(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水性材料よりなる芯材と、該芯材の表裏面に各々配置される透水性材料よりなる板材とにより構成され、ブロック形状に一体成形された止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造であって、
地下構造物を形成する躯体コンクリートの外周面と前記止水ブロックにおける板材の表面とが接するようにして、止水ブロックが躯体コンクリートの外周面全面を覆うように配置され、
配された前記止水ブロックの外周面には、前記止水ブロックにおける板材の表面どうしを接するようにして、新たに止水ブロックが配置されて、
前記躯体コンクリートを前記止水ブロックが複数層を形成して覆っていることを特徴とする止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造。
【請求項２】
請求項１に記載の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造において、
前記止水ブロックの板材の所望位置に切り欠きが設けられて、前記止水構造の隅角部が、前記止水ブロックにおける端部の芯材どうし、及び板材どうしを連続させるようにつき合わせて構成されることを特徴とする止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造において、
前記止水ブロックの板材の表面には所定の間隔で溝が設けられ、該溝には、鉄筋が配されることを特徴とする止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高い止水性能を有するとともに、地中構造物の止水構造の構築、及び品質管理の容易な止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、地中構造物の一事例として放射性廃棄物処分施設の人工バリアでは、図４に示すように、岩盤６中に放射性廃棄物８を格納するコンクリート躯体９を設け、該コンクリート躯体９の外周全面に、吸水性材料を単体で用いた止水材１０を原位置転圧する、もしくは、前記吸水性材料を単体で用いた図示しないブロックを成形し、このブロックを前記コンクリート躯体９の外周全面に積み上げて取り囲んだ後に、その上部に埋め戻し材１１を充填する、等の方法により止水構造４を構成していた。ここで、前記止水材１０、またはブロックに用いられる吸水性材料には、膨潤性に優れているベントナイトが用いられている場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記止水材１０を原位置施工する際には、その止水性能を考慮すると、配置する止水材１０の部材厚を薄くすることが困難であるとともに、施工した止水構造４の品質管理方法が確立していない。また、配置した止水材１０を構成する吸水性材料自身が有する透水性能により、止水材１０の止水性能が決定されることとなるため、止水材１０に適用する吸水性材料に対する要求性能が厳しくなる。
【０００４】
さらに、吸水性材料として一般に用いられるベントナイトは、膨潤性に優れているため、これを例えば単体でブロックとして成形すると、生産、出荷時や施工途中における吸水、膨潤防止対策を講じる必要があり、取り扱いが煩雑となる。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、高い止水性能を有するとともに、地中構造物の止水構造の構築、及び品質管理の容易な止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造は、吸水性材料よりなる芯材と、該芯材の表裏面に各々配置される透水性材料よりなる板材とにより構成され、ブロック形状に一体成形された止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造であって、地下構造物を形成する躯体コンクリートの外周面と前記止水ブロックにおける板材の表面とが接するようにして、止水ブロックが躯体コンクリートの外周面全面を覆うように配置され、配された前記止水ブロックの外周面には、前記止水ブロックにおける板材の表面どうしを接するようにして、新たに止水ブロックが配置されて、前記躯体コンクリートを前記止水ブロックが複数層を形成して覆っていