JPH09108644A - 遮水構造物の補修工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】遮水シートが破損した際に良好な補修を行うこ
とができる、遮水構造物の補修工法を提供することを目
的とする。 【解決手段】ポリウレタン製の遮水シートを使用し、ポ
リウレタン系の補修剤で補修することを特徴とした遮水
構造物の補修工法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は遮水構造物の補修工
法に関し、より詳細には遮水シートを用いて建築した廃
棄物最終処分場等の遮水構造物の補修工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】遮水シートを用いた遮水構造物の施工用
途が益々広がりつつある現在、遮水シートの破損対策が
重要視されている。構造物の遮水予定面に沿って敷設し
た遮水シートが何等かの要因で破損した場合、遮水シー
トと同質の補修用シートを用意し、破損部位の大きさに
適応する寸法に切断して破損箇所を覆うように位置し熱
溶着あるいは接着によって補修する方法が一般的に行わ
れている。一方、特開平６−３４６４２４では上記補修
方法の欠点を克服する方法として、重合組成物の注入に
よる遮水シートの補修方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記した特開平６−３
４６４２４に記載されている遮水構造物の補修技術にあ
っては次のような問題点がある。遮水シート補修に伴う
危険性、作業の煩雑性等の問題点は克服され且つ遮水シ
ートの破損個所の補修は可能であるが、遮水シート材質
に対する補修剤の選択が不適切である場合には当該シー
トと補修剤間の接着が不十分となり、長期間止水効果が
保持されない。

【０００４】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、構造物の遮水予定面に遮水シートを
敷設して構成した遮水構造物において、最適の遮水シー
トと補修剤とを組み合わせて、長期間の止水効果を保持
することのできる、遮水構造物の補修方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
する本発明は、構造物の遮水予定面にポリウレタンエラ
ストマー製の遮水シートを敷設して遮水構造物を構築
し、補修剤にはポリウレタン系補修剤を使用し、遮水シ
ート上の堆積物を除去した後、ポリウレタン系補修剤を
遮水シート上に注入、流延して行う、遮水構造物の補修
工法である。また本発明は、構造物の遮水予定面に遮水
シートを敷設してあり、遮水シートの破損位置を検知す
る検知システムを具備する遮水構造物において、遮水シ
ートにはポリウレタンエラストマー製のシートを使用
し、補修剤にはポリウレタン系補修剤を使用し、遮水シ
ート上の堆積物を除去した後、ポリウレタン系補修剤を
遮水シート上に注入、流延して行う、遮水構造物の補修
工法である。

【０００６】

【発明の概要】

＜イ＞遮水構造物 図１は廃棄物１を収容する遮水構造物２のモデル図を示
し、遮水構造物２は構造物の遮水予定面に遮水シート３
を敷設し、さらに遮水シート３の両面または上面に砂、
粘性土、不織布等の保護層４を積層して構成されてい
る。したがって遮水シート３上の堆積物は廃棄物１およ
び保護層４などからなる。５は遮水シート３に生じた破
損部で、この破損部５は次のような破損位置検知システ
ムにより検出される。破損位置検知システムとしては、
例えば遮水シート３の複数地点に配置した破損を検知す
るセンサーと、これらの各センサ−の電気的出力変化を
測定（監視）する測定器とを組み合わせたシステムが利
用できる。あるいは遮水シート３の複数地点に水分計を
配置して漏水情報を基に遮水シート３の破損箇所を検知
したり、または二層から構成される遮水シート３に多数
の集水管を配置し、集水管から流れ出た漏水情報を基に
遮水シートの破損箇所を検知するシステム等多くの公知
の各種検知システムを採用できる。ただし上記したよう
な検知システムの有無にかかわらず、本発明の補修方法
を採用することができる。補修に際しては後述する補修
剤６を、注入装置９から破損部分に注入、流延して行
う。７は補修剤の容器、８は容器の補修剤を注入装置９
へ供給するポンプである。

【０００７】＜ロ＞遮水シート 遮水構造物に使用する遮水シート３としては、熱可塑性
エラストマー製シート、例えば熱可塑性ポリエステル系
エラストマー、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー、
熱可塑性ポリスチレン系エラストマー、熱可塑性ポリア
ミド系エラストマー、熱可塑性ポリオレフィン系エラス
トマー等、あるいはこれらのエラストマーを任意の配合
割合で混合したシート、加硫ゴム製シート例えば、エチ
レン−プロピレンゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエ
ンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴ
ム、ニトリルゴム、イソブチレンゴム等、あるいはこれ
らの複数種を任意の配合割合で混合したシート、軟質塩
化ビニル樹脂製シート、エチレン−酢酸ビニル共重合体
製シート、高密度ポリエチレン製シート、低密度ポリエ
チレン製シート等が使用できる。これらの多くの遮水シ
ートが存在するが特に補修剤との組み合わせから、熱可
塑性ポリウレタン系エラストマー製の遮水シートを使用
することが本発明の特徴である。

