(57)【要約】【課題】水利施設躯体に躯体保護・水逸走防止・水質汚染防止の性能を付与することを目的とする。【解決手段】水利施設の躯体内に合成樹脂製シートからなる容器状物を躯体内面の側壁及び底版から分離かつ独立して設置する水利施設のシートライニング方法及びこの方法に用いられる水利施設の内面の側壁及び底版との間に間隔を保ち、かつ、水利施設の内面形状とほぼ同形状を有する合成樹脂製シートからなる容器状物を提供する。【選択図】    図３
2004324054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水利施設の躯体内に合成樹脂製シートからなる容器状物を、躯体内面の側壁及び底版から分離かつ独立して設置することを特徴とする水利施設のシートライニング方法。
【請求項２】
水利施設の躯体内に合成樹脂製シートからなる容器状物を、この合成樹脂製シートからなる容器状物と躯体内面の側壁及び底版との間に通気・通水材を配置することにより、躯体内面の側壁及び底版から分離かつ独立して設置することを特徴とする水利施設のシートライニング方法。
【請求項３】
水利施設の内面の側壁及び底版との間に間隔を保ち、かつ、水利施設の内面形状とほぼ同形状を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水利施設のシートライニング方法に用いられる合成樹脂製シートからなる容器状物。
【請求項４】
水利施設の内面形状とほぼ同形状にして、水利施設の壁面間に間隔を保つ外面に通気・通水材を一体化したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水利施設のシートライニング方法に用いられる合成樹脂製シートからなる容器状物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水利施設の躯体保護・水逸走防止・水質汚染防止用のライニング方法及びこの方法に用いられる容器状物に関するものである。さらに詳しく述べるなら、本発明は、水との接触で生じるコンクリート構成成分の溶出や物理的磨耗による水質汚染を防御し、かつ外力等により躯体が損傷を受けても躯体から外部への水の逸走を防止するために、躯体内部の内面に合成樹脂製シートからなる容器状物を、躯体の内面の側壁及び底版に通気・通水材を介して配置することにより、躯体から独立かつ分離してなる水利施設の躯体保護・水逸走防止・水質汚染防止用のライニング方法及びこの方法に用いられる容器状物に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
水利施設の躯体の内面は、建設時に躯体保護、水逸走防止のために、コンクリート躯体の場合には密実性を有するコンクリートの使用、コンクリートの打ち継ぎ材料の使用、コンクリート躯体内面の水接触面への突起付き合成樹脂製板材の埋込、躯体の内面の水接触面への防水塗料等の塗装工法、ハンドレイアップ法やスプレーアップ法等によるＦＲＰの成形工法、或いはシート材料を貼着する工法等を採用し、躯体の内面の水との接触による損耗、水へのコンクリート成分の溶出、水の逸走を防いでいた。
【０００３】
また、金属製躯体の場合には、継ぎ目材料の使用、躯体の内面の水接触面への防水塗料等の塗装工法、ハンドレイアップ法やスプレーアップ法等によるＦＲＰの成形工法、或いはシート材料を貼着する工法等を採用し、躯体の内面の水との接触による損耗、水へのコンクリート成分の溶出、水の逸走を防いでいた。
【０００４】
しかしながら、躯体の建設での密実なるコンクリートを使用しても、水と接触するコンクリート面からコンクリート構成成分の溶出は少なからず生じる。そのため、躯体の長期供用によりコンクリートは損耗を受ける。
【０００５】
また、躯体を構成するコンクリートの施工上の継ぎ目、金属製躯体同士の継ぎ目に用いるシール材は、例えば水膨潤タイプのシール材を用いても、経時変化による劣化でシール効果が失われやすく、また、設置場所の地盤の不等沈下等による変位、地震等の外力等により躯体にずれ或いはひび割れ等の損傷を受けると、継ぎ目が破壊し、水の逸走を引き起こすことがある。
【０００６】
躯体の内面の水の接触面に突起付き合成樹脂製板材を埋め込んだコンクリート製水利施設躯体において、設置場所の地盤の不等沈下等による変位、地震の外力等により躯体がひび割れ、継ぎ目のずれ等の損傷を受けた場合には、板材が躯体のひび割れやずれ等の損傷による変位に追従できず、躯体のひび割れ部分から板材が切断したり、板材同士の継ぎ目が切断し、隙間を生じて水の逸走が起こることがある。
【０００７】
