JP5692848B2 - 人工芝構造体およびその敷設方法 - Google Patents

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Description

本発明は、既設人工芝を残したまま、その上に新しい人工芝を新設する人工芝構造体およびその敷設方法に関し、さらに詳しく言えば、既設人工芝と新設人工芝との間に設けられる透水層に関する。
長期間にわたって使用された人工芝は、パイルの先端が摩耗したり、充填材が踏み固められたりなどするため、初期に比べて風合いや使用感がかなり低下してくる。そこで、耐用期限の過ぎた人工芝は、新しい人工芝に張り替える必要がある。
従来の張替作業は、既設人工芝を撤去したのち、そこに新しい人工芝を敷設していた。しかしながら、撤去された既設人工芝は産業廃棄物として処理しなくてはならないため、既設人工芝を残したまま、その上に新しい人工芝を敷設する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。
これによれば、古い人工芝を下地層として残し、その上に人工芝を新設することで、古い人工芝を廃棄処理することないため、環境に優しく張り替えをすることができる。古い人工芝を下地として用いる場合は、まず、既設人工芝に充填された充填材の一部を除去したのち、そこに硬質粒状物を充填するが、硬質粒状物層の上に直に新しい人工芝を敷設すると、ズレたりするおそれがある(例えば特許文献2,3参照)。
そこで、下地と人工芝との間のズレを防止するため、硬質粒状物層の上に透水性シートを敷設し、その上に新しい人工芝を敷設するようにしている。しかしながら、透水性シートの厚みや柔らかさによっては、敷設工事中に透水性シートがずれたりして、平坦性が損なわれるおそれがあった。
特許第2533028号公報 特開2010−70987号公報 特許第2997879号公報
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、既設人工芝を下地として、その上に積層される新設人工芝が敷設中にずれたり、凹凸を生じたりすることなく敷設できる人工芝構造体の敷設技術を提供することにある。
上述した目的を達成するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項1に記載の発明は、所定の基盤上に設置されている既設人工芝の上に透水層を介して新たな新設人工芝を積層してなる人工芝構造体において、上記透水層は、厚さ1〜10mmまたは目付量50〜200g/m のネット状の織物を含む織布もしくは不織布からなる透水性シートを備え、上記透水性シートには、乾燥後に固化する液体が0.5〜1.5kg/m 含浸されており、JIS−L−1096に規定されている45°カンチレバー法による測定値で、50〜150mmの剛軟度を有していることを特徴としている。
請求項に記載の発明は、上記請求項1において、上記透水性シートとして、ゴムおよび/または木製のチップ材を所定のバインダー樹脂で結合してなる透水性シートが用いられることを特徴としている。
請求項に記載の発明は、所定の基盤上に設置されている充填材入り既設人工芝の上に、新たな新設人工芝を積層するに当たって、上記既設人工芝のパイル間に充填されている充填材の少なくとも表層側の一部を除去する充填材除去工程と、上記充填材の一部が除去された上記既設人工芝に硬質粒状物を充填する硬質粒状物充填工程と、上記硬質粒状物の上に透水層を設ける透水層工程と、上記透水層の上に新たな人工芝を敷設する人工芝敷設工程とを含む人工芝構造体の敷設方法において、
上記透水層工程では、厚さ1〜10mmまたは目付量50〜200g/m のネット状の織物を含む織布もしくは不織布からなる透水性シートに、乾燥後に固化する液体を0.5〜1.5kg/m 含浸して、上記硬質粒状物の上に、JIS−L−1096に規定されている45°カンチレバー法による測定値で、50〜150mmの剛軟度を有する透水層を構築することを特徴としている。
本発明には、上記請求項による人工芝構造体の敷設方法によって構築された人工芝構造体も含まれる。
