(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留施設の底部に敷設された下部遮水シートと、
前記下部遮水シートの上方に敷設された上部遮水シートと、
前記下部遮水シートと前記上部遮水シートの間に設けられた中間保護土層と、を備え、
前記中間保護土層は、水平方向において仕切り部により複数に区画され、
前記上部遮水シートは、上下いずれか一方の側で前記区画に対応して設けられ電圧を印加する印加電極と、他方の側で前記区画に対応して設けられ前記上部遮水シートが破損したときの漏水に基づいて前記印加電極と通電される測定電極とを備え、
前記中間保護土層内には、前記中間保護土層に浸透する緩結性注入材が吐出される吐出部を有する注入管が複数配設され、
前記複数の注入管の前記吐出部は、前記区画ごとにそれぞれ配設されており、
前記仕切り部は、前記下部遮水シートの上に前記中間保護土層を設けた後に、前記中間保護土層の表面から瞬結性注入材を前記中間保護土層中に注入することで形成されたものである貯留施設の遮水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯留施設の遮水構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種廃棄物の処分、又は、土砂等の一時保存の目的で使用される貯留施設では、貯留物に含まれている有害物質が汚染水として外部に漏出することを防ぐために、底部に遮水シートが敷設される場合がある。この場合、遮水シートの表面を保護するために、保護土によって遮水シートを覆うことが一般的である。
【０００３】
遮水シートが敷設された貯留施設においては、遮水シートが破損することがある。遮水シートが破損した場合、破損箇所から貯留施設内の汚染水が漏出することを防ぐために、破損位置を早急に特定し、破損箇所を修復する必要がある。
【０００４】
遮水シートの破損位置を電気検知により検出する方法が知られている。破損位置の検出方式として、例えば特許文献１には、遮水シートの上側に設けられた第１の電極、及び、遮水シートの下側に設けられ、複数の線状電極を格子状になるように配置すると共にそれらの交点部分に絶縁処理部を施してなる第２の格子状の線状電極等を含む構成において、線状電極に流れる電流を測定することにより二次元の座標で遮水シートの破損位置を求める漏水発生位置検出方式が開示されている。これによれば、従来よりも短い測定時間で破損位置を特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６２２１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記検出方式により破損位置を特定した後、破損箇所を修復するためには、破損位置周辺の貯留物を重機等により取り除き、次いで遮水シートを覆う保護土を掘削して、遮水シートの破損箇所を露出させる必要がある。このため、破損箇所の修復に際し、工期を要し、応急性の観点から対応が難しい場合がある。
【０００７】
そこで本発明は、遮水シートの破損箇所の修復において、短い工期で済み、応急処理にも適した貯留施設の遮水構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の貯留施設の遮水構造は、貯留施設の底部に敷設された下部遮水シートと、下部遮水シートの上方に敷設された上部遮水シートと、下部遮水シートと前記上部遮水シートの間に設けられた中間保護土層と、を備え、中間保護土層は、水平方向において仕切り部により複数に区画され、上部遮水シートは、上下いずれか一方の側で区画に対応して設けられ電圧を印加する印加電極と、他方の側で区画に対応して設けられ上部遮水シートが破損したときの漏水に基づいて印加電極と通電される測定電極とを備え、中間保護土層内には、中間保護土層に浸透する緩結性注入材が吐出される吐出部を有する注入管が複数配設され、複数の注入管の吐出部は、区画ごとにそれぞれ配設されており、仕切り部は、下部遮水シートの上に中間保護土層を設けた後に、中間保護土層の表面から瞬結性注入材を中間保護土層中に注入することで形成されたものである。
【０００９】
この貯留施設の遮水構造では、上部遮水シートが破損した場合に、上部遮水シートの上に溜まっていた水が破損箇所から中間保護土層に浸み出し、水を介して印加電極と測定電極とが通電する。また、印加電極及び測定電極は各区画に対応して設けられているため、通電が検出された測定電極の位置により、上部遮水シートの破損箇所が特定される。そして、破損箇所に対応する区画に配設された注入管から緩結性注入材が注入されると、緩結性注入材が中間保護土層に浸透し、その区画内の中間保護土層が緩結性注入材で満たされながら、緩結性注入材が破損箇所に到達する。注入された緩結性注入材は、やがて凝固し、破損箇所が緩結性注入材により修復されることとなる。破損箇所がこのように修復されることが可能であると、修復に際して従来のように保護土を掘削して遮水シートの破損箇所を露出させる必要がなく、修復が短い工期で済み、応急処理にも適する。
【００１０】
