(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上層シート及び下層シートに挟まれた空間に所定の区画ごとに固化材を注入可能な二重遮水シートを山間部等に形成された凹部の底面に敷設するとともに、前記二重遮水シートの上に重ねて所定の保護マットを配設して構成した貯留施設の遮水構造において、
前記保護マットを、その下層側に所定荷重下で前記固化材の充填性が保持される空隙構造を有する浸透層が配設され、その上層側に前記固化材の流出や貯留物の流入を防止する不浸透層が配設された二層構造とするとともに、前記区画ごとに形成された空間及び前記保護マットの下層側に配設された浸透層のうち、該区画ごとに形成された空間のみに固化材を注入するためのパイプを挿通したことを特徴とする貯留施設の遮水構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処分場等の貯留施設の底面に設けられる遮水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃棄物や一般廃棄物を埋立処分する廃棄物処分場では、所定の年月の間、廃棄物を生活環境の保全に支障がない状態で貯留することがきわめて重要である。そして、そのためには、廃棄物に含まれている有害物質が汚染水として外部に浸出し地下水に流入することがないよう、処分場の底面に所定の遮水工を施す必要がある。
【０００３】
かかる遮水工は、通常、軟質合成樹脂、ゴム等で形成された遮水シートで構成されるが、シートが破損した場合のことを考えて該シートを安全性の高い二重構造とする方法や、最近では、該二重遮水シートを予め複数の区画に分割しておくことによって、破損した区画だけを迅速に補修する方法も提案されている（特開平６−６３５２５号公報、同６３５２６号公報等参照）。
【０００４】
図６は、二重遮水シートを複数の区画に分割した遮水構造の一例を示したものである。同図に示す遮水構造１は、山間部等に掘削形成された凹部２の底面３に二重遮水シート４を敷設し、その上に砂で構成された保護層５を被覆してなる。二重遮水シート４は、同図（ｂ）  でよくわかるように、敷地面側に配設される下層シート６ａおよび該下層シート６ａ上に配設される上層シート６ｂで構成してあり、下層シート６ａおよび上層シート６ｂは、縦横に相互接着されて碁盤目状の複数の区画に分割してある。
【０００５】
一方、下層シート６ａおよび上層シート６ｂの間には各区画ごとに空間７が形成されるが、該空間７には不織布で構成されたマット８を配設するとともに、セメントベントナイト等の固化材を注入するためのパイプ９を挿通してある。
【０００６】
かかる遮水構造においては、二重遮水シート４の破損を各区画ごとに常時監視し、もし、特定の区画の二重遮水シート４の破損が確認された場合、該区画に対応する空間７にパイプ９を介して固化材を注入する。
【０００７】
かかる遮水構造によれば、破損した区画に対応する空間だけに固化材を注入すればよいので、最小限の固化材の使用で広大な二重遮水シートを補修することが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、廃棄物の埋立量が多くなるに従い、それに相応する荷重が二重遮水シート４に作用し、不織布で形成されたマット８内の空隙が該荷重によってつぶれ、固化材が充填できなくなることがあるという問題を生じていた。
【０００９】
すなわち、マット８内に空隙がない状態でパイプ９を介して固化材をいくら注入しても、同図（ｃ）  に示すように、マット８に浸透せずに破損箇所１０を通って外部に流出してしまう。また、細粒分の多い砂で構成された保護層５内には固化材が充填される空隙がほとんど存在しないため、破損箇所１０から流出した固化材は、該破損箇所近傍の保護層５に浸透することなくさらに周囲に逸散し、結局、破損箇所１０の付近に不透水層を形成することができない。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、破損箇所近傍に確実に固化材を充填して不透水層を形成することが可能な貯留施設の遮水構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る貯留施設の遮水構造は請求項１に記載したように、上層シート及び下層シートに挟まれた空間に所定の区画ごとに固化材を注入可能な二重遮水シートを山間部等に形成された凹部の底面に敷設するとともに、前記二重遮水シートの上に重ねて所定の保護マットを配設して構成した貯留施設の遮水構造において、前記保護マットを、その下層側に所定荷重下で前記固化材の充填性が保持される空隙構造を有する浸透層が配設され、その上層側に前記固化材の流出や貯留物の流入を防止する不浸透層が配設された二層構造とするとともに、前記区画ごとに形成された空間及び前記保護マットの下層側に配設された浸透層のうち、該区画ごとに形成された空間のみに固化材を注入するためのパイプを挿通したものである。
