JP5378346B2

JP5378346B2 - 地下地盤構造

Info

Publication number: JP5378346B2
Application number: JP2010285993A
Authority: JP
Inventors: 幸男木田
Original assignee: Toho Leo KK
Current assignee: Toho Leo KK
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: JP2012130302A

Description

本発明は、樹木の根を成長させることを可能としつつ雨水の地下貯留を可能とする地下地盤構造に関する。

近年、都市緑化等の要請が高まり、それに応じて都市部における種々の場所、たとえば、歩道、公園、博覧会場、駐車場、プラザ、広場、公開空地等の場所に樹木が人為的に植設されている。植設された樹木は、地下部において根を成長させていくが、例えば歩道や街路の地下部分では、荷重等を考慮して地盤が硬く締め固められているため、樹木が植設されるべき土壌部分のスペースが著しく制限されており、しかも、樹木の根が成長しようとしても、地盤の硬い部分では根が成長し難いことから、根の成長が不良となり、樹木の生育に悪影響を及ぼすおそれがあった。また、生育環境を求めて根が地盤の表面近傍において成長すると、樹木の成長に伴って根が太くなり、縁石や舗装が持ち上げられる根上がりが生じるおそれもあった。

そこで、本発明者により、歩道や街路、駐車場、建物の周囲等に、樹木を人為的に植設する上で、地下部分の地盤が硬く、その周辺の土壌部分のスペースが著しく制限されるような場所で施工されても、その地下部において根の成長が阻害されることなく樹木を植設することを可能とする樹木の根の誘導用基盤材（樹木生育用基盤領域）が提案されている（特許文献１参照）。かかる樹木育成用基盤領域によれば、粗粒材をかみ合わせて地盤としての骨格を形成し、該かみ合わせによって形成された空隙部に、該粗粒材よりも粒径が小さく、樹木の根の成長を補助し得る生育助材を付着させることによって、地盤としての強度を有しつつ、上記空隙部内で樹木の根を成長させることが可能となる。

しかし、かかる樹木生育用基盤領域においては、単位体積当たりの空隙部の割合が比較的小さく、これゆえ単位体積当たりの保水量（水の貯留量）が比較的小さいため、例えばゲリラ豪雨（集中豪雨）が発生した場合等、その表面に大量の雨水が存在する場合に、これを浸透させて保持（貯留）する能力は十分とはいえない。このため、樹木生育用基盤領域に貯留されなかった雨水は、街路等に溜まったり、排水溝に一度に大量に流れ込んだりして、雨水災害等を引き起こすおそれがある。

一方、例えば特許文献２では、地中に、多数の孔を側壁及び底壁に有する箱形状に形成された合成樹脂製の中空充填体を、水平方向に並べつつ鉛直方向に積み重ねるようにして埋設することによって、単位体積当たりにおける中空充填体内の空隙部の割合を大きくして、雨水貯留量を大きくする技術が提案されている。

特開２００７−４９９２６号公報特開２０００−１９９２４６号公報

しかし、特許文献２の技術では、雨水の貯留量を多くすることはできるものの、単位体積当たりの空隙部の割合が大き過ぎることから樹木の根の成長には適さず、樹木を生育させることは困難である。また、中空充填体を歩道下部に設置する場合は、該中空充填体が構造物として地中に残存することになるため、以後の掘り返しや沈下の補修などの際に不具合が発生する可能性がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、植設された樹木の生育を可能としつつ、比較的多くの雨水の貯留を可能とする地下地盤構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明の地下基盤構造は、多数の粗粒材を有し、該粗粒材がかみ合わされて樹木の根が進入可能な空隙部を形成するように骨格が形成され、前記粗粒材に、該粗粒材よりも粒径が小さく樹木の根の成長を補助する生育助材が付着されてなる樹木生育用基盤領域と、単位体積当たりにおいて前記樹木生育用基盤領域よりも雨水を多く貯留可能な雨水貯留用基盤領域と、を備え、前記樹木生育用基盤領域と前記雨水貯留用基盤領域とが水平方向に隣接するように配置されて構成されたことを特徴とする。

