JPH11303084A - 発泡を利用した多孔性植生基盤の造成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 植生条件が比較的に良好な箇所へ、播種によ
り木本類を施工当初から計画的に導入するための安価な
工法を提供する。 【解決手段】 緑化しようとする地盤の表層部に連続及
び独立気泡構造を形成させる。多孔性植生基盤は、吹付
後に膜成分となる膜形成剤及び膜形成剤に気泡構造を付
与するための発泡剤からなる吹付剤を、緑化しようとす
る地盤の表層に適用することにより造成できる。具体的
には、膜形成剤と発泡剤とを別個のタンクでそれぞれ調
製し、別個のポンプで圧送して吹付ノズル内で混合しな
がら吹付けることにより造成できる。又は、膜形成剤及
び発泡剤を同時に別個に吹付けるか、又は、膜形成剤及
び発泡剤をいずれかの順序で吹付けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、災害や開発により
裸地化された土砂および軟岩の斜面、切土法面または盛
土法面に対する緑化復元のために施工される薄層の植生
基盤造成法であって、緑化しようとする地盤の表層部に
連続および独立気泡構造を形成させることを含む多孔性
植生基盤の造成法である。

【０００２】

【従来の技術】現在、植生基材吹付工は主に以下の３種
に分類されており、植生条件に合わせて適切な施工法が
選択されている。植生基材吹付工 適用条件 種子散布工 植生条件の良好な盛土法面 草本類による復元のみ可能 客土吹付工 やや植生条件の悪い盛土法面や切土法面 厚層基材吹付工 岩盤や硬質土切土法面

【０００３】種子散布工は種子、肥料、ファイバー、侵
食防止剤を水と混合し、この混合物を吹付けるだけの施
工法であり、植生条件の良好な盛土法面に適用されるも
のであり、低コストであることを特徴とする。しかし、
この工法により散布した施工面は下記に示す理由から木
本類の導入には適さない。厚層基材吹付工は、種子、肥
料、土、有機基材、侵食防止剤、水等の混合物を数ｃｍ
〜１５ｃｍの厚さで吹付ける施工法であり、植生条件の
悪い岩盤や硬質土切土法面に適用でき、木本類の導入に
好適であるが、コストは高いという欠点を有する。それ
らの中間的な施工法として客土吹付工と呼ばれるものが
あるが、その定義は曖昧で、厚層基材吹付工において単
に吹付厚さを薄くしたものや、客土を若干含ませた種子
散布工に近い工法をも含めて客土吹付工と呼ばれている
のが現状で、その技術的な効果はあまり期待できるもの
でない。従って、植生条件の比較的に良好な箇所への木
本類の導入のための新規な施工法を開発することが望ま
れている。

【０００４】植生条件の良好な施工地においては、通
常、種子散布工により施工されるが、降雨水による耐侵
食性が乏しいことから、施工後早期に全面を植物で被覆
する必要があり、発芽や初期生育の旺盛なケンタッキー
−３１フェスク等の外来草が選定される。その為、発芽
や初期生育の遅い木本類の種子を混播しても草に被圧さ
れ、発芽しても枯死し、緑化成立が困難である。

【０００５】しかし、切り取った山腹に一時的な緑化復
元しか期待できない草本類による復元ではなく、周辺地
と一体になった質の高い木本類による緑化復元が社会的
に要求されるようになってきた。このような背景によ
り、１０数年前から法面の保護効果や環境改善機能の乏
しい草本類を主体とした緑化復元に代わって、施工当初
より環境改善機能のある木本類を計画的に導入するため
の「播種による早期樹林化方式」が提唱されている。現
在提唱されているこの方式では、導入植物の選定や肥料
の選定等が提案されているのみで、造成する植生基盤に
ついては耐侵食性に優れたものであることを前提として
いるに過ぎない。