【００１２】
本発明に係る貯留施設の遮水構造においては、保護マット内の下層側に固化材が浸透可能な浸透層を配設し、上層側に固化材の流出および貯留物の流入を防止する不浸透層を配設してある。そして、浸透層は、廃棄物等の貯留物による載荷重量が作用しても、該浸透層内の空隙構造がつぶれることなく、そのまま保持され、固化材の充填性が保持されるようになっている。
【００１３】
そのため、二重遮水シートの破損を補修するために該破損箇所の区画に固化材を注入する際、固化材が二重遮水シート内に浸透せずに破損箇所から流出した場合であっても、該固化材は、保護層の浸透層に浸透して該層内の空隙構造に充填され、不透水層を形成する。なお、不浸透層を設けたことによって貯留物の保護マット内への流入が阻止され、保護マットの浸透層が貯留物で目詰まりすることはない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る貯留施設の遮水構造を廃棄物処分場の遮水構造に適用した実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る遮水構造を示した全体断面図および部分拡大図である。
【００１６】
同図に示す遮水構造２１は、一般廃棄物や産業廃棄物の埋立空間となる凹部２を山間部等に掘削形成し、該凹部２の底面３に二重遮水シート４を敷設し、その上に保護マット２２を被覆してなる。
【００１７】
保護マット２２は、同図（ｂ）  でよくわかるように、下層側に浸透層２３を、上層側に不浸透層２４を配設した二層構造であり、該不浸透層２４は、固化材の流出や貯留物である廃棄物の流入を防止できるように、例えば、不織布で構成するのがよい。
【００１８】
一方、浸透層２３は、廃棄物による上載荷重が作用しても圧縮量が小さく、固化材が充填される空隙構造がつぶれることがないように、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等のプラスチック材で網目シートを形成し、これを例えば図２に示すように必要に応じて数段重ねて形成するのがよい。
【００１９】
具体的には、例えば、押し出し成形法によって形成された高密度ポリエチレン樹脂の網状シート（商品名ダイプラネトロンシート）を使用することができる。なお、かかる網目シートを使用した場合、５０ｔ／ｍ２の上載荷重が作用しても１０−１ｃｍ／ｓオーダーの透水係数を確保できることをセメントベントナイトを固化材として使用したときの透水試験で実証済みである。
【００２０】
なお、浸透層２３および不浸透層２４は、敷設作業を軽減すべく、予め互いに接着しておくのがよい。
【００２１】
本実施形態に係る貯留施設の遮水構造２１においては、二重遮水シート４に破損が生じていないかどうかを定期的に監視する。監視の仕方としては、例えば、パイプ９の他端に真空ポンプ（図示せず）を接続し、該ポンプを駆動して空間７の空気を抜き、その後の空間７の真空度をセンサで計測する。ここで、空間７の真空度が急激に低下するようであれば、その空間７に対応する区画の下層シート６ａ若しくは上層シート６ｂに破損が生じていると判断することができる。
【００２２】
破損区画が特定されたならば、図３（ａ）  に示すように、その区画に対応する空間７にパイプ９を介して所定の固化材、例えばセメントベントナイト、モルタル等のセメント系の固化材やアスファルト乳剤あるいは樹脂系の固化材等を注入する。
【００２３】
すると、固化材は、同図矢印に示すように不織布８内を流れるが、廃棄物による上載荷重が比較的小さい場合には、固化材は不織布８に浸透して充填され、空間７内には、同図（ｂ）  に示すような不透水層３１が形成され、破損箇所１０が補修される。
【００２４】
一方、廃棄物による上載荷重が比較的大きい場合には、固化材は不織布８に浸透せず、同図（ａ）  に示すように破損箇所１０から流出する。しかし、かかる場合であっても、流出した固化材は、保護マット２２の浸透層２３に浸透して該浸透層内の空隙内に充填され、同図（ｃ）  に示すような不透水層３２が形成される。なお、不浸透層２４を設けたことによって廃棄物の保護マット２２内への流入が阻止され、保護マット２２の浸透層２３が廃棄物で目詰まりすることはない。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態に係る貯留施設の遮水構造によれば、保護マット内に所定荷重下で固化材の充填性が保持される浸透層を形成したので、固化材が二重遮水シート内に浸透せずに破損箇所から流出した場合であっても、該固化材は、保護層の浸透層に浸透して該層内の空隙構造に充填され、不透水層を形成する。
【００２６】
そのため、従来のように、注入された固化材が破損箇所を経て周囲に逸散するおそれがなくなり、破損箇所近傍に確実に不透水層を形成して汚染水の浸出を防止することが可能となる。
【００２７】
