JP2001300461A - 廃棄物処分施設の給排液機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】少ない本数の本管から枝管を分岐させ、各枝管
より遮水シートに修復液を供給したり回収したりする。 【解決手段】基礎地盤１１６には、遮水シート１２０に
修復液２４を供給する給液本管１３２と、遮水シート１
２０に充填した修復液２４を回収する排液本管１３１を
配置し、各遮水シート１２０と給液本管１３２の間には
独立した給液枝管１３６を接続し、各遮水シート１２０
と排液本管１３１の間には独立した排液枝管１３５を接
続し、各遮水シート１２０の中間層１２１にはそれぞれ
独立して修復液２４の供給と回収を行うことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防水性の上下二層
のシートにより遮水シートを形成し、遮水シートの中間
層に修復液を充填させることで、遮水シートの破損を自
己修復させる廃棄物処分施設に関し、特に、少ない本数
の本管から枝管を分岐させ、各枝管より遮水シートに修
復液を供給したり回収したりすることができる廃棄物処
分施設の給排液機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】（廃棄物処分施設での問題）

【０００３】焼却処分やリサイクルできない産業廃棄物
や一般廃棄物は、山間や埋立地に埋め立てて処分してい
る。廃棄物を埋め立てるための廃棄物処分施設では、山
間の谷を掘り下げ、岩盤を露出させることで巨大なすり
鉢状をした施設を建設していた。近年では、このような
処分施設から漏出した汚水が地下に浸透して環境汚染を
引き起こさないように、漏水工事を実施することが義務
付けられている。この工事では、処理施設の底面および
法面に遮水シートを敷設するシート防水工法が広く採用
されている。この工法では、巨大なすり鉢状をした岩盤
（岩盤でなくとも、透水係数が１０^-6cm/sec以上であれ
ば地盤でも構わない）の露出面を防水性のある遮水シー
トで覆うことにより貯水地のような構造物を施工してい
る。このように、廃棄物処分施設に遮水シートを敷設す
るのは、廃棄物を通過して浸透した汚水を遮水シートで
遮断し、汚水が土中に流出して環境汚染が発生するのを
防止するためである。

【０００４】この工法では、広大な面積の廃棄物処分施
設の底面を、軟質の合成樹脂系あるいはゴム系の遮水シ
ートを敷設しなければならない。だが、巨大な一枚の遮
水シートを製作するのは困難なため、複数の帯状をした
シートの両端を現場で接合することにより、広い面積の
遮水シートに加工している。この接合には防水を完璧に
行わなければならないため、接合方法には各種の工夫が
なされている。例えば特開平１１年１５２７２６号、特
開平１１年１７２６４９号などでは、連続して二つのシ
ートの両端を接合する方法が提案されている。さらに、
複数のシートを張り合わせることで製作した遮水シート
の接合部分が確実に接合されたかを確認しなければなら
ない。このため、例えば特開平１０年２８６８８５号、
特開平１１年２７７０２７号などでは、シートの接合部
分を検査する方法が提案されている。また、確実に複数
のシートを接合して遮水シートを製作しても、廃棄物の
荷重や埋め立て作業時における廃棄物の角張った突起な
どにより遮水シートが破損する虞がある。その破損の防
止のために、例えば特開平９年１１００号、特開平１１
年３３５１４号では強靱で破損し難いシートの構造が提
案されている。さらには、シートを接合して遮水シート
を製作する工程で、岩場などによって遮水シートが破損
することもあるため、破損しにくい工法も提案されてい
て、例えば特開平８年１８８９号、特開平８年２８１２
３６号、特開平１０年２３５３０７号などで示されてい
る。

【０００５】漏水シートを注意深く接合し、竣工時には
検査により不良個所を除去して漏水シートには汚水が浸
透しないようにしている。だが、処分施設の完成後に廃
棄物を埋め立てる作業中には、埋立て物による突き刺し
や異物などのかぎざきなどが原因で防水シートが破損す
ることも多かった。処分施設完成後に遮水シートが破損
すると、その破損した箇所からの汚水が地下に漏出し、
環境汚染の原因となる恐れがあった。このような漏水シ
ートが破損する要因には、物理的な破損や化学的な破損
ばかりでなく、生物的な破損もあり、広範囲な要素が含
まれている。複合する原因から漏水シートの破損を完全
に防止することは困難であり、破損を防止するための有
効な対策は未だに確立されていないのが現状である。だ
が、廃棄物処分施設においては、漏水シートの破損は有
害物質を土中に流出させ、地下水等を汚染する虞れが高
く、漏水シートの破損は極力防止しなければならない。

【０００６】このように、漏水シートの破損を防止する
ことが不可能であることから、逆に、漏水シートの破損
を検知して、早期に修復する技術の開発が行われるよう
になった。遮水シートが破損した場合、ただちにその破
損を発見し、しかもその破損位置を特定することができ
れば漏水を防ぐことができるからである。このため、漏
水シートが破損したことを検知する検知方法も数多くの
提案がなされ、検知精度も向上して実用に耐えるだけの
精度となってきている。

【０００７】（電気式検知方法の説明）

【０００８】従来の検知方法の一つに、電流の変化によ
り破損個所を特定する方法がある。この方法では、遮水
シートの上面に多数の線状電極をそれぞれ平行に配設
し、同時に、遮水シートの上面に多数の線状電極をそれ
ぞれ平行に配設した構造である。遮水シートの上下面で
はそれぞれの線状電極をＸ、Ｙの方向に直交させてあ
り、上下の線状電極で網の目のような細かいマトリック
スを形成させる。そして、上下の線状電極に電気を加え
て遮水シートの上下面で電荷を与える。そして、それぞ
れの線状電極を一本づつスイッチングして切り換えるこ
とにより破損した場所を特定することができる。この方
法では、マトリックス状に配置した上下の線状電極の間
で電流が流れるが、遮水シートに破損が発生した場所で
はその電流が大きくなる現象を利用したものである。遮
水シートの破損の無い部分の電流と、破損のある部分の
電流の変化を比較することで容易に破損した位置を決定
することが可能となる。

【０００９】この電気式検知方法には多くの改良があ
り、特開平４年３５９１３０号公報では、廃棄物処分施
設内と廃棄物処分施設外とにそれぞれ電流電極を設置し
た構成である。これらの電流電極に電圧をかけ、その電
流を測定することにより、電場の分布状況を判断するも
のである。漏水が生じている場合には、抵抗が小さくな
って分布状況が変化することから、漏水の確認を行い、
かつ廃棄物処分施設内に配した測定電極により漏水位置
を検出するようにしたものである。特開平６年３１２６
１号公報では、遮水シートを少なくとも二層のシート膜
で構成し、これらシート膜の間に隔壁を設けることでシ
ート膜の間に複数の空間を区画したものである。この方
法では、広い遮水シートのおおよそどの部分に漏水が生
じたかを検知することができ、補修に際しては該当する
空間部分だけを検査すれば漏水個所を確認することがで
きる。さらに、特開平６年６３５２５号公報では、多数
の区画に分割し、分割した各区画の周囲で、下層シート
と上層シートとを溶着することで多数の袋体を形成した
二重構造の遮水シートとした構造である。各袋体の内部
に導電線と固化材注入管を設け、導電線の抵抗値の変化
から遮水シートの破損個所を特定でき、固化材注入管に
より袋体に固化材を注入して破損個所を補修することが
できる。

【００１０】また、特開平８年３２３３１９号公報では
遮水シートの補修方法が示されている。この方法では、
下地整形をベントナイトと粘土の混合土とし、混合土を
厚さ３０cm程度に盛ってある。この混合土の上にモニタ
リング専用管を載せ、その上に導水マットを敷設した後
にその上に混合土を厚さ３０cm程度施工して遮水シート
を敷設した構成である。この構成では、遮水シートが破
損すると、モニタリング専用管で漏水が検知され、モニ
タリング専用管を介して注入ホースによりグラウト材を
遮水シートの破損個所に浸透させることができる。

【００１１】このような電流の変化により遮水シートの
破損個所を特定する方法では、線状電極を切断しないよ
うに注意深く施工しなければならず、長期の利用では線
状電極が腐蝕して断線する故障が発生していた。施工の
終わった後で線状電極が断線すると、その位置の特定が
できず、メンテナンスも困難であるという問題があっ
た。また、検知作業のために線状電極に高い電圧をかけ
ると、施設周囲に感電防止のための対策が必要となり、
廃棄物の種類によって電極の分布状況に変化が生じて誤
差が出てしまうこともあった。さらに、電気式の検知方
法では、破損の個所が特定できても、破損の大きさによ
る漏水量を検出することができない問題もあった。この
ことから、高い電圧を用いる電気式の破損個所検知方法
によらず、水圧の変化により破損個所を特定する方法も
実用化されてきている。

【００１２】また、遮水シートの破損やその位置を検知
する方法が開発されても、その破損を修復しなければ漏
水を止めることはできない。従来の遮水シートの修復技
術では、破損した部分の周辺に薬液を注入をする間接的
な修復が採用されていた。この方法では、遮水シートの
上に埋め立てた廃棄物を再度掘削して破損部分を露出さ
せ、遮水シートを直接的に修復するものであり、遮水シ
ートの破損を早期に検知しても修復には時間がかかるも
のであった。修復が終わるまでの間に、破損した部分か
ら汚染水が廃棄物処分施設の外部に流出することにな
り、環境汚染を防止することが出来にくいものであっ
た。

【００１３】（破損の自動検知と自己修復の説明）

【００１４】遮水シートの破損の検知とその修復を行う
ために、二重に敷設した防水性のシートにより遮水シー
トを構成し、遮水シートの間に流動性のある修復材を封
入した廃棄物処理施設が考案されている。この自己修復
型の廃棄物処分施設では、修復材を含んだ液状修復材の
液面高さの変化で遮水シートの破損があったことを検知
でき、同時にその液状修復材によって破損個所を封鎖し
て修復することができる優れたものである。この構成で
は、遮水シートの破損を直ちに修復することができ、汚
染水が遮水シートを通過して廃棄物処分施設の外部に流
出する前に遮水することができ、かつ、同じ個所が再度
破損しても自動的に修復することができる特徴を持って
いる。

【００１５】この液状修復材を利用した自己修復型廃棄
物処分施設の構成と機能について説明する。先ず、図１
により遮水シートの破損を自動検知する機構の具体的な
構成について説明する。

【００１６】この説明における廃棄物処分施設１０は、
岩盤１１（岩盤でなくとも、透水係数が１０^-6cm/sec以
上であれば地盤でも構わない）を掘削してすり鉢状の窪
地を掘り下げたものである。掘り下げた窪地の底面と法
面に防水性のある下部シート１２を一面に敷設し、下部
シート１２の上面には同じ面積の上部シート１３を敷設
し、上下の二つのシート１２、１３により遮水シート１
４を構成してある。二つのシート１２、１３の間には液
体が流動できるだけの隙間を持った中間層１５を形成し
てある。 遮水シート１４を構成する両シート１２、１
３は、例えば透水係数ｋ≧１０^-11cm／sec 程度の軟質
合成樹脂あるいはゴム系のシート材料を素材としてい
る。両シート１２、１３は、広大な廃棄物処分場の全体
を覆うことができる一枚ものに製作するのは困難であ
る。このため、施工に適した所定の大きさに設定した単
位シートの端部を作業現場で互いに重ね合わせて、溶着
や接着剤により接合し、廃棄物処分場１０の底面を覆う
ことができるように一体化させてある。そして、廃棄物
１６は上部シート１３の上面に堆積されるようになって
いる。

