JP2018057324A - 植生マット及び植生マットの製造方法 - Google Patents

植生マット及び植生マットの製造方法 Download PDF

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Kazuhiro Ishida
和宏 石田
寛 長沼
Hiroshi Naganuma
寛 長沼
明浩 辻
Akihiro Tsuji
明浩 辻
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Abstract

【課題】法面等の施工面をより安定的に強化すると同時に施工面の効果的な緑化が可能な植生マットを提供する。【解決手段】植生マット100は、平面において、植物を生育させるための植生部101と、前記植生部に隣接し、土壌表面を保護する硬質部102とを定める。植生マット100は、平面方向に延在する下層シート103と、前記下層シートに一体的に積層された上層シート104と、前記下層シートと前記上層シートとの間に保持され、前記硬質部を形成する硬質材106と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、施工面を緑化する植生マット及び該植生マットを製造する方法に関する。
各種法面や新規造成地等の施工面においては、その緑化を積極的に行って、法面等の美化と共に土砂の流失や崩落を防止することが行われている。このような施工面の緑化を促進するように、植生マットを施工面に敷設することが行われている。
例えば、特許文献1の植生マット(100)は、縦横所定の大きさ及び所定の厚みを有する柔軟な平面長手状のマットである。当該植生マット(100)は、不織布シートからなるマット状の基部(101)に、縦糸及び横糸を略直交に編み込んで形成したネット体を貼り合わせたものである。この植生マット(100)は、マット状の基部(101)と、該基部(101)に形成され、法面(G)の自然環境に対応する埋土種子(111)を含む現地発生土(106)を収容した第1収容部(102)と、該基部(101)に形成され、人工土(107)を収容した第2収容部(103)とを備える。該植生マット(100)を法面に敷設することにより、現地発生土(106)による第1領域(102)の埋土種子(111)から自然植生植物(P)を迅速に発芽及び成長させ、その後、第2領域(103)で飛来種子(112)を発芽及び成長させることにより、法面G全体を自然植生植物(P)で緑化する。なお、()内に特許文献1の符号を示した。
特許第5981062号公報
しかしながら、特許文献1の植生マットを利用した緑化方法では、植物が法面に根付くまでに比較的時間を要する。そのため、例えば、比較的脆弱な地盤を有する法面の保護及び緑化を実施する場合、従来の植生マットでは、植生マットの敷設直後の植物が根付く前の段階において、法面における土砂の流失、落石、崩落等を十分に防止することができないことが課題として挙げられる。また、台風などによる豪雨災害によって、植物で緑化した法面であっても、土砂とともに緑化物が流亡する被害が想定される。しかしながら、従来の植生マットは、緑化した法面の緑化物の流亡を抑えることまでも配慮していない。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、法面等の施工面をより安定的に強化すると同時に施工面の効果的な緑化が可能な植生マット、及び、該植生マットの製造方法を提供することにある。
請求項1に記載の植生マットは、平面において、植物を生育させるための植生部と、前記植生部に隣接し、土壌表面を保護する硬質部とを定める植生マットであって、
平面方向に延在する下層シートと、
前記下層シートに一体的に積層された上層シートと、
前記下層シートと前記上層シートとの間に保持され、前記硬質部を形成する硬質材と、を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の植生マットは、請求項1に記載の植生マットにおいて、前記硬質材は、水硬性の粉体又は粒体からなることを特徴とする。
請求項3に記載の植生マットは、請求項1又は2に記載の植生マットにおいて、前記下層シート及び前記上層シートは織布又は不織布からなり、略平面全体に亘って前記下層シート及び前記上層シートの少なくとも一方のシートの繊維が他方のシートに潜り込み、両シートの繊維が厚み方向に絡み合うように、前記上層シート及び前記下層シートが結合されていることを特徴とする。
請求項4に記載の植生マットは、請求項3に記載の植生マットにおいて、前記下層シート及び前記上層シートには、両シートの繊維の交絡に伴う細孔が形成され、前記下層シート及び前記上層シートの少なくとも一方の外表面は、前記細孔を閉塞して前記硬質材の粉体又は粒体の流出を抑制する被覆層によって被覆されていることを特徴とする。
請求項5に記載の植生マットは、請求項1から4のいずれかに記載の植生マットにおいて、前記硬質材は、透水性の素材からなる筒状体に収容されていることを特徴とする。
請求項6に記載の植生マットは、請求項1から5のいずれかに記載の植生マットにおいて、前記下層シートと前記上層シートとの間に保持され、前記植生部を形成する生育基盤材をさらに備えることを特徴とする。
