JP3584895B2 - 貯留施設の遮水構造 - Google Patents
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Description
【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6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6b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パイプ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にパイプ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、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に作用し、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、固化材が充填できなくなることがあるという問題を生じていた。
【0009】
すなわち、マット8内に空隙がない状態でパイプ9を介して固化材をいくら注入しても、同図(c) に示すように、マット8に浸透せずに破損箇所10を通って外部に流出してしまう。また、細粒分の多い砂で構成された保護層5内には固化材が充填される空隙がほとんど存在しないため、破損箇所10から流出した固化材は、該破損箇所近傍の保護層5に浸透することなくさらに周囲に逸散し、結局、破損箇所10の付近に不透水層を形成することができない。
【0010】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、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。
【0011】
【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、上層シート及び下層シートに挟まれた空間に所定の区画ごとに固化材を注入可能な二重遮水シートを山間部等に形成された凹部の底面に敷設するとともに、前記二重遮水シートの上に重ねて所定の保護マットを配設して構成した貯留施設の遮水構造において、前記保護マットを、その下層側に所定荷重下で前記固化材の充填性が保持される空隙構造を有する浸透層が配設され、その上層側に前記固化材の流出や貯留物の流入を防止する不浸透層が配設された二層構造とするとともに、前記区画ごとに形成された空間及び前記保護マットの下層側に配設された浸透層のうち、該区画ごとに形成された空間のみに固化材を注入するためのパイプを挿通したものである。
【0012】
本発明に係る貯留施設の遮水構造においては、保護マット内の下層側に固化材が浸透可能な浸透層を配設し、上層側に固化材の流出および貯留物の流入を防止する不浸透層を配設してある。そして、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、固化材の充填性が保持されるようになっている。
【0013】
そのため、二重遮水シートの破損を補修するために該破損箇所の区画に固化材を注入する際、固化材が二重遮水シート内に浸透せずに破損箇所から流出した場合であっても、該固化材は、保護層の浸透層に浸透して該層内の空隙構造に充填され、不透水層を形成する。なお、不浸透層を設けたことによって貯留物の保護マット内への流入が阻止され、保護マットの浸透層が貯留物で目詰まりすることはない。
【0014】
【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。
【0015】
図1は、本実施形態に係る遮水構造を示した全体断面図および部分拡大図である。
【0016】
同図に示す遮水構造21は、一般廃棄物や産業廃棄物の埋立空間となる凹部2を山間部等に掘削形成し、該凹部2の底面3に二重遮水シート4を敷設し、その上に保護マット22を被覆してなる。
【0017】
保護マット22は、同図(b) でよくわかるように、下層側に浸透層23を、上層側に不浸透層24を配設した二層構造であり、該不浸透層24は、固化材の流出や貯留物である廃棄物の流入を防止できるように、例えば、不織布で構成するのがよい。
【0018】
一方、浸透層23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。
【0019】
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。
【0020】
なお、浸透層23および不浸透層24は、敷設作業を軽減すべく、予め互いに接着しておくのがよい。
【0021】
本実施形態に係る貯留施設の遮水構造21においては、二重遮水シート4に破損が生じていないかどうかを定期的に監視する。監視の仕方としては、例えば、パイプ9の他端に真空ポンプ(図示せず)を接続し、該ポンプを駆動して空間7の空気を抜き、その後の空間7の真空度をセンサで計測する。ここで、空間7の真空度が急激に低下するようであれば、その空間7に対応する区画の下層シート6a若しくは上層シート6bに破損が生じていると判断することができる。
【0022】
破損区画が特定されたならば、図3(a) に示すように、その区画に対応する空間7にパイプ9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。
【0023】
すると、固化材は、同図矢印に示すように不織布8内を流れるが、廃棄物による上載荷重が比較的小さい場合には、固化材は不織布8に浸透して充填され、空間7内には、同図(b) に示すような不透水層31が形成され、破損箇所10が補修される。
【0024】
