JP3907507B2

JP3907507B2 - 法面緑化工法

Info

Publication number: JP3907507B2
Application number: JP2002080582A
Authority: JP
Inventors: 昌人山田
Original assignee: 株式会社八光開発コンサルタント
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP2003278163A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川の堤防や山間部の傾斜面などの浸食、崩壊を防止するとともに緑化を図るための法面緑化工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
山間地域における林道造成後の傾斜面、河川の堤防あるいは盛土の斜面などの法面は、そのままの状態で放置されると、自然の風雨や霜雪などによって浸食され、土石流や泥流などを発生するおそれがあるため、法面に沿ってコンクリート打設することによって安定化を図る工法が施工されている。
【０００３】
しかし、このような工法で構築された法面は透水性や保水性を有していないので、雨水や融雪水などはその殆ど全てがコンクリート法面に沿って流下していくこととなり、大雨を伴う台風や集中豪雨などの際にはコンクリート法面の下方域にある林道が浸水によって崩壊したり、洪水が発生したりすることがある。
【０００４】
また、コンクリート法面の外観や色彩は周囲の景色に溶け込み難いので、施工後、周囲の景観を悪化させたり、殺風景な雰囲気を醸し出したりしており、コンクリートを打設することによって鳥獣や昆虫あるいは魚介類などの棲息域を奪うことになるので、自然環境の破壊にもつながっている。
【０００５】
このような状況に対処するため、山間地域の傾斜面や河川の堤防などに透水性を備えた法面を構築する技術が開発されているが、本願発明に関連する技術として、例えば、特開平６−７０６３４号公報に開示されているものがある。前記公報に開示されている植物生育基盤造成用土を法面に吹き付ければ、保水性、通気性、安定性などに優れ、植物生育にも適した緑化法面を構築することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に開示されている植物生育基盤造成用土を用いて構築された緑化法面は、空隙の分布が良好であり、適度の保水性と通気性を備え、施工直後の透水性も優れているが、施工後、年月が経過すると風雨や浸透水の浸食作用などによって空隙分布を司る骨格構造が徐々に崩壊していき、透水性が次第に悪化していくおそれがある。
【０００７】
透水性が悪化すると法面に生育している植物が根腐れなどで枯れてしまうので緑化法面として機能しなくなるだけでなく、雨水などを吸水しなくなるので集中豪雨などの際はコンクリート法面と同様の弊害を生じるおそれがある。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、透水性、保水性、耐久性に優れた緑化法面を構築することのできる工法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の緑化法面工法は、木材チップ、野草チップ、バーク堆肥のいずれか一つ以上と、中性セメントと、砂と、保水剤と、種子との混練物に、アクリル酸エステル共重合体のマグネシウム塩とポリエチレンイミドとの複合体からなる高分子化合物を水に溶解した団粒形成液を添加して再混練し、前記再混練によって形成された粒状物を法面に吹き付けて固化させることを特徴とする。ここで、木材チップとは、のこぎりやチェーンソーなど刃物によって１〜６ｍｍ程度に切断された木材細片およびこれらの木材細片をさらに細かく破砕して形成した微細な糸状物を含むものである。１〜６ｍｍ程度に切断された木材細片は、木材を構成する靭皮繊維（茎の形成層の外周にある繊維）までは破壊されていない状態であるが、木材細片をさらに細かく破砕して形成した微細な糸状物においては靭皮繊維が破壊されているので、外観的にはパウダー状あるいは綿状を呈している。
【００１０】
アクリル酸エステル共重合体のマグネシウム塩とポリエチレンイミドとの複合体からなる高分子化合物（以下「高分子化合物」という。）は、鎖状の極めて長い分子長の有機高分子がヘリックス状の分子構造を形成したものであって強い電荷作用を有している。すなわち、高分子化合物は各分子が強い正の電荷をもっているため、負の表面電荷を有する微粒子であるセメント粒子、砂、肥料、保水剤などと混合すると、これらセメントなどの粒子群と瞬時に反応し、粒子同士を結合させて団粒構造を形成する団粒形成作用を有している。このようにして形成された無数の団粒は、さらに団粒同士が連結、架橋することによって多孔質構造体を形成する。この多孔質構造体は、それ自体の物理的強度が優れており、優れた耐浸食性、透水性、保水性、安定性、耐久性を発揮する。
【００１１】