これにより、樹木生育用基盤領域に隣接した土壌中に樹木が植設されると、土壌中の根鉢から成長する樹木の根を、該樹木生育用基盤領域の空隙部に導入し、該空隙部に沿って案内しつつ成長させることが可能となる。加えて、雨水貯留用基盤領域が樹木生育用基盤領域と隣接して配置されることにより、樹木生育用基盤領域のみによっては吸収し切れなかった雨水や、該表面に周囲の地表部分から流れ込む雨水の貯留が可能となる。従って、植設された樹木の生育を可能としつつ、比較的多くの雨水の貯留を可能とすることができる。

以上の通り、本発明によれば、植設された樹木の生育を可能としつつ、比較的多くの雨水の貯留を可能とすることができる。

第１実施形態の地下基盤構造の概略模式図第１実施形態の地下基盤構造の樹木生育用基盤領域の概略拡大模式図第１実施形態の地下基盤構造の雨水貯留用基盤領域の概略拡大模式図第２実施形態の地下基盤構造の概略模式図

以下、本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の地下地盤構造１０は、樹木生育用基盤領域５と、雨水貯留用基盤領域８とで構成されている。

まず、樹木生育用基盤領域５について説明する。

図２に示すように、樹木生育用基盤領域５は、樹木の根部を保持しつつ、互いにかみ合わされることにより樹木の根が進入可能な空隙部（第１の空隙部という）４を形成するように骨格を形成する多数の粗粒材（第１の粗粒材という）１と、第１の粗粒材１よりも粒径が小さく、第１の粗粒材１に付着されて樹木の根の成長を補助する生育助材２と、で構成されている。

樹木生育用基盤領域５に用いる第１の粗粒材１としては、砕石やコンクリートを破砕して得られた再生砕石、煉瓦の破砕物、瓦の破砕物、火山砂利、礫、ブロックの破砕物、ＡＬＣの破砕物、発泡スチロール等を用いることができる。かかる第１の粗粒材１は、粒径１０ｍｍ〜７０ｍｍの単粒度を有することが好ましく、２０ｍｍ〜５０ｍｍの単粒度を有することがより好ましい。第１の粗粒材１の粒径を１０ｍｍ以上とすることにより、樹木生育用基盤領域５内部において、第１の粗粒材１同士の間に大きなかみ合わせ空隙を確保することができ、７０ｍｍ以下とすることにより、第１の粗粒材１間に形成された第１の空隙部４において生育助材２を十分に好適に分布した状態で存在させることができる。かかる観点を考慮すれば、第１の粗粒材１の粒径は、２０ｍｍ〜５０ｍｍであることがより好ましい。

第１の粗粒材１が粒径１０ｍｍ〜７０ｍｍの単粒度を有するとは、第１の粗粒材１が７０ｍｍの篩を通過するが１０ｍｍの篩は通過しないような大きさを有する、と表すこともできる。このとき、上記篩を手で振ることによって、第１の粗粒材１が上記篩を通過するか否かを調べることができる。なお、２０ｍｍ〜５０ｍｍの単粒度を有する、についても同様である。

かかる第１の粗粒材１が埋設されると、第１の粗粒材１同士の間に第１の空隙部４が形成されるようになっている。ここで、第１の空隙部４は、第１の粗粒材１が相互に接触してかみ合わさった状態において該第１の粗粒材１間に形成される空間を意味する。

生育助材２としては、第１の粗粒材１同士の間に形成された第１の空隙部４において該第１の粗粒材１に付着されることが可能であり、且つ、第１の粗粒材１に付着された状態で該第１の空隙部４内に樹木の根が成長できるような隙間を残存させることができるようなものであれば、特に限定されるものではない。かかる生育助材２としては、例えば、黒土、赤土等の自然土壌の他に、ピートモス、ココヤシダスト等の有機物系土壌改良材や、パーライト、ピートモス、バーミキュライト等の無機系土壌改良材等を用いることができる。

生育助材２としては、粒径０．０２〜２ｍｍ程度のものを用いることが好ましい。このような粒径の生育助材２としては、例えば２ｍｍの篩を通過するが、０．０２ｍｍの篩を通過しないようなものを用いることができる。ただしココヤシダストのように細長い形状のものは、短径側の径（太さ）が２ｍｍ以下であることが好ましく、この場合には、長径側の径（長さ）が１０〜２０ｍｍ程度であってもよく、例えば２ｍｍの篩を縦向きに通過するようなものを用いることができる。また生育助材２として砂を使用することも可能である。さらに、このような生育助材２に肥料を適宜混入することもできる。

