(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処理場の底盤遮水工の構造であって、
遮水シートと、
前記遮水シートの上方に設置される保護土と、
前記保護土の上面に前記保護土の表層をセメント改良することにより形成される安定処理土層と、
前記安定処理土層の上面に設置される集水管と、
を具備することを特徴とする底盤遮水工の構造。
【請求項２】
前記遮水シートの下方に設置される土質遮水層と、
前記土質遮水層の下面に設置される底面基盤層と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の底盤遮水工の構造。
【請求項３】
前記安定処理土層は、廃棄物処理場内に廃棄される廃棄物よりも強度が大きいことを特徴とする請求項１または請求項２記載の底盤遮水工の構造。
【請求項４】
前記底面基盤層がコンクリート盤であり、前記コンクリート盤にひび割れ防止鉄筋が埋設されることを特徴とする請求項２から請求項３のいずれかに記載の底盤遮水工の構造。
【請求項５】
廃棄物処理場の底盤遮水工の構築方法であって、
遮水シートを敷設する工程ａと、
前記遮水シートの上方に保護土を設置する工程ｂと、
前記保護土の表層をセメント改良することにより安定処理土層を形成する工程ｃと、
前記安定処理土層の上面に集水管を設置する工程ｄと、
を具備することを特徴とする底盤遮水工の構築方法。
【請求項６】
前記工程ａの前に、
地山に底面基盤層を設置する工程ｅと、
前記底面基盤層の上面に土質遮水層を設置する工程ｆと、
をさらに具備し、
前記工程ａで、前記土質遮水層の上方に前記遮水シートを敷設することを特徴とする請求項５記載の底盤遮水工の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処理場の底盤遮水工の構造および底盤遮水工の構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭や事業所での活動により発生した廃棄物は、焼却、破砕、圧縮等の減容化処理が行われた後、廃棄物処分場に運搬され、処分される。図４は、従来の廃棄物処分場１０１の概要を示す図である。図４に示すように、廃棄物処分場１０１は、地山１０３に設けられた凹部に構築される。廃棄物処分場１０１の遮水層１２３は、例えば、凹部の内側面に沿って設けられた第二遮水層１０５と、第二遮水層１０５の内側に設けられた第一遮水層１０７と、第一遮水層１０７の内側に設けられた保護土１０９からなる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
遮水層１２３は、廃棄物処分場１０１に廃棄された廃棄物１１１からの浸出水等の地山１０３への漏れを防止するものであり、第一遮水層１０７には、保護マットや不織布で保護された遮水シートが用いられる。第二遮水層１０５には、ベントナイトと現場発生土または購入土を混合して作成したベントナイト混合土による遮水工や、セメントと現場発生土または購入土を混合して作成したセメント改良土による遮水工等が用いられる。
【０００４】
図４に示すような廃棄物処分場１０１では、第一遮水層１０７の破損部分を特定するための図示しない面電極、線電極等が埋設される場合がある。この電極への通電により、第一遮水層１０７の破損部が特定された場合には、廃棄物１１１側から保護土１０９を掘削して破損部を露出させて、破損部を補修する。しかし、保護土１０９を掘削して第一遮水層１０７の破損部を露出させて補修する際に、掘削深度を誤って、第一遮水層１０７をさらに破損させてしまう可能性があった。
【０００５】
図５は、廃棄物処分場の底盤部１１３の断面の例を示す図である。図５に示す底盤部１１３では、焼却灰からなる廃棄物１１１の固化物１１５が一定の深さで沈降し、保護土１０９の表面に堆積している。
【０００６】
図５に示す例では、第一遮水層１０７の破損部１２１が特定されると、廃棄物１１１側から、排出される土の種別を判定しつつボーリングによって徐々に孔１１９を形成する。そして、固化物１１５が検知された後に保護土１０９が検出されることにより、ボーリングの深さが保護土１０９の上面に達したと判定する。その後、孔１１９に設置した管１１７内に図示しない内管を挿入し、既知の保護土１０９の厚さを考慮して保護土１０９を掘削して破損部１２１を補修する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７７５１５号公報
