(57)【要約】【課題】製造容易で、恒久性があり、広範に応用できる代替的なジオシンセティック構造を提供すること。【解決手段】オープンメッシュ構造を有する導電性ジオシンセティック材を含む導電性ジオシンセティック構造と、そのような構造を使って、基材、特に凝集性土壌基材を強化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）する方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口のあるメッシュ構造を有する導電性ジオシンセティック物質（ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｇｅｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ） を有する導電性ジオシンセティック物質を備えた界面動電ジオシンセティック（ＥＫＧ）（ａｎ ｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃ ｇｅｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ（ＥＫＧ））構造。
【請求項２】
本来導電性エレメント及び／又は１またはそれ以上の導電性エレメントを含む開口のあるメッシュ構造内のある本質的にジオシンセティック物質のみからなる請求項１記載のＥＫＧ構造。
【請求項３】
導電性ジオシンセティック物質が、少なくとも一つの導電性エレメントと共に導電性の組成物（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）を生成する一般的に本来は非導電性であるジオシンセティック物質を含む請求項１又は請求項２記載のＥＫＧ構造。
【請求項４】
ジオシンセティック物質が本来は導電性である請求項１又は請求項２記載のＥＫＧ構造。
【請求項５】
ジオシンセティック物質が導電性粒子の付随により（ｂｙ ｌｏａｄｉｎｇ）本来的に導電性である請求項４記載のＥＫＧ構造。
【請求項６】
本来的に導電性であるジオシンセティック物質が、組成物的な（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）導電性ジオシンセティック性を備えるために少なくとも一つの別の（ｓｅｐａｒａｔｅ）導電性エレメントを添加した請求項４又は請求項５記載のＥＫＧ構造。
【請求項７】
導電性ジオシンセティックメッシュが、一般的に平面状メッシュを備えた先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造。
【請求項８】
導電性ジオシンセティックメッシュが、どのような固体形状でもとり得るメッシュ構造を内包する請求項１から請求項６のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項９】
導電性ジオシンセティックメッシュ形状が、開口のあるスリーブ構造を形成する請求項８記載のＥＫＧ構造。
【請求項１０】
ジオシンセティック物質が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＶＣ、ポリエステルなどから選択される先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造。
【請求項１１】
ジオシンセティック物質が、導電性物質を付随すること（ｂｙ ｌｏａｄｉｎｇ）で導電性となる先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造。
【請求項１２】
ジオシンセティック物質が、一つ又はそれ以上の別々の（ｓｅｐａｒａｔｅ）導電性エレメントがあることで導電性となる先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造。
【請求項１３】
導電性エレメントが、基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）と直接接触するジオシンセティックメッシュの前面（ａ ｆａｃｅ）と関連した浸漬ＥＫＧ中で使用されるように配置される請求項１２記載のＥＫＧ構造。
【請求項１４】
ジオシンセティックメッシュが、導電性エレメントがその内部の面に存在するように開口のあるスリーブを規定する内包メッシュ構造を備えた請求項１３記載のＥＫＧ構造。
【請求項１５】
処理される基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）又は物質（ｍａｔｅｒｉａｌ）に関して中央および離れた領域を有し、中央領域に関連する導電性エレメントを備えた浸漬して使用する請求項１２から１４のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項１６】
好ましくはジオシンセティックメッシュのエレメントに対応し、好ましくは平行する細長いメンバーと間隔を設けて一つ又はそれ以上の列の形で複数の導電性エレメントと共にある請求項１２から１５のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項１７】
導電性エレメントはジオシンセティックメッシュ構造と一体化（ｉｎｔｅｇｒａｌ ｗｉｔｈ）された請求項１２から１６のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項１８】
メッシュは、菱形（ｒｈｏｍｂｉｃ）のネットワーク構造を生成するために二つの平行なジオシンセティックメッシュストリングが重なっている先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造。
【請求項１９】
メッシュは、六角形のネット構造を生成するための個々のネットワークメッシュストリングからなる二つの平行なジオシンセティックメッシュストリングが重なっている請求項１〜１７のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項２０】
メッシュ構造は、ジオシンセティックシートの規則的な配列により形成される請求項１〜１７のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項２１】
