JPS6360317A - 遮水壁 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、主として地中の流水を遮断する高吸水性樹
脂を利用した遮水壁に関するもので、簡易な工法で、防
水層を経済的及び容易に築造することを目的とする。

（従来の技術） 従来、工事、集積場等で地下水等種々の湧水。

入水、流水等を遮水する手段がとられている。例えば、
地下水の存在する地慇の掘削工事では、地下水の流れ、
又は掘削空間への地下水の流入を阻止するため、鋼管矢
板５鋼矢板、コンクリート連続壁体等による仮設用土留
め壁が使用される。又廃棄物の集積場、あるいは投棄場
より汚水、有害物が地中に侵透して地下水が汚染され、
その汚染された地下水が流出するような場合、鋼矢板、
必要な場合は二重の鋼矢板を地中に打設して止水壁を設
けている。さらに、河川、湖沼、湾内、海岸、あるいは
その近傍の場所で構造物をつくる場合に、仮締め切り工
法が用いられるが、締め切り堤の安定を用いると共に掘
削空間内への入水を阻止するため、二重の土留め板間に
土砂を詰め、土砂の低透水性により透水を遮断する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の掘削工事に使用する仮設用土留め壁
は構築する費用が高く、しかも止水性能の信頼性が低い
。又廃棄場、投棄場からの地下水の流出を防止する止水
壁は、通常の鋼矢板を使用すると、地下水が継手部から
流出する。さらに仮締め切り工法では、土砂の低透水性
により透水を遮断するが、土砂の透水係数は１０−４〜
１０−５Ｃｍ／ｓｅａであるので完全な透水の遮断は、
困難等てある等種々の問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る遮水壁は、地下に伸びた構造体及び／又
は部材と、自重の数百倍から千倍の水を吸水する高吸水
性樹脂と土砂とを混合することにより形成される遮水層
とからなるものである。

〔作用〕

この発明においては、遮水層は高吸水性樹脂と土砂とが
混合されているから、遮水層に水が接触すると、高吸水
性樹脂は、水と反応し数百〜千倍以上に膨張し、不透水
性のゲルとなる。そして、土砂の間隙は、不透水性のゲ
ルとなった高吸水性樹脂により十分溝たされるので、水
を透さない遮水層になる。又遮水壁は遮水層を地下構造
物と組み合せられているので、完全に遮水できる。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例の平面図である。図にお
いて、（１）は高吸水性樹脂混合土により築造された不
透水層、（２は不透水層（１）に圧入した矢板である。

不透水層（１）は高吸水性樹脂と土砂を強制攪拌して混
合したものに吸水させて不透水層（１）を形成したもの
である。高吸水性樹脂は乾燥状態から水を急速、多量（
例えば千倍）に吸水ゲル化する樹脂である。例えば高吸
水性樹脂には、（（親水性および／または水溶性単量体
）および／または（加水分解により親水性および／また
は水溶性となる単量体））　（Ａ）と多糖類（Ｂ）との
重合体、（Ａ）と架橋剤（Ｃ）との重合体、又は（Ａ）
と（Ｂ）　と（Ｃ）　　とを必須成分として重合させ必
要により加水分解して得られる重合体であり、これらの
親水性架橋重合体を２種以上併用してもよい。なお、（
Ａ）　と（Ｂ）の重合体は、デンプン−アクリロニトリ
ルグラフト共重合体の加水分解物、セルロース−アクリ
ル酸グラフト共重合体及びその塩などがある。（Ａ）　
　と（Ｃ）の重合体は、ジビニル化合物（メチレンビス
アクリルアミドなと）で架橋されたポリアクリルアミド
及びその部分加水分解物、架橋ポバール、特開昭５２−
１４６８９号公報、特開昭５２−２７４５５号公報に記
載の架橋されたビニルエステルー不飽和カルボン酸共重
合体ケン化物、架橋ポリエチレンオキシド等がある。又
（Ａ）　と（Ｂ）　と（Ｃ）を必須成分として重合させ
、必要に応じて加水分解して得られる重合体は、特公昭
５３−４６１９９号公報、特公昭５３−４６２００号公
報および特公昭５５−４４６２号公報に・記載の架橋さ
れたデンプン−アクリルアミドグラフト共重合体、架橋
されたデンプン−アクリル酸グラフト共重合体およびそ
の塩等がある。重合体粒子の粒度は通常５〜５０００μ
以下、好ましくは２０〜５００μであり、また重合体粒
子は通常６０ｍＱ／ｇ以上の吸水力を有するものである
。又、高吸水性樹脂には、高吸水性樹脂と繊維質物との
混合成形物であってもよい。そして、繊維質物は、天然
繊維（植物性繊維としてはセルロース系のもの、たとえ
ば紙、木綿、ワラ、オガクズ、草炭、パルプなど、動物
性繊維としては絹、羊毛など）、人造繊維（セルロース
系のものたとえばレーヨン、アセテートなど）合成ｌＡ
ｌ１　ｉｌ（ポリアミド、ポリエステル、アクリルなど
）などの有機性繊維、石綿、パーライトなどの無機性繊
維およびこれら二種以上の併用系があげられる。これら
のうちで好ましいものは繊維または水中で繊維状になり
つる植物性繊維質物（以下有機性ｔａ維質物のことを単
に繊維という）、たとえば紙、紙粉偉物、木綿、パルプ
、草炭なとである。

