JP2004197425A

JP2004197425A - ベントナイトを用いた遮水工法

Info

Publication number: JP2004197425A
Application number: JP2002367656A
Authority: JP
Inventors: Tetsumi Higasayama; 徹巳日笠山; Michihiko Ishida; 道彦石田; Masao Kuroiwa; 正夫黒岩; Yasuhiro Nabeshima; 靖浩鍋嶋; Toru Kazamaki; 叡風巻
Original assignee: CARBOFOL JAPAN KK; Obayashi Corp; Asahi Kasei Geotechnologies Co Ltd
Current assignee: CARBOFOL JAPAN KK; Obayashi Corp; Asahi Kasei Geotechnologies Co Ltd
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】貯水池などをドライアップすることなく、ベントナイトを充填した遮水マットの水中沈設を可能とし、遮水施工面に敷設すること。
【解決手段】周囲が閉ざされ、かつ間隔調整手段３ｂにより厚み方向への膨張を規制された一対の透水性布地３ａからなる袋体を水上あるいは水中に投入し、その内部に、土質材料をコア４ａとしその外周にベントナイト４ｂをコーティングした複合材４を充填して遮水マット２とし、その重みで水中落下させて遮水施工面に沈設固定するものである。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベントナイトを用いた遮水工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
貯水池や、調整池、修景池などに遮水層を形成するにあたり、ベントナイト混合土を利用した遮水構造を造成することが行われている。この工法は、一般的に、ベントナイト混合土を遮水施工面に敷き均し、転圧締固めすることで、透水係数の小さい遮水性のある層を形成するものである。
【０００３】
また、透水性布地の袋体を遮水施工面に敷設し、その内部にベントナイト粉粒体を充填して遮水マットとする方法も開発されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
この工法では、遮水マットの外皮を構成する透水性布地間に設けた間隔調整手段により、水が浸透した状態でのベントナイトの膨潤厚みが拘束、規制されるものであって、施工厚みが均一かつ遮水性も均一となるなどの利点がある。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２７３５７０６号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの工法においても既存の池などに適用する場合には、池の内部を一旦ドライアップしてからでないと施工ができない。特に、後者の遮水マットを用いた場合には、袋体を水上あるいは水中に投入してからベントナイト粉粒体を充填するため、ベントナイトが水に接触した時点で水和・膨張が発生することから、袋体への連続的な充填作業が困難となる。また、あらかじめベントナイト粉粒体を袋体内部に充填した後、水中に敷設する場合は、遮水マットの重量が大きくなり、施工性が劣ることになる。
【０００７】
従って、ベントナイトを用いた遮水工法では、池内排水および遮水施工面の整地などの作業が必須であり、池の現況を保持したまま漏水個所などを遮水するための施工法や有害物質の溶出を封じ込めるための施工法としては不適であった。
【０００８】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであって、その目的は、貯水池などをドライアップすることなく遮水マットの水中沈設を可能とし、遮水施工面に敷設できるようにしたベントナイトを用いた遮水工法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の遮水工法では、周囲が閉ざされ、かつ間隔調整手段により膨張厚みを制限された透水性布地からなる袋体を水上あるいは水中に投入し、該袋体内部に、土質材料をコアとしその外周にベントナイトをコーティングした複合材を充填して遮水マットとし、遮水施工面に沈設するものであることを特徴とする。従って、本発明方法にあっては、複合材中の高比重な土質材料により、ベントナイトをコーティングした複合材の水中における袋体内部への充填が可能となる。水底に沈設した状態ではベントナイトの膨潤作用により遮水性を発現し、設置個所を遮水する。
【００１０】
また、本発明方法は、前記混合物中におけるベントナイト粉粒体の重量比率が１０％以上７０％以下であることにより、沈設作業に適した比重を得ることができると同時に、沈設状態ではベントナイト粉粒体の膨潤特性による十分な遮水効果を発現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明方法を適用した既存の貯水池であり、池１内の適宜位置に発見された漏水個所１ａあるいは有害物質の溶出個所とその周囲を覆った状態に遮水マット２を敷設するものである。
【００１２】
