(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏シート部材と表シート部材と水を保蓄するための両者間に介在する粉粒状の水保蓄材とよりなる遮水シートであって、裏シート部材がダブルラッセル編地からなり、柔軟性且つ透水性を有すると共に、水保蓄材を充填保持するための多数の凹部を備え、該凹部間は水膨潤性保蓄材が通過可能な通孔性を有しており、表シート部材が柔軟性且つ不透水性を有し、水膨潤性保蓄材を充填保持した状態の凹部を封鎖してなることを特徴とする遮水シート。
【請求項２】
ダブルラッセル編地の編密度が、２０〜６０コース／インチ及び１６〜４０ウエール／インチであることを特徴とする、請求項１記載の遮水シート。
【請求項３】
裏シート部材の凹部の開口面積率が１０〜８０％であることを特徴とする、請求項１又は２記載の遮水シート。
【請求項４】
柔軟性且つ透水性を有し粉粒状の水膨潤性保蓄材を充填保持した多数の凹部を備えた裏シート部材と、裏シート部材に接着又は溶着され、柔軟性且つ不透水性を有し水膨潤性保蓄材を充填保持した状態の凹部を封鎖する表シート部材とよりなる遮水シートであって、裏シート部材は編密度が２０〜６０コース／インチ及び１６〜４０ウエール／インチであるダブルラッセル編地で形成され、該凹部間が水膨潤性保蓄材を通過可能な通孔性を有し、凹部の開口面積率は１０〜８０％であることを特徴とする遮水シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮水シートに関し、更に詳しくは、地下土壌、地表面、山留壁、池、産業廃棄物の埋設地等に敷設し防水膜として機能する遮水シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、土木現場では、溢水、漏水、湧水等に対する水の処理が極めて重要である。
特に、地下土壌、地表面、山留壁等から漏出する水が表面に出てきて、現場作業を困難にする。
一方、池では濁水、産業廃棄物の処理場では有毒物質を含む汚水の流出などの問題がある。
そのため、不透水性や撥水性を有する遮水シートを山留壁等に直接又は間接的に敷設して、水の漏れを防止する手法が多く開発されている。
しかし、不透水性や撥水性を有する遮水シートは、一部にでも破断が生じると、その部分から山留壁側の水が逃げ出して止まらない。
しかも、水が逃げることにより、破断口が益々拡大することになる。
【０００３】
このようなことから、一定の水分を含むことができ、土壌と密着し易い遮水シートが開発された。
例えば、特公平７−８１２８１号公報に記載されている多層防水材がある。
この多層遮水シートは、表裏一対の柔軟性シート材層間に粉粒状の水膨潤性粘土を層状に介装すると共にニードルパンチングによって一方のシート材層と他方のシート材層を連結したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記構造の多層遮水シートにおいては、水膨潤性粘土の層は細いニードルパンチングによる結合により表裏シート材層間に保持されているので、ニードルパンチングされた僅かの部分以外は水膨潤性粘土層の全体が相互に繋がった状態となっている。
そのため、シートが切断されたり穴が空いたりすると切断個所や穴空き個所から外に粘土が容易に連続的に流れ出し散逸する問題があった。
【０００５】
また上記の多層遮水シートにおいては、水膨潤性粘土を介して２枚のシートをニードルングするため、ニードル自体の消耗が激しく、取替えロスが生じ生産性も悪い。
【０００６】
このようなことから、ニードルを使用しないで且つ、粘土が連続して流れ出すようなことのない遮水マットが開発されている。
例えば、２層の通水性シートの間に任意の高さの隔壁が設けられ、該隔壁内に高吸水物質が充填されている遮水マット（特許登録公報第２５５２３０７号）がそれである。
【０００７】