【００１７】この廃棄物処分施設１０に接近して、廃棄
物処分施設１０を保守するための管理棟２１が設けられ
ており、管理棟２１の内部には底を閉鎖した円筒形の水
位パイプ２２（管理塔とも呼ばれる）が垂直に立てられ
ている。この水位パイプ２２の底部と中間層１５の間に
は、両者を連通する流動パイプ２３が接続してあり、水
位パイプ２２と中間層１５には修復機能を持つ材料をコ
ロイド溶液として混入した修復液２４を注入してある。
管理棟２１には、修復液２４を貯留するための修復液タ
ンク２５を設けてあり、修復液タンク２５内には水位パ
イプ２２に修復液２４を移送する給液ポンプ２６が、水
位パイプ２２内には修復液タンク２５に修復液２４を移
送する排液ポンプ２７が設けてある。これらの給液ポン
プ２６と排液ポンプ２７とは、管理棟２１に収納されて
いる制御機器２８によって自動的に作動されるようにな
っている。

【００１８】このような構成の廃棄物処分施設１０で
は、水位パイプ２２の底部と中間層１５には常時修復液
２４を充填してあり、その水位Ａは常に一定の高さとな
るように維持されている。すなわち、水位パイプ２２で
の水位Ａが下がると制御機器２８は給液ポンプ２６を作
動させ、修復液タンク２５の修復液２４を水位パイプ２
２に補給し、水位パイプ２２での水位Ａが上がると制御
機器２８は排液ポンプ２７を作動させ、水位パイプ２２
の修復液２４を修復液タンク２５に戻している。この水
位Ａは、廃棄物１６の層の中に発生した侵出水の水位Ｂ
よりも常に高い位置にあるように保持されている。すな
わち、中間層１５における修復液２４の水位Ａは、廃棄
物１６からの浸出水の水位Ｂよりも過圧力状態に維持さ
せていることになる。水位Ａと水位Ｂの差による過圧力
は遮水シートが破損したことを検知する際に大きな影響
を与えるため、図示しない水位センサーにより水位パイ
プ２２の液面を観察し、その信号を制御機器２８にフィ
ールドバックすることで二つの給液ポンプ２６と排液ポ
ンプ２７を交互に制御して正確に維持している。

【００１９】このように水位Ａが保たれている状態で上
部シート１３の一部が破損すると、修復液２４の水位Ａ
と浸出水の水位Ｂに水位差があるため、中間層１５内に
充填されている修復液２４が破損個所を通過して廃棄物
１６側に流入して水位Ａが低下する。この水位Ａの変化
は水位パイプ２２に連動するため、水位パイプ２２に設
けた液面センサーでその変化を検知することで破損が発
生したことを自動的に判断することができる。

【００２０】次いで、液面センサーの信号で制御機器２
８が作動して、給液ポンプ２６により修復液タンク２５
から修復液２４が水位パイプ２２に供給され、水位Ａを
維持させようとする。水位Ａが水位Ｂより高く維持され
ていると、破損個所への修復液２４の補給が行われ、修
復液２４により上部シート１３の破損個所が自己修復さ
れる（修復液２４による自己修復の機能については後述
する）。破損箇所が塞がれて修復が完了すると、修復液
２４の廃棄物１６側への流出が止まるため、修復材２４
の供給が不要となって給液ポンプ２６の動作が停止す
る。この段階になると、中間層１５に充填されている修
復液２４は、廃棄物１６からの浸出水よりも加圧状態に
なるため、その供給が停止される。この段階における修
復材２４の水位Ａを水位パイプ２２に設けた液面センサ
ーで計測することで修復が完了したことを確認すること
ができる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】このような原理によ
り、遮水シートの破損を検知することができ、遠隔地で
あってもその水位の変化を監視することで廃棄物で覆わ
れた遮水シートが破損したことを把握することができ
る。さて、実際の廃棄物処分施設１０では、この図１で
示すように廃棄物処分施設１０を一枚の遮水シートで覆
うことはなく、遮水シートは細かく区画分けされてい
て、区画された遮水シートごとにその破損を監視できる
構造となっている。これは、廃棄物処分施設１０を区画
して、それぞれの場所での破損を検知した方が破損の修
復作業が効率的であるためである。また、修復液２４は
その機能の劣化を防ぐために定期的に循環させなければ
ならないが、廃棄物処分施設１０全域の修復液２４を一
度に回収するよりも、区画された遮水シートごとに修復
液２４を管理する方が効率的なためである。

【００２２】このように廃棄物処分施設１０の遮水シー
トを区画割りすると、各遮水シートの水位を監視するた
めにはそれぞれに流動パイプ２３を接続し、独立した水
位パイプ２２まで延長させなければならない。すると、
複数の流動パイプ２３を束ねて共同暗渠に架設しなけれ
ばならず、配管の束を敷設するために工事費用が嵩むと
共に共同暗渠が多数の流動パイプ２３で占められるた
め、有効な空間が少なくなる欠点が生じていた。この現
象は遮水シートの区画数が増えればそれに比例して配管
が増えていくものであった。

【００２３】また、共同暗渠の壁面に複数の流動パイプ
２３を挿通するとなると、共同暗渠の壁面による流動パ
イプ２３の保持が問題となる。基礎地盤１１が地震など
で振動が発生した場合や、長期的に共同暗渠が基礎地盤
１１より沈下して偏位を生じた場合などでは、この流動
パイプ２３の保持にズレが生じることになる。すると、
共同暗渠と流動パイプ２３の接合面で隙間が発生し、共
同暗渠内に漏水が溜まる原因となっていた。共同暗渠を
長期的に利用するためには、流動パイプ２３との接合部
分で振動や偏位を吸収し、止水できる構成が望まれてい
た。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、基礎地盤上に
遮水性のある下部シートを敷設し、下部シートの上面に
遮水性のある上部シートを敷設し、上下二層のシートに
より両者の間に液体が流動できる中間層を設けた遮水シ
ートを構成し、基礎地盤上に複数の遮水シートを隣接し
て配置し、複数の遮水シートによって基礎地盤を区画に
分割して覆い、遮水シート上に廃棄物を埋めると共に各
遮水シートの中間層にコロイド溶液を主体とする修復液
を充填し、この修復液を廃棄物からの浸出水よりも過圧
力状態に維持することで、遮水シートが破損した際には
修復液により破損箇所を封鎖させて自己修復させる廃棄
物処分施設において、基礎地盤には、遮水シートに修復
液を供給する給液本管と、遮水シートに充填した修復液
を回収する排液本管を配置し、各遮水シートと給液本管
の間には独立した給液枝管を接続し、各遮水シートと排
液本管の間には独立した排液枝管を接続し、各遮水シー
トの中間層にはそれぞれ独立して修復液の供給と回収を
行うことを特徴とする廃棄物処分施設の給排液機構を提
供するものである。（請求項１）

【００２５】本発明は、基礎地盤上に遮水性のある下部
シートを敷設し、下部シートの上面に遮水性のある上部
シートを敷設し、上下二層のシートにより両者の間に液
体が流動できる中間層を設けた遮水シートを構成し、基
礎地盤上に複数の遮水シートを隣接して配置し、複数の
遮水シートによって基礎地盤を区画に分割して覆い、遮
水シート上に廃棄物を埋めると共に各遮水シートの中間
層にコロイド溶液を主体とする修復液を充填し、この修
復液を廃棄物からの浸出水よりも過圧力状態に維持する
ことで、遮水シートが破損した際には修復液により破損
箇所を封鎖させて自己修復させる廃棄物処分施設におい
て、基礎地盤には、遮水シートに修復液を供給する給液
本管と、遮水シートに充填した修復液を回収する排液本
管とを配置し、各遮水シートと給液本管の間には独立し
た給液枝管を接続し、各遮水シートと排液本管の間には
独立した排液枝管を接続し、各遮水シートと排液本管の
間には独立した排気枝管を接続し、各遮水シートの中間
層の空気は排気枝管を介してそれぞれ独立して排液本管
より排気し、各遮水シートの中間層には給液枝管を介し
て給液本管よりそれぞれ独立して修復液を供給し、各遮
水シートの中間層には排液枝管を介して排液本管よりそ
れぞれ独立して修復液を回収させることを特徴とする廃
棄物処分施設の給排液機構を提供するものである。（請
求項２）

【００２６】本発明は、前記複数の排気枝管と複数の給
液枝管には、それぞれ独立して動作できる開閉弁を介在
させたことを特徴とする廃棄物処分施設の給排液機構で
ある。（請求項３）

【００２７】本発明は、前記複数の排気枝管と複数の給
液枝管と複数の排気枝管には、それぞれ独立して動作で
きる開閉弁を介在させたことを特徴とする廃棄物処分施
設の給排液機構である。（請求項４）

【００２８】本発明は、前記開閉弁は遠隔で操作できる
電磁開閉弁であることを特徴とする廃棄物処分施設の給
排液機構である。（請求項５）

【００２９】本発明は、前記給液枝管のそれぞれには、
その枝管内の修復液の圧力を検知する圧力計と、修復液
の流量を検知する流量計を介在させたことを特徴とする
廃棄物処分施設の給排液機構である。（請求項６）

【００３０】本発明は、前記給液枝管と排気枝管のそれ
ぞれには、開閉弁を介して修復液を採取することができ
る分岐したサンプリング管を接続したことを特徴とする
廃棄物処分施設の給排液機構である。（請求項７）

【００３１】（修復液２４による自己修復機能の説明）

【００３２】次に、図２により修復液２４による遮水シ
ート１４を構成する上部シート１３が破損した場合の自
動修復の機能について説明する。図２（ａ）は遮水シー
ト１４が破損していない正常の状態を示している。

【００３３】廃棄物処分施設１０の底部は基礎地盤１１
であり、この基礎地盤１１の上面に下部シート１２が敷
設されている。この下部シート１２の上方には隙間を空
けて上部シート１３が敷設されていて、下部シート１２
と上部シート１３の間には中間層１５を設けてあり、こ
の中間層１５の空間にはコロイド溶液を主体とする修復
液２４を過圧力となるように充填してある。この修復液
２４は、スメクタイト系粘土鉱物を主材にしたコロイド
溶液や膨潤性粘土鉱物溶液を使用している。この図２で
は中間層１５の空間には修復液２４を充填してあるよう
に図示しているが、実際には廃棄物１６の荷重により上
部シート１３が変形しないように通水性のある形状保持
部材を配置してある。この形状保持部材は、埋め立てら
れた廃棄物１６や浸出水等の荷重を受け止めて基礎地盤
１１に伝達できると共に、中間層１５で修復液２４が十
分に流動できるスペースを確保させる機能を持たせてい
る。この形状保持部材としては、砕石、レンガ、コンク
リートブロックなどの素材ばかりでなく、発泡プラスチ
ック、熱可塑性プラスチック、プラスチックドレーン、
アルミ板、ステンレス板、鉄板等の材料を凹凸状、波板
状、筒状等となるように立体形に加工した材料であって
も利用することができる。形状保持部材には通水性があ
り、荷重に対してもその形状を維持できる所定の強度を
有していることが要件となる。

