JPH06465A - 遮水構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、遮水シートのヒビ割れや破損が発生
しがたく、したがってシートの破損の危険性が少なく、
もし遮水シートが破損しても容易に補修することができ
る遮水構造物を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、底面と側面に敷設した熱可塑性ポリ
ウレタン遮水シート、遮水シートに取り付けたシートの
破損検知センサー、このセンサーの信号を測定する測定
器、により構成した、遮水構造物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遮水構造物に関するも
のであり、特に廃棄物最終処分場、貯水池、ダムなどの
構造物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から遮水シートを底面、側面に敷設
した遮水構造物が開発され、利用されている。その場合
に従来使用されている遮水シートは塩化ビニール樹脂、
エチレンープロピレンージエンモノマー共重合体（ＥＰ
ＤＭ）、および加硫ゴムなどが使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】前記した従来の遮水
構造物にあっては、次のような問題点がある。 ＜イ＞ＥＰＤＭや加硫ゴムなどを使用した遮水構造物で
はシートの紫外線劣化などによるヒビ割れや、シート接
合部の接着不良や鋭利な突起物による破損によって漏水
が発生しやすい。漏水が発生すると遮水構造物の周囲の
環境に悪影響を及ぼす可能性がある。 ＜ロ＞破損した箇所を発見しても、従来のシートではそ
の性質上接着力が弱く、完全な補修が困難であった。

【０００４】

【本発明の目的】本発明は上記のような問題を改善する
ためになされたもので、次のような遮水構造物を提供す
ることを目的とする。 ＜イ＞遮水シートのヒビ割れや破損が発生しがたく、し
たがってシートの破損の危険性が少ない遮水構造物。 ＜ロ＞もし遮水シートが破損しても容易に補修すること
ができる遮水構造物。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】上記の目的を達成する
本発明は、底面と側面に敷設した熱可塑性ポリウレタン
遮水シート、遮水シートに取り付けたシートの破損検知
センサー、このセンサーの信号を測定する測定器、によ
り構成した、遮水構造物である。

【０００６】

【本発明の構成】以下図面を参照しながら本発明につい
て説明する。 ＜イ＞全体の構成 遮水構造物の全体の構成を図１に示す。すなわち構造物
の底面と側面とに遮水シートを敷設し、その上面には保
護層を形成した構造である。

【０００７】＜ロ＞遮水シート 本発明の遮水構造物において敷設する遮水シートは次の
ような材料によって構成する。すなわち熱可塑性ポリウ
レタンからなるシートであり、すべての公知の熱可塑性
ポリウレタンのシートを使用することができるが一般に
は次のような配合のものが好ましい。すなわち、１分子
中に２個以上の活性水素原子を有するポリエステルポリ
オール、ポリアミドポリエステルポリオール、ポリカー
ボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、あるい
は低分子量ポリオール類の一種、または二種以上の混合
物と、多官能イソシアネートとを等モルに近い割合で反
応させて得られる原則的に直鎖状の熱可塑性ポリウレタ
ンである。

【０００８】これをさらに詳しく述べると、少なくとも
１分子中に２個以上の活性水素原子を有する当該ポリオ
ールを構成する化合物としては、 （１）フタル酸、アジピン酸、マレイン酸、などの有機
酸とエチレン、プロピレン、ブチレンなどのグリコー
ル、あるいは必要に応じて少量のトリメチロールプロパ
ン、グリセリンなどのトリオールよりなるポリエステル
ポリオールあるいはラクトンポリエステルポリオール、
またはそれらの混合物。 （２）ポリオキシプロピレングリコール、ポリ（オキシ
プロピレン）ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ
オキシテトラメチレングリコールなどの、ポリエーテル
ポリオールまたはそれらの混合物。 （３）ヘキサングリコールとジフェニルカーボネートを
脱フェノール反応によって得られるポリカーボネートジ
オールおよび（１）または（２）に加わうるに、 （４）エチレン、プロピレン、ブチレンなどのグリコー
ル、あるいは必要に応じて少量のトリオールなどの低分
子量ポリオールまたはそれらの混合物が用いられる。