【０００６】上記の通り、種子散布工は降雨水による耐
侵食性が乏しく、また、木本類を導入するためには播種
した種子を覆土する必要がある。この為、施工当初より
計画的に木本類を導入する場合には、植生条件の良好な
箇所に対しても種子散布工を施工せず、厚層基材吹付工
が施工されることが多くなってきた。しかし、厚層吹付
工は施工費が高い為、盛土法面はもとより、土砂が多く
植生条件の良好な崩壊地や切土斜面においても木本類を
導入するために厚層の植生基材を吹き付けることは過剰
設計と判断されることが多い。このように、植生条件が
比較的に良好な箇所へ播種により木本類を施工当初から
計画的に導入する安価な工法は現在のところ確立されて
いない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、植生
条件が比較的に良好な箇所へ、播種により木本類を施工
当初から計画的に導入するための安価な工法を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、緑化しようと
する地盤の表層部に連続および独立気泡構造を形成させ
ること特徴とする多孔性植生基盤の造成法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の方法において、多孔性植
生基盤（（ｉ）発泡により膨潤し団粒化した、気泡構造
を一部に含む地盤層と、（ii）地盤表層の土砂の一部を
抱き込むようにしてできた連続および独立気泡構造が全
体にわたって形成されている気泡膜層、とからなる表層
部を多孔性植生基盤と称する）は、（ａ）吹付後に膜成
分となる膜形成剤および（ｂ）膜形成剤に気泡構造を付
与するための発泡剤からなる吹付剤を、緑化しようとす
る地盤の表層に適用することにより造成できる。具体的
には、膜形成剤（ａ）と発泡剤（ｂ）とを別個のタンク
でそれぞれ調製し、別個のポンプで圧送して吹付ノズル
内で（ａ）および（ｂ）を混合しながら吹付けることに
より造成できる。または、膜形成剤（ａ）および発泡剤
（ｂ）を同時に別個に吹付けるか、または、膜形成剤
（ａ）および発泡剤（ｂ）をいずれかの順序で吹付けて
もよい。

【００１０】多孔性植生基盤は、地盤層が発泡剤による
気泡により膨潤し、膜形成剤が地盤層中に枝状に浸透す
ることにより生じる多孔性の団粒構造の地盤層と、表層
に形成した気泡膜が連結して造成される。

【００１１】膜形成剤（ａ）としては、吹付時に液状で
あるが、乾燥により膜を形成する天然系化合物または合
成系化合物のエマルジョンを含む。天然系化合物のエマ
ルジョンとしてはアスファルト乳剤が好ましく、皮膜形
成の容易さ、他の膜形成剤中の他の成分との混用性の観
点からアニオン系アスファルト乳剤が特に好ましい。合
成系化合物のエマルジョンとしてはエチレン−酢酸ビニ
ル系エマルジョン等が好ましく、アニオン系アスファル
ト乳剤とエチレン系酢酸ビニル系エマルジョンの混合物
を用いてもよい。他の使用可能な合成系エマルジョンと
しては酢酸ビニル系、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニ
ル系、酢酸ビニル−アクリル系、スチレン−アクリル
系、スチレン−ブタジエン−アクリル系ポリマー等のエ
マルジョンが挙げられる。

【００１２】膜形成剤（ａ）は、発泡剤との混合時に発
生した泡の安定性を増大させるために増粘剤を含んでよ
い。分散性増粘剤としてはアクリル系エマルジョン、ま
たはアクリル系エマルジョンと吸水性高分子化合物との
混合物等が挙げられる。水溶性増粘剤としては、天然系
および合成系の水溶性高分子、例えば、アラビアゴム、
グアーガム、ザンサンガム、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール並
びにカチオン性およびアニオン性高分子凝集剤（例え
ば、ポリアクリルアミド変性体等）等が挙げられる。

【００１３】膜形成剤（ａ）は、植物の生育に好ましい
ように、肥料成分、ゼオライト等の資材を更に含むこと
が望ましい。また、膜形成剤（ａ）は、気泡構造の安定
性とともに植生基盤の耐侵食性を物理的に付加すること
を目的として植物性繊維を混入することができる。植物
繊維としては樹皮等の廃材、稲藁、麦藁等の植物残滓等
のいずれも用いることができるが、形成された多孔性植
生基盤の微生物の生育に適する、杉皮および杉廃材粉砕
品が望ましい。植物性繊維は膜形成剤の重量に対して３
〜１０％であることが好ましい。

