(57)【要約】【課題】  遮水性が高く、かつ埋立後の跡地利用が制約されない海面廃棄物処分場の遮水構造およびその構築方法を提供することである。【解決手段】  海面廃棄物処分場の遮水構造１は、廃棄物用埋立処分域３の下面７から廃棄物用埋立処分域３を形成する護岸２の背面における裏込層４の下面６にわたって、土質系遮水材１１による遮水層８、９が形成されたことである。【選択図】  図１
2008188527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物用埋立処分域の下面から廃棄物用埋立処分域を形成する護岸の背面における裏込層の下面にわたって、土質系遮水材による遮水層が形成されたことを特徴とする海面廃棄物処分場の遮水構造。
【請求項２】
土質系遮水材は海成粘土および浚渫土に水と添加剤である粘土鉱物とを混合してなることを特徴とする請求項１に記載の海面廃棄物処分場の遮水構造。
【請求項３】
海面域に護岸を構築して廃棄物用埋立処分域を形成した後、該廃棄物用埋立処分域の下面から護岸の背面における裏込材投入箇所にわたって遮水層を土質系遮水材で形成し、護岸背面における遮水層の上から裏込材を投入して裏込層を形成することを特徴とする海面廃棄物処分場の遮水構造の構築方法。
【請求項４】
海面域に護岸を構築して廃棄物用埋立処分域を形成し、該廃棄物用埋立処分域の護岸背面に裏込材を投入して裏込層を形成するとともに、廃棄物用埋立処分域の下面に土質系遮水材による遮水層を形成した後、前記裏込層の下部に土質系遮水材を注入パイプで圧入して、廃棄物用埋立処分域の下面の遮水層と連続した遮水層を形成することを特徴とする海面廃棄物処分場の遮水構造の構築方法。
【請求項５】
土質系遮水材は海成粘土および浚渫土に水と添加剤である粘土鉱物とを混合してなることを特徴とする請求項３または４に記載の海面廃棄物処分場の遮水構造の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は海面廃棄物処分場の遮水構造およびその構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海面域を護岸で締め切って形成した廃棄物用埋立処分域に廃棄物を投入して埋立処分する管理型海面廃棄物処分場では、遮水性を高めるために護岸、および廃棄物用埋立処分域が透水層である場合には下面を遮水する必要がある。この遮水構造は、図６の（１）および（２）に示すように、捨石式護岸２５および重力式護岸２６においては、護岸背面の裏込層２７に遮水矢板２８で形成した遮水壁２９と、この遮水壁２９から裏込層下面３０を通って廃棄物用埋立処分域下面３１に敷設した遮水シート３２と、廃棄物用埋立処分域下面３１に形成した土質系遮水材３３による遮水層３４とから構成され、前記遮水シート３２と土質系遮水材３３とが端部同士を重ね合わせて接合されている。また前記遮水シート３２と遮水矢板２８も接合されている。また同図の（３）に示すように、捨石式護岸２５においては、護岸法面３５から護岸背面の埋込層の下面３０を通って廃棄物用埋立処分域の下面３１に遮水シート３２が敷設され、該遮水シート３２と廃棄物用埋立処分域の下面３１に形成した土質系遮水材３３による遮水層３４との端部同士が重ね合わさった構成になっている。またその他の海面廃棄物処分場の遮水構造としては、例えば特開２００３−３２０３３５号公報の発明が開示されている。
【特許文献１】特開平２００３−３２０３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に海面廃棄物処分場は埋立後の跡地利用まで考慮する必要がある。しかし、跡地利用として、例えば建物用の基礎杭を遮水シートの敷かれた箇所に打設すると、遮水シートが破損して海面廃棄物処分場の遮水機能を損ねてしまい、それを回避するためには、埋立後の跡地利用が制約されるという問題が生じる。このため基礎杭の打設が可能となる土質系遮水材を用いることが有効であるが、護岸構造によっては、図６の（１）および（２）のように遮水シートを組み合わせた煩雑な構造になるという問題があった。さらに、この遮水シートは裏込層下面に位置するため、遮水シートおよび遮水シートと遮水矢板の接合部が裏込層の捨石の投入によって破損するという恐れもあった。
【０００４】