請求項7に記載の植生マットは、請求項1から6のいずれかに記載の植生マットにおいて、前記植生マットは、法面の傾斜する方向に沿った縦方向、及び、該縦方向に直交する横方向に延在し、前記硬質部が所定幅で縦方向略全体に亘って連続的に延在することを特徴とする。
請求項8に記載の植生マットは、請求項1から7のいずれかに記載の植生マットにおいて、前記植生マットは、法面の傾斜する方向に沿った縦方向、及び、該縦方向に直交する横方向に延在し、前記硬質部が所定幅で横方向略全体に亘って連続的に延在することを特徴とする。
請求項9に記載の植生マットは、請求項1から8のいずれかに記載の植生マットにおいて、前記上層シート表面に剛性のネットが配置されている。
請求項10に記載の植生マットは、請求項1から9のいずれかに記載の植生マットにおいて、前記硬質部を補強すべく、前記硬質材に埋設された筋材をさらに備えることを特徴とする。
請求項11に記載の植生マットの製造方法は、平面において、植物を生育させるための植生部と、前記植生部に隣接し、土壌表面を保護する硬質部とを定める植生マットを製造する方法であって、
織布又は不織布からなる下層シート上に、織布又は不織布からなる上層シートを積層するように配置し、
前記下層シートと前記上層シートとの間の前記硬質部に対応する平面領域に、水硬性の粉体又は粒体からなる硬質材を配置し、
略平面全体に亘って前記下層シート及び前記上層シートの積層体にニードルパンチ法を施して、前記下層シート及び前記上層シートを結合することを特徴とする。
請求項1に記載の植生マットによれば、該植生マットの硬質部に対応する平面領域において、一体的に積層された下層シートと上層シートとの間に硬質材が保持されている。そして、植生マットを法面等の施工面に敷設することにより、施工面上に、植物が生育する植生部とともに土壌表面を保護する硬質部を同時に形成し、施工面を簡単に安定化することができる。すなわち、植生部で植物が根付く前の段階であっても、硬質部が土壌を覆って保護することから、土砂の流出や崩落の虞を軽減させることができる。さらに、植生部の植物が生育した後においても、該植生部に隣接して硬質部が配置されていることから、緑化物の流亡を硬質部で食い止めることができる。したがって、本発明の植生マットを用いることで、簡易な構造で、より安定的に施工面を緑化することが可能となる。
請求項2に記載の植生マットによれば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、硬質材が水硬性の粉体又は粒体であることにより、選択的に植生マットの施工後の散水や降雨によって硬質部を硬化(又は固化)させることができる。つまり、植生マットは施工前の状態でマット全体として柔軟性を維持する。これにより、植生マットの取り扱いが容易となる。
請求項3に記載の植生マットによれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加えて、植生マットの略平面全体に亘って、下層シート及び上層シートの繊維が厚み方向に絡み合うことによって、下層シート及び上層シートが結合されている。すなわち、硬質材を保持する領域においても、繊維の交絡によって下層シート及び上層シートが結合されていることから、例えば、硬質材が流動可能な粉体や粒体などである場合、硬質材が平面内で移動することが防止される。これにより、植生マットにおける硬質材の植生部への流入を防止し、尚且つ、植生マットの硬質部の厚みを均一に維持することが可能となる。
請求項4に記載の植生マットによれば、請求項3に記載の発明の効果に加えて、繊維の交絡に伴う細孔を被覆層が被覆することによって、硬化前の硬質材の細粒分が細孔から流出することを防止することができる。
請求項5に記載の植生マットによれば、請求項1から4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、例えば、粉状又は粒状の硬質材が透水性の筒状体に収容されている場合、粉状又は粒状の硬質材が硬質部から植生部に移動することが抑えられる。また、下層シート及び上層シートと筒状体との二重構造によって硬質材が包み込まれることで、細粒分の流出を抑えることができる。
請求項6に記載の植生マットによれば、請求項1から5のいずれかに記載の発明の効果に加えて、該植生マットの植生部に対応する平面領域において、一体的に積層された下層シートと上層シートとの間に生育基盤材が保持されている。該生育基盤材が植物の生長を助長することにより、植生部の緑化を促進することが可能である。
請求項7に記載の植生マットによれば、請求項1から6のいずれかに記載の発明の効果に加えて、硬質部を縦方向に連続して配置することにより、重量が重い硬質部にかかる荷重を分散させるとともに、硬質部が連続した「はり」のような効果を発揮することにより、法面の補強をより効果的に行うことが可能である。
請求項8に記載の植生マットによれば、請求項1から7のいずれかに記載の発明の効果に加えて、硬質部を横方向に連続して配置することにより、硬質部が緑化物を下方から堰止め、その流失を効果的に防止することができる。
