JP4746654B2 - 表層体及び表層体の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、特に、馬場、野球場、サッカー場、ラグビー場などのスポーツフィールドの表面に形成される表層体及び表層体の施工方法に関する。

例えば、従来の馬場用舗装構造は、路床の上に敷設された路盤と、当該路盤の上に敷設された表層体とから主に構成されている。前記路盤は、例えば、透水性アスファルトコンクリートからなり、透水性を高めるとともに、馬場用舗装構造の強度を確保する役割を担っている。また、前記表層体は、例えば、芝や砂もしくは砂とゴムチップの混合物等からなり、クッション性を高める役割を担っている。

特開２００１−１４５７８７号公報（図１、図２）

ここで、砂やゴムチップなど細かな粒状物質を用いて表層体を形成した場合、長期間経過すると表層体を形成する粒状物質同士が密接して、表層体が強固に締め固められるという問題があった。表層体が締め固められると、クッション性が低下するとともに、透水性も低下するという問題がある。同様の問題は、馬場用表層体だけでなく、野球場、サッカー場及びラグビー場等のスポーツフィールドにおいても共通する問題であった。

本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、透水性の低下を防止するとともに、クッション性の高い表層体及び表層体の施工方法を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために本発明は、路床の上に形成される表層体であって、粒状物質から構成される粒状物質層の内部に、人工芝を裁断して形成され平板状の基板部と前記基板部から立設されたパイル部とを有する人工芝片が含まれていることを特徴とする。

かかる構成によれば、表層体を構成する粒状物質層の内部に、平板状の基板部と当該基板部から立設されたパイル部とを備えた人工芝片が含まれているため、長期間経過したとしても、粒状物質と人工芝片との空隙が潰れにくい。したがって、表層体内の空隙を長期に亘って確保することができるため、表層体のクッション性及び透水性の低下を防止することができる。また、人工芝片は、比較的弾性の高い樹脂からなるため、クッション性をより高めることができる。
なお、粒状物質とは、砂、ゴムチップ、ウッドチップ、樹脂チップなど粒状を呈する物質をいう。

また、前記人工芝片は、使用済み人工芝を裁断して形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、経年劣化によって回収される使用済み人工芝を裁断して人工芝片を形成し、表層体に再度用いることで、材料コスト、施工コストを低減することができる。また、使用済み人工芝を再利用することができるため、地球環境にも好ましい。

また、前記人工芝片と前記粒状物質とがバインダを介して一体化されていることが好ましい。かかる構成によれば、表層体を一体化させることができるため、比較的比重の小さい人工芝片の浮き上がりを防止することができる。また、粒状物質は、施工性等を考慮すると砂であることが好ましい。

また、本発明に係る表層体の施工方法は、人工芝を裁断して、平板状の基板部と前記基板部から立設されたパイル部とを有する人工芝片を形成する裁断工程と、粒状物質と前記人工芝片とを混合する混合工程と、前記混合工程で形成された混合物を敷設する敷設工程と、を含むことを特徴とする。

かかる施工方法によれば、表層体を構成する粒状物質層の内部に、平板状の基板部と当該基板部から立設されたパイル部とを備えた人工芝片が含まれているため、長期間経過したとしても、粒状物質と人工芝片との空隙が潰れにくい。したがって、表層体内の空隙を長期に亘って確保することができるため、表層体のクッション性及び透水性の低下を防止することができる。また、人工芝片は、比較的弾性の高い樹脂からなるため、クッション性をより高めることができる。

また、前記裁断工程で用いる前記人工芝は、使用済み人工芝であることが好ましい。かかる施工方法によれば、経年劣化によって回収される使用済み人工芝を裁断して人工芝片を形成し、表層体に再度用いることで、材料コスト、施工コストを低減することができる。また、使用済み人工芝を再利用することができるため、地球環境にも好ましい。

また、前記混合工程では、前記粒状物質と前記人工芝片にバインダを加えて混合することが好ましい。また、前記敷設工程の後に、前記敷設工程によって敷設された混合物に対してバインダを加えるバインダ投入工程を含むことが好ましい。

