(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤の凹所に沿って構築される遮水構造であって、
前記凹所の前記地盤上に敷設され、所定間隔で設けられる伸縮容易な伸縮部を備える遮水シートと、
前記遮水シート上に敷設される摩擦低減材と、
前記摩擦低減材上に敷設される伸縮材とを含む遮水構造。
【請求項２】
前記伸縮部は、蛇腹形状のシートである、請求項１に記載の遮水構造。
【請求項３】
前記伸縮部は、ゴム材である、請求項１または２に記載の遮水構造。
【請求項４】
前記遮水シートは、前記伸縮部が折り返し構造とされていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の遮水構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処分場に構築される遮水構造に関し、より詳細には、応力が集中することによって生じるシート破損を防止するために応力緩和構造が設けられた遮水シートを用いた遮水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下水や河川を汚染する恐れのある排水基準に満たない浸出水が発生する施設には、浸出水を処理するための処分場が設けられていて、この処分場全面には、遮水シートなどの遮水工が設置されている。一般に、処分場は、遮水シートを敷設し、保護土を設置した後に使用されている。
【０００３】
しかしながら、最近では、上記遮水シートが充分な機能を果たさず、既存の処分場において漏水が生じているとの報告が数多い。この場合の漏水の原因としては、遮水シートにおいて継ぎ目および周辺構造物との取り合わせ部分といった接合部の施工不良、突起物による損傷、上述した保護土上の重機の走行による過大応力の作用、重機の走行によって保護土を伝わる波動作用による応力集中、繰り返し荷重による疲労破壊が挙げられている。上述した保護土は、重機などの走行に対して直接遮水シートを保護するために用いられるが、通常５０ｃｍ程度の深さであり、重機などの走行に対して充分な保護とは言えず、上記波動作用により遮水シートに応力が発生した場合、遮水シートの継ぎ目などの弱い部分に応力が集中することとなり、遮水シートが破損しやすいといった問題を生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、上述した問題に鑑み、重機などの走行によって発生する応力を緩和させる構造とし、応力が集中することによるシート破損を防止する遮水シートを用いた遮水構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記目的は、本発明の遮水構造を採用することで解決される。
【０００６】
本発明によれば、地盤の凹所に沿って構築される遮水構造であって、
前記凹所の前記地盤上に敷設され、所定間隔で設けられる伸縮容易な伸縮部を備える遮水シートと、
前記遮水シート上に敷設される摩擦低減材と、
前記摩擦低減材上に敷設される伸縮材とを含む遮水構造が提供される。
【０００７】
本発明によれば、前記伸縮部は、蛇腹形状のシートである遮水構造が提供される。
【０００８】
本発明によれば、前記伸縮部は、ゴム材である遮水構造が提供される。
【０００９】
本発明によれば、前記遮水シートは、前記伸縮部が折り返し構造とされていることを特徴とする遮水構造が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の遮水構造を実施の形態をもって詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明の遮水構造が適用される廃棄物処分場の概略的な断面を示した図である。本発明が適用される廃棄物処分場は、地盤１の凹所と、この凹所に沿って地盤１上に設けられた遮水構造２とから構成されている。地盤１の凹所は、地表から基礎地盤に向かって掘りこんで人工的に形成されていても良く、また、山間部等の沢や谷間を用いる場合には、その地形を用いることもできる。このような凹所内には、遮水構造２が設けられた上で廃棄物３が投棄され、雨水等により発生する汚水が遮水構造２より浸出しないようになっている。また、廃棄物３の投棄においては、廃棄物運搬車両などの重機４が遮水構造２上を走行する。
