JP5819507B2 - 仲介接合用遮水シート - Google Patents

Description

本発明は塩化ビニール製遮水シートにポリエチレン製遮水シートを接合するための仲介接合用遮水シートに関する。

従来、ダムや貯水池、産業廃棄物処分場等のいわゆる貯留部においては、原地盤への透水を防ぐために遮水シートと呼ばれる合成樹脂製の非透水性シートが敷設されている。このような遮水シートは長期間にわたって原地盤への透水を防ぐことが可能ではあるものの、所定期間ごとに改修をする必要がある。
現在改修時期を迎えている合成樹脂製の遮水シートは、塩化ビニール製の遮水シートであることが多いが、近年ではより高性能な遮水シートとしてポリエチレン製遮水シートが広く用いられているため、改修用の遮水シートとしても、ポリエチレン製遮水シートが採用されている。しかしながら、ポリエチレンは塩化ビニールとの接着が困難であり、極めて作業能率が低く、接合部分における遮水信頼性や施工コストの面で不都合が多かった。

ところで、既設の遮水シートの敷設方法としてはいくつかの先行技術（例えば、特許文献１，２）が提案されている。しかしながらいずれにおいても、接合すべき遮水シートは同素材により製造されたものであり、異なる素材により製造された遮水シートどうしを接合する技術については何も開示されていないのが現状である。

公開特許公報 特開平０８−２２９５３０号 公開特許公報 特開平０９−２１０８３６号

本発明は、現在広く用いられているポリエチレン製遮水シートを、既設の塩化ビニール製遮水シートに接合する際に、接合現場で迅速かつ確実に接合処理を行うことが可能な仲介接合用遮水シートの提供を目的としている。

上記課題を解決するために本発明者は鋭意研究を行った結果、以下の構成に想到した。
すなわち、塩化ビニール製遮水シートにポリエチレン製遮水シートを接合するための仲介接合用遮水シートであって、塩化ビニール製遮水シートに接合可能な塩化ビニール製の第１の遮水シートと、前記ポリエチレン製遮水シートに接合可能なポリエチレン製の第２の遮水シートとを有し、前記第１の遮水シートおよび前記第２の遮水シートの端縁部どうしは、所要幅範囲にわたって重複した状態で接合された重複接合部に形成されていて、前記重複接合部において露出している前記第１の遮水シートまたは前記第２の遮水シートの端縁部分を含む所要範囲を被覆するシリコーン製のシートが接着されていることを特徴とする仲介接合用遮水シートである。

また、前記仲介接合用遮水シートの重複接合部が機械的接合手段により接合されたものであることが好ましく、この機械的接合手段は、前記第１の遮水シートと前記第２の遮水シートとの端縁部どうしに取り付けられたファスナーであることが好ましい。また、ファスナーとして面ファスナーを用いることがさらに好ましい。
これらにより工場等において仲介接合用遮水シートを製造する際において、塩化ビニール製の第１の遮水シートとポリエチレン製の第２の遮水シートとの仮接合がしやすくなり、シリコーン製のシートを接着する際における作業性が向上する。すなわち、高い接合信頼性が確保された仲介接合用遮水シートを安価で得ることができる。

また、前記第１の遮水シートにおける前記重複接合部の位置には、前記第１の遮水シートの一方の面側に前記第２の遮水シートが重複されていると共に、前記第１の遮水シートの他方の面側にポリエチレン製の第３の遮水シートが重複されていて、前記第１，前記第２，前記第３の遮水シートの重複部分において、前記第２および前記第３の遮水シートのポリエチレンが溶融する温度で熱圧着されることにより前記重複接合部が形成されていることが好ましい。これにより、第１の遮水シート、第２の遮水シート、第３の遮水シートとの重複接合部を一括で接合することができるため、安価で信頼性の高い仲介接合用遮水シートを得ることができる。

また、前記第１の遮水シートにおける前記重複接合部の位置に単数または複数の貫通孔が形成されていて、前記第２および前記第３の遮水シートの溶融したポリエチレンが前記貫通孔に充てんされていることが好ましい。これにより、第１の遮水シートに形成された貫通孔部分で抜け止めされた状態で接合部を形成することができるため、安価で信頼性の高い仲介接合用遮水シートを得ることができる。