適切な構造物保持手段、基材充填体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｆｉｌｌ）、先行する請求項記載のＥＫＧ構造を備え、それらに含まれる水を排出するために及び／又は整理する（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）ために及び／又は制御するために基材中に浸漬する特にそれらの複数の列を備えた基材構造。
【請求項２２】
電極としての請求項１〜２０のいずれかに記載のＥＫＧ構造の使用。
【請求項２３】
請求項１〜２０の少なくともいずれかに記載のＥＫＧ構造である、基材（ａ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）そのもの（ｉｎ　ｓｉｔｕ）とそこに含まれる水を除くか又は含水量を制御するために、少なくとも一対の電極の間に電界を掛け、複数の電極の配置の仕方を含む、それを強化すること（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）及び／又は含水量の制御及び／又は増強（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）を促進することにより基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を処理する方法。
【請求項２４】
複数の電極を配置し、電界をかけることにより請求項２３の方法を適用してなる建設基材としての使用に適した凝集性のある土壌構造の処理方法。
【請求項２５】
例えば、複数の強化領域（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ｚｏｎｅｓ）を区切り（ｔｏ　ｄｅｆｉｎｅ）、一般に水平配置の基材中に複数のＥＫＧ構造を挿入し、続いて各領域で強化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）しながら連続する対の間に順次、電界を次々にかけることからなる請求項２２または２３の方法。
【請求項２６】
物質源（ａ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）を用意して、請求項１〜２０に一致する少なくとも一つがＥＫＧ構造である電極を複数配置し、電極間に電界を適用することを含む、栄養剤又は他のバイオ的又は非バイオ的物質を加え、ｐＨを変え、又は加熱させて基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を処理する方法．
【請求項２７】
二以上の電極が配置され、電極の列の外側の二つの電極はバイポーラ接続により電気供給源に接続され、中間電極は誘導電極として作用し、電圧は外側電極ペアーの間そのものに分配される請求項２３〜２６のいずれかの方法。
【請求項２８】
ＥＫＧを使用すること又は先行するいずれかの請求項の方法でコアエレメント又は環境の変換（ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）によって得られる処理基材（ａ ｔｒｅａｔｅｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）。
【請求項２９】
基材、特に凝集性土壌基材の含水量を整理し（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）又は制御し（ｒｅｇｕｌａｔｅ）、及び／又はそのような基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を補強し（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ）、及び／又はきょう雑物を除去し、及び／又は処理物質（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）を加えるためのドレンとして先行するいずれかの請求項の方法によるＥＫＧ構造の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に軟弱基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の強化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）と補強（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）の改良を目的とする界面動電ジオシンセティック（ｅｌｅｃｔｒｏ ｋｉｎｅｔｉｃ ｇｅｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ）構造、排水用及び／又は補強用部材等とする界面動電ジオシンセティック構造の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
補強や排水のためにジオシンセティック材を使用することは確立した慣行である。使用材料は一般に非金属であり、最も一般的な形態は片（ｓｔｒｉｐｓ）、シート、及び格子（ｇｒｉｄｓ）であるが、いかなる形態でも採用することができる。編んだり、織ったり、針でパンチをする等のいかなる適当な方法によっても製造できる。ジオシンセティックはジオテキスタイルとしても知られ、引用されることもあるが、その主要な機能により、いかなる特定のアプリケーションにも通常適用される。また、本質的に５つの主要な機能があるので、ジオシンセティックには５つの種類がある。それは、濾過、分離、膜（ｍｅｍｂｒａｎｅ）、排水と局面流れ（ｉｎ　ｐｌａｎｅ ｆｌｏｗ）、及び補強のジオシンセティックである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
また、ジオシンセティックは上記機能のいかなる組み合わせも提供する可能性があり、本発明はこれらの全ての機能を目的として使用することができるが、特に、例えば、建設業で基材物質（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）の排水と補強に適用できるので、産業上広範に応用できる。本発明は主要であるが、これに限定されない１つの観点において、特に基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の強化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）及び／又は補強（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）の改良を目的とする排水及び／又は補強ジオシンセティックに関係する。特にこれらの目的を以下により詳細に説明する。