【００３４】前述の上部シート１３の上面には、上部シ
ート１３が破損した際に修復液２４と混合して不透水層
と泥膜（マッドケーキ）の形成を促進するための修復対
応層３１を敷設してある。修復対応層３１は廃棄物処分
施設１０は上部シート１３の保護とトラフィカビリティ
ーの確保の目的のために敷き固めてあり、山砂や砂を主
要成分としてるが、施設を建設する際に発生した現地発
生土から礫を取り除いた土砂を利用することもある。ま
た、修復対応層３１は、長繊維不織布や短繊維不織布な
どであってもよく、両者を組み合わせた素材であっても
構わない。この修復対応層３１、上部シート１３、修復
液２４、下部シート１２により、廃棄物１６の下部に溜
まった浸出水３２は遮断され、廃棄物処分施設１０から
外部に流出することが防止され、周辺の環境に悪影響を
与えることがない。

【００３５】図２（ｂ）では、上部シート１３の一部に
何らかの理由によって穴が明いて破損３３を生じた状態
を示すものである。前述したように、図１で示したよう
に修復液２４の水位Ａは浸出水３２の水位Ｂよりも高く
設定してあり、中間層１５に充填した修復液２４は過圧
力を加えてある。このため、修復液２４は破損３３より
上方に流出して修復対応層３１に浸透する。この修復液
２４はスメクタイト系粘土鉱物を主材にしたコロイド溶
液であり、コロイド粒径は数μm 以下の薄板状の結晶で
あるため、修復対応層３１の微少な空間にも比較的容易
に流動する。コロイド粒子は電気二重層による負電荷で
あるためイオン交換性があり、修復対応層３１における
土粒子や不織布の表面に吸着することになる。そして、
コロイド粒子が薄板状の結晶構造で配向性があるため、
コロイド粒子の吸着した修復対応層３１の土粒子や不織
布がフィルターになって修復液２４中の水分を外部に排
出する。

【００３６】このような物理的な特性により、修復液２
４中の水分のみが浸出水３２の方向に流動し、コロイド
粒子が修復対応層３１中の土粒子や不織布に残り、浸透
沈積層を形成さる。最後には、図３（ｃ）で示すよう
に、破損３３した開口の周辺に透水係数がｋ≧１０^-10c
m／sec の泥膜３４（マッドケーキ）を形成する。修復
対応層３１に形成された泥膜３４が成長することで破損
３３を閉鎖し、上部シート１３は自己修復することがで
きる。このようにして、修復液２４が流動することで上
部シート１３に破損３３が発生しても、自動的に破損３
３が修復されるので、固化材料を注入するような補修作
業が不要となる。この修復では、破損３３した部分だけ
を修復するため、その破損３３部分を一旦修複した後で
あっても継続して同一箇所における破損３３の修復を行
うことができる。

【００３７】 なお、上記のコロイド溶液である膨潤性
粘土鉱物溶液を作液できる材料としては、モンモリロナ
イト属のペントナイト、パイデライト、ノントロナイ
ト、サボナイト、ヘクトライトやホルマイト属のアタパ
ルジャイト、セビオライト、バーミキュライト、イライ
ト、カオリンナイト、ハロイサイト、ギブサイト、ヘマ
タイト、アロフェン、イモゴライト、雲母粘土鉱物、合
成ペントナイト、ゼオライト、タルク、緑泥岩、カルサ
イト、クロライト等の粘土鉱物の天然品や合成品、吸水
性樹脂を利用することできる。又、ポリ酢酸ビニル、ポ
リメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポップタジェン
等のポリマー粒子を水中に安定に分散させた各種のエマ
ルジョンを作液して修復液２４として利用することもで
きる。

【００３８】

【発明の実施の形態】（自己修復型廃棄物処分施設４０
の具体的な構成）

【００３９】次に、図３乃至図８により自己修復型の廃
棄物処分施設４０の具体的な構成を説明する。

【００４０】産業廃棄物や一般廃棄物を埋め立てる廃棄
物処分施設４０の概略の構成は図３に示され、この図で
は廃棄物処分施設４０を上下に切断し、その切断面が見
えるように斜めに図示されている。廃棄物処分施設４０
は基礎地盤４１を掘り下げて、窪地状に掘削してあり、
この基礎地盤４１の底面と法面には防水性のある下部シ
ート４２を一面に敷設してあり、下部シート４２の上部
には上部シート４３を一面に敷設してある（なお、施設
は掘削した窪地の構造ではなく、谷間の地形を利用し、
堰堤を築くことで施設を構築する場合も含まれる。）。
この下部シート４２と上部シート４３により上下二重と
なった遮水シート４４が構成されていて、下部シート４
２と上部シート４３の間には液体が流動できるだけの空
間を空けた中間層４５を設けてある。基礎地盤４１を掘
り下げて形成した廃棄物処分施設４０の底面は若干の勾
配を持たせてあり、図３中で右側が上がった角度θの傾
斜が設定してある。この勾配は、上部シート４３に浸透
してきた汚水を中央に集中させるためであるが、この勾
配を利用して中間層４５に注入する修復液２４の圧力バ
ランスを定常に維持させ、修復液２４の供給による拡散
を容易にさせている。

【００４１】この基礎地盤４１の底面より下の位置で水
平に延長し、他方が廃棄物処分施設４０の上部にまで垂
直に延長した排気パイプ４６、排液パイプ４８、給液パ
イプ５０が配置されている。各排気パイプ４６、排液パ
イプ４８、給液パイプ５０は側面から見てＬ字形となる
ように配置されていて、廃棄物処分施設４０の底を水平
に這わせて法面にまで延長させ、法面より基礎地盤４１
側で垂直に立ち上げて地面にまで延長させた長さとなっ
ている。排気パイプ４６の先端は反対側の法面の付近
（図３中で右側）にまで延長させ、その先端は下部シー
ト４２に形成した排気口４７に接続してある。同様に、
排液パイプ４８も反対側の法面の付近にまで延長させ、
その先端は下部シート４２に形成した排出口４９に接続
してある。また、給液パイプ５０の先端は手前側の法面
（図３中で左側）に延長させ、下部シート４２に形成し
た注入口５１に接続してある。つまり、注入口５１は下
部シート４２の勾配の低い位置に設けてあり、排気口４
７と排出口４９は下部シート４２の勾配の高い位置に設
けてあることになる。

【００４２】廃棄物処分施設４０に接近し、埋め立てる
廃棄物の表面より高い位置の地面には、排気機構５３、
液供給機構５７、液回収機構５９、作液機構６０、中央
制御機構６３が配置してある。これらの機構により廃棄
物処分施設４０の遮水シート４４が破損しても自動的に
修復する運転を行っている。排気機構５３は空気を排出
する機能を持つもので、地面から突出した排気パイプ４
６の端部と空気パイプ５２で連通してある。前述の給液
パイプ５０の地面から突出した上部には、この給液パイ
プ５０に注入した修復液２４の水位を常時検知する水位
センサー５５が接続してあり、給液パイプ５０と液供給
機構５７とは供給パイプ５６で接続してある。排液パイ
プ４８の地面から突出した上端と液回収機構５９とは回
収パイプ５８で接続してあり、液供給機構５７と液回収
機構５９とは連通パイプ６１で接続してあり、液供給機
構５７と作液機構６０とは新液供給パイプ６２で接続し
てある。また、中央制御機構６３は水位センサー５５や
温度センサーなどからの各種の信号により判断し、各排
気機構５３、液供給機構５７、液回収機構５９、作液機
構６０を最適な条件で動作させるために電気信号を発信
する機能を持っている。

【００４３】次に、作液機構６０の内部の構成を図４に
より説明する。この作液機構６０は廃棄物処分施設４０
で使用する修復液２４を製造するものである。作液機構
６０の内部にはコロイド溶液タンク７０が設けられ、コ
ロイド溶液タンク７０内には水と膨張性粘土鉱物などの
材料を混合する攪拌機７１が収納してあり、二つの液送
ポンプ７２、７３が投入してある。コロイド溶液タンク
７０の側には膨張性粘土鉱物などの材料を貯蔵し、制御
信号によって適正量の材料をコロイド溶液タンク７０に
投入する材料投入装置７４を設けてある。さらに、作液
機構６０の内部には中央制御機構６３内に設けた信号出
入力装置６５からの信号を受け、攪拌機７１、液送ポン
プ７２、７３、材料投入装置７４に制御信号を伝達する
作液供給機構制御盤７５を設けてある。作液機構６０の
外には水を貯留した水タンク７６があり、水タンク７６
の底部と液送ポンプ７２とは水供給パイプ７７で連通し
てあり、液送ポンプ７３の吐出側には新液供給パイプ６
２の一端が接続してある。作液機構６０は、中央制御機
構６３から送られた作液データに基づき、一定の品質の
修復液２４を必要な量だけを製造し、輸送するためのも
のである。

【００４４】図５は、液供給機構５７の内部の構成を示
すもので、遮水シート４４が破損したり、修復液２４の
水位が低下したり、修復液２４を循環させる場合に貯留
シタ修復液２４を遮水シート４４に圧送するためのもの
である。液供給機構５７で常に一定量の修復液２４を維
持することで、廃棄物処分施設４０に修復機能の能力を
保持させることができる。

【００４５】液供給機構５７の内部には修復液２４を貯
留するコロイド溶液タンク８０を設けてあり、コロイド
溶液タンク８０の内部には修復液２４を混合する攪拌機
８１が収納してある。コロイド溶液タンク８０の内部に
は二つの液送ポンプ８２、８３が収納してある。また、
液供給機構５７の内部には液送ポンプ８４が収納してあ
り、前述の新液供給パイプ６２の終端は液送ポンプ８４
に接続してあり、液送ポンプ８４の吐出側にはコロイド
溶液タンク８０に続く供給パイプ８５が接続してある。
さらに、液供給機構５７の内部には中央制御機構６３内
に設けた信号出入力装置６５からの信号を受け、攪拌機
８１、液送ポンプ８２、８３、８４に制御信号を伝達す
る液供給機構制御盤８６を設けてある。攪拌機８１、液
送ポンプ８２、８３、８４は液供給機構制御盤８６から
の制御信号により、コロイド溶液タンク８０に修復液２
４を注入したり、コロイド溶液タンク８０から修復液２
４を排出して遮水シート４４に供給することができる。
液供給機構５７内のコロイド溶液タンク８０には、常時
一定量以上の修復液２４が貯蔵されており、修復液２４
が不足した場合には、作液機構６０から新規の修復液２
４が自動的に供給されるようになっている。

【００４６】図６は液回収機構５９を示すもので、液回
収機構５９の内部には遮水シート４４から回収した修復
液２４を貯留するためのコロイド溶液タンク９０が収納
してある。このコロイド溶液タンク９０内には修復液２
４を混合する攪拌機９１と二つの液送ポンプ９２、９３
が収納してある。液送ポンプ９２の吸引側には回収パイ
プ５８の終端が接続してあり、液送ポンプ９３の吐出側
には連通パイプ６１の一端が接続してある。また、液回
収機構５９の内部には中央制御機構６３内に設けた信号
出入力装置６５からの信号を受け、攪拌機９１、液送ポ
ンプ９２、９３に制御信号を伝達する液回収機構制御盤
９４を設けてある。液回収機構５９は、遮水シート４４
に充填されたコロイド溶液である修復液２４の圧力が異
常となった時などに、修復液２４を迅速に回収して、圧
力を正常値に戻す機能を有している。回収してコロイド
溶液タンク９０に一時貯留された修復液２４は、液回収
機構５９内の機構により所定の品質にまでその機能を復
元させた後で、連通パイプ６１を介して液供給機構５７
に移送される。