この遮水マットは、ニードルを使用しないため、この遮水マット自体に不用意に穴が空いたり一部破断した場合、隔壁内の高吸水物質が連続して外に流れ出すようなことはない。
また、その穴や破断部分では隔壁内の高吸水物質が散逸してしまうが、周囲からの圧力により隔壁がせり出してきて、その穴や破断部分を埋める作用が働く。
【０００８】
しかし、穿孔した穴や破断部分に、他の隔壁内の高吸水物質が容易に転移移動して、その部分を埋めるという確実な修復作用がないのである。
従って、この遮水マットは、破断や穿孔事故に対して、水の逃げを必ずしも確実に防止できない欠点がある。
【０００９】
また、この遮水マットは、両面が通水性のシートを使っているので、遮水マットを現場で施工する場合、水が表面に付着し易く、更に付着した水が通水性シートを介して隔壁内の高吸水物質に吸収されてしまう結果、その一部が硬化して施工性が悪くなる欠陥があった。
本発明は、上述した技術的背景のもとでなされたものである。
すなわち、本発明は、高吸水物質の散逸を防止でき、破断や穿孔等の場合にもその部分を確実に埋めることができ、また、施工性にも優れた遮水シートを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明者等は、このような問題点に対して鋭意研究を行った結果、水膨潤性保蓄材を充填保持するための多数の凹部において、該凹部間相互に水膨潤性保蓄材を適度に通過させるべく通孔性を付与することにより、シートが破断や穿孔した場合に、その部分に他からの水膨潤性保蓄材が一部移動する点を見出した。
本発明は、この知見をもとに達成されたものである。
【００１２】
即ち、本発明は、（１）、裏シート部材と表シート部材と水を保蓄するための両者間に介在する粉粒状の水保蓄材とよりなる遮水シートであって、裏シート部材がダブルラッセル編地からなり、柔軟性且つ透水性を有すると共に、水保蓄材を充填保持するための多数の凹部を備え、該凹部間は水膨潤性保蓄材が通過可能な通孔性を有しており、表シート部材が柔軟性且つ不透水性を有し、水膨潤性保蓄材を充填保持した状態の凹部を封鎖してなる遮水シートに存する。
【００１４】
そしてまた、（２）、ダブルラッセル編地の編密度が、２０〜６０コース／インチ及び１６〜４０ウエール／インチである上記（１）記載の遮水シートに存する。
【００１５】
そしてまた、（３）、裏シート部材の凹部の開口面積率が１０〜８０％である上記（１）又（２）は記載の遮水シートに存する。
【００１６】
そしてまた、（４）、柔軟性且つ透水性を有し粉粒状の水膨潤性保蓄材を充填保持した多数の凹部を備えた裏シート部材と、裏シート部材に接着又は溶着され、柔軟性且つ不透水性を有し水膨潤性保蓄材を充填保持した状態の凹部を封鎖する表シート部材とよりなる遮水シートであって、裏シート部材は編密度が２０〜６０コース／インチ及び１６〜４０ウエール／インチであるダブルラッセル編地で形成され、該凹部間が水膨潤性保蓄材を通過可能な通孔性を有し、凹部の開口面積率は１０〜８０％である遮水シートに存する。
本発明は、この目的に沿ったものであれば、上記（１）〜（４）の中から選ばれた２つ以上を組み合わせた如何なる構成も採用可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づき説明する。
本発明の遮水シートＳは、基本的に、裏シート部材２、表シート部材４、及び水を保蓄するために両者間に介在する水膨潤性保蓄材３とを有するものである。
【００１８】
裏シート部材は、水膨潤性保蓄材３を充填保持するための独立した多数の凹部１を有しており、この凹部１には水膨潤性保蓄材３が充填されている。
また、凹部間（いわゆる隔壁部）が水膨潤性保蓄材３を適度に通過可能な通孔性を有しており、凹部は相互に水膨潤性保蓄材の転移移動を行うことができる。そして凹部は、水膨潤性保蓄材を保持する保持力も同時に兼ね備えているものである。
【００１９】
