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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-30
(45)【発行日】2024-05-10
(54)【発明の名称】防草基盤材及び防草工法
(51)【国際特許分類】
   E01H 11/00 20060101AFI20240501BHJP
   C09K 17/02 20060101ALI20240501BHJP
   C09K 17/32 20060101ALI20240501BHJP
   C09K 17/40 20060101ALI20240501BHJP
   A01M 21/00 20060101ALI20240501BHJP
   E02D 17/20 20060101ALI20240501BHJP
【FI】
E01H11/00 A
C09K17/02 P
C09K17/32 P
C09K17/40 P
A01M21/00 Z
E02D17/20 104B
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2023207645
(22)【出願日】2023-12-08
【審査請求日】2023-12-11
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】392010533
【氏名又は名称】株式会社水戸グリーンサービス
(73)【特許権者】
【識別番号】523342218
【氏名又は名称】株式会社グリーンサービス福島
(74)【代理人】
【識別番号】100201329
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 真二郎
(74)【代理人】
【識別番号】100167601
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 信之
(74)【代理人】
【識別番号】100220917
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 忠大
(72)【発明者】
【氏名】雨貝 洋
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 泰山
(72)【発明者】
【氏名】菊池 忠夫
【審査官】佐久間 友梨
(56)【参考文献】
【文献】特開2004-243750(JP,A)
【文献】特開平03-036324(JP,A)
【文献】特開2010-144326(JP,A)
【文献】特開2010-041922(JP,A)
【文献】特開2022-039899(JP,A)
【文献】特開2007-191933(JP,A)
【文献】特開2005-218384(JP,A)
【文献】特開2005-188192(JP,A)
【文献】特開平10-75657(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E01H 11/00
E02D 17/20
A01M 21/00
C09K 17/00-17/52
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
粉状及び/又は小塊状の防草基盤材であって、
無機質多孔材と、複数の植物資材と、からなる基材と、
セメント系の固化材と、を混練してなり、
前記植物資材が、針葉樹皮の二次破砕材からなる繊維状体を含み、乾燥処理を経ない非乾燥体であり、厚さ2mm以下かつ幅10mm以下であることを特徴とする、
防草基盤材。
【請求項2】
前記針葉樹皮が、スギ樹皮、ヒノキ樹皮、又はこれらの組み合わせからなることを特徴とする、
請求項1に記載の防草基盤材。
【請求項3】
前記無機質多孔材が、多孔質焼却灰、クリンカアッシュ、火山砕石、珪藻土、シラスバルーン、又はこれらの組み合わせからなることを特徴とする、
請求項1に記載の防草基盤材。
【請求項4】
前記固化材に、EVA再乳化剤を添加したことを特徴とする、
請求項に記載の防草基盤材。
【請求項5】
前記基材に、有機又は無機の顔料を添加したことを特徴とする、
請求項1に記載の防草基盤材。
【請求項6】
前記基材において、前記無機質多孔材が20~90Vol%、前記植物資材が10~80Vol%の割合であり、