【０００４】
ある場所で建物などを建設する際、建設予定地を強化する必要がある。これは、例えば粘土などの粘着性のある多量の水分を含有する軟弱土壌と特に関係がある。強化が良好であれば、軟弱土壌を盛土（ｆｉｌｌ）として用いる基材構造の建設が可能になる。
【０００５】
従来の排水構造は、通常はフィルタ材に取り巻かれ、及び／又は補強材に支持されたジオシンセティック材などの細長いプラスチックのコアを構成要素とする。コア材は、一連の細長い流路を形成するために、例えば適当な波形（ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ）を設けたり、メッシュのような構造を用いたりして形成される。水は自由にフィルタ及び／又は補強材を通って波形（ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ）の中に入る。これらの流路に水を通すために加重に負荷をかけて地面を強化する。同様のことが垂直排水系と水平な排水系に応用できる。
【０００６】
ＧＢ２３０１３１１はジオシンセティックの改良に関連し、界面動電ジオシンセティック（以下、「ＥＫＧｓ」と称する。）を取り入れている。ＥＫＧｓは導電性ジオシンセティック又はジオテキスタイルであり、それは絶縁性ジオシンセティックの性能を向上させる。当該従来技術文献は導電性繊維と一緒に縫製した排水用及び補強用ジオシンセティック層を含むＥＫＧ構造を開示する。当該補強材及び／又は排水材も導電性であってもよい。
【０００７】
濾過、排水、補強を可能にすることに加えて、ＥＫＧｓは、他の方法では扱うことが困難又は不可能である微粒子状の低透過性基材中の水と化学物質種を運搬する界面電動技術により効果を高める。導電性のほかに、ジオシンセティックは遷移性（ｔｒａｎｓｉｖｉｔｙ）、吸収性、ウィッキング性（ｗｉｃｋｉｎｇ）、親水・疎水性を有していてもよい。
【０００８】
微粒子状の低透過性基材を通して、水、荷電粒子、及び自由イオンを動かす界面動電現象が起きることは実証されている（ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ）。前記界面動電現象には、流動電位（ｓｔｒｅａｍｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）、移動電位（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）、電気浸透、イオン移動電位 （ｉｏｎ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）、および電気泳動の５つの基本的な界面動電現象がある。前記現象の最初の２つは電荷と荷電粒子の各々の動きに基づく電位の発生に関係がある。残りの３つは基材のマス（ａ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　ｍａｓｓ）に電界を印加した時に生じる（ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ）運搬メカニズムに関係する。
【０００９】
実際には、電界はＥＫＧ又は従来の電極を使用する基材のマスに適用される。カチオンはカソードへ、アニオンはアノードに引き付けられる。３つの運搬メカニズムを以下説明する。
【００１０】
電気浸透では、イオンが移動するときに水和水も運び込み、その周囲の水に摩擦力を及ぼすので、水の流れがアノードとカソードの両方に生じる。しかし、アニオンより多くのカチオンがマイナスに帯電した粒子を含む基材の間隙流体内に存在するので、電荷的中性を保つために、カソードへの水の正味の流動が生じる。この電気浸透流動は印加された電圧の勾配と基材の電気浸透性に依存する。
【００１１】
基材のマスに電界を印加すると、間隙流体中に存在する自由イオンとイオン錯体が適当な電極へ移動する。基材における平均的なイオン流動性は、電気透過性よりも大きい度合いのオーダ（ｏｒｄｅｒ）である、５ｘ１０ー８ｍ２／Ｖｓのオーダで移動する。従って、アニオンは通常、電気浸透流動に打ち勝って、アノードへ移動する。なお、この動きは電気移動、イオン移動として知られている。
【００１２】
直流電界が粒子状懸濁物（コロイド、粘土粒子、有機肥料）に適用されると、懸濁物中の荷電粒子は静電的に電極の一方に引き付けられ、他方から退けられる。プラスに帯電した粒子は陰極に引き付けられ、マイナスに帯電した粒子は陽極に引き付けられる。ほとんどのコロイドはマイナスに帯電しているので、カソードに引き付けられる。この電気泳動はスラッジと鉱くず（ｍｉｎｅ ｔａｉｌｉｎｇ）の密度が高いところで起こることが分かった。
【００１３】
繊維、片（ｓｔｒｉｐｓ）、ワイヤ、エレメント、ステッチ（ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ）の形態の炭素材料、導電性組成物、高分子、および金属などの導電性ジオシンセティックを製造するのに使用可能な多くの材料がある。
【００１４】
ＥＫＧｓは、ＥＫＧを電極として機能させるため、導電性の単一材、又は、少なくとも１つのエレメントが導電性である組成物の形態を取ることができる。ＧＢ２３０１３１１に記載してある通り、現今のフィルタ、排水設備、分離器、および補強材と同じ基本的な形態からなるが、地盤改良のための界面動電技術を適用可能にするのに十分な電気伝導性を与える。特に、ＧＢ２３０１３１１は、公知方法で（例えば、排水路を定め、支持するための）多層構造物にフィルタ及び／又は補強層を設ける公知デザインを補強及び／又は排水構造とする際にＥＫＧｓを代替手段として使用することを目的とする（例として、図４を参照のこと）。当該積層デザインは多くの場合に応用できるが、制限される場合がある。
【００１５】
従って、製造容易で、恒久性があり、広範に応用できる代替的なＥＫＧ構造に対する要求がある。当該要求は本発明によって満たされる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、オープンメッシュ構造を有する導電性ジオシンセティック材を含むＥＫＧ構造が提供される。
【００１７】