各種防水塗料等の塗装工法においては、施工での塗膜厚みの不均一性やピンホール発生の不確実性が塗装の固有の欠点として存在しており、かつ塗膜が水により損耗を受けやすく比較的短期間で躯体の表面が水に曝されることが度々起こる。さらに浄水の場合には水の消毒に用いられる次亜鉛素酸ソーダ由来の塩素ガスが、塗膜内拡散による透過で塗膜と躯体の間に移行し、その結果、塗膜が躯体表面から剥離し、塗膜脱落等の損耗を引き起こすことがある。このため躯体の劣化及び水への異物溶出を生ずることが度々発生する。また、前述の地震や設置場所で地盤の不等沈下等による変位により躯体にずれ或いはひび割れ等の損傷を受けると躯体に密着している塗膜も躯体に追従し裂ける等の損傷を受け、水が逸走することがある。
【０００８】
ＦＲＰの形成工法では作業環境上、有害ガス対策が必要となることが多く、費用もまた高価になり易い。しかしながら、ＦＲＰを形成しても、躯体と一体化されて設置されているため、設置場所の地盤の不等沈下等による変位、地震の外力等により躯体のひび割れ、継ぎ目のずれ等の損傷を受けた場合にはＦＲＰが破壊し水が逸走することがある。
【０００９】
上述のような損傷で水が逸走すると、例えば斜面肩部或いは上部に設置された貯水槽、通管路或いは通水管路の近傍では、斜面崩壊等の災害を起こす危険性が非常に高い。特に地震による被災では、広範囲で当該事故が起き、長時間に亘る地域住民への給水停止、逸走水による浸水災害や斜面崩壊災害を引き起こす危険がある。
【００１０】
損耗を受けた躯体損傷を補修し再使用するためには、損傷箇所をシール材で止水処理するシール工法、躯体の内面への各種防水塗料等の塗装工法、ハンドレイアップ法やスプレーアップ法等によるＦＲＰの形成工法或いは接着剤によるシート材料を貼着する工法等が一般的に採用されている。
【００１１】
しかしながら、損傷した既設の躯体に上記工法を適用するには、各工法に用いる材料と躯体との密着性を確保するために、躯体表面をはつり等の方法で清浄にしなければならず、多大な労力と費用及び時間が必要となる。
【００１２】
例えば、躯体のひび割れや継ぎ目のずれの対策工として、損傷箇所をシール材でシールする方法が採用されるが、ひび割れや継ぎ目のずれが発生した箇所からの逸走水により設置箇所の地盤が損傷を受け地盤強度不足となり、出来型の変形がさらに進行するため、ひび割れや継ぎ目のずれが再発しやすく、シール破壊が容易に起こりやすくなり、長期の耐久性が期待しずらい。水の逸走が発生すれば、前述に記載した内容と同様の災害を引き起こしやすい。
【００１３】
前述に記した逸走水による地盤の損傷を受けた水利施設を復旧する場合、地盤については躯体設置時の地盤強度、地盤形状が必要で、そのため地盤改良用薬剤の注入等の工法を用いて地盤補強し、かつ躯体を持ち上げて整地しなければならず、莫大な復旧費用及び復旧期間が必要となる。
【００１４】
また、その他の工法を施した施設が損傷し、逸走水で施設設置箇所の地盤が損傷すると、前述〔００１３〕の対策が必要であり、莫大な復旧費用及び復旧期間が必要となる。
【００１５】
躯体の損傷が甚大で前述の補修等で対応できない場合には施設の更新が必要となり、さらに長期間の給水停止を余儀なくされる。さらに経済的には水道施設躯体の取り壊し費用、建設廃棄物処理に掛かる費用、新規建設費用が膨大となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来の技術的課題を背景としてなされたもので、水利施設躯体に躯体保護・水逸走防止・水質汚染防止の性能を付与するため、躯体内部に合成樹脂製シートからなる容器状物を躯体から分離かつ独立して設置する効率的かつ経済的に優れた方法及びこの方法に用いられる容器状物を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、基本的には、水利施設の躯体内に合成樹脂製シートからなる容器状物を、躯体内面の側壁及び底版から分離かつ独立して設置することを特徴とする水利施設のシートライニング方法を提供する。
【００１８】
上記水利施設のシートライニング方法において、合成樹脂製シートからなる容器状物の躯体内面の側壁及び底版からの分離かつ独立は、合成樹脂製シートからなる容器状物と躯体内面の側壁及び底版との間に通気・通水材を配置することを特徴とするのを一例とする。
【００１９】
上記シートライニング方法に用いられる容器状物は、水利施設の内面の側壁及び底版との間に間隔を保ち、かつ、内面形状とほぼ同形状を有することを特徴とする。
【００２０】