また裏シート部材２は柔軟性を備えており、そのため本発明のシートを現場で取り付ける場合、屈曲し易く施工性がよい。
更に裏シート部材２は、透水性を有するので、例えば、山留壁５にシートが敷設された場合、山留壁５からの漏水がシートに吸収される。
その結果、水を吸収した水膨潤性保蓄材３は、膨潤し内圧が高まって硬くなり、水の通過を遮断するのである。
【００２０】
裏シート部材２の材料としては、上述のように、柔軟性と透水性を有し、表シート部材４が凹部１を封鎖した状態で該凹部間が水膨潤性保蓄材３を適度に通過させる通孔性を有するものであれば特に制限されないが、特に繊維からなる連結糸によって隔壁をつくっているダブルラッセル編地が好適である。
ここで封鎖するには、表シート部材４や裏シート部材２の材質によって異なるが、通常、接着又は溶着が採用される。
【００２１】
この裏シート部材２に形成された凹部１は、水膨潤性保蓄材３を保持すると共に、適度に水膨潤性保蓄材３を通過させる必要があるために、ダブルラッセル編地の編密度は、２０〜６０コース／インチ及び１６〜４０ウエール／インチの範囲が好ましく採用される。
この場合、ダブルラッセル編地の連結糸が水膨潤性保蓄材を適度に通過させることとなる。
【００２２】
裏シート部材の材質としては、水に接することから比較的、耐水性のある天然繊維、人造繊維、合成繊維等が用いられる。
【００２３】
裏シート部材２において、凹部１の開口の占める割合、すなわち、開口面積率は、１０〜８０％が採用される。
これはできるだけ大きい方がよいが、大き過ぎて８０％を越えると凹部の形成維持が十分確保できなくなり、１０％より小さいと自己修復性を有するだけの十分な水膨潤性保蓄材を充填保持できない。
【００２４】
裏シート部材２の凹所内に充填保持される水膨潤性保蓄材３は、水を吸収することにより膨潤して圧力が高まるため硬化し、一旦、膨潤した後は、水の通過を遮断する層となる。
【００２５】
水膨潤性保蓄材３としては、粉体状であり、例えば、水膨潤性等の各種粘土、水膨潤性のベントナイト、水膨潤性の高分子剤等が採用され、それぞれ単独或いは必要に応じ混合して用いられる。
水膨潤性保蓄材３の粉径は、保持能力の観点から０．１〜４ｍｍの範囲が好ましい。
また、水膨潤性保蓄材の裏シート部材に充填保持される充填量は、通常、１〜２０ｋｇ／ｍ2 程度である。
【００２６】
水膨潤性保蓄材３には、必要に応じて、金属封鎖剤（例えば、アクリル酸共重合体、スルフォン化スチレン共重合体など）や活性炭等も混合して用いられる場合もある。
【００２７】
一方、表シート部材４は、裏シート部材２の凹部１に充填保持された水膨潤性保蓄材を封じ込むためのものであり、封じ込めた状態で裏シート部材２に接着又は溶着される。
表シート部材４は柔軟性を備えており、裏シート部材２と同様に、現場で取り付ける際の施工性がよい。
また、表シート部材４は、裏シート部材の凹部１に水膨潤性保蓄材を充填保持した状態で完全に封じ込こむ必要があるために不透水性を有するものとする。
更に、施工後は表面に露出することから、耐薬品性、耐候性のあるものが好ましい。
【００２８】
例えば、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム等の合成ゴムシート材、ポリ塩化ビニール、エチレン−酸ビ共重合体、ポリオレフィン系樹脂、ポリフロロエチレン共重合体等の合成樹脂シート材、アスファルト系のシート材等が採用される。
また、地中において水で徐々に溶解していくものや、微生物で徐々に分解していくシート材も採用される。
【００２９】
ところで、本発明の遮水シートは、裏シート部材２に形成された多数の独立しした凹部１に、上述したように粉粒状の水膨潤性保蓄材３を小分けした状態で充填保持するためのものであり、凹部１は、裏シート全体に均等に分散して形成されている。
【００３０】
