JPH04228716A

JPH04228716A - 透気性遮水シ―ト及びそれを用いた遮水工法

Info

Publication number: JPH04228716A
Application number: JP3095325A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Suzuki; 規久鈴木; Hisashi Sato; 久佐藤; Masahiro Suzuki; 雅博鈴木; Shigeru Endo; 茂遠藤; Takeo Shimamoto; 島本　竹男
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1990-09-12
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1992-08-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透気性の遮水シート、
特に土木施設や建築構造物の防水用又は遮水用として使
用して好適な透気性遮水シート並びに当該シートを用い
た遮水工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】軟質高分子材料（ゴム又は軟質プラスチ
ック）からなる遮水シートは、土木施設や建築構造物の
防水用又は遮水用として広く使用されている。この種の
シ―トは、当然のことながら、水（例えば雨水等）を完
全に通さない構造となっているため、同シ―トを適用し
た構造物等においては、施工の際に使用した接着剤の残
存有機溶剤や建築構造物の含有水分等が気化した場合、
発生した気体（ガス）が遮水シ―トを圧迫して好ましく
ない部分膨れや剥れ現象を起こすことがある。このため
、遮水シ―トを適用した構造物等では、発生した気体を
大気に逃がすための脱気装置を端末部等の複数箇所に取
り付ける必要がある。

【０００３】一方、廃棄物投棄場では、投棄物による汚
染が地中に進行するのを防止するため、投棄場の底面と
その周囲に遮水シ―トを敷設し、その上に盛土を施すの
が普通であるが、最近では、投棄物から発生する悪臭そ
のものを遮断する目的で、投棄物にも遮水シ―トを被せ
る工法が採用されるようになった。しかし、投棄物に遮
水シ―トを被せた場合は、投棄物から多種多様の気体（
メタンガス、エタンガス、メルカプタン、アンモニア、
水蒸気、有機溶剤の気化ガス等）が多量に発生するため
、これらの気体が遮水シ―トの内部に充満し、シートの
破裂や爆発等の災害を起こす可能性がある。このため、
廃棄物投棄場では、適当な間隔でガス抜き孔又はパイプ
を設けるのが普通である（例えば特開平２−１８７１８
４公報参照）。

【０００４】上記の理由により、遮水シ―ト材は、水等
の液体分子は完全に遮断するもののガスや水蒸気等の気
体分子は透過するような材料で作ることが望ましいが、
そのような都合の良い材料は、現在のところ、見付かっ
ていない。もっとも、通気性と遮水性を兼ね備えた材料
それ自体としては、多孔質の高分子材料（弗素樹脂）を
使用した板材が既に市販されており、一例として米国ゴ
ア社製のゴアテックス（登録商標）がある。この板材は
、例えばポリマ―ブレンドの方法により、直径０．１〜
１μｍ程度の微細なピンホ―ルを無数に設け、それによ
って透気性と不透水性（遮水性）とを実現させるもので
あるが、微細なピンホ―ルを形成するのに高度の技術を
必要とするため、経済的にも高価なものとなる。しかも
、この種の板材は、硬質の高分子材料が使用されている
ため、軟質の高分子材料を使用する市販の遮水シートに
比較して強度、耐候性及び耐久性のいずれもにおいても
著しく劣っており、土木施設や建築構造物用の遮水シー
ト材として使用することが出来ない点でも問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主た
る目的は、透気性と遮水性とを兼ね備えた新規な構造の
遮水シ―トを提供することにある。また、本発明の別の
目的は、このような透気性遮水シートを使用する場合に
適用して好適な新規な遮水工法を提案することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、軟質の高分
子材料からなる遮水シート材に針刺し処理による多数の
貫通透気孔を形成することによって効果的に解決するこ
とが出来る。針刺し処理は、例えば、多数の針を植設し
たローラを回転させながら遮水シート材に押し付け、当
該シート材を貫通して針を刺し通すことによって行なう
ことが出来る。針を突き刺す角度は、遮水シート材に対
して垂直方向でも斜め方向でも良く、必要に応じて両方
向を混ぜて使用することも可能である。

【０００７】もっとも、針刺し処理の際、あまり太い針
を使用すると、透気性は良くなるものの、遮水性は却っ
て低下してしまう。本発明者等の試作実験結果によれば
、遮水シ―ト材の厚さが１．０〜１．５ｍｍの場合、針
の直径は、０．０５〜１．０ｍｍの範囲であることが望
ましく、また、針刺し密度（針刺し処理の際の単位面積
当りの針の個数）は、５０〜８０００個／ｍ２　の範囲
であることが望ましい。直径が異なる複数の針を適宜組
み合わせて針刺し処理を実施することも可能である。