上記シートライニング方法に用いられる容器状物は、水利施設の内面の形状とほぼ同形状にして、水利施設の壁面間に間隔を保つ外面に通気・通水材を一体化したことを特徴とする。
【００２１】
上記容器状物は、予め工場等で製作しておいてもよく、現場での水利施設ライニング方法の実施をしながら完成させてもよい。
【００２２】
また、容器状物と水利施設の内面の側壁及び底版との間隔は、部分的に保たれている場合を含む。
【００２３】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１は、本発明の基本を説明する概略断面図で、１は水利施設の躯体、２は合成樹脂製シートからなる容器状物を示す。
【００２５】
容器状物２は、合成樹脂製シートからなり、躯体１の内面の側壁１ａ及び底版１ｂとの間に間隔３を保ち、かつ、内面形状とほぼ同形状に形成されている。
【００２６】
容器状物２は、躯体１内に躯体内面の側壁１ａ及び底版１ｂから一定間隔を保って分離かつ独立して設置されている。
【００２７】
容器状物２の躯体１内への設置は、図示してないが、躯体１内面に容器状物２を粘着剤又は接着剤を用いて部分的に貼着しても、また、容器状物２の上端を躯体１の上端にコンクリートアンカー等を用いて止めてもよい。
【００２８】
この実施の形態において、容器状物２を形成する合成樹脂製シート２１は、その外面において躯体１の壁面に面する側の上下方向と底版１ｂに面する側の側壁１ａ間に図２に示すように条溝２１ａが形成されている。
【００２９】
このようにしてなるシート２１からなる容器状物２を躯体１に設置したときは、水が内側に張られてシート２１が側壁１ａや底版１ｂに接触しても条溝２１ａによって空隙を保つことができる。また、このようにしてなるシート２１からなる容器状物２を、躯体１の側壁１ａや底版１ｂにはじめから接触させて設置しても躯体１の側壁１ａと底版１ｂとの間に条溝２１ａによる間隔を保つことができる。
【００３０】
また、実施の形態において、容器状物２を形成する合成樹脂製シート２１は、その外面において躯体１の壁面に面する側のシート面と底版１ｂに面する側のシート面に〔００２８〕に例示した条溝以外の凹凸形状を形成したものでも、当該シートと躯体１の側壁１ａと底版１ｂとの間に間隔を保つことができる。
【００３１】
図３は、本発明の好ましい実施の形態を示す断面図である。
【００３２】
はじめに、容器状物を予め形成して、これを躯体内に設置する場合を説明する。容器状物２は、合成樹脂製シートからなり、躯体１の内面の側壁１ａ及び底版１ｂとの間に間隔を保ち、かつ、内面形状とほぼ同形状に形成されている。
【００３３】
容器状物２の外面には、躯体１の側壁１ａ及び底版１ｂの一部との間に間隔を保てるように立体網状形成物からなる通気・通水材４が貼着されている。
【００３４】
容器状物２の躯体１への取り付けは、図示してないが、コンクリート用釘やねじ等による機械的な取り付け、通気・通水材４の外面との粘着剤や接着剤によるルーズな貼着、鋼や高剛性を有する高分子材料での輪状体により内側から躯体に圧接するよう設置する等がある。
【００３５】
給水管６、排出管７、溢水管９は、躯体１の底版１ｂから突出しているので、容器状物２を設置するにあたっては、これらを容器状物２の当該部分を切り欠きして嵌め込む。給水管６、排出管７には止水材５、加熱収縮性シート１１を巻回して貼着してある。８は吸排気孔である。
【００３６】
このようにして全体として、予め製作した容器状物２を躯体１内面に設置することができる。
【００３７】
つぎに、容器状物を形成しながら行う水利施設のシートライニング方法について説明する。
【００３８】
躯体１の底版１ｂの大きさが一辺が７ｍ、他辺が４ｍ、深さ５ｍである浄水貯水槽の内面のシートライニングにおいて、躯体１の底版１ｂから立ち上げられている給水管６、排出管７、溢水管９に止水材５として粘着性を有す厚み１０ｍｍ、幅３０ｍｍの水膨張ゴムシートテープ（例えば早川ゴム株式会社製「スパンシールＷＲ」）をそれぞれの管の立ち上がり部から３００ｍｍまで巻き付け、さらに巻き付けた水膨張ゴムシートテープの上面に加熱収縮性シート１１である熱収縮製ポリエチレンシート（例えば日東電工株式会社製「ネオカバー」）を巻き付けた。巻き付けた熱収縮製ポリエチレンシートの繋ぎ目は熱風溶着方法でシールした。底面の給水管、排出管、溢水管９の立ち上がり部に近接する躯体１表面にそれらの管から１５０ｍｍの位置まで粘着材１０である厚み５ｍｍゴムアスファルト系粘着材（例えば田島ルーフィング株式会社製「ガムリッチ」）を貼着した。ゴムアスファルト系粘着材を貼着した箇所を除く底面に厚み５ｍｍの通気・通水材４である立体網状形成物（例えば前田工業株式会社製「コアマット」）を敷き込み、立体網状形成物上から砂を充填した。