請求項9に記載の植生マットによれば、請求項1から8のいずれかに記載の発明の効果に加えて、植生マットの表面に剛性のネットを配置することにより、植生マット表面を補強し、法面の安定性をより一層向上させることができる。
請求項10に記載の植生マットによれば、請求項1から9のいずれかに記載の発明の効果に加えて、硬質部が、筋材と、それを覆う硬質材とから形成されることにより、硬質部を効果的に強化することができる。
請求項11に記載の植生マットの製造方法によれば、平面の一部に水硬性の粉体又は粒体からなる硬質材を挟み込んだ下層シート及び上層シートの積層体に対して、平面全体に亘ってニードルパンチ法を施し、下層シート及び上層シートの繊維を交絡させることにより、下層シート及び上層シートを結合して、植生マットを簡単な工程で製造することができる。そして、本製造方法で製造された植生マットでは、該植生マットの硬質部に対応する平面領域において、一体的に積層された下層シートと上層シートとの間に硬質材が保持されている。該硬質材が水硬性の粉体又は粒体であることにより、選択的に植生マットの施工後の散水や降雨によって硬質部を硬化(又は固化)させることができる。つまり、植生マットは施工前の状態でマット全体として柔軟性を維持する。これにより、植生マットの取り扱いが容易となる。さらに、硬質材を保持する領域においても、繊維の交絡によって下層シート及び上層シートが結合されていることから、粉状又は粒状の硬質材が平面内で移動することが防止される。これにより、植生マットにおける硬質材の植生部への流入を防止し、尚且つ、植生マットの硬質部の厚みを均一に維持することが可能となる。そして、植生マットを法面等の施工面に敷設することにより、施工面上に、植物が生育する植生部とともに土壌表面を保護する硬質部を同時に形成し、施工面を簡単に安定化することができる。すなわち、植生部で植物が根付く前の段階であっても、硬質部が土壌を覆って保護することから、土砂の流出や崩落の虞を軽減させることができる。さらに、植生部の植物が生育した後においても、該植生部に隣接して硬質部が配置されていることから、緑化物の流亡を硬質部で食い止めることができる。したがって、本発明の製造方法による植生マットを用いることで、簡易な構造で、より安定的に施工面を緑化することが可能となる。
本発明の一実施形態の植生マットの概略斜視図。 図1の植生マットの平面図 図2の植生マットのA−A断面図。 本実施形態の植生マットの製造工程を説明する図。 本実施形態の植生マットを法面に設置した法面緑化構造の概略斜視図。 図5の法面緑化構造の断面を示し、(a)植生マットの設置直後の法面緑化構造の断面図、及び(b)経時変化後の法面緑化構造の断面図。 本発明の一変形例の植生マットの概略断面図。 本発明の一変形例の植生マットの概略斜視図。 本発明の一変形例の植生マットの概略斜視図。 本発明の一変形例の植生マットの概略平面図。 発明の一変形例の植生マット(法面緑化構造)の概略斜視図。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において参照する各図の形状は、好適な形状寸法を説明する上での概念図又は概略図であり、寸法比率等は実際の寸法比率とは必ずしも一致しない。つまり、本発明は、図面における寸法比率に限定されるものではない。
本実施形態の植生マット100は、施工面である法面Gに敷設されて、該法面Gを植生植物で緑化するとともに土壌を安定化する用途に用いられる。つまり、植生マット100は、平面において、植物を生育させるための植生部101と、該植生部101に隣接し、土壌表面を保護する硬質部102とを定める(図5参照)。本明細書において、「硬質部」は、当初から土壌よりも硬質である部分、及び、事後的(例えば、施工面への敷設後)に硬化して土壌よりも硬質となる部分の両方を含む概念である。なお、植生マット100の用途は、法面の緑化及び安定化に限定されず、任意の植生領域に敷設可能である。
図1は、本発明の一実施形態の植生マット100の概略斜視図である。図2は、植生マット100の平面図である。図3は、該植生マット100のA−A断面図である。この植生マット100は、敷設前の当初状態において、縦横所定の大きさ及び所定の厚みを有する柔軟な平面長手状のマットである。本実施形態では、植生マット100が法面に敷設されたときに法面の傾斜方向に沿う方向を「縦」方向とし、法面の等高線方向に沿う方向を「横」方向として定義する。さらに、植生マット100が法面に敷設されたときに法面の法肩側(上方又は高所側)に配置される側を「上」位置とし、法面の法尻側(下方又は低所側)に配置される側を「下」位置として定義する。
図1及び図2に示すとおり、本実施形態の植生マット100は、平面方向に延在する薄いマット状の下層シート103と、該下層シート103に一体的に積層された上層シート104と、該下層シート103と上層シート104との間に保持された生育基盤材105と、該下層103シートと上層シート104との間に保持された硬質材106とを備える。植生マット100は、ある程度の柔軟性を有し、ロール状に巻回可能である。以下、植生マット100の各構成要素について説明する。