また、前記第３の遮水シートの厚さ寸法は、前記第２の遮水シートの厚さ寸法以上であることが好ましい。これにより、熱圧着処理により重複接合部を形成する際において第２の遮水シートの肉厚が薄くなることが防止され、重複接合部における強度低下や接合部の接合信頼性を向上させることができる。

本発明にかかる仲介接合用遮水シートの構成によれば、塩化ビニール製の既設の遮水シートにポリエチレン製の遮水シートを接合する際において、異なる部材どうしの接合処理を現場作業で行う必要がなく、迅速かつ確実接合処理を行うことができ、低コストでありながらも信頼性の高い施工が可能になる。

第１の実施形態にかかる仲介接合用遮水シートの平面図である。 図１中のＡ−Ａ線における断面図である。 ダムの遮水シートの改修前の状態を示す平面図である。 ダムの既存の遮水シートの一部を残存させた状態を示す平面図である。 残存させた既存の遮水シートに仲介接合用遮水シートを接合した状態を示す平面図である。 ダムの遮水シートの改修工事後における状態を示す平面図である。 第２の実施形態にかかる仲介接合用遮水シートの断面図である。 第３の実施形態にかかる仲介接合用遮水シートの断面図である。 第４の実施形態にかかる仲介接合用遮水シートの平面図である。 図９中のＢ−Ｂ線における断面図である。 第５の実施形態にかかる仲介接合用遮水シートを示す平面図である。 重複接合部の変形実施形態の一例を示す断面図である。 重複接合部の変形実施形態の一例を示す断面図である。

以下、塩化ビニール製遮水シートの改修工事に用いられる仲介接合用遮水シート１０および既設遮水シートの改修方法の実施形態について図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１および図２に示すように本実施形態にかかる仲介接合用遮水シート１０は、塩化ビニール製の第１の遮水シート２０とポリエチレン製の第２の遮水シート３０を所要幅範囲にわたって重複させた状態で接着剤４０を介して接合されている。この第１の遮水シート２０と第２の遮水シート３０との重複接合部において、貯留部の水と接触する側の面において露出している第２の遮水シート３０の重複接合部側端縁３２をまたぐ所要範囲にシリコーン製のシート５０が接着剤４０により接着されている。以上に説明した接着剤４０としては、例えば、東レ製のダウコーニングＳＥ９３０シーラント等を好適に用いることができる。
このように、仲介接合用遮水シート１０において貯留水と接触する側に露出する接合部分（ここでは、第２の遮水シート３０の重複接合部側端縁３２）をシリコーン製のシート５０で被覆することで水密性を高める処理が施されることになり、仲介接合用遮水シート１０にきわめて高い水密性が付与される。

これら第１の遮水シート２０、第２の遮水シート３０、接着剤４０、シリコーン製のシート５０は、それぞれ公知の製品を用いることができるので、ここでの詳細な説明は省略している。
本実施形態の仲介接合用遮水シート１０によれば、図３〜図６に示すような貯留部であるダムにおける既設遮水シートの改修工事における作業効率を大幅に向上させることができ、遮水シートの改修部分と既設部分との接合部における接合強度および水密度の信頼性を向上させることができる点において好都合である。以下に本実施形態にかかる仲介接合用遮水シートを用いたダムにおける既設遮水シートの改修方法について説明する。

ダムＤの堤体ＤＢ上流側における貯水部の底面には、貯留水Ｗが原地盤Ｇに浸透することを防止するために、図３に示すように原地盤Ｇの表面に遮水シートＳＳが敷設されていることがある。従来、このような遮水シートＳＳは塩化ビニール製であることがほとんどであったが、近年においては、より高性能なポリエチレン製遮水シート（改修用ポリエチレン製遮水シート）ＰＳが提供されるようになった。そこで、ダムＤにおける既存の遮水シートＳＳを順次ポリエチレン製遮水シートＰＳに交換する改修工事が行われるようになっている。
通常のダムＤは、堤体ＤＢ等に設けられた排水口の位置が貯水部の底面位置より高いことがあるため、貯留水Ｗのすべてを貯水領域から排出したうえでの工事は不可能な場合がある。このような場合においては、図４に示すように、貯留水Ｗの一部が貯水領域に残るため、既存の遮水シートＳＳの一部を貯水領域に残存させた状態で遮水シートＳＳの改修工事を行う必要がある。なお、図５および図６では、説明の便宜上貯留水Ｗの図示を省略している。