【００３９】
貯水槽内面の壁面に厚み５ｍｍの前記ゴムアスファルト系粘着材を点状に貼着した後、通気・通水材４である合成樹脂製不織布が貼着された３ｍｍの溝付き板材（例えば錦城護謨株式会社製「キャッスルボード」）を壁面全体に粘着材を介して取り付けた。溝付き板材は図示してないが外面に図２に示されていると同様の条溝が形成されている。
【００４０】
底版１ｂからマンホール間の壁面に漏水調査用ホース１本を厚さ５ｍｍのゴムアスファルト系粘着材（例えば田島ルーフィング株式会社製「ガムリッチ」）を用い、取り付けた。
【００４１】
施工前に製作した、容器状物を形成するための合成樹脂製シートからなる１辺が８ｍ、他辺が５ｍの底面用シート１枚と、１辺が１５ｍ、他辺が６ｍの壁面用シート２枚のうち、底面用シートを通気・通水材４の設置が終了した貯水槽内に搬入し、底面に敷き詰め、底面に合うよう合わせ切りをした。
【００４２】
底面用シートの合わせ切りが完了後、壁面用シートを貯水槽に搬入し、長辺部を壁面上端部に固定した。垂直方向の短辺部を熱風溶着機を用い溶着した。
【００４３】
底面に敷き込んだ底面用シートと壁面に垂らした壁面用シートを熱風溶着機を用い溶着した。
【００４４】
給水管６、排出管７、溢水管９に巻き付けた熱収縮性シートの底部立ち上がり部と底部の底部用シートはポリエチレンシート製テープを用い熱風溶着機を使用して溶着した。
【００４５】
このようにして躯体１内面に容器状物を設置することができる。
【００４６】
上記実施の形態においてさらに詳しく説明する。
【００４７】
通気・通水材は、合成樹脂製シート断面を拡散し透過する水蒸気、塩素ガス等気体や躯体の外部から侵入する水を逃す機能と、合成樹脂製シートへ、躯体の設置場所地盤の不等沈下等による変位、地震の外力等による躯体のひび割れ、継ぎ目のずれ等で生ずる変位の影響を直接伝えない機能を有するので、躯体内に製作された容器状物は、躯体の変位や外力等による損傷から免れることが可能となる。
【００４８】
通水材は合成樹脂で形成されたもの、無機材料或いは無機材料で形成されたものの少なくとも一種類から選ぶことができる。
【００４９】
合成樹脂で形成される通気・通水材は、合成樹脂粒状物、合成樹脂粒状物固化物、立体網状成型物、溝付き板材、凹凸成形シート、合成樹脂製繊維からなる編織物、樹脂等で硬化処理した合成樹脂製繊維からなる編織物、合成繊維製フェルト、樹脂等で硬化処理した合成樹脂フェルト等から適宜選ぶことができる。また、これら通気・通水材の少なくとも一面に合成樹脂製不織布が貼着されていてもよい。
【００５０】
無機材料からなる通気・通水材は、砂、砕石、鉄鋼スラグ等の粒状物から適宜選ぶことができる。
【００５１】
無機材料から形成された通気・通水材は、スラグの焼結固化物、金属の焼結固化物等から選択できる。
【００５２】
通気・通水材は上記材料を適宜組み合わせてもよく、例えば躯体底部に配置する通気・通水材には、水の上載荷重による変形を防ぐため、立体網状成型物と合成樹脂粒状物或いは無機材料の粒状物を用いることが好ましい。合成樹脂粒状物固化物、スラグの焼結固化物或いは金属の焼結固化物を用いてもよい。
【００５３】
側面に配置する通気・通水材には、少なくとも一面に合成樹脂製不織布が貼着された溝付き板材或いは凹凸成形シートを用いることが好ましい。合成樹脂粒状物固化物、スラグの焼結固化物或いは金属の焼結固化物を用いてもよい。また、水深差による水圧変化に対応して、前記通気・通水材を側面全面でなく水深途中から底部までの部分設置でもよく、また用いる前記通気・通水材をその圧縮変形性能に応じて適切に変えて配置してもよい。
【００５４】
躯体に通気・通水材を取り付けるには、コンクリート用釘、ねじ等での機械的取り付け、粘着材或いは接着剤による取り付け、鋼や高剛性を有する高分子材料で作製した輪状体を通気・通水材の躯体と接する反対面に、通気・通水材が躯体に圧設されるよう設置する取り付け等の方法を採ることができる。
【００５５】
躯体底面への通気・通水材の取り付けは〔００５３〕に記載の方法を採らず、通気・通水材を直接底面に敷き詰めてもよい。
【００５６】
躯体と通気・通水材は、躯体と通水材が部分接合でも全面接合でもよいが、部分接合が工事時間の短縮が図れ、かつ経済的に好ましい。
【００５７】
