JPH07136610A - しゃ水工の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 防水層からの漏水部に対し、防水層
と下地層との境界間隙による漏水の拡大防止と、防水層
漏れ部の修復を自動的にできる防水層の下地構造を得
る。 【構成】 防水層下地層２に於て、該下地層の
表面に水膨張性粒状ベンントナイト層１を設けた下地構
造で、この上に防水層５を複合しさらにその上に保護層
４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防水シートの欠陥部よ
り漏れる液体の、土壌地盤または成形地盤面えの漏れ区
域面拡大防止構造に係わるもので、一般建築、土木の防
水工えの利用効果も大きいが、特に廃棄物最終埋立処理
場のしゃ水工のように、防水層の下地の変形が大きい場
合の、防水層より漏洩する有害廃液の下地地盤えの漏れ
拡大防止対策えの利用効果は、有害廃液の地盤えの浸透
量を極度に滅少させることに役立ち、有害廃液の環境汚
染防止等に大きく効果を与える。

【０００２】

【従来の技術】従来の土木、建築に於けるしゃ水工とし
ては、一般に防水層の下地はコンクリート等の固体面下
地の上に、防水シートを砂等を利用して浮かし貼りした
ものや、下地層に接着層または、接着剤で貼りつけた構
造が使用されていた。これらの構造は、下地コンクリー
ト等を平滑に仕上げる必要があり、施工経済性に問題を
残すとともに、防水層からの漏れに対し水道の拡大を防
止する事の困難さがあつた。このため、最近に於ては、
高分子シートに５ミリメートル程度までの厚さのベント
ナイト層を工場で複合した構造のシートが使用され始め
ている。しかし、これらの複合シートは、ベントナイト
を複合する高分子シートの伸び強度と複合ベントナイト
層の厚さに技術的制約があり、基材のシートは、強い力
で弾性降伏伸びの小さい材料（例えば高密度ポリエチレ
ン等）に限定される。これらの材料は硬いので、下地層
えの馴染みが悪いので、防水層の漏水は拡大される。そ
のため地盤えの漏れ量は増大してゆく問題を残してい
る。また、ベントナイトの厚さを増加させる為には、ベ
ントナイト材料を結合させる高分子系バインダーを多量
に使用しなければならず、ベシトナイト粒子の表面に高
分子バインダー膜を構成し、ベントナイトの水膨張性を
大きく低下させる。このため、高分子バインダーの使用
量の制約から、シートに複合出来るベントナイト層の厚
さは、５ｍｍ程度以上は難しい。面積の広いしゃ水工に
於ては、下地の凹凸の完全平滑化は、施工性、経済性の
面から難しく、このシート構造をもつてしてもシートの
硬度、ベントナイトの厚さに問題を残している。且つ、
施工面に於ては、重量の増加、特にベントナイト材の施
工時における脱落等がある。この問題解決の一策とし
て、表面に不織布を複合させたものがあるが、防水層の
漏れ水がこの不織布層を伝わつて下地に拡大され、漏れ
量の増加を生ずる問題点を残している。以上のように、
従来の技術では防水層からの漏れ水の量の拡大を防止出
来る信頼性のあるしゃ水工の構造は、固定下地の場合に
すら課題を残しているのが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術に於ては、
下地面の凹凸に対し、防水層が馴染みにくいシート状の
場合は、防水層からの水漏れは下地面とシートの浮き間
隙を通じての拡大、吹き付け防水層の場合は、膜厚の不
均一、微細下地割れによる接着部集中応力によるゼロス
パンテンション等による下地えの直接漏れを生ずる。ま
して、土壌地盤えの直接しゃ水工の様に、下地層の変化
の多い構造に於ては、防水層と下地の境界は、さらに多
くの漏れの拡大を生じる問題が残されている。防水層か
らの液体の漏れ防止については、シート漏れ部の液体が
局部の漏れに留まり、拡大が自動抑制できる機能のしゃ
水構造の完成が望まれてきた。

【０００４】発明が解決しようとすとる課題は、従来の
土木技術、高分子施工技術の範囲で施工出来、防水層か
らの漏れ液により、防水層の破損漏水部及び下地との間
隙をしゃ水性の高い充填糊膜成生により、自動的に修復
し、漏れ液の下地地盤えの拡大を防止できる信頼性の高
いしゃ水工の構造である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来の防水
層と複合される下地の境界層に生ずる問題点に着目し研
究した結果、防水層と複合される下地である、コンクリ
ートスラブ面、土壌地盤面、成形地盤面の表面に凹凸に
適合した厚さの水膨張性粒状ベントナイト層を下地表面
層に設けることにより、防水層の欠陥部より漏れる液体
を利用しての、強固な局部しゃ水壁を自動的に生成出来
る事を見いだし、本発明を完成した。

