JP3939305B2 - 斜面緑化工法 - Google Patents

Description

本発明は、植物の生育が可能な斜面を構築するための斜面緑化工法に関する。

山間部の傾斜面、河川の堤防あるいは盛土の斜面などの斜面は、そのまま放置すると風雨などの自然作用よって徐々に浸食され、土石流や泥流などの災害を発生するおそれがある。このため、従来、斜面にモルタルを吹き付けて固化させるモルタル吹付工法が施工されていた。

しかしながら、モルタルを固化させて構築された斜面は透水性がないので、降雨の際の雨水は、その殆どがモルタル斜面に沿って流下していくこととなる。このため、集中豪雨などで大量の雨水が降り注ぐと、モルタル斜面に沿って大量の水が流下し、斜面下方の領域が浸水するなどの被害が生じる可能性がある。

また、自然の斜面に比べると、人工的に形成したモルタル斜面には植物が生育しにくいので、施工後も灰白色をした殺風景なモルタル面が露出した状態が続くこととなるため、自然の景観を損なう結果となっている。そこで、本出願人は植物の生育が可能な法面（斜面）を構築することのできる技術を提案している（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されている法面緑化工法を実施することにより、地盤上に、植物種子の発芽、生育に適した客土層が形成されるため、時間が経過するにつれて、基盤材に含まれる植物種子が養分を吸収しながら発芽、成長し、緑豊かな緑化法面を形成することができる。

特開平１１−３６３１１号公報（第３−６頁）

特許文献１に記載されている法面緑化工法の場合、地盤上に形成される客土層は、施工現場とは異なる場所から運び込んだ各種資材で形成されている。このため、希ではあるが、施工現場の地盤中に生息している微生物や地中細菌などが客土層になじまず、これらの微生物や地中細菌の働きによって活発化すべき植物の発芽、生育が鈍化することがある。

一方、法面緑化工法の施工現場においては、法面の造成工事に伴って発生する大量の不要土砂の搬出および廃棄処分に多大な手間を要している。そのほか、建築物の解体工事に伴って発生する廃材や山林の維持管理作業に伴って発生する間伐材などの廃木材の処分も問題となっている。

本発明が解決しようとする課題は、植物の生育に適した斜面を形成することができ、廃木材や不要土砂の有効活用を図ることもできる斜面緑化工法を提供することにある。

本発明に係る斜面緑化工法は、木材を破砕して形成したチップ材、連続気泡を有する発泡ガラスまたはゼオライト化発泡ガラスで形成された粒状体、施工現場の地盤から採取した土砂のうちの２つ以上と、植生基盤材と、団粒化剤と、粘着剤とを含有する基盤材を地盤上に吹き付けて硬化させることによって緑化層を形成することを特徴とする。ここで、植生基盤材とは、真砂土および腐葉土を含む土砂材をいう。

チップ材は緑化層を補強する機能を発揮するほか、施工後は、土中の微生物や細菌類によってチップ材は徐々に分解され植物が根から吸収可能な養分へ変化していくため、斜面で生育する植物に対し長期間に渡って養分を供給することができる。なお、チップ材としては、長さまたは外径が３ｍｍ〜２５ｍｍ程度の針状、粒状あるいは綿状のものが望ましく、このようなサイズ、形状のチップ材を用いることによって優れた補強機能を得ることができる。

この場合、チップ材の原料として、建築物解体木材、間伐材あるいは施工現場で伐採した木材などの廃木材を使用すれば、これらの廃木材の有効活用を図ることができる。

連続気泡を有する発泡ガラスまたはゼオライト化発泡ガラスで形成された粒状体は、緑化層の内部において植物の根や芽の生育に必要な間隙を確保する機能、地下水や雨水を適度に吸収して保持する保水機能、保持している水分を適度に植物根へ供給する給水機能を有しているほか、発泡ガラス中に存在する連続気泡は土中の微生物や細菌類の生息に適しているため、これらの微生物や細菌類が増殖することによって植物を活性化することができる。なお、発泡ガラスで形成された粒状体としては、外径が１．０ｍｍ〜２５ｍｍ程度、嵩比重が０．３〜０．６程度であって、表面部分がゼオライト化されたものが好適である。