下層シート103は、表面に多数の細かい目を有する通水性の薄手のシートであり、縦方向に長手状に延在し、ロール状に巻回可能な柔軟性を有する。該下層シート103は、通根性を有し、生育基盤材105に含まれる種子から発根した根が該下層シート103を通過して土壌に根を張ることを許容するように構成されている。本実施形態では、下層シート103は、短繊維不織布からなる。しかしながら、本発明の下層シートは、本実施形態に限定されず、長繊維不織布、織布、紙、水解性シート、腐食性シート等であってもよい。また、例示として、不織布及び織布の素材は、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ乳酸、レーヨン、コットン、麻又はこれらの混合物等から選択可能である。
上層シート104は、下層シート103と同様に、表面に多数の細かい目を有する通水性の薄手のシートであり、縦方向に長手状に延在し、ロール状に巻回可能な柔軟性を有する。該上層シート104は、生育基盤材105に含まれる種子から発芽した植物が地上に発芽可能である通芽性を有することが望ましい。本実施形態では、上層シート104は、下層シート103と同じ材質である短繊維不織布からなる。しかしながら、本発明の上層シートは、本実施形態に限定されず、長繊維不織布、織布、紙、水解性シート、腐食性シート等であってもよい。また、例示として、不織布及び織布の素材は、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ乳酸、レーヨン、コットン、麻又はこれらの混合物等から選択可能である。
また、本発明において、下層シート及び上層シートは、互いに異なる材質のシートであってもよい。なお、本実施形態では、下層シート103及び上層シート104の寸法は、横幅で約1m、縦幅(展開長さ)で約10mに定められた。しかしながら、本発明の植生マットの寸法形状は、本実施形態に限定されず、緑化すべき施工面の大きさなどに応じて任意に定められることは言うまでもない。
生育基盤材105は、植生マット100の平面領域の一部領域を占める植生部101に対応する位置で、下層シート103と上層シート104との間に配置されている。植生部101は、植生マット100の全面積の過半を占めている。生育基盤材105は、植生部101において、植物の発芽及び/又は生育を促進するように機能する。生育基盤材105は、種子、土壌、肥料、保水材、土壌菌などを単体又は混合物として含有することができる。本実施形態では、生育基盤材105は、種子を含有する土壌材料であるが、必ずしも種子を含んでいなくてもよく、周辺から飛来する種子で緑化することも可能である。あるいは、施工面が柔らかい地山である場合には、生育基盤材を種子のみで構成してもよい。また、生育基盤材105は、主に土などの流動可能な粒子からなることから、植生マット100の可撓性を消失させることはない。つまり、植生マット100は、植生部101の存在に拘わらず、ロール状に巻回可能である。
硬質材106は、植生マット100の平面領域の一部領域を占める硬質部102に対応する位置で、下層103シートと上層シート104との間に配置されている。換言すると、硬質材106が配置された平面領域に基づいて、硬質部102の平面位置が決定される。そして、植生マット100の平面視において、複数の硬質部102が植生部101によって分離又は分断されるようにして形成され、各硬質部102が所定幅で縦方向(長手方向)略全体に亘って連続的に直線状に延在している。つまり、縦方向に直線状に延びる複数の硬質部102が所定の間隔で平行に並設されている。本実施形態では、例示的に、各硬質部102の幅は、約50mm〜約100mmであり、各硬質部102間の間隔は、約400mm〜約500mmである。
本実施形態では、硬質材106は、水硬性の粉体、粒体又はこれらの混合体からなり(本実施形態ではモルタルが用いられる)、植生マット100の土壌への敷設後の散水や降雨によって水分を含んで硬化する。また、硬化前の硬質材106は、原形を留めずに粉体又は粒体の粒子が流動可能であることから、植生マット100の可撓性を消失させることはない。つまり、植生マット100は、硬質部102の存在に拘わらず、ロール状に巻回可能である。
硬質材106は、好適には、セメント、セメント系固化材、石灰、石膏等の水硬性材料、及び、該水硬性材料に必要に応じて各種の骨材(砂利、砂、軽量骨材等)、補強材、混和材、添加剤等を混合した材料から選択され得る。あるいは、硬質材106は、好適には、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂から選択され得る。しかしながら、本発明の硬質材の材質が上記材料に限定されないことは言うまでもない。
本実施形態では、硬質部102(又は硬質材106)の厚みは、硬質部102の硬度と植生マット100の柔軟性の両立を踏まえると、(本発明を限定するものではないが、)約5mm〜約30mmであることが好ましい。なお、本実施形態では、硬質材106の厚みは、約20mmである。
また、本実施形態では、植生マット100の平面全体を占める硬質部102の割合は、約20%である。硬質部102の割合を増加させると、法面Pの補強強度が上がるが、植生部101の比率が低下し、それに伴い緑化面積が減少し、景観が犠牲となる。これらのバランスを考慮すると、植生マット100の平面全体を占める硬質部102の割合は、約10〜40%であることが好ましい。しかしながら、目的や環境に応じて、硬質部102の割合は、40%を超えるように設定されてもよい。そのような場合、法面等の施工面をより強固に安定化させることができる。
