(57)【要約】【課題】  土壌の透水性を確保しつつ土壌の通気性を改善し、植物の繁茂環境を改善し、長期間その機能が維持される土壌通気排水システムを提供することを目的とする。【解決手段】  土壌通気排水システムにおいて、地下土壌中に配置され外周に通気性及び通水性を確保する通路が形成された中空部材の周囲に乾留により得られる炭化物を含む充填材を配置することで、施工エリア内の周辺土壌内の空気を円滑に抜く（通気する）ことにより改善を図ることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下土壌中に配置され外周に通気性及び通気性を確保する通路が形成された中空部材の周囲に乾留により得られる炭化物を含む充填材を配置することを特徴とする土壌通気排水システム。
【請求項２】
前記充填材の周囲に通気性及び通水性を確保しつつ泥の浸入を防止す泥浸入防止材を配置することを特徴とする請求項１記載の土壌通気排水システム。
【請求項３】
前記外周に通気性及び通水性を確保する通路が形成された中空部材を外周に大径の孔と小径の孔を多数形成した多孔管とすることを特徴とする請求項１又は２記載の土壌通気排水システム。
【請求項４】
地下土壌中に配置され外周に通気性及び通水性を確保する通路を形成した中空部材の一部に支持部材としての捨てコンクリートを配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の土壌通気排水システム。
【請求項５】
前記外周に通気性及び通水性を確保する通路を形成した中空部材を地下土壌中に縦方向に向くよう配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の土壌通気排水システム。
【請求項６】
前記外周に通気性及び通水性を確保する通路を形成した中空部材を土壌中に横方向に向くように配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の土壌通気排水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌内の空気の流れ及び水の流れを向上させ植物の繁茂環境を改善するための土壌通気排水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物の繁茂に適した土壌とするために、水の浸透性や保水性等の水に対する改善と、植物の栄養としての肥料の改善が重要とされてきた。水に関する改善策として、土壌中に暗渠排水管や浸透桝を配置し、土壌中の水分を調整する方法や、植物の繁茂に適した肥料の散布や養分に富んだ土壌の入れ替え等の土壌改良が施行されている。暗渠排水管や浸透桝による土壌水分の調整方法は、土壌中に配置した多孔管の周囲に砕石・砂等の透水性の充填材を配置し、周囲土壌中の水分を透水性の充填材から多孔管内に集水し排水する方法である。
【特許文献１】特開２００２−１４６７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、植物の繁茂に適した土壌に関して、水、肥料に関する改善がなされてきたが、土壌中の空気の流れについて問題にすることがなかった。植物は水がなくてもすぐに枯れることはない。むしろ、土壌中に腐敗による有機ガスが多量にこもった状態の時に水をかけると、有機ガスが溶けた水を植物の根が吸うと瞬く間に葉がしおれ枯死することがある。従来の暗渠排水管や浸透桝による土壌排水方法では、ほとんど土壌からの排水を目的とするものであり、一定期間経過すると暗渠排水管や浸透桝の外周に充填される砕石・砂等の透水性の充填材の間隙に泥や有害なバクテリア等がたまり、周囲土壌、充填材及び暗渠配水管の通路が目詰まりし、透水性が低下するという問題が発生する。また、暗渠配水管と透水性を有する充填材の重みにより周囲土壌を圧密し、土壌の通気性・透水性が低下するという問題も発生する。土壌の通気性、透水性の低下は、土壌中の空気、水のよどみによる有機物の腐敗、腐敗による有害ガスの発生により植物の繁茂環境が悪化する。植物の繁茂環境が悪化すると、土壌中に植物の根がなくなり、土壌の通気性、透水性が一層悪化し、土壌は乾燥し圧密され益々植物の繁茂に適さない土壌になってしまう。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決した土壌の透水性を確保しつつ土壌の通気性を改善し、植物の繁茂環境を改善し、長期間その機能が維持される土壌通気排水システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本第１発明は、前記課題を解決するために、土壌通気排水システムにおいて、地下土壌中に配置され外周に通気性及び通水性を確保する通路が形成された中空部材の周囲に乾留により得られる炭化物を含む充填材を配置することを特徴とする。
【０００６】