【００４７】次に、中央制御機構６３の構成を図７によ
って説明する。この中央制御機構６３は廃棄物処分施設
４０の状態を常時監視し、その状況に対応した自己判断
を行い各排気機構５３、液供給機構５７、液回収機構５
９、作液機構６０を制御すると共に、その監視している
状況と各機構の作動状況を電話回線などで遠隔地の本部
などに電送することができる。

【００４８】中央制御機構６３内には、コンピュータ１
００、信号入力装置１０１、モデム１０２、プリンター
１０３、信号出入力装置６５が収納してある。コンピュ
ータ１００はセンサーから入力した各種の信号を基にし
て、予め記憶させてあるプログラムの手順に従い、自己
判断して各機構を制御するものである。信号入力装置１
０１は廃棄物処分施設４０の各地に設置されたセンサー
からの検出信号を入力し、その信号をまとめてコンピュ
ータ１００に伝送するもので、信号入力装置１０１には
水位センサー５５、遮水シート４４に設けた温度センサ
ー１０６と粘度センサー１０７（何れも図３では図示し
ていないが、遮水シート４４の所定の位置に設置してあ
る）、液供給機構５７に設けた動作監視センサー１０
８、液回収機構５９に設けた動作監視センサー１０９、
作液機構６０に設けた動作監視センサー１１０からの出
力信号が接続してある。各動作監視センサー１０８、１
０９、１１０はそれぞれ温度センサー、粘度センサー、
圧力センサーなどから構成されていて、それぞれの機構
がどのような動作状況であるかを監視し、電気信号で変
換して出力できるものである。そして、コンピュータ１
００による制御信号は信号出入力装置６５に伝達され、
信号出入力装置６５から制御信号は振り分けられて作液
供給機構制御盤７５、液供給機構制御盤８６、液回収機
構制御盤９４、排気機構制御盤１１１（図３の排気機構
５３を制御するもの。排気機構５３の構成は図示してい
ないが、内部に従来から周知の空気吸引装置を備えたも
のである。）に伝送されている。また、コンピュータ１
００からの出力信号はモデム１０２、プリンター１０３
にも出力されている。

【００４９】（自己修復型廃棄物処分施設４０の運営）

【００５０】次に、具体的に図示した自己修復型廃棄物
処分施設４０の動作について説明する。この動作では、
遮水シート４４への修復液２４の注入、日常的な修復液
２４の保守、破損の自己修復のそれぞれの手順について
分散して説明する。

【００５１】（修復液２４の製造と供給）

【００５２】自己修復型廃棄物処分施設４０を運営する
ためには、この施設で使用する修復液２４を製造しなけ
ればならない。コンピュータ１００で修復液２４の製造
を指示する命令を入力すると、その信号は信号出入力装
置６５を介して作液供給機構制御盤７５に伝達され、作
液機構６０が作動を始める。作液供給機構制御盤７５は
液送ポンプ７２、攪拌機７１、材料投入装置７４に制御
信号を伝達し、液送ポンプ７２により水タンク７６に貯
留した水を水供給パイプ７７から吸引してコロイド溶液
タンク７０に注入する。同時に、材料投入装置７４はス
メクタイト系の膨潤性粘土鉱物を主材にしたコロイド材
料をコロイド溶液タンク７０に投入し、水とコロイド材
料を混合させる。この状態で攪拌機７１を駆動させるこ
とで、均質なコロイド溶液である修復液２４を製造す
る。動作監視センサー１１０はこの作液機構６０の動作
を監視し、その検知結果を中央制御機構６３に伝達し、
修復液２４が適正な温度、粘度、濃度に維持させる。製
造された修復液２４はコロイド溶液タンク７０に貯留さ
れるが、修復液２４が適正な品質になると、中央制御機
構６３からの制御信号により液送ポンプ７３を作動さ
せ、修復液２４を吸引して圧送する。液送ポンプ７３か
ら送られた修復液２４は新液供給パイプ６２を通じて液
供給機構５７に移送され、液送ポンプ８４で吸引された
後に供給パイプ８５よりコロイド溶液タンク８０に供給
される。

【００５３】（修復液２４の貯留と保存）

【００５４】前述の作液供給機構制御盤７５の動作で適
正な品質の修復液２４が製造されたならば、コンピュー
タ１００は信号出入力装置６５を介して液供給機構制御
盤８６に制御信号を伝え、液供給機構制御盤８６は攪拌
機８１、液送ポンプ８４を作動させる。液送ポンプ８４
は作液機構６０で製造された修復液２４を吸引し、供給
パイプ８５を通じてコロイド溶液タンク８０に移送さ
せ、コロイド溶液タンク８０に修復液２４を貯留する。
同時に、攪拌機８１が作動してコロイド溶液タンク８０
に貯留した修復液２４を攪拌し、その品質が低下しない
ように維持させる。液送ポンプ８４の動作は、修復液２
４がコロイド溶液タンク８０に一定の量になるまで継続
し、許容量まで達したならば停止する。また、コロイド
溶液タンク８０における修復液２４の液面が低下したな
らば、自動的に液送ポンプ８４が動作し、修復液２４を
補充する。液供給機構５７の動作は動作監視センサー１
０８によって常時監視されていて、修復液２４の品質を
維持し、その補給を行っている。

【００５５】（遮水シート４４への修復液２４の初期充
填）

【００５６】このように修復液２４の準備ができたなら
ば、図３に示す遮水シート４４、すなわち、下部シート
４２と上部シート４３の間の空間に最初に充填しなけれ
ばならない。コンピュータ１００からの指示により液供
給機構制御盤８６に制御信号が伝えられ、初期充填が始
まる。まず、液送ポンプ８２が作動し、コロイド溶液タ
ンク８０内の修復液２４が吸引され、供給パイプ５６、
給液パイプ５０を通じて注入口５１より放出される。遮
水シート４４は緩やかな傾斜θで配置してあり、注入口
５１はこの傾斜面の下部に位置させてあることから、注
入した修復液２４は上方（図３で右側）に向けて拡散す
るように充填される。

【００５７】（遮水シート４４の空気の排出）

【００５８】前述した遮水シート４４への修復液２４の
初期充填の動作の際には、同時に、遮水シート４４内に
残留した空気を排気しなければならない。遮水シート４
４の内部に空気が残っていると、下部シート４２、上部
シート４３の表面に気泡が付着し、修復液２４による自
己修復の機能が発揮できなくなるからである。このた
め、遮水シート４４内は修復液２４で充満させておかな
ければならない。前述のコンピュータ１００から液供給
機構制御盤８６に初期充填の制御信号が伝えられると同
時に、排気機構制御盤１１１にも制御信号が伝えられ、
排気機構５３が動作を開始する。排気機構５３の内部に
収納された図示しない空気吸引装置が空気パイプ５２の
空気を吸引し、連通した排気パイプ４６は排気口４７よ
り遮水シート４４に残留している空気を排気する。注入
口５１からの修復液２４の注入と同時に排気口４７から
の空気の排出が連動し、下部シート４２と上部シート４
３の間には空気と交換するように修復液２４が充填され
る。

【００５９】このように、遮水シート４４の内部は空気
と入れ代わるように、遮水シート４４内の全ての空気が
排気されて修復液２４が充満される。修復液２４が充満
され、修復液２４の水位が給液パイプ５０の所定の高さ
まで満たされると、水位センサー５５はその高さを検知
し、信号入力装置１０１を介してその信号をコンピュー
タ１００に伝える。予め定められたプログラムにより、
コンピュータ１００は信号出入力装置６５を介して液供
給機構制御盤８６と排気機構制御盤１１１に制御信号を
伝達し、液供給機構５７の液送ポンプ８２と排気機構５
３の動作を停止させる。

【００６０】（修復液２４の補充）

【００６１】このように遮水シート４４内には修復液２
４が充満されるが、長期の使用によっては修復液２４が
漏洩したり、蒸発したりしてその水位が低下することも
ある。また、後述する遮水シート４４の破損により修復
液２４で自己補修する場合には、大量の修復液２４が流
出するため、次の自己補修の機能を維持するために流出
した量の修復液２４を補充しなければならない。このた
め、自己修復型廃棄物処分施設４０を運営している間
は、常に修復液２４の水位を管理し、補充しなければな
らない。水位センサー５５により修復液２４の水位が低
下したことが検知されたならば、前述と同じ経路で液供
給機構制御盤８６に制御信号が伝えられ、液送ポンプ８
２を作動させて注入口５１から遮水シート４４に修復液
２４を補充させる。水位の位置が回復したならば、液送
ポンプ８２を停止させる。

【００６２】（修復液２４の循環）

【００６３】自己修復型廃棄物処分施設４０では遮水シ
ート４４に常に修復液２４を充填しておくことが管理の
上で必要となる。しかし、コロイド溶液である修復液２
４は時間の経過や外部環境の複数の条件によりその特性
が変化し、その流動特性が低下したり、自己修復機能が
劣化することもある。このため、遮水シート４４に注入
した修復液２４は定期的に回収し、新しい物性特性の有
効な修復液２４を補充する必要がある。そして、回収し
た古い修復液２４は、その物性を測定し、物性値が劣化
したならば正常な能力値に回復させる必要がある。修復
液２４の補充と回収により、遮水シート４４の修復液２
４は入れ替えられている（通常の自己修復型廃棄物処分
施設４０の管理では、修復液２４を移送するそれぞれの
パイプの閉塞状況を確認する目的もあり、１日１回１時
間程度のサイクルで循環することが基本になってい
る。）。この循環の動作では、液供給機構５７、供給パ
イプ５６、給液パイプ５０、注入口５１、遮水シート４
４、排出口４９、排液パイプ４８、回収パイプ５８、液
回収機構５９、連通パイプ６１の順路で修復液２４が移
送される。

【００６４】修復液２４の循環の動作では、コンピュー
タ１００からの制御信号が液供給機構制御盤８６と液回
収機構制御盤９４に伝えれられる。液供給機構制御盤８
６は液送ポンプ８２と８３を動作させ、液送ポンプ８２
はコロイド溶液タンク８０に貯留した修復液２４を吸引
し、前述したのと同様の順路で遮水シート４４に修復液
２４を注入する。同時に、液送ポンプ８３は連通パイプ
６１を介して液回収機構５９から修復液２４を吸引し
て、液送ポンプ８２により排出した同量の修復液２４を
コロイド溶液タンク８０に供給する。液回収機構制御盤
９４は攪拌機９１と液送ポンプ９２、９３を動作させ、
液送ポンプ９２により回収パイプ５８から修復液２４を
吸引してコロイド溶液タンク９０に流入させる。回収パ
イプ５８には排液パイプ４８が接続され、排液パイプ４
８の終端には排出口４９に連通してあることから、遮水
シート４４に充満されている修復液２４はこの排出口４
９から吸引されてコロイド溶液タンク９０に移動させら
れる。この排出口４９は角度θで傾斜した遮水シート４
４の上部に位置していることから、下方の注入口５１か
ら注入される新しい修復液２４から押し上げられるよう
にして古い修復液２４が吸引される。こうして吸引され
た古い修復液２４はコロイド溶液タンク９０に一時貯留
される。

