JP2005299295A - 遮水工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 地表面に形成された突起部と遮水材との間の止水を両者間に跨がってウレタンエラストマ−塗膜層を形成したもので、従来におけるような突起部の周囲を遮水シ−トをもって囲うような作業をしなくとも良くなったもので、塗膜層をスプレ−法によって形成した場合には、その作業性が簡単となるばかりではなく、その工期も短縮可能であり、しかも、均等な厚みの遮水層を構成することができることとなった。
【解決手段】 地表面に窪みを設け、この表面に遮水材を構築してなる遮水工法であって、表面に形成された突起部と遮水材との間の止水を両者間に跨がってウレタンエラストマ−塗膜層をスプレ−塗布によって形成したことを特徴とする。１‥傾斜コンクリ−ト面、２‥底面、３‥突起部、４‥パイプ、５、６‥遮水シ−ト、７‥ウレタンエラストマ−層、Ｐ‥ウレタンエラストマ−塗膜形成部、Ｐ１、Ｐ２‥ウレタンエラストマ−と遮水材との接合部、Ｐ３‥ウレタンエラストマ−とパイプとの接合部。
【選択図】 図３

Description

本発明は廃液処理池、ゴミ埋立地、産業廃棄物や一般廃棄物の最終処分場に施工する遮水工法に関するものである。

従来より、貯水池、調整池、公園池、廃液処理池のように水を溜めなくてはならない所や、ゴミ埋立地、産業廃棄物や一般廃棄物の最終処分場等は、含まれる有害物質や汚濁液が地下に浸出して公共の水域や地下水を汚染しないように必要に応じて遮水工を施すことが必要となる。

遮水工は従来より種々提案され、施工に供されているが、古くから行われている遮水工としては、遮水シ−トを用いる工法がある。かかる工法は例えば廃棄物の処分場として地表に大きな穴を掘り下げ、その底部及び法面部にＥＰＤＭ、ブチルゴム等の加硫ゴムシ−ト、又は熱融着可能なポリエチレン、ポリプロピレン、ＥＶＡ等のポリオレフィン樹脂シートを敷き詰め、夫々のシ−トの縁部を現場で熱融着して一枚の大きな遮水シ−トを形成してなる工法である。

そして、特に廃棄物の最終処分場にあっては、廃棄物から出る汚濁水や雨水を無害化して排水するために遮水シ−トを貫いてパイプが設置され、このパイプを通って汚濁水等を処理施設に導きここで種々の処理を施して河川に放水することとしている。しかるに、遮水シ−トとしてはパイプは突起部であり、この突起部との間での止水作業が確実に行わなければならない。そして、通常ではパイプを突出するための窓を傾斜コンクリ−ト面に設置し、この窓にパイプを通す構造となっている。

図１はその代表例であり、傾斜コンクリ−ト１１面に同じくコンクリ−トにて突出した窓部１２を形成し、ここにパイプ１３を挿入するものであり、遮水シ−ト１４をもってかかる突出する窓部１２に対して止水施工をすることになる。この場合、例えばＥＶＡ製の遮水シ−ト１４はかなり厚いものであり、しかもその剛性は高い。従って、これを曲げて窓部１２を囲んだり、円形のパイプ１３の表面にこれを添わせて隙間をなくしたりするには沢山のシ−トピ−スを用いて手作業で施工し、しかもこれらを熱にて完全に融着する必要があり、技術的に大きな課題であった。このため、かかる部位の施工作業に長時間がかかっていることは否めず、又、この部位より漏水が発生することもしばしば発生するところである。

又、他の遮水工法にあっても、パイプを捜通する窓部における技術課題は同様であって、かかる課題を解決することが要請されていた。

本発明は遮水工法における共通の課題である突起部に対する止水工法を提供するものであり、簡便にして、かつ、止水が完全になるという突起部近傍における遮水工法を提供するものである。

本発明の要旨は、地表面に窪みを設け、この表面に遮水材を構築してなる遮水工法であって、表面に形成された突起部と遮水材との間の止水を両者間に跨がってウレタンエラストマ−塗膜層を形成したことを特徴とする工法である。

本発明の工法によると、遮水材と突起部との間にウレタンエラストマ−塗膜層を形成して遮水材として機能させるものであって、特にウレタンエラストマ−をスプレ−法によって形成した場合には、その作業性が簡単となるばかりではなく、その工期も短縮可能であり、しかも、吹き付ける塗膜層は所定時間内に硬化するような材料を用いるため、均等な厚みを維持することが可能であって、塗膜層を形成することができるものである。勿論、ウレタンエラストマ−の遮水材としての強度や耐久性は十分優れたものであり、従来の遮水シ−トのいわゆる切り貼り状の工法に比べて格段の確実性と作業能率の向上に繋がるものである。

