JP3218944B2 - 貯留施設の遮水構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物処分場等の
貯留施設の底面に設けられる遮水構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物や一般廃棄物を埋立処分する
廃棄物処分場では、所定の年月の間、廃棄物を生活環境
の保全に支障がない状態で貯留することがきわめて重要
である。そして、そのためには、廃棄物に含まれている
有害物質が汚染水として外部に浸出し地下水に流入する
ことがないよう、処分場の底面に所定の遮水工を施す必
要がある。

【０００３】かかる遮水工は、通常、軟質合成樹脂、ゴ
ム等で形成された遮水シートで構成されるが、シートが
破損した場合のことを考えて該シートを安全性の高い二
重構造とする方法や、最近では、該二重遮水シートを予
め複数の区画に分割しておくことによって、破損した区
画だけを迅速に補修する方法も提案されている（特開平
6-63525号公報、同63526号公報等参照）。

【０００４】図５は、二重遮水シートを複数の区画に分
割した遮水構造の一例を示したものである。同図に示す
遮水構造１は、山間部等に掘削形成された凹部２の底面
３に二重遮水シート４を敷設し、その上に砂で構成され
た保護層５を被覆してなる。二重遮水シート４は、同図
(b) でよくわかるように、敷地面側に配設される下層シ
ート６ａおよび該下層シート６ａ上に配設される上層シ
ート６ｂで構成してあり、下層シート６ａおよび上層シ
ート６ｂは、縦横に相互接着されて碁盤目状の複数の区
画に分割してある。

【０００５】一方、下層シート６ａおよび上層シート６
ｂの間には各区画ごとに空間７が形成されるが、該空間
７には不織布で構成されたマット８を配設するととも
に、セメントベントナイト等の固化材を注入するための
ホース９を挿通してある。

【０００６】かかる遮水構造においては、二重遮水シー
ト４の破損を各区画ごとに常時監視し、もし、特定の区
画の二重遮水シート４の破損が確認された場合、該区画
に対応する空間７にホース９を介して固化材を注入す
る。

【０００７】かかる遮水構造によれば、破損した区画に
対応する空間だけに固化材を注入すればよいので、最小
限の固化材の使用で広大な二重遮水シートを補修するこ
とが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高価な
遮水シートを二重に使用することは処分場建設のコスト
高を招き、経済性の観点でいえば改善の余地があった。

【０００９】また、廃棄物の埋立量が多くなるに従い、
それに相応する荷重が二重遮水シート４に作用するが、
不織布で形成されたマット８内の空隙が該荷重によって
つぶれることがある。

【００１０】かかる場合には、注入された固化材が、同
図(c) に示すように、マット８に浸透することなく破損
箇所１０を通って外部に流出してしまい、破損箇所１０
近傍に不透水層を形成することができないという問題を
生じていた。

【００１１】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、遮水シートを二重にする必要なしに破損箇所
近傍に確実に固化材を充填して不透水層を形成すること
が可能な貯留施設の遮水構造を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る貯留施設の遮水構造は請求項１に記載
したように、山間部等に形成された凹部の底面に一重の
遮水シートを敷設するとともに該遮水シート上に所定の
仕切り体を配設し、該仕切り体で分割された前記遮水シ
ート上の各区画に固化材を浸透させるための浸透層と固
化材の流出や貯留物の流入を防止する不浸透層とを前記
浸透層を下層に前記不浸透層を上層として積層し、固化
材充填手段に接続された固化材充填用ホースの出口端を
前記浸透層に連通配置し、前記不浸透層を不織布で構成
したものである。

【００１３】また、本発明に係る貯留施設の遮水構造
は、前記浸透層を、所定荷重下で固化材の充填性が保持
される空隙構造を有する材料で構成したものである。ま
た、本発明に係る貯留施設の遮水構造は請求項３に記載
したように、山間部等に形成された凹部の底面に一重の
遮水シートを敷設するとともに該遮水シート上に所定の
仕切り体を配設し、該仕切り体で分割された前記遮水シ
ート上の各区画に固化材を浸透させるための浸透層と固
化材の流出や貯留物の流入を防止する不浸透層とを前記
浸透層を下層に前記不浸透層を上層として積層し、固化
材充填手段に接続された固化材充填用ホースの出口端を
前記浸透層に連通配置し、前記浸透層を、所定荷重下で
固化材の充填性が保持される空隙構造を有する材料で構
成し、前記空隙構造を前記浸透層の断面内で変化させ、
下層側では空隙寸法を大きく上層側では小さくしたもの
である。

