JP2021090376A - 移動式の高踏圧性緑化資材 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロプラスチックの発生源となる人工芝生を使用せずに競技者の競技に対する自然芝生の踏圧性を向上でき、かつダメージが酷い個所を競技場で容易に敷き換えができる移動式の高踏圧性緑化資材を提供する。【解決手段】自然芝生の育成場で根付いた柔らかい天然土壌の床土Ａ付の芝生マットを、該床土Ａよりも強度が強く、床土Ａよりも透水性が優れ、多孔質体を有し保水性を確保する育成床Ｂの上に配置して芝生ユニットを構成する。本構造により、芝生ユニット上で競技されても、競技者の踏圧は強度がより高い育成床Ｂが受けるので、踏圧による床土Ａの凹みは少なく、床土Ａが容易に抉り取られることは無く、前記芝生の枯死発生率を大幅に低減でき、さらに互換性のある規定サイズで製造し、枯死が発生した芝生ユニットのみを、競技場で容易に交換できる移動式の高踏圧性緑化資材を提供できる。【選択図】図８

Description

本発明は、例えばサッカー場等の競技場の緑化資材であって、競技者の踏圧によってマイクロプラスチックの発生が無く、競技者の踏圧で自然植物の根部の破損が少なく、高い踏圧性を持つ、敷き替えが容易な移動式の高踏圧性緑化資材に関する。

従来、競技場例えばサッカー場で使用される高踏圧性のタフな緑化資材として、人工芝生と自然芝生を複合的に構成したハイブリッド芝生が使用されている。

特許公開２０１９-９０２２２公報

特許文献１のハイブリッド芝生は、石油由来の高分子化学合成品のプラスチック製の人工芝生の領域に床土層を設け、夫々の人工芝生の摸擬芝葉（パイル）の間に自然芝生を育成させた複合的な構成を開示している。

前記パイルは自然芝生の芝葉を保護するためにあり、競技者の踏圧をパイルでも受けることよって隣接する芝生および芝葉を保護し天然芝生が枯死することを防止する。しかし、この際、前記パイルの一部は踏圧によりちぎれて、踏圧を吸収する。しかし、ちぎれたパイル片は自然分解されないので、芝生の散水時や降雨時等に流されて競技場外に流失し、最終的には海洋に辿り着きマイクロプラスチックとなって海洋汚染の主要な原因となる問題があった。

本発明は、マイクロプラスチックの発生源となる人工芝生を使用せずに競技者の競技に対する自然芝生の踏圧性を向上でき、かつダメージが酷い個所を競技場で容易に敷き換えができる移動式の高踏圧性緑化資材に関する。

上記課題を解決すべく、本発明の第1観点に係る移動式の高踏圧性緑化資材の自然芝生マットは、自然芝生の育成場で根付いた柔らかい天然土壌の床土Ａ付の芝生マットを、該床土Ａよりも強度が強く、床土Ａよりも透水性が優れ、多孔質体を有し保水性を確保する育成床Ｂの上に配置して芝生ユニットを構成する。育成床Ｂは木質チップ等の自然素材の積層体を接合手段で強く接合されている。ここで、前記床土Ａと育成床Ｂは締結手段で一体化して構成される。

第２点に係る移動式の高踏圧性緑化資材の芝生ユニットは、前記床土Ａと育成床Ｂの接触領域を、接着手段で一体化する。この際、床土Ａから露出している根の表面に、接着前に植物油等で被覆し非接合にしてもよい。

第３点に係る移動式の高踏圧性緑化資材の芝生ユニットは、前記床土Ａと育成床Ｂの一体化した芝生ユニットを、前記床土Ａと育成床Ｂの積層体より衝撃吸収力が大きい弾性マットＣの上に敷設する構成である。この際、前記育成床Ｂの底に突起手段を設け、突起手段が弾性マットＣに食い込ませて一体化してもよい。

本発明の第1観点によれば、自然土壌の床土Ａで成長した健全な自然の芝生マットを選別して、該床土Ａよりも強度が強く、床土Ａよりも透水性が優れ、多孔質体を有し保水性を確保する、例えば木質チップ等の自然素材の積層体を接合手段で強く接合した育成床Ｂの上に配置するので、この積層体の芝生ユニットは日光、給水および肥料を定期的に供与されれば、余分な水は育成床Ｂを透水し、良好に排水できるので前記自然芝生は健全に育成できる。