本発明は遮水工法の突起部に対する新規な提案であって、特に突起部と遮水材との取り合いにあって、この部位に従来のような遮水シ−トを貼り合わせたりする必要がなく、単にウレタンエラストマ−をもって塗装膜を形成したものである。この塗膜層を形成することにより、遮水材と突起部との間の止水機能がもたらされ、スプレ−法を採用すれば、容易にウレタンエラストマ−にてこの部位を塞ぐことができることとなったもので、作業性の面から、更には漏水の危険性の面からも優れた遮水工法を提供できたものである。

ここで言う突起部とは、遮水工法におけるできるだけ平坦な面が要求される遮水材に対して突出する部位であり、或いはこれとは逆に遮水材側に凹み突出する部位である。かかる部位への遮水材の適用は、例えばゴム製の遮水シ−トであってもその厚みは熱く、又合成がかなり高いものであって、直角に折り曲げたり、湾曲にこれを曲げることは技術的に難しく、突起部にこれを添わせて遮水することは極めて高度のしかも手作業が入る難しい技術が要求されていた。本発明はかかる部位における遮水をウレタンエラストマ−にて塗装膜を形成することによって解決したものであり、特にスプレ−工法を採用すれば、突起部が複雑な形状をしていてもそのままの外形に沿って塗装膜が完成し、これがそのまま遮水構造となるものである。

尚、従来提案されている遮水工法のうち、ウレタンエラストマ−を利用する技術としては特許文献１があるが、防水シ−ト間にウレタン層を備えておき、貫通してくる異物に対しての対策であって、本発明とは基本概念が異なっている。

特開平０９−２６２５６４号公報

遮水シートとしてはゴム系、樹脂系、アスファルト系があり、第１のゴム系シートとしては、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム等を主原料とする加硫ゴムシート、非加硫ゴムシート単体あるいはこれらのゴム層の片面、両面あるいは中間層にポリエステル、ナイロン等の合成繊維やガラス繊維等の織布、不織布、メッシュ等を積層した補強タイプのゴムシートが利用できる。中でも、エチレン−プロピレンゴム単体やエチレン−プロピレンゴムとブチルゴムとをブレンドした加硫ゴム単体もしくは、これらとポリエステル繊維の織布、メッシュを組み合わせた補強タイプの加硫ゴムシートが適当である。

遮水シートとしての第２の樹脂系シ−トとしては、主として熱融着可能なシートが用いられ、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）のようなポリオレフィン樹脂をシート状にしたもの、或いは上記樹脂に部分架橋もしくは完全架橋させたモノオレフィン系共重合ゴムをブレンドして柔軟性、耐熱性及び反撥弾性を付与したものがある。

遮水シートとしての第３のアスファルト系としては、ポリエステル、ナイロン、アクリル等の有機系合成繊維またはガラス等の無機系繊維を用いた織布、不織布、メッシュを芯材とし、これにアスファルト系材料を被覆したシート状のものが利用される。被覆用のアスファルト系材料としては、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト等の一般アスファルトや、アスファルトとＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体）やＡＰＰ（アタックチックポリプロピレン）、エチレン−プロピレンランダム共重合体等の合成樹脂やスチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム等の合成ゴムや再生ゴムをブレンドした改質アスファルトが利用される。

塗膜層はウレタンエラストマ−であり、その作業性及び塗膜の性状等が優れている。かかるウレタンエラストマ−層は主としてスプレ−法によって形成されるが、場合によっては塗工によって形成されることもある。このウレタンエラストマ−層は、通常は末端にイソシアネート基を有するプレポリマーとポリオールを含むコンパウンドと反応させる２液反応硬化型ウレタン塗膜材をもって塗膜層を形成するものである。

尚、ウレタン塗膜層にあっては、以下のような性状を有することが求められるため、ウレタン塗膜層を形成する原料もこれに適した原料や配合剤を選択する必要がある。先ず、耐久性の面では遮水シ−ト本体と同等の性能を有していることが必要であり、耐候性についても促進耐候性試験のＱＵＶにおいて、８０００ｈ程度の処理後で亀裂の発生がないというレベルの耐候性を要するものである。又、寒冷地での低温域における使用を想定し、低温特性が要求され、特に低温可撓性が求められるが、−４０℃においても十分な可撓性を保持していることが望ましいものである。

本発明の工法は、傾斜面や垂直面を持つ部位に適用されるケ−スが多いことから、吹き付けられたら直ちに反応硬化する必要があり、反応時のゲルタイムは６０秒以内であることが望ましい。ゲルタイムが６０秒を越えると吹き付けたウレタン塗膜材は斜面の下方へ流れ落ち均質な塗膜層を得ることができなくなる。