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造は、前記止水ブロックの板材の所望位置に切り欠きが設けられて、前記止水構造の隅角部が、前記止水ブロックにおける端部の芯材どうし、及び板材どうしを連続させるようにつき合わせて構成されることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造は、前記止水ブロックの板材の表面には所定の間隔で溝が設けられ、該溝には、鉄筋が配されることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造について、図１から図３を用いて詳述する。本発明の止水構造において用いる止水ブロック１は、吸水性材料のみでなく、透水性材料を併用することにより、高い止水性能を保持するものである。
【００１３】
図１に、止水ブロック１を示す。該止水ブロック１は、芯材２と、該芯材２の表裏面に配置された板材３とにより構成される。
前記芯材２は、吸水性材料により形成されるもので、本実施の形態において吸水性材料には、ベントナイト混合土を用いている。このベントナイト混合土の主成分であるベントナイトは、無機質で長期的に安定した鉱石であり、吸水性に優れ、水に触れると元の体積の数倍から数十倍にまで膨潤するといった特徴を有するものである。
【００１４】
なお、該芯材２に用いる吸水性材料は、ベントナイト混合土にこだわるものではなく、吸水性に優れた低い透水性能を有し、長期間にわたり安定な材料であれば、何れを用いてもよい。
【００１５】
また、前記芯材２の表裏面に配置される板材３は、透水性材料により形成されるもので、本実施の形態において透水性材料には、ポーラスコンクリートを用いている。ポーラスコンクリートは、セメントペーストもしくはモルタルで覆われた粗骨材の集合体であり、連続もしくは独立した空隙を多く含むもので、高い通気性、透水性を示すといった特徴を有するものである。
【００１６】
なお、該板材３に用いる透水性材料は、ポーラスコンクリートにこだわるものではなく、高い通気性、透水性を有する材料であれば、何れを用いてもよい。
【００１７】
これら前記止水ブロック１は、芯材２の表裏面に板材３が張り合わされて、他の４面には芯材２が露出している露出面１ａが形成され、ブロック状に一体成形されている。本実施の形態では、止水ブロック１を直方体に成形したが、これにこだわるものではなく、複数の該止水ブロック１において、前記芯材２が露出している露出面１ａどうしが隙間なく突き合わされて、前記芯材２どうし、前記板材３どうしが連続するように接合することが可能な構成であれば、三角形状や六角形状、ハニカム形状等何れの形状に成形してもよい（図１（ｂ）（ｃ）参照）。
【００１８】
また、前記止水ブロック１の前記板材３により形成された面には、溝３ａが設けられている。該溝３ａは、複数の止水ブロック１において、芯材２が露出している露出面１ａどうしを突き合わせ、積み上げ施工する際に、止水ブロック１どうしの位置決めを容易にすることを目的に、鉄筋５や図示しない専用のレール等を配するものである。
【００１９】
なお、図２に示すように、止水ブロック１の積み上げ施工の終了後に、位置決め用に用いた前記鉄筋５を残したまま設置しておくことにより、該鉄筋５は複数の止水ブロック１を積み上げた構造の剛性補強材として用いることができる。
また、該溝３ａは、前記止水ブロック１の前記板材３の表面どうしが接するように配置する際に、並列配置、及び千鳥配置の何れの場合においても、各々の前記止水ブロック１における前記板材３の表面に設けられた溝３ａどうしが合致するように、配置されている。
【００２０】
このような構成による止水ブロック１は、地中に配置された際に、該止水ブロック１近傍の地下水等の水分が、高い透水性能を有する前記板材３を通過し、吸水性を有する前記芯材２に入り込み、該芯材２に吸水されることにより、止水効果を示すものである。
【００２１】
図３に、地中構造物の事例として、放射性廃棄物処分施設における前記止水ブロック１を用いた人工バリアの止水構造４を示す。
【００２２】
岩盤６の内部には、コンクリート躯体９が構築されており、該コンクリート躯体９の内部には、放射線廃棄物８が格納されている。前記コンクリート躯体９の外周には、前記止水ブロック１が複数層を形成して配置され、その外周面には支保コンクリート７ａが打設されて、止水構造４を形成している。該止水構造の上部は、埋め戻し材１１が充填されるとともに、これら止水構造４、及び埋め戻し材１１を囲う前記岩盤６の内周面にも支保コンクリート７ｂが打設されている。