前記基材1mに対し、前記固化材を50kg~300kg配合したことを特徴とする、
請求項1乃至のいずれか一項に記載の防草基盤材。
【請求項7】
請求項に記載の防草基盤材を用いる防草工法であって、
前記防草基盤材に水を添加し混練して混合基盤材を製造する工程と、
前記混合基盤材を対象基盤に敷設して転圧する工程、又は前記混合基盤材を対象基盤に吹付ける工程と、を備えることを特徴とする、
防草工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防草基盤材及び防草工法に関し、特に長期間にわたり安定した防草機能及び放射線遮蔽機能を発揮可能な防草基盤材及び当該防草基盤材を用いた防草工法に関する。
【背景技術】
【0002】
道路の路側や中央分離帯、法面、河川敷等に植物が繁茂することで、視界不良や害虫の発生等の問題が生じるおそれがある。このため、これらの施設では、定期的に草刈りや除草剤散布等の除草作業が実施される。
草刈りの作業範囲は河川敷など広範囲にわたり、かつ多数の作業員を必要とするため、膨大なコストがかかり、自治体等の施設所有者の財政を圧迫している。また、除草剤の散布は、緑化対象の樹木や人体の健康への悪影響が懸念されている。
このため、近年では、植物の植生土壌となる斜面や地盤を硬化性の防草基盤材で被覆することで植物の生育を抑制する、防草工法が実施されている。
特許文献1には、多孔性の無機質材料と、植物資材と、セメント系の固化材と、を混練してなる防草基盤材に水を混合して対象基盤を被覆する防草工法が開示されている。この防草基盤材の植物資材は、樹皮を一次破砕して幅5mm~20mm程度のチップに加工し、ヒータにより含水率10%以下まで乾燥処理して製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2010-144326号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来技術には、以下のような欠点がある。
<1>植物資材が一次破砕材からなり、単位体積が大きいため、植物資材と固化材の接着面積が比較的小さい。このため、硬化後の防草基盤材の強度が低く、竹や篠竹などの発芽力の強い植物の生長を防ぐことが難しい。
<2>防草効果を高めるため防草基盤材を厚く敷設すると、固化材の収縮によるクラックが生じやすくなる。クラックは経年に伴い発達し、隙間を通って植物が生長することで防草効果が失われる。このため、10年~20年単位の長期間にわたって防草効果を有効に維持することができない。
<3>樹皮の一次破砕材は単位重量が重いため、吹付機のホース内で閉塞を起こすおそれがある。特許文献1の技術は、閉塞を防ぐために樹皮を乾燥させて軽量化するが、含水率10%以下まで乾燥させるためには多量の熱エネルギーを必要とするため、加工コストが嵩む上、二酸化炭素排出により環境に負荷を与える。
【0005】
本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決するための防草基盤材及び防草工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の防草基盤材は、無機質多孔材と、複数の植物資材と、からなる基材と、固化材と、を混練してなり、植物資材が、針葉樹皮の二次破砕材からなる繊維状体を含むことを特徴とする。
【0007】
本発明の防草基盤材は、植物資材が、乾燥処理を経ない非乾燥体であってもよい。
【0008】
本発明の防草基盤材は、針葉樹皮が、厚さ2mm以下かつ幅10mm以下であてもよい。
【0009】
本発明の防草基盤材は、針葉樹皮が、スギ樹皮、ヒノキ樹皮、又はこれらの組み合わせからなってもよい。
【0010】
本発明の防草基盤材は、無機質多孔材が、多孔質焼却灰、クリンカアッシュ、火山砕石、珪藻土、シラスバルーン、又はこれらの組み合わせからなってもよい。
【0011】
本発明の防草基盤材は、固化材が、セメント、焼成ドロマイト、マグネシア、又はこれらの組み合わせからなってもよい。
【0012】
本発明の防草基盤材は、固化材に、EVA再乳化剤を添加してもよい。
【0013】
本発明の防草基盤材は、基材に、有機又は無機の顔料を添加してもよい。
【0014】