施工現場の地盤から採取した土砂は、元の地盤中で生息していた微生物や細菌類を大量に含んでいるため、このような土砂を含有する基盤材で緑化層を形成すれば、これらの微生物や細菌類の生息環境は、施工の前後で殆ど変化しないこととなるため、施工後も微生物や細菌類の活発な活動を維持することができ、植物の生育に適した緑化層を得ることができる。また、施工現場の地盤から採取した土砂を用いることで、従来は廃棄処分していた不要土砂の有効活用を図ることもできる。

団粒化剤は、基盤材内部に団粒化構造を形成する作用を有しており、これを添加することにより、適度な通気性および透水性を備え、植物の生育に適した硬度を保ち、地下水や降雨水などによる浸食や風による飛散が生じない緑化層を形成することができる。また、粘着剤は、互いに性状の異なる、チップ材や発泡ガラスと、施工現場の地盤から採取した土砂および植生基盤材とを固結させる作用を発揮する。さらに、堆肥、植物種子、腐葉土などを基盤材に添加する場合は、チップ材や発泡ガラスとこれらの添加物とを固結する作用も発揮する。

したがって、前述したチップ材、粒状体、土砂のうちの２つ以上と、団粒化剤と、粘着剤とを含有する基盤材を地盤上に吹き付けて硬化させることにより緑化層を形成すれば、植物の生育に適した斜面を形成することができるだけでなく、廃木材や不要土砂の有効活用を図ることもできる。

ここで、基盤材を構成する前記土砂としては、施工現場の地盤の表層部分から採取したものを用いることが望ましい。地盤の表層部分の土砂中には大量の微生物や細菌類が繁殖しているので、これらの部分から採取した土砂を用いて基盤材を構成すれば、大量の微生物や細菌類を含む緑化層を形成することができるので、施工後における植物の生育を活性化することができる。

一方、前記団粒化剤としては、水溶性合成高分子系団粒化剤またはアスファルト系団粒化剤を用いることが望ましく、これらの薬剤を用いることにより、適度な通水性、透水性および植物の生育に適した硬度を備え、地下水や降雨水などによる浸食や風による飛散が生じない緑化層を形成することができる。なお、水溶性合成高分子系団粒化剤としては、栗田工業株式会社のクリコートＤＡ−１０１、合成樹脂系団粒化剤としては、同じくクリコートＣ−７１０、クリコートＣＰ−７５０などが好適であり、アスファルト系団粒化剤としては、同じくクリコートＡ−５０１などが好適である。

また、前記粘着剤としては水溶性高分子系粘着剤、アスファルト系粘着剤の少なくとも一方を用いることが望ましく、これによって、基盤材に含まれる土砂とその他の成分とを互いに強く固結することができるため、耐久性に優れた緑化層を形成することができる。なお、水溶性合成高分子系粘着剤としては、栗田工業株式会社のクリコートＬ−２０１、クリコートＣ−４０２などが好適である。また、アスファルト系粘着剤としては栗田工業株式会社のクリコートＡ−５０１、合成樹脂系粘着剤としては、クリコートＣ−７１０、クリコートＣＰ−７５０などが好適である。

本発明により、以下に示す効果を奏することができる。

（１）木材を破砕して形成したチップ材、連続気泡を有する発泡ガラスで形成された粒状体、施工現場の地盤から採取した土砂のうちの２つ以上と、植生基盤材と、団粒化剤と、粘着剤とを含有する基盤材を地盤上に吹き付けて硬化させることによって緑化層を形成することにより、植物の生育に適した斜面を形成することができ、廃木材や不要土砂の有効活用を図ることもできる。

（２）基盤材を構成する土砂として、施工現場の地盤の表層部分から採取したものを用いれば、地盤の表層部分に生息していた大量の微生物や細菌類を含む緑化層を形成することができるので、施工後における植物の生育を活性化することができる。

（３）前記団粒化剤として、水溶性合成高分子系団粒化剤またはアスファルト系団粒化剤を用いることにより、適度な通水性、透水性および植物の生育に適した硬度を備え、地下水や降雨水などによる浸食や風による飛散が生じない緑化層を形成することができる。

（４）前記粘着剤として、水溶性高分子系粘着剤、アスファルト系粘着剤の少なくとも一方を用いることにより、基盤材に含まれる土砂とその他の成分とを互いに強く固結することができるため、耐久性に優れた緑化層を形成することができる。

図１は本発明の実施の形態である斜面緑化工法で使用する基盤材の製造工程を示す図であり、図２は図１の工程で製造された基盤材を使用して斜面を形成する工程を示す図であり、図３は構築後の緑化斜面を示す部分断面図である。

