JPH1150411A - 衝撃吸収型地盤及びその造成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 砂質土を主体にした床土層からなる地盤上
で、人間が走ったり激しい運動をした場合に地盤から受
ける衝撃を有効に和らげ、足腰への負担を少なくする。 【解決手段】 基礎地盤Ｂ上に造成された床土層Ｇが、
礫材１からなる下層部Ｇ_L と、砂質材又は土材２’にゴ
ム、ウレタンあるいは発泡スチロール等の弾性体からな
る弾性体片３を混合した混合材からなる上層部Ｇ_U と、
前記下層部Ｇ_L における礫材１と上層部Ｇ_U における砂
質材又は土材２’との中間の粒径を持つ砂礫材４からな
る中層部Ｇ_M とからなる。前記上層部Ｇ_U は、更に前記
混合材のみからなる上層下部基盤Ｇ_U1と、前記混合材に
砂の養分特性や保水性を与えるための土壌改良材を加え
た表層植生部Ｇ_U2とからなり、この表層植生部Ｇ_U2の表
面には芝生ＳＴが植え付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばサッカーグ
ラウンドのような運動場等の地盤造成技術に属するもの
であって、特に、人間の足腰への衝撃を有効に吸収可能
であり排水性の良好な地盤の造成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】我が国のスポーツ用グラウンドは、砂質
土を主体にした床土層に芝生を植え付けたグラウンドが
多い。特に、サッカーグラウンド、学校の校庭や公園の
グラウンド等がそうである。これは、日本が比較的多雨
な気候帯に属しているため、降雨後でもすぐに競技がで
きるように、床土層に排水性の良い砂や土を用いている
からである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような砂
質土を主体にした床土層からなる運動場は、その上でサ
ッカー等の競技を行うプレイヤからの踏圧等による衝撃
力が加わると、この衝撃力は、図１７に多数の矢印で示
すように、砂粒子Ｓで構成される骨格を通じて下層へ伝
達されるが、この時、各砂粒子Ｓ同士がずれたり回転し
たりして、粒子間隙ｇを縮小するように不可逆的に変位
し、再び元に戻ることはないため、床土層は上述のよう
な変位が累積されて徐々に締め固められ、硬くなって行
く。そして特に、細粒分の多い土材からなる床土層ほど
その傾向が顕著である。

【０００４】したがって、運動するプレイヤの足腰に加
わる衝撃が大きくなり、プレイヤが現役で競技可能な年
齢（いわゆる選手生命）が短くなったり、成長期にある
児童に与える身体的なストレスが大きくなる恐れがあ
る。また、床土層が徐々に締め固められて硬くなると、
粒子間隙ｇの縮小により排水性が低下して降雨後の冠水
状態が解消されにくくなり、長期間にわたって使用困難
になることが多い。

【０００５】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、砂質土を
主体にした床土層からなる運動場等の地盤上で、人間が
走ったり激しい運動をした場合に地盤から受ける衝撃を
有効に和らげ、足腰への負担の少なく、良好な排水性が
保持される地盤を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を有
効に解決するための手段として、本発明に係る衝撃吸収
型地盤は、基礎地盤上に形成された床土層の上層部が、
弾性体片を砂質土に所要比率で混合した混合材からなる
ものである。すなわちこの衝撃吸収型地盤は、床土層内
に散在する弾性体片の弾性によって、床土層の上から加
わった衝撃力を有効に吸収することができる。しかも前
記弾性体片の弾性復元力によって、その周囲の砂粒子は
衝撃力の入力時に可逆的に変位されるので床土層の締め
固めが起こりにくくなり、この弾性体片は床土層内に分
散混合されているため、床土層の排水性や通気性が損な
われない。弾性体片の材質は、典型的には各種ゴム、ウ
レタン、発泡スチロール等の弾性体から選択され、その
形状としては、粒状、チップ状あるいは破砕片状などが
考えられる。