【０００９】さらに（１）、（２）、（３）あるいは
（１）、（２）、（３）、（４）の混合物もまた適して
いる。他方、熱可塑性ポリウレタンの原料となる多官能
性イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネー
ト、トリレンジイソシアネートダイマー、ジフェニルメ
タン−４、４´ージイソシアネート、水素添加ジフェニ
ルメタン−４、４´−ジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、シ
クロヘキサンジイソシアネート、などといった公知のジ
イソシアネートが使用される。

【００１０】熱可塑性ポリウレタンからなる遮水シート
の製造は、一般的なシート製造装置を用いて行うことが
できる。例えばシート製造機として単軸押出機、２軸押
出機、３本ロールカレンダー機、４本ロールカレンダー
機、４本ロール逆Ｌ字カレンダー機、ツィマーカレンダ
ー機、およびベーマカレンダー機などがある。こうした
シート製造機を用いて熱可塑性ポリウレタンから作成し
た遮水シートの大きさは、厚さ0.3mm 〜3.0mm,幅0.3m〜
4m、長さは遮水構造物の寸法に応じて適宜定めることが
できる。

【００１１】＜ハ＞破損検知装置 ［原理］遮水シートが破損した場合のシートの破損検知
システムとしては、遮水シートの電気的絶縁性を利用し
た方法を採用する。この方法は電気絶縁性のある遮水シ
ートに電流を流し、遮水シートの破損に起因する電流の
流れ、電位勾配、電位の分布の変化からシートの破損の
位置を測定し、その結果漏水位置を測定する方法であ
る。 ［電極の配置］この方法を採用する場合に、遮水構造物
に電流を流すための電極は、遮水構造物の内部および外
部に設置する。電極を遮水構造物の内部に設置する場
合、その設置位置は遮水構造物に貯留する物質によって
異なる。ある種の物質の場合には遮水シートの上あるい
は近傍に電極を設置する。またある種の物質の場合には
その表面あるいは表面付近の貯留物内部に設置する場合
がある。外部に電極を設置する場合には、遮水シートの
下や、遮水構造物の外部の地盤内に埋め込んで行う。

【００１２】［計測の方法］電流の流れの方向や、電位
勾配および電位の分布は、遮水構造物内または遮水シー
トの近くに測定用の電極を設置して測定する。測定用の
電極は、遮水シートの上面あるいは下面に接着して固定
する。また遮水シートの近傍のサンドマット内に埋め込
む場合、あるいは貯留物の表面に設置する場合もある。
電位分布を測定する場合には、固定した一つの基準電極
と、メッシュ状に配置した測定電極間の電位差を測定す
る。またある種の物質を貯留している場合には、測定電
極を移動させて測定することもできる。測定電極を移動
させるには、貯留構造物の上部にレールを敷設し、この
レール下に移動可能な測定電極を取り付け、これを移動
しながら測定する方法を採用することができる。

【００１３】また電位勾配を測定する場合には、一定間
隔の対の測定電極をメッシュ状に設置、（あるいは移動
可能とし）電位勾配の大きさからシートの破損位置を解
析する。さらに電流の方向で測定する場合には、電流を
流す電極を中心に対となるように配置した複数の測定用
電極により、シートの破損位置方向に向かって流れる電
流の方向を検知し、シートの破損位置を測定する。この
場合に電流を流す電極を中心に対に配置した電極を電流
を流す電極の回りに回転させて方向を探すことも可能で
ある。測定用の電極を回転させるためには、電流を流す
電極を取り付けた回転軸を回転用モーターに取り付け、
さらにこの回転軸に水平バーを固定し、この水平バーに
回転軸を中心に対となるように測定用電極を取り付け、
モーターにより回転させながら電流の方向を測定するを
採用することもできる。また電流を流す電極と、遮水シ
ートの破損により生じた電流の流れを複数の対にした測
定用電極で測定し、この電流の方向からシートの破損の
位置を測定することもできる。

