JP6994742B1 - 遮水シートの補修方法及び遮水シートの補修方法で用いる遮水シート補修装置、並びに遮水シート補修装置を用いた遮水方法 - Google Patents

Abstract

【課題】押出式溶接にかかる時間や行程を省略し、効率よく遮水シートの補修を行うことができる遮水シートの補修方法及び遮水シート補修方法で用いる遮水シート補修装置を提供する。
【解決手段】合成樹脂製の遮水シート１の貫通孔１ｂ、裂け目や接合部を補修する際に、遮水シート１と同材質および厚さの補修箇所を被う補修用シート６を用いて、遮水シート１の補修箇所と補修用シート６とを熱融着接合する補修方法であって、壁面作業装置１２を補修箇所に固定する工程と、遮水シート１の補修箇所を先行加熱する工程と、遮水シート１と補修用シート６を同時に熱溶融する工程と、遮水シート１と補修用シート６を圧接する工程と、を備える。
【選択図】図８

Description

本発明は遮水シートの補修方法及び遮水シートの補修方法で用いる遮水シート補修装置、並びに遮水シート補修装置を用いた遮水方法に関する。

遮水シートの使用目的は、貯留水や貯留物由来の有害物質含有水を自然環境へ透過させないことである。例えば、地山と貯留物との間やコンクリート造貯留槽の内面に使用することが多い。その中で、コンクリート造貯留槽では壁が直立しているため、アンカー付きの遮水シートをコンクリートに埋め込み、一体化を図る構造が知られており、当該遮水シートには合成樹脂製の遮水シートが使用されている。

合成樹脂製のアンカー付き遮水シートを使用する場合には、躯体壁面部のコンクリート施工の際、型枠内に当該遮水シートをあらかじめ配置してコンクリートを打設することにより、アンカーがコンクリートとの剥離や浮きを防止するので、遮水シートとコンクリートとの一体化を図ることができる。この工法では、仮固定釘や、セパレータの軸足金物によって貫通孔が生じるため、型枠解体後の補修が必要となる。

従来から、合成樹脂製遮水シートの補修には、塗布、溶接や溶着の方法が採用されている。遮水シートの現場補修において補修が不十分な箇所があると、貯留水や貯留物由来の有害物質含有水の自然環境への漏洩に結びつくため、遮水シートの特性に合わせて十分な接合品質を確保することができる方法を選択する必要がある（例えば特許文献１参照）。

遮水シートの補修機と補修方法として、押出式溶接機による塗布・接合と手動式熱風溶着機による接合が挙げられる。そのうち、高弾性タイプのシートに適用する押出式溶接法では、直径１ｃｍ程度内の穴は溶接ロッドを塗布、裂け目や接合部は補修用シートを接合する。また、低弾性および中弾性タイプのシートでは、穴、裂け目や接合部は手動式熱風溶着機により補修用シートを接合する。という補修方法が一般的である。

特開２００３－１５４３２８号公報

しかし、従来の補修接合法では、遮水シートの接合部下地処理とともに、事前に下地コンクリートの含水率の低下時期を見定め、補修穴部のコンクリート及びセパレータ先端コーンの乾燥などの作業環境を整える必要があり、補修作業の工程が密になっている。
特に、押出式溶接機を使用して穴を溶接ロッドで塗布補修を行う場合、補修箇所が極めて多数であるため作業工程が密になることに加え、溶接機が大型で重量があるため作業者に作業負担がかかりやすく、さらには、作業者の技能の巧拙によって接合品質が変動するなど、補修作業効率が低いのが現状である。

本発明の目的は、押出式溶接にかかる事前の作業環境整備を軽減し、接合品質の変動を無くして効率よく遮水シートの補修を行うことができる、遮水シートの補修方法及び遮水シート補修方法で用いる遮水シート補修装置を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明に係る遮水シートの補修方法は、合成樹脂製の遮水シートの貫通孔、裂け目や接合部を補修する際に、前記遮水シートと同材質および厚さの補修箇所を被う補修用シートを用いて、前記遮水シートの補修箇所と前記補修用シートとを熱融着接合する補修方法であって、外壁において熱融着を行う壁面作業装置を補修箇所に固定する工程と、前記遮水シートの補修箇所を先行加熱する工程と、前記遮水シートの接着面と前記補修用シートの接着面とを同時に熱溶融する工程と、前記遮水シートと前記補修用シートを圧接する工程と、を備える、遮水シートの補修方法である。