また、生育助材２が第１の粗粒材１に付着するとは、生育助材２が第１の粗粒材１に直接付着する場合のみならず、生育助材２が層状や堆積した状態で第１の粗粒材１に直接付着する場合も含む。

生育助材２は、保持材３によって第１の粗粒材１に付着されることが好ましい。保持材３を用いることによって、生育助材２を第１の粗粒材１に付着させ易くすることができる。かかる保持材３としては、高分子吸収体を用いることが好ましい。高分子吸収体としては、たとえばポリアクリル酸塩系、デンプングラフト重合系、ポリビニルアルコール系、カルボキシメチルセルロース系等のものが用いられる。

高分子吸収体は水を吸収して膨潤すると共に湿潤し、第１の粗粒材１に生育助材２を付着させることができる。なお、かかる高分子吸収体は、第１の粗粒材１相互間の接触部分、すなわちかみ合わせ部分に入り込んだ場合においても、第１の粗粒材１のかみ合わせに支障を生じさせることがないようになっている。

また、その他例えば、保持材３として、酢酸ビニル樹脂、澱粉糊、ポリビニルアルコール等を使用することもできる。これらの樹脂系の保持材は、水を添加することによって湿潤し、粘着性を有することにより、生育助材２を第１の粗粒材１に付着させることができる。

さらに、保持材３として、水自体を用いることもできる。第１の粗粒材１の表面が水によって湿潤されることにより、湿潤された第１の粗粒材１の表面に生育助材２を付着させることができる。なお、このように保持材３を用いることにより、第１の粗粒材１に生育助材２が付着し易くなるが、かかる保持材３を用いることなく第１の粗粒材１に生育助材２を付着させることもできる。

また、第１の粗粒材１及び生育助材２の配合比率は、特に限定されるものではないが、例えば、第１の粗粒材１の１００重量部に対して、生育助材２が０．０１〜０．１重量部程度であることが好ましく、０．０２〜０．０５重量部であることがより好ましい。生育助材２が０．０１重量部未満では、根が生育助材２の中にある水分等を求めて成長せず、その結果、根の成長効果が得られないおそれがあるからである。一方、生育助材２が０．１重量部を超えると、第１の空間部４において樹木の根の進入スペースが小さくなり過ぎて、第１の空間部４内で根の進入を阻害したり、根が十分に成長できないおそれがあるからである。また、保持材３は、第１の空隙部１に生育助材２を付着させて保持できればよく、具体的には、０．０１〜０．１重量部程度とすることができる。

次に、雨水貯留用基盤領域８について説明する。

図１に示すように、雨水貯留用基盤領域８は、樹木生育用基盤領域５と隣接して配置されている。また、本実施形態では、雨水貯留用基盤領域８は、樹木生育用基盤領域５と水平方向に隣接して配置されている。

雨水貯留用基盤領域８は、単位体積当たりにおいて樹木生育用基盤領域５よりも雨水を貯留することが可能なものである。かかる雨水貯留用基盤領域８は、このように雨水を貯留可能であれば、特に限定されるものではないが、図３に示すように本実施形態では、粗粒材（第２の粗粒材という）６を互いにかみ合わせることによって構成されている。かかる第２の粗粒材６としては、上記した樹木生育用基盤領域５に用いた第１の粗粒材１と同様に、砕石やコンクリートを破砕して得られた再生砕石、煉瓦の破砕物、瓦の破砕物、火山砂利、礫、ブロックの破砕物、ＡＬＣの破砕物、発泡スチロール等を用いることができる他、ガラスの破砕物、タイヤの破砕物等の廃材を用いることもできる。

また、第２の粗粒材６は、中心粒径±３０％の単粒度を有し且つ中心粒径が２０ｍｍ〜１００ｍｍであることが好ましく、中心粒径±１５％の単粒度を有し且つ中心粒径が４０ｍｍ〜８０ｍｍであることがより好ましく、中心粒径±１０％の単粒度を有し且つ中心粒径が５０ｍｍ〜７０ｍｍであることがさらに好ましい。第２の粗粒材６が、中心粒径±３０％の単粒度を有し且つ中心粒径が２０ｍｍ〜１００ｍｍであることにより、後述するように第２の粗粒材６同士がかみ合って形成される空隙部７の単位体積当たりの割合がより大きくなるため、雨水貯留用基板領域８の保水能力をより高めることができる。