かかる施工方法によれば表層体にバインダを介在させることで、表層体を一体化させることができる。

本発明に係る表層体及び表層体の施工方法によれば、表層体の透水性の低下を防止するとともに、クッション性を高めることができる。

［第一実施形態］
本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、第一実施形態に係る舗装構造を示した断面図である。

本実施形態に係る表層体１０は、図１に示すように、舗装構造Ｈの表面に形成される部分である。舗装構造Ｈは、主として馬場、野球場、サッカー場、ラグビー場などのスポーツフィールドの舗装構造として採用することができるが、本実施形態では、馬場に採用した場合を例にして説明する。

舗装構造Ｈは、地面の上に形成された路床２と、路床２に埋設されたドレンパイプ３と、路床２の上に設けられた透水シート４と、透水シート４の上に設けられた下層路盤５と、下層路盤５の上に設けられた透水性アスファルト舗装６と、透水性アスファルト舗装６の上に設けられた上層路盤７と、上層路盤７の上に設けられた表層体１０とを主に有する。

路床２は、図示しない地面の上に設けられ、舗装構造Ｈの最下層を構成する部分である。路床２は、本実施形態では主に路床土を用いて形成されているが、セメント固化材等を用いて強度を高めてもよい。路床２の表面には、断面視略矩形の凹溝Ｌが切り欠いて形成されており、凹溝Ｌには、ドレンパイプ３が挿入されている。

ドレンパイプ３は、断面視円形状を呈する筒状部材であって、下層路盤５に流れ込んだ水の排水を担う部材である。ドレンパイプ３は、本実施形態では、フィルタ材を巻いたポーラス管を用いている。ドレンパイプ３の一端側は、図示しない排水溝や排水口に開口して形成されている。なお、凹溝Ｌ及びドレンパイプ３は、必要に応じて適宜設ければよい。

透水シート４は、路床２の上に設けられており、下層路盤５に流れ込む水を下方に透水させるとともに、下層路盤５の砕石の流出や路床２の路床土の流入を防止するための部材である。透水シート４は、例えば厚さが２〜５ｍｍ程度の不織布からなり、微細な孔を備えている。即ち、下層路盤５に流入した水は、透水シート４に備えられた上下方向に貫通する微細な孔を通ってドレンパイプ３に流入し、排水される。なお、透水シート４は、必要に応じて適宜設ければよい。

下層路盤５は、透水シート４の上に設けられ、主に支持機能を備える部分である。即ち、下層路盤５は、透水性アスファルト舗装６及び上層路盤７が受ける馬（馬蹄）の衝撃や管理車両の荷重を受けて分散させる役割を担う。下層路盤５は、本実施形態では、例えば粒径が４０ｍｍ程度の単粒砕石又はクラッシャランＣ−４０からなる。下層路盤５は、本実施形態では例えば１５０ｍｍ厚で形成されている。下層路盤５の厚みや石の粒径は、用途に応じて適宜設定すればよい。

透水性アスファルト舗装６は、下層路盤５の上に設けられ、上層路盤７を支持する部分である。透水性アスファルト舗装６は、本実施形態では、ポーラスアスファルトによって形成されている。ポーラスアスファルトによれば、適度な強度を有するとともに、ポーラスアスファルトを構成する骨材同士の間隙に水が流れるため、透水性を高めることができる。透水性アスファルト舗装６は、本実施形態では約５０ｍｍ厚で形成されているが、厚みは適宜設定すればよい。

上層路盤７は、透水性アスファルト舗装６の上に設けられ、表層体１０を支持する部分である。上層路盤７は、本実施形態では砂入り人工芝からなる。砂入り人工芝は、上層路盤用人工芝７ａと上層路盤用人工芝７ａに充填された上層路盤用砂７ｄとを有する。上層路盤用人工芝７ａは、板状の基板部７ｂと、基板部７ｂから略垂直に立設されたパイル部７ｃとを有する。上層路盤用砂７ｄは、基板部７ｂと、隣り合うパイル部７ｃ，７ｃ間に充填され、締め固められている。上層路盤７によれば、上層路盤用人工芝７ａに人工芝用砂７ｄが締め固められているため、所定の強度を確保するとともに、透水性を高めることができる。また、上層路盤７は、馬が推進力を生むための必要な強度を備えるとともに、例えば馬蹄が深く入り込んで上層路盤７に触れたとしても、上層路盤７に人工芝７ａを含んでいるため、馬蹄の損傷を防止することができる。

