JP6817928B2 - 吸出防止シート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、護岸下の土砂の吸出しを防止する吸出防止シート及びその製造方法に関する。
従来より、地盤の表面や法面等を木材、石材やコンクリートブロック等で覆って浸食破壊を抑制する護岸が知られている。このような護岸では、石材やコンクリートブロックの隙間から背後地盤または基礎部の土砂が流出する吸出しを防止するために、石材等の下に吸出防止シートを敷設している。
特許文献１には、施工時、法面等に吸出防止シートを敷設した後に、吸出防止シート上に縦横方向にコンクリートブロックを設置してコンクリートブロック同士を連結する連節ブロック工法が開示されている。
しかしながら、吸出防止シートを用いて土砂の吸出を防止する場合に、フェルト状の空隙を有する吸出防止シートには飛来種や近在植物等が自生・生育しやすく、吸出防止シートの積層繊維内に入り込んだ植物の根茎は、吸出防止シートと一体化して除去しにくく、作業員が時間をかけて抜草しなければならないという問題があった。
そこで、吸出防止シートに除草性を付与することを抑制するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は、この課題を解決することを目的とする。
上記課題を達成するために、本発明に係る吸出防止シートは、護岸に設置される吸出防止シートであって、フェルト状の吸出防止層と、前記吸出防止層上に積層されるとともに前記吸出防止層と一体化された防草層と、を備えている。
この構成によれば、吸出防止層上に防草層が設けられていることにより、吸出防止層に根茎が張ることが抑制されるため、吸出防止シートに除草性を付与することができる。さらに、吸出防止層と防草層とが一体化されていることにより、吸出防止シートを広範囲に敷設する際に、吸出防止層又は防草層が相対的に位置ズレすることが抑制されるため、吸出防止シートの敷設作業を効率的に行うことができる。
また、本発明に係る吸出防止シートは、前記吸出防止層は、高融点繊維を積層して成り、前記防草層は、前記高融点繊維より融点が低い低融点繊維を溶融して成ることが好ましい。
この構成によれば、低融点繊維のみを選択的に溶融させることにより、間隙を備えた吸出防止層及び空隙が圧縮された密な防草層を形成することができる。
また、本発明に係る吸出防止シートは、前記防草層は、前記吸出防止層に溶着されていることが好ましい。
この構成によれば、吸出防止層及び防草層の界面が溶着されることにより、吸出防止層及び防草層を接着剤で接着する場合と比べて、接着剤の経年劣化に起因する吸出防止層及び防草層の分離が回避されるため、吸出防止層及び防草層を長期に亘って一体化することができる。
また、本発明に係る吸出防止シートは、前記吸出防止層には、補強基布が含まれていることが好ましい。
この構成によれば、補強基布が吸出防止層内に設けられていることにより、吸出防止層に所望の強度を付与することができる。
また、本発明に係る吸出防止シートの製造方法は、護岸に設置される吸出防止シートの製造方法であって、第１の繊維を積層して成る第１の繊維層を形成する工程と、第２の繊維を積層して成る第２の繊維層を前記第１の繊維層上に形成する工程と、前記第１の繊維層を圧縮してフェルト状の吸出防止層を形成する工程と、前記第２の繊維層を圧縮して前記吸出防止層と一体化された防草層を形成する工程と、を含む。
この構成によれば、吸出防止層上に防草層が設けられていることにより、吸出防止層に根茎が張ることが抑制されるため、吸出防止シートに除草性を付与することができる。さらに、吸出防止層と防草層とが一体化されていることにより、吸出防止シートを広範囲に敷設する際に、吸出防止層又は防草層が相対的に位置ズレすることが抑制されるため、吸出防止シートの敷設作業を効率的に行うことができる。
また、本発明に係る吸出防止シートの製造方法は、前記第１の繊維は、高融点繊維であり、前記第２の繊維は、前記高融点繊維より融点が低い低融点繊維であることが好ましい。