ここで、前記芝生上で競技されても、競技者の踏圧は強度がより高い育成床Ｂが受けるので、踏圧による床土Ａの凹みは少なく、床土Ａが容易に抉り取られることは無く、前記芝生の枯死発生率を大幅に低減できる高踏圧性緑化資材を提供できる。さらに、前記芝生ユニットを互換性のある所定のサイズ、例えば幅１ｍ、長さ１ｍ、厚さ３ｃｍに規格化することにより、枯死が幅広く発生した芝生ユニットのみを、他の育成場所で敷き替え用として育成管理された健全な芝生ユニットをトラック等で競技場に輸送し、競技場で容易に交換できる移動式の高踏圧性緑化資材を提供できる。交換した芝生ユニットは回収して前記育成場所で自然に育成再生され、再び交換用芝生ユニットとしてリサイクルできる。

さらに、前記床土Ａと育成床Ｂを締結手段、例えば競技者のスパイク等に引っかからない程度の小さな締結体で芝生マットの表面の部分的箇所に一体化することにより、床土Ａと育成床Ｂの結合力が向上し、前記芝生上で競技されても、さらに床土Ａが容易に抉り取られることは無く、前記芝生の枯死発生率をさらに低減できるとともに、芝生ユニットの敷設時に床土Ａと育成床Ｂがばらけることがなく、容易に敷設作業ができる移動式の高踏圧性緑化資材を提供できる。

本発明の第２観点によれば、前記床土Ａと育成床Ｂの接触領域を、接着手段で例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉を前記接触領域、例えば積層方向に接触面から±０．５ｃｍの領域に散布させ、前記領域に水分を所定の量だけ添加させ、さらに前記積層方向に一時的に加圧密着させ、数日間天日で乾燥させることで前記領域部のＭｇＯが水和反応して前記床土Ａと育成床Ｂを一体化できる。ここで、ＭｇＯは肥料成分であるので自然芝生に無害で必要な肥料の一部となり、芝生ユニットから流失しても環境に優しい。

したがって、前記接触領域で床土Ａの土壌と育成床Ｂの木質チップを接合できるので、前記芝生ユニット上で競技されても、競技者の踏圧は強度がより高い接触領域が受けるので、踏圧による床土Ａの凹みはさらに少なくなり、床土Ａが容易に抉り取られることは無く、前記芝生の枯死発生率をさらに低減できる高踏圧性緑化資材を提供できる。また、本芝生ユニットは全体の剛性が増すので、床土付芝生マットに比べ取扱が楽になり、交換部分の芝生ユニットとの交換作業が容易になり、作業時間が短縮されて交換コストが低減できる移動式の高踏圧性緑化資材を提供できる。

さらに、床土Ａから露出している根の表面に、接着前に植物油等で被覆することで、芝生の根と育成床Ｂの接触面は非接合となり、芝生の育成を阻害することはなく、さらに前記芝生の枯死発生率を低減できる高踏圧性緑化資材を提供できる。

本発明の第３観点によれば、前記床土Ａと育成床Ｂの一体化した芝生ユニットを、前記床土Ａと育成床Ｂの積層体よりさらに衝突吸収力が大きい素材である例えば圧縮ウレタン製の弾性マットＣの上に敷設する構成により、前記芝生ユニット上で競技する競技者の衝突的踏圧は弾性マットＣでも受けるので、踏圧による床土Ａの凹み発生加速度はさらに小さくなり、床土Ａが容易に抉り取られることは無く、前記自然芝生の枯死発生率をさらに低減できる高踏圧性緑化資材を提供できる。さらに、競技者の転倒等による衝撃力を弾性マットＣが吸収するので、競技者の安全性を担保できる。

さらに、前記育成床Ｂの底に木製や比較的柔らかいプラスチック製の突起物を設け、この突起物が弾性マットＣにスパイクのように食い込んで一体化することにより、競技者の衝突的踏圧で芝生ユニットと弾性マットＣが相対的にズレることを防止でき、芝生ユニットにズレによる局所的剥離が生じて芝生が枯死することを防止できる高踏圧性緑化資材を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る芝生ユニットの側方断面図。 本発明の第１実施形態で使用する締結体の断面図。 本発明の第１実施形態で使用する締結体の図２のＹ-Ｙ矢視図。 本発明の第２実施形態に係る芝生マットの側方断面図。 本発明の第２実施形態に係る育成床の側方断面図。 本発明の第２実施形態に係る芝生ユニットの側方断面図。 本発明の第３実施形態に係る弾性マット上に敷設した芝生ユニットの側方断面図。 本発明の第３実施形態に係る弾性マット上に敷設したスパイク付芝生ユニットの側方断面図。

