JP4703776B1 - 遮水緑化シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】短繊維不織布によって形成される第1層2と、この下層に撥水性を有する長繊維不織布によって形成される第2層5を備え、前記第1層2と第2層5の間に種子7が保持される遮水緑化シート1であって、前記第1層2は目付量30〜100g/m2の短繊維不織布からなり,前記種子7からの芽を透過可能に構成され、前記第2層5の透水係数が10−6〜10−4cm/秒であり,前記種子7からの根を透過可能に構成される。
【選択図】図1
Description
一方、近年は地球の異常気象の影響で局地的にゲリラ型の集中豪雨が発生しており、通常では考えられない土壌においても土砂災害が発生してしまうこともあるのが実状である。
そこで、従来、降雨侵食に対しては相当ハイレベルの機能をもった侵食防止機能を有する資材が開発されている。
例えば、特許文献1には「植生防水シート」という名称で、防水シート本体の一側表面にメッシュ状固定材を固着すると共に、メッシュ状固定材を介して防水シート本体の一側表面に植生培地材を固定し、植生培地材に種子を保持せしめる技術が開示されている。
この植生防水シートにおいては、植生防水シートの表面に植生可能として、これを載置するテントや建物の屋根(屋上)やテラス、法面などを緑化し、省エネと快適な環境等を維持することができる。
この特許文献3に開示された発明においては、補強シートとその表面に配置される網状マットの上側に緑化基盤を堆積保持させるので、緑化基盤を厚く堆積させても安定して法面に堆積保持させることが可能である。
このように構成された遮水緑化シートでは、第1層の目付量を30〜100g/m2とすることで、必要な排水性能を維持しながら第1層を突き抜けていく種子の発芽を妨げないように作用する。また、第2層の透水係数を10−6〜10−4cm/秒とすることで、大部分の降雨水を遮断しながら種子の根を透過させるように作用する。
なお、本願特許請求の範囲及び明細書において、A〜Bとは、A以上B以下を意味している。また、本願特許請求の範囲及び明細書において、短繊維不織布とは、100mm以下の繊維によって形成される不織布をいい、長繊維不織布とは、100mmより長い繊維によって形成される不織布をいう。
このように構成された遮水緑化シートでは、請求項1に記載の発明における作用に加えて、保水層が水分を保持して発芽と根張りを促進させる作用を有する。
このように構成された遮水緑化シートにおいては、請求項1又は請求項2に記載される発明の作用に加えて、補強ネットが第1層の飛散や荒廃を防止しつつ、さらに種子の飛散をも防止するように作用する。
このように構成された遮水緑化シートでは、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載される発明の作用に加えて、表土保護層が短繊維不織布で形成されることから、裸地表土や法面表土との接触面積を大きくしながら表土を覆って保護するように作用する。
このように構成された遮水緑化シートにおいては、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載される発明の作用に加えて、第2層が生分解性の繊維で構成されているので、第2層が経時と共に分解されることで、植物の生育に伴って第2層の法面表土に対する遮水機能の発揮が不必要になりつつある場合に、降雨による水分の供給をより効率的に行うことができるように作用する。その結果、より植物が生育して裸地や法面に根張りし、第2層の生分解が裸地や法面の地盤を強化するように作用する。
その結果、裸地や法面における土砂災害を防止することができる。
また、目的の導入種子による緑化が可能となるため、外来種の規制などの環境問題への対応が可能となる。加えて、遮水と緑化が同時に可能となる一体の遮水緑化シートであることから、遮水機能と備えたシートと緑化機能を備えたシートの両方を位置決めしながら敷設する必要がなく、敷設が容易であり経済性にも優れるという有益な効果を発揮することができる。
図1(a)は本発明の実施の形態に係る遮水緑化シートを各層毎に切欠いて模式的に示す平面図であり、(b)は遮水緑化シートの断面を模式的に示す概念図である。
図1(a)、(b)において、遮水緑化シート1は、第1層として補強ネット3で被覆された短繊維不織布2が設けられ、その下層には保水層としての保水シート4が設けられ、さらにその下層には第2層として撥水性の長繊維不織布5が設けられている。
第2層の下層には、表土保護層として、短繊維不織布6が設けられている。
すなわち、遮水緑化シート1は、第1層、保水層、第2層、表土保護層という4層に積層された構造となっている。
