JP4001587B2 - 人工芝敷設構造 - Google Patents

Description

本発明は、サッカーグラウンドなどの競技場、屋上緑地などの造成に適した人工芝敷設構造に関する。

図３に示すように、従来の人工芝敷設構造３０は、地盤３４上に形成された路盤層３１と、路盤層３１上に配置された人工芝３３および目砂層４２とで形成されている。路盤層３１は、クラッシャーラン、開粒アスファルト、ポーラスコンクリートなどの混練物によって形成され、目砂層４２は、珪砂や、珪砂とゴムチップとの混合物によって形成されている。

従来の人工芝敷設構造３０において、路盤層３１および目砂層４２の排水機能は優れているものの、天然芝生のような保水機能はないので、降雨や散水などによって人工芝３３部分に供給された水分は、図３中の垂直下向き矢印で示すように、目砂層４２および路盤層３１を短時間で通過して急速に地盤３４へ吸い込まれてしまう。このため、人工芝敷設構造３０が施工された領域では、夏場の日照などによる温度上昇が激しく、いわゆるヒートアイランド現象を助長することがある。

そこで、このような状況を解決するため、保水機能を有する人工芝敷設構造が開発されている（例えば、特許文献１，２参照。）。これらの人工芝敷設構造は、人工芝よりも下層領域に保水手段を備えたものであり、夏場などの高温時期に、保水手段から人工芝を経由して蒸発する水分が気化熱を奪う現象を利用して、温度上昇を回避するものである。
特開平０７−１２７０１１号公報 特開２００３−１２９４０８号公報

特許文献１に記載された人工芝敷設構造（人工植栽の敷設構造）の場合、最下部にコンクリート層が配設されているため、施工の際にはコンクリートを打設するための労力、資材が必要である。また、人工芝シートの直下に配設された土層は降雨時にぬかるみが生じやすく、それが原因となって不陸が発生することがある。さらに、土層は、施工後１年程度経過すると、透水性が悪化し、水を吸収し難くなるので、保水機能を失ってしまうことがある。

一方、特許文献２に記載された人工芝敷設構造（水分保持型人工芝）は構造が複雑であるため、施工の際には多大な労力と資材とを必要とし、実用性に欠ける面がある。

本発明が解決しようとする課題は、温度上昇を抑制する機能を備え、排水性、保水性および耐久性に優れた人工芝敷設構造を提供することにある。

本発明の人工芝敷設構造は、基礎地盤上に形成された路盤層上に、透水性を有するシート材に人工芝材を植設して形成された人工芝を敷設し、前記人工芝材が露出した状態で前記シート材上に目砂層を形成して成る人工芝敷設構造であって、
前記目砂層が、土壌材と、セメント系固化剤または石灰と、高分子化合物を含む土壌改良材とからなる改良土で形成され、
前記路盤層が、前記改良土と、発泡ガラス材と、平均粒径２ｍｍ程度の人工造粒砂とを含む改良路盤材で形成され、
前記人工造粒砂は、石炭焼却灰中の粒径１０μｍ以下のフライアッシュ、セメント、水および重金属溶出抑制剤を混練し、造粒工程を経て形成されたものであることを特徴とする。

以下、石炭焼却灰中のフライアッシュ（粒径１０μｍ以下）、セメント、水および重金属溶出抑制剤を混練し、造粒工程を経て形成された、平均粒径２ｍｍ程度の人工造粒砂をＦＳ造粒砂という。

このような構成とすることにより、土壌材と、セメント系固化剤と、高分子化合物を含む土壌改良材とからなる改良土で形成された目砂層が吸水性および保水性を備えるとともに、改良土と、発泡ガラス材と、ＦＳ造粒砂とを含む改良路盤材で形成された路盤層も吸水性および保水性を備えたものとなるため、全体的な吸水性および保水性が向上する。したがって、降雨や散水により人工芝に降り注いだ水分は速やかに目砂層に吸い込まれ、目砂層で吸水しきれなかった水分は人工芝のシート材を通過して路盤層に吸い込まれ、これらの目砂層内および路盤層内に貯留される。そして、日照などにより人工芝付近の温度が上昇すると、目砂層および路盤層に保持されている水分は目砂層の表面から大気中へ蒸発していき、このときに気化熱が奪われるので、温度上昇を抑制することができる。

また、発泡ガラス材を含む路盤層は吸水性も優れているため、人工芝部分の排水性が良好であり、発泡ガラス材を含むことで圧縮強度も高く、従来の土層のように降雨時にぬかるんだり、施工後に吸水性が悪化したりすることがないので、不陸が発生せず、耐久性に優れている。なお、発泡ガラスの粒径は５ｍｍ〜４０ｍｍ程度が好適であり、混入量は改良土の体積の２０％〜６０％程度が好適である。さらに、ＦＳ造粒砂は路盤層の保水量を増大させる機能を発揮する。

