ＣＭＩ報告

構想に基づき製作した試験機は、市販の建築用リフトを応用し、リフト台車に除草カッタおよび集草シートを取り付けた構造としました。(写真-１参照)
機械全体を小型軽量化することで、除草作業に伴う車施工技術総合研究所における除草・刈草処理機械の開発

線規制を必要とせず、また、構成部品は市販品を使用しているため、安価で入手性が良いのが特徴です。
法枠ブロック除草機械による除草の方法は、リフトレールを法面に沿わせた後、リフト台車を上昇させながら草刈を行い、刈草は集草シート上を滑り落ち、法面下で集草を行う仕組みです。

谷口 弘文

台車

カッタ

１．はじめに集草シート

河川や道路の維持管理の１つとして除草工事があります。
除草工事においても、コスト縮減や安全性向上、環境対策

移動等への合理化の観点から、機械化が行われてきていますが、除草現場条件は多種多様であるため、一律に対応できない

写真-１

法枠ブロック除草機械(試験機)のが現状です。
このような状況を踏まえ、施工技術総合研究所(ＣＭＩ)

現場において試験を行った結果、除草能力は目標能力

では、国土交通省の除草・刈草処理に関わる機械の開発にの 1.6 倍を達成し、仕上がりも良好な結果を得ました。

携わってきました。本稿では、ＣＭＩが受託した機械開発

本案は、上り急斜面のみ適用可能な機構ですが、試験機のうち、以下の機械の概略について紹介します。の現地試験において目標以上の成果が得られたことから、【除草関連】

実現性は十分に高いものと考えます。

a.法枠ブロック除草機械
b.水草回収機械【刈草処理関連】2.2 水草回収機械
近年、一部の河川では外来水草の異常繁殖が確認されa.刈草圧縮成型加工装置ており、外来水草による河川の生態系への影響や河川管b.消滅処理機械

理施設への障害等様々な悪影響が懸念されています。水c.移動刈草焼却車

草回収機械は、これらの外来水草を連続的に回収し搬送する装置です。

２．除草関連機械の開発
2.1 法枠ブロック除草機械

水草回収機械は、回収装置と搬送装置で構成され、以下に概略を説明します。(図-１，写真-２参照)

道路切土部の急勾配法面には、法面保護や景観保全を図る植生工が施された法枠ブロックが採用されているケ回収 装置(バック ホウアタ ッチメ ント)

気固分離器

搬 送装置(４ｔ 車車載型)

サイクロン式ースがあります。これら法枠ブロックの施工箇所は、定搬送ホース
シリンダカッタ

期的に肩掛け式草刈り機による除草作業が行われていますが、急勾配であることから、足場が不安定で危険性のルーツブロア
掻揚機
刈刃シャッタ高い作業となっています。法枠ブロック除草機械は、このように急勾配法面に施工されている法枠ブロック箇所の除草を安全かつ効率よく行う機械です。
除草可能な現場条件は、法面勾配 40～45°法長 11ｍとし、除草能力は 150m2 /時間以上を目標としました。

ベルトコンベア

図-１

シリンダカッタ

チェーンコンベア

水草の流れ

水草回収機械フロー図

空気の流れ

刈草を原料に加熱圧縮加工を行い、防草マットやマルチング材を製造する車載型の加工装置です。
加工原理は、岐阜大学農学部棚橋教授の研究室におい回収装置て考案された固定処理技術を応用しています。固定処理技術とは、高温（180℃）水蒸気下で圧縮成型することにより、接着剤無しでも圧縮成型した形状が記憶され、吸水しても形状が保持される技術です。このように、原料が刈草と水のみであることから、防草マット等の用途で土壌に敷設後は、徐々に土壌に還るためゴミは一切発生せず、さらに、高温水蒸気によって刈草に付着している雑草種子の死滅が行われていることもあり、防草マット搬送装置やマルチング材用途に適した製品となっています。
実用機の検討に先立ち、1/3 スケールモデルの試験機を製作し(写真-３参照)、ＣＭＩ構内ならびに現場におい写真-２

水草回収機械(試験機)て実証試験を行いました。試験では、実用機の設計に向けての問題点の抽出、ニーズに応じた製品仕様(厚さ、堅a.回収装置さ、大きさ等)に対応する加工条件の調査等を行いました。