【００６５】コロイド溶液タンク９０では攪拌機９１が
回転していて、貯留した古い修復液２４を混合してい
て、同時に動作監視センサー１０９はコロイド溶液であ
る修復液２４の粘性や温度や流動性などを測定してい
る。修復液２４の機能が劣化しているのであれば、コロ
イド溶液タンク９０でその物性特性を修復させるように
材質を改善している。材質を調整された修復液２４は液
送ポンプ９３で吸引され、連通パイプ６１より液送ポン
プ８３に流動し、コロイド溶液タンク８０に注入され
る。この液送ポンプ９３、８３による修復液２４の補充
は、液送ポンプ８２から排出されたのと同量の修復液２
４であり、コロイド溶液タンク８０が常時一定の量の修
復液２４が貯留できるように補助している。このような
修復液２４の循環により、遮水シート４４内には常に自
己修復能力のある修復液２４が充填されている。なお、
この循環の動作において、修復液２４が漏出したりして
その絶対必要量が減少した場合には、コンピュータ１０
０は動作監視センサー１０８、１０９からの検出信号に
より、作液供給機構制御盤７５に制御信号を伝え、作液
機構６０で製造された新しい修復液２４をコロイド溶液
タンク８０に供給している。

【００６６】（自己修復の動作）

【００６７】このような一連の動作により、中央制御機
構６３は自己修復型廃棄物処分施設４０を監視し、常時
が遮水シート４４に充填されている修復液２４の品質が
正常な状態に維持されているかを制御している。この状
態を維持し続けることで、遮水シート４４が破損しても
自己修復の機能を維持することができる。このような健
全な運転で、遮水シート４４が破損したならば、中央制
御機構６３によりその破損を検知し、自己修復の動作を
行うことになる。

【００６８】まず、遮水シート４４が破損したなら給液
パイプ５０における修復液２４の水位が低下する。この
水位の変化は水位センサー５５で検知され、その信号は
信号入力装置１０１を介してコンピュータ１００に伝え
られる。コンピュータ１００は異常な水位低下と判断
し、自己修復のための動作指令を各作液供給機構制御盤
７５、液供給機構制御盤８６、液回収機構制御盤９４に
伝え、液供給機構５７、液回収機構５９、作液機構６０
をそれぞれ動作させることで修復液２４を遮水シート４
４に補充する。すると、図２で示したような自己修復の
現象が発生し、遮水シート４４に発生した破損は閉鎖さ
れる。給液パイプ５０の水位が復元したならば、自己修
復の作業が完了したとコンピュータ１００が判断し、作
液供給機構制御盤７５、液供給機構制御盤８６、液回収
機構制御盤９４の動作を停止させ、自己修復の動作を停
止させる。次いで、コンピュータ１００は通常の待機動
作に戻り、（修復液２４の補充）、（修復液２４の循
環）などの動作を行い、次の破損事故に対する修復液２
４の補充充填のために待機することになる。

【００６９】さて、図１により廃棄物処分施設１０にお
ける遮水シート１４の破損の検知の原理を説明し、図２
によりスメクタイト系粘土鉱物を主材にしたコロイド溶
液や膨潤性粘土鉱物溶液を素材とした修復液２４による
破損の自己修復機能の説明をした。また、図３により、
実際の自己修復型廃棄物処分施設４０における遮水シー
ト４４の破損の管理とその修復の概要を説明してきた。
しかしながら、図１における廃棄物処分施設１０や図３
における自己修復型廃棄物処分施設４０は説明を簡略化
させるために、遮水シート１４、４４は処分施設に一体
となっていて、修復液２４を充満させる部屋は一つのも
のである。だが、実際にこのような広大な処分施設を一
枚のシートで覆い、一つの空間を形成させることは無
く、遮水シート１４、４４は複数の空間で形成させてあ
る。これは、処分施設を複数の区画に分割し、それぞれ
の空間を監視することでどの位置で廃棄物からの侵出水
が漏出しているかを検知している。また、複数の区画に
分割することで、どの区画で修復液２４の水位や圧力が
変化しているかを個別に検知して、修復作業をその区画
だけに特定し、修復液２４の補充や修復を円滑に行いた
いからである。

【００７０】より具体的な廃棄物処分施設１１５の構造
を図８により説明する。図８では廃棄物処分施設１１５
を上下に切断し、その切断面が見えるように斜めに図示
されている。廃棄物処分施設１１５は基礎地盤１１６を
掘り下げて、窪地状に掘削してあり、窪地となった底に
は共同暗渠１１７が埋設してあり、共同暗渠１１７は窪
地の底面の最も低い位置の中央で長手方向に全長に渡っ
て配置してある。この共同暗渠１１７はプレストレスコ
ンクリート造であり、中央に矩形の空間を設けた断面四
角形をしており、内部には作業員が通過できる程度の空
間を有していて、複数のパイプ群１２６を挿通すること
ができるものである。共同暗渠１１７は、両端が開口し
た矩形のコンクリートブロック（ここではボックスカル
バートと呼ぶ）を連続して接続し、各ブロックの接合面
をコンクリートなどで連結することで、一体となった長
大な回廊のような構造を形成してある。

【００７１】この基礎地盤１１６の底面中央から法面に
かけては、左右に帯状となった複数の下部シート１１８
ａ〜１１８ｆを隣接して敷設してあり、複数の下部シー
ト１１８ａ〜１１８ｆによって基礎地盤１１６の底面が
覆われている。そして、各下部シート１１８ａ〜１１８
ｆの上方には帯状となった複数の上部シート１１９ａ〜
１１９ｆを敷設してあり、隣接した他の上部シート１１
９ａ〜１１９ｆとは遮断してある。これらの下部シート
１１８ａ〜１１８ｆと上部シート１１９ａ〜１１９ｆは
防水性の材料で形成され、各下部シート１１８ａと上部
シート１１９ａ、下部シート１１８ｂと上部シート１１
９ｂ・・・の組み合わせにより、上下二重となった複数
の遮水シート１２０ａ〜１２０ｆが形成されている。そ
して、各下部シート１１８ａと上部シート１１９ａ、下
部シート１１８ｂと上部シート１１９ｂ・・・の間には
液体が流動できるだけの空間を空けた中間層１２１ａ〜
１２１ｆが設けてある。すなわち、基礎地盤１１６の底
面は複数の遮水シート１２０ａ〜１２０ｆで隙間なく覆
われていて、各遮水シート１２０ａ〜１２０ｆにより区
画が分けれていることになり、各中間層１２１ａ〜１２
１ｆはそれぞれ独立している。

【００７２】それぞれの中間層１２１ａ〜１２１ｆには
修復液２４を注入するために、図３で示したのと同じ構
成のパイプが接続されている。中間層１２１ａには排気
パイプ１２２ａ、排液パイプ１２３ａ、給液パイプ１２
４ａが、中間層１２１ｂには排気パイプ１２２ｂ、排液
パイプ１２３ｂ、給液パイプ１２４ｂが・・・・それぞ
れ接続してある。つまり、中間層１２１ａ〜１２１ｆは
独立しており、それぞれに３本のパイプが接続されたこ
とになる。各排気パイプ１２２ａ〜ｆ、排液パイプ１２
３ａ〜１２３ｆ、給液パイプ１２４ａ〜１２４ｆは共同
暗渠１１７に導入され、この共同暗渠１１７より管理棟
１２７にまで延長されている。

【００７３】このような廃棄物処分施設１１５における
パイプの配管を図９により説明する。前述したように、
廃棄物処分施設１１５の底面は複数の遮水シート１２０
ａ〜１２０ｆで区画されていて、それぞれの中間層１２
１ａ〜１２１ｆには排気パイプ１２２ａ〜ｆ、排液パイ
プ１２３ａ〜１２３ｆ、給液パイプ１２４ａ〜１２４ｆ
の一端が連通されていて、各パイプは共同暗渠１１７に
導入されている。そして、廃棄物処分施設１１５の高い
位置には修復液２４の水位や圧力を監視する管理棟１２
７が設けてあり、各パイプの終端はこの管理棟１２７に
まで延長されている。従って、排気パイプ１２２ａ〜
ｆ、排液パイプ１２３ａ〜１２３ｆ、給液パイプ１２４
ａ〜１２４ｆから成るパイプ群１２６は共同暗渠１１７
の中にそれぞれが独立して架設され、パイプの束によう
になった管理棟１２７まで続いていることになる。

【００７４】この構成では、廃棄物処分施設１１５の窪
地を複数の遮水シート１２０ａ〜１２０ｆで区画割りし
て覆っていて、各遮水シート１２０ａ〜１２０ｆにより
その部分における上部シート１１９ａ〜１１９ｆの破損
を管理することができる。それぞれの給液パイプ１２４
ａ〜１２４ｆが各遮水シート１２０ａ〜１２０ｆにおけ
る中間層１２１ａ〜１２１ｆの圧力を監視しており、破
損が発生した場合にはその遮水シート１２０ａ〜１２０
ｆにのみ修復液２４を供給して自己修復させる管理を行
っている。遮水シート１２０ａ〜１２０ｆを複数配置し
て、廃棄物処分施設１１５の底面を区画に分けて管理す
るのは従来から行われていて、例えば、特開平９年３８
６１２号、特開平９年２１０８３２号、特開平１０年３
２８６３５号、特開平１１年３３３４０２号などに詳し
く記載されている。

【００７５】（遮水シートを区画割りしたことによる弊
害）

【００７６】このように廃棄物処分施設１１５を複数の
遮水シート１２０ａ〜１２０ｆで区画すると、破損した
遮水シート１２０ａ〜１２０ｆの区画を特定することが
でき、破損した区画だけを自己修復すればよいことにな
り、毎日の保守や点検が簡易になる。しかし、管理棟１
２７では区画されたそれぞれの遮水シート１２０ａ〜１
２０ｆを監視しなければならず、独立した複数のパイプ
群１２６を管理棟１２７まで延長しなければならなかっ
た。このため、廃棄物処分施設１１５が広くて区画数が
多くなったり、監視の精度を上げるために区画面積を小
さくすると、その区画数に比例して独立したパイプを配
管しなければならない。すると、共同暗渠１１７に架設
するパイプ群１２６のパイプの束は太くなり、共同暗渠
１１７の断面積を大きくしなければならなくなる。使用
するパイプの数が増加するとそれだけ施工費用も割高と
なり、運営上の管理も複雑となる欠点が生じていた。