本第２発明は、本第１発明の土壌通気排水システムにおいて、前記充填材の周囲に通気性及び通水性を確保しつつ泥の浸入を防止する泥浸入防止材を配置することを特徴とする。
【０００７】
本第３発明は、本第１又は第２発明の土壌通気排水システムにおいて、前記外周に通気性及び通水性を確保する通路が形成された中空部材を外周に大径の孔と小径の孔を多数形成した多孔管とすることを特徴とする。
【０００８】
本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの土壌通気排水システムにおいて、地下土壌中に配置され外周に通気性及び通水性を確保する通路を形成した中空部材の一部に支持部材としての捨てコンクリートを配置することを特徴とする。
【０００９】
本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれかの土壌通気排水システムにおいて、前記外周に通気性及び通水性を確保する通路を形成した中空部材を地下土壌中に縦方向に向くよう配置することを特徴とする。
【００１０】
本第６発明は、本第１〜第４発明のいずれかの土壌通気排水システムにおいて、前記外周に通気性及び通水性を確保する通路を形成した中空部材を土壌中に横方向に向くように配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の土壌通気排水システムにおいて、地下土壌中に配置され外周に通気性及び通水性を確保する通路が形成された中空部材の周囲に乾留により得られる炭化物を含む充填材を配置する構成により、通気・通水性を有する充填材としての乾留により得られる炭化物の持つ水、空気の浄化力及び土壌環境の親和性により通気・通水性を有する充填材周囲の土壌の植物繁茂環境を改善し、植物の繁茂を促進し、土壌中に植物の根が広がることにより一層土壌の通気性、通水性を向上させる。また、通気・通水性を有する充填材中の乾留により得られる炭化物は長期間にわたり水、空気の浄化力を保持するため、長期間その機能が維持される土壌通気排水システムとすることができる。さらに、中空部材中に回収される水、空気が浄化された状態で回収されるため、後処理が簡単になる。
充填材の周囲に通気性及び通水性を確保しつつ泥の浸入を防止する泥浸入防止材を配置すること構成により、充填材の間隙への泥の侵入による充填材及び中空部材の通路の目詰まりを防止し、長期間の使用に耐える土壌通気排水システムとすることができる。
外周に通気性及び通水性を確保する通路が形成された中空部材を外周に大径の孔と小径の孔を多数形成した多孔管とする構成により、大径の孔から空気を中空部材内に流入させ、小径の孔から水を流入させ排水、排気することにより、土壌の通気性、通水性を向上させる。
外周に通気性及び通水性を確保する通路を形成した中空部材を地下土壌中に縦方向に向くよう配置する構成により、通気性及び排水生を向上させる浸透桝等の用途に使用することができる。
外周に通気性及び通水性を確保する通路を形成した中空部材を土壌中に横方向に向くように配置する構成により、通気性及び排水生を向上させる暗渠排水管等の用途に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１，２は、本発明の土壌通気排水システムを浸透桝として用いた実施形態を示す図である。
【００１３】
土地造成や大型の人工構造物の建設等により土壌の通水性、通気性が減少し、植物の繁茂環境が悪化した敷地や、公園、緑地等の現在植物繁茂環境が良好な敷地において、土壌の通気性、通水性の改善、維持を目的として、本願発明の土壌通気排水システムが適用される。図１，２に示される実施形態は、上記のような敷地に所定間隔で穴１を掘削する。穴１の径、深さ、間隔は、土壌の通水性、通気性の悪化の程度等の土壌環境に応じて適宜選択される。穴１の底部には泥浸入防止のため透水性の軽量な砂等の敷砂２を設置する。敷砂２の設置された穴１の底部に、穴１の外周よりに複数の捨てコンクリート３を設置し、捨てコンクリート３が固化する前に、外周に通水性、通気性を確保するための通路４が形成された中空部材５を、その下端が捨てコンクリート３の固化により固定されるように設置する。中空部材５の径は穴１の径の約半分程度とする。中空部材５の材質としては、コンクリート、樹脂、金属製どのようなものでも良いが、その重量により周囲土壌を圧密しない軽量で耐触性の材料が望ましい。また、中空部材５としては、周囲の土壌の圧力に耐えるものであれば、フレームを格子状に組んだものや、ネット状の部材を補強部材により補強したものでも良い。フレームを格子状に組んだものは目詰まりすることがなく、通気性及び通水性に優れている。
【００１４】
中空部材５の外周に形成された通気性、通水性を確保する通路４は、この実施形態では小径の孔６と大径の孔７により構成されるが、必ずしも、この２種に限定されるものではない。孔の形状は水も空気も渦をまいて動くことから、この動きに抵抗の少ない円形に準じた形状が望ましい。浸透雨水が中空部材５の周辺に浸透してきた場合、雨水の動きの前に土壌内から空気が押し出されてくる。この空気が、雨水の水圧で押し出されてきた時、円滑に中空部材５の中及びその周辺に移動してくれないと、その後から押し出されてくる雨水が、空気の抵抗を受けて集水が弱くなることになる。よって、大なり小なりの複数の孔が確保されていることで様々な水圧に伴う空気圧を抜くことを目的とする。
