JP6347631B2 - 防草用資材を用いた防草工法 - Google Patents

Description

本発明は、主に、鉄道や道路わきの法面に使用される防草用資材、殊に、地震や津波で発生したガレキを有効利用した防草用資材及びそれを用いた防草工法に関する。

従来、鉄道や道路に並行した法面では、電車や車の安全走行を確保するために、植物が法面を越えて鉄道や道路にまでおよぶのを阻止する必要がある。

鉄道や道路の法面の防草方法としては、例えば、防草パネルを敷設する方法（例えば、特許文献１や特許文献２）、防草シートを敷設する方法（例えば、特許文献３）、特殊な法面吹き付け材を吹き付ける工法、具体的には、可溶性珪酸および／または可溶性アルミナを合計で４０質量％以上含む多孔質無機資材４０〜７５体積％と、水分を１０質量％以下にした乾燥植物資材２５〜６０ｖｏｌ％とからなる基盤材に対し、外数で、ドロマイト、セメントおよび消石灰のいずれか１以上の固化反応物質を５０ｋｇ〜２００ｋｇ／ｍ３と、２５〜５０体積％の水とを混合し、得られた混合基盤材を被施工面に吹付けまたは打設して、その表面を被覆する方法（特許文献４）などが提案されている。

しかしながら、防草パネルを敷設する方法では、（１）コストが高いという課題があった。また、（２）法面の保水性は期待できず、ヒートアイランド現象を助長するという課題もあった。

防草シートを用いる方法では、防草パネルを敷設する方法と比べると廉価であるが、（１）耐久性がなく、防草効果が１年程度であるという課題や、（２）凹凸のある傾斜での敷設施工が困難であるなどの課題があった。また、（３）防草パネル工法と同様に法面への保水性の確保は期待できないものであった。

特殊な法面吹き付け材を吹き付ける方法では、（１）無機系の吹き付け材であるため、施工時に粉塵が出ること、（２）セメントや消石灰などの高塩基性物質を使用するため、環境負荷が大きいこと、（３）無機系固化材で固めるため、凍結融解に弱いこと、（４）一定の保水性や透水性を有するものの、その効果が十分ではなく、特殊吹き付け材の吹き付け厚さも必要であり、コスト的にも嵩むものであった。（５）また、吹き付け材が少なくとも４種類の材料から構成されているため、現場での調整が煩雑であり、安定した品質の吹きつけ材が得られにくいなどの課題があった。

もっと、簡便で、廉価で、環境に優しく、保水性や透水性を有し、耐久性があり、防草効果に優れる防草工法の開発が強く待たれていた。

一方、２０１１年３月１１日、東北地方を大地震と津波がおそい、甚大な被害が出た。東北地方の一日も早い復興が望まれている。
しかしながら、津波の被害で発生したガレキが被災地の広範囲に散乱しており、ガレキの処理が進まなければ、復興も遅々として進まない現状にある。ガレキには、コンクリートや金属類などの無機系と、木材やゴム、プラスティックなどの有機系がある。

無機系のガレキ、殊に、コンクリートガラは付加価値がない上に嵩高く、重要も重いため処分方法に困っている。コンクリートガラの有効利用方法の提案が望まれている。

従来、コンクリートガラの有効利用方法としては、再生骨材として利用する方法が提案されている。しかしながら、東北地方の大地震で被害を受けて発生したコンクリートガラのほとんどが、津波の影響を受けているため、高濃度の塩分を含んでいる。このため、再生骨材として再生したとしても、鉄筋コンクリート用の骨材としては利用できないという課題があった。また、路盤材や埋め戻し材として利用する方法も考えられるが、コンクリートガラから再生した再生骨材や再生微粉末は、ｐＨが１２程度と高いため、環境への影響が懸念されるほか、植樹ができないなどの課題を有していた。

また、有機系のガレキ、例えば、木くずや紙くずなどは、焼却処分することができるが、焼却灰はやはり高濃度の塩分を含むため、セメント産業やコンクリート用資材としての利用が困難である。