【００７７】また、共同暗渠１１７においては、パイプ
群１２６が占める面積が増えると、作業員が移動できる
だけの断面積を確保できず、施工した後での保守ができ
にくいこともあった。さらに、通常、共同暗渠１１７は
プレストレスコンクリート造により、中央が貫通開口し
たブロック状のボックスカルバートを連結して施工して
いる。このボックスカルバートの所定箇所には内外を連
通する孔を開けておき、この孔に排気パイプ１２２ａ〜
ｆ、排液パイプ１２３ａ〜１２３ｆ、給液パイプ１２４
ａ〜１２４ｆをそれぞれ挿通させなければ鳴らない。と
ころが、このボックスカルバートの孔と各パイプとの接
合部分では止水性が要求されるため、隙間を埋めるよう
に施工しなければならなかった。しかし、両者を固く結
合すると、地盤の変位や振動などにより孔とパイプの結
合が壊れ、漏水などの不都合が発生する原因となってい
た。このため、孔とパイプの結合においては、密着させ
ることで止水性が要求される反面、両者の間では耐震の
ために弾力性も要求され、相反する機能が必要とされて
いる。従来ではこのような二つの条件を満足させるよう
な結合の方法は知られておらず、長期の管理において
は、孔の周囲から水などが漏れ、共同暗渠１１７内に漏
水が溜まる現象が発生していた。

【００７８】（本発明における要旨）

【００７９】本願では、共同暗渠１１７には主要な機能
を持つ本管を配置し、各中間層１２１とは本管から分岐
した枝管を接続し、各枝管に弁や監視センサーを取付
け、共同暗渠１１７内での配管数を減少させることを目
的としている。そして、各遮水シート１２０の破損は、
分岐したこれらの枝管のおける修復液２４の圧力、流
量、混濁度等を監視することで、どの区画の遮水シート
１２０を保守する必要があるかを検知することができ
る。また、ボックスカルバートの孔には、予めゴムなど
の弾力性のある緩衝補助材を封入しておき、この緩衝補
助材の中央に開口した孔に各パイプを挿通させるように
する。緩衝補助材では、パイプの外周に密着して止水性
を向上させることができると共に、地震などの衝撃をそ
の弾力性により吸収でき、長期の管理においても漏水を
防ぐことができる。

【００８０】図１０により、本発明の概要を説明する。
前述した共同暗渠１１７には比較的太い内径で、多量の
液体を流動できる排液本管１３１と給液本管１３２の二
本が配設してある。各本管１３１、１３２は共同暗渠１
１７の全長に渡って配設してあり、それらの終端（図１
０の右端）は閉鎖してあり、それらの他端（図１０で左
端）は共同暗渠１１７の外まで延長し、上方に向けられ
て管理棟１２７に接続してある。排液本管１３１におけ
る管理棟１２７の途中には下方に向けてドレイン管１４
５が接続してあり、ドレイン管１４５の途中には排液弁
１４６を介在してあり、ドレイン管１４５の下端開口は
回収タンク１４７に向けて解放してある。排液本管１３
１には排気枝管１３４の一端が連通してあり、排気枝管
１３４の他端は遮水シート１２０ａの中間層１２１ａに
連通してあり、排気枝管１３４の途中には開閉弁１３７
を介在してある。排液本管１３１には排液枝管１３５の
一端が連通してあり、排液枝管１３５の他端は遮水シー
ト１２０ａの中間層１２１ａに連通してあり、排液枝管
１３５の途中には開閉弁１３８を介在してある。給液本
管１３２には給液枝管１３６の一端が連通してあり、給
液枝管１３６の他端は遮水シート１２０ａの中間層１２
１ａに連通してあり、給液枝管１３６の途中には開閉弁
１３９を介在してある。他の中間層１２１ｂ〜１２１ｆ
においても同様に、三種類の枝管をそれぞれ接続し、各
枝管には開閉弁を介在してある。なお、各開閉弁１３
７、１３８、１３９は電気的に遠隔で操作できるもので
ある。そして、管理棟１２７では排液本管１３１は図３
における液回収機構５９に連通してあり、給液本管１３
２は図３における液供給機構５７に連通してある。

【００８１】（遮水シート１２０ａへの修復液２４の初
期充填）

【００８２】この構成により、施工した廃棄物処分施設
１１５に最初に修復液２４を充填する作業が必要とな
る。この初期充填では、中間層１２１ａの空気を抜くと
同時に平行して修復液２４を注入しなければならない。
まず、管理棟１２７より制御信号を出して、開閉弁１３
７、１３９を開けると同時に、排液弁１４６を開けてド
レイン管１４５を開通しておく。この時、開閉弁１３８
は閉鎖しておく。次いで、管理棟１２７より修復液２４
を給液本管１３２に圧送し、開閉弁１３９を通過させる
ことで給液枝管１３６より中間層１２１ａに修復液２４
を注入させる。中間層１２１ａの内部に残った空気は、
修復液２４の注入と入れ代わりに排気枝管１３４から排
出され、開閉弁１３７を通過して排液本管１３１に流入
する。排液本管１３１に流入した空気はそのまま上昇し
て管理棟１２７から排出されるか、ドレイン管１４５よ
り排液弁１４６を通過して排出される。所定量の修復液
２４が中間層１２１ａに注入されると、中間層１２１ａ
には修復液２４が充満し、その一部は空気と同じ流路を
伝わって排液本管１３１にまで流れるが、ドレイン管１
４５より排液弁１４６を通過して回収タンク１４７で回
収される。修復液２４が回収タンク１４７まで流動する
とその中間層１２１ａには修復液２４が充満されたこと
になる。その後、開閉弁１３７、１３９を閉鎖し、同様
な操作で次の中間層１２１ｂ、１２１ｃ・・・・に修復
液２４を充填する。この動作を繰り返すことで、廃棄物
処分施設１１５の遮水シート１２０ａ、１２０ｂ、１２
０ｃ・・・・全体は修復液２４が充填され、破損への対
応に準備が完了する。

【００８３】（修復液２４の循環）

【００８４】日常の廃棄物処分施設１１５の管理には、
中間層１２１ｂ、１２１ｃ・・・・内の修復液２４を循
環させ、コロイド溶液である修復液２４の特性を常に一
定の能力に維持する必要がある。この修復液２４の循環
では、１日１回１時間程度のサイクルで各中間層１２１
ａ、１２１ｂ、１２１ｃ・・・・に充填されている修復
液２４を回収しながら新しい修復液２４を流入させてい
る。まず、中間層１２１ａの修復液２４を循環させるに
は、管理棟１２７から信号を出して開閉弁１３８を開
け、排液本管１３１と排液枝管１３５を連通させ、同時
に開閉弁１３９を開け、給液本管１３２と給液枝管１３
６を連通させる（この時、開閉弁１３７、排液弁１４６
は閉鎖しておく）。そして、管理棟１２７から給液本管
１３２に修復液２４を圧送すると、修復液２４は給液本
管１３２から枝別れした給液枝管１３６に流入し、開閉
弁１３９を通過して中間層１２１ａに注入される。同時
に、管理棟１２７が排液本管１３１の内部の修復液２４
を吸引すると、排液本管１３１に枝別れした排液枝管１
３５から修復液２４は開閉弁１３８を通過して流出され
る。こうして、管理棟１２７からの修復液２４の圧送と
吸引により、中間層１２１ａ内の修復液２４は入れ替わ
ることになる。所定時間が経過して修復液２４が循環し
たならば、管理棟１２７は信号を出して開閉弁１３８、
１３９を閉鎖しする。同様な手順により、次の中間層１
２１ｂ、１２１ｃ・・・・内の修復液２４を循環させ、
この操作を順次行うことにより、廃棄物処分施設１１５
における破損の自己修復機能を維持させている。

【００８５】（破損した遮水シート１２０の自己修復）

【００８６】各遮水シート１２０で破損が生じた場合に
は、その遮水シート１２０ごとに修復液２４で自己修復
の動作を行わせる。この図１０では図示していないが、
給液枝管１３６にはそれぞれ独立した圧力計を設置して
あり、この圧力計により各中間層１２１内の圧力を検知
している。特定の遮水シート１２０で破損が発生する
と、その中間層１２１では修復液２４が漏出するために
圧力が低下する。この圧力変化を圧力計で検知し、その
電気信号を管理棟１２７に伝達する。管理棟１２７では
対応する開閉弁１３８と１３９を解放し、給液本管１３
２より給液枝管１３６を通じて修復液２４をその中間層
１２１に圧入し、前述した修復液２４による自己修復機
能により破損を封鎖させる。

【００８７】（この機構による効果）

【００８８】このように、共同暗渠１１７には共通した
二本の排液本管１３１と給液本管１３２のみを配設し、
各排液本管１３１と給液本管１３２から分岐して排液枝
管１３５と給液枝管１３６で独立した各遮水シート１２
０の中間層１２１に修復液２４を循環、供給することが
できる。このため、図９で示した従来の機構に比べ、共
同暗渠１１７での配管本数が極端に減少し、共同暗渠１
１７の内部空間を有効に使用することができ、配管が簡
単になるため施工費用が安価となる。また、遮水シート
１２０の破損は各給液枝管１３６に取り付けた圧力計に
より検知するため、従来のように水位の変化を検知しな
くてすみ、電気的な信号系統により廃棄物処分施設１１
５を管理することができる。

【００８９】（本発明の具体的な構成）

【００９０】次に、図１１乃至図１３により、本発明の
より具体的な構成について説明する。この図１１では、
図８における複数の遮水シート１２０ａ〜１２０ｆにそ
れぞれ図１０における排液本管１３１、給液本管１３２
を接続した状態を示し、図３における共同暗渠１１７を
省略して示している。各遮水シート１２０ａ〜１２０ｆ
は、それぞれ下部シート１１８ａ〜１１８ｆと上部シー
ト１１９ａ〜１１９ｆを上下に配置し、左右は隔離シー
ト１４１ａ〜１４１ｆで区分されている。これらの下部
シート１１８ａ〜１１８ｆ、上部シート１１９ａ〜１１
９ｆ、隔離シート１４１ａ〜１４１ｆで独立した遮水シ
ート１２０ａ〜１２０ｆが形成されている。各下部シー
ト１１８ａ〜１１８ｆの本管１３１、１３２から離れた
位置には、排気口１４２ａ〜１４２ｆと排出口１４３ａ
〜１４３ｆが開口してあり、同時に、本管１３０、１３
１、１３２に近い位置には注入口１４４ａ〜１４４ｆが
開口してある。それぞれの排気口１４２ａ〜１４２ｆに
は排気枝管１３４ａ〜１３４ｆの一端が接続してあり、
排気枝管１３４ａ〜１３４ｆの途中には開閉弁１３７ａ
〜１３７ｆを介して排液本管１３１に接続してある。そ
れぞれの排出口１４３ａ〜１４３ｆには排液枝管１３５
ａ〜１３５ｆの一端が接続してあり、排液枝管１３５ａ
〜１３５ｆの途中には開閉弁１３８ａ〜１３８ｆを介し
て排液本管１３１に接続してある。さらに、それぞれの
注入口１４４ａ〜１４４ｆには給液枝管１３６ａ〜１３
６ｆの一端が接続してあり、給液枝管１３６ａ〜１３６
ｆの途中には開閉弁１３９ａ〜１３９ｆを介して給液本
管１３２に接続してある。

