(57)【要約】【課題】ひび割れが発生した場合でも、自己修復が可能な難透水層及びその構築方法を提供すること。【解決手段】砂類３とベントナイト４を混合したベントナイト混合土を材料の一つとして使用する難透水層１であって、ベントナイト混合土層４０と、アスファルト混入層５０が交互に配置されることを特徴とするものである。通常、複数のベントナイト混合土層と複数のアスファルト混入層が交互に重なって互層構造をなす。アスファルト混入層とは、アスファルト乳剤のみからなる層やベントナイト混合土とアスファルト乳剤が混合した層をいう。また、ベントナイト混合土層とアスファルト混入層の境界は、必ずしも明確である必要はない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砂類とベントナイトを混合したベントナイト混合土を材料の一つとして使用する難透水層であって、
ベントナイト混合土層と、アスファルト混入層が交互に配置されることを特徴とする、
難透水層。
【請求項２】
吹付けをおこなうホースの先端部において、ベントナイト混合土が主として通過する領域とアスファルト乳剤が主として通過する領域が形成されるホースによって吹付けをおこない、
同一地点に対して複数回にわたって前記吹付けをおこなうことによって請求項１記載の難透水層を構築する、
難透水層の構築方法。
【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、貯水池などの斜面や底面に構築する難透水層及びその構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
急な斜面の表層にベントナイト混合土を吹付けることによって、難透水層を構築する方法がある。
ベントナイト混合土は、ベントナイトと土砂等を混合して製造する混合土で、施設の設計基準にもよるが、通常、５０ｃｍ程度の厚さで吹付けている。
しかし、ベントナイトと土砂を混合しただけのベントナイト混合土を急斜面に吹付けた場合、降雨や表流水によって侵食されるおそれがある。そこで、ベントナイト混合土からなる難透水層の侵食抵抗を高める目的で、アスファルト乳剤を混合する場合がある。アスファルト乳剤は、通常、ベントナイト混合土を吹付けるホースの先端部に接続した専用のホースで送り出し、ホース先端部でベントナイト混合土と混合して斜面に吹付ける。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５９１０７号公報
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
しかし、ベントナイトにアスファルト乳剤が混入すると、ベントナイトが水分によって膨潤する特性が低下する。
【０００５】
【本発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、ひび割れが発生した場合でも、ベントナイトによる自己修復が可能な難透水層及びその構築方法を提供することを目的とする。
また、吹付けホースを閉塞させることのない難透水層の構築方法を提供することを目的とする。
さらに、降雨などに対する侵食抵抗に優れ、止水性の高い難透水層及びその構築方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の難透水層は、砂類とベントナイトを混合したベントナイト混合土を材料の一つとして使用する難透水層であって、ベントナイト混合土層と、アスファルト混入層が交互に配置されることを特徴とするものである。通常、複数のベントナイト混合土層と複数のアスファルト混入層が交互に重なって互層構造をなす。アスファルト混入層とは、アスファルト乳剤のみからなる層やベントナイト混合土とアスファルト乳剤が混合した層をいう。また、ベントナイト混合土層とアスファルト混入層の境界は、必ずしも明確である必要はない。
【０００７】
また、吹付けをおこなうホースの先端部において、ベントナイト混合土が主として通過する領域とアスファルト乳剤が主として通過する領域が形成されるホースによって吹付けをおこない、同一地点に対して複数回にわたって前記吹付けをおこなうことによって上記の難透水層を構築する方法である。ここで、２つの領域を形成するには、１本のホース内の範囲を分けることで形成しても、２本のホースを使用して形成してもよい。
【０００８】
【本発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
＜イ＞難透水層
難透水層１は、砂類３とベントナイト４を混合したベントナイト混合土と、アスファルト乳剤５を吹付けて構築する。
砂類３は、人工砂、砕石、砂利、砂、珪砂などが使用できる。砂類３の含水量が不足する場合は、ベントナイト４と混合する前に水分を補給して調整することができる。また、斜面２に吹付ける直前に水分を補給してもよい。
水分が多い砂類３を使用する場合は、乾燥させたり吸水材を混合したりして使用することができる。吸水材には、高吸水樹脂、ベントナイト、又はこれらを混合した材料が使用できる。ベントナイトと高吸水ポリマーを混合した吸水材を使用する場合は、例えばベントナイト混合土１ｍ３のうち１〜１０ｋｇの吸水材を混合する。
【００１０】
ベントナイト４は、難透水層１の透水性を低下させるための材料である。ベントナイトの中に含まれるモンモリロナイトは、水と接触すると膨潤し、止水性を発揮する。
例えば、ベントナイト混合土１ｍ３当たり５０〜３００ｋｇのベントナイト４を混合する。
【００１１】
＜ロ＞アスファルト混入層
アスファルト混入層５０とは、アスファルト乳剤５のみからなる層やベントナイト混合土とアスファルト乳剤が混合した層をいう。
アスファルト乳剤５は、難透水層１の侵食抵抗を高めるための材料で、ノニオン系アスファルト乳剤が適している。