ＥＫＧ構造は（以下により詳しく述べるようにオープンメッシュ構造に不可欠となりうる）選択によりもともと導電性の、及び／又は１以上の電導性エレメントを有するオープンメッシュ構造のジオシンセティック材を不可欠の構成要素とする。ＥＫＧ構造は、特に、従来濾過及び／又は保護目的で設けられた外装（ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｓｈｅａｔｈ）を設けないだけでなく、従来の構造物全体（ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に排水用オープン流路を定めたり、支持するのに用いられることがあった他の構造部材や支持部材は組み込まない。
【００１８】
その代わりに、本発明は当該エレメントが、導電性ジオシンセティック材が使用されるところには不要であるとの驚くべき発見に基づく。例えば、排水への適用に関して、構造物全体が１以上の排水路を確実に定めるために特別の構造部材及び／又はフィルタ部材を設ける必要がないということが分かった。
【００１９】
本発明は、どんな特定の理論にも制限されないが、ジオシンセティック材の適切な選択とＥＫＧ構造が適する分野への適用により、その効果が高まるので、ＥＫＧ構造自体に排水路を設けなくとも、水が基材を通して押し出される。
【００２０】
従って、本発明の前記観点によるＥＫＧ構造は、ＧＢ２３０１３１１に記載された適用範囲で、しかし、非常に構造上単純化した、導電性ジオシンセティックにより潜在的にもたらされる有利な性質を利用する。例えば、ＥＫＧ構造は平面状の流れ（ｐｌａｎｅ ｆｌｏｗ）での少なくとも１つの補強及び／又は排水に適する。特に、例えば排水手段を備えた粘着性土壌などの軟弱基材を改良して強化及び／又は補強するためにＥＫＧ構造が適用される。
【００２１】
導電性ジオシンセティック物質（Ｔｈｅ　 ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　ｇｅｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ）は、導電特性を与えるいかなる好適な組成物でも良い。例えば、導電性ジオシンセティック物質は、少なくとも１つの導電性エレメントと共同して導電性ジオシンセティック物質の組成物を作り出すために一般的に本来絶縁性のジオシンセティック物質を含むこともある。または、ジオシンセティック物質は、例えば導電性の粒子を付随させる（ｌｏａｄｉｎｇ）ことによって本来導電性であるかもしれない。このように本来導電性のジオシンセティック物質は導電性のジオシンセティック組成物を提供するためにさらに、少なくとも１つの別の導電性エレメント（ｓｅｐａｒａｔｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）を付加されることもある。
【００２２】
ここで基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）は、土（ｓｏｉｌ）、ローム（ｌｏａｍ）、土壌（ｅａｒｔｈ）、芝生（ｓｏｄ）、および混合された地質物質（ｇｒｏｕｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ）を含むその他の地質物質および廃棄物（ｗａｓｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）あるいは地質物質と下水（ｓｅｗａｇｅ）、スラッジ、あるいはその他の物質などのその他の物質の混合、あるいは処理される物質の混合物である。
【００２３】
本発明によるＥＫＧにはどんな総合的な（ｏｖｅｒａｌｌ）内部の構造物も要求されないので、簡単な具体例における導電性ジオシンセティックメッシュは一般的な平面状メッシュを含み、ＥＫＧ構造自体が一つ又はそれ以上のそのような平面上メッシュを含むものでも良い。または、導電性ジオシンセティックメッシュは波形であってもよく、または球状、楕円面状、平行六面体状、立方体状または円錐体状などのどのような固体の形状でも形作られる内包メッシュ構造（ｅｎｃｌｏｓｉｎｇ ｍｅｓｈ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を形成しても良い。特に好ましい構造は開口のあるスリーブ構造である。
【００２４】
そのような構造は当業者には知られるであろう。例えば、従来の垂直な排水管におけるフィルタスリーブの中に水路を形成するために波形の、又は開口のあるスリーブメッシュのプラスチック物質を設けることが知られている。本発明によれば、フィルタスリーブ、構造的なサポート、補強物、およびそれと同様のものは存在していない。従って、導電性ジオシンセティックメッシュ構造は基材マスからの圧力の下で基材で使用中に実質的に崩れるだろう。それにもかかわらず、予期せぬことであるが、いくつかの利点が保たれていることが分かった。特に、構造が実質的に崩れたときでさえ、構造の痕跡が基材の中に好ましい流体の流路として提供できる裂け目を備えて、大きくなった（ｅｎｈａｎｃｅｄ）排水路の流れが維持されることが分かった。
【００２５】
望ましいジオシンセティック物質は当業者にはなじみのものになるであるう。これらはポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＶＣ、あるポリエステルなどの重合体物質を含むだろう。ジオシンセティック物質は、どちらの選択も以下に詳細に述べるが、分離された導電性エレメントを用意すること及び／又は導電性物質の付随（ｌｏａｄｉｎｇ）によって導電性になり得る。
【００２６】
一つ又はそれ以上の分離した導電性エレメントは、ジオシンセティック物質として含まれる又はジオシンセティック物質と関連づけられるいかなる導電性の形態（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）の中にも備えられ、それぞれ望ましい適用の仕方によって適宜選択される。導電性エレメントは直接的に、あるいは中間の導電性媒体を介して間接的に、基材または処理される他のいかなる物質と接触するのにも適していることが好ましい。さらに好ましくは、浸漬ＥＫＧは、基材と直接接するジオシンセティックメッシュの表面と関連づけられる導電性エレメントを含む；あるいは内包するメッシュ構造はその内側の表面に導電性エレメントを含む。さらに、あるいは選択的に、ジオシンセティックメッシュは本来導電性であり、及び／または導電性エレメントがその中に含まれる（ｂｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｉｎｔｅｒｇｒａｌ ｔｈｅｒｅｗｉｔｈ）。
【００２７】