この構成によれば、低融点繊維のみを選択的に溶融させることにより、間隙を備えた吸出防止層及び空隙が圧縮された密な防草層を形成することができる。
また、本発明に係る吸出防止シートの製造方法は、前記防草層は、前記吸出防止層に溶着されていることが好ましい。
この構成によれば、吸出防止層及び防草層の界面が溶着されることにより、吸出防止層及び防草層を接着剤で接着する場合と比べて、接着剤の経年劣化に起因する吸出防止層及び防草層の分離が回避されるため、吸出防止層及び防草層を長期に亘って一体化することができる。
また、本発明に係る吸出防止シートの製造方法は、前記低融点繊維は、前記高融点繊維の融点未満で加熱されることが好ましい。
この構成によれば、高融点繊維を熱収縮させることなく低融点繊維のみを溶融するため、空隙を有する吸出防止層と空隙が圧縮された密な防草層を形成することができる。
本発明では、吸出防止層上に防草層が設けられていることにより、吸出防止層に根茎が張ることが抑制されるため、吸出防止シートに除草性を付与することができる。さらに、吸出防止層と防草層とが一体化されていることにより、吸出防止シートを広範囲に敷設する際に、吸出防止層又は防草層が相対的に位置ズレすることが抑制されるため、吸出防止シートの敷設作業を効率的に行うことができる。
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。
また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。
地盤や法面等を石材やコンクリートブロックで覆って保護する護岸には、空張工、練張工、コンクリート張工、連接型ブロック張工等の様々な方式が存在する。以下では、本実施形態に係る吸出防止シート１０を空張工で適用した場合を例に説明するが、空張工以外の方式にも適用可能なことはいうまでもない。
空張工は、図１に示すように、石材１をモルタル等で固めることなく空張りして法面２を覆う方式である。空張工では、石材１が吸出防止シート１０上に載置されている。
複数の吸出防止シート１０は、河川の流向（図１の紙面垂直方向）に沿って隙間なく敷設されている。図２に示すように、隣り合う吸出防止シート１０は、一方の端部を他方の端部に重ね合わせるようにして敷設されている。具体的には、河川の上流側に位置する吸出防止シート１０の下流側端部１０ａが、河川の下流側に位置する吸出防止シート１０の上流側端部１０ｂの上になっている。一般的に、吸出防止シート１０の重ね合わせ量は、約１０ｃｍに設定されている。これにより、吸出防止シート１０の継ぎ目からの土砂の流出が抑制される。
図２、３に示すように、吸出防止シート１０は、吸出防止層２０と、防草層３０と、を備えている。法面２上に敷設された吸出防止シート１０では、吸出防止層２０が下方で防草層３０が上方に配置されている。すなわち、吸出防止層２０が法面２に対向し、防草層３０が石材に対向している。
吸出防止層２０は、例えばポリエステル系の合成繊維を圧縮して成る不織布である。吸出防止層２０は、繊維が積層されて内部に大きな空隙を有する構造であり、透水性を有しているものの法面の土砂は通さない。
防草層３０は、例えばポリエステル系の合成繊維を圧縮して成る不織布である。防草層３０は、繊維が圧密された構造であり、吸出防止層２０と比べて内部の空隙が小さい。したがって、防草層３０は、適度な透水性を保有しているものの植物の根茎が防草層３０内に張ることはできない。
また、防草層３０は、空隙が圧縮された密な構造であって低反発性を有している。また、防草層３０の表面は、低反発で平滑に形成されている。これにより、飛来種等が防草層３０の表面に付着しにくい。
吸出防止層２０及び防草層３０の界面は溶着されて、吸出防止層２０及び防草層３０は一体化されている。これにより、吸出防止層２０及び防草層３０を接着剤で接着する場合と比べて、接着剤の経年劣化に起因する吸出防止層２０及び防草層３０の分離が回避されて、吸出防止層２０及び防草層３０を長期に亘って一体化することができる。