【０００７】本発明において付加される好ましい構成と
しては、床土層の上層部の表面近傍に存在する弾性体片
は、その下側に存在する弾性体に比較して相対的に粒径
が小さいものとする。すなわち、床土層の表面近傍に存
在する弾性体の粒径が大きいと、繰り返し衝撃を受けた
場合に弾性体が浮き上がって露出しやすく、しかも露出
した弾性体片は、粒径が大きいほど床土層の表面を転が
りやすいが、床土層の表面近傍に混合する弾性体の粒径
を小さくすればこのような恐れがなくなる。したがっ
て、運動中のプレイヤが滑って転ぶようなことを防止で
きる。

【０００８】上記衝撃吸収型地盤の造成においては、基
礎地盤上に床土層を造成し、この床土層の上層部は、弾
性体片を砂質土に所要比率で混合した混合材を敷き均し
転圧することによって造成する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の衝撃吸収型地盤を
サッカーグラウンドに適用した一実施形態を示すもので
ある。この図において、参照符号Ｂは整地された基礎地
盤、Ｇはこの基礎地盤Ｂの上に造成された床土層、Ｐは
床土層Ｇ内の過剰水を排水する排水管である。

【００１０】床土層Ｇは、礫材１からなる下層部Ｇ_L
と、砂質材２に弾性体片３を適当な比率で混合した混合
材からなる上層部Ｇ_U と、前記下層部Ｇ_L における礫材
１と上層部Ｇ_U における砂質材２との中間の粒径を持つ
砂礫材４からなる中層部Ｇ_M とからなる。上層部Ｇ_U の
砂質材２に混合される弾性体片３としては、例えばゴム
を極低温でガラス転移（凍結）させて破砕することによ
って粒径が 3〜5mm 程度としたものが用いられるが、砂
質材２の粒子が細かいほど、これに混合する弾性体片３
の粒径も小さいものとすることが好ましい。

【００１１】床土層Ｇの上層部Ｇ_U は、更に前記混合材
のみからなる上層下部基盤Ｇ_U1と、前記混合材に砂の養
分特性や保水性を与えるための土壌改良材を加えた表層
植生部Ｇ_U2とからなり、この表層植生部Ｇ_U2の表面には
芝生ＳＴが植え付けられている。また、床土層Ｇ（下層
部Ｇ_L ）と基礎地盤Ｂとの間には遮水シート５が介在さ
れている。

【００１２】上述の構成において、床土層Ｇにおける礫
材１からなる下層部Ｇ_L は、降雨によって床土層Ｇに浸
透した過剰な土中水を速やかに排水するためのものであ
り、砂礫材４からなる中層部Ｇ_M は、排水性のほか、上
層部Ｇ_U における砂質材２が粒径の大きい下層部Ｇ_L へ
土中水と共に流出してしまうのを防止する機能を有す
る。また遮水シート５は、周辺地盤から土中水が流入す
るのを防止すると共に、逆に芝生ＳＴに散布した農薬等
が土中水と共に基礎地盤Ｂに浸透して周辺地盤を汚染す
ることのないようにするためのものである。

【００１３】床土層Ｇにおける上層部Ｇ_U は、表面の芝
生ＳＴの有する緩衝力と、弾性体片１の有する弾性によ
って、サッカー等プレイヤの踏圧等による衝撃力を吸収
し、緩和する機能を有する。すなわち上層部Ｇ_U は、図
２に示すように、多数の砂粒子２ａからなる骨格中に弾
性体片３が散在した構造を有するため、上部からプレイ
ヤの踏圧等による衝撃力が加わると、図中に多数の矢印
で示すように、この衝撃力が前記砂粒子２ａからなる骨
格を通じて弾性体片３に伝達され、この時の弾性体片３
の圧縮変形によって前記衝撃力の一部が消費される。ま
た、いったん圧縮変形された弾性体片３は、除荷される
と直ちに元の形状に弾性的に復元され、これによって周
囲の砂粒子２ａが原位置に復帰されるので、衝撃力を受
ける度に締め固められて硬くなることがない。

【００１４】図３乃至図８は、上述の構成を備えるサッ
カーグラウンドの造成方法を、工程順に示すものであ
る。

【００１５】まず図３に示すように、当該グラウンドを
造成すべき場所の基礎地盤Ｂの整地を行う。この整地に
際しては、排水管の所定の配管経路に従って溝ａを掘削
する。また、この基礎地盤Ｂ上には必要に応じて遮水シ
ート５を敷設する。