本実施形態の植生マット100において、図3に示すように、下層シート103と上層シート104との間に生育基盤材105及び硬質材106が挟み込まれた状態で、下層シート103と上層マット104とが略平面全体に亘って結合されている。詳細には、下層シート103及び上層シート104の一方のシートの繊維が他方のシートに潜り込み、両シートの繊維が厚み方向に互いに絡み合うように、下層シート103及び上層シート104が積層されている。すなわち、図3に示すように、下層シート103及び上層シート104から厚み方向に多数の交絡繊維108が一体的に延びており、該交絡繊維108は、植生マット100の内容物である生育基盤材105及び硬質材106を貫通している。そして、下層シート103及び上層シート104が生育基盤材105及び硬質材106を挟み込んだ状態で多数の交絡繊維108によって連結されている。多数の交絡繊維108は植生マット100のほぼ平面全体に亘って略均一に形成されていることから、上層シート104が下層シート103に対して浮き上がることなく積層され、粒子状の生育基盤材105及び硬質材106が平面方向に流動又は移動することが抑えられている。つまり、植生マット100の厚みを均一に維持し、生育基盤材105及び硬質材106が混合することが抑えられる。
交絡繊維108は、後述するニードルパンチ法において、下層シート103及び上層シート104にニードル針Nを突き刺して引き抜くことによって形成される。それ故、下層シート103及び上層シート104の交絡繊維108が延びる箇所には、表面及び裏面にニードルパンチ痕として細孔107が形成される。すなわち、植生マット100の表面及び裏面には、多数の細孔107が形成されている。本実施形態において、細孔107(又は交絡繊維108)の密度は、粉状又は粒状の内容物の移動を抑えるために、1平方センチメートル当たり10〜50個程度であることが好ましい。しかしながら、本発明は上記密度に限定されず、当業者であれば、任意に変更可能である。なお、下層シート及び上層シートの少なくとも一方を短繊維不織布とすることにより、下層シート及び上層シート間に交絡繊維を容易に形成することができる。
次に、図4を参照して、植生マット100の製造方法を説明する。まず、植生マット100の所望の寸法にシート材をカットし、下層シート103及び上層シート104を準備する。次に、下層シート103上の植生部101に対応する平面領域に所定量の生育基盤材105を載置し、該植生部101に隣接する硬質部102に対応する平面領域に所定量の硬質材106を載置する。次いで、下層シート103上に上層シート104を積層するように被せる。換言すると、下層シート103と上層シート104との間の植生部101及び硬質部102に対応する平面領域に、生育基盤材105及び硬質材106を配置する。続いて、シート平面全体に亘って、内容物を含む下層シート103及び上層シート104の積層体にニードルパンチ法を施して、下層シート103及び上層シート104を結合する。
本実施形態では、ニードルパンチ法は、一列に並んだ複数のニードル針Nを有する加工装置Dによって行われる。該加工装置Dにおいて、ニードル針Nの間隔は、限定されないが、好ましくは5mm〜10mmである。下層シート103及び上層シート104の積層体に対して、複数のニードル針Nを同時に押し下げて引き上げる連続動作により、該積層体の横幅全体が結合される。より具体的には、ニードル針Nは、外周に下向きの棘のようなバーブを有する。それ故、該ニードル針Nを上層シート104に突き刺すと、表層の繊維が下層シート103を突き抜けるように押し込まれる。この繊維が交絡繊維108を形成する。そして、ニードル針Nを引き抜くと、交絡繊維108が取り残される。このとき、ニードル針Nが粒状の生育基盤材105及び硬質材106を掻き分けて通過することから、交絡繊維108が内容物を貫通して厚み方向に延びる。同時に、下層シート103及び上層シート104をニードル針Nが貫通したことにより、シート表面及び裏面には、ニードルパンチ痕としての細孔107が形成される。その結果、交絡繊維108によって下層シート103及び上層シート104が連結される。本実施形態では、ニードル針Nの間隔に基づいて、シートの横幅に多数の細孔(ニードルパンチ痕)107及び交絡繊維108が形成される。そして、加工装置Dをシートの縦方向に相対移動させつつ、所定間隔(例えば、ニードル針Nの間隔と等間隔)で連続動作させることによって、シート平面全体に亘って、細孔107及び交絡繊維108がほぼ均等に形成される。結果として、下層シート103及び上層シート104が内容物を保持した状態で平面全体に亘って一体的に積層される。
なお、本発明の植生マットは、上記製造方法に限定されず、当業者であれば、必要に応じて各工程を変更したり、各工程の順序を入れ替えたり、一部の工程を省略することも可能である。例えば、加工装置Dでなく、1本のニードル針によりニードルパンチ法を行ってもよい。あるいは、植生マットは、必ずしもニードルパンチ法で製造されなくてもよく、例えば、縫合などの他の手段によって製造されてもよい。