【００１４】発泡剤（ｂ）としては、土中の金属成分と
反応して発泡する過酸化物を用いるか、または、炭酸ナ
トリウム等の炭酸塩若しくは炭酸水素ナトリウム等の炭
酸水素塩と酸成分との組み合わせを用いることができ
る。但し、炭酸塩若しくは炭酸水素塩と酸成分との組み
合わせでは、適用時にそれらの混合が行われるように、
炭酸塩若しくは炭酸水素塩と酸成分は分離されているべ
きである。例えば、炭酸塩若しくは炭酸水素塩は発泡剤
（ｂ）に添加され、そして、酸成分は膜形成剤（ａ）中
に添加されているか、または、酸成分は更に別個の容器
に収容されていてもよい。発泡剤（ｂ）の粘度を調節
し、それにより地盤中への浸透速度を調節するために、
発泡剤（ｂ）は上記の増粘剤を含んでもよい。

【００１５】過酸化物としては、過酸化水素水、過炭酸
ナトリウム、過酸化ナトリウム、過酸化カルシウム等が
挙げられる。酸成分としては、炭酸塩若しくは炭酸水素
塩と反応して二酸化炭素を発生するものであればいずれ
でもよく、例えば、硫酸、硝酸等の鉱酸、酸性硫酸ナト
リウム塩等の酸性無機塩、クエン酸、コハク酸、乳酸等
の有機酸等を用いることができるが、好ましくは食品添
加物として用いられている有機酸である。

【００１６】過酸化物と反応する地盤中の鉄、アルミニ
ウム等の金属成分が少ない場合には、過酸化物ととも
に、炭酸塩若しくは炭酸水素塩と酸成分との組み合わせ
を併用してもよい。

【００１７】膜形成剤中のエマルジョンとしてアスファ
ルト乳剤を用いる場合、アスファルト乳剤（例えば、５
０〜５５重量％固形分）は膜形成剤の重量を基準として
５〜１５ｗ／ｗ％（以下、％は重量パーセントを示す）
（即ち、アスファルト乳剤の固形分の量としては約２．
５〜８．３％）であることが望ましい。添加量が５％未
満であると、形成された膜が比較的に脆弱になり、経時
的な安定性が劣る傾向があり、また、１５％を越える
と、発泡した泡の易動性が低くなり、全体的に浮き上が
った膜を形成する傾向があるから好ましくない。

【００１８】膜形成剤中のエマルジョンとして合成高分
子系エマルジョンを用いる場合には、エマルジョン（例
えば、５０〜５５重量％固形分）は膜形成剤の重量を基
準として０．５〜５％（即ち、エマルジョン固形分の量
としては０．２５〜２．８％）であることが好ましい。
添加量が０．５％未満であると、地盤層への浸透性が劣
り、得られる多孔性基盤層は表層に皮膜を形成するのみ
で、地盤層との結合性に劣る傾向があるから望ましくな
い。一方、５％を越えると、吹付後に、形成した膜を乾
燥するのに比較的に長時間を要するので好ましくない。

【００１９】エマルジョンとしてアルファルト乳剤と合
成高分子系エマルジョンとを混合して用いることがで
き、その混合比は地盤中への浸透性、皮膜強度および皮
膜形成時間の観点より、アスファルト乳剤／合成高分子
エマルジョン＝１／１〜３０／１であることが望まし
い。

【００２０】膜形成剤中の増粘剤の添加量はエマルジョ
ンの添加量に応じて適宜調整するが、増粘剤の溶解性ま
たは分散性の点から５％以下であることが望ましい。ま
た、発泡剤の溶液若しくは懸濁液中の増粘剤の添加量も
５％以下であることが望ましい。

【００２１】発泡剤として過酸化物を用いるときには、
膜形成剤中の固形分の３〜２０％の量であることが望ま
しい。３％未満では、発泡が十分でなく、望ましい多孔
性基盤を造成することが困難であり、また、２０％を越
えると、過酸化物が基盤の酸化分解または地盤層の過度
の膨潤をきたすからである。