本発明によれば、透水層がJIS−L−1096によって規定された45°カンチレバー法による剛軟度が50〜150mmであることにより、敷設作業中に下地(既設人工芝)と新設人工芝との間にズレが生じるのを防止することができる。
また、透水層は、厚さ1〜10mmまたは目付量50〜200g/mのネット状の織物を含む織布もしくは不織布からなる透水性シートが用いられることにより、敷設作業中に下地(既設人工芝)と新設人工芝との間にズレが生じるのを防止することができる。
また、透水性シートには、乾燥後に固化する液体が含浸されていることにより、透水性シート単体で所定の剛軟度が得られない場合には、乾燥後に固化する液体を含浸させて剛軟度を高めることができる。
本発明の一実施形態に係る人工芝構造体の要部断面図。 (a)〜(d)上記人工芝構造体の敷設手順を説明する説明図。
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図1に示すように、この人工芝構造体1は、下地層2上に敷設された人工芝3(以下、新設人工芝3とする)を有し、新設人工芝3のパイル4の間には、粒状物からなる充填材5が充填されている。
この実施形態において、下地層2は、基盤10の上に敷設されている既設の古い人工芝100(以下、既設人工芝100とする)を含んでいる。
基盤10は、地面を平坦に均した簡易舗装面が用いられるが、これ以外に、砂利などを敷き詰めてあってもよいし、アスファルトなどで舗装された既設舗装面を用いてもよい。さらには、基盤10の上に弾性舗装などを設けてもよく、本発明において、基盤10の構成は、仕様に応じて変更可能であり、任意的事項である。
基盤10の上の既設人工芝100は、基布101に所定間隔でパイル102が植設されており、基布101の裏面には、タフティングされたパイル102の抜け落ちを防止するため、裏止め材103(バッキング材)が一様に塗布されている。
この例において、既設人工芝100は、パイル丈(基布101から先端に至るまでの長さ)が30〜80mmと従来よりも長い、いわゆるロングパイル102が用いられたロングパイル人工芝である。
既設人工芝100のパイル102の間には、弾性粒状物110が充填されている。弾性粒状物110は、既設人工芝100の敷設時に人工芝の性状を整えるために充填された充填材からなり、例えばゴムチップや樹脂チップなどの弾性材料を所定の粒状に形成したものが充填されている。
既設人工芝100の使用期間中において、弾性粒状物110は、パイル先端が10〜30mm突出するように充填されているが、下地層2として用いる場合、下地層の弾力性が大きくなりすぎてしまうため、下地層2として用いる場合には、既設人工芝100の弾性粒状部110の表層側を除去したのち、そこに下地層2の弾性力を調整する調整層120が設けられる。
図1に示すように、調整層120は、例えば目砂や砕石などの硬質粒状物からなり、好ましくは既設人工芝100のパイル102の先端が隠れる程度まで充填されている。調整層120は、硬質粒状物によって構成されていれば、その材質や厚みなどは仕様に応じて任意に変更されてよい。
調整層120の上には、下地層2と新設人工芝3とがずれないように摩擦を高めるとともに、透水性を確保する透水層130が設けられている。透水層130は、JIS−L−1096によって規定された45°カンチレバー法による剛軟度が50〜150mmとなるように形成されている。
透水性層130は、PP,PE,PET,NYなどの合成樹脂繊維を用いた織布もしくは不織布からなり、厚さが1〜10mmまたは目付量50〜200g/mの透水性シートが用いられる。
すなわち、厚さ1mm以下または目付量50g/m以下の場合、透水性シートが薄く、かつ、コシがないため、シート敷設や人工芝の敷設時、あるいは、施工機が走行した際に透水性シートが破れるおそれがあるため好ましくない。
逆に、厚さ10mm超または目付量200g/m超の場合、透水性シートが厚く、かつ、コシが強すぎてしまうため、巻き癖が取れずに凹凸を生じやすいため、好ましくない。さらには、透水性シートの上を施工機が走行すると轍が発生して、凹凸が生じるため、好ましくない。