高分子化合物の一般的特性は、外観がほぼ無色透明の粘稠液体であって、ｐＨ５．０〜７．０、水に対して任意の割合で溶解することができる。このような高分子化合物としては、株式会社コウヨウが販売しているＭＫ−１（商品名）が好適であり、このＭＫ−１を水で３０倍に希釈すれば団粒形成液を得ることができる。希釈倍率が３０倍より小さくなると形成される団粒の外径が小さくなるため保水性に富んだ多孔質構造体が形成されにくくなり、希釈倍率が３０倍より大きくなると団粒形成作用自体が低下して多孔質構造体が形成されなくなる傾向があるので希釈倍率は３０倍程度が好適である。
【００１２】
このような高分子化合物を水に溶解して調製した団粒形成液を、木材チップ、野草チップ、バーク堆肥のいずれか一つ以上と、中性セメントと、砂と、保水剤と、種子との混練物に添加して再混練すると、これらの粒子同士が結合して団粒を形成し、さらに団粒同士の結合、連結が進行することによって大小無数の間隙を有する海綿状の多孔質構造体が形成される。
【００１３】
したがって、前記再混練によって得られる粉粒物を法面に吹き付けて固化させれば、透水性、保水性、耐久性に優れた法面を構築することができ、施工後は、粉粒物に含まれていた種子が発芽、生育することによって周囲の景観や自然環境と調和した緑化法面となる。また、夏期に気温が上昇しても緑化法面が保持している水分が蒸発する際の気化熱によって当該法面の温度上昇が抑制されるので、いわゆるヒートアイランド現象の軽減にも寄与することができる。なお、木材チップとして、間伐材や風倒木などを原料とする木材チップを使用すれば資源の有効活用を図ることができる。この場合、間伐材などから木材チップを製造する手段としては、公知の木材破砕装置であるシュレッダおよび植繊機を用いることが望ましく、これらの機械を用いれば間伐材などの不要木材からパウダー状あるいは綿状を呈する微細な糸状物を容易に製造することができる。
【００１４】
ここで、前記中性セメントとしては、酸化ケイ素、酸化カルシウムおよび酸化アルミニウムを主成分とする、綜合緑化株式会社販売のＳＧ安定剤（商品名）が好適であり、前記保水剤としては感温性の吸排水性樹脂が好適である。なお、感温性の吸排水性樹脂とは、低温では水分を吸収、保持し、温度が上がり特定の温度（感温点）を超えると保持していた水分を外部へ排出する機能を有する樹脂（ポリマー）であり、感温吸排水機能は可逆的であるため、温度の下降、上昇に伴って吸水、排水を繰り返す。
【００１５】
このような感温性の吸排水樹脂を保水剤として混練すれば、季節の移り変わりや天候の変化などに伴う緑化法面の地温変化に対応して当該保水剤が吸排水機能を発揮し、低温時は緑化法面中の余分な水分を吸収し、感温点以上の高温時は緑化法面中へ水分を供給するので、前述した多孔質構造体による保水性に、当該保水剤による吸排水性が加わることによって植物の生育環境がさらに向上し、緑化機能が高まる。
【００１６】
なお、感温性の吸排水樹脂としては、株式会社興人のサーモゲル（商品名）を好適に使用することができる。サーモゲルの感温点は１５℃〜６０℃の範囲内で任意に設定することができ、標準品として感温点２０℃，２５℃，３０℃，３５℃，４０℃の製品があるので、緑化法面を構築する地域の気温変化に適したものを選定することが望ましい。また、感温点以下におけるサーモゲルの吸水倍率は１００〜１５０倍であるため、植物の生育に適した吸水、排水機能を発揮する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態である法面緑化工法に使用する粉粒物の形成工程を示す説明図、図２は前記工程で形成された粉粒物を施工面に吹き付ける工程を示す説明図、図３は粉粒物中における団粒形成過程を示す模式図、図４は図１に示す工程で形成された粉粒物の吹き付け状態を示す模式図、図５は図２に示す工程で構築された緑化法面の縦断面図である。
【００１８】
本実施形態の法面緑化工法においては、図１に示すように、中性セメント１と、砂２と、バーク堆肥３と、チップ材４と、キューブライト５およびピートモス６と、保水剤７と、種子８とを、モータ１１で駆動されるミキサ１０に投入して十分に混練し、これに団粒形成液９を添加して再混練することによって粉粒物１２を形成する。本実施形態では、中性セメント１は綜合緑化株式会社販売のＳＧ安定剤（商品名）を用い、バーク堆肥３は豚糞尿を処理して得られたものであり、チップ材４は間伐材、風倒木、野草などを原料とするものであり、保水剤７は株式会社興人のサーモゲル（商品名）を用い、団粒形成液９は株式会社コウヨウの販売するＭＫ−１（商品名）を水で３０倍に希釈したものを用いている。
【００１９】
粉粒物１２の１立方メートル当たりの配合割合は、中性セメント１が１５ｋｇ〜２０ｋｇ、砂２が４００ｋｇ〜６００ｋｇ、保水剤７が０．８ｋｇ〜１．０ｋｇ、チップ材４、キューブライト５およびピートモス６が合計で６００ｋｇ〜８００ｋｇ、団粒形成液９が５０ｌ〜１００ｌとするのが好適である。なお、団粒形成液９は前記ＭＫ−１の原液を水で希釈したものを使用している。
【００２０】