図5は、本実施形態の植生マット100を施工面としての法面Gに設置した法面緑化構造10の概略斜視図である。図5に示すように、法面緑化構造10では、植生マット100の縦方向(又は長手方向)が法面Gの傾斜方向に沿うように植生マット100が設置されている。そして、植生部101及び硬質部102が傾斜方向に連続的に長手状に延在している。これら植生部101及び硬質部102は、傾斜方向に直交する横方向に交互に並んでいる。植生部101上には、植生植物が生育し、法面Gの一部領域を緑化している。他方、硬質部102は、少なくとも土壌よりも硬質な塊体(固形物)として、法面Gの土壌表面の一部領域を被覆及び保護している。図示しないが、硬質部102にアンカーを打ち込むことにより、植生マット100を法面Pへと良好に固定することができる。
特には、硬質部102は、法面Gの傾斜方向に連続的に延びる細長い板状の固形物によって形成されている。一般的に、硬質部102の硬化した硬質材106は、植生部101の生育基盤材105や土壌表面の土砂よりも重い。具体的には、生育基盤材105や土壌の標準的な比重0.2〜1.5に対して、硬質材106(例えば、モルタル)の比重は1.8〜2.2である。そして、重量物である硬質部102が縦方向に連続しているので、硬質部102の荷重が法面Pの傾斜方向に分散される。換言すると、硬質部102の法尻側の部分で、順次的に法肩側の荷重を支持することにより、法面Pに安定的に固定される。仮に、硬質部が縦方向に連続していない場合、重量物が傾斜方向に独立した状態で法面P上に配置され、傾斜方向への摩擦力が発揮され難い。例えば、法面Pの傾斜が急角度であるほど、硬質部が下方にずり落ちるなど、植生マット100の敷設が不安定となることが考えられる。これに対し、本実施形態では、少なくとも法面Pの傾斜方向に連続性を持たせるように硬質部102を形成したことにより、硬質部102を「はり」のように傾斜方向に沿って安定的に載置し、より効果的に法面Pの補強を行うことができる。
本実施形態において、植生マット100を法面Gに敷設した直後(図6(a)参照)では、硬質材106が粉体又は粒体状であり、硬質部102が未だ硬化されていない。そして、散水や経時による降雨に伴い硬質材106が水分を含むことによって、硬質材106が固まって、硬質部102が法面Gの土壌表面を保護可能となる。すなわち、植生部101で植物が根付く前の段階であっても、固化した硬質部102が土壌を覆って保護することから、土砂の流出や崩落の虞を軽減させることができる。また、硬質材106は、現地の土壌の表面の起伏に沿って固まることから、硬質部102の地面への密着が良好となる。設置後、さらなる時間経過とともに、植生部101から植生植物が発芽及び/又は生育し、硬質部102の間で法面Gが緑化される(図6(b)参照)。植物の芽が上層シート104を貫通して延び出ており、且つ、植物の根が下層シート103を貫通して土壌に根付いている。本法面緑化構造10では、該植生部101に隣接して硬質部102が配置されて土壌が安定化されていることから、降雨等による緑化物の流亡を硬質部102で効果的に食い止めることができる。
以下、本発明の一実施形態の植生マット100の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、該植生マット100の硬質部102に対応する平面領域において、一体的に積層された下層シート103と上層シート104との間に生育基盤材105及び硬質材106が保持されている。該硬質材106が水硬性の粉体又は粒体であることにより、選択的に植生マット100の施工後の散水や降雨によって硬質部102を硬化(又は固化)させることができる。つまり、植生マット100は施工前の状態でマット全体として柔軟性を維持する。これにより、植生マット100の取り扱いが容易となる。さらに、硬質材106を保持する領域においても、ニードルパンチ法による交絡繊維108によって下層シート103及び上層シート104が結合されていることから、粒子状の生育基盤材105及び硬質材106が平面内で移動することが防止される。これにより、植生マット100における生育基盤材105及び硬質材106の混合を防止し、尚且つ、植生マット100の厚みを均一に維持することが可能となる。
そして、植生マット100を法面Pに敷設することにより、法面P上に、植物が生育する植生部101とともに土壌表面を保護する相対的に硬質且つ高重量の硬質部102を同時に形成し、法面Pを簡単に安定化することができる。すなわち、植生部101で植物が根付く前の段階であっても、硬質部102が土壌を上から押さえるように保護することから、土砂の流出や崩落の虞を軽減させることができる。さらに、植生部101の植物が生育した後においても、該植生部101に隣接して硬質部102が配置されていることから、緑化物の流亡を硬質部102で食い止めることができる。すなわち、植生マット100を法面Pに載置することで、簡易的な法枠を法面Pに構築することが可能である。一般的な法枠工には、多大な費用及び時間が必要であるが、本実施形態の緑化を用いることで、本格的な法枠工に代えて、安価且つ迅速に法面Pの補強を行うことができる。したがって、本実施形態の植生マット100を用いることで、簡易な構造で、より安定的に施工面を緑化することが可能となる。