本願発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、遮水性が高く、かつ埋立後の跡地利用が制約されない海面廃棄物処分場の遮水構造およびその構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するための海面廃棄物処分場の遮水構造は、廃棄物用埋立処分域の下面から廃棄物用埋立処分域を形成する護岸の背面における裏込層下部にわたって、土質系遮水材による遮水層が形成されたことを特徴とする。また土質系遮水材は海成粘土および浚渫土に水と添加剤である粘土鉱物とを混合してなることを含むものである。
また海面廃棄物処分場の遮水構造の構築方法は、海面域に護岸を構築して廃棄物用埋立処分域を形成した後、該廃棄物用埋立処分域の下面から護岸の背面における裏込材投入箇所にわたって遮水層を土質系遮水材で形成し、護岸背面における遮水層の上から裏込材を投入して裏込層を形成することを特徴とする。また土質系遮水材は海成粘土および浚渫土に水と添加剤である粘土鉱物とを混合してなることを含むものである。
また海面廃棄物処分場の遮水構造の構築方法は、海面域に護岸を構築して廃棄物用埋立処分域を形成し、該廃棄物用埋立処分域の護岸背面に裏込材を投入して裏込層を形成するとともに、廃棄物用埋立処分域の下面に土質系遮水材による遮水層を形成した後、前記裏込層の下部に土質系遮水材を注入パイプで圧入して、廃棄物用埋立処分域の下面の遮水層と連続した遮水層を形成することを特徴とする。また土質系遮水材は海成粘土および浚渫土に水と添加剤である粘土鉱物とを混合してなることを含むものである。
【発明の効果】
【０００６】
透水層である廃棄物用埋立処分域の下面および、透水層である護岸背面の裏込層の下部に形成された土質系遮水材による遮水層は透水層のどのような変形にも追随することができる。また護岸背面の裏込層の下面における遮水性を高めることができる。また裏込層の下部であっても遮水シートを併用する必要がないため、遮水構造を単純にすることができる。また建物用の基礎杭を打設した場合、該基礎杭の周囲に変形追随型の遮水層が密接して水密性が確保されるため、遮水シートを用いた場合に比べて跡地利用の制約を少なくすることができる。また護岸背面における土質系遮水材による遮水層の上面に裏込材を投入して裏込層を形成することにより、該裏込層の下部に廃棄物用埋立処分域の下面における遮水層と連続した遮水層を簡単に形成することができる。また護岸背面の裏込層の下部に土質系遮水材を注入パイプで圧入すると、裏込材の隙間、すなわち空隙部にくまなく充填されるため、廃棄物用埋立処分域の下面の遮水層と連続した遮水層を簡単に形成することができ、裏込層の下面の遮水性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本願発明の海面廃棄物処分場の遮水構造およびその構築方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず海面廃棄物処分場の遮水構造について説明し、次に海面廃棄物処分場の遮水構造の構築方法について説明するが、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【０００８】
本願発明の海面廃棄物処分場は管理型廃棄物を埋設処分する管理型廃棄物処分場であり、透水層の上に構築した護岸によって所定の海面域を締め切って遮水構造としての廃棄物用埋立処分域を形成し、該廃棄物用埋立処分域に管理型廃棄物を投入するものである。
【０００９】
図１は第１の実施の形態の海面廃棄物処分場の遮水構造（以下遮水構造という）１である。この遮水構造１は捨石式の護岸２によって形成された廃棄物用埋立処分域３に構築するものであり、護岸２の背面における裏込層４に設けた遮水壁５と、該遮水壁５から裏込層の下面６および廃棄物用埋立処分域の下面７にかけて形成された遮水層８とから構成されている。この廃棄物用埋立処分域の下面７は透水層１０であるため、この透水層１０の全面を土質系遮水材１１の遮水層８で覆って廃棄物用埋立処分域３全体を遮水する。
【００１０】
遮水壁５は、遮水矢板１２が横方向に連続的に接合して形成され、その下部が透水層１０の中途部まで打設されて護岸２の遮水性を確保し、この護岸２から廃棄物用埋立処分域３内の管理型廃棄物の保有水が漏れ出るのを防いでいる。この遮水壁５は前面および背面に積み上げられた裏込材である捨石１３で支持され、これらの捨石１３からなる裏込層４の下部に２ｍ厚の遮水層９が形成され、これが廃棄物用埋立処分域の下面７を覆った遮水層８に連続している。
【００１１】