浸漬ＥＫＧ構造は処理される基材又は材料に関して基部の近くおよび遠く離れた領域を有していてもよく、例えば、平面状 ＥＫＧにおいて中心部の表面に関連づけられるように、基部に近い部位に関連づけられる導電性エレメントを含むことが望ましい。この理論に制限されることなく、これが電気的連続性を改良すると考えられる。
【００２８】
導電性ＥＫＧ構造を作り上げる導電性エレメントには様々の形がある。例えば、導電性エレメントはフィラメント、繊維、ストランド、ワイヤ、様々な形の層、あるいは他の固体又は空洞の形状であるか、さもなければ、例えば、構造か環境に沿うように適合させられる。
【００２９】
多くの導電性エレメントが提供されるところで、これらはＥＫＧ構造あるいはＥＫＧ構造の一部の中に配置される。例えば導電性エレメントは無作為に、規則的に又は不規則に間隔をあけて配置され得る。一つの好ましい具体例として、導電性エレメントは、好ましくは平行に間隔をあけて置かれた細長い部材（ｅｌｏｎｇａｔｅ ｍｅｍｂｅｒｓ）の一つ或いはそれ以上の列の形状をしており、それらはジオシンセティックメッシュのエレメントと一致することが好ましい。
【００３０】
導電性エレメントはジオシンセティックメッシュ構造から切り離されて、しかし電気的に関連づけられて提供される。しかしながら、好ましい具体例における建設を簡単にするために、導電性メンバーはジオシンセティックメッシュ構造とにとって必須のものであることが好ましい。導電性メンバーはメッシュ構造と同様の物質、又は異なった物質であっても良い。例えば、導電性メンバーはメッシュ構造と、例えば、接着されて、共同押出成型されて、織り合わせ（ｉｎｔｅｒｗｏｖｅｎ）、又は編み合わされて（ｉｎｔｅｒｋｎｉｔｔｅｄ）、その表面と直接接触している。
【００３１】
さらに又は選択的に、導電性メンバーは、ジオシンセティックの外側の層に内包されたメッシュの内部にあってもよい（ｍａｙ ｂｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｉｎｔｅｒｎａｌｌｙ）。ジオシンセティックの外側の層は環境保護になる。また、ジオシンセティックの外側の層は本来導電性でもよい。特に好ましい具体例では、ジオシンセティックメッシュ構造のそれぞれのメッシュストリングは、導電性ジオシンセティック物質を上に重ねた、銅などの金属物質であることが好ましい導電性の芯を含む。
【００３２】
以上定義したようなＥＫＧ構造の導電性エレメントは、どのような既知の導電性物質にも提供され得る。例えば、導電性エレメントは純粋金属であるか、または金属や適当な固体の媒介の中に分散した金属粉（鉄鋼、銅）のような金属組成物（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｔａｌｌｉｃ）、あるいは、炭素のような導電性非金属、導電性ポリマーあるいはそれらの複合物であってもよい。以上特に定義されるＥＫＧ構造において、導電性エレメントが外部の表面に関連づけられるところでは、少なくとも１つの導電性エレメントは導電性非金属物質を含むことが望ましい。このような物質は定義から分かるように（ｂｙ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）、金属物質よりも腐食しにくい傾向がある。導電性エレメントは導電性非金属重合物質を含むことがより望ましい。また、特に導電性エレメントが導電性ジオシンセティック物質に不可欠であるところでは、導電性エレメントは金属物質を含み、好ましい導電性非金属ジオシンセティックの外側の層によって完全に覆われることが望ましい。
【００３３】
その構造は、電力供給源に接続するための適当な接続部材を備えることが望ましい。その接続部材はワイヤを接続するか、またはワイヤと導電性の形成電極を接続する既知のどんな接続部材であってもよい。接続部材は水が存在することによる腐食にって機能退化を防ぐために、例えば樹脂に浸すかあるいは絶縁箱に内封することによって絶縁されていることが望ましい。電気浸透システムにかかる均一な力（ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｏｗｅｒ）と最小のポテンシャルロスとを確実にするために、好ましくは、複数の接続部材は、類似した電気的連続性（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）と類似した抵抗を持つことである。これにより、その構造を電極として使用することができ、水の排出及び／又はコントロール及び／又は基材の強化を容易にする。
【００３４】
特に好ましい具体例において、以上定義されているＥＫＧ構造は連続した、細長いチューブ、テープまたはスリーブの形状をしている。このようなＥＫＧ構造は輸送しやすく基材の中に置きやすい。それらは、例えば列や格子として組み合わせて使用されることもある。その結果、それらは複数のカソード及び／又はアノードとして、又は互いに接触して用いるときには組み合わせて単一のカソード及び／又はアノードとして使用される。テープチューブやスリーブは重なり合うメッシュストリングを織る又は編むこと、共同押出成形、鋳造、射出成形、薄板の穿孔などの適当な製作経路によってメッシュ構造とすることができる。
【００３５】
導電性ジオシンセティックメッシュ構造はどんな適当な開口のあるメッシュネットワーク構成のものであってもよい。好ましくは、一般的にメッシュ構造は規則正しいものである。例えば、メッシュは菱形のネットワーク構造を作り出すために重なり合う二列の平行なジオシンセティックメッシュストリングスを含む。あるいは、個々のネットワークメッシュストリングは、六角形のネット構造を作り出すように配列されることもある。あるいは、メッシュ構造はジオシンセティックシートの穿孔の規則正しい整列によって形成される。他の構造は容易に熟練した人には示唆を与えるであろう。
【００３６】
導電性ジオシンセティックメッシュは、どんな従来の方法によっても製造され、例えば、熱接着、膠接着（ｇｌｕｉｎｇ）、針のパンチング、押出、抽出、鋳造、成形、織り、編み、またはこれらの方法のどの組み合わせによっても導電性エレメントを適用することによって導電性になり得る。加えて又はこれに代えて、例えば、カーボンブラック、炭素繊維、金属繊維などの導体で帯電することでジオシンセティック物質を導電性にすることによって、ジオシンセティックメッシュを導電性にすることができる。選択される方法はメッシュに要求される特性による。
【００３７】