容器状物を形成する合成樹脂製シートは、ポリエチレン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、クロルスルホン化ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂／エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素三元共重合体樹脂混合物、或いはエチレン−プロピレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ポリエステルゴム等の樹脂素材あるいはゴム素材から一種以上を用いて製作される。当該合成樹脂製シートは前記素材を用いた単層シートでも、前記素材の中から選ばれた素材で形成された層を積層してなるシートでもよい。特に、浄水では厚生省令１５号１７条ハに規定される基準を満足する合成樹脂製シートを用いることが好ましい。また、下水道用には生化学作用で生じる硫酸に絶える合成樹脂製シートを適用する。
【００５８】
当該合成樹脂製シートは繊維編織物を補強材として含むことが好ましく、繊維編織物の少なくとも一面に〔００５６〕に記載のシートが積層された構造が好ましく、繊維素材は公知の合成繊維、無機繊維、金属繊維の一種以上を用いることができる。
【００５９】
合成樹脂製シートと通気・通水材は、合成樹脂製シート製作時または、通水材製作時に両者を一体化してもよい。
【００６０】
通気・通水材と合成樹脂製シートは、粘着材或いは接着剤を用いて部分接合或いは全面接合してもよいが、全く接合しなくてもよい。
【００６１】
合成樹脂製シート同士の接合方法は、熱鏝溶着、高周波溶着、超音波溶着、接着剤による接着、粘着材による粘着のいずれでもよく、また前記接合方法を２種以上用いてもよい。
【００６２】
躯体内に製作した容器状物上端を躯体に機械的方法で固定してもよい。また、容器状物の上端以外の面を部分的に固定してもよい。
【００６３】
給水管、排出管、溢水管からの漏水防止のために、管を水膨潤ゴム、水膨潤樹脂、粘着材等で被覆し、さらに熱収縮シートを巻き付けた後、熱収縮シートを加熱し収縮する。熱収縮シートは容器を形成する合成樹脂製シートと同種類の合成樹脂が好ましい。
【００６４】
給水管、排出管、溢水管が取り付けられた直近の躯体面に粘着材系防水材を貼着し容器の水非接触面を圧接することが好ましい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は上述のようにしてなるので、つぎの効果を有する。
【００６６】
水利施設の躯体内面に合成樹脂製シートからなる容器状物を躯体内面の側壁及び底版から分離かつ独立して設置することで、躯体の設置場所地盤の不等沈化等による変位、地震の外力等による躯体のひび割れ、継ぎ目のずれ等で生ずる変位の影響を合成樹脂製シートからなる容器に伝えないので、容器状物は躯体の損傷があっても損傷から免れることができる。
【００６７】
水利施設の躯体内面の側壁及び底版と合成樹脂製シートからなる容器状物との間に、直接又は通気・通水材を介して間隔を設けることによって、合成樹脂製シート断面を拡散し、透過する水蒸気、塩素ガス等気体や躯体の外部から侵食する水を逃す機能を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本の実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】合成樹脂製シート又は通気・通水材の形態の一例を示す外観図である。
【図３】本発明の具体的な実施の形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１      水利施設の躯体
１ａ    側壁
１ｂ    底版
２      容器状物
２１    シート
２１ａ  条溝
３      間隔
４      通気・通水材
４１    通気・通水材
【図１】
2004324054.tif 000003
【図２】
2004324054.tif 000004
【図３】
2004324054.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月28日(2003.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
躯体底面への通気・通水材の取り付けは〔００５４〕に記載の方法を採らず、通気・通水材を直接底面に敷き詰めてもよい。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
当該合成樹脂製シートは繊維編織物を補強材として含むことが好ましく、繊維編織物の少なくとも一面に〔００５７〕に記載のシートが積層された構造が好ましく、繊維素材は公知の合成繊維、無機繊維、金属繊維の一種以上を用いることができる。