また、本発明に係る遮水シート補修方法は、遮水シートと補修用シートを同時に熱溶融する工程において、遮水シートと補修用シートとの接合面を熱放射体から発する熱によって溶融させるものである。

また、本発明に係る遮水シート補修装置は、外壁において熱融着を行う壁面作業装置と、作業現場へ配置して制御装置を格納する格納器を備え、壁面作業装置には、遮水シートと補修用シートを熱溶融する溶融装置と、補修用シートを脱着可能に保持する保持装置と、が設けられ、溶融装置は、前記遮水シートの加熱を行いつつ、補修用シートを押し当てて同時に加熱するものである。

また、本発明に係る遮水シート補修装置においては、外壁において熱融着を行う壁面作業装置と、作業現場へ配置して制御装置を格納する格納器を備え、前記壁面作業装置には、前記遮水シートと前記補修用シートを熱溶融する溶融装置と、前記補修用シートを脱着可能に保持する保持装置と、が設けられ、前記溶融装置は、熱源と、熱源を内部に格納する前記熱放射体と、を備え、前記熱放射体は、セラミックス複合体で構成され、表面が非接着処理され、前記溶融装置は、前記遮水シートの加熱を行いつつ、前記補修用シートを押し当てて同時に加熱するものである。

また、本発明に係る遮水方法は、コンクリート打設前にセパレータの地山側の先端コーンに予め配置した円形遮水シートと、コンクリート打設後に前記先端コーンが存在していた跡を埋めた充填部を被う補修用シートとを用いて空隙を被閉し、遮水シート補修装置によって前記円形遮水シートと補修用シートとを熱融着接合するものである。

即ち、本発明に係る遮水シートの補修方法及び遮水シートの補修方法で用いる遮水シート補修装置によれば、押出式溶接にかかる事前の作業環境整備を軽減し、接合品質の変動を無くして効率よく遮水シートの補修を行うことができる。また、遮水シート補修装置を用いた遮水方法によれば、先端コーン充填部からの漏水を防止する遮水を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る（Ａ）構造物及び遮水シートを示す正面図、（Ｂ）構造物及び遮水シートを示すＩ－Ｉ線正面図である。 本発明の一実施形態に係る（Ａ）遮水シートを示す平面図、（Ｂ）遮水シートのＩＩ－ＩＩ線断面図である。 本発明の実施形態に係るコンクリート打設前における構造物の外壁を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係るコンクリート打設後における構造物の外壁を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係るコンクリート打設前における円形遮水シートを設けた構造物の外壁を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係るコンクリート打設後における円形遮水シートを設けた構造物の外壁を示す一部断面図である。 本発明の実施形態に係る遮水シート補修装置の配置を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る遮水シートの補修方法を示す概略図である。

まず、遮水シート１を用いた構造物２の施工方法について図１から図４を用いて説明する。
遮水シート１は、例えば、廃棄物最終処分場等のクローズド型の構造物２において、自然環境から遮断するために外壁３を被覆するものである。より詳しくは、図１に示すように、クローズド型の構造物２においては、自然環境から遮断するために屋根などの覆蓋と遮水シート１とで被覆している。構造物２は、鉄筋コンクリート造が多く、構造物２の外壁３の内面に遮水シート１を施工する。

図２に示すように、遮水シート１は、外壁３が直立しており、その内壁面に沿って貼設するために、樹脂製のアンカー１ａ（突起）が貼付面側に多数設けられている。当該アンカー１ａをコンクリートの外壁３に埋設することにより遮水シート１と外壁３との一体化を図るものである。

図３に示すように、アンカー１ａが設けられた遮水シート１を用いて施工する場合には、構造物２の外壁３を構成するコンクリートを打設する際に、コンクリートパネル４ｂに遮水シート１をあらかじめ配置してコンクリートを打設する。このように構成することにより、アンカー１ａがコンクリートに埋設され、遮水シート１の外壁３からの剥離、浮きを抑えて一体化を図ることができる。

コンクリートパネル４ｂに遮水シート１をあらかじめ設けてコンクリートを打設する場合、セパレータ５によって両側のコンクリートパネル４ｂを、コンクリートを流し込む空間をあけて固定する。セパレータ５の両端には先端コーン５ａが設けられている。先端コーン５ａは、桟木４ａおよびコンクリートパネル４ｂからなる型枠４を固定する。コンクリートを流し込む空間には鉄筋が設けられており、打設後のコンクリートの強度を向上させる。そして、外側から型枠４を金具９と鋼管８で固定することにより、型枠４を立設した状態で固定する。金具９の先端には、先端コーン５ａに設けられたネジ穴と締結するための軸足金物９ａが設けられている。
次に、図４に示すように、コンクリートパネル４ｂの間に形成された空間にコンクリートを流し込み打設することにより、コンクリートの外壁３が形成される。