透水性シート単体で剛軟度が得られない場合には、アスファルト乳剤、ウレタンやアクリルなどの合成樹脂からなる乾燥後に固化する液体(以下、「固化剤」ということがある)を含浸させて固化した複合材が用いられてもよい。その場合、固化剤は、0.5〜1.5kg/mの範囲内で含浸されることが好ましい。なお、固化剤は、剛軟度を満たすことができるものであれば、それ以外の固化剤を用いることもできる。
すなわち、固化剤を0.5kg/m未満で含浸させて固化した場合、透水性シートの表面のみにしか固化剤が浸透せず、シート全体の剛性が低いため、シワが発生するため好ましくない。
逆に、固化剤を1.5kg/m超で含浸させて固化した場合、透水性シートに対して量が多すぎるため、極端に剛性が高くなりすぎるため好ましくない。固化剤の流れ方によっては、表面が波打ち、平坦性が悪くなるばかりでなく、加えて透水性も悪くなるため、好ましくない。
また、透水性シートは、織布や不織布以外に、ゴムチップや木製チップを所定のバインダーで結合したものが用いられてもよい。このような態様も本発明に含まれる。
次に、新設人工芝3の構成について説明する。新設人工芝3は、基布31に所定間隔でパイル4が植設されている。基布31は、例えばポリプロピレン,ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂が好適に選択されるが、リサイクル性を考慮して、溶融性のよい低密度ポリエチレンがより好ましい。
この例において、基布31は、合成樹脂製の平織り布が用いられているが、これ以外に、平織り布に合成樹脂の綿状物をパンチングにより植え付けたものであってもよい。なお、基布31の色は、仕様に応じて任意に決定されるが、粒状物に作り替えられたときに、太陽の熱を吸収しにくいように黒色以外の色に着色されていることが好ましい。
パイル4は、パイル丈H1(基布31の表面から先端に至るまでの長さ)が30〜80mmと長い、いわゆるロングパイルであることが好ましい。パイル4は、ポリプロピレン,ポリエチレン、ナイロンなどの熱可塑性樹脂が好適に選択されるが、リサイクル性を考慮して、溶融性のよい低密度ポリエチレンがより好ましい。パイル4は緑色に着色されているが、黒色以外であれば任意の色が用いられる。
パイル4には、モノテープヤーンまたはモノフィラメントヤーンを複数本束ねたもの、あるいは、帯状のスプリットヤーンが用いられてよい。この例において、パイル4は、太さが5000〜16000dtexであって、植え付け量1000〜2000g/mで基布31に植え付けられている。
また、基布31の裏面には、タフティングされたパイル4の抜け落ちを防止するため、裏止め材32(バッキング材)が一様に塗布されている。裏止め材32には、例えばSBRラテックスやウレタンなどの熱硬化性樹脂が用いられるが、必要に応じて例えば炭酸カルシウムなどの増量剤が添加される。
この例において、裏止め材32は、塗布量が600〜800g/m(乾燥時)となるように一様に塗布されている。なお、裏止め材32は、再生する粒状物の再生時の色を考慮して、黒色以外の色に着色されていることが好ましい。
この新設人工芝3には、充填材としての充填材5が充填されている。充填材5は、タイヤや工業用ゴム製品を粉砕加工したゴムチップ、または熱可塑性樹脂チップなどの弾性粒状物からなる。
この例において、充填材5は、弾性粒状物のみからなる単一材層であるが、これ以外に目砂などの硬質粒状物をさらに充填してもよい。その場合、弾性粒状物と硬質粒状物とは、混合層であってもよい、それぞれ独立した多層構造であってもよく、その形態は仕様に応じて任意に変更可能である。
充填材5の充填厚さは、要求される弾力性により任意に選択されるが、充填材5の流出や飛散を防止するうえで、パイル4の突出高さH2(充填した層の表面からパイル先端までの長さ)が10〜30mm以上となる厚さであることが好ましい。
次に、図2を参照しながら、既設人工芝100を下地層2に改修したのち、下地層2の上に新設人工芝3を敷設する手順の一例について説明する。