【００１４】［電極の形状］電位を測定するために用い
られる電極は、平板状でも棒状でも測定に与える影響は
少ない。ただし、電流を測定する場合には棒状の電極を
使用することが好ましい。

【００１５】［シートの破損位置の確認］シートの破損
位置の解析方法は、電流の方向を測定した場合には２点
以上の複数点で測定した方向の交点として求めることが
できる。また電位を測定する場合には、シートの破損部
付近の電位データから電位分布のピークを解析し、これ
をシートの破損位置、すなわち漏水位置と判断する。

【００１６】

【実施例】

＜イ＞シートの実施例 （実施例１）熱可塑性ポリウレタンESTANE（登録商標）
58887(BFGoodrich社製) をスクリュー径65mmでL/D28 の
単軸押出機を用いて、シリンダー温度C1=180℃、C2=185
℃,C3=190 ℃,C4=195 ℃、樹脂温度が200 ℃で, スクリ
ュー回転が60rpm になるような条件下で、厚さ0.6mm,幅
1mの遮水シートを作成した。 （比較例１）市販のＥＰＤＭ材製遮水シート。（厚さ1.
5mm ） （比較例２）市販の塩化ビニル樹脂材製遮水シート。
（厚さ2.0mm ） （比較例３）市販の加硫ゴム材製遮水シート。( 厚さ2.
0mm)

【００１７】（応用例１）実施例１で作成したシートを
試験的に破損させた。その部位に市販の２液タイプのポ
リウレタン防水剤を、破損部位が塞がるように塗布して
補修を行った。

【００１８】（応用例２）実施例１で作成したシートを
試験的に破損させた。一方、実施例１の遮水シートを破
損部位の大きさに切断したものを用意し、その片面の全
面に、市販のポリウレタンを溶解できる溶剤（テトラヒ
ドロフラン／ジメチルホルムアミドの混合溶剤）を塗布
した。その溶剤を塗布した面を、上記した遮水シートの
破損部位に張り付けて補修をおこなった。

【００１９】（応用比較例１）比較例１の遮水シートを
試験的に破損させた。一方、比較例１の遮水シートを破
損部位の大きさに切断したものを用意し、その片面の全
面に、市販のプラスチック接着用の超速瞬間接着剤アロ
ンアルファ（登録商標）を塗布した。その接着剤を塗布
した面を、上記した比較例１の遮水シートの破損部位に
張り付けて補修をおこなった。

【００２０】（比較応用例２）比較例２の遮水シートを
試験的に破損させた。一方、比較例２の遮水シートを破
損部位の大きさに切断したものを用意し、その片面の全
面に、市販の２液タイプのポリウレタン系接着剤を塗布
した。その接着剤を塗布した面を、上記した比較例２の
遮水シートの破損部位に張り付けて補修をおこなった。

【００２１】（試験例１）前記の実施例１および比較例
１、２、３のそれぞれについて、引張応力、引張強度、
伸び、引裂強度を測定した。その結果は、表１に示す通
りである。

【表１】 （試験例２）前記応用例１、２および応用比較例１、２
のそれぞれについて補修性を測定した。その結果は、表
２に示す通りである。

【表２】 （結果の検討）表１から判断して、実施例１の遮水シー
トは、比較例１、２、３の遮水シートに比較して、引張
強度、伸び、引裂強度が高く、遮水シートとして優れた
物性強度を有することが確認された。また表２から、実
施例１の遮水シートが、従来の遮水シートに比較して簡
便な方法で補修できることが確認された。