【００１６】次に図４に示すように、基礎地盤Ｂの溝ａ
内に排水管Ｐを設置して接続すると共に、その周囲を礫
材１で埋める。この礫材１は、溝ａ内に充填した後も、
図５に示すように引き続き基礎地盤Ｂ（遮水シート５）
上に撒き出し、敷き均してから所定の礫密度になるよう
に転圧する。そしてこの礫材１の撒き出し・敷き均し・
転圧による盛立て作業を所要回数繰り返すことによっ
て、床土層Ｇにおける所定の層厚ｈ_L の下層部Ｇ_L を形
成する。

【００１７】次に図６に示すように、礫材１からなる下
層部Ｇ_L 上にこの礫材１よりも粒径の小さい砂礫材４を
撒き出し、敷き均してから所定の砂礫密度になるように
転圧する。そしてこの砂礫材４の撒き出し・敷き均し・
転圧による盛立て作業を所要回数繰り返すことによっ
て、床土層Ｇにおける所定の層厚ｈ_M の中層部Ｇ_M を形
成する。

【００１８】次に図７に示すように、砂礫材４からなる
中層部Ｇ_M 上にこの砂礫材４よりも更に粒径の小さい砂
質材２を撒き出し敷き均してから、その上に所定の混合
比率となるように弾性体片３を撒き出し、この弾性体片
３を、図示されていないスタビライザあるいはトラクタ
等の混合機械で前記砂質材２に混合し、所定の密度にな
るように転圧する。そして前記砂質材２の撒き出し・敷
き均しと弾性体片３の撒き出し・混合・転圧による盛立
て作業を所要回数繰り返すことによって、図８に示すよ
うに、砂質材２と弾性体片３の混合材からなる所定の層
厚ｈ_U の上層部Ｇ_U を形成する。なお、この上層部Ｇ_U
は、床土層Ｇにおける衝撃吸収の主体をなし、かつ運動
場の表層を形成する部分であるため、その層厚ｈ_U は、
下層部Ｇ_L 及び中層部Ｇ_M の各層厚ｈ_L ，ｈ_M よりも厚
くする。

【００１９】また上層部Ｇ_U の造成においては、上述の
方法以外に、砂質材２と弾性体片３を当該運動場の造成
現場以外の場所に確保したストックヤード等で混合し、
その混合材を現場に搬入して撒き出し転圧するといった
方法も採用可能である。

【００２０】次に図９に示すように、砂質材２と弾性体
片３の混合材からなる上層部Ｇ_U の上に、所定の混合比
率となるように土壌改良材６を撒き出し、この土壌改良
材６を、図示されていないスタビライザあるいはトラク
タ等の混合機械で前記上層部Ｇ_U における所定の深さｄ
まで混合してから、所定の砂礫密度になるように転圧す
る。これによって、図１０に示すように、上層部Ｇ_U
に、砂質材２と弾性体片３の混合材のみからなる上層下
部基盤Ｇ_U1と、前記混合材に土壌改良材６が混合された
表層植生部Ｇ_U2が形成される。

【００２１】上述の一連の工程によって、下層部Ｇ_L 、
中層部Ｇ_M 及び上層部Ｇ_U からなる床土層Ｇが造成され
たら、その表面（上層部Ｇ_U の表層植生部Ｇ_U2の表面）
に播種あるいは芝生マットの敷設等によって、先の図１
に示すように芝生ＳＴを育成し、施工を完了する。

【００２２】図１１は本発明の衝撃吸収型地盤をクレー
グラウンドに適用した他の実施形態を示すものである。
この実施形態において、先の図１と異なるところは、床
土層Ｇの上層部Ｇ_U が、砂質材又は土材２’に弾性体片
３を適当な比率で混合した混合材からなり、前記弾性体
片３は、前記上層部Ｇ_U の表面に近い部分ほど粒径の小
さいものが分布していることにある。また、砂質材又は
土材２’に対する弾性体片３の体積比は、粒径の大小に
拘らずほぼ一定とする。