【００９１】図１２は、前述した給液本管１３２に接続
した給液枝管１３６に介在させた各種の機器の具体的な
構成を示すものである。給液枝管１３６には電気信号で
動作する電動開閉弁１４８（前述の開閉弁１３９に対
応）、電磁流量計１４９、圧力計１５０、手動開閉弁１
５１が直列となるように介在してある。そして、給液枝
管１３６の側面には細径のサンプリング管１５２が連通
してあり、サンプリング管１５２の途中にはサンプリン
グ弁１５３を介在してある。この構成では、手動開閉弁
１５１は常時は開放してあるが、管理装置の故障や点検
時に作業員が手動で操作するものである。給液枝管１３
６内を流動する修復液２４の圧力と流量はそれぞれ電磁
流量計１４９と圧力計１５０で測定されていて、その検
出結果は電気信号として管理棟１２７に伝達されてい
る。電磁流量計１４９と圧力計１５０からの信号で異常
が発見された場合には、管理棟１２７からの制御信号に
より電動開閉弁１４８が開閉動され、適正な量の修復液
２４を遮水シート１２０に補充させることができる。ま
た、定期的に新しい修復液２４を供給する場合にも電動
開閉弁１４８を開閉動させることで遠隔操作を行うこと
ができる。また、サンプリング弁１５３を開放すること
で、サンプリング管１５２からはその給液枝管１３６に
おける少量の修復液２４を直接採取することができ、修
復液２４の粘性や劣化度を個別に監視することができ
る。

【００９２】図１３は、前述した排液本管１３１に接続
した排気枝管１３４と排液枝管１３５に介在させた各種
の機器の具体的な構成を示すものである。排液本管１３
１の一部にはドレイン管１４５を垂直となるようにその
上端を接続してあり、ドレイン管１４５の途中には排液
弁１４６を介在してある。

【００９３】この排気枝管１３４には振動や設置の誤差
を解消するための耐圧ゴムホース１５６（場合によって
は、遮水シート１２０に固形材料を注入してその中間層
１２１を凝固させるときに取り外すこともある。）と、
手動開閉弁１５７（前述の開閉弁１３７に対応）が直列
に介在してある。この構成では、廃棄物処分施設１１５
の初期の立ち上げの際に、作業員により手動開閉弁１５
７を開放させ、遮水シート１２０に残留している空気を
排出させることができる。

【００９４】そして、排液枝管１３５には電気信号で動
作する電動開閉弁１６０（前述の開閉弁１３８に対
応）、手動開閉弁１６１が直列となるように介在してあ
る。そして、給液枝管１３５の側面には細径のサンプリ
ング管１６２が連通してあり、サンプリング管１６２の
途中にはサンプリング弁１６３を介在してある。手動開
閉弁１６１は常時開放しているが、管理装置の故障や点
検時に作業員が手動で開閉させるものである。そして、
管理棟１２７からの制御信号により電動開閉弁１６０を
開閉動させることにより、遮水シート１２０に残ってい
る修復液２４を管理棟１２７に回収させ、自己修復の機
能を回復させるために新液などと混合させることができ
る。また、サンプリング弁１６３を開放することで、サ
ンプリング管１６２からはその給液枝管１３５における
少量の修復液２４を直接採取することができ、修復液２
４の粘性や劣化度を個別に監視することができる。

【００９５】図１２、図１３のような排気枝管１３４、
排液枝管１３５、給液枝管１３６は、図８、図１１で示
した複数の遮水シート１２０ａ〜１２０ｆにそれぞれ接
続し、各排気枝管１３４、排液枝管１３５、給液枝管１
３６には独立してそれぞれの機器を配置してある。この
ため、電動開閉弁１４８、１６０を電気信号で制御する
ことで１日１回の定期的な修復液２４の循環は遠隔操作
で行うことができる。この修復液２４の回収は排液本管
１３１で共通に行うことができ、修復液２４の補充は給
液本管１３２で共通して行うことができ、各遮水シート
１２０ａ〜１２０ｆと接続した個別のパイプを用いるこ
とが無くなるために共同暗渠１１７の内部に配管するパ
イプの本数を減少させることができる。そして、電磁流
量計１４９と圧力計１５０がそれぞれの遮水シート１２
０ａ〜１２０ｆの内部の修復液２４の状況を監視してい
て、その検知結果は電気信号として管理棟１２７に伝え
ることができる。遮水シート１２０ａ〜１２０ｆの内の
何れかが破損した場合には、その遮水シート１２０ａ〜
１２０ｆの内部の圧力が低下し、その圧力の変化は圧力
計１５０で直ちに検知することができる。圧力の変化が
あればその遮水シート１２０に該当する排液枝管１３
５、給液枝管１３６の電動開閉弁１４８、１６０を遠隔
操作して解放し、修復液２４による自己修復の作業を行
うことができる。また、給液枝管１３６内を流れる修復
液２４の流量は電磁流量計１４９によって常時測定さ
れ、中間層１２１の圧力が変化しなくとも、流量が異常
に多くなればその遮水シート１２０に破損が生じたこと
を判断できる。

【００９６】次に、図１４乃至図１８により、前述の共
同暗渠１１７を構築するためのボックスカルバート１６
６の構成を詳しく説明するものである。図１４で示すよ
うに、ボックスカルバート１６６はプレストレスコンク
リート造で、外形は矩形であり、両端が大きく開口して
いて、内部には隅肉を付けられた矩形の内壁面１６７を
設けてある。ボックスカルバート１６６の両端の枠状を
した端面には、コンクリートやコーキング材を注入して
止水するためのシール溝１６８が形成されている。そし
て、このボックスカルバート１６６の上面には二列にな
った複数の緩衝体１６９、１７０が埋め込まれている。
これらの緩衝体１６９、１７０は合成ゴムなどの弾力性
のある素材で形成されていて、ボックスカルバート１６
６の上面から内壁面１６７にまで貫通開口を形成してあ
る。緩衝体１６９は一列に三箇所、緩衝体１７０も一列
に三箇所がボックスカルバート１６６の上面に配置され
ていて、それぞれが排気枝管１３４、排液枝管１３５、
給液枝管１３６を挿通できるように役割分担となってい
て、左右二列にあるのは図８で示すように共同暗渠１１
７の左右にある遮水シート１２０ａ〜１２０ｆにそれぞ
れが振り分けるためである。

【００９７】図１５は、図１４におけるＸーＸに切断し
た断面図である。この図で示されるように、ボックスカ
ルバート１６６はプレストレスコンクリート造で一体に
成形されていて、型枠にコンクリートを流し込んで成形
する前に型枠の上部に緩衝体１６９、１７０を嵌め込ん
でおき、コンクリートが硬化する際にはそれぞれの緩衝
体１６９、１７０はボックスカルバート１６６と一体と
なるように固定されている。このように形成したボック
スカルバート１６６の開口の端部を接合させ、複数のボ
ックスカルバート１６６を連結することで共同暗渠１１
７を構築していくことができる。その接合の際には、シ
ール溝１６８に生コンクリートなどを注入し、汚水や侵
出水が共同暗渠１１７内に漏れることを防止している。

【００９８】図１６、図１７は前述の緩衝体１６９を示
すもので、他の緩衝体１７０も同じ形状である。この緩
衝体１６９は、合成ゴム、天然ゴム、プチル系ゴム、水
膨潤ゴム等の弾力性があり、復元力がある素材で一体に
形成されていいる。緩衝体１６９の外周は円筒形をした
筒胴部１７３であり、この筒胴部１７３の外周の中央に
は円盤形をした鍔部１７４が結合してあり、筒胴部１７
３の下部開口にはその中央に径小の通孔１７６を形成し
た円盤状の径小部１７５で閉鎖してある。

【００９９】図１８は、緩衝体１６９により枝管１７７
（排気枝管１３４、排液枝管１３５、給液枝管１３６の
ことである）を保持する構造を示すものである。この枝
管１７７はポリエチレン、ダクタイル鋳鉄、塩化ビニー
ル、プラスチック、ＦＲＰなどの素材から形成されてい
て、その外径は通孔１７６の外径とほぼ同一に設定して
ある。遮水シート１２０に接続した枝管１７７は筒胴部
１７３を通し、通孔１７６を挿通してボックスカルバー
ト１６６の内外に延長させる。そして、筒胴部１７３の
内周と枝管１７７の外周の間の空間にはウレタン材など
の素材を注入して充填材１７８を硬化させる。この充填
材１７８は枝管１７７を固定し、筒胴部１７３との隙間
を埋めて止水の作用を行うことになる。この構成では、
地震などで基礎地盤１１６が振動したり、ボックスカル
バート１６６が地盤沈下して基礎地盤１１６との間に変
位が生じても、枝管１７７の振動は変位は緩衝体１６９
の弾性と充填材１７８の粘性により吸収され、枝管１７
７、充填材１７８に隙間を発生させることがなくなる。
このため、基礎地盤１１６からボックスカルバート１６
６に汚水や侵出水が流入するのを阻止し、ボックスカル
バート１６６内に漏水が溜まることを防止することがで
きる。

【０１００】図１９は、変形した第二の実施の形態であ
る緩衝体１８１を示すものである。この緩衝体１８１で
は、円筒形をした筒胴部１８２の外周の中央に円盤形を
した鍔部１８３が一体となるように連結してある。この
緩衝体１８１では、上下に同じ内径の開口が開けられて
おい、緩衝体１８１はゴムなどの弾性のある材料で形成
されている。図２１（イ）は、この緩衝体１８１により
枝管１７７を保持させた状態を示す断面図である。筒胴
部１８２の中央開口に枝管１７７を挿通し、筒胴部１８
２の内周面と枝管１７７の外周面との間を均等な間隔に
保持し、両者の間にウレタン材などを注入して充填材１
８４を硬化させる。この充填材１８４が硬化するまでの
間は、筒胴部１８２の下端開口を円盤形の厚紙などで閉
鎖しておくこともできる。この構成でも枝管１７７の振
動や変位を緩衝体１８１の弾性と充填材１８４の粘性で
吸収することができる。

【０１０１】図２０は、変形した第二の実施の形態であ
る緩衝体１９１を示すものである。この緩衝体１９１で
は、下方に向けてその内外径が縮小するテーパー胴部１
９２と、テーパー胴部１９２の外周の中央に円盤形をし
た鍔部１９３とから構成されている。テーパー胴部１９
２は円錐形を逆にした形状で、その下部の開口の内径は
枝管１７７の外径とほぼ同一となるように設定してあ
る。テーパー胴部１９２と鍔部１９３はゴムなどの弾性
のある材料で一体となるように成形してある。図２１
（ロ）は、この緩衝体１９１により枝管１７７を保持さ
せた状態を示す断面図である。枝管１７７をテーパー胴
部１９２の中央開口に挿通し、ボックスカルバート１６
６の内外に枝管１７７を延長させる。そして、テーパー
胴部１９２の内周面と枝管１７７の外周面で形成された
やや逆円錐形をした空間にウレタン材などを注入して充
填材１９４を硬化させる。この構成においても、枝管１
７７の振動や変位を緩衝体１９１の弾性と充填材１９４
の粘性で吸収することができる

【０１０２】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したため、廃
棄物処分施設の基礎地盤上は上下二層の遮水性のあるシ
ートにより構成された複数の遮水シートで覆われてい
て、複数の遮水シートにより基礎地盤上は区画されて覆
われている。そして、基礎地盤には修復液を供給するた
めの給液本管と修復液を回収する排液本管を配置し、各
遮水シートの内部にある中間層と給液本管は給液枝管で
それぞれ結ばれ、中間層と排液本管は排液枝管でそれぞ
れ結ばれている。このため、修復液はそれぞれの給液枝
管から各遮水シートの中間層に供給することができ、各
遮水シートの中間層の修復液はそれぞれの排液枝管から
排出することができる。この修復液の供給と排出は各遮
水シートごとに独立して行うことができる。これらの給
液本管と排液本管を修復液の循環のための共通に使用す
ることができ、処分施設から離れた管理施設との間に遮
水シートの数だけの給液管と排液管を配設する必要がな
くなり、施工が安価となり、施設の管理・保守が容易と
なる。（請求項１）