[変形例]
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の実施形態や変形例を取り得る。以下、本発明の変形例を説明する。なお、図面において、符番が共通する構成要素に関しては、特別な説明がない限り、同一又は類似の特徴を有する。
(1)本発明の植生マットにおいて、下層シート及び上層シートの少なくとも一方の外表面は、細孔を閉塞して硬質材の粉体又は粒体の流出を抑制する被覆層によって被覆されてもよい。図7に示すように、植生マット100の下層シート103及び上層シート104の両方の表面に被覆層111が形成されている。被覆材111は、ニードルパンチによる細孔107を閉塞し、内容物の細流分が流出することを防止するように構成されている。被覆材111は、水解性又は水透過性の層材料であることが望ましい。例えば、被覆材111は、コーティング材、不織布、織布、紙、シート材などから選択され得る。コーティング材としては、水解性のあるPVA(ポリビニルアルコール)樹脂を主体とし、これに必要に応じて酢酸ビニル、アクリル樹脂等を混合したものを使用することが好適である。
(2)本発明の植生マットにおいて、硬質材は、透水性の素材からなる筒状体に収容された状態で、下層シート及び上層シートの間に保持されてもよい。図8に示すように、植生マット100の縦方向全体に亘って延びる中空の筒状体113に、粉状又は粒状の硬質材106が収容されている。該筒状体113が下層シート103の横幅方向に所定間隔で並んでいる。そして、該筒状体113の間に生育基盤材105が配置されている。なお、生育基盤材105も筒状体に入れて配置してもよい。そして、ニードルパンチによって、筒状体113以外の箇所で下層シート103及び上層シート104が結合されている。筒状体113は、水解性又は水透過性の不織布、織布、紙、水解性シート、腐食性シート等で形成され得る。なお、筒状体113もニードルパンチによって処理されてもよい。
このように、筒状体113を設けることによって以下の作用効果を奏する。内容物を筒状体113で拘束することになるので、粉状又は粒状の硬質材106が硬質部102から植生部101に移動することがより確実に抑えられる。これに付随して、ニードルパンチのニードル数を減少させることができるので、内容物の細粒分が流出しにくくなる。また、下層シート103及び上層シート104と筒状体113との2重構造で粉状の硬質材106を包み込むことになるので、内容物の細粒分の流出をより一層抑えることができる。
(3)本発明の植生マットにおいて、植生部及び硬質部の形状は任意に定められる。例えば、図9では、硬質部102が格子状に構成されている。格子状の硬質部102は、縦方向略全体に亘って連続的に延在するので、上記実施形態と同様に法面Pを安定的に補強することができる。さらには、硬質部102の縦方向の部位を、横方向に延びる部位で連結することによって、法面Pの補強強度をより高めることが可能である。あるいは、硬質部を横方向のみに連続するように配置してもよい。この場合、硬質化した硬質部が堰として働き、植生部の緑化物の流失を抑えることができる。なお、格子状の硬質部は、縦方向の連続する硬質部と横方向の連続する硬質部を組み合わせたものとして解釈される。なお、本発明の技術的範囲において、硬質部を様々な形状に自由に定めることが可能であることは言うまでもない。
(4)本発明の植生マットにおいて、硬質部を補強すべく、筋材を硬質材に埋設するように追加してもよい。図10に示す植生マット100では、硬質部102に、硬質材106とともに格子状の剛性の線材からなる筋材115が配置されている。該筋材115は、粉体又は粒体である硬質材106に埋設され、硬質材106の硬化時に硬質部102の芯材としてその強度を向上させる。特に、筋材115は、硬質部102の引っ張り強度を強化するように機能する。筋材115は、高強度プラスチックや炭素繊維等からなるジオテキスタイル部材、金網、針金、鉄筋などで形成される。なお、筋材115は、格子状でなくてもよく、単に縦方向に延伸する線材であってもよい。
(5)本発明の植生マットにおいて、上層シート表面に剛性のネットが配置されてもよい。図11では、植生マット100表面に剛性ネット117が設置されている。このように、剛性ネットを併用することにより、植生マット100の部分的な膨らみ(はらみ)を効果的に防止することができる。硬質部102の比重が大きいため、硬質化する前に多量の降雨等があると植生マット100にダレが生じて、はらみを生じる可能性がある。この剛性ネット117の併用により、植生マット100のはらみを防止できる。また、併用した剛性マット100と、硬化した硬質部102が一体化することにより、法面Pの安定性を向上させる効果も発揮される。なお、剛性ネット117は、金網や剛性の樹脂ネット等から選択され得る。
(6)本発明の植生マットにおいて、植生部において生育基盤材が省略されてもよい。つまり、植生部に相当する位置において、下層シートと上層シートとの間に何も配置されなくともよい。このような形態であっても、比較的長い時間を要するが、飛来する種子で施工面を緑化することが可能である。