【０００８】遮水シート材は、遮水に必要な物理的な特
性（遮水性、耐候性、可撓性等）を備え、かつ、所定の
弾性を有するものであれば何でも良く、例えばエチレン
プロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、塩化
ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン等の公知の軟質高分子
材料を適宜選択して使用することが出来る。遮水シ―ト
材の厚さは、使用目的によっても異なるが、実用に耐え
得る強度や施工性を遮水シートに持たせるたには、少な
くとも０．８〜２．０ｍｍ（好ましくは１．０〜１．５
ｍｍ）の範囲の厚さとすることが望ましい。

【０００９】針刺し処理を施した遮水シート材は、それ
単独でも透気性遮水シートとして使用することが出来る
が、そのまま使用したのでは、運搬時や施工時に傷が付
く可能性があるほか、下地の構造物（コンクリート層な
ど）に密着して透気性が悪くなったり、不所望の外力を
受けて変形伸びを起す可能性がある。このため、遮水シ
ートは、シート材の一面又は両面に通気性マット材を貼
り合わせた積層構造とすることが望ましい。但し、この
場合は、積層体を構成した後、針刺し処理を行なうのが
好都合である。何故ならば、遮水シート材及び通気性マ
ット材の双方に同時に針を刺し通すことにより、多数の
貫通透気孔の少なくとも一部を通気性マット材まで延長
させ、両層の接着界面における通気性を確保することが
可能となるからである。勿論、遮水シート材及び通気性
マット材の双方を完全に貫通して針を刺し通すことも可
能である。

【００１０】通気性マット材は、所定の通気量（気体拡
散量）を確保することが出来るものであれば何でも良く
、天然又は合成の織布や不織布を適宜選択して使用する
ことが可能である。しかし、耐食性その他の理由を考慮
した場合は、ポリオレフィン系、ポリエステル系、アク
リル系等の合成不織布を使用するのが有利である。なお
、合成不織布の目付け量（単位当りの重量）は、少なく
とも５０〜４００ｇ／ｍ２（好ましくは１００〜３００
ｇ／ｍ２）の範囲であることが望ましく、その厚さは、
少なくとも０．５〜５ｍｍ（好ましくは１〜３ｍｍ）の
範囲であることが望ましい。

【００１１】織布や不織布の代わりに、或は、織布や不
織布と組み合わせて、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチ
レン、発泡ポリプロピレン等の発泡高分子材料を通気性
マット材として使用することも可能である。但し、この
場合の発泡倍率は、少なくとも１０〜１５０倍（好まし
くは２０〜８０倍）の範囲であることが望ましく、かつ
、通気性マット材の厚さは、少なくとも０．５〜５０ｍ
ｍ（好ましくは１〜３０ｍｍ）の範囲であることが望ま
しい。

【００１２】

【作用】針刺し処理による多数の貫通透気孔を軟質高分
子材料からなる遮水シート材に形成すると、これらの貫
通透気孔は、針が引き抜かれた後、シート材自体が有す
る弾性によって一旦は完全に塞がってしまう。しかし、
遮水シートの使用中、シート材の内部にガスや水蒸気等
の気体が充満して一定の圧力に達すると、当該気体は、
貫通透気孔を押し広げて僅かづつ漏洩して大気中に発散
する。つまり、貫通透気孔は、一種の圧力弁として機能
する訳である。

【００１３】いずれにしても、多数の貫通透気孔を遮水
シート材に形成する場合は、針刺し処理の際の針径や針
刺し密度を最適化することにより、水等の液体分子を完
全に遮断しながら、ガスや水蒸気等の気体分子を透過さ
せることが出来る。更に、遮水シート材と通気性マット
材との積層体を採用した場合は、廃棄物等から発生した
ガスや水蒸気等の気体を通気性マット材の内部に一旦拡
散させた後、遮水シート材に設けた貫通透気孔を介して
効率良く大気中に発散させることが出来る。この場合、
通気性マット材は、遮水シート材の保護部材又は養生部
材としても機能する。

【００１４】しかし、本発明の透気性遮水シートをその
まま地面に敷設した場合は、汚泥その他の微細粒子が当
該シートの表面又は下面に堆積するのを防止することが
出来ないため、シート材に設けた貫通透気孔（又は通気
性マット材の通気孔）が目詰まりを起こして塞がってし
まうことがある。しかし、この種の障害は、適当な厚さ
の砂礫層を介して本発明の透気性遮水シートを埋設する
ことによって有効に防止することが出来る。なお、当然
のことながら、砂礫は、遮水シート材の貫通透気孔や養
生マット層の通気孔に目詰まりを起こさない粒径のもの
を適宜選択して使用する必要がある。

