JP5010572B2 - 湿潤地面の排水用空洞穴構造、及びこれを用いた芝面の排水促進方法 - Google Patents

Description

本願発明は、浸潤した湿潤地面の排水用空洞穴構造、及びこれを用いた芝面の排水促進方法に関する。

降水後の水捌けが悪くいつまでも浸潤した地面は景観を害する他、地面の有効活用の障害となっている。そればかりか、高湿雰囲気による臭気や腐敗の細菌の発生床となって環境衛生の悪化を招くため、好ましいものではなかった。

一方、十分な維持管理の下で植生した芝面（又は、芝生面）は、芝生根間の目詰まりが無く、雨水や散水などがスムーズに地下浸透して排水されて乾燥状態となり、また通気性が良くなって根が活性化するため、鮮やかで均一な緑が一面に映えるものである。このような芝面は、表面に適度なクッション性を有し、ゴルフ、サッカー、野球などの球技スポーツ用のグラウンドとして競技者の運動性を高めるばかりでなく、観戦者にとっても趣向性をより高めるものであり、遊戯施設としては重要な要素の一つとなっている。

例えば、ゴルフ競技では、芝面の状態がボールの挙動に大きく影響し、その善し悪しは、競技の盛り上がりやコースの評価に直接影響するものである。そのため、芝面の維持管理は、重要な保守項目の一つであった。ゴルフコースのグリーン、フェアウェイ、ラフ等では、芝面に溜まった水を速やかに排水させるため、芝の植栽面の下層には砂や小粒状の礫などを所定厚で敷き詰めて透水層を形成しておくのが一般的な敷設工法であった。

しかし、敷設から数年を経過すると、長年の降雨の繰り返しと風化によって、透水層や芝生根の間に土砂が微粒子化して泥状に滞積し、いわゆる目詰まり状態を呈していた。このような状況のもとでは、降水がいつまでも芝面やその下層に停留して長期間浸潤し、芝面利用に支障をきたしていた。さらには、浸潤状態の長期化は見た目も悪く、高湿雰囲気や臭気により周辺環境の悪化を招くものでもあった。

これを解消する芝面の維持管理方法の一つとして、従来から、排水性が悪い芝面の地下０．６〜１．５ｍ付近に暗渠排水管を敷設する工事が行われていた。このような排水設備の敷設はゴルフ場の造成時に行うよりも、使用開始後の地表面の状況を見て、適宜に追加工事として行うことが通常であった。

かかる暗渠排水設備の敷設工事は、先ず、芝生を剥がして露出させた地面に所定深さの溝を掘削し、その溝底にメッシュ構造のドレン管やこれに接続させる枝管を敷設する。次に、その上部に透水性の良い砂礫層を形成する。さらには芝生育成の土壌層を敷き詰めて整地した後、再度芝生の植栽を行う工法であった。

しかし、この暗渠排水管はその下流端側をコース外に通じた排水路に接続させる必要があるため、ゴルフコースの形状との兼ね合いによっては、相当の長距離の暗渠排水管を埋設せざるを得ない場合もあり、すべての浸潤した芝面について行うことは、施工規模やコスト面からも現実的ではなかった。

次に同様の目的で、従来から行われていた芝面の維持管理方法の一つとしては、特許文献１として開示されている「芝地の地盤改良方法」がある。

この方法は、芝地に複数個の縦穴を所定間隔おきに形成すると共に、隣接する縦穴間には当該縦穴より浅くて幅が狭い溝を形成して縦穴どうしを溝で連通し、さらには、前記の縦穴及び溝の内部に水捌けの良い地盤改良材を充填する工法のものであった。
特開平６−１０３３７（第２―４頁、第２図）

しかし、上記の芝地の地盤改良方法には、次の様な問題点があった。

この方法では芝生に複数の縦穴及び縦穴どうしを連通する溝を形成し、これらに砂や肥料等を混合させた地盤改良材を充填する必要があった。少なくとも、縦穴の形成、縦穴の連結、及びこれらの地盤改良材の充填の工程が主要構成であるため、施工対象の芝面が広範囲に渡る場合には、施工作業が大掛かりになって、煩雑な作業と施工期間の長期化を招いていた。また、縦穴及び溝の全てに地盤改良材を充填するため、多量の地盤改良材の搬入が必要であった。そのため、掘削機や搬送車両やそれらの起動装置などを投入する必要があり、作業規模につれてコスト面の負担も大きなものとなっていた。

そこで、本願発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、簡易な構造を用いた低コストの施工方法により、効果的かつ効率的に芝面の排水促進を行うことができる新規な湿潤地面の排水用空洞穴構造、及びこれを用いた芝面の排水促進方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本願発明は、以下のように構成している。