ところで、塩化ビニールとポリエチレンとの接着は、高精度な接着作業が必要とされており、改修工事現場で塩化ビニール製の既設の遮水シートＳＳと改修用のポリエチレン製遮水シートＰＳとの直接接合は極めて困難である。また、ダムＤの貯水量を図４に示すような状態にすることができる期間は極めて短期間であり、迅速な改修工事が要求されている。このため、改修用のポリエチレン製遮水シートＰＳを塩化ビニール製の既存の遮水シートＳＳに接合しやすい状態となるように予め工場等において製造した本実施形態にかかる仲介接合用遮水シート１０を用いることが好都合である。

具体的には、図５に示すように、既存の遮水シートＳＳの端縁部に対して仲介接合用遮水シート１０の一端縁である第１の遮水シート２０の端縁部を互いに所要幅で重複させた後、溶着装置を用いて接合させる。この接合処理は、塩化ビニールどうしを接合する処理であるため、現場作業であっても信頼性の高い重複接合部の加工処理を行うことができる。
塩化ビニール製の既存の遮水シートＳＳの端縁部と、塩化ビニール製の第１の遮水シート２０の端縁部を接合した後は、必要に応じて重複接合部の水密を保つためのシール加工を行うことがある。このようなシール加工は、仲介接合用遮水シート１０に接着されているようなシリコーン製のシート５０を好適に用いることができる。

仲介接合用遮水シート１０の他端縁は、ポリエチレン製の第２の遮水シート３０に形成されているから、改修用のポリエチレン製遮水シートＰＳの端縁部とは公知の溶着装置を用いて接合することができる。こちらもポリエチレンどうしの溶着処理であるから現場作業であっても重複接合部における接合状態の信頼性が担保されている。ポリエチレンどうしの溶着接合部分についても必要に応じて水密を保つためのシール加工を施すことがある。
このようにして、塩化ビニール製の既存の遮水シートＳＳの端縁部の延長方向に沿って複数の仲介接合用遮水シート１０における第１の遮水シート２０の端縁部の接合処理を繰り返し行う。また、隣接する仲介接合用遮水シート１０，１０，・・・どうしの接合に関しては、同じ材料の端縁部どうしの接合処理となるため、何ら困難を伴わずに施工することができる。

既存の遮水シートＳＳの端縁部のすべてに対して仲介接合用遮水シート１０における第１の遮水シートの端縁部を接合処理した後は、仲介接合用遮水シート１０におけるポリエチレン製の第２の遮水シート３０の端縁部に改修用のポリエチレン製遮水シートＰＳの端縁部を接合すればよいだけとなる。また、隣接するポリエチレン製遮水シートＰＳどうしの接合処理は簡易にかつ確実に行うことができ、図６に示すように遮水シートの改修工事が完了する。なお、既存の遮水シートＳＳが改修されない状態で引き続き使用されることにはなるが、ダムＤの湛水開始後は常時水中にあることから既存の遮水シートＳＳの劣化は極めて少ないため、当初の遮水性能が維持されているため何らの問題もなく継続使用が可能である。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態にかかる仲介接合用遮水シートの断面図である。断面位置は第１の実施形態と同じ位置である。本実施形態以降においては、第１の実施形態にかかる仲介接合用遮水シート１０と同じ構成については、第１の実施形態の説明で用いた同じ符号を付すことによりここでの詳細な説明は省略する。
本実施形態にかかる仲介接合用遮水シート１０における第１の遮水シート２０と第２の遮水シート３０との重複接合部には、それぞれの重複面に機械的接合手段として一対のファスナー６０，６０が取り付けられている点が特徴である。これらのファスナー６０，６０は、ファスナー取付片６１，６１部分を第１の遮水シート２０および第２の遮水シート３０の重複面に縫製することにより取り付けすることができる。ファスナー６０としては、公知のものを用いることができるが、防水性ファスナーが特に好適に用いられる。