また、本発明の人工芝敷設構造は、基礎地盤上に形成された路盤層上に、透水性を有するシート材に人工芝材を植設して形成された人工芝を敷設し、その人工芝材が露出した状態でシート材上に目砂層を形成して成る人工芝敷設構造であって、
目砂層が、土壌材と、セメント系固化剤と、高分子化合物を含む土壌改良材とからなる改良土で形成され、
路盤層が、改良土を含む上層と、ＦＳ造粒砂を含む下層とで形成されたことを特徴とする。

このような構成とすれば、前述の人工芝敷設構造と同様の理由により、温度上昇を抑制する機能を備え、排水性および耐久性に優れたものとなるが、特に、改良土を含む上層と、ＦＳ造粒砂を含む下層とで路盤層を形成したことにより、路盤層の保水量が増加するので、晴天が続く場合でも、温度上昇を抑制する機能が比較的長期間持続する。

ここで、前記高分子化合物としては、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなるものが好適である。このような高分子化合物を用いることにより、目砂層内および路盤層内に、土粒子による団粒構造が形成されるため、透水性および保水性が向上し、雨天時などにおける濁水の流出も防止することができる。

本発明により、以下に示す効果を奏する。

（１）基礎地盤上に形成された路盤層上に、透水性を有するシート材に人工芝材を植設して形成された人工芝を敷設し、その人工芝材が露出した状態でシート材上に目砂層を形成して成る人工芝敷設構造において、目砂層を、土壌材と、セメント系固化剤または石灰と、高分子化合物を含む土壌改良材とからなる改良土で形成し、路盤層を、改良土と、発泡ガラス材と、ＦＳ造粒砂とを含む改良路盤材で形成したことにより、温度上昇を抑制する機能を備え、排水性および耐久性に優れた人工芝敷設構造を得ることができる。

（２）基礎地盤上に形成された路盤層上に、透水性を有するシート材に人工芝材を植設して形成された人工芝を敷設し、その人工芝材が露出した状態でシート材上に目砂層を形成して成る人工芝敷設構造において、目砂層を、土壌材と、セメント系固化剤と、高分子化合物を含む土壌改良材とからなる改良土で形成し、路盤層を、改良土を含む上層と、ＦＳ造粒砂を含む下層とで形成したことにより、保水性がさらに高まるため、前記（１）の効果に加え、温度上昇を抑制する機能を長期間持続させることが可能となる。

（３）前記高分子化合物として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなるものを用いることにより、目砂層および路盤層内に、土粒子による団粒構造が形成されるため、透水性および保水性が向上し、雨天時などにおける濁水の流出も防止することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態である人工芝敷設構造について説明する。図１は本発明の第１実施形態である人工芝敷設構造を示す垂直断面図である。

図１に示すように、本実施形態の人工芝敷設構造１は、基礎地盤２の上に形成された路盤層３上に、シート材５ｂに人工芝材５ａを植設して形成された人工芝５を敷設し、その人工芝材５ａが露出した状態でシート材５ｂ上に目砂層４を形成して成るものである。人工芝５においては、ゴムまたは合成樹脂で形成されたシート材５ｂに多数の人工芝材５ａが植設され、シート材５ｂの、隣接する人工芝材５ａの間に相当する部分にはそれぞれ透水用の貫通孔５ｃが開設されている。目砂層４は、土壌材と、セメント系固化剤と、高分子化合物を含む土壌改良材とからなる改良土で形成されている。また、路盤層３は、改良土と、発泡ガラス材と、ＦＳ造粒砂とを含む改良路盤材で形成されている。

目砂層４を構成する改良土の組成は、特に限定するものではなく施工条件に応じて変更することができるが、土壌材１立方メートルに対し、セメント系固化剤２０ｋｇ〜８０ｋｇ、高分子化合物２リットル〜４リットル程度の添加量が好適である。

また、路盤層３を構成する改良路盤材の組成も特に限定するものではなく施工条件に応じて変更することができるが、本実施形態では、改良土１立方メートルに対し、発泡ガラス材４００ｋｇ〜１２００ｋｇ、ＦＳ造粒砂３００ｋｇ〜５００ｋｇ程度の添加量が好適である。

このような構成とすることにより、土壌材と、セメント系固化剤と、高分子化合物を含む土壌改良材とからなる改良土で形成された目砂層４が吸水性および保水性を備えるとともに、改良土と、発泡ガラス材と、ＦＳ造粒砂とを含む改良路盤材で形成された路盤層３も吸水性および保水性を備えたものとなる。

従って、降雨や散水などによって人工芝５上に降り注いだ水分は速やかに目砂層４に吸収されてその内部に貯留され、目砂層４内に貯留しきれない水分はシート材５ｂの貫通孔５ｃを通過して、路盤層３に流れ込み、その内部に貯留される。このため、人工芝５の部分の排水性は良好であって、人工芝敷設構造１全体として、比較的大量の水分を貯留することができる。