まず、図2(a)に示すように、基盤10上に敷設されている既設人工芝100の弾性粒状物110の表層側の一部を回収し、表面を均して凹凸を大まかに修正する(充填材除去工程)。弾性粒状物110の除去量は仕様に応じて任意であるが、1kg/m〜5kg/mが好ましい。
次に、図2(b)に示すように、充填材除去工程によって除かれた空間に硬質粒状物を少なくともパイルが隠れる程度まで充填したのち、表面をローラがけするなどして平坦処理し、調整層120を形成する(硬質粒状物充填工程)。
この例において、調整層120は、単一の硬質粒状物が充填されるが、粗粒の硬質粒状物を先に充填し、その上に細粒の硬質粒状物を積層充填してもよいし、さらには粗粒と細粒の硬質粒状物の混合物を単層に充填してもよい。
図2(c)に示すように、調整層120の上に透水性シートを敷き並べる。次に、透水性シートの上から所定量の固化剤を表面に均一に散布したのち、ローラーによって透水性シートを転圧して、固化剤を透水性シートに含浸させる。一定時間放置して、固化剤が固化するのを待ち、透水層130を形成する(透水層工程)。
しかるのち、図2(d)に示すように、透水層130の上に新設人工芝3を敷設する(人工芝敷設工程)。なお、新設人工芝3の敷設手順は、本発明において任意であり、新設人工芝3自体のスペックに加え、敷設位置や面積、充填材の材質や充填量などについては、仕様に応じて任意に選択されてよい。
次に、本発明の具体的な実施例1〜5を比較例1〜5とともに説明する。まず、下記の方法で下地層を作製した。
〔下地層の作製〕
幅20m×15mの既設人工芝(ロングパイル)の表層から所定量の弾性粒状物を除去する。次に、硬質粒状物をパイルが隠れるまで充填し、その表面を均して平坦処理して下地の弾力性と平坦性を調整する。下地処理した下地層を幅2m×15mの短冊状に区画し、その上に各実施例1〜5および各比較例1〜5の透水層を作製する。
次に、各実施例および比較例の下地層に対して以下に示す各評価試験を行った。
〔剛軟度の測定・評価試験〕
上記の方法で作成された各実施例および比較例の透水層をJIS−L−1096に規定された45°カンチレバー法による剛軟度を測定した。詳しい試験方法については、JISハンドブックの45°カンチレバー法の記載を参照されたい。また併せて、測定結果が50〜150mmの範囲内のものを○、範囲外を×として評価した。
〔透水層の評価〕
透水性シートの表面に希釈倍率の異なるアスファルト乳液を所定量含浸させて、透水層を形成したのち、その表面に巻き癖、轍、シワの有無を確認し、現象が発見されなかった場合を○、発見された場合を×とした。併せて、透水性の有無についても確認した。最後に、下地層を総合的に判断した。この例において、透水性の有無は、日本サッカー協会が定めるロングパイル人工芝の公認検査実施マニュアルに基づく検査方法に沿って行った。
〔平坦性の評価〕
各実施例と比較例の透水層をレーザー感知式3mプロフィルメータで1.5m毎の高さを測定し、表面の平坦性を計測した。偏差が2.4mm以下である状態を○、2.4mm超を×として評価した。
以下に、実施例1〜5および比較例1〜5の下地層のスペックとその評価結果を示す。
《実施例1》
〔透水性シート〕 不織布;厚さ8mm;目付量160g/m
〔固化剤;含浸量〕 なし
〔剛軟度〕 100mm;○
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ○;1.8mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ○;2.1mm
〔巻きグセ〕 ○
〔ワダチ〕 ○
〔シワ〕 ○
〔透水性〕 ○
〔総合評価〕 ○
《実施例2》
〔透水性シート〕 不織布;厚さ2mm;目付量70g/m
〔固化剤;含浸量〕 アスファルト:水=1:2;1.0kg/m
〔剛軟度〕 120mm;○
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ○;2.0mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ○;2.1mm
〔巻きグセ〕 ○
〔ワダチ〕 ○