吹付けホース７１の吐出口付近にアスファルト乳剤５を送り出すホース８４を接続する（図３、４参照）。アスファルト乳剤５は、例えばスクイズポンプ８３からホース８４を通して送り出す。
【００１２】
＜ハ＞ベントナイト混合土の製造方法
ベントナイト混合土は、例えば以下のようにして製造する。
まず、砂類３をベルトコンベア８１で搬送し、ミキサー６に投入する。ここで、砂類３の含水量が所定の値に達していない場合は、水を加えて含水量を調整する。また、水分を多く含む砂類３を使用する場合は、ベルトコンベア８１で搬送する途中で吸水材を添加する。もちろん、最初から吸水材と砂類３を混合しておいてもよい。
そして、ミキサー６内にベントナイト４を投入して砂類３と混合する。
また、乾燥した砂類３とベントナイト４を混合し、吹付けホース７１の先端で水分を補給することもできる。
【００１３】
＜ニ＞ベントナイト混合土及びアスファルト乳剤の吹付け
混合したベントナイト混合土は、吹付け機７を通じて吹付けホース７１でエア圧送する。吹付け機７では、吹付け材料をコンプレッサー７２からエアホース７３を通して送った圧縮空気とともに吹付けホース７１内を搬送し、先端の吹付けノズルから吐出して斜面２に吹付ける。
ここで、下から伸びる吹付けホース７１を、吹付ける直前で作業員９の肩に載せるなどして湾曲させる（図２参照）。このように吹付けホース７１を湾曲させると、下方から送られてきたベントナイト混合土は遠心力によって吹付けホース７１の外側に偏って搬送される（図３参照）。この結果、吐出口の上部領域から主にベントナイト混合土が噴出することになる。
そこで、吹付けホース７１の吐出口の下部領域にホース８４を接続することで、吐出口の下部領域からアスファルト乳剤５を噴出させることができる。
このように吐出口の上部領域と下部領域で通過する材料を分離することで、一度の吹付けによってベントナイト混合土層４０とアスファルト混入層５０を構築できる。
また、この吹付けを繰り返すことで複数のベントナイト混合土層４０と複数のアスファルト混入層５０の互層を構築できる。なお、１層ずつ構築する場合は、一方の材料の供給を止めればよい。
ベントナイト混合土層４０とアスファルト混入層５０の互層は、図１に示すように層が規則的に連続している構造であっても、層が不規則かつ不連続に配置されている構造であってもよい。任意の断面で深度方向に切断したときに、ベントナイト混合土層４０とアスファルト混入層５０のいずれもが少なくとも１層存在していればよい。
【００１４】
また、ベントナイト混合土を吹付ける吹付けホース７１とアスファルト乳剤５を吹付けるホース８４を、最後まで合流させないで吹付けをおこなうこともできる。図４に吹付けホース７１とアスファルト乳剤５を吹付けるホース８４を先端で並行に配置した実施例を示す。
【００１５】
＜ホ＞作用
難透水層１をベントナイト混合土層４０とアスファルト混入層５０の互層とすることで、以下の効果を得ることができる。なお、図１ではわかり易くするためにベントナイト混合土層４０とアスファルト混入層５０を明確に区別してあるが、各層の境界付近がそれぞれの材料が混合した材料からなる層であっても同様の効果を得ることができる。よって、本発明でいう互層とは、明確に層が分けられたものの他に、混合層を間に挟むものも含むものとする。
【００１６】
ベントナイト４にアスファルト乳剤５が混入していないと、ベントナイトはその特性により水分によって充分に膨潤することができる。
このため、難透水層１の上面又は下面からひび割れが発生して降雨又は地下水などが難透水層１の内部に浸入してくると、ベントナイト混合土層４０のベントナイト４が水分に反応して膨張する。発生したひび割れはこの膨張によって塞がれる。即ち、本発明の難透水層１は自己修復機能を有すものといえる。
また、ベントナイト４の膨潤性がアスファルト乳剤５によって損なわれないため、難透水層１の止水性も確実に維持できる。
吹付け厚は、構築した難透水層１の透水係数によって変更できる。例えば、難透水層１の透水係数が１．０×１０−７ｃｍ／ｓ以下の場合は５ｃｍ、透水係数が１．０×１０−６ｃｍ／ｓ以下の場合は５０ｃｍとする。すなわち、透水係数の低い難透水層１を構築できれば、吹付け厚を薄くすることもできる。
【００１７】
【本発明の効果】
本発明の難透水層及びその構築方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞ベントナイトの膨潤特性を維持できる。このため、難透水層にひび割れが発生した場合でも、ひび割れの自己修復が可能である。
＜ロ＞アスファルト乳剤を使用することで、降雨等に対する侵食抵抗に優れた難透水層を構築できる。このため、吹き付け後のシート等での降雨対策は不要となる。また、アスファルト乳剤が混入しないベントナイト混合土が存在するため、高い止水性を維持できる。
＜ハ＞ベントナイト混合土とアスファルト乳剤の大部分は別の経路から噴出される。このため、吹付けホースを閉塞させることなく、容易、かつ迅速に難透水層を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の難透水層の実施例の断面図。
【図２】難透水層の構築方法の実施例の説明図。
【図３】ホース先端部付近の状態を示した断面図。
【図４】２本のホースを並列した実施例の説明図。
【符号の説明】
１・・・難透水層
３・・・砂類
４・・・ベントナイト
４０・・ベントナイト混合土層
５・・・アスファルト乳剤
５０・・アスファルト混入層
７１・・吹付けホース
８４・・ホース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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