先ず、湿潤地面の排水用空洞穴構造は、所定開口径をもって芝面から縦方向に形成した空洞穴と、該空洞穴の開口縁から所定距離だけ下降した位置の空洞内に横断面を塞ぐようにして取り付けた自立停留構造のストッパと、該ストッパから上位の空洞穴内に形成した透水性層と、から成る。

この透水性層の形成に当たっては、適宜、芝生用の肥料や、小粒径状の発泡樹脂（生分解性又は非生分解性）等を混在させても良い。

空洞穴の掘削場所は、例えば、ゴルフ場の場合は、特に水捌けが悪くなって芝生根の下層に水が滞留し、長期間の浸潤状態を呈する場所に対して行う。また、場所によっては地下浸透せずに芝生との間に大量の水が溜まって、足で踏み込んだ時に芝面が浮沈する程の浸潤の著しい場所を選択する。そのような現状に合わせて浸潤している芝面域の適宜の区画単位（例えば、１〜２・５平方メールに一ヶ所程度の頻度）で複数箇所に渡って行う。空洞穴の掘削深さは、少なくとも芝生根を貫通する深さであれば良いが、暗渠排水設備がある場合は、その管路付近まで掘削するのが好ましい。通常は６０ｃｍ〜２ｍの範囲でそれぞれの地形を検討して適宜に掘削する。この掘削するための機械器具は、一般的に知られている小径長尺状の空洞穴を掘削するための機具、例えば、長尺ドリル等の手動器具、高圧水噴射による掘削機具等を適宜に選択して用いる。

空洞穴内へのストッパの取り付けは、上述したように、開口縁から適宜の距離を下降した位置に開口径を塞ぐように配置しており、かつこのストッパ自体は自立停留構造としている。すなわち、該ストッパは、適宜の下降位置で自らを停め置くことができるような構成、例えば、空洞穴の内壁に押圧力、膨張力、拡張力、弾性反発力、及び突き刺し力、引っ掛け力、の何れか又はこれらの組合せ力を作用させる構成としている。また、該ストッパの主要な構成部材は、例えば、草、枝、根、木、等の自然材料、生分解性部材、樹脂材、金属、若しくは非金属材から成り、これらの中から１種又は複数種を適宜に組合せることによって、該ストッパを形成している。より具体的には、草や枝を圧縮させたり屈曲させたりして成形した物、または弾力性に富んだスポンジ、さらには、撓ませた金属網、屈曲させた金属又は非金属のメッシュ版、等で形成する。

なお、ストッパの下側（底部側）に一定の空間域を設けておくことは、本願発明の必須の構成要素である。

また、自立停留をより確実なものとするため、ストッパの下部に複数本の串状部材を内周壁に差し込む構造の保持具を配置して、経年変化によるストッパの下降や脱落を防止するようにしても良い。この形状のストッパの構造は、複数本がそれぞれ互いに交差して内壁へ差し込むことによって、口径（空洞の横断面）を閉塞するものである。なお、ストッパは透水性を有していることが好ましいが、本願では必須の構成要素では無い。ストッパ自体に透水性が無くても周辺部の土砂への導水で十分排水ができる場合もあるからである。

次に、上記の排水用空洞穴構造の施工方法は、まず、処理対象域の芝面の１箇所又は複数箇所に、該芝面から芝生根を貫通させるように縦方向に所定深さまで掘削して空洞穴を形成した後、所定距離だけ下降位置の空洞内に横断面を塞ぐようにストッパを取り付け、その後、該ストッパから上位の空洞穴内に透水性層を形成したことを特徴とする。この透水性層の構成は、土砂、砂礫、又はこれらを主体とした充填物（以下、「土砂等」）であることを特徴とする。

別言すると、上記の排水用空洞穴構造は、ストッパから上側は、開口縁まで土砂等が充填され、ストッパより下側（底部側）には一定の空間域を形成した二層構造を呈している。

上記構成により、本願発明は次の様な作用効果を奏する。

空洞内の空間が略１気圧となるため、土圧が軽減されて空洞内に通じるいわゆる"水みち"（又は「浸透導水路」）が形成され、周辺地層に滞留していた浸透水の流れが促進されて、空洞内に染み出すこととなる。別言すると、空洞穴がいわゆる排水用ピット（又は「排水受け穴」、「排水溜め容器」）として機能する。空洞穴内に染み出して溜まった水は底部付近から地下浸透して排水される。

また、空洞穴が芝生根を貫通していることから、芝生根付近の土壌への通気が促進されて、根が活性化する。

これにより、芝生の枯れや根腐れを防止して、より活力ある芝の育成を促進させることができる。ひいては芝面上で行うスポーツや娯楽等の遊戯をより趣向的なものへと演出する効果を奏する。