【０００８】またこれらの遮水シート３には酸化防止
剤、耐候性向上剤等の各種添加剤、安定剤、可塑剤、顔
料等を任意に混合したシートを用いることもできる。酸
化防止剤としてはフェノール剤、アミン系、チオエーテ
ル系、ホスファイト系酸化防止剤等を、耐候（光）性向
上剤としてはカーボンブラック、ベンゾトリアゾール
系、ヒンダードアミン系、サリチレート系耐候性向上剤
等を、加水分解防止剤としてはカルボジイミド系加水分
解防止剤等を、防かび剤としてはフェノール系、銀系防
かび剤等を、滑剤としてはモンタン酸系、ポリエチレン
系滑剤等を、また安定剤としてはステアリン酸バリウ
ム、有機錫マレート等を、可塑剤としてはジオクチルフ
タレート、ジイソノニルフタレート等を、顔料としては
二酸化チタン、フタロシアニンブルー等を例示できる。

【０００９】＜ハ＞補修剤 本発明は補修剤６を注入して遮水シート３の破損部分を
補修する。補修剤６としては一般には体積固有電気抵抗
が１０2 オーム・センチメートル以上（ＪＩＳＫ−６９
１１試験方法）の電気絶縁性を有し、さらに注入時に流
動性を有し、注入後冷却固化に伴い遮水効果が得られる
材質を使用することが必須である。補修剤６としては、
ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ樹
脂等の樹脂、ポリエステル系エラストマー、ポリスチレ
ン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリ
アミド系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー
等のエラストマー、ゴム、アスファルト等が用いられ
る。これらの多くの補修剤が存在するが特に遮水シート
との組み合わせから、ポリウレタン樹脂の補修剤を使用
することが本発明の特徴である。

【００１０】これらの補修剤は所定のタンクにおいて補
修剤単独で溶融状態で存在するか、もしくは樹脂原料が
反応して重合体組成物となり、生成した重合体組成物が
溶融状態で存在することが必須である。また必要により
当該補修剤材料に炭酸カルシウム、粉体シリカ、タル
ク、ケイソウ土等の各種充填剤を任意に配合してもよ
い。またこれらの補修剤は単一材料もしくは二種以上の
材料を任意の配合割合で混合したものであっても差し支
えない。またこれらの補修剤には、前記した遮水シート
３の項で記した酸化防止剤、耐候（光）性向上剤等の各
種添加剤、安定剤、可塑剤等を任意に配合することもで
きる。

【００１１】補修剤の選択は、非補修体である遮水シー
ト３の材質と同質または類似あるいは親和性のある組成
である素材を補修剤として用いることが必須である。本
発明の補修においては特に非補修体である遮水シート３
の素材がポリウレタン系エラストマーである場合に、当
該シートと同種の原材料から得られるポリウレタン系エ
ラストマーを補修剤として用いて補修を行う。当該補修
剤であるポリウレタン系エラストマーは、当該遮水シー
ト３上に注入、流延固化後の重量平均分子量が５，００
０以上であり、原材料としては１分子中に２個以上の活
性水素原子を有する３００乃至１０，０００の分子量範
囲である高分子ポリオールの１種もしくは２種以上の混
合物、及び当該ポリオールと多官能イソシアナートとを
２個以上の活性水素原子を有する低分子化合物の存在下
または不存在下で重付加反応で得られる重合体組成物で
あり、当該重合反応は補修剤注入装置内で完了する。ま
た該ポリウレタン系エラストマーは、補修剤注入装置内
で溶融し、遮水シート３上へ流入、流延後固化する重量
平均分子量が５，０００乃至１，０００，０００、好ま
しくは２０，０００乃至１５０，０００の熱可塑性ポリ
ウレタンでもよい。

【００１２】＜ニ＞その他の組み合わせ 本発明の補修においては特に非補修体である遮水シート
３にポリウレタン系エラストマーを使用し、当該シート
と同種の原材料から得られるポリウレタン系エラストマ
ーを補修剤として用いて補修を行うものである。しかし
遮水シート３と同種の組成を有する補修剤を用いれば、
シートと補修剤間で強力な接着強度と長期間の止水効果
を発現するとは限らず、不特定の遮水シートと補修剤と
の組み合わせでも、長期間の安定した止水性と耐久性を
得る目的を達成できるものではない。