本実施形態においては、第１の遮水シート２０と第２の遮水シート３０との重複部分は、ファスナー６０により機械的に接合されている。シリコーン製のシート５０を仲介接合用遮水シート１０内における重複接合部の表面に貼着する際には、図７に示すように、ファスナー６０部分を含めた範囲に接着剤４０を塗布しておくことが好ましい。

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態にかかる仲介接合用遮水シートの断面図である。断面位置は第１の実施形態と同じ位置である。
本実施形態にかかる仲介接合用遮水シート１０における第１の遮水シート２０と第２の遮水シート３０との重複接合部には、それぞれの重複面に一対の面ファスナー６２，６２が取り付けられている点が特徴である。これらの面ファスナー６２，６２は第１の遮水シート２０と第２の遮水シート３０との重複面に縫製や接着により取り付けることができる。シリコーン製のシート５０を仲介接合用遮水シート１０内における接合部分の表面に貼着する際には接着剤４０を用いればよく、面ファスナー６２，６２どうしの係合を妨害しない場合には、面ファスナー６２の係合部分にも接着剤４０を塗布しておいてもよい。

（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態にかかる仲介接合用遮水シートの平面図である。図１０は、図９内のＢ−Ｂ線における断面図である。
本実施形態にかかる仲介接合用遮水シート１０の重複接合部は、第１の遮水シート２０の一方の面（上面）に第２の遮水シート３０が重複され、第１の遮水シート２０の他方の面（下面）に第３の遮水シート３４を重複させた構成になっている。また、第１の遮水シート２０の重複接合部側端縁２２から所要距離をあけた位置には貫通孔２４が形成されている点が特徴的である。

ポリエチレン製の第３の遮水シート３４の一端縁は、第２の遮水シート３０の下面側に重複接合部側端縁３２から所要距離あけた位置に溶着や接着などの公知の方法により取り付けられている。また、第３の遮水シート３４の他端（重複接合部側端）は自由端になっている。第３の遮水シート３４の厚さ寸法は、第２の遮水シート３０の厚さ寸法以上であることが好ましい。
このように第２の遮水シート３０に第３の遮水シート３４を取り付けることで、第１の遮水シート２０との重複接合部となる部位に挿入部３６を形成することができる。第２の遮水シート３０と第３の遮水シート３４（挿入部３６）の内表面間の離間距離は少なくとも第１の遮水シート２０の厚さ寸法以上となるように形成されている。

このようにして形成された仲介接合用遮水シート１０において、第１の遮水シート２０の端縁部と第２の遮水シート３０の端縁部との接合は、まず、挿入部３６の内部空間に接着剤４０を充てんし、次いで、接着剤４０が充てんされた挿入部３６の中に第１の遮水シート２０の重複接合部側端縁２２を挿入する。そして、図示しない圧着装置を用いて、第２の遮水シート３０と第３の遮水シート３４とにより第１の遮水シート２０を挟持させた状態で圧着処理を行えばよい。

この圧着処理を行う際には、ポリエチレンが溶融するように加熱処理がなされているので、第２の遮水シート３０と第３の遮水シート３４が溶融し、非溶融状態の第１の遮水シート２０に形成された貫通孔２４に溶融したポリエチレンが充てんされることになる。塩化ビニールの溶融温度はポリエチレンの溶融温度よりも高温であるから、ポリエチレンのみを溶融させる温度で熱圧着処理をすることができる。

このとき第３の遮水シート３４の板厚寸法が十分に厚ければ、貫通孔２４に溶融したポリエチレンが充てんされたとしても、重複接合部の厚さ寸法が薄くなってしまう（第２の遮水シート３０の厚さが薄くなってしまう）ことがないため好都合である。第３の遮水シート３４は、熱溶着処理を施す部分のみ板厚寸法を増やしておくだけであってもよい。
この後、圧着接合処理を施した部分を冷却すれば、第１の遮水シート２０と第２の遮水シート３０および第３の遮水シート３４との重複接合部が貫通孔２４部分で抜け止めされた状態となり、それぞれの遮水シート２０，３０，３４を強固に一体化させることができる。最後に接着剤４０を用いてシリコーン製のシート５０により第２の遮水シート３０の重複接合部側端縁３２を含む所要範囲にわたって被覆すればよい。