この遮水層９は捨石１３が埋設された状態、すなわち捨石の間隙部１４に不透水性の土質系遮水材１１が充填されて高い遮水性を確保している。また遮水壁５の下部も不透水性の２ｍ厚の粘土地盤に打設されたようになっており、この遮水層９が遮水壁５に密着して、これらの接合部も高い遮水性を確保している。
【００１２】
このように遮水壁５と、この内側に接着された２ｍ厚の遮水層８、９とから廃棄物用埋立処分域３が形成されて、あたかも遮水性の高い巨大な函または袋となっている。そのため廃棄物用埋立処分域３に投入された管理型廃棄物は封じ込められた状態になっている。
【００１３】
この土質系遮水材１１はポンプ圧送時には流動性を有し、トレミー管で水中打設する際に海水中に分散しない水中分離抵抗性と、打設後にはゲル化して廃棄物中の有害物質を通過させない不透水性と、数十年という長期間にわたって加えられた外力に応じて変形する変形追随性とを有するものであり、含水比１００〜３００％の海成粘土懸濁液に粘土鉱物を加え、これに珪酸塩類、アルカリ金属塩類、アルカリ土類金属塩類のうちの少なくとも一種を加えてゲル状にしたものである。
【００１４】
この透水性低減剤としての粘土鉱物としては、スメクタイト、カリオン鉱物、セピオライト雲母粘土鉱物、混合層鉱物があり、スメクタイト族に分類されるモンモリロナイトからなる粘土、すなわちベントナイトを使用する。
【００１５】
また珪酸塩類、アルカリ金属塩類、アルカリ土類金属塩類はゲル化剤および水中分離低減剤として用いるものであり、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム等がある。また珪酸塩類としてはメタ珪酸ナトリウムを用いる。またゲル強度の向上を目的として、繊維物質、固化剤を、粘土鉱物および水溶性無機塩と併用する。
【００１６】
このような粘土鉱物および水溶性無機塩は、粉体混合物または粉体を別々に添加しても良く、あるいは海成粘土の含水比を調整するために用いる海水に、予め懸濁または溶解させて添加してもよい。また水溶性無機塩は液体品を使用しても良い。
【００１７】
また粘土鉱物であるベントナイトの添加量は、含水比１００〜３００％の海成粘土懸濁液１００容量部当たり、５〜５０重量部の範囲が適正である。また珪酸塩類の添加量は、上記１００容量部の海成粘土懸濁液当たり、０．０５〜１０重量部の範囲が適正である。また併用される繊維状物質の添加量は、上記１００容量部の海成粘土懸濁液当たり、０〜５重量部の範囲が適正である。
【００１８】
また図２は第２の実施の形態の遮水構造１５である。これは護岸２が重力式になったものであり、これ以外の構成は第１の実施の形態の遮水構造１と同じ構成である。
【００１９】
また図３は第３の実施の形態の遮水構造１６である。これは捨石式護岸２であるが、遮水壁５を設けない点が第１の実施の形態の遮水構造１と異なっており、それ以外は同じ構成である。これは遮水壁５を設けないため、護岸の法面１７に遮水シート１８を敷設し、その下端部を法尻において遮水層９に重ね合わせたものである。このように遮水シート１８の使用を法面だけの最小限にとどめたため、上記の第１および第２の形態の形態の遮水構造１、１５と同じ効果を奏することができる。
【００２０】
次に、第１の実施の形態の遮水構造１に基づいて遮水構造の構築方法について説明する。図４は第１の実施の形態の遮水構造の構築方法である。まず所定の海面域に捨石式護岸２を構築し、これで締め切られた廃棄物用埋立処分域３を形成する。この廃棄物用埋立処分域の下面７は透水層１０であるため、この下面７と護岸２とを遮水層８、９と遮水壁５で遮水するものである。
【００２１】
次に、遮水層８、９を形成する土質系遮水材１１を製造するが、はじめに原材料である海成粘土に水または海水を加えて、目的とする含水比および密度に調整する。そして、この調整泥にベントナイト、ゲル化剤および繊維状物質を加えて混合すると、トレミー管で水中打設する際に海水中に分散しない水中分離抵抗性と、打設後にはゲル化して廃棄物中の有害物質を通過させない不透水性と、数十年という長期間にわたって加えられた外力に応じて変形する変形追随性とを備えた土質系遮水材１１が製造される。
【００２２】
次に、図４の（１）に示すように、護岸２の背面における裏込層４の形成箇所に遮水矢板１２を連続的に打設して遮水壁５を形成し、護岸２の内側を遮水壁５で囲むようにする。次に、この遮水壁５で囲まれた透水層１０の上面に上記の土質系遮水材１１をトレミー管で打設して２ｍ厚の遮水層８を形成する。この層厚は、例えば土質系遮水材１１の透水係数をｋ＝１．０×１０−６ｃｍ／ｓとした場合、１．６ｍ以上が必要となるため、余裕代を含めて２ｍにした。
【００２３】
