JP4994002B2

JP4994002B2 - 緑化構造

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Publication number: JP4994002B2
Application number: JP2006305779A
Authority: JP
Inventors: 幸市柿原
Original assignee: 幸市柿原
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2026-11-10
Also published as: JP2008118901A

Description

本発明は、砂漠、砂丘あるいは砂地などの乾燥地域における植物の生育を可能とする緑化構造に関する。

砂漠や砂丘などを緑化する技術については、従来、様々な方式が提案されているが、本願に関連するものとして、例えば、特許文献１記載の「砂地における緑化基礎工法」あるいは特許文献２記載の「砂地緑化のための生分解苗木ポット並びに砂地緑化方法」などがある。これらの緑化技術は、吸水性、保水性を有する柱状の構造体を地中に起立状態で埋設し、これらの構造体の保水機能を利用して植物を育成するものである。

特開平６−１９７６２６号公報特開２００３−２３５３６５号公報

特許文献１記載の「緑化基礎工法」の場合、砂中に埋設された構造体は吸水性、保水性を有しているが、乾燥地域の降雨量のみでは構造体に吸水させる水分そのものが不足するため、施工後に散水、灌水などを行わないと植物が生育しないことがある。

一方、特許文献２記載の「砂地緑化方法」の場合、砂中に埋設された構造体（苗木ポット）の下端部が伏流水層を有する土壌基盤まで到達しているため、構造体（苗木ポット）が伏流水層から吸い上げた水分を利用して植物を育成することができる。しかしながら、構造体（苗木ポット）を構成する外層が生分解可能な非木材繊維で形成されているため、生分解が完了した後は、外層が消失してしまう結果、伏流水層から吸い上げられ中間層や内層を上昇する水分が植物の根に到達する前に周囲の砂地に拡散してしまい、植物が生育不良となることがある。このため、特許文献２記載の「砂地緑化方法」は長期間にわたって使用することができず、耐久性に乏しい面がある。

本発明が解決しようとする課題は、施工後の給水が不要で、耐久性にも優れた緑化構造を提供することにある。

本発明の緑化構造は、少なくとも下端開口部が地下水層若しくは含水層に到達する状態で地中に立設された耐食性を有する不透水性の管状体と、前記管状体内に充填された吸水材と、前記管状体の上端開口部を含む領域に形成された緑化地盤と、を備え、前記管状体内を軸方向に並ぶ複数の隔室に区画する透水性の隔壁を設け、前記隔室内に前記吸水材を充填したことを特徴とする。

このような構成とすれば、地下水層若しくは含水層に存在する水分が管状体の下端開口部から管状体内の吸水材に吸い込まれ、吸水材中を上昇していき、やがて上端開口部を含む領域に形成された緑化地盤に拡散していくため、緑化地盤において植物を育成することができる。吸水材は耐食性を有する不透水性の管状体内に充填されているため、上端開口部以外の部分で水分が地中に拡散することがなく、地下水層若しくは含水層の水分を長期間にわたり効率良く緑化地盤へ供給することができる。このため、施工後の給水が不要であり、耐久性にも優れている。

また、本発明の緑化構造においては、前記管状体内を軸方向に並ぶ複数の隔室に区画する透水性の隔壁を設け、前記隔室内に前記吸水材を充填している。このような構成としたことにより、施工後、水分を吸収して重さが増大した吸水材が自重で沈下して管状体の下部に集積され、水分の上昇が妨げられたり、管状体の上部に吸水材のない空洞ができたりするのを防止することができるため、耐久性の向上に有効である。

一方、前記緑化地盤内に、前記管状体の上端開口部と連続する保水層を設けることもできる。このような構成とすれば、緑化地盤自体の保水性を高めることができるため、当該緑化地盤における植物の生育状態がさらに向上する。

この場合、前記保水層の上面の少なくとも一部を不透水性部材で被覆した構成とすることもできる。このような構成とすれば、緑化地盤内の保水層からの水分蒸発を抑制することができるため、降雨量の少ない地域における緑化を図る上で有効である。

また、本発明の緑化構造は、少なくとも下端開口部が地下水層若しくは含水層に到達する状態で地中に立設された耐食性を有する不透水性の管状体と、前記管状体内を軸方向に並ぶ複数の隔室に区画するとともに前記管状体内周面との間に貯水部を形成する複数の隔壁と、前記貯水部内の水をその上方に位置する他の前記貯水部内へ移動させる揚水部材と、前記管状体の上端開口部を含む領域に形成された緑化地盤と、を備えたことを特徴とする。