【００２２】発泡剤として、炭酸塩若しくは炭酸水素塩
と酸との組み合わせを用いるときには、室温および常圧
で約０．３〜４リットル／１ｋｇ膜形成剤の二酸化炭素
発生量に相当する量を添加することが望ましい。

【００２３】

【実施例】以下において、本発明の方法を例示する実施
例を記載する。ここで、多孔性植生基盤の造成過程を示
す図１および造成された多孔性植生基盤を示す図２を参
照されたい。実施例１ 主タンクに膜形成剤（ａ）を、副タンクに発泡剤（ｂ）
をそれぞれ添加して攪拌した。膜形成剤（ａ）および発
泡剤（ｂ）を各々別個のポンプで圧送し、吹付ノズル内
で（ａ）および（ｂ）を混合して得られた吹付剤１を、
傾斜角４５°の主成分が赤土である盛土法面に二液混合
ノズルで吹きつけた。膜形成剤（ａ）および発泡剤
（ｂ）は以下の通りの配合であった。

【００２４】膜形成剤（ａ） アスファルト乳剤 （（株）彩光製：Ｓ−コート） ４００ｋｇ ゼオライト （ジークライト（株）製：ＳＧＷ−Ｂ４） ４００ｋｇ アクリル系エマルジョン （三洋化成工業（株）：AE-1) ４０ｋｇ 植物性繊維（杉皮粉砕品） ２００ｋｇ 水 ２９６０ｋｇ ４０００ｋｇ発泡剤（ｂ） 過炭酸ナトリウム（三菱ガス化学製：ＳＰＤ） ３０ｋｇ アニオン性高分子凝集剤（三洋化成：ＡＨ−２００Ｐ） ０．８ｋｇ 水 ４００ｋｇ ４３０．８ｋｇ

【００２５】吹付量は膜形成剤（ａ）に関しては２．７
ｋｇ／ｍ² で行い、発泡剤（ｂ）に関しては０．３ｋｇ
／ｍ² で行った。吹付直後から発泡剤（ｂ）が発泡を開
始し、吹付けた地盤２の表層から激しい気泡３の生成が
見られた。地盤の表層は地盤の土砂を抱き込むようにし
て発泡を続け、約０．５〜１時間で発泡が終了し、独立
気泡構造８および連続気泡構造９を形成した。地盤が発
泡剤による気泡により膨潤し、膜形成剤が地盤中に枝状
に浸透することにより生じた孔を多数持った団粒構造の
地盤層６と、表層に形成した気泡膜層５が連結して多孔
性植生基盤４が造成された。

【００２６】実施例２ 主タンクに膜形成剤（ａ）を、副タンクに発泡剤（ｂ）
をそれぞれ添加して攪拌し、傾斜角４５°の主成分が赤
土である盛土法面に最初に炭酸水素ナトリウム水溶液
（ｂ）を吹付け、その後、膜形成剤（ａ）を重ねて吹付
けた。膜形成剤（ａ） アスファルト乳剤 （（株）彩光製：Ｓ−コート） ３００ｋｇ 合成樹脂エマルジョン （日本エヌエスシー製： エロテックス 50V 907) ８０ｋｇ ＣＭＣ （第一工業薬品製 ：セロゲン ＷＳ−Ａ） １０ｋｇ クエン酸 （協和発酵製） ９ｋｇ 水 ３６０１ｋｇ ４０００ｋｇ発泡剤（ｂ） 炭酸水素ナトリウム （トクヤマ（株）製） １２ｋｇ 水 ４００ｋｇ ４１２ｋｇ

【００２７】吹付量は、膜形成剤（ａ）に関しては２．
７ｋｇ／ｍ² で行い、発泡剤（ｂ）に関しては０．３ｋ
ｇ／ｍ² で行った。膜形成剤の吹付直後から発泡剤が発
泡を開始し、吹付けた地盤２の表層から激しい気泡３の
生成が見られた。地盤の表層は土砂を抱き込むようにし
て発泡を続け、約０．５時間で発泡が終了し、独立気泡
構造８および連続気泡構造９を形成した。地盤が発泡剤
による気泡により膨潤し、膜形成剤が地盤中に枝状に浸
透することにより生じた孔を多数持った団粒構造の地盤
層６と、表層に形成した気泡膜層５が連結して多孔性植
生基盤４が造成された。