【０００６】本発明は、高分子系、アスフアルト系シー
ト、吹き付け等からなる防水層と、コンクリートスラ
ブ、土壌地盤、成形地盤及び保護層とからなる複合しゃ
水工の施工に於て、該下地表面に予らかじめ、膨張性粒
状ベントナイト層を設け、その上に上記防水層を施工こ
とを特徴とする複合構造のしゃ水工の構造である。

【０００７】本発明に用いられる水膨張性粒状ベントナ
イトは、破砕粒度０．１〜５ｍｍのものが好ましく、主
に水膨張性の優れたナトリュウム系ベントナイトが用い
られる。厚さは、下地の仕上げ凸部の最高点を基準に約
１０〜２０ｍｍの層が好ましい。また、複合される防水
層は、ゴム、塩化ビニール、等の低荷重での伸びの良い
低弾性係数のシート、高荷重迄伸びにくい高密度ポリエ
チレンのような高弾性係数のシート、及び瞬間反応硬化
性高分子吹き付け材等からなり、その厚さは約０．２〜
６ｍｍのものが施工場所の条件に合わせて使用される。

【０００８】

【作用】本発明の構造と施工法の一例ついて説明する
と、コンクリート下地、土壌地盤、成形地盤の表面に粒
状膨張性ベントナイトを敷き、または散布し、下地の凸
部の最高点を基準にその上に約１０〜２０ｍｍ厚さの粒
状膨張性ベントナイト層を櫛目ゴテ等により均一厚さを
形成出来るように施工し、その上に防水層、保護層を施
工する。防水層の欠陥部よりの液体の漏れに対し、ベン
トナイトは粒状になつているので、粒子間の隙間を通過
した水により、粒状ベントナイトの表面は瞬間的に５〜
１５倍膨張し、透水係数１０^−７ｃｍ／ｓ以上の不透水
性しゃ水糊壁を、漏れ部の状態に合わせた厚さで作りう
る。

【０００９】この生成糊材が、防水層と下地のなじみ不
均一部（水の漏れ拡大間隙）、漏れ局部の破損部を充填
閉止する作用を果たす。このため、防水層欠陥部よりも
れた液体は、粒状ベントナイトの水による表面部膨張に
よつて生成される、しゃ水糊壁により、シートの漏れ部
の周囲に有効な幅の強固なるしゃ水壁層を形成すると共
に、欠陥部の漏れ自己修復も行うことができる。

【００１０】通常使用されているベントナイトのミクロ
ン域の粉末を使用した場合には、風による飛散、雨によ
る流失等があり、厚さの不均一、施工性に問題を残しい
ると共に、防水層の漏れ部の周囲に構成される膨張ベン
トナイト糊壁は漏れ水の接触した面に、薄い膜を形成す
るに留まり、水の浸透に従い、粒子間の摩擦が急速に低
下し、液状化現象を生じ、剪断方向の耐久性に問題を残
す。これは、セメントモルタルとコンクリートの強度の
差と同様である。したがつて、本発明の下地面の上部に
設けられた水膨張性粒状ベントナイトの層の効果は、防
水層を必要とするしゃ水工の信頼性を著しく向上させる
ことができ、しかも従来の土木、防水工法で施工できる
ので、経済性にもすぐれている。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従つて詳述する
が、これによつて本発明が限定されるものではない。 実施例 図１は、本発明の基本下地構造断面図である。この構造
は、厚さを均等にする為の櫛目コテで筋に施工された水
膨張性粒状ベントナイト層（１）、石灰、セメムト、ベ
ントナイト混合の成形下地（２）、地盤下地（３）によ
り構成されている。特に（１）の水膨張性粒状のベント
ナイト層は本発明の構成に欠くことの出来ない要素であ
る。その、砕砕粒度の分布は、０．５〜５ｍｍ程度の材
料が好ましい。層の厚さは（２）の表面仕上げの凹凸に
よつて異り、１０〜２０ｍｍが好ましい。（２）成形下
地は粉状水膨張性ベントナイトを５〜１０％程度混合し
た土壌で、１０^−７ｃｍ／ｓ程度の難透水性成形層を約
３０ｃｍ厚さを標準に施工したもので、通常は２層以上
で構成される。（３）は表面層を取り除いた状態の固定
地盤である。