このような構成とすれば、地下水層若しくは含水層に存在する水が管状体の下端開口部から管状体内の最下部分に位置する揚水部材に吸い込まれ、最下部に位置する隔壁の貯水部に貯留され、この水は、その上方に配置された揚水部材により、上方に位置する他の貯水部内へ移動して貯留され、順次、このような過程を繰り返しながら管状体内を水が上昇していく。そして、管状体の上端開口部まで達した水は、ここを含む領域に形成された緑化地盤に拡散していくため、緑化地盤において植物を育成することができる。揚水部材は耐食性を有する不透水性の管状体内に充填されているため、上端開口部以外の部分で水が地中に拡散することがなく、地下水層若しくは含水層の水を長期間にわたり効率良く緑化地盤へ供給することができる。このため、施工後の給水が不要であり、耐久性にも優れている。

本発明により、施工後の給水が不要で、耐久性にも優れた緑化構造を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態である緑化構造を示す垂直断面図、図２は図１に示す緑化構造を構成する管の一部切欠斜視図である。

図１に示すように、本実施形態の緑化構造１０は、下端開口部１１ｂが含水層Ｗに到達する状態で砂地Ｄ中に立設された耐食性を有する不透水性の管状体１１と、管状体１１内に充填された吸水材１２と、管状体１１の上端開口部１１ａを含む領域に形成された緑化地盤Ｇと、を備えている。管状体１１は合成樹脂製であり、図２に示すように、管状体１１内を軸方向Ｃに並ぶ複数の隔室１１ｃに区画するため、複数の隔壁１１ｄが一定間隔ごとに設けられ、吸水材１２はそれぞれの隔室１１ｃ内に充填されている。

また、隔壁１１ｄに透水性を付与するため、それぞれの隔壁１１ｄに４つまたは５つの貫通孔１１ｅが設けられている。上下に隣り合う隔壁１１ｄにおいて上下の貫通孔１１ｅが同一直線上に並ぶのを回避するため、これらの隔壁１１ｄの間では互いに貫通孔１１ｅの位相をずらせて配置されている。なお、管状体１１の下端開口部１１ｂには、吸水材１２の落下を防止するため、透水性を有する蓋体１１ｆが取り付けられている。

さらに、図１に示すように、管状体１１の上端開口部１１ａは緑化地盤Ｇ内で開放状態にあり、最上部の隔室１１ｃ内に充填された吸水材１２が緑化地盤Ｇに接している。そして、緑化地盤Ｇにおける管状体１１の上方部分に植物Ｐが植えられている。また、この植物Ｐの両側の緑化地盤Ｇ上に盛土層Ｍが設けられている。緑化地盤Ｇは保水性に優れた培土に各種肥料などを混入させて形成されている。

緑化構造１０においては、含水層Ｗの水分が管状体１１の下端開口部１１ｂから管状体１１の最下部に位置する隔室１１ｃ内の吸水材１２に吸い込まれ、複数の隔室１１ｃ内の吸水材１２中を順番に上昇していき、やがて上端開口部１１ａを含む領域に形成された緑化地盤Ｇに拡散していく。従って、緑化地盤Ｇに植えられた植物Ｐは緑化地盤Ｇおよび最上部の隔室１１ｃ内に充填された吸水材１２に含まれる水分を吸収しながら生育する。

吸水材１２は耐食性を有する不透水性の管状体１１内に充填されているため、上端開口部１１ａ以外の部分（例えば、砂地Ｄなど）において水分が拡散することがなく、含水層Ｗの水分を長期間にわたり効率良く緑化地盤Ｇへ供給することができる。従って、施工後に給水をしなくても植物Ｐの生育は良好であり、耐久性にも優れている。また、植物Ｐの両側の緑化地盤Ｇ上に盛土層Ｍが設けられているため、これらの盛土層Ｍによる盤圧が含水層Ｗに加わることとなる。このため、含水層Ｗ中の水分を効率的に管状体１１内の吸水材１２中へ吸い込ませることができる。

また、管状体１１内を複数の隔壁１１ｄで複数の隔室１１ｃに区画し、それぞれの隔室１１ｃ内に吸水材１２を充填しているため、施工後、水分を吸収して重さが増大した吸水材１２が自重で沈下して管状体１１の下部に集積され、水分の上昇が妨げられたり、管状体１１の上部に吸水材１２のない空洞が生じたりするのを防止することができ、耐久性の向上に有効である。複数の隔壁１１ｄには複数の貫通孔１１ｅが設けられ、それぞれ透水性を有しているため、隔壁１１ｄを挟んで隣り合う吸水材１２の間の水分の上昇が妨げられることもない。