【００１１】
図１に示す遮水構造２は、廃棄物３に隣接する保護砂または保護土５と、この保護砂または保護土５に隣接する遮水シート６と、遮水シート６の下側に設けられた保護砂または保護土７とにより構成されている。図１に示す保護砂または保護土５は、上述した重機４の走行や廃棄物３の投棄などにより遮水シート６が破損しないように保護するために設けられ、一般に遮水シート６から５０〜１００ｃｍ程度の高さまで設置される。
【００１２】
図１に示す遮水シート６としては、合成ゴムまたはプラスチック製のシート、具体的にはメタロセン系触媒で製造された線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、またはチーグラー・ナッタ系触媒で製造された線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）などのオレフィン系樹脂などから形成される遮水シートを挙げることができる。また、その厚さや材質などは、必要な遮水性・耐久性が得られるものであればいかなるものでも用いることができる。
【００１３】
また、図１に示す遮水シート６は、応力緩和構造とされていて、重機４が保護砂または保護土５上を走行するによって生じる波動作用による応力を緩和することができるようになっている。ここで波動作用とは、重機４の車輪の回転により保護砂または保護土５に回転力を伝え、その回転力が波動として遮水シート６まで伝えられることをいう。応力緩和構造が設けられていない遮水シートにおいては、保護砂または保護土５に与えられた回転力が波動作用によって所定位置の遮水シート６に伝えられ、その伝えられた回転力によって車輪の下部に位置する遮水シート６が捲られ、その捲られる力により上述した接合部などの応力の弱い部分に応力集中してシート破損を生じることとなる。しかしながら、本発明に用いられる遮水シート６は、応力緩和構造とされているため、上記波動作用による応力が遮水シート６に伝えられたとしても、遮水シート６の伸縮部によって応力を緩和することができ、シート破損が生じないような構造とされている。
【００１４】
図１に示す保護砂または保護土７は、敷設する遮水シート６の保護に加えて低透水性構造とすることも可能であり、この低透水性構造を、土質材料からなる土質遮水層またはアスファルトからなる遮水層とされており、具体的には、粘土質、アスファルト、コンクリートといった透水性の低い材料が用いられ、これらを適宜組み合わせて用いることも可能である。保護砂または保護土７は、必要に応じて設けることができ、地盤１の凹所において遮水シート６を充分に保護できるのであれば、設けなくても良い。
【００１５】
本発明において遮水構造２は、遮水シート６を二重に使用しても良いし、遮水シート６とその上下に設置される保護砂または保護土５、７との間に不織布などの透水層を設けた構造とされていても良い。また、保護砂または保護土５、７は、必要に応じた高さとすることができる。以下、図１に示す遮水構造２に用いることができる遮水シート６の実施例を示す。
【００１６】
図２は、本発明に用いられる遮水シートの第１の実施例を示した図である。図２に示す遮水シート６は、伸縮部が所定間隔で断面が蛇腹形状のシート６ａが接合された構造とされていて、伸縮部以外の部分より伸縮容易とされている。図２においては、地盤１の凹所に保護砂または保護土７が設置され、保護砂または保護土７上に遮水シート６が敷設され、さらに上に保護砂または保護土５が設置されている。また、保護砂または保護土５上を重機４が走行し、所定位置に廃棄物が投棄される。図２に示す実施の形態では、重機４の車輪が回転する力が保護砂または保護土５を波動Ａとして伝わり、遮水シート６に応力を与える。遮水シート６では、例えば、蛇腹形状のシート６ａと６ｂとの間に波動作用が与えられると、シート６ａは収縮し、シート６ｂが伸びる、またはシート６ａは伸び、シート６ｂが収縮することにより、シート６ａ、６ｂの周囲へ伝わる応力が低減される。これにより、シートの接合部などに破損するほどの応力が与えられることがなく、シート破損を防止することができる。
【００１７】