【００１４】また、本発明に係る貯留施設の遮水構造
は、前記浸透層を、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン
樹脂等のプラスチック材で網目状、格子状若しくはラビ
リンス状に構成したものである。また、本発明に係る貯
留施設の遮水構造は、前記仕切り体内に集排水設備を埋
設したものである。また、本発明に係る貯留施設の遮水
構造の構築方法は請求項６に記載したように、山間部等
に形成された凹部の底面に一重の遮水シートを敷設し、
該遮水シート上に所定の仕切り体を配設し、該仕切り体
で分割された前記遮水シート上の各区画に固化材を浸透
させるための浸透層と固化材の流出や貯留物の流入を防
止する不浸透層とを前記浸透層を下層に前記不浸透層を
上層として積層し、固化材充填手段に接続された固化材
充填用ホースの出口端を前記浸透層に連通配置するもの
である。

【００１５】本発明に係る貯留施設の遮水構造において
は、遮水シート上の空間が仕切り体によって複数の区画
に分割されており、該区画ごとに固化材を浸透させるた
めの浸透層と固化材の流出や貯留物の流入を防止する不
浸透層とを積層してある。そして、通常は、遮水シート
が汚染物質等の浸出を防止するが、遮水シートに損傷が
生じた場合には、固化材充填用ホースを介して該損傷箇
所が存在する区画に固化材を送り込む。

【００１６】ここで、固化材充填用ホースの先端は各区
画の浸透層に連通させてあり、該浸透層の上には固化材
が流出しないようになおかつ貯留物が流入して浸透層が
目詰まりしないように不浸透層を積層してある。そのた
め、固化材充填用ホースを介して所定の区画に送り込ま
れた固化材は、該区画の浸透層に浸透して不透水層を形
成する。そして、破損箇所は該不透水層によって塞が
れ、汚染物質の浸出が防止される。

【００１７】ここで、前記浸透層を、所定荷重下で固化
材の充填性が保持される空隙構造を有する材料で構成し
た場合、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹
脂等のプラスチック材で網目状、格子状若しくはラビリ
ンス状に構成した場合、浸透層は、廃棄物等の貯留物に
よる載荷重量が作用しても、該浸透層内の空隙構造がつ
ぶれることなくそのまま保持される。そのため、貯留物
の量が多くなっても固化材の充填が妨げられず、遮水シ
ートの破損を確実に補修することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る貯留施設の遮
水構造を廃棄物処分場の遮水構造に適用した実施形態に
ついて、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術
と実質的に同一の部品等については同一の符号を付して
その説明を省略する。

【００１９】図１は、本実施形態に係る遮水構造を示し
た全体斜視図である。同図でわかるように、本実施形態
に係る遮水構造２１は、山間部等に形成された凹部２の
底面３に軟質合成樹脂、ゴム等で形成された一重の遮水
シート２２を敷設し、該遮水シート２２上に仕切り体２
３を碁盤目状に配設してある。

【００２０】仕切り体２３は、例えば塩化ビニル等の合
成樹脂で形成した中空の有孔管２４を透水性の高い砂利
２５内に埋設し、これを不織布２６で被覆して構成して
あり、廃棄物に含まれている水などを集排水して所定の
処理施設に送るようになっているとともに、遮水シート
２２上の空間を複数の区画に分割する役目も果たしてい
る。仕切り体２３は、所定の区画内に固化材を注入した
際、隣接する区画に固化材が流出しない程度に固化材を
遮断できるものであればよい。

【００２１】仕切り体２３で分割された遮水シート２２
上の各区画には、浸透層２７および不浸透層２８を浸透
層２７が下層になるように積層してある。

【００２２】ここで、浸透層２７は、廃棄物による上載
荷重が作用しても圧縮量が小さく、固化材が充填される
空隙構造がつぶれることがないように、ポリプロピレン
樹脂、ポリエチレン樹脂等のプラスチック材で網目シー
トを形成し、これを例えば図２に示すように必要に応じ
て数段重ねて形成するのがよい。

【００２３】具体的には、例えば、押し出し成形法によ
って形成された高密度ポリエチレン樹脂の網状シート
（商品名ダイプラネトロンシート）を使用することがで
きる。なお、かかる網目シートを使用した場合、５０ｔ
／ｍ² の上載荷重が作用しても１０^-1ｃｍ／ｓオーダー
の透水係数を確保できることをセメントベントナイトを
固化材として使用したときの透水試験で実証済みであ
る。

【００２４】不浸透層２８は、固化材の流出や貯留物の
流入を防止できるように、不織布等で構成しておく。な
お、浸透層２７および不浸透層２８は、敷設作業を軽減
すべく、予め互いに接着し、一体のシートとして形成し
ておいてもよい。