（第５の実施形態）
図１１は、第５の実施形態にかかる仲介接合用遮水シートの平面図である。本実施形態は第４の実施形態の変形例である。第４の実施形態においては、第１の遮水シート２０に形成された貫通孔２４は、第１の遮水シート２０の重複接合部側端縁２２から所要間隔をあけた位置に穿設されているが、本実施形態においては第１の遮水シート２０の重複接合部側端縁２２に連通する配列で貫通孔２４が形成されている。この貫通孔２４は、図１１に示すように、連通部２６を介して第１の遮水シート２０の重複接合部側端縁２２に連通した状態で形成されている。第１の遮水シート２０の重複接合部側端縁２２の延長方向における貫通孔２４および連通部２６の幅寸法は貫通孔２４の幅寸法よりも連通部２６の幅寸法の方が幅狭寸法となるように形成されている。

このような貫通孔２４の形状を採用することで、第１，第２，第３の遮水シート２０，３０，３４どうしを熱圧着する際に生じた溶融ポリエチレン樹脂が貫通孔２４および連通部２６に充てんされることになるが、溶融したポリエチレンは、貫通孔２４と連通部２６の両方から充てんされるため、第４の実施形態よりも充てん効率が良好であり、より確実な接合処理が可能になる点において好都合である。

第２〜第５の実施形態で説明した仲介接合用遮水シート１０を用いた具体的な遮水シートの改修方法については、第１の実施形態で説明した方法と同様にして行うことができるためここでの詳細な説明は省略する。

以上に、実施形態に基づいて本発明にかかる仲介接合用遮水シート１０について詳細に説明したが、本発明における技術的範囲は以上の実施形態に限定されるものではないのはもちろんである。例えば、以上に説明した実施形態における仲介接合用遮水シート１０は、図１や図９に示すようなトラック等による運搬において好都合な所定寸法のパネル形状に形成されているが、長尺状に形成してもよい。

また、第１〜第５の実施形態においては、いずれも重複接合部において第２の遮水シート３０の重複接合部側端縁３２を含む所要範囲を被覆するようにシリコーン製のシート５０を接着剤４０で接着した形態について説明しているが、この実施形態に限定されるものではない。いずれの実施形態においても、図１２に示すように、重複接合部において第１の遮水シート２０の重複接合部側端縁２２を含む所要範囲を被覆するようにシリコーン製のシート５０を接着剤４０で接着した形態を採用してもよい。
また、第２〜第５の実施形態においては、第１の遮水シート２０と第２の遮水シート３０の重複接合部に接着剤４０が塗布されているが、ファスナー６０による接合、面ファスナー６２による接合、第１の遮水シート２０と第２の遮水シート３０および第３の遮水シート３４どうしの圧着接合が十分な強度を有している場合には、重複接合部に接着剤４０を塗布しなくてもよい。

さらに第４の実施形態においては、第１の遮水シート２０に貫通孔２４が所要間隔をあけて複数配設されている構成について説明しているが、一枚の仲介接合用遮水シート１０における第１の遮水シート２０に対して細長形状の貫通孔２４を一箇所に形成する形態を採用することもできる。
そして、第４，第５の実施形態では、重複接合部において第２の遮水シート３０に第３の遮水シート３４を予め接合して挿入部３６を形成し、挿入部３６に接着剤４０を充てんした後に、第１の遮水シート２０の重複接合部側端縁２２を挿入部３６に挿入してから熱圧着処理を施しているが、挿入部３６への接着剤４０の充てんを省略することも可能である。