回収装置は、外来水草を掻き揚げ、水切りと細断を行い搬送ホースに送る装置です。バックホウアタ
ッチメント方式を採用し、動力源として、バックホ加工製品ウの油圧を用いています。
b.搬送装置
搬送装置は、吸引機(ルーツブロア)により搬送ホースに送り込まれた外来水草を吸引し、ダンプトラック荷台まで搬送する装置です。搬送能力は距離 50

写真-３

刈草圧縮成型加工装置(1/3 スケールモデル)ｍ、揚程 10ｍで、動力源として、ディーゼルエンジンを搭載しています。また、４ｔトラック積載可能

加工製品については、耐久性に関する暴露試験や物性な装置寸法にし、容易に運搬出来るようになってい試験等を行い、実用性を確認しました。さらに、除草現ます。さらに、搬送装置単独での稼働(搬送ホースで場近隣住民に対して加工製品の配布も行い、後日、配布直接水草を吸引する水草回収方法)も出来、より機動先に対する使用状況のヒアリング調査では概ね好評であ性の高い運用も可能としました。

り、製品需要は高いことを確認しました。

構想に基づき試験機を製作し、ＣＭＩ構内ならびに現場河川において実証試験を行なった結果、水草回収能力2は 3.6t/時間(200ｍ /時間)、回収した水草は、回収搬送による切断・破砕で自然生育状態の 30％程度まで減容化されることを確認しました。

3.2 消滅処理機械
消滅処理機械は、刈草等の植物廃材やゴミ等を、微生物による発酵分解によって減量化する機械です。
消滅処理の可能性を確認するため、試験機(図-２参照)を製作し実証試験を行いました。

運用にあたっては、作業コスト面での課題は残ります

吸気口

投入口

排気湿度表示器

送風ヒータ温度表示器

排気温度表示器

操作盤
排気ダクト

給水管が、コストに直接現れない部分で、例えば、水草の破砕や減容化による、後処理性やリサイクル性の向上が期待

制御盤
吸気孔
(送風)

送風口(送風)

されます。
取出し口

３．刈草処理関連機械の開発
3.1 刈草圧縮成型加工装置
刈草圧縮成型加工装置は、除草工事によって発生した

電気ヒータ(保温用)

図-２キャスタ攪拌パドル

ﾚﾍﾞﾙｱｼﾞｬｽﾀ

攪拌モータ

電気ヒータ(加温用)

送風ファン

消滅処理機械(試験機)試験の結果、処理状況では、硬い状態の刈草は、分解しにくい繊維質(リグニン)が多く含まれるため消滅が遅い結果となりました。なお、処理の促進のため添加材を用することで、例えば熱エネルギーの有効利用が行われ、投入することは効果的であると思われましたが、時期に結果としてコスト縮減、さらにはリサイクルに繋がっていより効果が無い場合もあり、全てに有効とは言えないこくものと考えます。とがわかりました。なお、残滓物の利用方法として、農家による直接引き取りの拡大、炭化、固形燃料化、梱包

最後に、本稿での紹介に当たり、御承諾を頂いた委託者に対して厚く御礼申し上げます。

による保管を行い、必要時に利用する方法が考えられま［筆者紹介］
谷口 弘文（たにぐち ひろふみ）
社団法人日本建設機械化協会
施工技術総合研究所
研究第四部 専門課長す。

3.3 移動刈草焼却車
移動刈草焼却車は、除草現場において集草束あるいはバラ状の刈草を適正に焼却するための車載型焼却炉です。
焼却炉形式は、車載性や炉内の撹拌性、集草束の投入操作性、炉体温度制御性等に優れた、ロータリキルン燃焼方式を採用しました。
焼却炉内への集草束(重さ約 90kg)の投入は、車載のリフトによって行われるため、作業員に負担をかけず安全に作業が行えます。また、焼却は、自動で温度制御が行われ適正な温度で焼却を行うため、作業員が常時監視する必要はありません。
なお、架装車両は４輪駆動形式の４ｔ車とすることで、河川敷等の走行を考慮しました。(写真-４参照)

写真-４

移動刈草焼却車焼却能力は、1,000kg/6 時間(刈草含水率 50％)で、また、焼却により発生する排ガス・焼却灰についても、ダイオキシン類をはじめ各種規制値をクリアしています。
なお、移動刈草焼却車は現在、運用に入っている段階です。

４．おわりに除草工事の分野においても、従来の「処分」から、「有効利用」「リサイクル」の方向へと、機械開発のニーズは変化してきています。
今回紹介した機械は、いわば要素技術的なもので、有効利用やリサイクルまでは至っておらず、コスト高となっているケースもありますが、これらの機械を組み合わせて運