この時点で透水層１０の上面が遮水層８で覆われたため、この部分が遮水されるとともに、この２ｍ厚の遮水層８が遮水壁５の内面に密着するため、この遮水層８と遮水壁５との接合部も遮水の連続性が確保される。すなわち遮水壁５の下部は２ｍ厚の不透水性の粘土地盤に打設されたことになる。このことにより護岸２の内側に、遮水壁５と遮水層８とからなる廃棄物用埋立処分域３が形成される。これは遮水性の高い巨大な函または袋が形成されたようなものである。
【００２４】
次に、図４の（２）に示すように、護岸２の背面側における遮水壁５の両側に、一個が５〜１００ｋｇ程度の捨石１３を投入すると、遮水壁５を備えた裏込層４が形成され、該裏込層４の下部には２ｍ厚以上の遮水層９が形成される。この遮水層９は捨石１３の間隙部１４に土質系遮水材１１が充填されて構成されている。ここで捨石１３は骨格を形成し、捨石のみの場合と同様の強度特性を持つ。そして、最後に遮水層８の上面に砂１９を投入して覆砂する。
【００２５】
また図５の（１）〜（３）は第２の実施の形態の遮水構造の構築方法である。まず所定の海面域に捨石式護岸２を形成し、これで締め切られた廃棄物用埋立処分域３を形成する。この廃棄物用埋立処分域の下面７は上記と同じように透水層１０であるため、この下面７と護岸２とを遮水層８と遮水壁５で遮水するものである。
【００２６】
次に、図５の（１）に示すように、護岸２の背面における裏込層４の形成箇所に遮水矢板１２を連続的に打設して遮水壁５を形成し、護岸２の内側を遮水壁５で囲むようにする。次に、この遮水壁５の背面側に注入パイプ２０を建て込む。そして、この遮水壁５の両側に、一個が５〜１００ｋｇ程度の捨石１３を投入して裏込層４を形成すると、この裏込層４で廃棄物用埋立処分域３が囲まれたようになる。
【００２７】
次に、図５の（２）に示すように、この裏込層４で囲まれた廃棄物用埋立処分域３の下面、すなわち透水層１０の上面に上記と同じ土質系遮水材１１をトレミー管で打設して２ｍ厚の遮水層８を形成する。この時点で透水層１０の上面が遮水層８で覆われたため、この部分が遮水される。
【００２８】
次に、図５の（３）に示すように、注入パイプ２０により上記と同じ土質系遮水材１１を捨石１３の間隙部１４に充填して２ｍ厚の遮水層９を形成し、この遮水層９と上記の遮水層８とを連続させる。この遮水層９は捨石１３が土質系遮水材１１に埋設されて形成されて、この部分を遮水するとともに、この２ｍ厚の遮水層９が遮水壁５の内面に密着して、この接合部における遮水の連続性も確保する。すなわち遮水壁５の下部は不透水性の２ｍ厚の粘土地盤に打設されたことになる。このことにより護岸２の内側に、遮水壁５と遮水層８、９とからなる遮水性の高い廃棄物用埋立処分域３が形成され、この遮水層８の上面に砂１９を投入して覆砂する。
【００２９】
なお、第２および第３の実施の形態の遮水構造１５、１６の場合も、上記の第１および第２の実施の形態の構築方法で構築するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施の形態の遮水構造の断面図である。
【図２】第２の実施の形態の遮水構造の断面図である。
【図３】第３の実施の形態の遮水構造の断面図である。
【図４】第１の実施の形態の遮水構造の構築方法を示すものであり、（１）は遮水壁と遮水層とを形成した断面図、（２）は裏込層に捨石を投入する断面図である。
【図５】第２の実施の形態の遮水構造の構築方法を示すものであり、（１）は遮水壁を形成した断面図、（２）は遮水壁と遮水層とを形成した断面図、（３）は裏込層に土質系遮水材を圧入する断面図である。
【図６】（１）〜（３）は従来の遮水構造の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１、１５、１６  遮水構造
２、２５、２６  護岸
３  廃棄物用埋立処分域
４、２７  裏込層
５、２９  遮水壁
６、３０  裏込層の下面
７、３１  廃棄物用埋立処分域の下面
８、９  遮水層
１０、３４  透水層
１１、３３  土質系遮水材
１２、２８  遮水矢板
１３  捨石
１４  間隙部
１７、３５  法面
１８、３２  遮水シート
１９  砂
２０  注入パイプ
【図１】
2008188527.tif 000003
【図２】
2008188527.tif 000004
【図３】
2008188527.tif 000005
【図４】
2008188527.tif 000006
【図５】
2008188527.tif 000007
【図６】
2008188527.tif 000008