本発明者らは、鋭意努力を重ねた結果、地震や津波で発生した無機系のガレキや有機系のガレキを有効利用した環境資材を防草資材として適用することにより、簡便で、廉価で、環境に優しく、保水性や透水性を有し、耐久性があり、防草効果に優れることを知見し、本発明を完成するに至った。

特開平１０−１０２４５３号公報 特開平１１−６１２２号公報 特開２００１−６９８６２号公報 特開２０１０−１４４３２６号公報

本発明は、地震や津波で発生した無機系のガレキや有機系のガレキを有効利用した環境資材を活用しつつ、簡便で、廉価で、環境に優しく、保水性や透水性を有し、耐久性があり、防草効果に優れる防草用資材及びそれを用いた防草工法を提供する。

本発明は、（１）地震や津波の被害で発生したコンクリートガラを骨材粒度に粉砕することを特徴とする防草用資材、（２）地震や津波の被害で発生した有機系のガレキを焼却し、その焼却灰から調製した骨材であることを特徴とする防草用資材、（３）塩分含有量が０．２％以上であることを特徴とする該防草用資材、（４）法面にフリーフレームを組み、その格子内に（１）〜（３）のいずれかの防草用資材を敷き詰めることを特徴とする防草工法、（５）固着剤を散布して防草用資材を固着してなる（４）の防草工法、である。

本発明の防草資材およびそれを用いた防草工法を用いることにより、地震や津波で発生した無機系のガレキや有機系のガレキを有効利用した環境資材を活用しつつ、簡便で、廉価で、環境に優しく、保水性や透水性を有し、耐久性があり、優れた防草効果が得られる。

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明における部や％は、特に規定しない限り質量基準で示す。

本発明でいう防草資材は、地震や津波で発生したガレキを有効利用した環境資材である。具体的には、無機系のガレキの代表であるコンクリートガラを粉砕して骨材としたものや、有機系のガレキを焼却処分した際の焼却灰を原料とした骨材が挙げられる。これらを単独で、もしくは併用することができる。これらの資材は、ガレキを原料とするため、環境に優しい資材であることに加え、防草効果を発揮し、さらに保水性や排水性を付与することができる。
また、本発明でいう骨材粒度に粉砕とは、５〜４０ｍｍの範囲の粒度を意味し、５〜２５ｍｍが好ましく、１０〜２０ｍｍがより好ましい。５ｍｍ以下では、防草効果が十分でない場合があり、４０ｍｍを超えると保水性が乏しくなる場合がある。

防草用資材の塩分含有量は、特に限定されるものではないが、０．２％以上のものを選定することが、防草効果が顕著となるので好ましい。防草用資材の塩分含有量は０．５％以上がより好ましい。

防草用資材がコンクリートガラの場合、海水をかぶった際の塩分が付着したものである。一方、防草用資材が有機系ガレキを焼却した際の焼却灰を原料として調製された骨材の場合、海水をかぶったガレキに付着した塩分が残存し、焼却灰に濃縮してそれが骨材へと持ち越される。一般に焼却設備には飛灰を集塵する設備が備わっており、その飛灰に塩分が濃縮するため、一般の焼却灰には塩分はそれほど濃縮されない。本発明では、焼却灰に塩分が濃縮するように焼却条件を操作することが好ましい。

防草資材は、鉄道や道路の法面に３ｃｍ〜２０ｃｍ、好ましくは５ｃｍ〜１０ｃｍを敷き詰めることにより、防草効果を付与することが可能である。３ｃｍ未満では、防草効果が十分でない場合があり、２０ｃｍを超えると、固着させることが困難となり、やはり、防草効果が不十分となる場合がある。
また、保水性や排水性も付与することができる。ただし、法面の傾斜が厳しくなると、風雨などの影響によって防草用資材が崩れ出す場合があり、防草効果が維持できなくなる場合がある。このため、防草用資材を固着する固着剤を併用することが好ましい。