遮水シートが穿孔された場合でも、図３に模式的に示すように、周囲からその穴Ｈの部分に水膨潤性保蓄材３が転移移動されて即座に埋まり込み、修復する特性、いわゆる自己修復性を発揮する。
なお、遮水シートＳの厚みとしては、屈曲性の観点から２ｍｍ〜１０ｍｍが好適に採用されている。
以下、本発明における遮水シートの施工の実施例を挙げて具体的に説明する。
【００３１】
【実施例１】
本発明の遮水シートを、水を含む地下土壌の山留壁に施工した実験例である。裏シート部材として多数の凹部を有するダブルラッセル編地（編密度：３７コース／インチ、２２ウエール／インチ、開口面積率：５５％）を用いた。
水膨潤性保蓄材として、粒状のベントナイト〔商品名クニゲル（クニミネ工業株式会社製）〕、粒度０．２〜１ｍｍを使用し：４ｋｇ／ｍ2 を裏シート部材の凹部に充填した。
【００３２】
ここで、裏素材は２枚の地組織とそれらを結合する連結糸とよりなるダブルラッセル編地であって、一方の地組織（グランド面）の筬Ｌ１，Ｌ２には１５０デニール／４８フィラメントのポリエステルフィラメント糸１０７２本を通して、鎖サデン組織とし、他方（メッシュ面）の地組織の筬Ｌ４，Ｌ５には１５０デニール／４８フィラメントのポリエステルフィラメント糸５５２本を通し、ハニカム組織とし、連結糸は３０デニールのポリエステルモノフィラメント糸を１０７２本通し、ダブルラッセル編機（カールマイヤ社製）にて、１２４ｃｍの幅に編み上げたものである。
編み上がったものは、グランド面が３７コース／インチ×２２ウェル／インチの鎖サテン組織で、メッシュ面はタテ方向５穴／インチ×ヨコ方向６穴／インチのハニカム組織で厚さは６．２ｍｍの編地である。
【００３３】
表シート部材として、エチレン−酸ビ共重合体のシートを使った。
そして、ダブルラッセル編地の凹部にベントナイトを充填し、それに３０ミクロンのエチレン−酸ビ共重合体のシートを熱と圧力で溶着し凹部を封鎖した。
このような構成の遮水シートを使ってダブルラッセル編地面を水を含む地下土壌の山留面に接触させて敷設した。
敷設施工の後、山留面からの湧水をベントナイトが十分吸収している状態が観察された。
次に、敷設された遮水シートにエチレン−酸ビ共重合体のシート側から、径２ｍｍの穴を開け、それを観察した。
【００３４】
その結果、穴の部分にその周囲から水膨潤性保蓄材が移動し、速やかに穴に埋まり込んだ。
そのため穴を開けたにもかかわらず水の漏れは全く生じない。
この実施例の遮水シートは、施工の際、ダブルラッセル編地を内側にして巻込んでおくことができ、運搬の際、水が降りかかっても、外側が不透水性のため不用意に施工前に水膨潤性保蓄材が膨潤するようなことがなかった。
また、施工の後、エチレン−酸ビ共重合体のシートが表面に露出している状態であるため、水を降りかけても全くベントナイトに影響は無かった。
【００３５】
ところで、この実施例１では、遮水シートのダブルラッセル編地面を水を含む地下土壌の山留面に接触させて敷設した施工例を示したが、本発明の遮水シートの使用態様は、施工現場によって種々異なる場合がある。
そのため、上述の使用方法とは逆に、遮水シートのエチレン−酸ビ共重合体を水を含む地下土壌の山留面に接触させて敷設した施工実験も行ってみた。
その場合、山留面からの湧水によるベントナイトの膨潤は全くなく、施工時の貼り込み作業が極めてやり易かった。
但し、この場合、表面側に露出したダブルラッセル編地の上に不透水シートを敷設することが好ましい。
【００３６】
【実施例２】
実施例１において、裏シート部材として多数の凹部を有するダブルラッセル編地（編密度：５０コース／インチ、３５ウエール／インチ、開口面積率：６０％）を用いた以外、同様の実験を行って観察した。
その結果、実施例１とほぼ同じ結果であった。
【００３７】
【比較例１】
裏シート部材とし実施例１と同じダブルラッセル編地（編密度：３７コース／インチ、２２ウエール／インチ、開口面積率：５５％）を用いた。