【００１５】〈試作実験〉本発明に係る透気性遮水シー
トの効果を確認するため、本発明者等は、遮水シ―ト材
と通気性マット材との積層体からなる複合遮水シートを
試作し、得られた遮水シートについて、気体の透過試験
及び水の透過試験を夫々行なった。遮水シ―ト材として
は、厚さ１．２ｍｍ、幅２．０ｍのエチレンプロピレン
ゴムシ―トを採用し、その一面に目付け量３００ｇ／ｍ
２、厚さ３ｍｍ、幅２．０ｍのポリエチレン不織布を１
３５℃の温度で界面熱融着させることによって通気性マ
ット材の層を形成した。針刺し処理は、針径及び針刺し
密度を変え、遮水シ―ト材から通気性マット材にかけて
針を通すことによって行なった。気体及び水の透過試験
は、針刺し処理を施した遮水シートから直径８７ｍｍの
試験片を打ち抜いて直径５６ｍｍのガス透過試験装置内
に装填し、窒素ガス及び水の圧力を３段階に変え、室温
において１分間に通過した窒素ガス及び水の透過量を測
定することによって行なった。測定結果を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１から明らかなように、針刺し処理を省
略した試料９、針径が０．０５ｍｍ未満である試料１０
、針刺し密度が５０個／ｍ２　未満である試料１１は、
いずれも水の透過が皆無であって充分な遮水性が認めら
れたものの、同時に気体の透過も皆無か極く僅かに過ぎ
ず、本発明の目的には使用することが出来ないものであ
った。また、針刺し密度が８０００個／ｍ２　より大き
い試料１２、針径が１．０ｍｍより大きい試料１３及び
試料１４は、充分に大きな透気性（圧力０．２ｋｇｆ／
ｃｍ２の場合の気体透過量が数十〜数百ｍｌ／ｍｉｎ）
が認められたものの、同時に水の透過量も非常に多くな
り、これらも実用に供し得ないものであった。

【００１８】これに対して、針径が０．０５〜１．０ｍ
ｍの範囲であり、かつ、針刺し密度が５０〜８０００個
／ｍ２　の範囲がである試料１〜８は、いずれも実用上
充分な遮水性（圧力０．３ｋｇｆ／ｍ２　の場合の水の
透過量が数ｍｌ／ｍｉｎ以下）を保持しながら、優れた
透気性を併せて発揮し得ることが分かる。なお、通気性
マット材であるポリエチレン不織布は、気体（窒素ガス
）を遮水シ―ト材の全体に拡散させて効率よく同シート
材を透過させる機能を有することを確認した。

【００１９】

【実施例】〈実施例１〉図１は、本発明に係る透気性遮
水シートの一実施例の敷設状態を示す断面図である。同
図において、１は、エチレンプロピレンゴムのシ―トで
あって、遮水シ―ト材として機能する。２は、ゴムシー
ト１の一面に貼り合わせたポリエチレン不織布であって
、通気性マット材として機能する。３は、下地である建
築物等のコンクリ―ト層、４は、針刺し処理によってゴ
ムシート１に形成した多数の貫通透気孔である。本実施
例の遮水シ―トは、通気性マット材２がコンクリート層
３側、遮水シ―ト材１が大気側になるようにして敷設さ
れている。

【００２０】コンクリ―ト層３から発生した水蒸気や、
通気性マット材２とコンクリ―ト層３との間の接着剤層
（図示せず）の残存有機溶剤から発生した気化ガス等は
、通気性マット材２（ポリエチレン不織布）に進入し、
同マット材の内部を拡散した後、遮水シ―ト材１の貫通
透気孔４を伝わって大気中に発散する。

【００２１】〈実施例２〉図２は、本発明に係る透気性
遮水シートの別の実施例の敷設状態を示す断面図であっ
て、図１と同一の記号は、同一の物を表わすものとする
。本実施例の透気性遮水シートは、遮水シ―ト材１の下
地側のみならず、その大気側にもポリエチレン不織布２
’を貼り合わせて第二の通気性マット材としている点が
実施例１の場合と異なる。このように、遮水シート材１
の大気側にも通気性マット材２’を積層させると、同マ
ット材の緩衝作用によってシ―ト材１の表面を保護する
ことが出来ると同時に、汚泥その他の微細粒子が遮水シ
―ト材１の貫通透気孔４を塞いで目詰まりを起こすよう
な事態を有効に防止することが出来る。