又、スプレ−工法によれば、傾斜している状態でも施工が容易であり、かつ、ウレタン塗膜層は短期間内に硬化するような材料を用いることもでき、更には、塗膜層も均等な厚みを持ったものにすることができ、全面にわたって安定した遮水工法を提供できたものである。

尚、得られたウレタン塗膜層は、硬化後の引張強度が１０ＭＰａ程度、伸び率が５０〜１５０％程度、硬度はショアーＡ７０程度、が遮水膜としての機能を保持するのに十分な基本物性を有している。

プレポリマーに用いられる有機ポリイソシアネートとしては、例えばＴＤＩ、ＭＤＩ、２，４′−ＭＤＩ、ＮＤＩ、ＴＯＤＩ、液状ＭＤＩ、クル−ドＴＤＩ、クル−ドＭＤＩ、ＨＤＩ、ＸＤＩ等のポリイソシアネ−トが例示され、一種又は二種以上の混合物として用いられる。

ポリオールとしては、例えばメタノール、エタノール等のモノオール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール等のグリコール類やグリセリン等のトリオール類等の低分子量ポリオール類、ポリ（オキシプロピレン）ポリオール、ポリ（オキシエチレン）ポリオール等のポリエーテルポリオール、ポリ（ブチレンカーボネート）ポリオール、ポリ（ヘキサメチレンカーボネート）ポリオール等のポリカーボネートポリオール、ポリ（カプロラクトン）ポリオール等のポリエステルポリオール等が挙げられる。これら一種又は二種以上の混合物として用いられる。特に好適なものは、ポリ（オキシプロピレン）ポリオール、ポリ（オキシエチレンプロピレン）ポリオール、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール等であり、通常、平均分子量２００〜６０００で平均官能基数１．２〜６の範囲にあるものが望ましい。

上記ポリオールの他に、例えば、エチレンジアミン、エチレントリアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ポリアミン、４，４′−ジフェニルメタンジアミン、２，４−トリレンジアミン、２，６−トリレンジアミン等の芳香族ポリアミン等を用いることができる。

末端にイソシアネート基を有するプレポリマーは、末端のイソシアネート基が、ポリオール等の活性水素基に対し、例えば、ＮＣＯ／Ｈ当量比が１．３〜７となる割合で、反応温度約４０〜１３０℃で４〜１０時間反応させて製造することができる。合成されたプレポリマーのイソシアネート基含有量は１〜１５％であり、特に４％以上が好適である。また、粘度は１００００ｃｐｓ（２５℃）以下であり、特に作業性の面からも５０００ｃｐｓ（２５℃）程度のものが好適である。

上記末端にイソシアネート基を有するプレポリマーの硬化剤として作用するポリオールを含むコンパウンドとしては、ポリオールの他に、ポリアミン、可塑剤、充填材を配合し、更には添加剤を添加してもよい。これらは、従来公知のものでよく特に限定されない。例えば、ポリオールとしては、前記の低分子量ポリオールや高分子量ポリオールが用いられる。特に、好適には、ブチレングリコール、ポリ（オキシプロピレン）ポリオール、ポリ（オキシエチレンプロピレン）ポリオール、ポリブタジエンポリオール等が用いられ、これらは通常、平均分子量８０〜８０００、平均官能基数１．２〜６の範囲にあるものが望ましい。

ポリアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘブタメチレンジアミン等の脂肪族ポリアミン、４，４′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビスアミノメチルシクロヘキサン等の脂環族ポリアミン、２，４−トリレンジアミン、２，６−トリレンジアミン、４，４′−ジフェニルメタンジアミン等の芳香族ポリアミン、１，３−ビス（アミノメチル）ベンゼン、１，４−ビス（アミノメチル）ベンゼン等の芳香脂肪族ポリアミン等が挙げられる。

可塑剤としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等のフタル酸エステル類、アジビン酸ジオクチル、アジビン酸ジイソデシル等の脂肪族二塩基酸エステル類、ジエチレングリコールジベンゾエート、ジベンタエリスリトールヘキサエステル等のグリコールエステル類、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル等のリン酸エステル類、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ブチルのエポキシ系可塑剤等が挙げられる。

充填材としては、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、タルク、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、マイカ、亜鉛華等が用いられる。その他、任意の顔料等も配合できる。

添加剤としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、トリエチレンジアミン等のアミン系触媒、酢酸錫、オクチル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸コバルト等の有機金属系触媒、シリンコ系、フッ系、アクリル系、ビニル系等のレベリング剤、キシレン、トルエン、酢酸エチル等の溶剤、その他、消泡剤、増粘剤、分散剤、安定剤等が用いられる。