水膨潤性保蓄材として、粒状のベントナイト〔商品名クニゲル（クニミネ工業株式会社）製〕、粒度０．２〜１ｍｍを使用した。
【００３８】
表シート部材として、透水性の不織布（目付１００ｇ／ｍ2 ）を使用した。
そして、ダブルラッセル編地の凹部にベントナイトを充填し、それに不織布を接着し凹部を封鎖した。
このような構成の遮水シートを使ってダブルラッセル編地面を水を含む地下土壌の山留面に接触させて敷設した。
敷設施工の後、観察すると、山留面からの湧水をベントナイトが吸収しているが、継ぎ部分の密着が悪くなっており、また表面の不織布から水が滲み出ている部分が散見された。
敷設された遮水シートに実施例１と同様に不織布側から径０．２ｍｍの穴を開け、それを観察した。
【００３９】
その結果、穴の部分に水膨潤性保蓄材であるベントナイトが周囲から十分移動できず、穴が十分埋めきれない状態となっていた。
施工の際、ダブルラッセル編地を内側にして巻込んでおいた場合、水が降りかかると、外側の不織布を通して水が通過し、敷設する前に既にベントナイトが膨潤して遮水シートが一部硬化した。
また、施工済の後、織布が露出している状態であるため、水を降りかけると即座にベントナイトが膨潤し遮水シートが一部硬化した。
【００４０】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述の実施の形態や実施例に限定されることなく、その目的に沿う限り、変更が可能である。
例えば、表シート部材は、織編物や不織布等の透水性の素材の上に合成樹脂フイルム等を積層して一体化し不透水性にしたものを使用しても良い。
また、本発明の遮水シートの裏シート部材側に不透水性のフイルムを貼着して使用することも場合によっては可能である。
この場合には、当然先述したように、貼り込み地に雨水等が降りかかることによるベントナイトの膨潤を防止できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の遮水シートは、水膨潤性保蓄材３が裏シート部材２間に凹部１ごとに小分けされた状態で独立して充填保持されているので、仮に遮水シートが破断したり穿孔したりしても、水膨潤性保蓄材３が逃げるのは、破断部や穴開き部の周辺のみであって、水膨潤性保蓄材３の流出量を最小限に維持できる。
【００４２】
また裏シート部材が水膨潤性保蓄材３を適度に通過可能な通孔性を有するので、穿孔したり破断した場合、穴や破断部分にその周囲から水膨潤性保蓄材が速やかに移動して穴に埋まり込み、水の漏れが封鎖される。
また表シート部材は不透水性であるので、水膨潤性保蓄材がそれに沿って移動し易く穴を埋め易い。
【００４３】
また、施工する場合、裏シート部材を内側にして巻込んでおくことができ、運搬の際水が降りかかっても、外側が不透水性の表シート部材であるためため不用意に水膨潤性保蓄材が膨潤し遮水シートが部分的に硬化するようなことはない。また、施工した後も、表シート部材が露出している状態にできるため、水を降りかけても全く水膨潤性保蓄材に影響は無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の遮水シートを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の遮水シートの断面を模式的に示す図である。
【図３】図３は、穿孔した穴に対して水膨潤性保蓄材が転移移動される作用を模式的に示した図である。
【図４】図４は、本発明の遮水シートを山留壁へ施工した例を示す。
【符号の説明】
１…凹部
２…裏シート部材
３…水膨潤性保蓄材
４…表シート部材
５…山留壁
６…駆体コンクリート
７…シーリング材
８…保護モルタル
Ｓ…遮水シート
【図１】
0003876558.tif 000002
【図２】
0003876558.tif 000003
【図３】
0003876558.tif 000004
【図４】
0003876558.tif 000005