本発明においては、波動作用による応力を緩和することができるのであれば、いかなる間隔、数、幅、大きさの蛇腹形状のシート６ａ、６ｂを設けても良い。蛇腹形状のシート６ａ、６ｂは、通常において用いられる平型シートに接着または溶着させて作製することができる。また、遮水シート６の所定位置に蛇腹形状を作製する際、蛇腹形状を有し、伸縮可能とされた型を接合させて作製することもできる。本発明においては、上述した以外に遮水シート６に所定間隔で蛇腹形状を作製することができるのであればいかなるものでも使用することができる。また、本発明において蛇腹形状は、山形、波形などいずれであっても良い。さらに、本発明において遮水シート６は、いかなる方向に対しても伸縮可能なように蛇腹形状を設けることができる。
【００１８】
図３は、本発明に用いられる遮水シートの第２の実施例を示した図である。図３に示す遮水シート６は、図２に示す遮水シート６の伸縮部が折り返し構造となっている。図３も、図２と同様に、図１に示す地盤１の凹所に保護砂または保護土７が設置され、保護砂または保護土７上に遮水シート６が敷設され、さらに上に保護砂または保護土５が設置されている。また、保護砂または保護土５上を重機４が走行し、所定位置に廃棄物が投棄される。図３に示す遮水シート６は、図２に示すように所定間隔で蛇腹形状のシート６ａ、６ｂが設けられていて、蛇腹形状のシート６ａ、６ｂの部分が折り返され、蛇腹形状のシート６ａ、６ｂがそれぞれ上下の平型シート６ｐの間に挟まれた構造となっている。こうすることにより、図２に示す遮水シート６と比較して、より応力を緩和させることができる。
【００１９】
図３に示す重機４が保護砂または保護土５上を走行する場合、保護砂または保護土５を波動Ａとして伝わり、遮水シート６に応力が伝えられる。図３に示す実施の形態では、遮水シート６に伝わった応力は、蛇腹形状のシート６ａ、６ｂのみならず、折り返し部６ｃにより緩和され、周囲へ伝わる応力が低減される。図２に示す遮水シート６に加えられる応力と同じ応力が図３に示す遮水シート６に加えられる場合には、蛇腹形状のシート６ａ、６ｂの伸縮方向とは反対方向に伸縮する。すなわち、応力が加えられることによって遮水シート６が伸びる場合、図２に示す遮水シート６においては蛇腹形状のシート６ａまたは６ｂが伸び、図３に示す遮水シート６においては蛇腹形状のシート６ａまたは６ｂが収縮する。図３に示す遮水シート６は、蛇腹形状のシート６ａ、６ｂが伸縮することにより応力が緩和されることに加え、折り返し部６ｃの折り返しが図２に示すように折り返しのない状態まで伸びたり、蛇腹形状のシート６ａとシート６ｂとが接近することにより収縮させることが可能とされている。このように、図３に示す遮水シート６は、図２に示す遮水シート６以上に応力を緩和することが可能な構造となっている。
【００２０】
図４は、本発明に用いられる遮水シートの第３の実施例を示した図である。図４に示す遮水シート６は、図３に示す遮水シート６と同様に、折り返し部６ｃが設けられているが、図３において蛇腹形状のシート６ａ、６ｂとされた伸縮部が伸縮容易なシート６ｄ、６ｅとされている。図４に示す伸縮容易なシート６ｄ、６ｅは、伸縮部以外の平型シート６ｐより伸縮容易な材料から作製されていて、本発明においては、遮水機能および高弾性力を有するゴム材とすることができる。本発明においてゴム材は、例えば、天然ゴムやブタジエンゴムなどを用いたゴムシートとすることができる。これにより、波動作用によって応力が生じたとしても、この伸縮容易なシート６ｄ、６ｅにより緩和するこができ、シート６ｄ、６ｅの周囲へ伝わる応力を低減させることができる。図４に示す実施の形態では、重機４が保護砂または保護土５上を走行する場合、重機４の車輪の回転による波動作用が保護砂または保護土５を通して伝えられ、遮水シート６に応力が生じる。遮水シート６に生じた応力は、折り返し部６ｃおよび伸縮容易なシート６ｄ、６ｅにより緩和され、周囲へ伝わる応力が低減される。
【００２１】