【００２２】〈実施例３〉図３は、本発明に係る透気性
遮水シートのもう一つの実施例の敷設状態を示す断面図
であって、図１と同一の記号は、同一の物を表わすもの
とする。本実施例の透気性遮水シートは、通気性マット
材として、図１におけるポリエチレン不織布２の代わり
に、発泡倍率３０倍の連続発泡ポリエチレンフォーム５
を用いた点が実施例１の場合と異なるが、同実施例の場
合と同様、シート内部に発生したガス又は水蒸気等の気
体は、ポリエチレンフォーム５に進入し、同材の内部を
拡散した後、遮水シ―ト材１の貫通透気孔４を伝わって
大気中に発散する。

【００２３】〈実施例４〉図４は、本発明に係る透気性
遮水シートに適用して好適な施工法の一例を示す断面図
である。同図において、６は、遮水シート材１の上側（
大気側）に適当な厚さで砂礫を撒いて形成した保護層を
示す。砂礫は、針刺し処理の際の針径が例えば１．２ｍ
ｍの場合、それよりも大きな粒径（例えば１．５ｍｍ）
のものを使用することが望ましい。また、砂礫保護層６
の厚さは、少なくとも１５ｍｍ以上であることが望まし
い。

【００２４】このように、砂礫保護層６を介して遮水シ
ート材１を埋設すると、汚泥その他の微細粒子は、同層
の上だけに堆積することとなるため、これらの微細粒子
が遮水シ―ト材１の貫通透気孔４を塞いで目詰まりを起
こす事態を有効に防止することが出来る。砂礫保護層６
は、遮水シート材１と下地層３との間に介在させること
も可能であり、その場合は、コンクリート層３を省略し
、土壌層の上に遮水シート材１を直接敷設することが可
能となる。なお、本実施例では、遮水シート材１を単独
で遮水シートとして使用する場合について説明したが、
本実施例の工法は、実施例１乃至実施例３に示した複合
型（積層型）遮水シートにも適用することが当然可能で
ある。

【００２５】

【発明の効果】本発明の透気性遮水シ―トは、実用上充
分な遮水性を有しながら、それとは相反する透気性をも
兼備するものであるから、例えばコンクリート下地層の
上に敷設した場合は、同面からのシートの膨れ現象や接
着剥がれを完全に防止することができ、また、投棄物の
上面覆いシートとして使用した場合は、遮水性能とガス
抜き性能を同時に発揮させることが可能となる。更に、
砂礫保護層を介して本発明の透気性遮水シ―トを埋設し
た場合は、砂礫によって遮水シートを保護すると同時に
、当該シートの目詰まり現象を効果的に防止することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る透気性遮水シートの一実施例の敷
設状態を示す断面図。

【図２】本発明に係る透気性遮水シートの別の実施例の
敷設状態を示す断面図。

【図３】本発明に係る透気性遮水シートのもう一つの実
施例の敷設状態を示す断面図。

【図４】本発明に係る遮水工法の一実施例を示す断面図
。

【符号の説明】１　　エチレンプロピレンゴムシ―ト（遮水シ―ト材）
２　　ポリエチレン不織布（通気性マット材）３　　建
築物等のコンクリ―ト層４　　針刺し処理による貫通透気孔５　　連続発泡ポリエチレンフォーム（通気性マット材
）６　　砂礫保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軟質の高分子材料からなる遮水シート材に
針刺し処理による多数の貫通透気孔を形成したことを特
徴とする透気性遮水シ―ト。
【請求項２】遮水シート材の少なくとも一面に通気性マ
ット材を貼り合わせたことを特徴とする請求項１に記載
の透気性遮水シート。
【請求項３】通気性マット材として合成不織布を使用し
たことを特徴とする請求項２に記載の透気性遮水シート
。
【請求項４】通気性マット材として発泡高分子材料を使
用したことを特徴とする請求項２に記載の透気性遮水シ
ート。
【請求項５】針刺し処理による多数の貫通透気孔の少な
くとも一部が通気性マット材の部分まで延長しているこ
とを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一に記
載の透気性遮水シート。
【請求項６】軟質高分子材料からなる遮水シート材に針
刺し処理による多数の貫通透気孔を形成した透気性遮水
シートを使用し、当該透気性遮水シ―トを砂礫による保
護層を介して埋設することを特徴とする遮水工法。