また、芝面の地下層に暗渠排水管を配管している場合は、空洞穴内に染み出して溜まった水を効率良く地下浸透させて、いわゆる"水抜け"をさらに良くすることができる。

次に、本願発明にかかる湿潤地面の排水用空洞穴構造（以下、「本構造」と称する。）、及びこれを用いた芝面の排水促進方法（以下、「本方法」と称する。）を適用した最良の形態として、ゴルフ場の一部に生じた水捌けの悪い芝面に適用した場合について、図面に基づき詳細に説明する。

図１は本構造の概要を示す一部切り欠き斜視図であり、図２は本構造を示す縦断面図であり、図３は空洞穴掘削用のノズルの斜視図（Ａ）と掘削状態を示す作業説明図（Ｂ）であり、図４は本構造の一部を拡大して示す縦断面図（Ａ）、（Ｂ）であり、図５は本方法の行程を示す説明図である。

なお、本願発明は、最良の実施形態例としてゴルフ場へ適用した場合について以下に説明するが、これに限定するものでなく、サッカー場、陸上競技場、野球場、等の運動競技グラウンドとしての芝面、及び公園緑地、ヒートアイランド対策緑地、等の景観緑地としての芝面にも適用することができる。

図中１は本構造であり、２は芝面である。一般的な芝面２の植栽床は、芝面２の芝生根２１の下層に土砂や肥料等を混合させた土壌層２２と、その下層には比較的大きい粒径の砂や礫から成る砂礫層２３と、から構成している。

本構造１は、芝面２から芝生根２１を貫通させて縦方向（別言すると、垂下方向、又は重力方向）に所定の深さまで円柱状（可能であれば、楕円柱状、矩形柱状としても良い。）に掘削した空洞穴３を主体とし、さらに該空洞穴３の開口縁３１から底部側へ所定距離だけ下降した位置に取り付けたストッパ４と、ストッパ４の上部に充填した土砂５と、から構成している

本実施例の空洞穴３は、断面径約５ｃｍ、深さ約１〜２ｍの円柱状に掘削している。掘削深さは、少なくとも芝生根２１の層を貫通して下層の土壌層２２又は砂礫層２３まで到達していることが好ましい。この空洞穴３を配置する単位区画域は、１〜２・５平方メールに１個の割合としているが、処理対象域の芝面２の浸潤状況を考慮して適宜疎密に調整する。

空洞穴３の掘削は、一般的な地面掘削用の機具を用いる。例えば、手動、若しくは動力駆動による回転ドリル、又は高圧水噴射圧を用いて掘削を行う掘削機具、などがある。本実施例では、後者の高圧水噴射式の掘削機具６を用いている。

該掘削機具６の一般的な構成は、中空の長尺管体で本体６１を構成し、先端側（掘削側）に根切り刃を兼ねたノズル６２を設け、他端側に高圧水を供給するホース６３を接続したものである。そして、この本体６１を作業者Ｈが所定の芝面２に垂直（正確には、重力方向）に突き刺し保持すると共に、ノズル６２から高圧水を噴射させながら地中に押し込んで行って空洞穴３を掘削している。かかる掘削機具６が芝生根２１を傷めずに、かつ小径の穴を素早く掘削することができ、比較的好ましいものである。

なお、これらの掘削機具６は、公知の機具であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。

掘削した空洞穴３の内部には、ストッパ４を配置している。この配置位置は、少なくとも芝生根２１より深い位置、例えば、開口縁３１から約５０ｃｍ程度の深さにしている。該ストッパ４は、空洞穴３の口径（横断面）を閉塞し得る拡張力を有している。この拡張力は、空洞穴内に自立停留が可能な力であって、かつ上部側に充填した土砂５の落下を阻止できる程度の保持力を作用させる力である。さらに、透水性を持たせるため、例えば、草、枝、根、木、等の自然材料や生分解性部材を用い、これらを撓ませた状態で圧縮成形して塊状のストッパ４としている。また、他の構成として、発泡樹脂材のスポンジ材を用いても良い。

このように形成したストッパ４の空洞内への取り付けは、拡がった状態のストッパ４を空洞穴３の開口縁３１からの挿入によって行う。また、ストッパ４の挿入前に、金属、木、竹、等の耐腐食性のある部材で串状の保持具４１を形成し、この複数本をそれぞれ交差させた状態で、空洞内の壁面に放射状に突き刺して固定し、その後に上記構成のストッパ４の本体を挿入して載置するようにしても良い。

ストッパ４の上部には土砂５を充填配置している。この土砂５は、透水性が良好な土砂や芝生用の用土から成り、開口縁付近まで充填している。開口縁３１は開口径が比較的小径であるため縁部の芝生が覆い被さり、空洞穴３の開口が隠れて目立たなくなる。開口径は小径であるためゴルフボールを落下させる事などは無い。