本発明に用いられるコンパウンド中の、ポリオール、ポリアミン、可塑剤、充填材、添加剤のそれぞれの量比は、例えば、ポリオールは２０〜８０重量％、ポリアミンは０〜４０重量％、可塑剤は０〜１０重量％、充填剤は０〜５０重量％、添加剤は０〜５重量％の範囲で、コンパウンド全体として１００重量％となるように調整する。

以下、実施例をもって更に説明する。図２は本発明の具体例を示す正面図であって、図３はその側断面図である。図にあって、１は傾斜コンクリ−ト面、２は底面、３は突起部であり、これには排水用のパイプ４が挿入されている。そして、傾斜コンクリ−ト面及び底面には遮水シ−ト５、６が敷設されている。

さて、本発明にあっては、図に示す点線で囲んだ部位Ｐにウレタン塗膜層を形成するものであり、好ましくは、スプレ−塗布によって塗膜層を形成するものである。先ず、スプレ−する表面に刷毛ぬりにてプライマ−処理を行い、次いで、ガスマ−社製塗布機Ｈ−３５００を用い、変性ウレタン（ジオタン５０２０）をイソシアネ−ト（Ａ液）とポリオ−ル（Ｂ液）とを同時に高圧下に衝突混合スプレ−し、継ぎ目なし塗膜層７を形成した。塗膜層７の厚みは４ｍｍであった。

このようなウレタン塗膜層のメリットとしては以下のようなものがある。第１に、コンクリ−ト構造物回り特有の立体的に複雑な形状や、例えば突出するパイプ回りの形状においても十分に追従・密着し、下地の鋼鈑と一体化した遮水層を形成できること、第２に、遮水膜に継ぎ目がなく、水密信頼性が高いこと、又、継ぎ目がないことはこの部位の検査が不要となり、施工効率が高くなること、第３に、施工時において作業者は吹き付け用のスプレ−ガンを持って作業するため重量物を持つこともなく負担が小さくて済むこと、第４に、そのため、短管足場を組む必要がなく、作業者が乗って高所に移動できるような高所作業車両程度のことで十分であること、第５に、塗膜層には鋼鈑以上の伸縮性が有るため、鋼鈑の伸縮、曲がり等にも追従し、遮水膜の保持性にも優れていること、等の大きなメリットを有するもので、その工法は極めて優れたものである。

ウレタンエラストマ−塗膜層７の性状は、以上の特性を備えたものであり、このため、これが遮水層を形成しても遮水シ−ト本体と何ら変わらない性能を有するものである。

ウレタン塗膜層７と遮水シ−ト５、６との接触部（Ｐ１、Ｐ２）の接合性を検討するに、ウレタンエラストマ−は元来架橋時の接着は極めてよく、この場合にあっても接着力は強固で、これが剥離することは考えられない。

ウレタン塗膜層７とパイプ４との接触部（Ｐ３）の接合性を検討するに、この場合にあっても接着力は強固で、これが剥離することは考えられない。

本発明によれば、その品質にばらつきがもたらされる突起部（含凹み突起部）における遮水工法を提供するものであり、その不均質性が是正され、簡単な作業で完全な遮水シ−トの完成がなったもので、従来のシ−ト工法にはない特徴を持つ遮水工法が提供できたものである。

図１は従来の遮水工法を示す断面図である。 図２は本発明の遮水工法を示す正面図である。 図３は本発明の遮水工法を示す側断面図である。

符号の説明

１‥傾斜コンクリ−ト面、
２‥底面、
３‥突起部、
４‥パイプ、
５、６‥遮水シ−ト、
７‥ウレタンエラストマ−層、
Ｐ‥ウレタンエラストマ−塗膜形成部、
Ｐ１、Ｐ２‥ウレタンエラストマ−と遮水材との接合部、
Ｐ３‥ウレタンエラストマ−とパイプとの接合部。

Claims (7)

1. 地表面に窪みを設け、この表面に遮水材を構築してなる遮水工法であって、表面に形成された突起部と遮水材との間の止水を両者間に跨がってウレタンエラストマ−塗膜層を形成したことを特徴とする遮水工法。
2. 遮水材がゴム又は樹脂シ−トである請求項１記載の遮水工法。
3. 地表及び突起部がコンクリ−ト構造物である請求項１記載の遮水工法。
4. 塗膜層がウレタンエラストマ−層である請求項１記載の遮水工法。
5. ウレタンエラストマ−層がスプレ−法によって形成された請求項４記載の遮水工法。
6. ウレタンエラストマ−層が末端にイソシアネート基を有するプレポリマーとポリオールを含むコンパウンドと反応させる２液反応硬化型ウレタン塗膜材を吹き付けて形成した請求項４又は５いずれか記載の遮水工法。
7. ウレタンエラストマ−層が塗工法によって形成された請求項４記載の遮水工法。
   
   

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