以下、図面を参照しつつ、本発明の幾つかの実施形態に係る移動式の高踏圧性緑化資材について説明する。
<第１実施形態>
図１〜図３に示す本発明の第1実施形態に係る移動式の高踏圧性緑化資材である芝生ユニット１を構成する自然の芝生マット４は、図１に示すように、生産専用農地等の自然土壌の床土Ａ２中に根３が十分成長し、健全に育成緑化した自然芝生である。前記床土Ａ２の土壌には、例えば粘土質の細かい土や、砂状の細目土が含まれており強度は小さい。

育成床Ｂ５は、おが屑、木材チップ、樹皮、籾殻、ピートモス、樹脂ビーズ、吸水高分子粒子、細目の土等や、少なくともこれらの２種類を混合した小さな粒子や破片状の積層体で内部に小さい空隙を有し、透水性、保水性に優れた多孔質の育成物質、さらに接着物質の接着剤例えば、温度１３０℃程度のホットプレス接合する水性高分子−イソシアネート系木材接着剤や室温で接合する酢酸ビニル樹脂やウレタン樹脂系接着剤等を混合させて育成物質同志を接合して構成する。また、前記積層体の育成床Ｂ５はその外周部は壊れやすいので、外周部を例えばプラスチック製の側壁体６と接着剤等で一体化し保護している。

芝生ユニット１の床土Ａ２と育成床Ｂ５は、締結手段、例えばプラスチック製のＩ型ピンの締結体７で積層方向に緩く一体化されている。ここで、図２、図３に締結体７の平面図と図２のＹ-Ｙ矢視図を示す。材質は弾性プラスチック製等で、両先端の突起部８が専用器具（図示せず）を使用し変形させて被締結物を貫通し、貫通後は弾性変形で元の形に戻り、被締結物の孔縁に引っかかって締結される。

側壁体６には貫通孔８が設けられ、芝生マット１の床土Ａ２と育成床Ｂ５は外周部に配置される側壁体６と貫通孔８を介して、締結体７で床土Ａ２と育成床Ｂ５で緩く一体化され、さらに側壁体６を介せず、締結体７で床土Ａ２と育成床Ｂ５を緩く一体化して芝生マット１を構成する。さらに、前記芝生ユニットは互換性のある所定のサイズ、例えば幅１ｍ、長さ１ｍ、厚さ３ｃｍに規格化される。

本実施形態によれば、自然土壌の床土Ａ２付の芝生ユニット１を、床土Ａ２よりも強度が強く、床土Ａ２よりも透水性が優れ、多孔質体を有し保水性を確保し、接合手段で強く接合した木質チップ等の積層体で構成した育成床Ｂ５の上に配置し、かつ、床土Ａ２および育成床Ｂ５の外周部に側壁体を設け床土Ａ２および育成床Ｂ５の外周部を保護し、床土Ａ２と育成床Ｂ５を締結体７で一体化できるので、敷設場所の競技グランドに芝生ユニット１を運ぶ際に床土Ａ２と育成床Ｂ５の積層体がばらけず、かつ強度が弱い外周部を保護し、かつ敷設後の競技中の競技者の踏圧は、強度がより高い育成床Ｂ５が受けるので、踏圧による床土Ａ２の凹みの発生は少なく、床土Ａ２が容易に抉り取られることは無く、高い踏圧性を有し、前記芝生マット４の自然芝生の枯死発生率を低減できる移動式の高踏圧性緑化資材を提供できる。

さらに、前記芝生ユニット１を互換性のある規定のサイズで規格化できるので、踏圧や害虫等が原因で枯死が幅広く発生した同サイズの芝生ユニットのみを、敷き替え用の健全な同サイズの芝生ユニットに容易に競技場で交換できる多移動式の高踏圧性緑化資材を提供できる。なお、本実施形態では育成床Ｂ５の固着に例えば酢酸ビニル樹脂等の接着剤を使用した場合について説明したが、接着剤を使用せずに木質チップ等の素材の成分を利用し高温、高圧縮処理して自己接合しても高強度で一体化できるので同様な効果が生じる。