遮水シート１には、軸足金物９ａを貫通させるための貫通孔（穴）１ｂが設けられ、遮水性能を確保するためにコンクリート打設後に補修が必要となる。そこで、遮水シート１と補修用シートとの熱融着接合を行う。

次に、図５、図６を用いて、地下水の外壁から躯体内への漏水対策に付いて説明する。
構造物２を地下に設ける場合、地下水位より深い位置へ築造することが多い。この場合、構造物２を築造した後の埋め戻しを行った後、地下水の復元によって外壁３の貫通ひび割れ、セパレータ５から地下水が漏水することが有る。
特に、セパレータ５の先端コーン５ａが存在していた跡を埋めた充填部や周囲からの漏水に関しては、セパレータ５の配置本数が極めて多数であるため、様々な漏水対策が採用されている。

図５に示すように、型枠４を組立てる時にセパレータ５の地山側の先端コーン５ａにアンカー付きの円形遮水シート１０を配置し、図４に示すようにコンクリート打設後の型枠４解体後に外壁３と一体となった円形遮水シート１０と先端コーン跡充填部を被う補修用シート６との熱融着接合による漏水対策を行う。

次に、本発明の実施形態に係る遮水シート１の補修方法について、図７を用いて説明する。

（遮水シート補修装置の構成）
遮水シート補修装置１１は、外壁３において熱融着を行う壁面作業装置１２と、作業現場である作業足場等へ配置する制御装置等格納器１３とに分割される。これにより、壁面作業装置１２を軽量で小型化することができる。

壁面作業装置１２には、熱源２１ａおよび熱放射体２１ｂを有する溶融装置２１と、補修用シート６を保持する保持装置２２と、溶融装置２１および保持装置２２を組み込む外装フレーム２３と、が設けられる。

制御装置等格納器１３には、溶融装置２１および保持装置２２の駆動を制御する制御装置２５が格納されている。また、保持装置２２が真空引きにより補修用シート６を保持する際に、負圧を発生させる吸引ポンプや、熱源２１ａおよび前記吸引ポンプへ電力を供給する配電盤など、が設けられる。

溶融装置２１に備えられた熱源２１ａは、熱放射体２１ｂ内部に格納されている。熱放射体２１ｂは、熱源２１ａからの熱を外部へ放射する箱体であり、その内部に熱源２１ａが格納されている。熱放射体２１ｂは、セラミックス複合体で構成される。

熱放射体２１ｂの表面、特に遮水シート１と補修用シート６とに対向する熱放射面の表面は非接着処理（離型処理）が施される。非接着処理とは、熱溶融した遮水シート１、補修用シート６が熱放射体２１ｂと接触した場合であっても、粘着することなく遮水シート１、補修用シート６を離隔させることができるような処理である。熱放射体２１ｂの設定温度は、摂氏３００度以下となるように構成されている。

（壁面固定工程）
まず、図７に示すように、溶融装置２１と、保持装置２２とを組み込んだ外装フレーム２３を作業者が壁面の補修箇所へ移動させて、熱放射体２１ｂと補修箇所との位置合わせを行い、その状態で壁面固定を行う。壁面固定工程は例えば、外装フレーム２３の脚部に設けられた吸着部をポンプなどで真空引きすることにより固定するものである。

（遮水シート先行加熱工程）
次に、図８に示すように、下地側の外壁３への熱の拡散に対応するため、遮水シート１の先行加熱を行う。遮水シート１の加熱は、熱放射体２１ｂを遮水シート１～２ｍｍ程度の空間を確保して離隔させた状態で熱放射により加熱する。熱放射体２１ｂの設定温度は摂氏３００度以下で、略１分間先行加熱を行う。

（遮水シートと補修用シートの同時溶融工程）
続いて、遮水シート１の加熱を引き続き行いつつ、熱放射体２１ｂの反対側の面に補修用シート６を押し当てて加熱する。補修用シート６は、遮水シート１と同じ材質・厚さであり保持装置によって保持されている。熱放射体２１ｂの設定温度は摂氏３００度以下で、略３０秒間遮水シート１と補修用シート６とを同時に加熱して溶融する。