ここで、中間保護土層は、仕切り部により複数に区画されているので、中間保護土層に緩結性注入材を注入した際に、仕切り部が緩結性注入材の中間保護土層への浸透を堰き止めることになる。これにより、緩結性注入材が水平方向へ浸透する範囲が制限されるとともに、鉛直方向への浸透が早く進み、破損箇所に緩結性注入材をより早く到達させることができる。
【００１１】
また、仕切り部は、瞬結性注入材を中間保護土層中に注入することで形成されたものであるので、中間保護土層を設けた後に、中間保護土層の表面において、区画すべき箇所に狙いを定めて瞬結性注入材を注入して仕切り部を形成するため、施工が簡便である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、遮水シートの破損箇所の修復において、短い工期で済み、応急処理にも適した貯留施設の遮水構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る貯留施設の遮水構造の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の貯留施設の遮水構造における区画と注入管との配置関係を示す平面図である。
【図３】図１の貯留施設の遮水構造を示す要部拡大断面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】区画内に注入材が充填された状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る貯留施設の遮水構造の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ本発明に係る貯留施設の遮水構造の好適な実施形態について説明する。
【００１５】
貯留施設の一例として知られる処分場において、遮水構造１は、図１に示されるように、処分場Ａの底部１５に敷設される遮水工であって、その内部は仕切り部２によって水平方向において複数に区画されている。そして、区画１６内には、区画１６の外部から延びる注入管３が配設されている。なお、図１に示された処分場Ａの遮水構造１では、図示の便宜上、仕切り部２と注入管３以外の構成が省略されている。
【００１６】
図２に示されるように、仕切り部２により、一辺が２ｍ〜２５ｍの碁盤目状の区画１６が形成されている。注入管３は、仕切り部２を貫通して各区画１６内に延びている。注入管３の先端側には、後述する緩結性注入材を吐出する多数の孔（吐出部）１２が形成され、注入管３の孔１２は、区画１６ごとにそれぞれ配設されている。ここで、施工の便宜上、注入管３が仕切り部２を貫く部分を少なくするために、処分場Ａの周囲から注入管３を這わせることが好ましい。
【００１７】
図３及び図４に示されるように、処分場Ａの遮水構造１は、２枚の遮水シートを備える二重遮水構造であって、下部遮水シート４と、上部遮水シート５とを具備している。
【００１８】
下部遮水シート４及び上部遮水シート５はいずれも、大きさが十数ｍ×数十ｍ、厚さが１．５ｍｍ〜２．０ｍｍのシート生地を並べて熱融着させたものである。下部遮水シート４及び上部遮水シート５はそれぞれ上下に、シートを物理的に保護するために透水性の高い不織布６ａ，６ｂを備えている。
【００１９】
上部遮水シート５は、その上側の不織布６ａに沿って配置され且つ電圧の印加が可能な印加電極７と、下側の不織布６ｂに沿って配置されて、上部遮水シート５が破損したときの漏水に基づいて印加電極７と通電される測定電極８と、を備えている。印加電極７及び測定電極８は、図４に示されるように、各区画１６に対応して設けられている。なお、図４では便宜上、遮水シート等、一部の構成を図示していない。
【００２０】
測定電極８は、水平二次元方向に配置され、区画１６毎にそれらが交差するように配置されている。測定電極８の交点には、直交する測定電極８ａ，８ｂが互いに通電しないように、絶縁部９が設けられている。
【００２１】
印加電極７及び測定電極８はそれぞれ、配線を介して外部の漏水検出装置（図示せず）に接続されており、測定時において、漏水検出装置によってそれぞれに電流が流れる。
【００２２】
下部遮水シート４と上部遮水シート５の間には、中間保護土層１１が設けられている。中間保護土層１１としては、水に対する浸透性を有する砂又は土等が用いられ、１０ｃｍ〜１００ｃｍで敷設されている。後述する注入材を均等に浸透させる観点から、区画１６内において、中間保護土層１１はできるだけ均一にすることが好ましく、中間保護土層１１内には、注入管３が配設されている。
【００２３】
中間保護土層１１の内部は、上述のように仕切り部２によって水平方向において複数に区画されている。仕切り部２は、下部遮水シート４、注入管３及び中間保護土層１１を設置した後に、中間保護土層１１の表面において、区画すべき箇所に狙いを定めて、例えば水ガラス系の瞬結性注入材を注入することで形成される。
【００２４】
ここで、仕切り部２とは、透水係数が中間保護土層１１の透水係数よりも一桁以上小さく、かつ、中間保護土層１１と同等の高さを有する部分をいう。
【００２５】
処分場Ａの遮水構造１の上方には、保護土１０が敷設されている。保護土１０は、処分場Ａに投入される廃棄物や処分場Ａ内に乗り入れる重機や車両等から上部遮水シート５を保護する役割を果たすものであり、任意の厚さを有している。
【００２６】