本実施形態の斜面緑化工法においては、図１に示すように、廃木材１ａを破砕装置１ｂで破砕することによって形成したチップ材１と、使用済みの廃ガラス２ａに発泡剤などを添加して所定の焼成炉２ｂにおいて加熱した後、急冷することによって形成された連続気泡を有する発泡ガラスの粒状体２と、施工現場の地盤３ａの表層部分から採取した土砂３と、植生基盤材１９と、団粒化剤４と、粘着剤５と、堆肥６と、植物の種子７と、水８とを混練装置９に投入し、所定時間混練することによって流動状の基盤材１０を製造する。

この場合、基盤材１０を構成する各種成分の配合比率は特に限定するものではないので、施工条件に応じて適切に定めることができるが、本実施形態においては、チップ材１、粒状体２および土砂３をいずれも、基盤材１０の体積の５〜３０体積％程度含むようにしている。また、本実施形態においては、団粒化剤４として栗田工業株式会社のクリコートＤＡ−１０１を使用し、粘着剤５として栗田工業株式会社のクリコートＬ−２０１を使用している。なお、施工現場の地盤３ａの表層部分から採取できる土砂３が少ない場合、植生基盤材１９の添加量を増やすことによって補うことができる。

次に、図２を参照して、施工手順について説明する。図２（ａ）に示すように、整地作業が完了した地盤３ａの表面に沿ってラス金網１１を張設した後、吹き付け装置１２を用いて、地盤３ａの表面およびラス金網１１の上面を覆うように基盤材１０を吹き付けていく。この場合、吹き付け装置１２は、一般のモルタル吹き付け装置を使用することができる。

図２（ｂ）に示すように、施工対象である地盤３ａの表面およびラス金網１１の上面の全体に基盤材１０を吹き付け後、そのまま３．０時間〜８．０時間程度静置しておくと、団粒化剤４および粘着剤５の作用によって基盤材１０が硬化して、緑化層１３が形成される。

この後は、日数が経過して植物の生育に適切な季節が訪れると、基盤材１０に含まれていた種子７が発芽して、基盤材１０中の水分や養分を吸収して徐々に成長していき、図２（ｃ）に示すように緑化層１３の表面に植物体１４となって現れ、やがて緑豊かな緑化斜面１５が形成される。

図３に示すように、緑化層１３中において、チップ材１は緑化層１３を補強する機能を発揮するが、施工後は、土中の微生物や細菌類によってチップ材１は徐々に分解され植物体１４が根１６から吸収可能な養分へと変化していくため、緑化層１３で生育する植物体１４に長期間に渡って養分を供給する役目も果たす。本実施形態において、長さ（外径）が３ｍｍ〜２５ｍｍ程度の針状のチップ材１を用いたところ、優れた補強機能が得られ、長期間に渡って養分補給源となった。なお、チップ材１としては、針状のもののほか、粒状や綿状のものを使用することもでき、これらを混合して使用することもできる。

また、本実施形態では、チップ材１の原料として、建築物解体木材、間伐材あるいは施工現場で伐採した木材などの廃木材１ａを使用しているため、従来は焼却処分せざるを得なかったこれらの廃木材１ａの有効活用を図ることができる。これによって、焼却処分に伴って発生していた二酸化炭素を削減することもできるため、環境保全に貢献することができる。

さらに、連続気泡を有する発泡ガラスの粒状体２は、緑化層１３の内部において植物体１４の根１６や芽の生育に必要な間隙を確保する機能、地下水や雨水を適度に吸収し保持する保水機能、保持している水分を適度に根１６へ供給する給水機能を発揮する。また、粒状体２の中に存在する連続気泡は土中の微生物や細菌類の生息に好適であるため、これらの微生物や細菌類が緑化層１３内で増殖することによって植物体１４を活性化することができる。

本実施形態では、外径が１．０ｍｍ〜２５ｍｍ程度、嵩比重が０．３〜０．６程度であって、表面部分がゼオライト化された発泡ガラスの粒状体２を使用したところ、前述した機能は全て優れたものとなった。また、表面部分がゼオライト化された発泡ガラスの気孔の孔径はナノメートルの単位であるため、吸水した水分を長期間保持することができる。このため、夏季の降雨量の少ない時期においても、植物に対して長期間にわたって十分な給水を行うことが可能である。