【００２３】このような構成とすれば、床土層Ｇの上層
部Ｇ_U の表面近傍に分布する弾性体３は粒径が小さいの
で、繰り返し衝撃を受けても容易に浮き上がらない。ま
た、仮に弾性体片３の一部がグラウンド表面に浮き上が
っても、図１２（Ａ）に示すように粒径ａが小さいもの
はグラウンド表面の砂土粒子２ａ間に嵌り込むので、同
（Ｂ）に示すように粒径ａが大きいものに比較して転が
りにくく、そのベアリング効果等によってプレイヤが滑
って転ぶようなことを防止できる。

【００２４】上述の実施形態によるクレーグラウンドの
造成においては、基礎地盤Ｂの整地から床土層Ｇにおけ
る中層部Ｇ_M の形成までは、先に説明した図３乃至図６
に示す工程と同様に施工される。

【００２５】砂礫材４からなる中層部Ｇ_M が形成された
ら、図１３に示すように、この中層部Ｇ_M 上に前記砂礫
材４よりも粒径の小さい砂質材又は土材２’を適当な層
厚で撒き出し敷き均してから、その上に所定の混合比率
となるように、粒径の大きい弾性体片３ａを撒き出す。
そしてこの弾性体片３ａを、図示されていないスタビラ
イザあるいはトラクタ等の混合機械で前記砂質材又は土
材２’に混合し、所定の密度になるように転圧すること
によって、図１４に示すように、床土層Ｇにおける上層
部Ｇ_U の最下部となる第一層目の混合層Ｇ_U11 を形成す
る。

【００２６】次に図１５に示すように、第一層目の混合
層Ｇ_U11 の上に適当な層厚で再び砂質材又は土材２’を
撒き出し敷き均してから、その上に所定の混合比率とな
るように、前記第一層目の混合層Ｇ_U11 における弾性体
片３ａよりも粒径の小さい弾性体片３ｂを撒き出し、上
述と同様に混合・転圧することによって図１６に示すよ
うな第二層目の混合層Ｇ_U12 を形成する。そしてこのよ
うな作業の繰り返しによって、先の図１１に示すよう
に、混合された弾性体片３の粒径がグラウンド表面に近
い部分ほど小さくなる床土層上層部Ｇ_U が形成され、施
工を完了する。

【００２７】この実施形態においても図１の実施形態と
同様、床土層Ｇの上層部Ｇ_U の表層近傍を土壌改良材６
を混合した表層植生部Ｇ_U2とし、その表面に播種あるい
は芝生マットの敷設等によって芝生ＳＴを育成しても良
い。また、先に述べたように、砂質材又は土材２’と弾
性体片３の混合は、弾性体片３の粒径を変える度に、造
成現場以外の場所に確保したストックヤード等で混合
し、その混合材を現場に搬入して撒き出し転圧するとい
った方法も採用可能である。

【００２８】また、図示の実施形態において用いられる
弾性体片３は、グラウンド表面に露出することによって
視覚的な不調和を感じることがないように、茶色等、適
当な色彩に着色することも好ましい。

【００２９】なお、図示の実施形態は、サッカーグラウ
ンド及びクレーグラウンドについて説明したが、本発明
は公園、学校のキャンパス、住宅の庭園、ジョギング等
に適した遊歩道など、人間が歩き回ったり、走り回った
り、激しい運動をするような床土層の造成にも適用する
ことができる。

【００３０】

【実施例】実際にグラウンドで使用されている砂試料
に、ゴムからなる弾性体片を種々の比率で混合して作成
した複数の供試体を用いて、繰り返し圧縮力を加える室
内試験を行った結果、弾性体片の混合率が大きいほど、
砂試料の固結状態が起こりにくくなることが確認され
た。また、上記各供試体について、ソイルハンマーで衝
撃を与えた時の反発係数を測定したところ、弾性体片の
混合率が大きいほど反発係数が減少し、衝撃吸収効果が
増大することが確認された。但し、球技の場合のボール
の弾みや、プレイヤの足に伝わる感触等を考慮すると、
容積率で10〜20％の割合で混合することが好ましい。