第２の粗粒材６が中心粒径±３０％の単粒度を有するとは、第２の粗粒材６の粒径が中心粒径±３０％の範囲に含まれることをいう。また、中心粒径±３０％の単粒度を有し且つ中心粒径が２０ｍｍ〜１００ｍｍである、とは、第２の粗粒材６が、２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲から選択された中心粒径Ｌに対し、（Ｌ＋３０％）の篩を通過するが、（Ｌ−３０％）の篩は通過しないような大きさを有する、と表すこともできる。この場合において、例えば、中心粒径Ｌを６０ｍｍに設定する場合には、第２の粗粒材６が（Ｌ＋３０％＝６０ｍｍ＋１８ｍｍ＝７８ｍｍ）の篩を通過するが、（Ｌ−３０％＝６０ｍｍ−１８ｍｍ＝４２ｍｍ）の篩は通過しないような大きさを有する、と表すことができる。

なお、中心粒径±１５％の単粒度を有し且つ中心粒径が４０ｍｍ〜８０ｍｍであること、中心粒径±１０％の単粒度を有し且つ中心粒径が５０〜７０ｍｍであること、についても上記と同様である。

かかる第２の粗粒材６がかみ合うことによって、第２の粗粒材６同士の間に第２の空隙部７が形成されるようになっている。また、雨水貯留用基盤領域８には、細粒たる生育助材２が添加されていない。

かかる第２の空隙部７が形成されることにより、地表から雨水貯留用基盤領域８へと浸透した雨水を、単位体積当たりにおいて樹木生育用基盤領域よりも多く貯留することができる。かかる雨水貯留用基盤領域８に貯留された雨水は、雨水貯留用基盤領域８の下方に向かって地中へと徐々に浸透することによって、雨水貯留用基盤領域８から放出されるようになっている。また、雨水貯留用基盤領域８の近傍に排水溝がある場合には、上記のように貯留された雨水は、雨水貯留用基盤領域８から排水溝へと徐々に流れ込むことによっても放出される。すなわち、雨水貯留用基盤領域８は、雨水を一時的に貯留することができる。

このように、ゲリラ豪雨等が発生した場合であっても、樹木生育用基盤領域５では吸収し切れなかった雨水や周囲の地表部分から流れ込む雨水を、雨水貯留用基盤領域８で貯留して徐々に放出することができるため、地表に雨水が溜まったり、排水溝が雨水で溢れたりすることを防止して、雨水災害を防止することができる。さらに、樹木生育用基盤領域５と雨水貯留用基盤領域８とが隣接するように配されることから、樹木生育用基盤領域５から雨水貯留用基盤領域８へと進入した根の成長が、雨水貯留用基盤領域８において抑制されるため、必要以上に根を成長させることを抑制できる。

次に、本実施形態の地下地盤の施工方法について説明する。

上記のような地下地盤構造１０は、例えば歩道や街路、駐車場、建物等の地下部分若しくはその近傍に施工される。具体的には、歩道、街路、駐車場、建物等が施工される前に、その地下部分となるべき箇所が掘削され、その掘削穴部に、上記樹木生育用基盤領域５及び雨水貯留用基盤領域８が装填される。

その一手順を説明すると、上記掘削穴部を水平方向においてシート等によって２つに仕切り、仕切られた２つの領域の一方に、樹木生育用基盤領域５を装填し、他方に雨水貯留用基盤領域８を装填する。

樹木生育用基盤領域５を装填する際には、先ず、生育助材２に保持材３を添加したものを第１の粗粒材１に混合する。このように混合したものを設置箇所に装填し、その後、適量の水を添加する。その後、コンパクター、タンパーやローラー等で振動を付与することによって、第１の粗粒材１を十分にかみ合わせつつ、第１の粗粒材１に対して生育助材２がより均一に付着されるようにして、樹木生育用基盤領域５を形成することができる。

この場合において、生育助材２に比べて粒径の大きい第１の粗粒材１は、相互に接触し、かみ合わせ状態となって、樹木生育用基盤領域５の骨格を形成する。その一方で、第１の粗粒材１間に第１の空隙部４が形成され、かかる第１の空隙部４において第１の粗粒材１に生育助材２が付着する。