次に、本方法について説明する。本方法は、主に、以下の３行程から構成している。

第１工程は、処理対象域の芝面２を所定の間隔単位で芝生根２１を貫通させるようにして、縦方向に空洞穴３を掘削する工程である。この空洞穴３の掘削方向は、芝面２が斜面である場合もあるため、当該面に対して垂直よりも重力方向であることが望ましい。掘削深さは芝面下の土質状況にも因るが６０ｃｍから２ｍ程度を適宜に選択する。

第２工程は、各空洞穴３の開口縁３１から所定距離だけ下降した位置にストッパ４を挿入させて停留させる工程である。上記した構造のストッパ４を空洞穴３の開口から手や棒を使って所定深さまで挿入する。ストッパ４は自立停留構造であるため、挿入した深さの位置で停止状態を維持することとなる。

第３工程は、ストッパ４の上部に土砂５を充填して透水層を形成する工程である。土砂５は、透水性を持たせるため、粘土質の土よりも砂質の土を多めに混ぜて構成する。また、芝生の育成のための用土を適宜の割合で混ぜるようにしても良い。さらには必要により、充填物の軽量化を図る目的で、小粒状の発泡樹脂材等を混合させても良い。この場合、樹脂材は生分解性又は肥料成分含有性等の性質を持ったものであれば、より好ましいものとなる。これら充填は開口縁３１まで行い、充填後の突き高めの必要は無く、その開口縁３１から露出した土面に対して芝生を植生する必要はない。

上記の本方法によって本構造１が構成された各空洞穴３の空洞部分３２には、芝面２に降水して浸透した水や周囲に滞留していた浸潤水が、空洞内壁から染み出して下部空間内に一定期間停留することとなる。この作用は、空洞部分３２が略大気圧となることにより、空洞部分３２の周囲の土壌層２２や砂礫層２３に作用する土圧が開放されて、空洞内壁に通じる水みちが形成されるためである。別言すると、空洞穴３の空洞部分３２がいわゆる排水用ピットとして機能し、溜まった水は空洞部分３２の底部から地下浸透により排水されることとなる。これにより空洞穴３の形成部分やその周囲の排水が促進されることとなる。

また、空洞穴３の下端側に暗渠排水設備が敷設されている場合には、空洞穴３で収集した排水が暗渠排水設備に集約されるため、芝面全体の排水がより促進されることとなる。

上記作用により、浸潤状態が解消されて、降水後は速やかな芝面２の利用が可能となる。この利用回復は、芝面上のスポーツ競技においては、効果的であると共に経済的でもある。また、芝生の根腐れ防止と植生土壌へのエアレーションが行われて、芝面２がより活性化され、旺盛な芝生成育が図れることとなる。

本構造の概要を示す一部切り欠き斜視図である。 本構造の概要を示す縦断面図である。 空洞穴掘削用のノズルの斜視図（Ａ）と掘削状態を示す作業説明図（Ｂ）である。 本構造の一部を拡大して示す縦断面図（Ａ）、（Ｂ）である。 本方法の行程を示す説明図である。

符号の説明

１ 本構造
２ 芝面
２１ 芝生根
２２ 土壌層
２３ 砂礫層
３ 空洞穴
３１ 開口縁
３２ 空洞部分
４ ストッパ
４１ 保持具
５ 土砂
６ 掘削機具
６１ 本体
６２ ノズル
６３ ホース
Ｈ 作業者

Claims (6)

1. 所定口径をもって湿潤地面から縦方向に形成した空洞穴と、
   該空洞穴の底部側に一定の空間を残して、開口縁から所定距離だけ下降した位置の空洞内に配設した自立停留構造のストッパと、
   該ストッパから上位の空洞穴内に空間内を塞ぐように配設した透水性層と、
   から成ることを特徴とする湿潤地面の排水用空洞穴構造。
2. 透水性層が、土砂、砂礫、樹脂材、用土、又はこれらの混合物の充填形成であることを特徴とする請求項１記載の湿潤地面の排水用空洞穴構造。
3. 自立停留構造が、空洞穴の内壁に作用する押圧力、膨張力、拡張力、弾性反発力、及び突き刺し力、引っ掛け力、の何れか又はこれらの組合せ力を利用した停止機構であることを特徴とする請求項１、又は２記載の湿潤地面の排水用空洞穴構造。
4. ストッパの部材が、草、枝、根、木、等の自然材料、生分解性部材、樹脂材、金属、若しくは非金属、又はこれらの組合せから成ることを特徴とする請求項１、２、又は３記載の湿潤地面の排水用空洞穴構造。
5. ストッパが、透水性を有する構成であることを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載の湿潤地面の排水用空洞穴構造。
6. 浸潤した芝面域、又は水捌け不良の芝面域に、上記請求項１乃至５記載の排水用空洞穴構造を、当該芝面域の１箇所又は複数箇所に施工して行うことを特徴とする芝面の排水促進方法。

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