また、緑化層１３を構成する土砂３は施工現場の地盤３aの表層部分から採取したものであるため、元の地盤３a中で生息していた微生物や細菌類を大量に含んでおり、これらの微生物や細菌類の生息環境は施工後においても殆ど変化しないこととなる。したがって、施工後の緑化層１３内においても微生物や細菌類は活発な活動を維持することができ、植物体１４の生育に適した環境を提供することができる。また、施工現場の地盤３aから採取した土砂３を用いることで、従来は廃棄処分していた不要土砂の有効活用を図ることもできる。

次に、図４を参照し、その他の実施の形態である斜面緑化工法について説明する。図４はその他の実施の形態である斜面緑化工法で構築した緑化斜面を示す部分断面図である。

本実施形態では、整地作業が完了した地盤３ａの表面に、木材チップ１、団粒化剤４、粘着剤５および水８を混練したものを吹き付けて硬化させることによって排水層１７を形成した後、この排水層１７の表面全体にラス金網１１を張設し、排水層１７の表面およびラス金網１１の上面の全体に、図１で示した基盤材１０を吹き付けて硬化させることによって緑化層１３を形成している。

また、本実施形態においては、団粒化剤４として栗田工業株式会社のクリコートＤＡ−１０１を使用し、粘着剤として栗田工業株式会社のクリコートＡ−５０１を使用している。

図４に示すように、緑化層１３と地盤３ａとの間に排水層１７を介在させることによって、雨水や地下水を速やかに排出させることが可能となるため、植物体１４が根腐れを起こしたり、緑化層１３が流出したりすることがない。また、排水層１７を設けることによって、植物体１４の根１６への酸素供給も良好となるため、生育状況がさらに向上する。そのほか、排水層１７中の木材チップ１の構成比率は、緑化層１３中の木材チップ１の構成比率より高いため、大量の木材チップ１を使用することとなり、廃木材１ａの有効活用に貢献することができる。

本実施形態では、木材チップ１、団粒化剤４、粘着剤５および水８を混練したものを吹き付けて排水層１７を形成しているが、これらの成分に土砂３を加えて形成した混練物を吹き付けて排水層１７を形成することもできる。この場合、排水層１７に地盤３ａの表層部分から採取した土砂３が含まれることとなるため、地盤３ａとのなじみが良くなり、土中微生物や細菌類の繁殖も良好となって植物体１４の生育が活性化される結果、緑化斜面１８の形成期間の短縮化に有効である。

本発明に係る斜面緑化工法は、山間部における木材伐採後の山腹面、林道造成後の傾斜面、河川の堤防あるいは盛土斜面など各種斜面において広く利用することができる。

本発明の実施の形態である斜面緑化工法で使用する基盤材の製造工程を示す図である。 図２は図１の工程で製造された基盤材を使用して斜面を形成する工程を示す図である。 構築後の緑化斜面を示す部分断面図である。 その他の実施の形態である斜面緑化工法で構築した緑化斜面を示す部分断面図である。

符号の説明

１ 木材チップ
１ａ 廃木材
１ｂ 破砕装置
２ 粒状体
２ａ 廃ガラス
２ｂ 焼成炉
３ 土砂
３ａ 地盤
４ 団粒化剤
５ 粘着剤
６ 堆肥
７ 種子
８ 水
９ 混練装置
１０ 基盤材
１１ ラス金網
１２ 吹き付け装置
１３ 緑化層
１４ 植物体
１５，１８ 緑化斜面
１６ 根
１７ 排水層
１９ 植生基盤材

Claims (4)

1. 植生基盤材と、団粒化剤と、粘着剤とを含有する基盤材を前記地盤上に吹き付けて硬化させることによって緑化層を形成する斜面緑化工法であって、
   前記基盤材が、木材を破砕して形成したチップ材、施工現場の地盤から採取した土砂のうちの１つ以上と、連続気泡を有するゼオライト化発泡ガラスで形成された粒状体とを含むものであることを特徴とする斜面緑化工法。
2. 前記土砂として、施工現場の地盤の表層部分から採取したものを用いた請求項１記載の斜面緑化工法。
3. 前記団粒化剤として、水溶性合成高分子系団粒化剤、アスファルト系団粒化剤の少なくとも一方を用いた請求項１または２記載の斜面緑化工法。
4. 前記粘着剤として、水溶性合成高分子系粘着剤、アスファルト系粘着剤の少なくとも一方を用いた請求項１〜３のいずれかに記載の斜面緑化工法。

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