【特許文献２】特開平１１−３００３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図５に示す底盤部１１３の例では、固化物１１５を検出することによって保護土１０９の掘削深度を管理することにより、第一遮水層１０７の更なる破損を防止することができる。しかしながら、廃棄物１１１を廃棄してから固化物１１５が形成されるまでに時間がかかるという問題があった。固化物１１５を早期に形成するには、廃棄物１１１を廃棄した後に廃棄物１１１の下部に注入剤を注入することが考えられるが、集水管の周囲に固化物１１５が形成されるため、廃棄物１１１を安定化させるための水の通りが阻害されて廃棄物１１１の処理期間が長くなる可能性があることに加え、施工も困難であると予想される。
【０００９】
また、図４、図５に示すように、土質遮水層である第二遮水層１０５の上にシート状の第一遮水層１０７を敷設する場合、地山１０３の反力が小さいと、第二遮水層１０５を高い締固め度まで転圧することが難しかった。また、地山１０３に不陸があると、第二遮水層１０５の厚さが不均質になることがあった。第二遮水層１０５に転圧不良個所や、厚さが均一でない箇所が存在すると、シート状の第一遮水層にシワが寄り、溶着不良が生じやすかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、遮水シートの補修の際に掘削深度を把握して過剰な掘削による遮水シートの破損を防止でき、集水管の集水性能への影響がない底盤遮水工の構造および底盤遮水工の構築方法である。
【００１１】
前述した目的を達成するために第１の発明は、廃棄物処理場の底盤遮水工の構造であって、遮水シートと、前記遮水シートの上方に設置される保護土と、前記保護土の上面に前記保護土の表層をセメント改良することにより形成される安定処理土層と、前記安定処理土層の上面に設置される集水管と、を具備することを特徴とする底盤遮水工の構造である。
【００１２】
第１の発明の底盤遮水層では、安定処理土層が保護土の上面に設置されるため、廃棄物側から底盤遮水工を掘削して遮水シートを補修する際に、安定処理土層の存在を検知することにより、廃棄物の掘削が終了したことを把握できる。これにより、保護土の過剰な掘削による遮水シートの破損を防止できる。また、安定処理土層の上面に集水管が設置されるため、集水管の周囲の透水性が確保される。保護土の表層をセメント改良すれば、安定処理土層を容易に形成できる。
【００１３】
第１の発明の底盤遮水工の構造は、必要に応じて、前記遮水シートの下方に設置される土質遮水層と、前記土質遮水層の下面に設置される底面基盤層と、をさらに具備する。
土質遮水層の下面に底面基盤層を設置すれば、底面基盤層から反力を得て土質遮水層を高い締固め度まで転圧することができる。また、地山に不陸がある場合でも、土質遮水層の転圧不良を防止できる。
【００１４】
前記安定処理土層は、廃棄物処理場内に廃棄される廃棄物よりも強度が大きいことが望ましい。
安定処理土層の強度を廃棄物よりも大きくすることにより、遮水シートの補修のために廃棄物側から底盤遮水工を掘削する際に、安定処理土層を容易に検知できる。
【００１５】
前記底面基盤層は、例えばコンクリート盤であり、前記コンクリート盤にひび割れ防止鉄筋が埋設される場合もある。
コンクリート盤にひび割れ防止鉄筋を埋設すれば、コンクリートのひび割れを防止し、土質遮水層の転圧時の反力を確実に確保できる。
【００１６】
第２の発明は、廃棄物処理場の底盤遮水工の構築方法であって、遮水シートを敷設する工程ａと、前記遮水シートの上方に保護土を設置する工程ｂと、前記保護土の表層をセメント改良することにより安定処理土層を形成する工程ｃと、前記安定処理土層の上面に集水管を設置する工程ｄと、を具備することを特徴とする底盤遮水工の構築方法である。
【００１７】
第２の発明では、保護土の表層をセメント改良して形成される安定処理土層を保護土の上面に設置するため、廃棄物側から底盤遮水工を掘削して遮水シートを補修する際に、安定処理土層の存在を検知することにより廃棄物の掘削が終了したことを容易に把握できる。これにより、保護土の過剰な掘削による遮水シートの破損を防止できる。また、安定処理土層の上面に集水管を設置するため、集水管の周囲の透水性が確保される。
【００１８】
第２の発明では、前記工程ａの前に、地山に底面基盤層を設置する工程ｅと、前記底面基盤層の上面に土質遮水層を設置する工程ｆと、をさらに具備し、前記工程ａで、前記土質遮水層の上方に前記遮水シートを敷設することが望ましい。
【００１９】
地山に底面基盤層を設置し、その上面に土質遮水層を設置すれば、底面基盤層から反力を得て土質遮水層を高い締固め度まで転圧することができる。また、地山に不陸がある場合でも、土質遮水層の転圧不良を防止できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、遮水シートの補修の際に掘削深度を把握して過剰な掘削による遮水シートの破損を防止でき、集水管の集水性能への影響がない底盤遮水工の構造および底盤遮水工の構築方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】底盤遮水工１の垂直方向の断面を示す図