本発明のさらなる観点において、適当な構造保持手段、基材の充填（ｆｉｌｌ）、および前述のＥＫＧ構造を含む基材構造が提供されており、そして特に、基材の中で含有水（ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ） の排出および／または整理（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）および／または制御に役立つように配列された複数の列（ａｒｒａｙ）がある。慣習上、そのような構造には非粘着性の充填（ｆｉｌｌ）を使用した。しかしながら、本発明は好ましい具体例において粘土などの粘着性がある土の基材の充填（ｆｉｌｌ）を利用する。
【００３８】
基材の補強および／または強化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）および／または排水のために、ＥＫＧの配列が設けられているとき、堤防などのように補強された土の築造の一部であるか本来の場所にあるか（ｉｎ ｓｉｔｅ）にかかわらず、好適に適応される。ＥＫＧ構造は垂直に（例えば垂直な排水として）、水平に、またはどんな適当な角度にでも配列することができる。
【００３９】
さらに本発明の観点として、前記定義したＥＫＧ構造の電極としての使用がある。望ましい具体例として、前記定義されているＥＫＧ構造は、カソードとアノードの両方として使用されるのに適合している。これにより電場の逆転が可能となる。
【００４０】
本発明のさらなる観点として、少なくともその一つが前記定義した、本来基材の中にあるＥＫＧ構造である多数の電極を配置することを含む強化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）および／または水の含有量を規制し、その間にある水を取り除くか水の含有量を規制するための少なくとも一組の電極間の電場を適用することによる、基材の処理方法がある。特に、複数の電極を配置し、電場を与えて工事基材としての使用を容易にするための粘着性がある土の構造の処理方法が提供される。
【００４１】
好ましい具体例にとして、複数のＥＫＧ構造を基材の中へ挿入する方法、例えば、一般的に水平な配列において、複数の強化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）ゾーンを規定し、それぞれのゾーンを連続して強化するために連続した組の間で電場を連続して与える方法がある。この方法で、その構造は必要に応じてカソードかアノードのどちらかとして役立つ。
【００４２】
ＥＫＧは、周囲の基材へ何らかの周知の方法、例えば、基材を槍のようなもので突く（ｌａｎｃｅ）か、又は回転式の穴をあけるか、錐によって導入（ｉｎｓｔａｌｌｅｄ）してもよい。ＥＫＧは、周囲の基材に直接導入されるか、又は基材内に設けられるか又は注入される接触材料に導入しても良い。適した接触材料は、良好な電気伝導率を備えたいかなる材料、例えば、粘土、ベントナイトスラリーなどのあらゆる埋め戻し材料（ｂａｃｋｆｉｌｌ）である。基材は、電気接触を改良させる又は減少させる導入の間又はその後に膨張するか又は収縮するかもしれない。そして、接触材料が所定に従って注入されるかもしれない。
【００４３】
本発明のさらなる観点においては、物質源（ａ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）を用意して、複数の電極を配置し、そのうちの少なくとも一つはこれまでに定義されているＥＫＧ構造であり、電極間に電界を掛けることを含み、栄養剤又は他の生物学的又は非生物学的物質を加え、ｐＨを変え、又は加熱させることにより基材を処理する方法が提供されている。
【００４４】
ＥＫＧ、電極を使用すること又は本発明の方法における電界は、一定であるか、上昇するか、又はさもなければ、時間の経過と共にまたは電極かＥＫＧを通じて輪郭を描く（ｐｒｏｆｉｌｅｄ）かもしれない。電界は構造内においては一定で時間と共に変化することが好ましく、例えば、初期しきい値の電界（ｉｎｉｔｉａｌ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｆｉｅｌｄ）から上昇する。
【００４５】
本方法はいかなる数の電極とでも共に用いても良い。二つ以上の電極が提供されるところでは、個々の電極は電気供給源と接続され、各アノード／カソードのペアーにわたり電位がかけられる。そのような接続はモノポーラ接続（ｍｏｎｏ ｐｏｌａｒ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）として知られている。モノポーラ接続の一つの欠点は、比較的高価である高電流で低電圧の供給源を必要とすることである。
【００４６】
その代わりに、電極列の外側の二つの電極は電気供給源に接続されることが好ましい。このように、中間電極は誘導電極として作用して、電圧は外側の電極ペアー間そのものに分配される。これはバイポーラ接続として知られていて、モノポーラ接続より低電流で高電圧を必要とするだけでなく、電気接続を簡素化するものである。電流を減少できるので低電流密度となり、該密度は効率の良い電気浸透には望ましい。
【００４７】
本発明の更なる観点において、これまでに定義されているＥＫＧの使用又は方法により、コアエレメント又は環境の変換（ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）によって得られる処理基材が提供されている。特に、構造材として使用するための凝集性土壌基材が提供されている。
【００４８】
本発明の更なる観点において、基材、特に凝集性土壌基材の含水量を整理し（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）、又は制御し、及び／又はそのような基材を補強し（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ）、及び／又は汚染物質を除去し、及び／又は処理物質を加えるためのドレンとして、これまでに定義されているＥＫＧ構造の使用又は方法が提供されている。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜図６を参照した実施例の方法により説明する。
図１において、ＥＫＧ構造１９を構成する導電性ジオシンセティック（ｇｅｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ）メッシュ部が図示されている。該メッシュ部は、ＥＫＧ部材２が、隙間３のある菱形のメッシュを形成するように重なって配置されている第一の平行なＥＫＧ部材１のセットと第二の平行なＥＫＧ部材２の一セットを有している。メッシュの材料は導電性コアエレメント４を有し、本実施例においては導電性ジオシンセティック外層５内に内包されている銅を有する。