このうち、第1層としての短繊維不織布2と保水層としての保水シート4の間に、種子7,肥料8,保水剤9及び土壌改良材等の植生基盤材10を混合した層が配置されている。なお、植生基盤材10とは培地のことであり、具体的には、例えばピートモス、鹿沼土、赤玉土及びゼオライト等の土壌改良材あるいはこれらの混合物のことを意味している。この植生基盤材10は必ずしも必要ではないが、種子7からの発芽や発根あるいはその後の生育を円滑に進めるためには種子7や肥料8、保水剤9と共に混合させて層間に挿入しておくことが望ましい。また、肥料8についても、種子7には発芽あるいは発根するために必要な養分が含まれているため、必ずしも必要ではないが、発芽や発根以後の導入植物の生育を考えれば、含めておいた方が望ましい。
4層への積層は、ニードルパンチ処理によって一体化させることで実施される。図1(b)中の符号11は、ニードルパンチ処理痕である。このニードルパンチ処理痕11は処理によって穿設された小さな孔部であり、この小さな孔部は種子7から発根した際には根を貫通させる効果も発揮し得るものである。
この短繊維不織布2は、目付量が30〜100g/m2であることが望ましいが、この30g/m2未満の場合には、排水性能が劣り第1層から下層側に降雨水が多量に漏えいしてしまい、第2層の長繊維不織布5に対する排水機能の負担が大きくなってしまう。また、100g/m2を超える場合には、導入される種子7の発芽貫通性に影響を与え、発芽による芽が短繊維不織布2を貫通することができないため、導入された種子7が生育しない。
なお、第1層としての短繊維不織布2の下側に種子7,肥料8,保水剤9及び土壌改良材等の植生基盤材10が配置されていることから、この短繊維不織布2は種子7、肥料8、保水剤9あるいは植生基盤材10の飛散を防止する効果を発揮している。
また、本実施の形態では、保水層として保水シート4を設けているが、この保水シート4を設けない場合には、種子7、肥料8、保水剤9及び植生基盤材10は、第1層としての短繊維不織布2と第2層としての長繊維不織布5の間に配置するとよい。保水シート4を設けることで降雨等による水分を保持して種子7の発芽に寄与することが可能であるが、これがなくとも保水剤9を備えているので、水分の保持は可能である。しかしながら、長繊維不織布5は撥水性で降雨水をそのまま流すように構成されているため、乾燥地域等では種子7の発芽に寄与する水分が十分でない可能性があり、保水シート4を用いて種子7の発芽に十分な水分を供給してやることが望ましい。なお、この保水シート4の保水性は、綿不織布の保水性が目安となる。
もちろん、その前提として、種子7からの根が透過可能でなければ遮水緑化シート1の下側の裸地や地盤での根張りができないため、種子7の根を透過可能に構成されている。具体的には、透水係数が10−6〜10−4cm/秒であるような場合には、目付量は30〜100g/m2程度であり、この範囲であれば種子7の根は長繊維不織布5を貫通可能である。なお、10−6〜10−4cm/秒の透水係数は、真砂土の透水性が目安となる。
なお、この長繊維不織布5を生分解性の繊維で構成してもよい。
なお、この短繊維不織布6は、短繊維不織布2よりも低めの範囲も含めて目付量が10〜100g/m2であるが、短繊維不織布6は第2層である長繊維不織布5の下層に配置されるものであり、既に降雨水の浸透が抑制されているので、排水性能が強く求められるものでもないが、短繊維不織布2よりも低めの10g/m2以上であればよいという意味である。また、導入種子7の根が裸地や法面の地盤に根張りするためには、短繊維不織布6をも貫通させる必要があることから、100g/m2を超えないようにしておく必要がある。これより大きな目付量の場合には、根が表土に向かって貫通することができないため、植生が定着しないのである。
なお、第1層としての短繊維不織布2及び表土保護層としての短繊維不織布6の性質については限定するものではないが、撥水性を備えるものでもよい。
しかも、種子7の上層側に配置される第1層としての短繊維不織布2は、その目付量を制御することで、種子7の発芽を妨げることなく芽は短繊維不織布2を突き抜けて生育することが可能であり、また、種子7の下層側に配置される保水シート4はもちろんのこと、長繊維不織布5においてもその目付量から種子7から延びる根の貫通を抑制することがないので、遮水緑化シート1の下方の裸地や法面に導入された種子7の植生を十分に可能としている。
すなわち、遮水緑化シート1は、遮水機能に加えて緑化機能を備えていることから、遮水緑化シート1を施工した直後から植物根による緊縛力や遮水層が形成されるまでの一定期間、遮水機能を発揮させて裸地や法面の侵食を防止して地盤強度を保持しつつ、その一方で導入植物の種子7の発芽を促して、十分な植物根が得られる一定期間の経過後には、その導入植物の植物根による緊縛力や遮水層が形成されることで地盤強度を保持することが可能である。
従って、植物の植生を良好に維持することで遮水機能が低下しても、植物の根張りによる裸地や法面の保護を図ることができる。
また、種子7を目的の導入種子とすることが可能であるので、外来種の規制などの環境問題への対応も可能である。
遮水緑化シート1を法面や裸地へ施工することで、遮水シートと緑化シートの2種類を、位置決めしながら施工する必要がなく、敷設が容易でコストも低減することができる。