【００１５】
中空部材５の底部と、穴１と中空部材５との環状空間に通気性、通水性の高い充填材８を充填する。通気性、通水性の高い充填材８としては、乾留により得られた炭化物９をメイン材料とし、それに軽石、砂、又は砕いた炭化物等を混ぜたものとし、全体重量を軽量にし、その重量により土壌を圧密するのを防止する。乾留により得られる炭化物９としては、木炭、竹炭等である。乾留により得られる炭化物９は、様々な大きさの細孔が存在し、ポーラスな構造であるため、その表面積が非常に大きく水、空気の浄化能力が非常に大きい。そのため、周囲土壌中から有機ガス等を含む空気や、有害な物質が溶け込んだ水が充填材８中に流入しても、炭化物９が有機ガス、有害物質を吸収し浄化する機能を持ち、充填材８中に有機ガスや有害物質が滞留するのを防止し、通気性、透水性を中期期間維持できる。乾留により得られる炭化物９の細孔中に、有機ガス、有害物質を分解するバクテリアを予め付着させておくと、その効果がより一層発揮される。
【００１６】
充填材８の周囲には、通気性及び通水性を確保しつつ、泥の浸入を防止する泥浸入防止材１３を配置する。泥浸入防止材１３としては、不織布、透水シート、ネット、伐採した樹木の枝や粗朶を配置してもよい。泥浸入防止材１３の選択は、周囲土壌中に含まれる泥成分の量等に応じて適宜選択する。充填材８の周囲に泥浸入防止材１３を配置することにより、充填材８の間隙に泥が浸入しないので、充填材８、中空部材５の通路の目詰まりが防止できる。
【００１７】
充填材８を充填した中空部材５と穴１との環状空間の上部に薄い土壌層を形成し、芝等を植生して生きた植物の根で表土を濾過する構造を造る。乾留により得られる炭化物９は、土壌に対する環境親和性に優れているので、長期間の使用により炭化物９が粉炭状態になっても周囲土壌の植物繁茂環境を向上させる。周囲土壌に植物が繁茂することにより、植物の根が土壌中に張り巡らされ、土壌の通気性、通水性をより向上させる。
【００１８】
図３は、本発明の土壌通気排水システムを暗渠排水に適用した実施形態を示すものである。先ず、土壌の通水性、通気性の改善、維持が必要な敷地の土壌に、連続した溝１０を掘削して形成する。溝１０の底部に通気性、透水性の敷砂３を薄く設置する。溝１０の底部の敷砂２上に溝１０の長さ方向に所定間隔毎に捨てコンクリート３を設置し、捨てコンクリート３が固化する前に、外周に通水性、通気性を確保するための通路４が形成された中空部材５を横方向に向くようしてその軸方向の一部が捨てコンクリート３の固化により固定されるように設置する。中空部材５と溝１０との間隙に通気性、通水性の高い充填材８を充填する。通気性、通水性の高い充填材８としては、メイン材料としての乾留により得られた炭化物９に軽石、砂等を混ぜたものとし、全体重量を軽量にし、その重量により土壌を圧密するのを防止する。乾留により得られる炭化物としては、木炭、竹炭等である。
【００１９】
図４は、中空部材５としてネット状管１１の外周にスパイラル状にリブフレーム１２を一体として補強したものを使用した実施形態を示すものである。中空部材５をネット状管１１とすることで、通気性、通水性に優れた中空部材とすることができる。ネット状管１１及びスパイラル状リブフレームの材質としては樹脂製又は金属製としても良いが、その重量により周囲土壌を圧密しない軽量で耐触性の材料が望ましい。暗渠排水用の中空部材５としては、周囲の土壌の圧力に耐えるものであれば、フレームを格子状に組んだものや、コンクリート製の多孔管でも良い。
【００２０】
本発明の土壌通気排水システムは、土壌中に配置される外周に通気性及び通水性を確保する通路が形成された中空部材の周囲に、メイン材料として乾留により得られる炭化物を含む通気・透水性を有する充填材を配置することにより、乾留により得られる炭化物の空気、水に対する高い浄化力と、土壌環境との親和性により長期間の土壌からの通気性、通水性を維持でき、植物の繁茂環境を改善し、植物の根が土壌に張り巡らされることにより、土壌の通気性、透水性の一層の改善を図ることができる、環境に優しい土壌通気排水システムとすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１：穴
２：敷砂
３：捨てコンクリート
４：通路
５：中空部材
６：小径孔
７：大径孔
８：充填材
９：炭化物
１０：溝
１１：ネット状管
１２：スパイラル状リブフレーム
１３：泥浸入防止材
【図１】
2006288354.tif 000003
【図２】
2006288354.tif 000004
【図３】
2006288354.tif 000005
【図４】
2006288354.tif 000006