図５は、本発明の遮水構造の別の実施の形態を示した図である。図５に示す遮水構造は、図２と同様に、地盤１の凹所上に保護砂または保護土７が設置され、保護砂または保護土７上に遮水シート６が敷設され、さらに上に摩擦低減材８が敷設されていて、その上にさらに保護砂または保護土５が設置されている。図５においては、この保護砂または保護土５を設置した後、重機４が走行し、廃棄物の投棄が行われる。図５に示す遮水構造は、重機４が走行することにより波動Ａが保護砂または保護土５を伝わり、摩擦低減材８により波動Ａによる応力が低減される。保護砂または保護土５を伝わる応力は、摩擦低減材８の表面の摩擦抵抗が小さいために、摩擦低減材８に伝えられる応力が低減される。これにより、摩擦低減材８から遮水シート６へ伝えられる応力も低減されることとなり、シートの接合部など応力的に弱い部分の破損を防止することができる。図５においては、遮水シート６に伸縮部として上述した蛇腹形状のシートが設けられていて、摩擦低減材８から伝えられた応力をさらに緩和することができるようになっている。本発明においては、摩擦低減材８を設けた場合には、遮水シート６に伸縮部を設けない平型シートを用いることができる。
【００２２】
図５に示す摩擦低減材８としては、摩擦低減シートを用いることができ、摩擦低減シートとしては、表面が平滑なものを用いることができる。例えば、高分子量ポリエチレンフィルムやグリスを塗布したシートなどを挙げることができる。本発明においては、摩擦低減シートを遮水シート６に隣接させて敷設することもできるし、遮水シート６に摩擦低減シートを接合させたものとされていても良い。
【００２３】
図６は、本発明の遮水構造のさらに別の実施の形態を示した図である。図６に示す遮水構造は、図５に示す摩擦低減材８上に、さらに伸縮材９が敷設されていて、伸縮材９上に保護砂または保護土５が設置されている。図６においては、この保護砂または保護土５を設置した後、重機４が走行し、廃棄物の投棄が行われる。図６に示す遮水構造は、重機４が走行することによる波動作用が保護砂または保護土５を伝わり、伸縮材９が伸縮することにより応力が低減される。さらに、伸縮材９から摩擦低減材８へ伝えられる応力は、摩擦低減材８の表面の摩擦抵抗が小さいために、さらに小さいものとなる。これにより、摩擦低減材８から遮水シート６へ伝えられる応力もさらに低減されることとなり、シートの接合部など応力的に弱い部分の破損を防止することができる。図６においては、遮水シート６に伸縮部として上述した蛇腹形状のシートが設けられていて、摩擦低減材８から伝えられた応力をさらに緩和することができるようになっている。本発明においては、摩擦低減材８および伸縮材９を設けた場合には、遮水シート６に伸縮部を設けない平型シートを用いることができる。
【００２４】
図６に示す伸縮材９としては、上述したゴムシートなどの伸縮シートを用いることができる。本発明においては、伸縮シートを摩擦低減シートとともに遮水シート６に隣接させて敷設することもできるし、遮水シート６に摩擦低減シートを接合したものに隣接させて敷設することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
上述したように、本発明の遮水構造は、遮水シート上に設置された保護砂または保護土上を走行する重機からの波動作用による応力を緩和させ、シートの接合部といった応力の弱い箇所の破損を防止することを可能とする。また、本発明の遮水構造は、簡単な構造であり、低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の遮水シートが適用される廃棄物処分場の概略的な断面を示した図。
【図２】  本発明の遮水シートの第１の実施の形態を示した図。
【図３】  本発明の遮水シートの第２の実施の形態を示した図。
【図４】  本発明の遮水シートの第３の実施の形態を示した図。
【図５】  本発明の遮水構造の別の実施の形態を示した図。
【図６】  本発明の遮水構造のさらに別の実施の形態を示した図。
【符号の説明】
１…地盤
２…遮水構造
３…廃棄物
４…重機
５、７…保護砂または保護土
６…遮水シート
６ａ、６ｂ…蛇腹形状のシート
６ｃ…折り返し部
６ｄ、６ｅ…伸縮容易なシート
６ｐ…平型シート
８…摩擦低減材
９…伸縮材
Ａ…波動
【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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