なお、上層路盤用砂７ｄに用いる砂の種類は特に限定されるものではないが、川砂、レイクサンド、海砂、砂丘砂、火山砂利などの天然骨材及び珪砂、洗い砂、スラグなどの人工骨材からなる砂等を適宜選択して用いればよい。

表層体１０は、上層路盤７の上に設けられ、舗装構造Ｈの表面に現れる部分である。表層体１０は、主にクッション性を高める機能を有する。表層体１０は、砂１１及びゴムチップ１３によって形成された粒状物質層１１ａと、粒状物質層１１ａの内部に含まれる人工芝片１２，１２，・・・とを有し、図示しないバインダによって一体成形されている。表層体１０は、本実施形態では、約１００ｍｍ厚で形成されている。

粒状物質層１１ａは、本実施形態では砂１１及びゴムチップ１３からなり、後記する人工芝片１２を包含する。砂１１の種類は特に限定するものではないが、本実施形態では使用済み人工芝に充填されていた砂を再利用している。なお、砂１１は、例えば、川砂、レイクサンド、海砂、砂丘砂、火山砂利などの天然骨材及び珪砂、洗い砂、スラグなどの人工骨材からなる砂等を用いることができる。

ゴムチップ１３は、本実施形態では、使用済み人工芝に充填されていたゴムチップを再利用する。ゴムチップ１３は、主に表層体１０のクッション性を高める役割を果たす。なお、ゴムチップ１３は、必ずしもゴムである必要はなく、弾性を有するチップ状のものであればよい。

なお、粒状物質として本実施形態では砂１１及びゴムチップ１３の混合物を採用し粒状物質層１１ａを形成したが、例えば、樹脂チップ、ウッドチップなど粒状を呈する物質を採用してもよい。また、前記した粒状物質単体で粒状物質層を形成してもよい。

人工芝片１２は、本実施形態では、例えば野球場で使用されて回収された使用済み人工芝を細かく裁断して形成されたものである。人工芝片１２は、板状の基板部１２ａと、基板部１２ａから立設されたパイル部１２ｂとを有する。人工芝片１２は、本実施形態では、平面視略正方形を呈し一辺の長さが約１０ｍｍ〜３０ｍｍに形成されている。また、パイル部１２ｂの長さは、約１０ｍｍ〜３０ｍｍに形成されている。

なお、人工芝片１２の大きさは、表層体１０の配合に応じて適宜設定すればよい。また、人工芝片１２は、本実施形態では、使用済み人工芝を裁断したものを用いているが、これに限定されることはなく、未使用の人工芝を裁断して用いてもよい。また、人工芝片１２の材質は特に制限されるものではないが、本実施形態では、基板部１２ａがポリ塩化ビニルからなり、パイル部１２ｂがナイロンからなる。

表層体１０における、砂１１と、人工芝片１２及びゴムチップ１３との配合の割合は、７０〜８０重量％：３０〜２０重量％となるように設定すればよい。

次に、図１を参照して本実施形態に係る舗装構造Ｈの施工工程について説明する。
まず、路床土を用いて所定の厚みで路床２を形成した後、表面を掘削して凹溝Ｌを形成する。次に、凹溝Ｌにドレンパイプ３を挿入する。ドレンパイプ３の少なくとも一端側は、図示しない排水溝に開口するように形成する。そして、路床２の上面に透水シート４を敷設した後、所定の厚みで砕石を敷設して下層路盤５を形成する。