本発明の防草基盤材は、基材において、無機質多孔材が20~90Vol%、植物資材が10~80Vol%の割合であり、基材1mに対し、固化材を50kg~300kg配合してもよい。
【0015】
本発明の防草工法は、防草基盤材を用い、防草基盤材に水を添加し混練して混合基盤材を製造する工程と、混合基盤材を対象基盤に敷設して転圧する工程、又は混合基盤材を対象基盤に吹付ける工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明の防草基盤材及び防草工法は、上記の構成から以下の効果の内少なくとも1つを備える。
<1>植物資材が幅数mmの二次破砕材からなるため、固化材との接着面積が大きく、かつ繊維状の形状による繊維補強効果を発揮できる。このため、硬化後の防草基盤材の強度が高く、従来は防草が困難であった竹、篠竹、チガヤ、クズ等などの発芽力の強い植物の生長を防ぐことができる。
<2>繊維状の植物資材が絡み合うことによる繊維補強効果と、繊維内に保水することによる湿潤養生効果により、固化材の収縮に伴うクラックの発生を低減することができる。これによって、10年~20年単位の長期間にわたって防草効果を有効に維持することができる。
<3>針葉樹皮を二次破砕して使用するため、軽量化のために乾燥する必要がない。このため、乾燥作業に伴う二酸化炭素の排出が生じない。
<4>防草機能と高い透水・保水機能を兼備することで、既存の植栽の生長を妨げずに新たな植物の生長を抑止する防草緑化を実現できる。
<5>クラックの発生を低減することで、長期間にわたり高い放射線遮蔽機能を発揮することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の防草基盤材及び防草工法について詳細に説明する。
【0018】
<1>防草基盤
草基盤材1は、防草工法用の混合基盤材1aを製造する材料である。
防草基盤材1は、無機質多孔材11と、複数の植物資材12と、からなる基材10と、固化材20と、を混練してなる。
防草基盤材1は、植物資材12の主材として、針葉樹皮12aの二次破砕材からなる繊維状体を採用した点に1つの特徴とする。
防草基盤材1の配合については後述するが、基材10の体積において、無機質多孔材11が20~90Vol%、植物資材12が10~80Vol%の範囲内にあり、かつ基材10の1m3に対し固化材20を50kg~300kg配合する配合が特に良好である。
防草基盤材1は、水Wを添加する前の粉状/小塊状体であるから、例えば樹脂製の袋体内に充填して安定的に保管・搬送することができる。

【0019】
<1.1>混合基盤材
混合基盤材1aは、防草工法に用いる基盤材である。
混合基盤材1aは、防草基盤材1に適宜の配合の水Wを添加し混合してなる。
混合基盤材1aは、配合に基づく流動性を備え、コンクリート/モルタルのように打設や吹付けの手段によって、植物の植生土壌となる斜面や地盤(以下「対象基盤G」という)上に設置して、対象基盤Gを被覆することができる。
混合基盤材1aによる防草の対象となる植物は、例えばイタドリ、メドハギ、イネ、クマザサ、ススキ等であるが、混合基盤材1aの配合によって、従来は防草が困難とされていた竹、篠竹、チガヤ、クズ等の生長も防ぐことができる。
また、基材10の保水性能を利用し、ハナミズキやサツキ等の既存の植栽の根元周辺を混合基盤材1aで被覆することで、植栽の生長を図りつつ防草する防草緑化を実施できる。
更に、混合基盤材1aを所定の厚みで設置することで、放射線の遮蔽材として利用することもできる。
【0020】
<2>無機質多孔材
無機質多孔材11(porous medium)は、基材10を構成する基礎材料である。
無機質多孔材11は、概ね粒径数μm~数mmの無機質の粉状体又は微粒状体からなり、概ね直径数nm~数十nmの多数の細孔を備える。
無機質多孔材11の細孔は、無機質多孔材11内の非連続空隙と接続する。
無機質多孔材11として、例えば多孔質焼却灰、クリンカアッシュ、火山砕石、珪藻土、シラスバルーン、又はこれらの組み合わせを採用することができる。
ただし無機質多孔材11はこれらに限らず、無機質の粉状体又は直径15mm以下の粒状体からなり、内部に非連続空隙を備えていれば、いずれも無機質多孔材11として採用することができる。
【0021】
<3>植物資材