また、保護材として砂を利用していた従来においては、該砂の敷設作業がかなり大がかりであったが、本実施形態の保護マットは、不織布およびプラスチック製網目シートで構成してあるために、軽量でかつ取扱いが容易である。したがって、敷設の際の作業性が大幅に改善される。
【００２８】
本実施形態では、浸透層を網目状の構造としたが、本発明に係る保護マットの浸透層は、固化材が充填される空隙が形成されており、なおかつ廃棄物による上載荷重が作用してもその空隙がつぶれないのであれば、いかなる空隙構造を採用してもよい。例えば、格子状の空隙構造としてもよいし、線材を不規則に絡み合わせたラビリンス構造としてもよい。
【００２９】
また、本実施形態では、廃棄物処分場に適用した例を説明したが、簡易貯水池、ため池、プールなどの貯留施設に適用してもよい。
【００３０】
また、本実施形態では、図２でもわかるように浸透層２３の空隙構造を均一なものとして説明したが、本発明に係る保護マットの浸透層は、その空隙構造を断面方向に均一なものにしておく必要はなく、例えば下層側で空隙寸法が大きく上層側で小さくなるように、その空隙構造を断面内で変化させるようにしてもよい。
【００３１】
図４は、かかる断面構造を持った保護マット４１を示したものである。同図でわかるように、保護マット４１は、上述の実施形態と異なって三層構造になっており、上述の実施形態と同様の浸透層２３と不浸透層２４との間に浸透層２３よりも空隙構造が小さい別の浸透層４２を挟んで構成してある。
【００３２】
かかる構成によれば、空隙の小さい浸透層４２によって固化材の浸透の調整や載荷荷重の分散を図りながら、空隙の大きな浸透層２３に十分に固化材を浸透させて不透水層を確実に形成することができる。
【００３３】
なお、浸透層の層数を４層、５層と増やして空隙構造分布をさらに細かく変化させるようにしてもよいし、さらに連続的に変化させるようにしてもよい。
【００３４】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、二重遮水シートと同様、保護マットも複数の区画に分割するようにしてもよい。
【００３５】
図５は、かかる変形例を示した断面図である。同図でわかるように、本変形例に係る遮水構造も上述の実施形態と同様、二重遮水シート５０の上に保護マット５４を敷設してなる。そして、二重遮水シート５０は、下層シート６ａと同様の下層シート５１と上層シート６ｂと同様の上層シート５２の間にマット８を配設してあり、保護マット５４は、下層側に浸透層２３を上層側に不浸透層２４と同様の不浸透層５３を配設してある。
【００３６】
しかし、二重遮水シート５０は、二重遮水シート４とは異なり、上層シート５２を下層シート５１に接着する際、該上層シート５２同士が所定幅だけ重複するように接着し、該重複部分にもマット８を配設してある。また、かかる重複部分において保護マット５４の不浸透層５３を互いに重複させながら上層シート５２に接着してあり、保護マット５４は、二重遮水シート５０と同様に複数の区画に分割されている。そして、かかる区画ごとに浸透層２３を配設してある。
【００３７】
かかる構成により、分割された区画の境界部分においても固化材の浸透による補修が可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る貯留施設の遮水構造によれば、破損箇所近傍に確実に固化材を充填して不透水層を形成することができる。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る貯留施設の遮水構造の断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図。
【図２】保護マットの一部を構成する浸透層の斜視図。
【図３】本実施形態の作用を示す図であり、（ａ）は固化材を充填する様子を示した図、（ｂ）および（ｃ）は固化材充填後に不透水層が形成された様子を示した図。
【図４】本実施形態の変形例に係る遮水構造を示した断面図。
【図５】本実施形態の別の変形例に係る遮水構造を示した断面図。
【図６】従来技術に係る貯留施設の遮水構造の断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図、（ｃ）は作用を示す図。
【符号の説明】
４、５０                  二重遮水シート
６ａ、５１                  下層シート
６ｂ、５２                上層シート
９                          パイプ
２１                      遮水構造
２２、５４                保護マット
２３、４２                浸透層
２４、５３                  不浸透層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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