【図２】コンクリート盤１１の平面図
【図３】他の底盤遮水工の垂直方向の断面の例を示す図
【図４】従来の廃棄物処分場１０１の概要を示す図
【図５】廃棄物処分場の底盤部１１３の断面の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、底盤遮水工１の垂直方向の断面を示す図である。図１に示すように、底盤遮水工１は、遮水シート７、遮水シート７の上方に設置される保護土５、保護土５の上面に設置される安定処理土層３と、安定処理土層３の上面に設置される集水管１５、遮水シート７の下方に設置される土質遮水層９、土質遮水層９の下面に設置される底面基盤層であるコンクリート盤１１等からなる。
【００２３】
遮水シート７は、廃棄物１７からの浸出水の地山１３への漏出を防止するものである。遮水シート７は、例えば、透水係数がきわめて小さく遮水性を有するシートである。遮水シート７の上面には、図示しない保護マットが設けられる。
保護土５は、遮水シート７の破損を防ぐものであり、良質な土砂層により形成される。保護土５の厚さは、例えば７０ｃｍ程度とする。
【００２４】
安定処理土層３は、例えば、保護土５の表層をセメント改良することにより形成される。安定処理土層３は、廃棄物処理場内に廃棄される廃棄物１７よりも強度が大きいものとする。安定処理土層３は、透水性を有してもよい。安定処理土層３の厚さは、例えば３０ｃｍ程度とする。安定処理土層３の強度の目安は、一軸圧縮強度ｑｕ＝３００〜５００ｋＰａとする。集水管１５は、廃棄物１７から浸出した水を集水するものであり、透水性を有する被覆材１６で被覆される。
【００２５】
土質遮水層９は、難透水層であり、遮水シート７と同様に浸出水の漏出を防止するものである。土質遮水層９は、例えば、ベントナイトと現場発生土または購入土を混合して作成したベントナイト混合土や、セメントと現場発生土または購入土を混合して作成したセメント改良土とする。土質遮水層９は、例えば５０ｃｍ程度の厚さとし、１０ｃｍ程度までの地山１３の変位に追従が可能なものとする。
【００２６】
コンクリート盤１１は、地山１３上に設置される。コンクリート盤１１には、ひび割れ防止鉄筋が埋設される。コンクリート盤１１の厚さは、ひび割れ防止鉄筋を配置して均等に仕上げられる最低限の厚さとし、例えば２０ｃｍ程度とする。図２は、コンクリート盤１１の平面図である。図２に示すように、コンクリート盤１１には、目地２１が適宜設けられる。コンクリート盤１１は、プレキャスト部材でもよいが、地山１３との馴染みを良くするため、現場打ちによって形成するのが望ましい。
【００２７】
底盤遮水工１には、電線１９ａ、電線１９ｂからなる漏水検知システム１９が設置される。電線１９ａは、遮水シート７の廃棄物１７側の保護土５に埋設される。電線１９ｂは、遮水シート７の地山１３側の土質遮水層９に埋設される。電線１９ａと電線１９ｂとは、直交して格子状となるように配置される。
【００２８】
次に、底盤遮水工１の構築方法について説明する。底盤遮水工１を構築するには、まず、地山１３上に、ひび割れ防止鉄筋が埋設されたコンクリート盤１１を設置し、地山１３の不陸を調整する。そして、コンクリート盤１１の上面に土質遮水層９を設置する。土質遮水層９を転圧する際には、コンクリート盤１１から反力を確保する。土質遮水層９の表層付近には、漏水検知システム１９の電線１９ｂを埋設する。
【００２９】
次に、土質遮水層９の上方に遮水シート７を敷設し、遮水シート７の上方に保護土５を設置する。保護土５の底層付近には、漏水検知システム１９の電線１９ａを埋設する。その後、保護土５の表層をセメント改良することにより安定処理土層３を形成する。さらに、安定処理土層３の上面に、被覆材１６に被覆された集水管１５を設置する。
【００３０】
底盤遮水工１では、遮水シート７が破損すると、漏水検知システム１９の電線１９ａと電線１９ｂとが短絡して漏水が検知される。漏水を検知した場合、廃棄物１７側から底盤遮水工１を掘削し、遮水シート７の破損部を補修する。
【００３１】
遮水シート７の破損部を補修するには、重機で廃棄物１７側から掘削を開始する。掘削が所定の強度を有する安定処理土層３に到達すると、廃棄物１７と安定処理土層３との強度の相違により、廃棄物１７の掘削が終了したことが認識できる。その後、人力掘削に切り替える等の対応をし、遮水シート７の補修に適する深さまで保護土５を掘削する。
【００３２】
掘削が安定処理土層３に到達したことを認識するには、地盤工学会基準（案）のポータブルコーン貫入試験（ＪＧＳ１４３１−２００３）を実施してもよい。上述したように、安定処理土層３の強度の目安は、一軸圧縮強度ｑｕ＝３００〜５００ｋＰａである。一軸圧縮強度ｑｕとコーン指数ｑｃとの間には、ｑｃ≒５×ｑｕという関係があるため、安定処理土層３のコーン指数ｑｃの目安は、１５００〜２５００ｋＰａとなる。