本実施形態の緑化構造１０においては、合成樹脂製の管状体１１を使用しているが、これに限定するものではないので、耐食性を有する金属管、不透水性のセラミック管などを使用することもできる。そのほか、管状体１１として、生分解性プラスチックス管を使用することも可能である。また、吸水材１２は高分子吸水材を使用しているが、これに限定しないので、そのほか、吸水紙、鹿沼土、綿状物質などの毛細管現象に基づく吸水性を有する物質を使用することもできる。

次に、図３，図４に基づいて、本発明の第２実施形態及び参考形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態である緑化構造を示す垂直断面図、図４は参考形態である緑化構造を示す垂直断面図である。なお、図３，図４において図１，図２に示す符号と同じ符号を付している部分は第１実施形態の緑化構造１０の構成部分と同じ機能、効果を発揮する部分であり、説明を省略する。

図３に示す緑化構造２０においては、緑化地盤Ｇ内に、管状体１１の上端開口部１１ａと連続する保水層２１を設け、保水層２１の上面を不透水性部材２３で被覆している。保水層２１は、管状体１１の最上部の隔室１１ｃ内の吸水材１２と同じ材質で吸水材１２と連続して茸形状に形成された下部保水層２１ａと、多数の塊状吸水体２２を下部保水層２１ａの上面を覆うようにドーム状に積層して形成された上部保水層２１ｂと、で形成されている。そして、不透水性部材２３は上部保水層２１ｂの上面全体を覆うように敷設されている。また、植物Ｐの幹と不透水性部材２３との境界部分には、不透水性および伸縮性を備えたリング部材２３ａが、植物Ｐの幹が当該リング部材２３ａ内を貫通した状態で配置されている。リング部材２３ａは不透水性部材２３に伸縮可能に一体化した状態で設けられている。

このような構成とすれば、緑化地盤Ｇ中の保水層２１の存在により緑化地盤Ｇ自体の保水性が高まるため、緑化地盤Ｇに植えられた植物Ｐの生育状態が向上する。また、保水層２１の上面を不透水性部材２３で被覆したことにより、緑化地盤Ｇ内の保水層２１からの水分蒸発が抑制されるため、降雨量の少ない地域における緑化を図る上で有効である。また、保水層２１中の余剰水分は蒸発することなく、下方に位置する緑化地盤Ｇ内へ浸透するため、植物Ｐの育成に有効である。

図４に示す緑化構造３０は、下端開口部３１ｂが含水層Ｗに到達する状態で砂地Ｄ中に立設された耐食性を有する不透水性の管状体３１と、管状体３１内に充填された多数の塊状吸水体３２と、管状体３１の上端開口部３１ａを含む領域に形成された緑化地盤Ｇと、を備えている。また、緑化地盤Ｇ内に、管状体３１の上端開口部３１ａと連続する保水層３３を設け、保水層３３の上面を不透水性部材２３で被覆している。保水層３３は、多数の塊状吸水体３２を茸形状に積層することによって形成されている。なお、管状体３１の下端開口部３１ｂには塊状吸水体３２の落下を防止するため透水性を有する蓋体３１ｆが取り付けられている。

緑化構造３０が管状体３１、塊状吸水体３２および不透水性部材２３という比較的少ない構成部材で形成されているため、施工が容易である。また、含水した状態にある塊状吸水体３２それぞれが自重を支えることができるため、図３に示す隔壁１１ｄに相当する部材が不要であり、構造を簡素化することができる。この場合、隣接する塊状吸水体３２同士の間においては、互いの含水比の差により毛細管現象に基づく水分若しくは水蒸気の移動が行われるため、含水槽Ｗから保水層３３への水分供給も安定して行われる。

なお、図３に示す塊状吸水体２２および図４に示す３２としては塊状の鹿沼土が好適であり、不透水性部材２３としては合成樹脂製のシート材が好適であるが、これらに限定するものではない。

次に、図５〜図７に基づいて、本発明の第３実施形態について説明する。図５は本発明の第３実施形態である緑化構造を示す垂直断面図、図６は図５に示す緑化構造の一部拡大図、図７は図５に示す緑化構造を構成する管状体の一部切欠斜視図である。なお、図５〜図７において図１，図２に示す符号と同じ符号を付している部分は第１実施形態の緑化構造１０の構成部分と同じ機能、効果を発揮する部分であり、説明を省略する。