この中で特に紙の粉砕物が好ましい。紙の粉砕物の中に
未粉砕の小紙片（たとえば１〜５０ｍｍ程度）を含んで
いる形態のものも使用でき、紙の粉砕物に加えて他の繊
維を併用することができる。

紙の粉砕物と他の繊維の割合は通常１００：１．９９、
好ましくは１００：０〜５０：５０である。

繊維の形態としては粉末状、たとえば繊維を微粉砕また
はすりつぶして粉末状にしたもの、および繊維状たとえ
ば単繊維（通常１００デニール以下の太さのもの）を切
断したもの、繊維を複数本集束し、適当な集束剤で処理
して切断したもの、その他織布、不織布、編状布、シー
ト（たとえば紙）などを裁断したものまたはそれをほぐ
したものがあげられる。繊維の長さはとくに限定される
ものではないが、通常０．０１〜５０ｍｍ、好ましくは
００１〜５ｍｍである。

また、高吸水性樹脂と繊維質物の使用割合は通常５／９
５〜９０／１０（重量比）であり、より好ましくは２０
／８０〜８０／２０である。

得られた両者の混合物は、好ましくは０．３ｇ／ｃｍ’
以上の蕎比重に加圧成形される。さらに好ましくは０．
７ｇ／ｃｍ３以上とされる。加圧成形する方法としては
、常温下型枠の中でベレット状に加圧成形する方法およ
び常温下シート状、棒状またはブロック状に加圧成形し
たのち、適当な大きざに裁断または粉砕する方法があげ
られる。また、加圧成形は加温（たとえば２０〜１５０
℃）、加温（６０〜１００％湿度）下で行ってもよい。

加圧成形時の圧力は、得られた加圧成形物の嵩比重が０
．３ｇ７ｃｍ３以上になるような圧力であればよく、通
常１〜３　、　ＯＯ０ｋｇ７ｃｍ２好ましくは１００〜
２０００ｋｇ／ｃｍ２である。加圧成形はたとえばロー
ルプレス機、油圧半板プレス機、スクリュープレス機な
どを用いて行うことができる。ロールプレス機としては
、たとえば波状ロール仕様のコンパクテイングマシン、
カレンダーマシン、ブリケットマシンなどがあげられる
。

得られた加圧成形物の形状は任意でよく、たとえば球形
状、円筒状、立方体状、直方体状、円錐状、角錐状、棒
状、シート状、ロール状など種々の形状があげられる。

大きさは加圧成形物の最短径が通常１０ｃｍ以下、好ま
しくは３ｃｍ以下になるような大きさである。

高吸水性樹脂は、その性質上水への親和性が強く、急速
に水を接触させると表面にのみ吸水ゲルが生成し、その
ため大量の水を吸水するのを妨げ、結果として高吸水性
樹脂の吸水能力を有効に活用しえない場合がある。しか
し高吸水性樹脂を繊維質物と混合、加圧成形し、粒体に
して吸水させる場合は、水を急速に接触させても水は繊
維質により粒体内部に穆動するから表面にのみ吸水ゲル
が生成し、以後の吸水が妨げられるようなことはなく、
高吸水性樹脂の吸水能力である自重の数百倍〜数千倍の
水を効率よく吸水する。

そして第１図の遮水壁は、地盤の土砂に約１重量％の高
吸水性樹脂を添加して、強制攪拌し、地盤に埋め戻し、
そこに矢板（りを打設したものである。そして、高吸水
性樹脂を土砂との混合物である高吸水性樹脂混合土は、
地下水と反応し数百倍〜千倍以上に膨張し、不透水性の
ゲルとなり、不透水性のゲルが土砂の間隙を十分溝たし
た不透水層（１）を形成する。なお、高吸水性樹脂を約
１％土砂に添加した場合、地奮がシルト層では、１０−
８ｃｍ／ｓｅｃ以下、地盤が砂層でも、１０−６ｃｍ／
　ｓｅｃ以下の透水係数となり、遮水することができる
。

なお、反応した水が蒸発などして不透水層（１）に間隙
が出来た場合でも、新たに流通してきた水を高吸水性樹
脂が吸収して間隙を満たし透水性を低下させる。また不
透水層（１）は、流動性があり、特に高吸水性樹脂は、
水の存在するところへ分子が伸張する性質かあるので充
填不足や施工後の変形などで空隙や亀裂が出来た場合も
比較的速やかに充填されていく。