晴天時の気温上昇あるいは日照によって人工芝５部分の温度が上昇すると、目砂層４および路盤層３に保持されている水分は表面側へ移動していき、やがて目砂層４の表面から大気中へ蒸発していく。したがって、水分蒸発の際に奪われる気化熱により、人工芝５の部分およびその周囲の温度上昇を抑制することができる。

また、路盤層３が発泡ガラス材を含むことにより、吸水性および保水性だけでなく、圧縮強度も向上するので、従来の土層のように降雨時にぬかるんで不陸が発生することがない。また、施工後に吸水性が悪化することもないので、耐久性も優れている。なお、本実施形態では、粒径５ｍｍ〜４０ｍｍ程度の発泡ガラス材と、粒径５ｍｍ以下のＦＳ造粒砂を用いている。

次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態である人工芝敷設構造２０について説明する。人工芝敷設構造２０は、基礎地盤２の上に形成された路盤層２３上に、透水性を有するシート材５ｂに人工芝材５ａを植設して形成された人工芝５を敷設し、その人工芝材５ａが露出した状態でシート材５ｂ上に目砂層４を形成して成るものである。なお、人工芝５は、図１で示したものと同じものである。目砂層４は図１に示す第１実施形態の人工芝敷設構造１を構成する目砂層１と同じであるが、路盤層２３が、改良土を含む上層２３ａと、ＦＳ造粒砂を含む下層２３ｂとで形成されている点が異なっている。

このような構成とすることにより、第１実施形態の人工芝敷設構造１と同様、人工芝敷設構造２０は、人工芝５部分の排水性が良好であり、目砂層４および路盤層２３が具備する吸水性および保水性により、温度上昇を抑制する機能を備えたものとなる。特に、人工芝敷設構造２０の場合、改良土を含む上層２３ａと、ＦＳ造粒砂を含む下層２３ｂとで路盤層２３を形成したことによって保水性が高まっているため、晴天が続く場合でも、温度上昇を抑制する機能が比較的長期間持続する。

また、目砂層４および路盤層３，２３を形成する際の改良土に添加する高分子化合物としては、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなるものが好適であるが、第１，２実施形態の人工芝敷設構造１，２０においては、有限会社グローバル研究所のＧＢ−２０００（商品名）を使用している。

このような高分子化合物を使用することにより、目砂層４および路盤層３，２３内に、土粒子による団粒構造が形成されるため、優れた透水性および保水性を発揮するだけでなく、雨天時などにおける濁水の流出も防止することができる。

本発明の人工芝敷設構造は、サッカーグラウンドなどの競技場、屋上緑地などの構築に広く使用することができる。

本発明の第１実施形態である人工芝敷設構造を示す垂直断面図である。 本発明の第２実施形態である人工芝敷設構造を示す垂直断面図である。 従来の人工芝敷設構造を示す垂直断面図である。

符号の説明

１，２０ 人工芝敷設構造
２ 地盤
３，２３ 路盤層
４ 目砂層
５ 人工芝
５ａ 人工芝材
５ｂ シート材
５ｃ 貫通孔
２３ａ 上層
２３ｂ 下層

Claims (3)

1. 基礎地盤上に形成された路盤層上に、透水性を有するシート材に人工芝材を植設して形成された人工芝を敷設し、前記人工芝材が露出した状態で前記シート材上に目砂層を形成して成る人工芝敷設構造であって、
   前記目砂層が、土壌材と、セメント系固化剤または石灰と、高分子化合物を含む土壌改良材とからなる改良土で形成され、
   前記路盤層が、前記改良土と、発泡ガラス材と、平均粒径２ｍｍ程度の人工造粒砂とを含む改良路盤材で形成され、
   前記人工造粒砂は、石炭焼却灰中の粒径１０μｍ以下のフライアッシュ、セメント、水および重金属溶出抑制剤を混練し、造粒工程を経て形成されたものであることを特徴とする人工芝敷設構造。
2. 基礎地盤上に形成された路盤層上に、透水性を有するシート材に人工芝材を植設して形成された人工芝を敷設し、前記人工芝材が露出した状態で前記シート材上に目砂層を形成して成る人工芝敷設構造であって、
   前記目砂層が、土壌材と、セメント系固化剤または石灰と、高分子化合物を含む土壌改良材とからなる改良土で形成され、
   前記路盤層が、前記改良土を含む上層と、平均粒径２ｍｍ程度の人工造粒砂を含む下層とで形成され、
   前記人工造粒砂は、石炭焼却灰中の粒径１０μｍ以下のフライアッシュ、セメント、水および重金属溶出抑制剤を混練し、造粒工程を経て形成されたものであることを特徴とする人工芝敷設構造。
3. 前記高分子化合物が、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなるものである請求項１または２記載の人工芝敷設構造。

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