〔シワ〕 ○
〔透水性〕 ○
〔総合評価〕 ○
《実施例3》
〔透水性シート〕 不織布;厚さ2mm;目付量70g/m
〔固化剤;含浸量〕 アスファルト:水=1:3;1.0kg/m
〔剛軟度〕 90mm;○
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ○;2.0mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ○;2.2mm
〔巻きグセ〕 ○
〔ワダチ〕 ○
〔シワ〕 ○
〔透水性〕 ○
〔総合評価〕 ○
《実施例4》
〔透水性シート〕 不織布;厚さ2mm;目付量70g/m
〔固化剤;含浸量〕 アスファルト:水=1:4;1.0kg/m
〔剛軟度〕 60mm;○
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ○;2.0mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ○;2.2mm
〔巻きグセ〕 ○
〔ワダチ〕 ○
〔シワ〕 ○
〔透水性〕 ○
〔総合評価〕 ○
《実施例5》
〔透水性シート〕 不織布;厚さ2mm;目付量70g/m
〔固化剤;含浸量〕 アスファルト:水=1:5;1.0kg/m
〔剛軟度〕 50mm;○
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ○;2.0mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ○;2.3mm
〔巻きグセ〕 ○
〔ワダチ〕 ○
〔シワ〕 ○
〔透水性〕 ○
〔総合評価〕 ○
〈比較例1〉
〔透水性シート〕 不織布;厚さ2mm;目付量70g/m
〔固化剤;含浸量〕 アスファルト原液(無希釈);1.0kg/m
〔剛軟度〕 180mm;×
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ○;2.0mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ×;3.0mm
〔巻きグセ〕 ○
〔ワダチ〕 ×
〔シワ〕 ○
〔透水性〕 ×
〔総合評価〕 ×
〈比較例2〉
〔透水性シート〕 不織布;厚さ2mm;目付量70g/m
〔固化剤;含浸量〕 アスファルト:水=1:10;1.0kg/m
〔剛軟度〕 35mm;×
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ○;2.0mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ×;3.5mm
〔巻きグセ〕 ○
〔ワダチ〕 ○
〔シワ〕 ×
〔透水性〕 ○
〔総合評価〕 ×
〈比較例3〉
〔透水性シート〕 不織布;厚さ2mm;目付量70g/m
〔固化剤;含浸量〕 アスファルト:水=1:2;0.1kg/m
〔剛軟度〕 40mm;×
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ○;2.0mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ×;2.8mm
〔巻きグセ〕 ○
〔ワダチ〕 ○
〔シワ〕 ×
〔透水性〕 ○
〔総合評価〕 ×
〈比較例4〉
〔透水性シート〕 不織布;厚さ2mm;目付量70g/m
〔固化剤;含浸量〕 アスファルト:水=1:2;2.0kg/m
〔剛軟度〕 160mm;×
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ○;2.0mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ×;2.6mm
〔巻きグセ〕 ○
〔ワダチ〕 ×
〔シワ〕 ○
〔透水性〕 ×
〔総合評価〕 ×
〈比較例5〉
〔透水性シート〕 厚手フェルト材;厚さ20mm
〔固化剤;含浸量〕 なし
〔剛軟度〕 170mm;×
〔敷設前平坦性(偏差)〕 ×;3.0mm
〔敷設後平坦性(偏差)〕 ×;3.0mm