次に、図５を参照しながら処分場Ａの遮水構造１の作用を説明する。図５は、区画１６内に緩結性注入材１４が充填された状態を示す断面図である。
【００２７】
処分場Ａ内には通常、有機物の分解や雨に由来する汚染水が溜まっている。処分場Ａの遮水構造１において上部遮水シート５が破損した場合には、上部遮水シート５の上に溜まっていた汚染水が破損箇所１３から中間保護土層１１に浸み出し、印加電極７に電流を流すと、汚染水を介して印加電極７と測定電極８とが通電するようになり、電流値が変化することとなる。従って、漏水検出装置によって、例えば一日一回の定期的な測定により、上部遮水シート５が破損していないかどうかを確認することができる。
【００２８】
印加電極７及び測定電極８は各区画１６に対応して設けられており、かつ、測定電極８は水平二次元方向に配置されているため、通電が起こった場合には、通電が検出された測定電極８の位置により上部遮水シート５の破損箇所を特定することができる。
【００２９】
破損箇所を修復するためには、破損箇所に対応する区画１６に配設された注入管３を通じて、緩結性注入材１４を注入する。緩結性注入材１４を注入すると、緩結性注入材１４が中間保護土層１１に浸透し、その区画１６内の中間保護土層１１が緩結性注入材１４で満たされながら、緩結性注入材１４が破損箇所１３に到達する。
【００３０】
このとき、中間保護土層１１を区画する仕切り部２は、透水係数が中間保護土層１１の透水係数よりも一桁以上小さく、かつ、中間保護土層１１と同等の高さを有するものであるため、中間保護土層１１に緩結性注入材１４を注入した際に、仕切り部２が緩結性注入材１４の中間保護土層１１への浸透を堰き止めることになる。これにより、緩結性注入材１４が水平方向へ浸透する範囲が制限されるとともに、鉛直方向への浸透が早く進み、破損箇所１３に緩結性注入材１４がより早く到達することとなる。
【００３１】
注入された緩結性注入材１４は、やがて凝固し、破損箇所１３が緩結性注入材１４により修復される。
【００３２】
ここで緩結性注入材１４としては、凝固した後の遮水性が高いことに加え、溶液又は微細粒懸濁液であってゲルタイムの調整が可能であり、中間保護土層１１への浸透に際して材料分離を起こさない材料（例えば、ポリビニルアルコール水溶液）を好適に使用することができる。
【００３３】
破損箇所１３を上述のように修復することが可能であると、修復に際して従来のように保護土を掘削して遮水シートの破損箇所を露出させる必要がなく、修復が短い工期で済み、応急処理にも適する。
【００３４】
図６は、本発明に係る貯留施設の遮水構造の他の実施形態を示す断面図である。本実施形態の処分場Ｂの遮水構造２０が前述の実施形態のものと異なる点は、下部遮水シート４と中間保護土層１１との間に粘土層１７を設けて三重遮水構造とした点である。このように粘土層１７（例えば、ベントナイト混合土）を使用すると、遮水性がより高くなる。
【００３５】
以上、本発明に係る貯留施設の遮水構造の好適な実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００３６】
例えば、上記二つの実施形態では、二重の遮水シートのうち、上部遮水シート５の側にのみ印加電極７及び測定電極８を備える構成としたが、下部遮水シート４の側にも印加電極７及び測定電極８を備える構成としてもよい。この場合、下部遮水シート４が破損していないかどうかを点検することができ、下部遮水シート４のみが破損していた場合でも破損箇所を修復することができる。なお、図６の実施形態において下部遮水シート４の破損を修復するためには、粘土層１７と下部遮水シート４との間にも、中間保護土層及び注入管を設ける必要がある。
【００３７】
また、上部遮水シートの上側に印加電極、下側に測定電極を備える構成としたが、これに代えて上側に測定電極、下側に印加電極を備える構成としてもよい。
【００３８】
また、区画の形状は四角形に限定されない。更に、仕切り部を瞬結性注入材の注入により形成することに代えて、型枠による現場打ち又は樹脂成形された仕切り板により形成してもよい。
【００３９】
また、本発明が適用される貯留施設は、処分場に限定されない。例えば、土砂等の一時保存を目的とした施設に対しても本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１，２０…処分場（貯留施設）の遮水構造、２…仕切り部、３…注入管、４…下部遮水シート、５…上部遮水シート、６ａ，６ｂ…不織布、７…印加電極、８…測定電極、９…絶縁部、１０…保護土、１１…中間保護土層、１２…孔（吐出部）、１３…破損箇所、１４…緩結性注入材、１５…底部、１６…区画、１７…粘土層、Ａ…処分場（貯留施設）。
【図１】
0005758719.tif 000002
【図２】
0005758719.tif 000003
【図３】
0005758719.tif 000004
【図４】
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【図６】
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【図５】
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