<第２実施形態>
本発明の第２実施形態に係る移動式の高踏圧性緑化資材である芝生ユニット１は、前記床土Ａ２と育成床Ｂ５の積層の接触領域、例えば積層方向に接触面から±０．５ｃｍの領域に、接着手段である例えば酸化マグネシウムＭｇＯ粉を濃く散布させ、前記領域に水分を所定の量だけ添加させ、さらに前記積層方向に一時的に加圧、転圧して接触部の水や空気を追い出して密着させ、数日間天日で芝生が枯れないほどの水分を保持して乾燥させることで前記領域部のＭｇＯが水和反応して前記領域部が固着される。

図４は前記床土Ａ２の根部にビーカー９内の、水とＭｇＯ粉を撹拌混合した水溶液１０を均一にかけ、微細なＭｇＯ粉を床土Ａ２底部から滲みこませる。次に図５に示すように、予め接着剤で固着された育成床Ｂ５を容器１１に入れ、ビーカー９内で水とＭｇＯ粉を撹拌混合した水溶液を均一にかけ、微細なＭｇＯ粉を育成床Ｂ５の上部に濃く滲みこませる。

次に、図６に示すように、図４の床土Ａ２と図育成床Ｂ５を重ね、上部から押し板等（図示せず）で転圧して両部材を密着させた後、約１日養生させた後、数日間散水を止めてＭｇＯの水和反応で接触領域部を固着させる。ここで、ＭｇＯは肥料成分であるので自然芝生に無害で、たとえ芝生ユニットから流失しても環境に優しい。

本実施形態によれば、前記接触領域で床土Ａの土壌と育成床Ｂの木質チップをＭｇＯ粉により接合できるので両者の結合力が増し、芝生ユニット１上で競技されても、競技者の踏圧は接合領域を介して受けるので、踏圧による床土Ａ２と育成床Ｂ５との間の相対的ズレの発生が無くなり、ズレによって発生する床土Ａ２の凹みはさらに少なくなり、床土Ａ２が容易に抉り取られることは無く、前記芝生の枯死発生率をさらに低減できる移動式の高踏圧性緑化資材を提供できる。

さらに、図４において接着前に床土Ａ２から露出している根部付近の土壌を取り除き、根３を露出させた後根の表面に、植物油等（図示せず）で被覆することで、図６の接着工程においても自然芝生の根３と育成床Ｂの接触面は非接合となり、芝生の育成を阻害することはなくなり、さらに前記芝生の枯死発生率を低減できる高踏圧性緑化資材を提供できる。ここで、ＭｇＯによる接着が終了すると容器１１を外して芝生ユニット１を敷設する。

本実施形態では、床土Ａ２の底部の土壌はＭｇＯで固着されるのでその外周部での崩れは無くなり、締結体７や側壁体６を無くしても良い。

さらに、図６で示した芝生ユニット１の上から、床土Ａ２の底部と育成床Ｂ５上部のＭｇＯが滲みこんだ土壌に対し、上部からビーカー９に入れ溶解させたリン酸二水素カリウム水溶液の硬化剤１２を注ぎ、水溶液内のイオン化したリン酸二水素カリウムとＭｇＯが数分以内に化学反応して固着するので、床土Ａ２と育成床Ｂ５の接触領域を短時間で固化させるようにしてもよい。リン酸二水素カリウムはリン成分の肥料として使用される素材なので、環境に優しい物質である。

したがって、本実施形態ではＭｇＯの接着時間が短時間で済むので、芝生ユニット１の製造時間が短くなり製造コストを低減できる。また、ＭｇＯとン酸二水素カリウムとの化学反応は水分と反応し固着するので、床土Ａ２と育成床Ｂ５が湿っていてもよく、乾燥による芝生のダメージが無いので、さらに芝生の枯死発生率を低減できる高踏圧性緑化資材を提供できる。なお、本実施形態では硬化剤にリン酸二水素カリウムを使用した場合で説明したが、ＭｇＯと固着反応する他の硬化剤でもよく、例えば、リン酸一水素カリウム、水酸化マグネシウム、塩化マグネシウム、や生石灰を添加したものであってもよい。さらに、ＭｇＯ粉の代わりに、水分と結合して硬化する軽焼マグネシアとリン酸肥料または炭酸塩、クエン酸等を含む土壌接合剤であってもよい。