〔巻きグセ〕 ×
〔ワダチ〕 ○
〔シワ〕 ○
〔透水性〕 ○
〔総合評価〕 ×
実施例1〜5および比較例1〜5のまとめを表1に示す。
Figure 0005692848
以上、実施例1〜5および比較例1〜5により、以下のような知見を得た。すなわち、(1)アスファルト原液を用いた比較例1は、固化剤の粘度が高過ぎてしまい、透水性シートに浸透せず、表面で留まり固化しようとする。そのため、表面をローラなどで押し付けて強制的に含浸させると、含浸時に透水性シートが変形し、多数のシワを生じるため平坦性が著しく悪化する。透水性シートを引っ張りながら含浸させることでシワの発生を抑えることができるが、作業性が著しく悪い。
(2)比較例2は、固化剤の希釈倍率が高いので含浸性はよいが、透水性シートに留まらずに流れ出してしまうため、固化後の透水性シートの剛軟度が上がらない。その結果、作業中のシワが生じやすくなり、平坦性に支障をきたす。
(3)比較例3は、固化剤の散布、含浸量が少ないがために透水性シートの全体に固化剤が浸透せず、作業中のシワが生じやすくなり、平坦性に支障をきたす。
(4)比較例4は、固化剤の散布、含浸量が必要以上に多いため、透水性シートの表面に溢れた固化剤が波打った状態で固化するため、剛軟度は高いが、透水性がなくなってしまう。
(5)比較例5は、透水性シートにフェルトを用いたが、シートの厚みが厚すぎてしまい、製品納品時のロール状に梱包された状態から広げる際に発生する巻き癖が戻らず、平坦性が悪い。
以上の結果からも、本発明の透水層130は、実施例1〜5にて実証されたようなJIS−L−1096によって規定された45°カンチレバー法による剛軟度が50〜150mmであることが好ましい。より好ましくは、厚さ1〜10mmおよび/または目付量50〜200g/mの透水性シートが用いられることが好ましく、さらに好ましくは、透水性シートに所定の固化剤を0.5〜1.5kg/m含浸させて固化した複合材からなることが好ましい。
1 人工芝構造体
2 下地層
3 新設人工芝
4 パイル
5 充填材
100 既設人工芝
110 弾性粒状物
120 調整層(硬質粒状物)
130 透水層

Claims (4)

  1. 所定の基盤上に設置されている既設人工芝の上に透水層を介して新たな新設人工芝を積層してなる人工芝構造体において、
    上記透水層は、厚さ1〜10mmまたは目付量50〜200g/m のネット状の織物を含む織布もしくは不織布からなる透水性シートを備え、上記透水性シートには、乾燥後に固化する液体が0.5〜1.5kg/m 含浸されており、JIS−L−1096に規定されている45°カンチレバー法による測定値で、50〜150mmの剛軟度を有していることを特徴とする人工芝構造体。
  2. 上記透水性シートとして、ゴムおよび/または木製のチップ材を所定のバインダー樹脂で結合してなる透水性シートが用いられることを特徴とする請求項1に記載の人工芝構造体。
  3. 所定の基盤上に設置されている充填材入り既設人工芝の上に、新たな新設人工芝を積層するに当たって、
    上記既設人工芝のパイル間に充填されている充填材の少なくとも表層側の一部を除去する充填材除去工程と、
    上記充填材の一部が除去された上記既設人工芝に硬質粒状物を充填する硬質粒状物充填工程と、
    上記硬質粒状物の上に透水層を設ける透水層工程と、
    上記透水層の上に新たな人工芝を敷設する人工芝敷設工程とを含む人工芝構造体の敷設方法において、
    上記透水層工程では、厚さ1〜10mmまたは目付量50〜200g/m のネット状の織物を含む織布もしくは不織布からなる透水性シートに、乾燥後に固化する液体を0.5〜1.5kg/m 含浸して、上記硬質粒状物の上に、JIS−L−1096に規定されている45°カンチレバー法による測定値で、50〜150mmの剛軟度を有する透水層を構築することを特徴とする人工芝構造体の敷設方法。
  4. 上記請求項による人工芝構造体の敷設方法によって構築された人工芝構造体。
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