このようにして形成された粉粒物１２はスランプ値０とすること、すなわち含水率を５％〜８％とする必要があり、スランプ値が０より大きくなりスランプ値１の状態になると後述する吹付機の圧縮空気によって多孔質構造体が崩壊して透水性と保水性が失われるようになる。また、保水剤７を粉粒体１２の１立方メートル当たり１ｋｇより多く添加すると保水性が高まり過ぎて植生に必要な保水力を超え、根腐れの原因となったり、その保水力で粉粒物１２の含水量が増加して比重が増大し、法面に吹き付けた粉粒物１２が滑落したりするので、保水剤７の使用量は粉粒物１２の１立方メートル当たり０．８ｋｇ〜１ｋｇが適正である。
【００２１】
一方、緑化法面工法の施工現場においては、図２（ａ）に示すように、施工面１３に沿って亜鉛引きのラスネット１４を布設し、アンカーピン１５を施工面１３に打ち込むことによってラスネット１４を施工面１３に固定する。このとき、ラスネット１４と施工面１３との間に生分解性プラスチック製のスペーサ１６を介在させることによって、ラスネット１４と施工面１３との間に所定の隙間を設ける。また、アンカーピン１５には、この後の工程で吹き付けられる粉粒物１２の滑落を防止するための棚部１７が設けられている（図４参照）。なお、施工面１３の状態は特に限定しないので、岩盤、シラス層面、砂地面、コンクリート面、モルタル吹付面などであっても支障はない。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に示すように、圧縮空気を利用した吹付機（図示せず）に接続されたモルタル吹き付けガン１８を用いて、図１に示す工程で形成された粉粒物１２を、ラスネット１４および施工面１３に向けて吹き付けていくことによって、図２（ｃ）および図４に示すような緑化層１９を形成する。
【００２３】
施工面１３に吹き付けられた直後の緑化層１９中においては、図３に示すように、団粒形成液９の作用により、中性セメント１、砂２、バーク堆肥３、チップ材４、保水剤７を構成する感温性の吸排水性樹脂７ａなどの粒子群が互いに結合して団粒２０を形成し、さらにこれらの団粒２０同士の結合、連結が進行することによって大小無数の間隙を有する海綿状の多孔質構造体２１が形成される。
【００２４】
このような過程によって形成された多孔質構造体２１は、それ自体の物理的強度が高く、優れた耐浸食性、透水性、保水性、安定性、耐久性を備えているため、緑化層１９が固化した後、種子８が発芽して植物２３（図５参照）が生育することにより、透水性、保水性、耐久性に優れ、周囲の景観や自然環境と調和した緑化法面２２（図５参照）が完成する。
【００２５】
夏期に気温が上昇した場合、緑化法面２２が保持している水分が蒸発する際の気化熱によって緑化法面２２の温度上昇が抑制されるので、いわゆるヒートアイランド現象の軽減にも寄与することができる。また、本実施形態では、チップ材４として、間伐材や風倒木などを原料とする木材チップも使用しているため、資源の有効活用も図ることができる。
【００２６】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定するものではないので、山間地域の傾斜面に限らず、河川の堤防や造成地の傾斜面などにも施工することができ、いずれの場合においても透水性、保水性、耐久性に優れた緑化法面を構築することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明により、以下の効果を奏する。
【００２８】
（１）木材チップ、野草チップ、バーク堆肥のいずれか一つ以上と、中性セメントと、砂と、保水剤と、種子との混練物に、団粒形成液を添加して再混練し、前記再混練によって形成された粉粒物を法面に吹き付けて固化させることにより、透水性、保水性、耐久性に優れた緑化法面を構築することができる。
【００２９】
（２）前記保水剤として感温性の吸排水性樹脂を用いることにより、前述した保水性に、当該保水剤による吸排水性が加わるため、植物の生育環境がさらに向上し、緑化機能が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である法面緑化工法に使用する粉粒物の形成工程を示す説明図である。
【図２】図１に示す工程で形成された粉粒物を施工面に対して吹き付ける工程を示す説明図である。
【図３】粉粒物中における団粒形成過程を示す模式図である。
【図４】図１に示す工程で形成された粉粒物の吹き付け状態を示す模式図である。
【図５】図２に示す工程で構築された緑化法面の縦断面図である。
【符号の説明】
１中性セメント
２砂
３バーク堆肥
４チップ材
５キューブライト
６ピートモス
７保水剤
７ａ吸排水性樹脂
８種子
９団粒形成剤
１０ミキサ
１１モータ
１２粉粒物
１３施工面
１４ラスネット
１５アンカーピン
１６スペーサ
１７棚部
１８モルタル吹き付けガン
１９緑化層
２０団粒
２１多孔質構造体
２２緑化法面
２３植物

Claims

木材チップ、野草チップ、バーク堆肥のいずれか一つ以上と、中性セメントと、砂と、保水剤と、種子との混練物に、アクリル酸エステル共重合体のマグネシウム塩とポリエチレンイミドとの複合体高分子化合物を水に溶解した団粒形成液を添加して再混練し、前記再混練によって形成された粉粒物を法面に吹き付けて固化させることを特徴とする法面緑化工法。
前記保水剤として感温性の吸排水性樹脂を用いた請求項１記載の法面緑化工法。