【００５０】
図２及び図３は、本発明によるＥＫＧ構造の配置を概略的に図示している。図２において構造１９は波形状（コリゲート形状）をしている。図３においては、構造１９には開口スリーブがあり、電極として使用し易いようコネクタ７と共に図示されている。ＥＫＧ物質を使用することは、構造材（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を必要としない強化効果を高めるという本発明の特徴的な利点がある。従って、メッシュ形状を維持するために構造支持部材を追設することも要しない。その結果、構造材（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）は必然的に崩れ、及び／又は構造材（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）が基材に挿入されるとき、基材はいずれにせよ、隙間３を通り抜ける。それにもかかわらずメッシュが三次元構造になると、潰れた状態で残っている構造材（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の痕跡が、明らかに基材内で不連続で、潜在的な排水路として作用するという大きな効果を奏する。
【００５１】
図４は砂袋１７を使用した補強土壌の折りたたみ構造（ｃｏｎｃｅｒｔｉｎａ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を示し、該砂袋１７はＥＫＧエレメント１９を使用して安定するテープ、グリッド又はシートから成る補強部材１８により垂直方向にグループ分けされている。このＥＫＧ折りたたみ構造（ｃｏｎｃｅｒｔｉｎａ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）においては、ＥＫＧの各層はアノードとカソードの両方の機能を果たすことができる。補強構造から液体を排出する時、該各層は交互に活性化される。ここでＥＫＧエレメントは、図１７で図示されるのと類似した方法で、補強部材（ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）として作用するだけでなく、前記補強部材から離れた位置にある。
【００５２】
構造材（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）には排水と補強（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）の両方の性質があり、それによって補強土壌（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｓｏｉｌ）の構造物全体を形成する際に凝集性土壌などの基材の使用が促進される。構造材は層毎に形成される。すると、ＥＫＧの各層がアノードとカソードの両方の機能果たすことができるので、各層を結合して強化する（ｂｅ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ ｉｎ ｔｅｒｍ）ことが可能となる。その結果、発生した電気浸透効果により、負荷を追加してかける必要もなく、同様に土壌の強化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）が層毎になされる。
【００５３】
図５はＥＫＧｓの配置を示すＥＫＧ折りたたみ構造の前面側面図である。
【００５４】
図６は保藍（ｇａｂｉｏｎ）２０と従来の補強部層１８から分離したＥＫＧ部層１９を用いた代替の補強（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）構造を示す。
【００５５】
本発明の更なる利点は前述の記載から明らかとなる。また、本発明の更なる適用（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）は従来技術のジオシンセティック構造、特にＧＢ２３０１３１１で述べられているような従来技術のＥＫＧ構造の応用の類推によって熟練した人にとって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＥＫＧ物質の等角投影視（ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ ｖｉｅｗ）図である。
【図２】図１の物質を組み込むＥＫＧ構造の概略末端側面図（ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｅｎｄ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）である。
【図３】図１の物質を組み込む代替ＥＫＧ構造の概略等角投影視（ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ ｖｉｅｗ）である。
【図４】基材の補強（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）と強化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）のためのＥＫＧ構造を示す図である。
【図５】図４のＥＫＧ構造の前面側面図である。
【図６】同様の目的のための代替ＥＫＧ構造を示す図である。
【符号の説明】
１　ＥＫＧ部材　　　　　　　　　２　ＥＫＧ部材
３　隙間　　　　　　　　　　　４　導電性コアエレメント
５　導電性ジオシンセティック外層
７　コネクタ　　　　　　　　　１７　砂袋
１８　補強部材　　　　　　　　１９　ＥＫＧ構造
２０　保藍（ｇａｂｉｏｎ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月27日(2002.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口のあるメッシュ構造を有する導電性ジオシンセティック物質を備え、周囲の覆い又はさらに開口のあるドレン路を形成する構造的又は支持的な部材を備えていない界面動電ジオシンセティックＥＫＧ（ａｎ ｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃ ｇｅｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ（ＥＫＧ））構造。