【００２３】
前記止水ブロック１は、コンクリート躯体９の底部を含む外周全面を覆うようにして、コンクリート躯体９の外壁面９ａと止水ブロック１の前記板材３とが面どうしで接するようにして配置されている。また、前記コンクリート躯体９の隅角部では、止水ブロック１の芯材２が露出している露出面１ａと、前記板材３が面どうしで突き合わさることとなる。前記止水ブロック１の突き合わせは、隙間が生じることなく、前記芯材２どうし、及び前記板材３どうしが連続するように配置する必要があるため、コンクリート躯体９の隅角各部に配置される止水ブロック１の板材３には、適宜必要箇所に切り欠き３ｂを設けている。
【００２４】
これら前記コンクリート躯体９の底部を含む外周全面を覆うようにして配置された前記止水ブロック１の外周面には、さらにこれら全面を覆うように止水ブロック１が配置されている。このように、本実施の形態では、該止水ブロック１が、前記コンクリート躯体９の外周を４層になって覆っており、止水構造４を形成している。
【００２５】
このような、多層をなすように配置される前記止水ブロック１は、隣り合う該止水ブロック１における前記板材３の面どうしを接するようにして千鳥状に配置されている。これにより、前記止水ブロック１において芯材２が露出している露出面１ａどうしの接合点から、漏水が生じることがない構造となる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、前記コンクリート躯体９を止水ブロック１により、４層にして覆ったが、層の数量はこれに限るものではなく、吸水力や安全性を考慮し、多層構造とすることで、その効果はいっそう増すものである。また、前記止水構造４を補強することを目的に、前記板材３の溝に鉄筋を配する構成としてもよい。
【００２７】
上述するような構成による前記止水ブロック１を用いた止水構造４は、放射性廃棄物８を処分する地層処分システムの人工バリアに相当するものであり、岩盤６中の地下水が前記コンクリート躯体９へ侵入しようとする際に、地下水が前記止水ブロック１の前記板材３を通過し、前記芯材２に吸着されることにより、その侵入を防ぐ一方で、該地下水を介して前記コンクリート躯体９より漏出した放射性核種に汚染された水分が、前記岩盤６中へ移行しようとする際にも、同じように放射性核種に汚染された水分が前記止水ブロック１の前記板材３を通過し、前記芯材２に吸着されることにより、岩盤６への移行を防ぐものである。
【００２８】
本実施の形態では、放射性廃棄物８を処分する地層処分システムの人工バリアとして止水構造４を適用したが、その用途はこれにこだわるものではなく、他の用途で地下に設けられるコンクリート躯体９の止水構造４として用いることも可能とするものである。
【００２９】
上述する構成によれば、前記止水ブロック１は、吸水性材料よりなる芯材２の表裏面に高透水材料よりなる板材３を設け、一体成形したものであるから、構造が容易で工場生産が可能であるため、均質な材料として作成することができ、止水構造４の品質管理を容易にすることが可能となるとともに、大量生産できるため、コストを大幅に低減することも可能となる。
【００３０】
また、その形状を小型・軽量に成形できるため、施工性を向上することが可能となる。さらに、表裏面に前記板材３が配されているため、吸水性材料よりなる前記芯材２が露出する面を小さくすることができ、施工時や搬送時の吸水・膨潤等に対する取り扱いを容易にすることが可能となる。
【００３１】
前記止水ブロック１を構成する前記板材３の表面には溝３ａが設けられるため、鉄筋５や専用レール等を用いることにより、位置決めが容易で、施工性を向上することが可能となる。
【００３２】
また、該溝３ａは、前記止水ブロック１を千鳥配置してもその位置が合致する位置に設けられているため、止水ブロック１の多層構造を形成する際に、並列配置、及び千鳥配置の何れの場合にも鉄筋５や専用レール等を用いることが可能であり、位置決めが容易で、施工性を向上することが可能となる。
【００３３】
前記止水構造４は、前記コンクリート躯体９の外周面全面を前記止水ブロック１により覆う構造としたことから、従来の止水材１０の原位置転圧と比較して、部材厚の薄い止水ブロック１により、止水性能の高い止水構造４を形成することが可能となり、コストを大幅に削減することが可能となる。