第1層としての短繊維不織布2のみでは、それが短繊維の不織布であることもあって、飛散することも考えられるが、短繊維不織布2を補強ネット3で覆うことで、その飛散を防止し、短繊維不織布2の下側に存在する導入目的の種子7の飛散をも防止することができるので、適切な植生環境を保持する効果をも発揮するのである。また、長期間に亘る設置による短繊維不織布2の荒廃の予防にもなる。
さらに、補強ネット3は遮水緑化シート1全体の強度の向上を図ることも可能であり、遮水緑化シート1の長寿命化を可能としている。
本実施の形態に係る遮水緑化シート1の最下層の表土保護層として短繊維不織布6が設けられているが、この短繊維不織布6を配置することで、裸地表土や法面表土との接触を良好にして表土を保護する効果を備えている。また、土の侵食が抑制されて、易侵食性土壌を保護しながら植生定着を促進して裸地や法面の地盤を強化することが可能である。
また、以下の実施例、比較例中の各特性値は、以下のような方法にて求めた。
JIS A 1218に準拠して測定した。
(2)目付量(g/m2)
標準状態の試料から縦10cm×横10cmの試料片各10点を作成し、各試料片の質量(g)を秤量し、得られた値の平均値を単位面積当りに換算して目付量(g/m2)とした。
(3)植物種子発芽状況
遮水緑化シートを圃場法面に敷設し、2ヶ月後に発芽状況を観察し、以下の基準で判定した。
◎:全体の7割以上が発芽し、順調に生育している。
○:全体の3割以上が発芽し、順調に生育している。
△:全体の3割未満が発芽し、順調に生育している。
×:発芽が全く見られない。
遮水効果は、図2に示される遮水試験装置を用いて判定した。
遮水試験装置は、真砂土を敷き詰めたボックスを表土模擬層13として設け、その表面に遮水緑化シート1を敷設して、上方から放出される流水12を用いて遮水の程度を判定可能とするものである。遮水の判定は、流水試験の前後の遮水状況を比較することで行い、遮水状態を以下の基準で判定した。
◎:水の流出なし。
○:僅かに水の流出が見られるが遮水効果は十分ある。
△:水の流出が見られ、遮水効果は低い。
×:遮水効果が全く見られない。
撥水性の短繊維として平均繊度5デシテックスのポリエステルを使用した。サーマルボンディング法により、ファイバーウェブシート(目付量:45g/m2)を製造し、第1層としての短繊維不織布を得た。
同様に、このシートを圃場の法面及び遮水試験装置に敷設して、種子発芽状況と遮水効果とを試験した。その結果を表1に示す。
同様に、このシートを圃場の法面及び遮水試験装置に敷設して、種子発芽状況と遮水効果とを試験した。その結果を表1に示す。
第2層として透水係数が3×10−7cm/秒の長繊維不織布を使用した。それ以外は実施例1と同様にして、比較例1の遮水緑化シートを得た。
同様に、このシートを圃場の法面及び遮水試験装置に敷設して、種子発芽状況と遮水効果とを試験した。その結果を表1に示す。
第2層として透水係数が5×10−3cm/秒の長繊維不織布を使用した。それ以外は実施例1と同様にして、比較例2の遮水緑化シートを得た。
同様に、このシートを圃場の法面及び遮水試験装置に敷設して、種子発芽状況と遮水効果とを試験した。その結果を表1に示す。
なお、表中の写真1〜3については、図3(a)乃至(c)にそれぞれ示す。
Claims (5)
- 長さが100mm以下の短繊維不織布によって形成される第1層と、この下層に撥水性を有する,長さが100mmより長い長繊維不織布によって形成される第2層を備え、前記第1層と第2層の間に種子が保持される遮水緑化シートであって、前記第1層は目付量30〜100g/m2 で長さが100mm以下の短繊維不織布からなり,前記種子からの芽を透過可能に構成され、前記第2層の透水係数が10−6〜10−4cm/秒であり,前記種子からの根を透過可能に構成されることを特徴とする遮水緑化シート。
- 前記第1層と第2層の間に保水性を有する,長さが100mmより長い長繊維不織布によって形成される保水層を有し、前記種子はこの保水層と前記第1層の間に保持され、前記種子からの根を透過可能に構成されることを特徴とする請求項1に記載の遮水緑化シート。
- 前記第1層の上表面は、補強ネットで被覆されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の遮水緑化シート。
- 前記第2層の下層に、目付量10〜100g/m2 で長さが100mm以下の短繊維不織布によって形成される表土保護層を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の遮水緑化シート。
- 前記第2層は、生分解性の繊維で構成される,長さが100mmより長い長繊維不織布であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の遮水緑化シート。
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