雨水貯留用基盤領域８を装填する際には、先ず、第２の粗粒材６を設置箇所に装填する。その後、コンパクター、タンパーやローラー等で振動を付与することによって、第２の粗粒材６を十分にかみ合わせて、該第２の粗粒材６間に空隙部（第２の空隙部）７を有する雨水貯留用基盤領域８を形成することができる。

このようにして、樹木生育用基盤領域５と雨水貯留用基盤領域８とを、両者が隣接して配置されるように形成することにより、地下地盤構造１０を施工することができる。また、樹木生育用基盤領域５と雨水貯留用基盤領域８との間に配置された上記シートは、適宜のタイミングで除去することもできるし、かかるシートが雨水や樹木の根を貫通可能な場合には、そのまま配置することもできる。

上記したように、例えば歩道や街路、駐車場、建物等の地下部分に上記地下地盤構造１０が形成され、樹木生育用基盤領域５に隣接する地下部分において土壌中に樹木の根部が埋設されると、根鉢から成長する樹木の根は、樹木生育用基盤領域５における第１の空隙部４内に沿って成長することができる。その一方で、第１の粗粒材１が相互に接触し、かみ合わせ状態となっていることで樹木生育用基盤領域５の骨格の形成が維持されているため、歩道や街路、駐車場、建物等の地下部分等に必要とされる荷重や転圧に耐えることのできる程度の強度が維持され得る。

また、樹木生育用基盤領域５における第１の空隙部４には、生育助材２や保持材３が配置されており、その分、雨水を貯留するスペースが減少するため、雨水を十分に貯留することが困難となるが、樹木生育用基盤領域５に隣接して雨水貯留用基盤領域８が配置されているため、樹木生育用基盤領域５に貯留されることなく該基盤領域の表面に残った雨水や、周辺から流れ込む雨水を、隣接する雨水貯留用基盤領域８によって貯留することができる。また、樹木の根が成長し、樹木生育用基盤領域５における第１の空隙部４に収まりきらず、雨水貯留用基盤領域８における第２の空隙部７へと侵入した場合であっても、第２の空隙部７において根の成長が抑制されるため、必要以上に根が成長することを抑制することができる。

（その他の実施形態）

本発明の地下地盤構造は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記した雨水貯留用基盤領域を、多数の孔を側壁及び底壁に有する箱形状に形成された合成樹脂製の中空充填体や、その他、雨水の流入及び流出を可能とする箱形状の樹脂成形体を水平方向に並べつつ上下に積み重ねるようにして埋設することによって形成することも可能である。

また、上記実施形態では、樹木生育基盤領域に隣接した土壌中に樹木が植設されることとしたが、その他、樹木の根鉢を土壌で囲み、このように土壌で囲まれた根鉢を樹木生育基盤領域に埋設し、該樹木生育基盤領域を包囲するように雨水貯留用基盤領域を配置することもできる。これにより、樹木育成用基盤領域５と雨水貯留用基盤層８との接触領域を増加させることができるため、樹木生育用基盤領域５で吸収し切れなかった雨水をより効果的に貯留することができる。また、必要以上に根を成長させることをより効果的に抑制することができる。

また、本発明の地下地盤構造が適用される場所も、上記実施形態のような歩道や街路、駐車場、建物等の地下部等に限定されるものではなく、これら以外の場所に本発明の地下地盤構造を施工することも可能である。

１：第１の粗粒材（粗粒材）、２：生育助材、３：保持材、４：第１の空隙部、５：樹木生育用基盤領域、６：第２の粗粒材、７：第２の空隙部、８：雨水貯留用基盤領域、１０：地下地盤構造

Claims

多数の粗粒材を有し、該粗粒材がかみ合わされて樹木の根が進入可能な空隙部を形成するように骨格が形成され、前記粗粒材に、該粗粒材よりも粒径が小さく樹木の根の成長を補助する生育助材が付着されてなる樹木生育用基盤領域と、単位体積当たりにおいて前記樹木生育用基盤領域よりも雨水を多く貯留可能な雨水貯留用基盤領域と、を備え、前記樹木生育用基盤領域と前記雨水貯留用基盤領域とが水平方向に隣接するように配置されて構成されたことを特徴とする地下地盤構造。