植物資材12は、基材10を構成する補強材料である。
植物資材12は、針葉樹皮12aを二次破砕してなる非乾燥体である。ここで「非乾燥体」とは、後述する植物資材12の製造工程において乾燥処理を経ていないことを意味し、必ずしも湿潤状態であることを意味しない。
植物資材12は、主として繊維状体からなるが、木材チップや剪定枝等を含んでもよい。
本例では針葉樹皮12aとして、スギ樹皮及びヒノキ樹皮の組合せを採用する。ただし針葉樹皮12aはこれらに限らず、スギ樹皮のみ、ヒノキ樹皮のみ、又は他の針葉樹の樹皮であってもよい。
植物資材12は、長尺の繊維状を呈する。本例では、植物資材12単体のサイズが、概ね長さ30~100mm、厚さ0.2~2mm、かつ幅0.5~10mmである。
【0022】
<3.1>植物資材の製造方法
植物資材12は、例えば以下の方法で製造する。
スギ樹皮やヒノキ樹皮(針葉樹皮12a)を、二軸回転剪断装置に投入して、幅数cmの礫状に粗割りする(一次破砕)。なお、スギ樹皮やヒノキ樹皮は、木材伐採業者による加工過程で発生する端材を回収して利用することができる。
二軸回転剪断装置から排出された一次破砕材をベルトコンベアで搬送し、一軸回転破砕装置内に投入して、幅数mmに破砕する(二次破砕)。これを植物資材12として回収する。
【0023】
<3.2>植物資材の機能
従来技術の植物資材は、礫状の一次破砕材からなり、外部の水分を樹皮の内部に浸透させることで保水する。このため、保水性能が低くかつ一度内部に蓄積した水分を外部に排出しにくい問題点がある。
これに対し、本発明の植物資材12は二次破砕によって得られる数mm幅の繊維状体である。この植物資材12は、水分を内部ではなく、絡み合う植物資材12の間に保水するため、保水性能が高く、かつ外部への水分の排出が容易である。このため、固化材20の硬化の過程において、保水した植物資材12がコンクリートの湿潤養生と同様の効果を発揮する。
また、繊維状の植物資材12は多孔性の無機質多孔材11と絡み合って繊維補強効果を発揮する。
以上の湿潤養生と繊維補強効果の組み合わせによって、混合基盤材1aへのクラックの発生を低減することができる。
【0024】
<4>固化材
固化材20は、固化反応して強度発現する材料である。
固化材20として、例えばセメント、焼成ドロマイト、マグネシア、又はこれらの組み合わせを採用することができる。ただし固化材20はこれらに限らず、要は基材10や水Wとの配合において所定のスランプフローや圧縮強度等を発揮可能な材料であればよい。
【0025】
<5>再乳化剤
再乳化剤30は、固化材20に添加する混和剤である。
本例では再乳化剤30として、EVA(エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂)再乳化剤を採用する。
固化材20に再乳化剤30を添加することで、混合基盤材1aの内部にポリマーフィルムを形成して、混合基盤材1aを非透水構造とすることができる。これによって、防草機能を長期安定化させることができる。
【0026】
<6>顔料
顔料40は、防草基盤材1の着色料である。
対象基盤G上に設置した混合基盤材1aは、主として無機質多孔材11と固化材20に由来する白色又は明灰色となることが多い。しかし、地域や設置場所によっては、これら白色系の色彩が周辺環境と調和しない場合や、日光を照り返して通行者や近隣住人に不快感を与える可能性がある。
このような場合には、防草基盤材1に有機又は無機の顔料40を添加し、混合基盤材1aの色彩を茶色又は緑色等とすることで、地域の景観や環境に調和させ、照り返しを防ぐことができる。
また、例えば太陽光発電所において、防草基盤材1に白色や明灰色の顔料40を添加することで、混合基盤材1aの表面に太陽光を反射させ、発電効率を向上させることができる。
【0027】
<7>防草工法
本発明の防草工法は、例えば以下の手順で実施する。
防草基盤材1を攪拌ピットに投入して水Wを添加し、バックホウのバケットで混練して混合基盤材1aを製造する。
混合基盤材1aをバックホウで掬い取って搬送し、対象基盤G上に敷設する。
敷設後、ランマ―やマカダムローラで転圧/圧密して所定時間養生する。
なお、対象基盤Gが法面などの傾斜面の場合、製造した混合基盤材1aを湿式モルタル吹付機や客土吹付機によって対象基盤Gに吹付けて施工することができる。