次に、下層路盤５の上に砕石を敷設し、ポーラスアスファルトバインダと骨材とを混合してなる透水性アスファルト舗装６を形成する。

次に、透水性アスファルト舗装６の上に上層路盤用人工芝７ａを敷設し、上層路盤用人工芝７ａの内部に所定の厚みで上層路盤用砂７ｄを充填して上層路盤７を形成する。上層路盤用砂７ｄを充填する際には、振動機を用いて振動を加えながら充填するのが好ましい。なお、上層路盤７は、他の場所で形成したものを透水性アスファルト舗装６の上に配置してもよい。

次に、上層路盤７の上に表層体１０を形成する。
表層体１０の施工工程は、本実施形態では、使用済み人工芝を回収して分別する回収・分別工程と、分別後の使用済み人工芝を裁断する裁断工程と、表層体１０を構成する各材料を混ぜ合わせる混合工程と、混合した混合物を施工面に敷設する敷設工程とを有する。

（回収・分別工程）
回収・分別工程では、砂及びゴムチップが充填された使用済み人工芝を回収・分別する。まず、人力又は公知の機械を用いて使用済み人工芝を敷設面から剥離して回収する。使用済み人工芝を剥ぎ取る際に、重力によって使用済み人工芝内に充填された砂及びゴムチップが落下するため、使用済み人工芝単体を取り出すことができる。次に、砂及びゴムチップが混ざった中間物に空気を送り込んで比重の小さいゴムチップを飛ばして砂とゴムチップを分別する。

なお、回収・分別工程は、前記した作業に限定されるものではなく、例えば、使用済み人工芝に振動を与えることにより、使用済み人工芝から砂とゴムチップを落下させてもよい。また、砂とゴムチップが混合した中間物を篩にかけて砂とゴムチップを分別してもよい。また、本実施形態のように、砂とゴムチップを表層体１０の材料として両方再利用する場合は、砂とゴムチップを分別しなくてもよい。

（裁断工程）
裁断工程では、分別工程によって取り出された使用済み人工芝（人工芝単体）を、公知の裁断機によって裁断し、人工芝片１２を形成する。人工芝片１２は、例えば、使用済み人工芝を平面視して碁盤の目状に裁断して形成することができる。人工芝片１２は、本実施形態では平面視矩形を呈する１０ｍｍ〜３０ｍｍ角となるように裁断するが、人工芝片１２の大きさは、特に制限するものではなく、表層体１０の用途に応じて適宜設定すればよい。

（混合工程）
混合工程では、本実施形態の表層体１０の材料となる砂１１、人工芝片１２、ゴムチップ１３及びバインダをアスファルトプラントにて公知のミキサーで混合する。材料の配合は、本実施形態では、砂１１の重量と、人工芝片１２及びゴムチップ１３の重量との比率が８：２となるように混ぜ合わせる。バインダは、常温で液化する流動パラフィンを主成分とするもの又は固形バインダを加熱して液化したものを所定の量でミキサーに混入する。各材料が十分に攪拌されたら、例えば、アスファルトフィニッシャ等の敷均し機に混合物を投入する。

なお、バインダの種類は、特に制限されるものではなく、表層体１０の用途や砂１１や人工芝片１２等の配合に応じて適宜設定すればよい。

（敷設工程）
敷設工程では、混合工程で混ぜ合わされた混合物を例えばアスファルトフィニッシャ等を用いて施工面（本実施形態では、上層路盤７）に敷き均して表層体１０を完成させる。

以上説明した本実施形態に係る表層体１０によれば、表層体１０に平板状の基板部１２ａと、基板部１２ａから立設されたパイル部１２ｂを備えた複数の人工芝片１２が含まれているため、長期間経過したとしても、砂１１と人工芝片１２との間の空隙が潰れにくく密になりにくい。即ち、人工芝片１２は、形状が比較的複雑であり、また、様々な角度（姿勢）で粒状物質層１１ａに埋設されるため、表層体１０内の空隙を長期に亘って確保することができ、表層体１０のクッション性及び透水性の低下を防止することができる。また、表層体１０は、ゴムチップ１３を含んでいるため、クッション性をより高めることができる。