また、本芝生ユニットは全体の剛性が増すので、床土付芝生マットに比べ取扱が楽になり、交換部分の芝生ユニットとの交換作業が容易になり、作業時間が短縮されて交換コストが低減できる。

<第３実施形態>
本発明の第３実施形態に係る移動式の高踏圧性緑化資材では、図７に示すように、前記床土Ａ２と育成床Ｂ５を積層一体化した芝生ユニット１を、前記床土Ａ２と育成床Ｂ５の積層体では足りない、耐衝撃性を持たせた例えば厚さ数ｃｍの弾性マットＣ１３の上に敷設する構成である。弾性マットＣ１３は競技場の地面１４上に敷設されている。競技場のグランドには、競技者がジャンプの際の落下や転倒などの重大な事故からプレイヤーを守る耐衝撃性が必要となる。高弾性素材、例えば発泡ポリエチレン等で製作された弾性マットＣ１３で少なくとも衝撃による安全性を確保できる衝撃吸収力に関する安全基準に適合することで、上部に敷設された芝生ユニット１に対する安全基準に適合できる高踏圧性緑化資材を提供できる。

また、図８に示すように、育成床Ｂ５の積層体の底部に例えば木製やプラスチック製のピン１５を接着剤で一体化し、弾性マットＣ１３に食い込ませて敷設する構造にすることで、芝生ユニット１上で競技されても競技者の踏圧で芝生ユニット１と弾性マットＣ１３の相対的なズレが生じにくいので、ズレによって生じる芝生ユニット１の変形で自然芝生４が傷んで枯死することを防止でき、さらに芝生の枯死発生率を低減できる移動式の高踏圧性緑化資材を提供できる。

以上の実施形態において、前記側壁体の素材としては、敷設後競技者が側壁体つまずいて事故を起こさないように、柔らかなシリコーン製もしくはシリコーンコーティングを外表面に施行した紙の素材であっても良い。さらには、使用後廃棄物にならないように生分解性プラスチックの素材であっても良い。

また、以上の実施形態において自然植物として自然芝生を用いた場合について説明したが、これに代えて又は加えて、その他の自然植物を育成することもできる。競技場外に敷設する場合は、自然植物の種類は、任意に選択することができ、好ましい例としては、コケ類の他、芝生類、草木類、シダ類等が挙げられる。より具体的には、コケ類の他、タマリュウ、ディコンドラを使用することができ、クローバー、ハコベ、タンポポ、ホトケノザ、オオイヌノフグリ等のいわゆる雑草を使用することもできる。

１・・・芝生ユニット、２・・・床土Ａ、３・・・根、４・・・芝生マット、５・・・育成床Ｂ、６・・・側壁体、７・・・締結体、８・・・突起部、９・・・ビーカー、１０・・・水溶液、１１・・・容器、１２・・・硬化剤、１３・・・高弾性マットＣ、１４・・・地面、１５・・・ピン

Claims (5)

1. 設置面上に敷設される移動式の高踏圧性緑化資材であって、
   育成場所の床土で育成した自然芝生の芝生マットと、
   前記床土より強度が高く、多孔質の育成床と、
   前記床土と前記育成床の積層体において前記床土と前記育成床を締結する締結手段
   を備えることを特徴とする移動式の高踏圧性緑化資材。
2. 設置面上に敷設される移動式の高踏圧性緑化資材であって、
   育成場所の床土で育成した自然芝生の前記芝生マットと、
   前記床土より強度が高く、多孔質の前記育成床と、
   前記床土と前記育成床の積層体において少なくとも前記床土と前記育成床の接触領域を接着手段で接合したこと
   を特徴とする移動式の高踏圧性緑化資材。
3. 前記積層体と、
   衝撃吸収力が前記積層体より大きく、前記積層体の下に配置される弾性マット
   を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動式の高踏圧性緑化資材。
4. 前記接着手段が少なくとも酸化マグネシウムを含む接着剤
   であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の移動式の高踏圧性緑化資材。
5. 前記接着手段が少なくともリン酸二水素カリウムもしくはリン酸一水素カリウムを含む接着剤
   であることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の移動式の高踏圧性緑化資材。

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