(7)本発明の植生マットにおいて、硬質部は水硬性の粉体又は粒体に限定されない。すなわち、植生マットの施工前の当初状態において、硬質部が硬質であってもよい。例えば、硬質材として、気硬性の石膏や樹脂などからなる塊体が下層シート及び上層シートによって挟まれて保持されてもよい。そして、硬化前であれば、ニードルパンチ法を下層シート及び上層シートに適用可能である。この場合、植生マットの柔軟性などの追加の機能が損なわれるが、少なくとも本発明の課題を解決可能である。また、本発明の植生マットにおいて、植生マットの施工前の当初状態において、植生部上で植物が既に発育していてもよい。
なお、本発明は上述した複数の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限りにおいて種々の態様で実施しうるものである。
10 法面緑化構造
100 植生マット
101 植生部
102 硬質部
103 下層シート
104 上層シート
105 生育基盤材
106 硬質材
107 細孔(ニードルパンチ痕)
108 交絡繊維
111 被覆層
113 筒状体
115 筋材
117 剛性ネット
D 加工装置
N ニードル針
G 法面

Claims (11)

  1. 平面において、植物を生育させるための植生部と、前記植生部に隣接し、土壌表面を保護する硬質部とを定める植生マットであって、
    平面方向に延在する下層シートと、
    前記下層シートに一体的に積層された上層シートと、
    前記下層シートと前記上層シートとの間に保持され、前記硬質部を形成する硬質材と、を備えることを特徴とする植生マット。
  2. 前記硬質材は、水硬性の粉体又は粒体からなり、前記植生マットの土壌への敷設後に硬化することを特徴とする請求項1に記載の植生マット。
  3. 前記下層シート及び前記上層シートは織布又は不織布からなり、略平面全体に亘って前記下層シート及び前記上層シートの少なくとも一方のシートの繊維が他方のシートに潜り込み、両シートの繊維が厚み方向に絡み合うように、前記上層シート及び前記下層シートが結合されていることを特徴とする請求項1又は2に記載植生マット。
  4. 前記下層シート及び前記上層シートには、両シートの繊維の交絡に伴う細孔が形成され、前記下層シート及び前記上層シートの少なくとも一方の外表面は、前記細孔を閉塞して前記硬質材の粉体又は粒体の流出を抑制する被覆層によって被覆されていることを特徴とする請求項3に記載の植生マット。
  5. 前記硬質材は、透水性の素材からなる筒状体に収容されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の植生マット。
  6. 前記下層シートと前記上層シートとの間に保持され、前記植生部を形成する生育基盤材をさらに備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の植生マット。
  7. 前記植生マットは、法面の傾斜する方向に沿った縦方向、及び、該縦方向に直交する横方向に延在し、前記硬質部が所定幅で縦方向略全体に亘って連続的に延在することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の植生マット。
  8. 前記植生マットは、法面の傾斜する方向に沿った縦方向、及び、該縦方向に直交する横方向に延在し、前記硬質部が所定幅で横方向略全体に亘って連続的に延在することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の植生マット。
  9. 前記上層シート表面に剛性のネットが配置されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の植生マット。
  10. 前記硬質部を補強すべく、前記硬質材に埋設された筋材をさらに備えることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の植生マット。
  11. 平面において、植物を生育させるための植生部と、前記植生部に隣接し、土壌表面を保護する硬質部とを定める植生マットを製造する方法であって、
    織布又は不織布からなる下層シート上に、織布又は不織布からなる上層シートを積層するように配置し、
    前記下層シートと前記上層シートとの間の前記硬質部に対応する平面領域に、水硬性の粉体又は粒体からなる硬質材を配置し、
    略平面全体に亘って前記下層シート及び前記上層シートの積層体にニードルパンチ法を施して、前記下層シート及び前記上層シートを結合することを特徴とする植生マットの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109042103A (zh) * 2018-08-02 2018-12-21 广东百林园林股份有限公司 一种园林边坡复绿方法
JP2020191839A (ja) * 2019-05-29 2020-12-03 国土防災技術株式会社 鯨偶蹄目・ウシ亜目の動物と共生する緑化工法

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