（熱源移動工程）
続いて、補修用シート６と遮水シート１の熱溶融が完了した時点で、熱放射体２１ｂによる加熱を停止して熱放射体２１ｂを移動させる。熱放射体２１ｂを移動させることにより、補修用シート６を遮水シート１方向へ接近させるように移動させるための空間が発生する。

（圧接工程）
続いて、遮水シート１の貫通孔１ｂ付近の溶融面へ補修用シート６の溶融面を移動させて圧接する。圧接工程では、補修用シート６を略１０秒間遮水シート１へ押圧しつつ自然冷却が行われる。これにより、遮水シート１の貫通孔１ｂ付近が補修用シート６と一体化され、貫通孔１ｂの補修接合が完了する。以上の先行加熱工程から圧接工程までの補修接合を制御装置２５が各装置を制御することにより自動で行う。

補修接合完了の後、作業者が外装フレーム２３の脚部に設けた吸着部のポンプ吸引を停止し、次の補修箇所へ壁面作業装置１２を移動させて、補修作業を繰り返し行う。

このように構成することによって、壁面での補修作業中に壁面作業装置１２を作業者が保持する必要がなく、接合法として最も信頼性が高い熱融着接合法を自動で貫通孔の補修方法に適用し、補修接合の品質および作業効率を改善することができる。また、補修の対象は、合成樹脂製遮水シート全般の穴、裂け目や接合部の補修への適用が可能である。

更に、コンクリート地下構造物等における地山側から外壁内側への地下水漏水においては、図５および図６の地山側に示す形態を使用して、事前に外壁３の地山側に一体化した円形遮水シート１０へ先端コーン５ａが存在していた跡を埋めた充填部を被う補修用シート６を熱融着接合することによって、セパレータ５周辺からの漏水を防止する漏水対策技術を提供することができる。

以上のように、本実施形態における遮水シート１の補修方法は、合成樹脂製の遮水シート１の貫通孔１ｂ、裂け目や接合部を補修する際に、遮水シート１と同材質および厚さの補修箇所を被う補修用シート６を用いて、遮水シート１の補修箇所と補修用シート６とを熱融着接合する補修方法であって、壁面作業装置１２を補修箇所に固定する工程と、遮水シート１の補修箇所を先行加熱する工程と、遮水シート１と補修用シート６を同時に熱溶融する工程と、遮水シート１と補修用シート６を圧接する工程と、を備えることを特徴とする。

このように構成することにより、本実施形態における遮水シート１の補修方法においては、遮水シート１および補修用シート６を両方溶融させて融着させることから、遮水シート１と補修用シート６との補修接合品質が向上する。
押出し溶接機で行う溶接用棒材を用いて塗布或いは溶接する場合と比較して、外壁３のコンクリートや孔部の乾燥等、作業環境の整備を軽減することで、作業期間の短縮を図ることができる。

また、本実施形態における遮水シート１の補修方法の遮水シート１と補修用シート６を同時に熱溶融する工程において、遮水シート１と補修用シート６との接合面を熱放射体２１ｂから発する熱によって溶融させることが好ましい。

このような構成を有することにより、遮水シート１は熱放射体２１ｂからの熱によって溶融されるので構造物２側の状況に関わらず効率よく遮水シート１を溶融させることができる。また、遮水シート１および補修用シート６を両方溶融させて融着させることから、融着後の遮水シート１と補修用シート６との補修接合品質が向上する。

また、本実施形態における遮水シート１の補修方法で用いる遮水シート補修装置１１において、外壁３において熱融着を行う壁面作業装置１２と、作業現場へ配置して制御装置２５を格納する制御装置等格納器１３を備え、壁面作業装置１２には、遮水シート１と補修用シート６を熱溶融する溶融装置２１と、補修用シート６を脱着可能に保持する保持装置２２と、が設けられ、溶融装置２１は、遮水シート１の加熱を行いつつ、補修用シート６を押し当てて同時に加熱するものである。

このような構成を有することにより、遮水シート１および補修用シート６を両方溶融させて融着させることから、融着後の遮水シート１と補修用シート６との補修接合品質が向上する。
補修用シート６を保持している際に、遮水シート１を熱溶融すると同時に、補修用シート６も熱溶融させることができるので、溶融にかかる時間を短縮することができる。