【００１２】図２は本発明の施工の状態断面図を示す。
（６）は水膨張性粒状ベントナイト層（１）を均一の厚
さにするためと、地盤下地の水位の上昇による空気抜き
の為、串目コテで筋状に施工した場合の、防水層（５）
との間に出来る空間を示し、水膨張性粒状ベントナイト
層（１）を櫛目ゴテで図２の左側に示す様に筋状に構成
させ、（５）の防水層に保護層（４）の荷重がかかつた
場合の山型の筋状空間（６）えの山形部分の逃げ充填の
効果により、（１）の厚さの均一性を無理なく確保し、
層間複合を容易にしている状態を右側に示している。

【００１３】図３は図２の右側に示す本発明のしゃ水工
構造の、しゃ水作用の状態断面図を示す。防水層（５）
に破損個所が生じ 漏水（８）が水膨張性粒状のベント
ナイト層（１）浸入した場合、漏水（８）は先ず（１）
の粒状ベントナイト層の間隙を瞬時に通過して一定の範
囲に広がる。この時、漏水は（１）の層の間隙を通過し
ながら粒状ベントナイトの表面を膨張させ、次第に漏水
の通過を抑制し最後に強固なしゃ水壁と漏水部の自動閉
鎖充填（９）を型成する。このしゃ水作用を強固なもの
にするのが（１０）に示す水膨張糊により囲まれた未膨
張のベントナイト粒の芯部の存在である。

【００１４】図３の作用をモデル的に確認する為の試験
装置を作り、水柱圧３００ｍｍをかけ、透水係数と時間
の関係を求めた結果、防水層の漏水部穴の周囲に対し、
穴径に対し約５倍の範囲のしゃ水壁の構成が見られ、水
膨張性粒状ベントナイト層の透水係数１０^−７ｍｍ／ｓ
以上のしゃ水壁の構成、漏水部の自動修復作用と確認出
来た。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、上記のような構成である為、
以下のような優れた効果を奏するものである。 （ａ）大型の貯水池、有害廃棄物処理場等を防水シート
で施工する場合に、特別な技術、特殊な材料を使用しな
いで、従来の経験蓄積の施工技術で施工出来るので、信
頼性の向上、経済性に優れた効果が得られる。 （ｂ）従来解決できなかつた、防水層と下地のなじみ間
隙の水の道に対して、シートの水漏れ発生部に対応して
水膨張性粒状ベントナイト層の膨張効果で、自動的にし
ゃ水壁を構成出来るので、防水層の漏れ部を補修しない
で、自動的に漏れ部をしゃ水し、漏れも拡大を防止出来
る。したがつて、使用後の補修困難な、大型の貯水池、
廃棄物処理場等のしゃ水工の信頼性を著しく高める事が
出来る。 （ｃ）下地層の上の形成された水膨張性粒状ベントナイ
トの層の、しゃ水壁の構成効果により、使用環境に応じ
たシート材を幅広く選択出来るので経済性を向上させる
事が出来る。 （ｄ）斜面のシート施工に於てアンカーの使用が可能に
なり、施工の合理化と信頼性の向上が可能になる。 （ｅ）水膨張性粒状ベントナイト層の間隙より下地層の
空気が抜けるので、防水層の浮き上がりが抑制出来る。 （ｆ）下地地盤の状態に合わせて水膨張性粒状ベントナ
イトの層の厚さを調節できるので、信頼性のあるしゃ水
工が施工できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防水層の下地構造の基本断面図

【図２】本発明の施工状態の断面図

【図３】本発明のしゃ水工のしゃ水壁、自動修復作用の
状態断面図

【符号の説明】

１ 水膨張性粒状ベントナイト層 ２ ベントナイト混合しゃ水成形下地層 ３ 表層を取り除いた地盤層 ４ 防水層の保護層 ５ 防水層シート ６ 防水層シートと粒状水膨張性ベントナイト境界層
間隙 ７ 防水層シートの上に保護層を載せた場合の下地層
との境界層 ８ 防水層シートの水漏れ部に浸入する水 ９ 水膨張性粒状ベントナイト層の漏れ水による膨張
しゃ水壁 １０ 水膨張性粒状ベントナイトしゃ水壁中の骨材作
用をする残留未膨張粒状芯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土壌地盤または、成形地盤の表面に
   水膨張性粒状ベントナイトの層を作り、その上に防水層
   と保護層を複合してなるしゃ水工の構造。