【００３１】

【発明の効果】本発明によると、次のような効果が実現
される。 (1) 激しいスポーツをしても、プレイヤの踏圧等による
衝撃力が有効に緩和されるので、プレイヤの足腰への負
担が軽減される。 (2) 上記衝撃力を繰り返し受けても容易に締め固められ
ないので、緩衝機能が持続される。 (3) 上記衝撃力を繰り返し受けても容易に締め固められ
ず、しかも弾性体片が分散的に混合されているため、地
盤の排水性が損なわれない。 (4) 上記衝撃力を繰り返し受けても容易に締め固められ
ず、土中の空気間隙率が保たれるので、寒冷地では厳冬
期のグラウンドの凍上が防止される。 (5) 上記衝撃力を繰り返し受けても容易に締め固められ
ず、通気性が保たれるので、枯死した植物体等の有機物
が分解されやすく、植物の生育環境に適した草生地盤と
することができる。 (6) 上記衝撃力を繰り返し受けても弾性体片が容易に浮
き上がらず、また浮き上がった弾性体片によって滑りや
すくなりにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る衝撃吸収型地盤の構成をサッカー
グラウンドに適用した一実施形態を示す説明図である。

【図２】上記一実施形態による作用を示す説明図であ
る。

【図３】上記一実施形態のサッカーグラウンドの造成に
おける基礎地盤の整地工程を示す説明図である。

【図４】上記一実施形態のサッカーグラウンドの造成に
おける排水管の埋設工程を示す説明図である。

【図５】上記一実施形態のサッカーグラウンドの造成に
おける床土層の下層部の造成工程を示す説明図である。

【図６】上記一実施形態のサッカーグラウンドの造成に
おける床土層の中層部の造成工程を示す説明図である。

【図７】上記一実施形態のサッカーグラウンドの造成に
おける床土層の上層部造成における弾性体片混合工程を
示す説明図である。

【図８】上記一実施形態のサッカーグラウンドの造成に
おける床土層の上層部造成における弾性体片混合完了状
態を示す説明図である。

【図９】上記一実施形態のサッカーグラウンドの造成に
おける床土層の上層部の表層植生部造成工程を示す説明
図である。

【図１０】上記一実施形態のサッカーグラウンドの造成
における床土層の上層部の造成完了状態を示す説明図で
ある。

【図１１】本発明に係る衝撃吸収型地盤の構成をクレー
グラウンドに適用した他の実施形態を示す説明図であ
る。

【図１２】上記他の実施形態による作用を示す説明図で
ある。

【図１３】上記他の実施形態のサッカーグラウンドの造
成における床土層の上層部造成における弾性体片の混合
工程を示す説明図である。

【図１４】上記他の実施形態のサッカーグラウンドの造
成における床土層の上層部の最下部混合層造成完了状態
を示す説明図である。

【図１５】上記他の実施形態のサッカーグラウンドの造
成における床土層の上層部の第二段目の混合層造成工程
を示す説明図である。

【図１６】上記他の実施形態のサッカーグラウンドの造
成における床土層の上層部の第二段目の混合層の造成完
了状態を示す説明図である。

【図１７】従来構造の地盤における衝撃伝達状況を示す
説明図である。

【符号の説明】

Ｂ 基礎地盤 Ｇ 床土層 Ｇ_U 上層部 ２ 砂質材 ２’ 砂質材又は土材 ３，３ａ，３ｂ 弾性体片

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎地盤上に形成された床土層の上層部
   が、弾性体片を砂質土に所要比率で混合した混合材から
   なることを特徴とする衝撃吸収型地盤。
2. 【請求項２】 床土層の上層部の表面近傍に存在する弾
   性体片は、その下側に存在する弾性体に比較して相対的
   に粒径が小さいことを特徴とする請求項１に記載の衝撃
   吸収型地盤。
3. 【請求項３】 弾性体片の材質は、各種ゴム、ウレタ
   ン、発泡スチロール等の弾性体から選択されることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の衝撃吸収型地盤。
4. 【請求項４】 基礎地盤上に床土層を造成し、 この床土層の上層部は、弾性体片を砂質土に所要比率で
   混合した混合材を敷き均し転圧することによって造成す
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   衝撃吸収型地盤の造成方法。