【００１３】

【実施例】

＜イ＞実験施設と遮水シート 補修実験を実施した模擬処分場は、底面２０ｍ×２０
ｍ、高さ４ｍの穴を掘削し、図２に示すように長さ５０
ｃｍ、最大幅５ｃｍの菱形の孔を開設した遮水シート３
を敷設し、同時に電気的信号を用いて破損箇所を検知す
るシステムを設置した。当遮水シート３上部に保護砂と
して飽和に含水させた真土を厚さ１ｍとなるように施設
し、この保護砂上に廃棄物として焼却灰を充填した。そ
して以下に示す４種の素材の遮水シートを用いた。 １）市販のポリウレタンエラストマー製土木遮水シート
（厚さ１．５ｍｍ） ２）市販の高密度ポリエチレン製土木遮水シート（厚さ
１．５ｍｍ） ３）市販の塩化ビニル製土木遮水シート（厚さ１．５ｍ
ｍ） ４）市販のエチレン−プロピレン−ジエンモノマー系タ
ーポリマー製土木遮水シート（厚さ１．５ｍｍ）

【００１４】＜ロ＞補修剤注入 遮水シート３の清掃が完了したのちに攪拌翼を組み込ん
だタンクに、予め昇温した補修剤を充填する。タンク内
部の攪拌翼を回転させて補修剤の重合、もしくは溶融を
行う。最適な補修剤の状態は、攪拌時間と温度の関係実
験により求められている。

【００１５】＜ハ＞補修に用いた補修剤 １）ポリウレタン系補修剤 加熱機能、保温機能、攪拌機能を具備する容器にポリテ
トラメチレンエーテルグリコール（保土ヶ谷化学工業
（株）数平均分子量１０００）３９ｋｇと１，４−ブタ
ンジオール（三菱化学（株）１．８９ｋｇとを充填し、
１００℃で加熱しながら攪拌した。当該容器と同機能を
有する別容器に４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
ナート（住友バイエルウレタン（株））を２０ｋｇ充填
し、１００℃で加熱しながら攪拌した。これらの容器か
らポリテトラメチレンエーテルグリコールと１，４−ブ
タンジオールの混合物と、４，４′−ジフェニルメタン
ジイソシアナートをそれぞれ１３．１９ｋｇと６．０９
ｋｇに計量し補修剤装置内へ充填した。この混合物を加
熱、攪拌しながら破損個所へ全量注入した。注入した補
修剤の温度が常温まで低下したところで作業を完了し
た。そのまま２日間放置後、当該補修剤と遮水シート３
間の遮水性について測定した。

【００１６】２）エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）系補修剤 補修剤注入装置にエチレン−酢酸ビニル共重合体（商品
名；アンカー止水剤日石プラスト（株））を２０ｋｇ充
填し、２００℃で加熱しながら攪拌し溶融させた。この
補修剤を加熱、攪拌混合し、溶融した補修剤を全量破損
個所へ注入した。注入した補修剤の温度が常温まで低下
したところで作業を完了した。そのまま２日間放置後、
当該補修剤と遮水シート３間の遮水性について測定し
た。

【００１７】３）エポキシ樹脂系補修剤 加熱機能、保温機能、攪拌機能を具備する容器にエポキ
シ樹脂（商品名；エピコート１００１ 油化シェルエポ
キシ（株））を充填し、１００℃で加熱しながら攪拌し
た。当該容器と同機能を有する別容器にヘキサメチレン
ジアミン（旭化成工業（株））を充填し、６０℃で加温
しながら攪拌した。これらの容器からエピコート１００
１とヘキサメチレンジアミンをそれぞれ１６．０ｋｇと
４．２ｋｇに計量し、タンク内で加熱、攪拌しながら破
損個所へ全量注入した。注入した補修剤の温度が常温ま
で低下したところで作業を完了した。そのまま２日間放
置後補修剤と遮水シート３間の遮水性について測定し
た。

【００１８】４）ポリエステル樹脂系補修剤 補修剤注入装置に不飽和ポリエステル樹脂（商品名：ポ
リライトＣＮ−２４５大日本インキ化学工業（株））を
２０ｋｇ充填し、常温で加温しながら攪拌した。さらに
重合開始剤であるメチルエチルケトンパーオキサイド
（日本油脂（株）純度５５％）２００ｇを添加し約５分
間攪拌して均一に溶解した後、反応促進剤であるナフテ
ン酸コバルト（大日本インキ化学工業（株））１００ｇ
をタンク内へ添加し約３分間攪拌した。この補修剤を攪
拌混合し、全量破損個所へ注入した。注入後約２時間で
重合反応が完了した。そのまま２日間放置し、補修剤と
遮水シート３間の遮水性について測定した。

【００１９】５）アスファルト系補修剤 補修剤注入装置にブローンアスファルト２０−４０（日
本石油（株））を２０ｋｇ充填し、１８０℃で加熱しな
がら攪拌し溶融させた。この補修剤を加熱、攪拌混合
し、溶融した補修剤を全量破損個所へ注入した。注入し
た補修剤の温度が常温まで低下したところで作業を完了
した。そのまま２日間放置し補修剤と遮水シート３間の
遮水性について測定した。