【請求項２】
本来導電性であるエレメント及び／又は１またはそれ以上の導電性エレメントを含む開口のあるメッシュ構造内にある本質的にジオシンセティック物質のみからなる請求項１記載のＥＫＧ構造。
【請求項３】
導電性ジオシンセティック物質が一般にジオシンセティック物質を導電性にする成分を生成する少なくとも一つの導電性エレメントと共に一般的に本来は非導電性であるジオシンセティック物質を備えた導電性ジオシンセティック物質である請求項１又は請求項２記載のＥＫＧ構造。
【請求項４】
ジオシンセティック物質が本来は導電性である請求項１又は請求項２記載のＥＫＧ構造。
【請求項５】
ジオシンセティック物質が導電性粒子の付随により（ｂｅｉｎｇ ｌｏａｄｅｄ）本来的に導電性である請求項１又は請求項２記載のＥＫＧ構造。
【請求項６】
複合（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）導電性ジオシンセティック性にするために、本来的に導電性であるジオシンセティック物質に、少なくとも一つの別の（ｓｅｐａｒａｔｅ）導電性エレメントと関連づける請求項４又は請求項５記載のＥＫＧ構造。
【請求項７】
導電性ジオシンセティックメッシュが、一般的に平面状メッシュを備えた先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造構造。
【請求項８】
導電性ジオシンセティックメッシュが、どのような固体形状でも形づくるメッシュ構造を内包する請求項１から６のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項９】
導電性ジオシンセティックメッシュ形状が、開口のあるスリーブ構造を形成する請求項８記載のＥＫＧ構造。
【請求項１０】
ジオシンセティック物質が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＶＣ、ポリエステルなどから選択される先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造。
【請求項１１】
ジオシンセティック物質が、導電性物質を付随する（ｂｙ ｌｏａｄｉｎｇ）ことで導電性となる先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造。
【請求項１２】
ジオシンセティック物質が、一つ又はそれ以上の互いに分離した（ｓｅｐａｒａｔｅ）導電性エレメントがあることで導電性となる先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造。
【請求項１３】
導電性エレメントが、基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）と直接接触するジオシンセティックメッシュの表面（ａ ｆａｃｅ）と関連した浸漬ＥＫＧ中で使用されるように配置される請求項１２記載のＥＫＧ構造。
【請求項１４】
導電性ジオシンセティックメッシュは、導電性エレメントがその内部の面に存在するように開口のあるスリーブを規定する、内包メッシュ構造を備えた請求項１３記載のＥＫＧ構造。
【請求項１５】
処理される基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）又は物質（ｍａｔｅｒｉａｌ）に関して中央の領域及び離れた領域を有し、中央領域に関連する導電性エレメントを備えた、浸漬して使用する請求項１２〜１４のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項１６】
好ましくはジオシンセティックメッシュに対応し、好ましくは平行する細長いメンバー（ｅｌｏｎｇａｔｅ ｍｅｍｂｅｒｓ）と間隔をあけて一つ又はそれ以上の列の形で複数の導電性エレメントと共にある（ｗｉｔｈ）請求項１２〜１５のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項１７】
導電性エレメントはジオシンセティックメッシュ構造と一体化（ｉｎｔｅｇｒａｌ ｗｉｔｈ）された請求項１２から１６のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項１８】
メッシュは、菱形（ｒｈｏｍｂｉｃ）のネットワーク構造を形成するために二つの平行なジオシンセティックメッシュストリングが重なっている先行するいずれかの請求項記載のＥＫＧ構造。
【請求項１９】
メッシュは、六角形のネット構造を生成するために個々のネットワークメッシュストリングからなる請求項１〜１７のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項２０】
メッシュ構造は、ジオシンセティックシートの規則的な配列により形成される請求項１〜１７のいずれかに記載のＥＫＧ構造。
【請求項２１】
先行する請求項と合致するように適切な構造物保持手段、基材充填体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｆｉｌｌ）、ＥＫＧドレン構造体を備え、特にそれらに含まれる水を排出する及び／又は整理する（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）及び／又は制御する（ｒｅｇｕｌａｔｅ）ために基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）中に浸漬する（ｄｉｓｐｏｓｅｄ）それらの複数の列を備えた基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）構造。
【請求項２２】
特に凝集性土壌基材（ａ ｃｏｈｅｓｉｖｅ ｓｏｉｌ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）などの基材（ａ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の含水量を整理する（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ）ために及び／又は制御する（ｒｅｇｕｌａｔｅ）ための先行する請求項と合致するＥＫＧドレン構造又は方法の使用。
【国際調査報告】
2004502060.tif 000034
2004502060.tif 000035
2004502060.tif 000036