図５〜図７に示すように、本実施形態の緑化構造４０においては、管状体１１内を軸方向Ｃに並ぶ複数の隔室１１ｇに区画するため、形状の異なる２種類の隔壁１４，１５が管状体１１内に交互に配置され、それぞれの隔室１１ｇ内に吸水材１２が充填されている。隔壁１４は、下端が底板１４ｅで閉塞された筒状体１４ａの上端開口部１４ｄの外周にフランジ１４ｂを設け、フランジ１４ｂに複数の貫通孔１４ｃを設けた形状であり、フランジ１４ｂの外周が管状体１１の内周に密着した状態で配置されている。隔壁１５は、上端に天板１５ｅを有する筒状体１５ａの下端開口部１５ｄの外周にフランジ１５ｂを設け、天板１５ｅに貫通孔１５ｃを設けた形状であり、フランジ１５ｂの外周が管状体１１の内周に密着した状態で配置されている。

緑化構造４０においては、含水層Ｗの水分が管状体１１の下端開口部１１ｂから管状体１１の最下部に位置する隔室１１ｇ内の吸水材１２に吸い込まれ、この水分は、隔壁１５の貫通孔１５ｃおよび隔壁１４の貫通孔１４ｃを交互に通過しながら複数の隔室１１ｇ内の吸水材１２中を上昇していき、やがて上端開口部１１ａを含む領域に形成された緑化地盤Ｇに拡散していく。従って、緑化地盤Ｇに植えられた植物Ｐは緑化地盤Ｇおよび管状体１１内の最上部付近に位置する吸水材１２に含まれる水分を吸収しながら生育する。

また、緑化構造４０においては、隔壁１４の筒状体１４ａの下端部分は底板１４ｅで閉塞され、隔壁１５の筒状体１５ａの外周と管状体１１の内周との間の空間の下端部分はフランジ１５ｂで閉塞されている。このため、吸水材１２に含まれる水分は、筒状体１４ａの底板１４ｅあるいは筒状体１５のフランジ１５ｂによって下降が阻止される。従って、含水層Ｗの水分は管状体１１内の吸水材１２を経由して確実に上昇し、管状体１１の最上部付近に位置する吸水材１２に効率良く水分を供給することができる。その他の部分の構造、機能は前述した緑化構造１０と同様である。

次に、図８〜図１０に基づいて、本発明の第４実施形態について説明する。図８は本発明の第４実施形態である緑化構造を示す垂直断面図、図９は図８におけるＸ−Ｘ線断面図、図１０は図８に示す緑化構造を構成する隔壁の斜視図である。なお、図８〜図１０において図１，図２に示す符号と同じ符号を付している部分は第１実施形態の緑化構造１０の構成部分と同じ機能、効果を発揮する部分であり、説明を省略する。

図８，図９に示すように、本実施形態の緑化構造５０においては、下端開口部１１ｂが含水層Ｗに到達する状態で地中に立設された管状体１１内を軸方向Ｃに並ぶ複数の隔室１１ｈに区画するとともに管状体１１内周面との間に貯水部５３を形成するために複数の隔壁５１が管状体１１内に配置されている。そして、それぞれの隔壁５１と管状体１１内周面とによって形成された貯水部５３内に貯留された水Ｗ１をその上方に位置する他の貯水部５３内へ移動させる揚水部材５２が設けられている。

図１０に示すように、隔壁５１は、略円板状の水平壁部５１ａと、水平壁部５１ａから上方に突設された水平断面が略Ｕ字状の垂直壁部５１ｂと、垂直壁部５１ｂの上端部を覆う天板５１ｃと天板５１ｃに開設された通気孔５１ｄおよび貫通孔５１ｅとを備えている。通気孔５１ｄは、管状体１１内における水蒸気や空気などの移動を確保するための孔であり、貫通孔５１ｅは、図９に示すように、揚水部材５２を挿通させるための孔である。隔壁５１を管状体１１内に配置することにより、水平壁部５１ａを底部とし、管状体１１内周面および垂直壁部５１ｂで囲まれた貯水部５３が形成される。

上下方向に隣り合う隔壁５１同士は、その姿勢が、管状体１１の軸方向Ｃを中心に互いに１８０度異なるように配列されている。揚水部材５２の上方部分は貫通孔５１ｅに挿通され、その上端部はＵターンした状態で貯水部５３内に収容され、下端部は下方に位置する他の貯水部５３内に収容されている。また、図８に示すように、管状体１１内の最上部に位置する隔壁５１上方の管状体１１内には吸水材１２が充填されている。

