダムの名声は、彼の世代が用いていた方法を大きく改善した、効率的かつ経済的な建設技術によってもたらされました。彼は、道路はあらゆる交通量に対応できると強調し、増加する交通量に対する旅行者の憤りを和らげることに貢献しました。彼の功績は、効果的な道路維持管理の提唱にあります。彼は、訓練を受けた専門職員を擁する中央道路管理局を提唱し、彼らには汚職を抑止できる給与が支払われるべきだとしました。これらの専門家は、これらの職務に全時間を費やし、自らの行動に責任を負うべきでした。[ 16 ]

水封マカダム

マカダムの道路建設技術は、他の技術者によって道路建設に応用されました。その一人であるリチャード・エッジワースは、舗装面の石の隙間を石粉と水の混合物で埋め、増加する交通量に対応して路面を滑らかにしました。[ 17 ]この基本的な建設方法は、ウォーターバウンド・マカダムと呼ばれることもあります。この方法は多くの手作業を必要としましたが、強固で排水性に優れた舗装を実現しました。この方法で建設された道路は「マカダム化」と呼ばれました。[ 17 ]

タールで固められたマカダム

ケンタッキー州マクロバーツにおける新しいマカダム道路建設：タール注入。1926年

自動車の登場により、マカダム道路の粉塵は深刻な問題となった。高速で走行する車両の下に生じる低気圧が路面から粉塵を吸い上げ、塵雲を発生させ、路面の材料を徐々に剥がしていった。[ 18 ]この問題に対処するために、路面にタールを散布してタール結合マカダムを作った。1902年、スイス人医師のアーネスト・グーリエルミネッティは、モナコのガス工場から出るタールを粉塵結合に利用するというアイデアを思いついた。 [ 19 ]その後、エドガー・パーネル・フーリーがタールマックとして特許を取得したコールタールと製鉄所のスラグの混合物が導入された。

より耐久性の高い路面（現代の混合アスファルト舗装）は、米国ではブラックトップと呼ばれることもあり、1920年代に導入されました。アスファルト舗装では、路面に石や砂の骨材を敷き詰め、その表面に結合材を散布するのではなく、骨材と結合材をしっかりと混合し、その混合物をまとめて敷設します。[ 20 ]マカダム舗装はほとんどの先進国で再舗装されていますが、アメリカの国道など、一部の道路では保存されています。[ 21 ]

マカダム舗装は歴史的に路面舗装に使用されてきたため、アメリカ合衆国の一部地域（ペンシルベニア州の一部など）では、アスファルト舗装やコンクリート舗装であっても「マカダム」と呼ばれることがあります。同様に、「ターマック」という用語は、アスファルト道路や航空機の滑走路を指す口語的な表現として使われることもあります。[ 22 ]

参照

参考文献

  1. ^レイ、マクスウェル G (1992)、「世界の道：世界の道路とそれを利用した乗り物の歴史」、ニューブランズウィック、ニュージャージー：ラトガース大学出版局、p. 73、ISBN 0-8135-1758-3、 2010年6月18日閲覧。ペーパーバックのISBN 0-8135-2691-4
  2. ^ a bレイ（1992）、p.73
  3. ^スマイルズ、サミュエル(1867). 『土木技師トーマス・テルフォードの生涯』ロンドン: ジョン・マレー. pp.  331. 2011年9月27日閲覧。
  4. ^ a bレイ（1992）、p.74
  5. ^ a bレイ（1992）、p.75
  6. ^ a b c A. W. Skempton (2002). 『グレートブリテンおよびアイルランドの土木技術者人名辞典：1500–1830』p.416. Thomas Telford, 2002
  7. ^マクアダム、ジョン・ラウドン（1824年）、道路建設の現在のシステムに関する注釈；実践と経験から導き出された観察付き（第8版）、ロンドン：ロングマン、ハースト、リース、オーム、ブラウン、パターノスター・ロウ、2011年9月26日閲覧。
  8. ^クレイグ、デイビッド、「道路の巨像」、パリンプセスト、Strum.co.uk 、 2010年6月18日閲覧。
  9. ^レイ（1992）、76-77ページ
  10. ^マカダム（1824年）、38ページ
  11. ^マカダム（1824年）、39～40ページ
  12. ^マカダム（1824年）、41ページ
  13. ^ a b「ジョン・ラウドン・マカダム」、Significant Scots、ElectricScotland.com 、 2017年2月13日閲覧。
  14. ^ a b “1823 – First American Macadam Road” . 2020年11月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年2月13日閲覧。
  15. ^ 「ブーンズボロの歴史」 。 2017年2月13日閲覧。
  16. ^ O'Flaherty, Coleman A (2002), Highways: the Location, Design, Construction and Maintenance of Road Pavements (4th ed.), Woburn, MA: Butterworth-Heinemann, p. 228, ISBN 0-7506-5090-7、 2010年6月18日閲覧。
  17. ^ a b John Loudon McAdam、bruzzone.org 、 2010年6月18日閲覧。
  18. ^ Claudy, CH「 The Right Road—and Why」、The Independent、ニューヨーク、第99巻、1919年7月、8月、9月、228ページ。2009年11月3日閲覧。
  19. ^ 「アスファルト道路建設の歴史 - タール道路建設」 。 2013年11月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年7月31日閲覧。
  20. ^ Cavette, Chris, "Asphalt Paver" , eNotes , 2010年6月19日閲覧
  21. ^ 「アメリカ合衆国の国道の歴史」 2021年2月4日。 2021年2月4日閲覧。
  22. ^ Stephen T. Muench; Joe P. Mahoney; Linda M. Pierce; et al., "History" , WSDOT Pavement Guide , Washington State Department of Transportation , p. 2 in Module 1: Welcome and Introduction, archived from the original on 13 December 2012 , retrieved 19 June 2010

さらに読む

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