上述したように、吸出防止層２０と防草層３０とが一体化されていることにより、図２に示すように、吸出防止シート１０を広範囲に敷設する際に、吸出防止層２０及び防草層３０を個別に敷設する場合と比べて敷設作業を効率的に行うことができる。また、吸出防止層２０又は防草層３０が相対的に位置ズレすることが抑制されるため、吸出防止シート１０をさらに効率よく敷設することができる。
吸出防止層２０の内部には、補強基布４０が設けられている。補強基布４０は、例えばポリプロピレン系の合成繊維である。吸出防止層２０の繊維は、補強基布４０に絡み付いて固定されている。
本実施形態に係る吸出防止シート１０の透水係数は０．０２／ｓｅｃであり、既存の吸出防止シートの透水係数（０．０５／ｓｅｃ）とほぼ変わらないことが確認された。
次に、吸出防止シート１０の製造手順について、図４に基づいて説明する。
［高融点繊維積層］
第１のホッパ５０に原料が投入され、混綿して得られた高融点繊維をベルトコンベア６０上に積層する。ベルトコンベア６０は所定の送り速度で運転しており、その速度は例えば３ｍ／ｍｉｎに設定されている。ベルトコンベア６０上に投下された高融点繊維は、所定厚みの層状に撒かれて高融点繊維層を形成する。高融点繊維の融点は、例えば１５０℃以上に設定されている。高融点繊維は、例えば、太さ１０〜３０ｄ、毛の長さ４０〜１３０ｍｍのものが用いられる。高融点繊維の投下量は、例えば１２００ｇ／ｍｍ２である。
第１のホッパ５０に原料が投入され、混綿して得られた高融点繊維をベルトコンベア６０上に積層する。ベルトコンベア６０は所定の送り速度で運転しており、その速度は例えば３ｍ／ｍｉｎに設定されている。ベルトコンベア６０上に投下された高融点繊維は、所定厚みの層状に撒かれて高融点繊維層を形成する。高融点繊維の融点は、例えば１５０℃以上に設定されている。高融点繊維は、例えば、太さ１０〜３０ｄ、毛の長さ４０〜１３０ｍｍのものが用いられる。高融点繊維の投下量は、例えば１２００ｇ／ｍｍ２である。
［補強基布セット］
次に、高融点繊維層の表面に補強基布４０となる補強繊維を配列する。補強繊維は、ベルトコンベア６０の搬送方向及び搬送方向に垂直な水平方向に沿って補強繊維を配向して高融点繊維上に敷かれる。補強基布の投下量は、例えば１００ｇ／ｍｍ２である。
次に、高融点繊維層の表面に補強基布４０となる補強繊維を配列する。補強繊維は、ベルトコンベア６０の搬送方向及び搬送方向に垂直な水平方向に沿って補強繊維を配向して高融点繊維上に敷かれる。補強基布の投下量は、例えば１００ｇ／ｍｍ２である。
［低融点繊維積層］
次に、第２のホッパ７０に低融点繊維が投入され、高融点繊維層の表面に低融点繊維を積層する。ベルトコンベア６０上に投下された低融点繊維は、所定厚みの層状に撒かれて低融点繊維層を形成する。低融点繊維は、高融点繊維より融点が低い低融点繊維であり、その融点は約１００℃に設定されている。低融点繊維は、太さ３〜３０ｄ、毛の長さ４１〜１２８ｍｍのものが用いられる。低融点繊維の投下量は、例えば３００ｇ／ｍｍ２である。
次に、第２のホッパ７０に低融点繊維が投入され、高融点繊維層の表面に低融点繊維を積層する。ベルトコンベア６０上に投下された低融点繊維は、所定厚みの層状に撒かれて低融点繊維層を形成する。低融点繊維は、高融点繊維より融点が低い低融点繊維であり、その融点は約１００℃に設定されている。低融点繊維は、太さ３〜３０ｄ、毛の長さ４１〜１２８ｍｍのものが用いられる。低融点繊維の投下量は、例えば３００ｇ／ｍｍ２である。
［１次圧縮］
次に、ニードルパンチ８０で高融点繊維層及び低融点繊維層を圧縮する。ニードルパンチ８０は、公知の構成である。高融点繊維及び低融点繊維は、高速で上下するニードルが繰り返し突き刺されることにより絡み合う。
次に、ニードルパンチ８０で高融点繊維層及び低融点繊維層を圧縮する。ニードルパンチ８０は、公知の構成である。高融点繊維及び低融点繊維は、高速で上下するニードルが繰り返し突き刺されることにより絡み合う。
［２次圧縮］
次に、高温ローラー９０で高融点繊維層及び低融点繊維層を高温で圧縮する。高温ローラー９０の温度は、低融点繊維の融点以上かつ高融点繊維の融点未満に設定され、例えば１５０℃に設定される。したがって、高温ローラー９０に接触する低融点繊維層は、溶融する一方で、高温ローラー９０に低融点繊維層を介して押圧される高融点繊維層は、溶融することなく圧縮される。