ここで、例えば馬場（延長距離１６００ｍ、幅員２５ｍ、厚さ０．１ｍ）に表層体１０を設ける場合を想定すると、４０００ｍ^３の表層材が必要となり、材料コストも膨大なものとなる。しかしながら、本実施形態に係る表層体１０のように、使用済み人工芝を回収して再利用することで、材料コスト及び施工コストを大幅に低減することができる。また、昨今排出される人工芝は、日本国内だけでも年間数億トンにものぼるため、使用済み人工芝を馬場に再利用することで地球環境にも資することができる。

また、砂及びゴムチップ入り人工芝を再利用することで、これらの材料を全て表層体１０に用いることができるため、新たな材料を必要とせず材料調達の手間が省ける。また、表層体１０は、人工芝片１２を多く含んでいるため、外観視緑色となる。したがって、芝馬場の色と近似するため競馬場の表層材として適している。

また、人工芝片１２に用いる使用済み人工芝は、供用されることにより表面がささくれたり、凸凹ができたりするため、使用前の人工芝と比べてより多くの空隙を確保することができる。また、表面がささくれたり、凸凹ができたりすることで、他の材料との接触面積も増えるため、砂１１やバインダ等と混ざりやすい。また、使用済み人工芝は、経年劣化により、未使用の人工芝に比べて若干白く変色するため、熱の吸収量が小さくなり、温度低減効果を奏する。

また、表層体１０は、バインダを用いて一体化させているため、砂１１、人工芝片１２及びゴムチップ１３が散飛するのを防止することができる。また、バインダを設けないと、比重の小さい人工芝片１２及びゴムチップ１３等が表層体１０の表面側に浮き出てしまう可能性があるが、バインダを用いて一体化させることで、当該浮き上がりを防止することができる。

[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態に係る舗装構造Ｈ１は、図２に示すように、表層体１０よりも下側の構成が第一実施形態と相違する。なお、第二実施形態の説明においては、第一実施形態と重複する点は説明を省略する。

第二実施形態に係る舗装構造Ｈ１の路盤は、下層路盤２１及び上層路盤２２からなる。下層路盤２１は、路床２の上に設けられており、クラッシャランＣ−４０を約２００ｍｍ厚で形成している。また、上層路盤２２は、下層路盤２１の上に設けられており、粒度調整砕石Ｍ−３０を約２００ｍｍ厚で形成している。下層路盤２１及び上層路盤２２を設けることで排水性を高めることができる。

アスファルト弾性舗装２３は、上層路盤２２の上に設けられており、アスファルト材料からなる弾性混合物を約５０ｍｍ厚で形成している。アスファルト弾性舗装２３は、主にクッション性を高める役割を果たす。パッド層２４は、約５０ｍｍ厚で形成されたオイルサンドからなる。
なお、表層体１０の構成は、第一実施形態と同等であるため、説明を省略する。

第二実施形態に係る舗装構造Ｈ１によれば、第一実施形態と略同等の効果を得るとともに、排水性を高めることができる。

[第一変形例]
次に、本発明に係る表層体１０の施工方法の第一変形例について説明する。本変形例においては、砂１１、人工芝片１２及びゴムチップ１３を混合した混合物を施工面に敷き均した後に、バインダを混ぜ合わせる点で、第一実施形態に係る施工方法と相違する。

本変形例に係る施工方法は、使用済み人工芝を回収して分別する回収・分別工程と、分別後の使用済み人工芝を裁断する裁断工程と、砂１１、人工芝片１２及びゴムチップ１３を混ぜ合わせる混合工程と、混合工程で混合した混合物を施工面に敷設する敷設工程と、混合物にバインダを混ぜ合わせるバインダ投入工程と、を含む。
なお、回収・分別工程及び裁断工程は、第一実施形態に係る施工方法と略同等であるため、説明を省略する。

（混合工程）
本変形例に係る混合工程では、表層体１０の材料となる砂１１、人工芝片１２及びゴムチップ１３を公知のミキサーで混合する。混合工程では、砂１１の重量と、人工芝片１２及びゴムチップ１３の重量との比率が例えば８：２となるように混ぜ合わせる。

（敷設工程）
本変形例に係る敷設工程では、混合工程によって混ぜ合わされた砂１１、人工芝片１２及びゴムチップ１３からなる混合物をアスファルトフィニッシャ等の敷均し機によって施工面に敷き均す。