さらには、第４，第５の実施形態では、重複接合部において第２の遮水シート３０に第３の遮水シート３４を予め接合しているが、第１の遮水シート２０と、第２の遮水シート３０と、第３の遮水シート３４と、のそれぞれを重複させた状態とし、これらをまとめて熱圧着処理を施すようにしてもよい。このとき、接着剤４０は必ずしも使用しなくてもよい。この接合処理方法によれば、第１，第２，第３の遮水シート２０，３０，３４の接合処理をまとめて行うことができるため、さらに低コストで仲介接合用遮水シート１０を得ることができる。

さらにまた、第４，第５の実施形態においては、重複接合部において、第１の遮水シート２０に貫通孔２４を配設しているが、図１３に示すように貫通孔２４の配設を省略することもできる。図１３の断面位置は、図９内のＢ−Ｂ線上における断面位置である。第３の遮水シート３４の接合や、重複接合部における熱圧着処理については第４，第５の実施形態と同様にして行うことができる。この形態を採用することにより、重複接合部の形成が簡素化されさらに低コストで仲介接合用遮水シート１０を提供することができる。

また、本願発明にかかる仲介接合用遮水シート１０の適用例としては、ダムＤの既設の遮水シートＳＳの改修工事について説明したが、本願発明にかかる仲介接合用遮水シート１０の適用先はダムＤの既設の遮水シートＳＳの改修に限定されるものではなく、貯水池や産業廃棄物処分場等の貯留部に敷設されている遮水シートの改修工事にも適用することができる。

１０ 改修用遮水シート
２０ 第１の遮水シート
２２，３２ 重複接合部側端縁
２４ 貫通孔
２６ 連通部
３０ 第２の遮水シート
３４ 第３の遮水シート
３６ 挿入部
４０ 接着剤
５０ シリコーン製のシート
６０ ファスナー
６１ ファスナー取付片
６２ 面ファスナー
Ｄ ダム
ＤＢ 堤体
Ｇ 原地盤
ＳＳ 既存の遮水シート
ＰＳ ポリエチレン製遮水シート
Ｗ 貯留水

Claims (7)

1. 塩化ビニール製遮水シートにポリエチレン製遮水シートを接合するための仲介接合用遮水シートであって、
   塩化ビニール製遮水シートに接合可能な塩化ビニール製の第１の遮水シートと、前記ポリエチレン製遮水シートに接合可能なポリエチレン製の第２の遮水シートとを有し、
   前記第１の遮水シートおよび前記第２の遮水シートの端縁部どうしは、所要幅範囲にわたって重複した状態で接合された重複接合部に形成されていて、
   前記重複接合部において露出している前記第１の遮水シートまたは前記第２の遮水シートの端縁部分を含む所要範囲を被覆するシリコーン製のシートが接着されていることを特徴とする仲介接合用遮水シート。
2. 前記重複接合部における前記第１の遮水シートと前記第２の遮水シートは機械的接合手段により接合されていることを特徴とする請求項１記載の仲介接合用遮水シート。
3. 前記機械的接合手段は、前記第１の遮水シートと前記第２の遮水シートとの端縁部どうしに取り付けられたファスナーであることを特徴とする請求項２記載の仲介接合用遮水シート。
4. 前記ファスナーは面ファスナーであることを特徴とする請求項３記載の仲介接合用遮水シート。
5. 前記第１の遮水シートにおける前記重複接合部の位置には、前記第１の遮水シートの一方の面側に前記第２の遮水シートが重複されていると共に、前記第１の遮水シートの他方の面側にポリエチレン製の第３の遮水シートが重複されていて、
   前記第１，前記第２，前記第３の遮水シートの重複部分において、前記第２および前記第３の遮水シートのポリエチレンが溶融する温度で熱圧着されることにより前記重複接合部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の仲介接合用遮水シート。
6. 前記第１の遮水シートにおける前記重複接合部の位置に単数または複数の貫通孔が形成されていて、
   前記第２および前記第３の遮水シートの溶融したポリエチレンが前記貫通孔に充てんされていることを特徴とする請求項５記載の仲介接合用遮水シート。
7. 前記第３の遮水シートの厚さ寸法は、前記第２の遮水シートの厚さ寸法以上であることを特徴とする請求項５または６記載の仲介接合用遮水シート。

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