【００３４】
また、これら止水構造４を止水ブロック１を用いた多層構造とすることにより、その効果はさらに向上するとともに、止水ブロック１を千鳥配置にして多層構造とすることにより、止水ブロック１の芯材２が露出した露出面１ａどうしの接合点から漏出が生じても、その側部に千鳥配置された止水ブロック１に漏出した水分が再度吸収されるため、その止水性能を大幅に向上することが可能となる。
【００３５】
前記コンクリート躯体９の隅角部に位置する止水構造４は、止水ブロック１の芯材２どうし、板材３どうしが連続するように、前記板材３に切り欠き３ｂを設けた止水ブロック１が用いられることから、止水ブロック１の接合部からの漏出を確実に防止することが可能となる。
【００３６】
また、止水ブロック１の溝３ａに鉄筋５を嵌合させた上で止水構造４を形成することにより、位置決めが容易で施工性を向上するとともに、止水構造４自体の剛性を高めることが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造においては、それに用いる止水ブロックは、吸水性材料よりなる芯材と、該芯材の表裏面に各々配置される透水性材料よりなる板材とにより構成され、ブロック形状に一体成形されることから、均質な材料として作成することができ、止水構造の品質管理を容易にすることが可能となるとともに、大量生産できるため、コストを大幅に低減することも可能となる。また、その形状を小型・軽量に成形できるため、施工性を向上することが可能となる。さらに、表裏面に前記板材が配されているため、吸水性材料よりなる前記芯材が露出する面を小さくすることができ、施工時や搬送時の吸水・膨潤等に対する取り扱いを容易にすることが可能となる。
そして、請求項１記載の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造によれば、地下構造物を形成する躯体コンクリートの外周面と前記止水ブロックにおける板材の表面とが接するようにして、止水ブロックが躯体コンクリートの外周面全面を覆うように配置され、配された前記止水ブロックの外周面には、前記止水ブロックにおける板材の表面どうしを接するようにして、新たに止水ブロックが配置されて、前記躯体コンクリートを前記止水ブロックが複数層を形成して覆っていることから、従来の止水材の原位置転圧と比較して、部材厚の薄い止水ブロックにより、止水性能の高い止水構造を形成することが可能となり、施工性が向上するとともにコストを大幅に削減することが可能となる。
【００４１】
請求項２記載の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造によれば、前記止水ブロックの板材の所望位置に切り欠きが設けられて、前記止水構造の隅角部が、前記止水ブロックにおける端部の芯材どうし、及び板材どうしを連続させるようにつき合わせて構成されることから、止水ブロックの接合部からの漏出を確実に防止することが可能となる。
【００４２】
請求項３記載の止水ブロックを用いた地中構造物の止水構造によれば、前記止水ブロックの板材の表面には所定の間隔で溝が設けられ、該溝には鉄筋が配されることから、位置決めが容易で施工性を向上するとともに、止水構造自体の剛性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の止水構造において用いる止水ブロックの詳細を示す図である。
【図２】  本発明の止水構造において用いる止水ブロックによる積み上げ施工の状況を示す図である。
【図３】  本発明に係る放射性廃棄物処分施設における前記止水ブロックを用いた人工バリアの止水構造を示す図である。
【図４】  従来の射性廃棄物処分施設における人工バリアの止水構造を示す図である。
【符号の説明】
１  止水ブロック
１ａ  露出面
２  芯材
３  板材
３ａ  溝
３ｂ  切り欠き
４  止水構造
５  鉄筋
６  岩盤
７ａ  支保コンクリート
７ｂ  支保コンクリート
８  放射性廃棄物
９  コンクリート躯体
９ａ  外壁面
１０  止水材
１１  埋め戻し材
【図１】
0003918533.tif 000002
【図２】
0003918533.tif 000003
【図３】
0003918533.tif 000004
【図４】
0003918533.tif 000005