【００２０】＜ニ＞透水試験 以上の５種類の補修剤を使用して、前記した４種類の遮
水シートに対して補修を行い、透水試験を行った。注入
した補修剤が常温まで低下したところで補修した遮水シ
ート３の遮水性について評価した。遮水性能を評価する
方法として、補修剤６で破損部分５に補修を施したシー
トの上に約３０ｃｍの覆土１０を施設し、当覆土上に転
圧機１１を一定時間往復させることによって衝撃を加え
た。転圧機１１の移動速度は１５ｍ／ｍｉｎ、転圧時間
は０，１，６，１２，２４時間とした。（図４） 衝撃条件 ；機器 振動コンパクタ（ＶＰ−８） 質量：８０ｋｇ 振動数：６，０００ｒｐｍ 移動速度 １５ｍ／ｍｉｎ 転圧時間 ０，１，６，１２，２４時間 その後の補修した遮水シート３に図５に示すような装置
によって水深１ｍの水圧を加え、２４時間放置後に漏水
の有無を目視にて確認した。

【００２１】＜ホ＞評価 前記した４種類の遮水シート、すなわち市販のポリウ
レタンエラストマー製土木遮水シート（厚さ１．５ｍ
ｍ）、市販の高密度ポリエチレン製土木遮水シート
（厚さ１．５ｍｍ）、市販の塩化ビニル製土木遮水シ
ート（厚さ１．５ｍｍ）、市販のエチレン−プロピレ
ン−ジエンモノマー系ターポリマー製土木遮水シート
（厚さ１．５ｍｍ）、に対して５種類の補修剤を使用し
て補修を行い、透水試験を行った。各遮水シートと補修
剤との透水の結果を図６〜図９に示す。さらにそれらの
４種類のシートと、５種類の補修剤との組み合わせ結果
をまとめたものを図１０に示す。この比較からあきらか
なように、ポリウレタン製遮水シートを敷設した遮水構
造物において、ポリウレタン系の補修剤を使用した場合
が遮水性、耐久性が最も良好であることが分かった。そ
して他の素材においては、遮水シート３と同種の組成を
有する補修剤を用いても、シートと補修剤の間で強力な
接着強度と長期間の止水効果を発現するとは限らないこ
とが明らかとなった。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記したようなポリウレタン製
の遮水シートを、ポリウレタン系の補修剤で補修するも
のであることから以下の効果が期待される。 ＜イ＞遮水シートの破損箇所に補修剤を注入する簡単な
操作で確実に補修できる。＜ロ＞遮水シート３の補修に
関して、補修の阻害因子である砂、廃棄物、浸出水等を
除去した直後直ちにポリウレタン製の遮水シート３と同
質または類似あるいは親和性のある補修剤を用いること
で、遮水シート３と補修剤の間で強力な接着力が得ら
れ、長期間にわたりより安定した止水効果を発現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 遮水構造物の遮水シートを補修中の説明図

【図２】 破損させた遮水シートの説明図

【図３】 遮水シートの補修状態の説明図

【図４】 補修後の振動付加状態の説明図

【図５】 遮水性試験の説明図

【図６】 試験結果を示す図

【図７】 試験結果を示す図

【図８】 試験結果を示す図

【図９】 試験結果を示す図

【図１０】試験結果を示す図

フロントページの続き (72)発明者 田代 久美 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 原田 誠一 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 海老原 正明 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 田所 敏男 東京都世田谷区野沢一丁目12番５号 (72)発明者 小椋 清幸 東京都板橋区坂下二丁目30番15号 (72)発明者 村田 繁 三重県鈴鹿市中旭ケ丘１−７ (72)発明者 細川 茂生 三重県四日市市大井手３−３−５ (72)発明者 浦川 信行 東京都中央区銀座一丁目14番５号 成和機 工株式会社内 (72)発明者 坂上 義春 東京都中央区銀座一丁目14番５号 成和機 工株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物の遮水予定面にポリウレタンエラ
   ストマー製の遮水シートを敷設して遮水構造物を構築
   し、補修剤にはポリウレタン系補修剤を使用し、遮水シ
   ート上の堆積物を除去した後、ポリウレタン系補修剤を
   遮水シート上に注入、流延して行う、遮水構造物の補修
   工法。
2. 【請求項２】 構造物の遮水予定面に遮水シートを敷設
   してあり、遮水シートの破損位置を検知する検知システ
   ムを具備する遮水構造物において、遮水シートにはポリ
   ウレタンエラストマー製のシートを使用し、補修剤には
   ポリウレタン系補修剤を使用し、遮水シート上の堆積物
   を除去した後、ポリウレタン系補修剤を遮水シート上に
   注入、流延して行う、遮水構造物の補修工法。