【００２５】また、浸透層２７には、固化材充填手段
（図示せず）に接続された固化材充填用ホース２９の出
口端を各区画ごとに連通配置してあり、該固化材充填手
段からの固化材を所望の区画の浸透層２７に浸透させる
ことができるようになっている。

【００２６】かかる遮水構造２１を構築するにあたって
は、まず、掘削された地盤面３に遮水シート２２を敷設
し、その上に仕切り体２３を碁盤目状に構築するととも
に、固化材充填用ホース２９を各区画に配管する。な
お、遮水シート２２を敷設する前に予め保護シートを地
盤面に敷設しておいてもよい。

【００２７】次に、碁盤目状の各区画に浸透層２７を敷
設し、該浸透層２７内に固化材充填用ホース２９の先端
を連通させるとともに、浸透層２７の上に不浸透層２８
を積層する。

【００２８】本実施形態に係る遮水構造２１において
は、遮水シート２２に破損が生じていないかどうかを例
えば電気的な方法によって定期的に監視する。すなわ
ち、処分場の内部と周辺地盤とは、通常、遮水シートに
よって電気的に絶縁されているが、該シートに破損が生
じた場合にはその破損部分を介して電流が漏洩する。し
たがって、所定の電源装置で処分場の内外に電圧を加え
るとともに、例えば遮水シート上面に多数の電極を配置
して電位分布や電流の流れ等を計測し、これら電位分布
等に生じる変化を検出可能にしておけば、シートに破損
が発生したこと並びにその破損位置を知ることができ
る。

【００２９】破損が生じた区画が特定されたならば、図
３(a) に示すように、その区画に連通する固化材充填用
ホース２９を介して所定の固化材、例えばセメントベン
トナイト、モルタル等のセメント系の固化材やアスファ
ルト乳剤あるいは樹脂系の固化材等を注入する。

【００３０】ここで、固化材充填用ホース２９の先端は
該区画の浸透層２７に連通させてあり、該浸透層２７の
上には固化材が流出しないようになおかつ貯留物が流入
して浸透層２７が目詰まりしないように不浸透層２８を
積層してある。

【００３１】そのため、固化材充填用ホース２９を介し
て所定の区画に送り込まれた固化材は、同図矢印に示す
ように浸透層２７に浸透して該浸透層内の空隙内に充填
され、同図(c) に示すような不透水層４１を形成する。
そして、破損箇所１０は該不透水層４１によって塞が
れ、汚染物質の浸出が防止される。

【００３２】以上説明したように、本実施形態に係る貯
留施設の遮水構造によれば、遮水シートの上に仕切り体
を形成して該シート上を複数の区画に分割し、該区画ご
とに浸透層および不浸透層を積層するとともに、固化材
充填用ホースの先端を浸透層内に連通させるようにした
ので、破損した区画だけに固化材を送り込んで該区画に
不透水層を形成することができる。したがって、二重遮
水シートと同様、最小限の固化材の使用で広大な遮水シ
ートを補修することが可能となるとともに、遮水シート
を二重にする必要がない分だけ、処分場建設のコストを
低減することができる。

【００３３】また、浸透層をポリプロピレン樹脂、ポリ
エチレン樹脂等のプラスチック材で網目状、格子状若し
くはラビリンス状に構成したので、廃棄物等の貯留物に
よる載荷重量が作用しても、該浸透層内の空隙構造がつ
ぶれることなくそのまま保持される。そのため、貯留物
の量が多くなっても固化材の充填が妨げられず、遮水シ
ートの破損を確実に補修することができる。

【００３４】本実施形態では、仕切り体内に集排水設備
を埋設した構成としたが、かかる集排水設備は別に設け
ることとし、仕切り体を例えば粘性土で構築するように
してもよい。

【００３５】また、本実施形態では、浸透層を網目状の
構造としたが、本発明に係る浸透層は、固化材が充填さ
れる空隙が形成されており、なおかつ廃棄物による上載
荷重が作用してもその空隙がつぶれないものであれば、
いかなる空隙構造を採用してもよい。例えば、格子状の
空隙構造としてもよいし、線材を不規則に絡み合わせた
ラビリンス構造としてもよい。

【００３６】また、本実施形態では、廃棄物処分場に適
用した例を説明したが、簡易貯水池、ため池、プールな
どの貯留施設に適用してもよい。

【００３７】また、本実施形態では、図２でもわかるよ
うに浸透層２７の空隙構造を均一なものとして説明した
が、本発明に係る浸透層は、その空隙構造を断面方向に
均一なものにしておく必要はなく、例えば下層側で空隙
寸法が大きく上層側で小さくなるように、その空隙構造
を断面内で変化させるようにしてもよい。