【００２２】

【構成】上記のシートに検知装置を備えた遮水構造物の
構造について説明する。遮水構造物の例として廃棄物の
最終処分場における遮水構造物について説明する。 ＜イ＞全体の構成 最終処分場においては環境汚染物質を含む可能性のある
滲出液が発生する。こうした液体が地下に浸透して地下
水や河川などを汚染してはならない。そのために最終処
分場の底面と周囲の側面には遮水層を設ける。すなわ
ち、埋め立て、掘削などによって中央部を低く形成した
池状部を形成し、その底面と側面に遮水シートなどによ
る不透水層を形成する。この不透水層として最終処理場
の全面には実施例において説明した、熱可塑性ポリウレ
タンからなる遮水シートを敷設する。敷設の際には、工
場のヤード等の平坦な場所において６メートル幅程度
に、シート自動溶着機で自動溶着し、または接着剤を用
いて接着し、これを施工する現場に運搬する。そして熱
風溶着機によって溶着するか、あるいは接着剤を用いて
接着し、前面に敷設する。この場合に使用する接着剤と
しては、テトラフィドロフラン／ジメチルホルムアミド
の混合溶剤などを用いることができる。

【００２３】＜ロ＞電極の配置 この遮水構造物の周囲には各種の電極を配置する。電極
とは、測定用電極４、電源側電極６、基準電極８、およ
び外部電極９によって構成する。まず遮水シートの上面
に、一定間隔で測定用電極４を網目状に接着する。これ
らの測定用電極４からは、電位差測定用の測定器に接続
する。この測定用電極４によって遮水構造物内部の電位
分布を測定することができる。 一方、遮水シートの上
面に電流を流すために、電源装置に接続した電源側電極
６を遮水シート上に配置する。さらに測定の基準用の基
準電極８を、測定用電極４群の近くに設置し、測定器に
配線する。さらに、遮水構造物の外部の地盤内には、電
源装置に接続した外部電極９を設置する。これらの電極
は鉄、真鍮、ステンレス、炭素などの低電気抵抗材料に
よって構成する。特に電極周辺との接地抵抗を少なくす
るために、基準電極８にはステンレス製の平板を、外部
電極９にはステンレス製の網を使用した。

【００２４】＜ハ＞その他の構成 以上の構成によって各電極を配置した後、遮水シートの
上面にはシート保護用の砂層を敷設する。砂層の内部に
は配水管を埋設し、廃棄物から生じた滲出液を収集し滲
出水処理施設に導入する。配水管の周囲にはその目詰ま
りを防ぐために砕石を敷設し、配水管の周囲を包囲した
砕石の下面と遮水シートの上面との間には不織布を介在
させる。

【００２５】

【作用】次に測定方法について説明する。シートの破損
の検知のためには、遮水シートの上に接着した電源側電
極６と、遮水構造物の外部に設置した外部電極９との間
に、交流電流を流す。遮水シートに破損が発生すると、
破損部分と電源側電極６とによって形成された電位分布
を、基準電極８と網目状に配置した測定用電極４との間
の電位差として測定器によって測定することができる。
この電源装置と測定器は管理室などに配置してある。こ
の測定結果から、図２に示すような等電位線図を作成し
て、シートの破損の位置、すなわち漏水の位置を決定す
る。位置が決定したら、その上部の廃棄物を取り除き、
シートの破損位置を露出させる。そして上記の応用例２
に示すような方法によってその補修を行う。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 ＜イ＞廃棄物の下に埋まった遮水シートの破損箇所を外
部から検知して補修することができる。したがって、万
一シートが破損しても、すみやかに補修ができるので、
周囲の環境を破壊することがなく、安全な管理を行うこ
とができる。 ＜ロ＞遮水シートが上記したような材料によって構成し
てあるから、良好な補修が可能である。 ＜ハ＞上記した遮水シートは接着性がきわめて良好であ
るから、各種の電極を取り付ける場合にも簡単に確実な
固定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遮水構造物の一例の説明図

【図２】等電位線図の一例を示す図

フロントページの続き (72)発明者 末澤 二朗 神奈川県横浜市緑区藤が丘１−31−４− 405

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底面と側面に敷設した熱可塑性ポリウレタ
   ン遮水シート、遮水シートに取り付けたシートの破損検
   知センサー、このセンサーの信号を測定する測定器、に
   より構成した、遮水構造物