防草資材の固着剤は、クロロプレン系ラテックス、ＥＶＡ系エマルジョン、アクリル系エマルジョンなどが好ましい。防草資材の固着効果と、防草資材の保水性や排水性を保つ観点から、クロロプレン系ラテックスやＥＶＡ系エマルジョンを選定することがより好ましい。中でも、クロロプレンラテックスを選定することが、長期的な防草効果に優れる観点から最も好ましい。

固着剤の固形分濃度は、１０〜５０％が好ましく、１５〜２５％がより好ましい。固形分濃度が１０％未満では、固着効果が十分でなく、防草効果の持続性が十分でない場合がある。逆に、固形分濃度が５０％を超えると、粘性が強くなり、噴霧がしにくくなる。また、法面に敷きつめた防草資材の深さ方向に満遍なく浸透しなくなるばかりか、防草資材の保水性や排水性を阻害する可能性もある。

固着剤の使用量は、特に限定されないが、１ｍ^２あたり１００ｇ〜５００ｇが好ましく、２００ｇ〜４００ｇがより好ましい。１ｍ^２あたりの使用量が１００ｇ未満では、固着効果が十分でなく、防草効果の持続性が期待できない場合がある。逆に、１ｍ^２あたりの使用量が５００ｇを越えると、防草資材の保水性や排水性が改悪傾向に向かう場合がある。

固着剤は噴霧器やジョウロなどにより、噴霧や散布して使用することが、効率良い施工の観点から、また、防草資材と均一に遭遇させる観点から望ましい。

以下、実施例、比較例を挙げてさらに詳細に内容を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

「実験例１」
まず、低傾斜の法面で実験検討した。盛土に傾斜角１５度の法面を設け、コンクリート製のフリーフレームを配設した。表１に示す様々な防草用資材を用いて、法面のフリーフレームの中に防草用資材を１０ｃｍ敷き詰めた。この防草工法を施した法面の防草効果、耐久性、保水性を評価した。比較のために、防草工法を施さなかった法面や、他の防草工法についても同様に行った。結果を表１に示す。

＜使用材料＞
防草資材Ａ：津波の被害で発生した有機系ガレキを焼却処分した際の焼却灰を原料とした骨材、塩分含有量１．５％、サイズ５〜２５ｍｍ。
防草資材Ｂ：津波の被害で発生したコンクリートガラを粉砕して調製した骨材、塩分含有量０．２％、サイズ５〜２５ｍｍ。
防草資材Ｃ：一般のゴミ焼却灰を原料とした骨材、塩分含有量０．０５％、サイズ５〜２５ｍｍ。
防草資材Ｄ：一般の再生骨材、塩分含有量０．０１％、サイズ５〜２５ｍｍ。
防草資材Ｅ：防草資材Ａと防草資材Ｃの等量混合物。

＜試験方法＞
防草効果：新潟県糸魚川市において暴露し、雑草の生え方を観察した。
１／１０以下の面積の場合を◎、
１／１０を超え、１／４以下の面積の場合を○、
１／４を超え、１／３以下の面積の場合を△、
１／３を超える面積の場合を×とした。
耐久性：縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚さ１０ｃｍの試験体を作製し、最低温度マイナス１０℃で凍結させ、最高温度１０℃で融解させるサイクルを３００サイクル繰り返し、劣化状況を観察した。崩壊しなかった場合は○、崩壊した場合は×とした。
美観景観：施工後の状態を目視により観察し、自然な印象を受ける場合は○、人工的な印象を受ける場合は×とした。
保水性：水を法面に噴霧し、吸水能力を超え、水が法面を流れ落ちる寸前までの吸水量を計測した。