【００３８】図４は、かかる断面構造を持った浸透層５
１を示したものである。同図でわかるように、浸透層５
１は、上述の実施形態と異なって二層構造になってお
り、上述の実施形態と同様の浸透層２７の上にそれより
も空隙構造が小さい別の浸透層５２を積層してある。

【００３９】かかる構成によれば、空隙の小さい浸透層
５２によって固化材の浸透の調整や載荷荷重の分散を図
りながら、空隙の大きな浸透層２７に十分に固化材を浸
透させて不透水層を確実に形成することができる。

【００４０】なお、浸透層の層数を４層、５層と増やし
て空隙構造分布をさらに細かく変化させるようにしても
よいし、さらに連続的に変化させるようにしてもよい。

【００４１】また、本実施形態では、所定荷重下で固化
材の充填性が保持される空隙構造を有する材料で浸透層
を構成したが、貯留物の荷重による影響が小さいのであ
れば、かかる材料で構成する代わりに通常の不織布で浸
透層を構成してもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る貯留施
設の遮水構造によれば、遮水シートを二重にする必要な
しに破損箇所近傍に確実に固化材を充填して不透水層を
形成することができる。

【００４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る貯留施設の遮水構造の全体斜
視図。

【図２】浸透層の拡大斜視図。

【図３】本実施形態の作用を示す図であり、(a)は固化
材を充填する様子を示した図、(b)は固化材充填後に不
透水層が形成された様子を示した図。

【図４】本実施形態の変形例に係る遮水構造を示した断
面図。

【図５】従来技術に係る貯留施設の遮水構造の断面図で
あり、(a)は全体図、(b)は部分拡大図、(c)は作用を示
す図。

【符号の説明】

２１ 遮水構造 ２２ 遮水シート ２３ 仕切り体 ２７、５１、５２ 浸透層 ２８ 不浸透層 ２９ 固化材充填用ホース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 十河 潔司 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株式会社大林組東京本社内 (56)参考文献 特開 平７−214026（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 1/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 山間部等に形成された凹部の底面に一重
   の遮水シートを敷設するとともに該遮水シート上に所定
   の仕切り体を配設し、該仕切り体で分割された前記遮水
   シート上の各区画に固化材を浸透させるための浸透層と
   固化材の流出や貯留物の流入を防止する不浸透層とを前
   記浸透層を下層に前記不浸透層を上層として積層し、固
   化材充填手段に接続された固化材充填用ホースの出口端
   を前記浸透層に連通配置し、前記不浸透層を不織布で構
   成したことを特徴とする貯留施設の遮水構造。
2. 【請求項２】 前記浸透層を、所定荷重下で固化材の充
   填性が保持される空隙構造を有する材料で構成した請求
   項１記載の貯留施設の遮水構造。
3. 【請求項３】 山間部等に形成された凹部の底面に一重
   の遮水シートを敷設するとともに該遮水シート上に所定
   の仕切り体を配設し、該仕切り体で分割された前記遮水
   シート上の各区画に固化材を浸透させるための浸透層と
   固化材の流出や貯留物の流入を防止する不浸透層とを前
   記浸透層を下層に前記不浸透層を上層として積層し、固
   化材充填手段に接続された固化材充填用ホースの出口端
   を前記浸透層に連通配置し、前記浸透層を、所定荷重下
   で固化材の充填性が保持される空隙構造を有する材料で
   構成し、前記空隙構造を前記浸透層の断面内で変化さ
   せ、下層側では空隙寸法を大きく上層側では小さくした
   ことを特徴とする貯留施設の遮水構造。
4. 【請求項４】 前記浸透層を、ポリプロピレン樹脂、ポ
   リエチレン樹脂等のプラスチック材で網目状、格子状若
   しくはラビリンス状に構成した請求項２又は請求項３記
   載の貯留施設の遮水構造。
5. 【請求項５】 前記仕切り体内に集排水設備を埋設した
   請求項１記載の貯留施設の遮水構造。
6. 【請求項６】 山間部等に形成された凹部の底面に一重
   の遮水シートを敷設し、該遮水シート上に所定の仕切り
   体を配設し、該仕切り体で分割された前記遮水シート上
   の各区画に固化材を浸透させるための浸透層と固化材の
   流出や貯留物の流入を防止する不浸透層とを前記浸透層
   を下層に前記不浸透層を上層として積層し、固化材充填
   手段に接続された固化材充填用ホースの出口端を前記浸
   透層に連通配置することを特徴とする貯留施設の遮水構
   造の構築方法。