次に、高温ローラー９０で高融点繊維層及び低融点繊維層を高温で圧縮する。高温ローラー９０の温度は、低融点繊維の融点以上かつ高融点繊維の融点未満に設定され、例えば１５０℃に設定される。したがって、高温ローラー９０に接触する低融点繊維層は、溶融する一方で、高温ローラー９０に低融点繊維層を介して押圧される高融点繊維層は、溶融することなく圧縮される。
高融点繊維層は、熱収縮を起こすことなく厚み方向に圧縮されてフェルト状の吸出防止層２０が形成される。
低融点繊維層は、厚み方向に圧縮されると共に高温ローラー９０で加熱されることにより、低融点繊維が溶融するとともに低融点繊維層が圧密化されて空隙が圧縮され、緻密な積層構造の防草層３０が形成される。また、高温ローラー９０が低融点繊維層を加熱しながら高融点繊維層に押し付けることにより、吸出防止層２０及び防草層３０の界面が溶着される。
［シート巻取］
吸出防止層２０及び防草層３０が形成された吸出防止シート１０を巻取機でロール状に巻き取られる。
吸出防止層２０及び防草層３０が形成された吸出防止シート１０を巻取機でロール状に巻き取られる。
このようにして、本実施形態に係る吸出防止シート１０は、吸出防止層２０上に防草層３０が設けられていることにより、吸出防止層２０に根茎が張ることが抑制されるため、吸出防止シート１０に除草性を付与することができる。さらに、吸出防止層２０と防草層３０とが一体化されていることにより、吸出防止シート１０を広範囲に敷設する際に、吸出防止層２０又は防草層３０が相対的に位置ズレすることが抑制されるため、吸出防止シート１０の敷設作業を効率的に行うことができる。
また、低融点繊維のみを選択的に溶融させることにより、間隙を備えた吸出防止層２０及び空隙が圧縮された密な防草層３０を形成することができる。
さらに、吸出防止層２０及び防草層３０の界面が溶着されることにより、吸出防止層２０及び防草層３０を長期に亘って一体化することができる。
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
上述した実施形態に係る製造方法では、ニードルパンチで高融点繊維層と低融点繊維層とを絡ませた場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。
また、高融点繊維の融点及び低融点繊維の融点は、上述した数値に限定されるものではない。
１０・・・ 吸出防止シート
２０・・・ 吸出防止層
３０・・・ 防草層
４０・・・ 補強基布
２０・・・ 吸出防止層
３０・・・ 防草層
４０・・・ 補強基布
Claims (4)
- 護岸に設置される吸出防止シートであって、
高融点繊維から成るフェルト状の吸出防止層と、
前記高融点繊維より融点が低い低融点繊維から成り、前記吸出防止層上に外部に露出するように積層されるとともに前記吸出防止層に溶着されて前記吸出防止層と一体化された防草層と、
を備えていることを特徴とする吸出防止シート。 - 前記吸出防止層には、補強基布が含まれていることを特徴とする請求項１記載の吸出防止シート。
- 護岸に設置される吸出防止シートの製造方法であって、
高融点繊維である第１の繊維を積層して成る第１の繊維層を形成する工程と、
前記高融点繊維より融点が低い低融点繊維である第２の繊維を積層して成る第２の繊維層を前記第１の繊維層上に形成する工程と、
前記第１の繊維層及び第２の繊維層を加熱しながら圧縮して、フェルト状の吸出防止層及び前記吸出防止層上に外部に露出するように積層されるとともに前記吸出防止層と溶着されて一体化された防草層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする吸出防止シートの製造方法。 - 前記低融点繊維は、前記高融点繊維の融点未満で加熱されることを特徴とする請求項３記載の吸出防止シートの製造方法。
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