遮水マット２は、図１の一部に拡大して示すように、周囲が袋状に閉ざされた一対の透水性布地３ａと、所定間隔で両布地３ａ間を連結した複数の間隔調整糸３ｂと、両布地３ａ間の袋状内部に充填されるベントナイト複合材４とからなっており、まず袋体を水上あるいは水中に投入し、その袋体の一部にあけた開口を通じて空気圧送などによりベントナイト複合材４を充填し、開口を閉じて遮水マット２として、その重みで水中落下させることにより、遮水工を完成させたものである。
【００１３】
この遮水マット２の最大厚みは５〜１０cmであり、また一枚あたりの幅は２〜４mであるが、長さ方向に対しては、必要に応じて現地縫合または面ファスナーで接合して遮水施工面の面積に対応させることができる。
【００１４】
そして、このように作られた遮水マット２を、漏水個所１ａに向けて水中投入し、その自重により漏水個所１ａを覆った状態に敷設するものである。
【００１５】
遮水マット２の内部に充填されるベントナイト複合材４は、図２に拡大して示すように、高比重材料としての土質材料からなるコア４ａの外周にバィンダを介してベントナイト４ｂを所定厚みでコーティングしたものである。
【００１６】
コア４ａを構成する土質材料は、山砂などの土砂や、例えばパーライト、溶融スラグなどのリサイクル材からなるものであって、その比重ｄ＝２．５〜２．８である。
【００１７】
そして、例えば、平均粒径２．０〜２０．０mmにそろえたこれら土質材料からなるコア４ａの外周に、ベントナイト４ｂを例えば０．５〜５．０mm厚みにコーティングし、直径２〜２５mmの粒状体としている。ここで、複合材４におけるベントナイト４ｂの重量比率は、１０％以上７０％以下の範囲とすることが好ましい。この範囲とした理由は、まずベントナイト量が少ないと、透水係数が高くなって遮水効果が低下し、また多すぎると見掛比重が軽くなり、沈設に適さないからである。
【００１８】
以上の配合比とすることにより、その透水係数ｋは、
ｋ＝１×１０^−７〜１×１０^−１０cm／ｓｅｃ程度となり、永久的な遮水構造として利用が可能となり、また見掛比重ｄ＝２．０〜２．４となり、水に比べて十分重いため、水中投入時において内部に閉じこめられる空気による浮力を考慮しても、遮水マット２を沈設することが可能となり、沈設作業を良好に行えることになる。
【００１９】
また、以上のベントナイト複合材４の製造方法は次の通りである。まず、コーティングに要するバインダは（例えば水溶性接着剤）であり、全体に対して例えば５％以下の配合比となるように添加される。
【００２０】
そして、このバインダとともにベントナイト粉体および土質材料を、例えばミキサー中に投入し、混合することによってベントナイト粉体はコア４ａの外周にバィンダを介して接着集積され、図２のごとくコア４ａの外周にベントナイト４ｂを一体化した複合剤４を得ることができ、その状態で遮水材としての使用が可能となる。
【００２１】
以上の遮水マット２を沈設した状態では遮水マット２の表面にしみこんだ水により、バインダは溶解してベントナイト４ｂはコア４ａより遊離し、水と接して膨潤する。一般にベントナイトは、自重の５〜１０倍以上の水を吸収して膨潤するものであるが、遮水マット２の内側表層のみが膨潤して初期遮水層を形成する。この状態で、ベントナイトの膨潤により遮水マット２はその厚み方向に膨張しようとするが、調整糸３ｂによってその厚さが例えば５〜１０cm程度に規制されるため、内側は乾燥したままの状態に保持され、膨潤余力として遮水マット２内に蓄積され、以後遮水材として機能を持続することになる。
【００２２】
なお、単に遮水マット２を沈設するだけでなく、図１の拡大部に示すようにその上部に礫などの保護土５を撒き出し、重しとして機能させることにより、遮水マット２を水底に密接状態に固定することができる。
【００２３】
また、前記実施形態では、池の部分補修に適用した場合を示したが、その水底面全体を遮水施工する場合には、遮水マット２の端部を牽引しながら地表部より順次繰出すようにすれば、水底面全域に敷設することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明によるベントナイトを用いた遮水工法にあっては、貯水池などをドライアップすることなく、ベントナイトを充填した遮水マットの水中沈設を可能とし、遮水施工面に敷設できるため、池の現況を保持したまま漏水個所などを補修するなどの手段として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明工法を適用した貯水池を示す一部拡大部分を含む断面図である。
【図２】ベントナイト複合材の模式的断面図である。
【符号の説明】
１貯水池
２遮水マット
３ａ透水性布地
３ｂ間隔調整糸（間隔調整手段）
４ベントナイト複合材
４ａコア（土質材料）
４ｂベントナイト

Claims

周囲が閉ざされ、かつ間隔調整手段により膨張厚みを制限された透水性布地からなる袋体を水上あるいは水中に投入し、該袋体内部に、土質材料をコアとしその外周にベントナイトをコーティングした複合材を充填して遮水マットとし、遮水施工面に沈設するものであることを特徴とするベントナイトを用いた遮水工法。
前記混合物中におけるベントナイト粉粒体の重量比率が１０％以上７０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のベントナイトを用いた遮水工法。