本実施形態の緑化構造５０においては、図８に示すように、含水層Ｗに存在する水が管状体１１の下端開口部１１ｂから管状体１１内の最下部分に位置する揚水部材５２に吸い込まれ、最下部に位置する隔壁５１の貯水部５３に貯留され、この水Ｗ１は、その上方に配置された揚水部材５２により、上方に位置する他の貯水部５３内へ移動して貯留され、順次、前述した過程を繰り返しながら水が管状体１１内を上昇していく。そして、管状体１１の最上部の吸水材１２まで達した水は、管状体１１の上端開口部１１ａを含む領域に形成された緑化地盤Ｇに拡散していくため、緑化地盤Ｇにおいて植物を育成することができる。また、含水層Ｗに存在する水分は水蒸気となって、それぞれの隔壁５１の貫通孔５１ｄを通過していき、管状体１１の最上部の吸水材１２まで到達することも可能である。

揚水部材５２は耐食性を有する不透水性の管状体１１内に充填されているため、上端開口部１１ａ以外の部分で水分が地中に拡散することがなく、地下水層若しくは含水層Ｗの水分を長期間にわたり効率良く緑化地盤Ｇへ供給することができる。このため、施工後の給水は不要であり、耐久性にも優れている。その他の部分の構造、機能は前述した緑化構造１０と同様である。揚水部材５２としては、例えば、繊維材、吸水紙材あるいは綿状材など、毛細管現象に基づく揚水機能を有する物質を使用することができる。

なお、本実施形態の緑化構造５０においては、最上部の貯水部５３以外の貯水部５３は空洞状であり、それぞれの貯水部５３内に水Ｗ１が貯留される方式であるが、全ての貯水部内５３内に吸水材１２を充填し、揚水部材５２によって吸い上げられた水を順次吸水材１２に吸い込ませて貯留する方式を採用することもできる。

本発明の緑化構造は、砂漠、砂丘あるいは砂地などの乾燥地域における緑化手段として広く利用することができる。

本発明の第１実施形態である緑化構造を示す垂直断面図である。図１に示す緑化構造を構成する管状体の一部切欠斜視図である。本発明の第２実施形態である緑化構造を示す垂直断面図である。参考形態である緑化構造を示す垂直断面図である。本発明の第３実施形態である緑化構造を示す垂直断面図である。図５に示す緑化構造の一部拡大図である。図５に示す緑化構造を構成する管状体の一部切欠斜視図である。本発明の第４実施形態である緑化構造を示す垂直断面図である。図８におけるＸ−Ｘ線断面図である。は図８に示す緑化構造を構成する隔壁の斜視図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０，５０緑化構造
１１，３１管状体
１１ａ，３１ａ，１４ｄ上端開口部
１１ｂ，３１ｂ，１５ｄ下端開口部
１１ｃ，１１ｇ，１１ｈ隔室
１１ｄ，１４，１５，５１隔壁
１１ｅ，１４ｃ，１５ｃ，５１ｄ貫通孔
１１ｆ，３１ｆ蓋体
１２吸水材
１４ａ，１５ａ筒状体
１４ｂ，１５ｂフランジ
１４ｅ底板
１５ｅ天板
２１，３３保水層
２１ａ下部保水層
２１ｂ上部保水層
２２，３２塊状吸水体
２３不透水性部材
２３ａリング部材
５１ａ水平壁部
５１ｂ垂直壁部
５１ｃ天板
５１ｄ通気孔
５２揚水部材
５３貯水部
Ｃ軸方向
Ｄ砂地
Ｇ緑化地盤
Ｍ盛土層
Ｗ含水層
Ｗ１水

Claims

少なくとも下端開口部が地下水層若しくは含水層に到達する状態で地中に立設された耐食性を有する不透水性の管状体と、前記管状体内に充填された吸水材と、前記管状体の上端開口部を含む領域に形成された緑化地盤と、を備え、前記管状体内を軸方向に並ぶ複数の隔室に区画する透水性の隔壁を設け、前記隔室内に前記吸水材を充填したことを特徴とする緑化構造。
前記緑化地盤内に、前記管状体の上端開口部と連続する保水層を設けたことを特徴とする請求項１記載の緑化構造。
前記保水層の上面の少なくとも一部を不透水性部材で被覆したことを特徴とする請求項２記載の緑化構造。
少なくとも下端開口部が地下水層若しくは含水層に到達する状態で地中に立設された耐食性を有する不透水性の管状体と、前記管状体内を軸方向に並ぶ複数の隔室に区画するとともに前記管状体内周面との間に貯水部を形成する複数の隔壁と、前記貯水部内の水をその上方に位置する他の前記貯水部内へ移動させる揚水部材と、前記管状体の上端開口部を含む領域に形成された緑化地盤と、を備えたことを特徴とする緑化構造。