また、溶融装置２１は、熱源２１ａと、熱源２１ａを内部に格納する熱放射体２１ｂと、を備え、熱放射体２１ｂは、セラミックス複合体で構成され、表面が非接着処理されることが好ましい。

このような構成を有することにより、熱放射体２１ｂに遮水シート１及び補修用シート６が接触した場合であっても接着を防止することが可能である。

また、遮水シート補修装置１１を用いて外壁３から構造物２内への地下水の漏水を防止する遮水方法であって、コンクリート打設前にセパレータ５の地山側の先端コーン５ａに予め配置した円形遮水シート１０と、コンクリート打設後に先端コーン５ａが存在していた跡を埋めた充填部を被う補修用シート６とを用いて空隙を被閉し、遮水シート補修装置１１によって円形遮水シート１０と補修用シート６とを熱融着接合するものである。

このように構成することにより、セパレータ５の配置本数が極めて多数であっても、円形遮水シート１０と補修用シート６とを両方溶融させて融着させることから、融着後の遮水シート１と補修用シート６との補修接合品質が向上する。また、補修用シート６を保持している際に、円形遮水シート１０を熱溶融すると同時に、補修用シート６も熱溶融させることができるので、溶融にかかる時間を短縮することができる。

１ 遮水シート
１ａ アンカー
１ｂ 貫通孔
２ 構造物
３ 外壁
４ 型枠
４ａ 桟木
４ｂ コンクリートパネル
５ セパレータ
５ａ 先端コーン
６ 補修用シート
８ 鋼管
９ 金具
９ａ 軸足金物
１０ 円形遮水シート
１１ 遮水シート補修装置
１２ 壁面作業装置
１３ 制御装置等格納器（格納器）
２１ 溶融装置
２１ａ 熱源
２１ｂ 熱放射体
２２ 保持装置
２３ 外装フレーム
２５ 制御装置

Claims (4)

1. 合成樹脂製の遮水シートの貫通孔、裂け目や接合部を補修する際に、
   前記遮水シートと同材質および厚さの補修箇所を被う補修用シートを用いて、
   前記遮水シートの補修箇所と前記補修用シートとを熱融着接合する補修方法であって、
   外壁において熱融着を行う壁面作業装置を補修箇所に固定する工程と、
   前記遮水シートの補修箇所を先行加熱する工程と、
   前記遮水シートの接着面と前記補修用シートの接着面とを同時に熱溶融する工程と、
   前記遮水シートと前記補修用シートを圧接する工程と、
   を備え、
   前記遮水シートと前記補修用シートを同時に熱溶融する工程において、前記遮水シートと前記補修用シートとの接合面を熱放射体から発する熱によって溶融させる、
   遮水シートの補修方法。
2. 請求項１に記載の遮水シートの補修方法で用いる遮水シート補修装置であって、
   外壁において熱融着を行う壁面作業装置と、
   作業現場へ配置して制御装置を格納する格納器を備え、
   前記壁面作業装置には、
   前記遮水シートと前記補修用シートを熱溶融する溶融装置と、
   前記補修用シートを脱着可能に保持する保持装置と、
   が設けられ、
   前記溶融装置は、前記遮水シートの加熱を行いつつ、前記補修用シートを押し当てて同時に加熱する、
   遮水シート補修装置。
3. 請求項１に記載の遮水シートの補修方法で用いる遮水シート補修装置であって、
   外壁において熱融着を行う壁面作業装置と、
   作業現場へ配置して制御装置を格納する格納器を備え、
   前記壁面作業装置には、
   前記遮水シートと前記補修用シートを熱溶融する溶融装置と、
   前記補修用シートを脱着可能に保持する保持装置と、
   が設けられ、
   前記溶融装置は、熱源と、熱源を内部に格納する前記熱放射体と、を備え、
   前記熱放射体は、セラミックス複合体で構成され、表面が非接着処理され、
   前記溶融装置は、前記遮水シートの加熱を行いつつ、前記補修用シートを押し当てて同時に加熱する、
   ことを特徴とする遮水シートの補修装置。
4. 請求項２または３に記載の遮水シート補修装置を用いて外壁から構造物内への地下水の漏水を防止する遮水方法であって、
   コンクリート打設前にセパレータの地山側の先端コーンに予め配置した円形遮水シートと、
   コンクリート打設後に前記先端コーンが存在していた跡を埋めた充填部を被う補修用シートと、を用いて空隙を被閉し、
   前記遮水シート補修装置によって前記円形遮水シートと前記補修用シートとを熱融着接合する、
   遮水方法。

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