【００３３】
このように、本実施の形態では、廃棄物１７よりも大きい強度を有する安定処理土層３を保護土５の上面に設置するため、廃棄物１７側から掘削して遮水シート７を補修する際に、廃棄物１７と安定処理土層３との強度の相違により、保護土５上の安定処理土層３に到達したことを認識できる。これにより、保護土５の過剰な掘削による遮水シート７の破損を防止できる。安定処理土層３は、保護土５の表層をセメント改良することにより容易に形成される。
【００３４】
本実施の形態では、保護土５よりも強度が大きい安定処理土層３を形成した後、安定処理土層３上に重機を設置して集水管１５を施工するため、重機のせん断力が遮水シート７に伝達されにくく、遮水シート７が破損しにくい。本実施の形態では、安定処理土層３の上面に集水管１５が設置されるため、廃棄物の下層の固化物で掘削の到達を把握する従来の方法と比較して、集水管１５の周囲の透水性を確保でき、集水しやすい。
【００３５】
本実施の形態では、地山１３の上面にコンクリート盤１１を設置し、コンクリート盤１１の上面に土質遮水層９を設置する。コンクリート盤１１を設置することにより、地山１３の不陸を調整することができる。また、コンクリート盤１１から確実に反力を得て、土質遮水層９を高い締固め度まで均一に転圧することができる。コンクリート盤１１にひび割れ防止鉄筋を埋設すれば、コンクリート盤１１の強度をさらに高めることができる。
【００３６】
本実施の形態では、コンクリート盤１１に目地２１を設けることにより、ひび割れを制御できる。また、コンクリート盤１１が目地２１で区画されることにより、土質遮水層９の施工時に敷設を完了した領域を容易に管理することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、底盤遮水工１を図１に示すような構成としたが、本発明の底盤遮水工の構造はこれに限らない。図３は、他の底盤遮水工の垂直方向の断面の例を示す図である。
【００３８】
図３（ａ）に示す底盤遮水工１ａでは、遮水シート７の代わりに二層の遮水シート７ａ、遮水シート７ｂが配置される。遮水シート７ａ、７ｂは、それぞれ、上面および下面に短繊維不織布２３等の保護マットが設けられる。また、遮水シート７ａの下面の短繊維不織布２３と遮水シート７ｂの上面の短繊維不織布２３との間には厚さ３０ｃｍ程度の中間保護土２５が設けられる。
【００３９】
図３（ｂ）に示す底盤遮水工１ｂでは、遮水シート７の下方に、土質遮水層９の代わりにアスファルトコンクリート等の他の遮水層２７が設けられる。遮水層２７の下方は地山１３であり、コンクリート盤１１は設けられない。
【００４０】
図３（ａ）に示す底盤遮水工１ａ、図３（ｂ）に示す底盤遮水工１ｂも、図１に示す底盤遮水工１と同様に、保護土５の表層をセメント改良して形成した安定処理土層３を保護土５の上面に設置することにより、廃棄物１７側から掘削して遮水シート７を補修する際に、保護土５上の安定処理土層３に到達したことを容易に認識し、保護土５の過剰な掘削による遮水シート７の破損を防止できる。また、安定処理土層３を形成した後に集水管を施工するため、重機のせん断力が遮水シート７に伝達されにくくなり、遮水シート７が破損しにくい。
【００４１】
本実施の形態では、保護土５の表層をセメント改良して安定処理土層３を形成したが、安定処理土層３の形成方法はこれに限らない。安定処理土層３は、廃棄物１７と保護土５との境界を認識できるものであればよく、保護土５の表層を着色したり、保護土５の上面に白色の土を撒き出したりして形成してもよい。
【００４２】
本実施の形態では、底面基盤層として、ひび割れ防止鉄筋と目地２１を有するコンクリート盤１１を用いたが、ひび割れ防止鉄筋が埋設されないコンクリート盤、目地２１のないコンクリート盤、モルタル盤等を用いてもよい。本発明では、図３（ｂ）に示すように、底面基盤層は必須ではない。
【００４３】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４４】
１、１ａ、１ｂ………底盤遮水工
３………安定処理土層
５、１０９………保護土
７、７ａ、７ｂ………遮水シート
９………土質遮水層
１１………コンクリート盤
１３………地山
１５、１２５………集水管
１７、１１１………廃棄物
２１………目地
２７………遮水層
１０１………廃棄物処分場
【図１】
0006507055.tif 000002
【図２】
0006507055.tif 000003
【図３】
0006507055.tif 000004
【図４】
0006507055.tif 000005
【図５】
0006507055.tif 000006