【０１０３】さらに、各遮水シートの内部にある中間層
には排気枝管の一端を接続し、排気枝管の他端には排液
本管に接続してある。このため、修復液を中間層に充填
する際には、中間層に残っている空気をそれぞれの遮水
シートごとに排出する際には、排液本管を利用して排出
することができ、排気のための本管を設置せずとも共用
することができる。（請求項２）

【０１０４】それぞれの給液枝管と排液枝管には独立し
た開閉弁を介在してあるため、基礎地盤の上に区画割り
して配置した遮水シートにそれぞれ単独で修復液を補充
したり回収することができる。このため、特定の場所の
遮水シートに必要量の修復液を補充したり回収すること
ができる。また、一日の管理のサイクルを考えて、各遮
水シートに修復液を循環させる作業では、個別に順番に
作業をすることができる。（請求項３）

【０１０５】給液枝管と排液枝管ばかりでなく、排気枝
にも独立した開閉弁を介在してあるため、区画割りした
遮水シートに修復液を充填する際には、その遮水シート
だけを単独で空気を吸引することができる。（請求項
４）

【０１０６】それぞれの給液枝管と排液枝管に介在した
開閉弁は電磁開閉弁であることから、離れた位置にある
管理施設から給液枝管と排液枝管を開閉させることがで
きる。このため、遮水シートが破損した時などは、破損
した区画の遮水シートに対応する電磁開閉弁のみを操作
して自己修復させることができる。この操作は遠隔操作
で行えるため、各給液枝管と排液枝管の近くにまで作業
員が出掛ける必要がなくなり、作業が迅速かつ簡易に行
うことができる。（請求項５）

【０１０７】各給液枝管には圧力計と流量計をそれぞれ
配置してあり、これらの機器で検出された修復液の圧力
と流量は電気信号として離れた管理施設にまで伝達させ
ることができる。このため、どの遮水シートに破損が発
生したかを圧力と流量の変化により遠隔地で瞬時に把握
することができ、修復のための対応が迅速に行うことが
できる。従来では、それぞれの遮水シートから管理施設
まで配管を延長して水位等を監視しなければならなかっ
たため、遮水シートの数だけ配管が必要となっていたの
を省略できる。各遮水シートへの修復液の補充は給液本
管から共通して行うことができるので、配管本数を減少
させることになる。圧力計と流量計からの監視による信
号は電気ケーブル等で伝達できるので、遮水シートから
管理施設までの配管は不要となり、複数の信号を伝達す
る電気ケーブルであっても、その敷設は配管に比べると
簡素となる。（請求項６）

【０１０８】さらに、給液枝管と排液枝管には更に分岐
してサンプリング管をそれぞれ接続してあり、各遮水シ
ートに供給される修復液や各遮水シートから流出する修
復液を採取することができる。このため、各遮水シート
の修復液の能力、劣化度、混濁などを個別に把握するこ
とができ、修復液の改善を個別に対処することができ
る。（請求項７）

【図面の簡単な説明】

【図１】従来から利用されている自己修復型の廃棄物処
分施設の構造と修復の原理を示す説明図である。

【図２】従来から廃棄物処分施設で利用されている、コ
ロイド溶液である修復液により遮水シートを自己修復す
る原理を示す説明図である。

【図３】本発明の廃棄物処分施設の基本構造を示すた
め、一部破断した全体の斜視図である。

【図４】本発明の廃棄物処分施設に付随して使用する作
液機構の内部を示す構成図である。

【図５】本発明の廃棄物処分施設に付随して使用する液
供給機構の内部を示す構成図である。

【図６】本発明の廃棄物処分施設に付随して使用する液
回収機構の内部を示す構成図である。

【図７】本発明の廃棄物処分施設に付随して使用する中
央制御機構の内部を示す構成図である。

【図８】遮水シートを区画割りして配設した廃棄物処分
施設を説明するため、一部を破断した全体の斜視図であ
る。

【図９】遮水シートを区画割りして配設した廃棄物処分
施設で、遮水シートと管理施設との間を結ぶ配管を示す
説明図である。

【図１０】本発明の廃棄物処分施設における各遮水シー
トへの配管の構造の原理を示す説明図である。

【図１１】本発明の廃棄物処分施設における各遮水シー
トへの配管の構造であって、より具体的な構成を示す斜
視図である。

【図１２】本発明の廃棄物処分施設における各遮水シー
トへの配管の構造であって、給液枝管に取り付けた機器
を示す斜視図である。

【図１３】本発明の廃棄物処分施設における各遮水シー
トへの配管の構造であって、排液枝管と排気枝管に取り
付けた機器を示す斜視図である。

【図１４】本発明の廃棄物処分施設で共同暗渠に使用す
るボックスカルバートの外観を示す斜視図である。

【図１５】本発明の廃棄物処分施設で共同暗渠に使用す
るボックスカルバートを図１４中ＸーＸで切断した断面
図である。

【図１６】本発明の廃棄物処分施設で共同暗渠に使用す
るボックスカルバートに埋め込む緩衝体の斜視図であ
る。

【図１７】本発明の廃棄物処分施設で共同暗渠に使用す
るボックスカルバートに埋め込む緩衝体の断面図であ
る。

【図１８】本発明の廃棄物処分施設で共同暗渠に使用す
るボックスカルバートに枝管を挿通した状態を示す断面
図である。

【図１９】本発明の廃棄物処分施設で共同暗渠に使用す
るボックスカルバートに埋め込む緩衝体の第二の実施の
形態である。

【図２０】本発明の廃棄物処分施設で共同暗渠に使用す
るボックスカルバートに埋め込む緩衝体の第三の実施の
形態である。

【図２１】本発明の第二、第三の実施の形態である緩衝
体を利用して枝管をボックスカルバートに挿通した状態
を示す断面図である。

【符号の説明】

２４ 修復液 ４０ 自己修復型廃棄物処分施設 ４２ 下部シート ４３ 上部シート ４４ 遮水シート ４６ 排気パイプ ４８ 排液パイプ ５０ 給液パイプ ５３ 排気機構 ５７ 液供給機構 ５９ 液回収機構 ６０ 作液機構 １１５ 廃棄物処分施設 １１６ 基礎地盤 １１７ 共同暗渠 １１８ 下部シート １１９ 上部シート １２０ 遮水シート １２１ 中間層 １２２ 排気パイプ １２３ 排液パイプ １２４ 給液パイプ １３１ 排液本管 １３２ 給液本管 １３４ 排気枝管 １３５ 排液枝管 １３６ 給液枝管 １３７ 開閉弁 １３８ 開閉弁 １３９ 開閉弁 １４５ ドレイン管 １４６ 排液弁 １４８ 電動開閉弁 １４９ 電磁流量計 １５０ 圧力計 １５２ サンプリング管 １６０ 電動開閉弁 １６１ 手動開閉弁 １６２ サンプリング管 １６６ ボックスカルバート １６９ 緩衝体 １７０ 緩衝体

フロントページの続き (72)発明者 飯島 茂明 東京都千代田区外神田３丁目５番12号 聖 公会神田ビル８階 菅機械工業株式会社内 (72)発明者 三島 秀輝 東京都中央区築地１丁目８番２号 旭コン クリート工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D004 AA46 BB04 BB06 CA50 CC13 DA01 DA07 DA16

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基礎地盤上に遮水性のある下部シートを敷
   設し、下部シートの上面に遮水性のある上部シートを敷
   設し、上下二層のシートにより両者の間に液体が流動で
   きる中間層を設けた遮水シートを構成し、基礎地盤上に
   複数の遮水シートを隣接して配置し、複数の遮水シート
   によって基礎地盤を区画に分割して覆い、遮水シート上
   に廃棄物を埋めると共に各遮水シートの中間層にコロイ
   ド溶液を主体とする修復液を充填し、この修復液を廃棄
   物からの浸出水よりも過圧力状態に維持することで、遮
   水シートが破損した際には修復液により破損箇所を封鎖
   させて自己修復させる廃棄物処分施設において、 基礎地盤には、遮水シートに修復液を供給する給液本管
   と、遮水シートに充填した修復液を回収する排液本管を
   配置し、各遮水シートと給液本管の間には独立した給液
   枝管を接続し、各遮水シートと排液本管の間には独立し
   た排液枝管を接続し、各遮水シートの中間層にはそれぞ
   れ独立して修復液の供給と回収を行うことを特徴とする
   廃棄物処分施設の給排液機構。
2. 【請求項２】基礎地盤上に遮水性のある下部シートを敷
   設し、下部シートの上面に遮水性のある上部シートを敷
   設し、上下二層のシートにより両者の間に液体が流動で
   きる中間層を設けた遮水シートを構成し、基礎地盤上に
   複数の遮水シートを隣接して配置し、複数の遮水シート
   によって基礎地盤を区画に分割して覆い、遮水シート上
   に廃棄物を埋めると共に各遮水シートの中間層にコロイ
   ド溶液を主体とする修復液を充填し、この修復液を廃棄
   物からの浸出水よりも過圧力状態に維持することで、遮
   水シートが破損した際には修復液により破損箇所を封鎖
   させて自己修復させる廃棄物処分施設において、 基礎地盤には、遮水シートに修復液を供給する給液本管
   と、遮水シートに充填した修復液を回収する排液本管と
   を配置し、各遮水シートと給液本管の間には独立した給
   液枝管を接続し、各遮水シートと排液本管の間には独立
   した排液枝管を接続し、各遮水シートと排液本管の間に
   は独立した排気枝管を接続し、各遮水シートの中間層の
   空気は排気枝管を介してそれぞれ独立して排液本管より
   排気し、各遮水シートの中間層には給液枝管を介して給
   液本管よりそれぞれ独立して修復液を供給し、各遮水シ
   ートの中間層には排液枝管を介して排液本管よりそれぞ
   れ独立して修復液を回収させることを特徴とする廃棄物
   処分施設の給排液機構。
3. 【請求項３】前記複数の排気枝管と複数の給液枝管に
   は、それぞれ独立して動作できる開閉弁を介在させたこ
   とを特徴とする請求項１記載の廃棄物処分施設の給排液
   機構。
4. 【請求項４】前記複数の排気枝管と複数の給液枝管と複
   数の排気枝管には、それぞれ独立して動作できる開閉弁
   を介在させたことを特徴とする請求項２記載の廃棄物処
   分施設の給排液機構。
5. 【請求項５】前記開閉弁は遠隔で操作できる電磁開閉弁
   であることを特徴とする請求項３および４記載の廃棄物
   処分施設の給排液機構。
6. 【請求項６】前記給液枝管のそれぞれには、その枝管内
   の修復液の圧力を検知する圧力計と、修復液の流量を検
   知する流量計を介在させたことを特徴とする請求項１、
   ２、３および４記載の廃棄物処分施設の給排液機構。
7. 【請求項７】前記給液枝管と排気枝管のそれぞれには、
   開閉弁を介して修復液を採取することができる分岐した
   サンプリング管を接続したことを特徴とする請求項１お
   よび２記載の廃棄物処分施設の給排液機構。