（バインダ投入工程）
バインダ投入工程では、施工面に敷き均された砂１１、人工芝片１２及びゴムチップ１３からなる混合物に対して、ホッパ等を用いて所定量のバインダを吹きかけるとともに、公知の撹拌車両を用いて攪拌する。バインダ投入工程によれば、混合物とバインダとを一体化させて表層体１０を形成することができる。
以上のように、砂１１、人工芝片１２及びゴムチップ１３からなる混合物を施工面に敷設した後に、バインダを混ぜてもよい。

なお、第一変形例は、既存の表層体をリフレッシュする場合（リコーティング）に応用することもできる。即ち、前記した第一変形例では、施工面（本実施形態では、上層路盤７）に対して敷設工程を行ったが、既存の表層体に対して敷設工程を行なった後に、バインダ投入工程を行ってもよい。この際、既存の表層体と敷設工程で敷き均す混合物とを攪拌することが好ましい。これにより、既存の表層体に対して容易にリコーティングが可能になるとともに、クッション性及び透水性を高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した形態に限定されずに適宜変更が可能である。例えば、本実施形態では、表層体１０にバインダを混合させたが、バインダは必ずしも設けるものではなく、砂１１と人工芝片１２及びゴムチップ１３の比重が近似するときは、バインダを混合しなくてもいい。表層体１０は、本実施形態では、砂１１、人工芝片１２、ゴムチップ１３及びバインダを有するが、他の部材をさらに混合させてもよい。

また、本実施形態では、人工芝片１２を使用済み人工芝から作成したが、これに限定されるものではなく、例えば、新規の人工芝を形成するときに発生する余剰の端材や、新規の人工芝の不適格品等から人工芝片１２を作成してもよい。また、本実施形態では、人工芝片１２として、基板部１２ａ及びパイル部１２ｂからなるものを採用したが、これに限定されるものではなく、基板部１２ａ又はパイル部１２ｂがそれぞれ単体で粒状物質層に混在されていても構わない。

また、本実施形態では、舗装構造Ｈを馬場に採用した場合を例にしたが、これに限定されず、他の運動場、さらには、公園や広場の散歩道、遊歩道、駐車場、屋上の歩道、ゴルフ場等の舗装として用いてもよい。

第一実施形態に係る舗装構造を示した断面図である。 第二実施形態に係る舗装構造を示した断面図である。

符号の説明

２ 路床
３ ドレンパイプ
４ 透水シート
５ 下層路盤
６ 透水性アスファルト舗装
７ 上層路盤
１０ 表層体
１１ 砂（粒状物質）
１１ａ 粒状物質層
１２ 人工芝片
１２ａ 基板部
１２ｂ パイル部
１３ ゴムチップ
Ｈ 舗装構造

Claims (8)

1. 路床の上に形成される表層体であって、
   粒状物質から構成される粒状物質層の内部に、
   人工芝を裁断して形成され平板状の基板部と前記基板部から立設されたパイル部とを有する人工芝片が含まれていることを特徴とする表層体。
2. 前記人工芝片は、使用済み人工芝を裁断して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表層体。
3. 前記人工芝片と前記粒状物質とがバインダを介して一体化されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表層体。
4. 前記粒状物質は、砂であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の表層体。
5. 人工芝を裁断して、平板状の基板部と前記基板部から立設されたパイル部とを有する人工芝片を形成する裁断工程と、
   粒状物質と前記人工芝片とを混合する混合工程と、
   前記混合工程で形成された混合物を施工面に敷設する敷設工程と、を含むことを特徴とする表層体の施工方法。
6. 前記裁断工程で用いる前記人工芝は、使用済み人工芝であることを特徴とする請求項５に記載の表層体の施工方法。
7. 前記混合工程では、前記粒状物質と前記人工芝片にバインダを加えて混合することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の表層体の施工方法。
8. 前記敷設工程の後に、前記敷設工程によって敷設された混合物に対してバインダを加えるバインダ投入工程を含むことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の表層体の施工方法。

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