【００２８】多孔性基盤の表層には十分な気泡膜が形成
したが、地盤層に形成された団粒構造は実施例１と比較
すると、若干、団粒度が低かった。

【００２９】参考例１ 実施例１および２の処方で多孔性植生基盤を作り耐侵食
性試験を行った。長さ５０ｃｍ ｘ 幅３０ｃｍの容器
に厚さ１０ｃｍの赤土を主体とした土砂を充填し、硬度
２８ｍｍ程度（山中式土壌硬度計）に圧密した。試験に
は実施例１および２の処方で作製した多孔性植生基盤お
よび未処理の対照区を用いた。作製後、３日間放置し、
その後、降雨量１００ｍｍ／ｈｒ、落下高さ５ｍ、傾斜
角４５°の条件で、１時間、人工降雨機を用いて降雨試
験を行った。

【００３０】 耐侵食性試験結果 降雨時間 １５分後 ３０分後 ４５分後 ６０分後 計（ｇ／ｍ² ） 実施例１ ０ ０ ０ ０ ０ 実施例２ ０ ０ １５ １０ ２５ 対照 １２０ １００ １５０ １３０ ５００ （注）対照区は、赤土を主体とした土砂を、硬度２８ｍｍ程度に圧縮したもので ある。

【００３１】参考例２ 実施例１および２の膜形成剤のスラリーに各々下記の種
子を混入し、幅３０ｃｍｘ長さ５０ｃｍの容器に赤土を
主体とした土砂を硬度２８ｍｍに圧密した表面に散布
し、多孔性植生基盤を造成して発芽試験を行った。対照
区は一般の種子散布工を行った。 播種量 ヤマハギ ５ｇ メドハギ ５ｇ 種子散布工の吹付材料（１ｍ² 当たり） ファイバー（古紙粉砕物） １００ｇ 肥料（Ｎ：Ｐ₂ Ｏ₅ ：Ｋ₂ Ｏ＝３：１０：１０） １００ｇ 侵食防止剤（酢酸ビニルエマルジョン） ２０ｇ

【００３２】発芽試験条件：２５℃で明条件で８時間お
よび３０℃で暗条件で１６時間のサイクルを繰り返し
た。 発芽試験結果 供試体 品種名 ５日後 １０日後 ２０日後 合計（本） 実施例１ ヤマハギ ０ ２０ ５０ ７０ メドハギ ０ ３０ ８０ １１０ 実施例２ ヤマハギ ０ ３５ ７０ １０５ メドハギ ０ ４５ ８０ １２５ 対照区 ヤマハギ ０ ３ ５ ８ メドハギ ０ ５ ８ １３

【００３３】

【発明の効果】本発明の方法を用いると、比較的に良好
な植生条件の地面へ、播種により木本類を低コストで導
入することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により造成される多孔性植生基盤
の形成過程を示す模式図である。

【図２】本発明の方法により造成された多孔性植生基盤
を示す模式図である。

【符号の説明】 １…吹付剤 ２…地盤 ３…気泡 ４…多孔性植生基盤 ５…気泡膜層 ６…団粒化した地盤層 ７…在来地盤 ８…独立気泡 ９…連続気泡 10…種子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 緑化しようとする地盤の表層部に連続お
   よび独立気泡構造を形成させることを特徴とする多孔性
   植生基盤の造成法。
2. 【請求項２】 前記気泡構造は（ａ）膜形成剤および
   （ｂ）発泡剤を施工時に混合することにより得られる、
   請求項１記載の多孔性植生基盤の造成法。
3. 【請求項３】 （ａ）膜形成剤はアスファルト乳剤、合
   成高分子エマルジョンまたはそれらの混合物であり、
   （ｂ）発泡剤は過酸化物であるかまたは、炭酸塩若しく
   は炭酸水素塩と酸との組み合わせである、請求項２記載
   の多孔性植生基盤の造成法。