したがって、この遮水壁を築造する工法は、現地地盤又
は通常行られる土砂を主材とすることができ、高吸水性
樹脂の添加量も微ヱであるので経済的であり、また構造
物あるいは、周辺地盤の変形があってもフレキシブルに
追従し遮水性が落ちない。さらに、樹脂の混合二によっ
て透水ｌが変えられるため透水性の大幅改善が期待され
る。そのうえ作業が容易であり、緊急時にも十分に対応
が可能である。

第２図は、第１図の側面図であり、図において、（３）
は地盤、（３ａ）は地表である。

第３図は、この発明の他の実施例の平面図であり、高吸
水性樹脂を混合土の不透水層（１）と矢板（′２）とに
より遮水壁を形成するのは、第１図と同様であるが、第
１図の場合と異なり、不透水層（１）と矢板（２）とを
分離し、矢板（りの前面に不透水層（１）を設けたもの
である。なお、矢印Ａは水の流入方向を示す。第４図も
この発明の他の実施例を示す平面図であり、不透水層（
１）と不透水層（１）との間に矢板（１）を設けて遮水
壁にしたものである。第５図もこの発明の実施例の斜視
図で、二重の矢板（２ｂ）を打設して固定し、その間に
高吸水性樹脂混合±（１）を充填して遮水壁にしたもの
である。

そして、従来の土留め壁を止水壁として使用する分野、
例えば地下水がある地盤における掘削工事での地下水の
流れの阻止、あるいはその掘削空間への地下水流入の阻
止等、一般に水の流れを阻止するには第１図、第２図、
第３図の実施例に示す構造の遮水壁が適している。これ
らの遮水壁では、労力９時間、及び熟練度が要求される
従来の土留め壁が不要となり、土留め壁より優れた止水
性能を発揮する。第１図の場合は、矢板（２が不透水層
（１）に圧入されており、矢板（２）の両側面に吸水ゲ
ル化した高吸水性樹脂混合±（１）が密接した状態で壁
を形成しているので、隣接する矢板（２）の接触面も高
吸水性樹脂混合土（１）によりシールされた状態となり
、優れた遣水効果を発揮する。又第３図に示す遮水壁は
不透水層（１）と矢板（２）とを分離した状態で設けて
いるが、地下水の流入する方向（矢印Ａ）の前面に不透
水層（１）を設け、その後に矢板（２）を設けているの
で、流入する水は、不透水層（１）で遮水され、遮水さ
れなかった水のみを矢板（２）で遮水する。したがって
、壁（１）と矢板（２）とは分離して設けているが、効
果的に遮水することができる。

又、廃棄物の集積場、あるいは投棄場より汚染された地
下水が流出する場合は、第１図で示す遮水壁は、勿論第
４図及び第５図で示す遮水壁を使用すると効果的に流出
する地下水を遮水することができる。第４図で示す遮水
壁も第３図に示す遮水壁と同様の使用方法により地下水
を遮水することができる。しかも第４図の遮水壁は、不
透水層（１）と矢板（２ａ）とが平行ではないので、流
出地下水に不透水層（１）が接触する面積が大きくなり
、遮水効果が大きい。さらに、第５図で示す遮水壁は、
吸水ゲル化した高吸水性樹脂混合±（１）と矢板（２ｂ
）とが一体的な構造となっており、かつ高吸水性樹脂混
合±（１）の両側面が、矢板（２ｂ）と接触しているの
で、遮水壁の強度は大きく、かつ遣水効果も大きく、流
出地下水の遣水に優れている。

この第５図に示す遮水壁は、構造上の強度の大きいこと
、及び遮水効果の大きい点から、仮締め切り工法の遮水
壁としても有効である。

（発明の効果） この発明に係る遮水壁は、地下に伸びた構造体及び／又
は部材と、自重の数百倍から千倍の水を吸水ゲル化する
高吸水性樹脂と土砂とを混合することにより形成される
遮水層とからなるので、次のような効果が得られる。

■　シルト層、砂層の地盤等の通常の地盤であれば容易
に遮水壁を築造することができる。

■　不透水層は、流動性があり、特に高吸水性樹脂は、
水の存在するところへ分子が伸張する性質があるので充
填不足や施工後の変形などで空隙や亀裂が出来た場合も
比較的速やかに充填されていくので変形した地盤に適応
した遮水壁を形成することができる。

■　遮水壁を築造する工法が、経済的であり、かつ緊急
時にも、短時間で止水性能が大きい遮水壁を形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の平面図、第２図は、そ
の側面図、第３図、第４図は、それぞれこの発明の他の
実施例の平面図、第５図もこの発明の他の実施例の斜視
図である。 図において、（１）は不透水層、（２）　、　　（２ａ
）　、　　（２ｂ）は矢板である。 代理人　弁理士　　佐　藷　正　年 第１図 第２図 第３図 らＪＸρσ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地下に伸びた構造体及び／又は部材と、自重の数百倍か
   ら千倍の水を吸水する高吸水性樹脂と土砂とを混合する
   ことにより形成される遮水層とからなる遮水壁。