本発明の防草工法は、機械化施工が可能であるため、施工性が高く、経済的かつ短期間で施工することができる。
【実施例1】
【0028】
実施例1では、道路近傍の切土のり面に繁茂していた竹を地際で伐採し、混合基盤材1aを吹き付けにより施工した。
実施例1における1.0m当たり配合量は下表の通りである。
【0029】
【表1】
※圧密により1400Lで1.0mとなる。
混合基盤材1aの品質確認のため、施工後1年から定期的に、目視調査及び土壌硬度の測定を行った。土壌硬度の測定では、山中式土壌硬度計を用いた。
【0030】
【表2】
4カ所の測点の全てにおいて、18年を経過しても混合基盤材1aが土壌硬度30mm(施工後植物の幼芽が出芽できない土壌硬度)以上を維持していることを確認した。
なお、「凹部に出芽」とは、構造物との継ぎ目部分の凹部に土ぼこりが溜まり、凹部内に飛来種子が定着して出芽しているのが確認されたことを意味するが、混合基盤材1aの防草性能とは関係しない。
以上のように、本発明の混合基盤材1aは、対象基盤Gを厚く被覆することで従来は防草が困難であった竹の生長を有効に抑止することができた。また、保水した植物資材12による湿潤養生効果と繊維状の植物資材12による繊維補強効果により、厚く敷設してもクラックが生じず、クラック間からの浸水による劣化や植物の生長を防ぐことで、約20年という長期間にわたり防草効果を維持することができた。
【実施例2】
【0031】
実施例2では、平地の造成地におけるハナミズキ、サツキ、及びツツジの植栽地に混合基盤材1aを敷設し、転圧、圧密した。
実施例2における1.0m当たり配合量は下表の通りである。
【0032】
【表3】
※圧密により1400Lで1.0mとなる。
実施例2は、植栽地における防草緑化の実施例であり、混合基盤材1aを植栽の根元まで敷き詰めるため、植物資材12の配合を増やして保水能と透水能を確保し、固化材20の配合を減らして透水性を保持した。
混合基盤材1aの品質確認のため、施工後1年と5年後に目視調査及び土壌硬度の測定を行った。土壌硬度の測定では、山中式土壌硬度計を用いた。
【0033】
【表4】
また、実施例2における透水性及び保水性試験の結果は下表のとおりである。
【0034】
【表5】
3カ所の測点の全てにおいて、混合基盤材1aが土壌硬度30mm以上を維持していることを確認した。
また、本例では、混合基盤材1aが、透水性1×10-5以上、保水性40%以上という高い透水能と保水能を確保しており、既存の植栽に対する防草緑化が可能であることを確認した。
【実施例3】
【0035】
実施例3では、福島県相馬市内の太陽光発電所において、混合基盤材1aをバックホウで混合し、ホイルローダーで敷き均して転圧した。のり面は乾式モルタル吹付機で施工した。
実施例3における1.0m当たり配合量は下表の通りである。
【0036】
【表6】
※圧密により1400Lで1.0mとなる。
実施例3は、防草効果と共に放射線量の低減効果を観測する実施例である。
混合基盤材1aの品質確認のため、施工後1年後に土壌硬度の測定を行った。土壌硬度の測定では、山中式土壌硬度計を用いた。
【0037】
【表7】
また、実施例3における放射線量の測定結果は下表のとおりである。
【0038】
【表8】
6カ所の測点の全てにおいて、混合基盤材1aが土壌硬度30mm以上を維持していることを確認した。
また、本例では、混合基盤材1aによる20~30%もの高い放射線遮蔽効果を観測した。
【符号の説明】
【0039】
1 防草基盤材
1a 混合基盤材
10 基材
11 無機質多孔材
12 植物資材
12a 針葉樹皮
20 固化材
30 再乳化剤
40 顔料
G 対象基盤
W 水
【要約】
【課題】長期間にわたり安定した防草機能及び放射線遮蔽機能を発揮可能な防草基盤材及び防草工法を提供する。
【解決手段】本発明の防草基盤材1は、無機質多孔材11と、複数の植物資材12と、からなる基材10と、固化材20と、を混練してなり、植物資材11が、針葉樹皮11aの二次破砕材からなる繊維状体を含むことを特徴とする。本発明の防草工法は、防草基盤材1に水Wを添加し混練して混合基盤材1aを製造する工程と、混合基盤材1aを対象基盤Gに敷設して転圧する工程、又は混合基盤材1aを対象基盤Gに吹付ける工程と、を備えることを特徴とする。
【選択図】なし