表１より、本発明の工法は、防草効果に優れ、耐久性もあり、美観や景観も自然な印象を与え、保水性にも優れることが分かる。
防草用資材を用いない場合には、防草効果が全くなく、一般の再生骨材や一般のゴミ焼却灰を原料とした骨材を防草用資材として用いた場合には防草効果の持続性がない。従来工法である無機系吹き付け工法では、防草効果は得られるが、耐久性がなく、美観景観上も好ましくなく、保水効果も高くないことがわかる。また、シート工法では、防草効果は得られるが、美観景観上も好ましくなく、保水性が全くないことが分かる。

「実験例２」
防草資材Ｅを使用し、防草資材の敷き詰める厚さを表２のように変化したこと以外は実験例１と同様に行った。

表２より、防草資材の厚さが３ｃｍ〜２０ｃｍの範囲であると、防草効果の持続性があり、耐久性や保水性にも優れ、景観や美観も自然な印象を与えることが分かる。

「実験例３」
高傾斜の法面で実験検討した。法面の傾斜４５度の条件で防草資材Ｅを使用し、表３に示す固着剤を１ｍ^２あたり３００ｇ噴霧した。この防草工法を施した法面の防草効果、耐久性、保水性を評価した。結果を表３に示す。

＜使用材料＞
固着剤イ：クロロプレン系ラテックス、固形分濃度２０％
固着剤ロ：ＥＶＡ系エマルジョン、固形分濃度２０％
固着剤ハ：アクリル系エマルジョン、固形分濃度２０％

表３より、本発明の防草用工法により、高傾斜の条件でも防草効果が得られ、耐久性や美観にも優れ、保水性も得られることがわかる。特に、固着剤を併用した場合には、防草効果の持続性が顕著で、耐久性や美観にも優れ、高い保水性も得られることが分かる。

「実験例４」
防草資材Ｅおよび固着剤イを使用し、固着剤イの固形分濃度を表４のように変化したこと以外は実験例３と同様に行った。

表４より、固着剤の固形分濃度が１０〜５０％の範囲であると、高傾斜の条件でも防草効果の持続性があり、耐久性や保水性にも優れ、景観や美観も自然な印象を与えることが分かる。

「実験例５」
防草資材Ｅおよび固着剤イを使用し、固着剤イの使用量を表５のように変化したこと以外は実験例３と同様に行った。また比較のため、実験例１と同様に防草資材を用いない実験Ｎｏ．１−１も行った。結果を表５に示す。

表５より、固着剤の使用量が１００〜５００ｇ／ｍ^２の場合には、高傾斜の条件でも防草効果の持続性があり、耐久性や保水性にも優れ、景観や美観も自然な印象を与えることが分かる。

本発明の防草資材およびそれを用いた防草工法を用いることにより、地震や津波で発生した無機系のガレキや有機系のガレキを有効利用した環境資材を活用しつつ、簡便で、廉価で、環境に優しく、保水性や透水性を有し、耐久性があり、優れた防草効果が得られる。

Claims (4)

1. 地震や津波の被害で発生したコンクリートガラを骨材粒度に粉砕し、塩分含有量が０．２％以上である防草用資材を得るステップと、
   法面にフリーフレームを組み、その格子内に前記防草用資材を厚さ３ｃｍ〜２０ｃｍで敷き詰めるステップと
   を含む、法面の防草工法。
2. 地震や津波の被害で発生した有機系のガレキを焼却し、その焼却灰から調製した骨材であり、塩分含有量が０．２％以上である防草用資材を得るステップと、
   法面にフリーフレームを組み、その格子内に前記防草用資材を厚さ３ｃｍ〜２０ｃｍで敷き詰めるステップと
   を含む、法面の防草工法。
3. クロロプレン系ラテックス、ＥＶ系エマルジョン、およびアクリル系エマルジョンからなる群から選択される固形分濃度が１０〜５０％である固着剤を散布して防草用資材を固着してなる請求項１または２に記載の法面の防草工法。
4. 前記法面の傾斜角が４５度以上である、請求項３に記載の法面の防草工法。