一方、廃棄物による上載荷重が比較的大きい場合には、固化材は不織布8に浸透せず、同図(a) に示すように破損箇所10から流出する。しかし、かかる場合であっても、流出した固化材は、保護マット22の浸透層23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32が形成される。なお、不浸透層24を設けたことによって廃棄物の保護マット22内への流入が阻止され、保護マット22の浸透層23が廃棄物で目詰まりすることはない。
【0025】
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、保護マット内に所定荷重下で固化材の充填性が保持される浸透層を形成したので、固化材が二重遮水シート内に浸透せずに破損箇所から流出した場合であっても、該固化材は、保護層の浸透層に浸透して該層内の空隙構造に充填され、不透水層を形成する。
【0026】
そのため、従来のように、注入された固化材が破損箇所を経て周囲に逸散するおそれがなくなり、破損箇所近傍に確実に不透水層を形成して汚染水の浸出を防止することが可能となる。
【0027】
また、保護材として砂を利用していた従来においては、該砂の敷設作業がかなり大がかりであったが、本実施形態の保護マットは、不織布およびプラスチック製網目シートで構成してあるために、軽量でかつ取扱いが容易である。したがって、敷設の際の作業性が大幅に改善される。
【0028】
本実施形態では、浸透層を網目状の構造としたが、本発明に係る保護マットの浸透層は、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。
【0029】
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。
【0030】
また、本実施形態では、図2でもわかるように浸透層23の空隙構造を均一なものとして説明したが、本発明に係る保護マットの浸透層は、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。
【0031】
図4は、かかる断面構造を持った保護マット41を示したものである。同図でわかるように、保護マット41は、上述の実施形態と異なって三層構造になっており、上述の実施形態と同様の浸透層23と不浸透層24との間に浸透層23よりも空隙構造が小さい別の浸透層42を挟んで構成してある。
【0032】
かかる構成によれば、空隙の小さい浸透層42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23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。
【0033】
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。
【0034】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、二重遮水シートと同様、保護マットも複数の区画に分割するようにしてもよい。
【0035】
図5は、かかる変形例を示した断面図である。同図でわかるように、本変形例に係る遮水構造も上述の実施形態と同様、二重遮水シート50の上に保護マット54を敷設してなる。そして、二重遮水シート50は、下層シート6aと同様の下層シート51と上層シート6bと同様の上層シート52の間にマット8を配設してあり、保護マット54は、下層側に浸透層23を上層側に不浸透層24と同様の不浸透層53を配設してある。
【0036】
しかし、二重遮水シート50は、二重遮水シート4とは異なり、上層シート52を下層シート51に接着する際、該上層シート52同士が所定幅だけ重複するように接着し、該重複部分にもマット8を配設してある。また、かかる重複部分において保護マット54の不浸透層53を互いに重複させながら上層シート52に接着してあり、保護マット54は、二重遮水シート50と同様に複数の区画に分割されている。そして、かかる区画ごとに浸透層23を配設してある。
【0037】
かかる構成により、分割された区画の境界部分においても固化材の浸透による補修が可能となる。
【0038】
【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、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。
【0039】
【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断面図であり、(a)は全体図、(b)は部分拡大図。
【図2】保護マットの一部を構成する浸透層の斜視図。
【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)および(c)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】本実施形態の別の変形例に係る遮水構造を示した断面図。
【図6】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】
4、50 二重遮水シート
6a、51 下層シート
6b、52 上層シート
9 パイプ
21 遮水構造
22、54 保護マット
23、42 浸透層
24、53 不浸透層
Claims (1)
- 上層シート及び下層シートに挟まれた空間に所定の区画ごとに固化材を注入可能な二重遮水シートを山間部等に形成された凹部の底面に敷設するとともに、前記二重遮水シートの上に重ねて所定の保護マットを配設して構成した貯留施設の遮水構造において、
前記保護マットを、その下層側に所定荷重下で前記固化材の充填性が保持される空隙構造を有する浸透層が配設され、その上層側に前記固化材の流出や貯留物の流入を防止する不浸透層が配設された二層構造とするとともに、前記区画ごとに形成された空間及び前記保護マットの下層側に配設された浸透層のうち、該区画ごとに形成された空間のみに固化材を注入するためのパイプを挿通したことを特徴とする貯留施設の遮水構造。
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