JPH10508243A - 安定した流体バリヤ部材およびその形成方法 - Google Patents
安定した流体バリヤ部材およびその形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、安定した流体バリヤ部材(30)および該部材を形成する方法に関する。流体バリヤは、上端面(34)および下端面(36)を有する第一の外側シート部材(32)および該第一のシート部材の上端面の少なくとも部分の上にのって少なくともその一部分に添って該上端面に当接するスタビライザー素子を含む。該スタビライザー素子は、選択的に流体を通さないバリヤ材料を収容しまたまた製造、貯蔵、輸送、設置、または使用中に前記流体バリヤ部材が置かれる傾斜角にかかわらず前記バリヤ部材内部での前記バリヤ材料の変位をほぼ防ぐ構成の複数の格子間状開口(40)を有する。該バリヤ材料は、該バリヤ部材の意図する用途に応じて液体状または気体状の一以上の特定の流体の通過を防ぐ能力によって選定される。
Description
【発明の詳細な説明】
安定した流体バリヤ部材およびその形成方法
技術分野
本発明は、広くは、中に入れられた選択的に流体を通さない一以上の材料を大
きく動かすことなくのぞむ傾斜角で設置できる構成の内部が安定した流体バリヤ
部材に関する。好ましい一実施形態にあっては、本発明は、例えば危険な廃棄物
および/または都市廃棄物を収容した収容施設で該廃棄物からでる滲出物が該施
設から出て隣接する地下水脈に入り込むのを防ぐために用いる土用合成クレー・
ライナーに関する。発明の背景
以下に説明する本発明の流体バリヤは、第一の場所と第二の場所の間に該バリ
ヤを介在させることによってそこから除去したある距離だけ、該二つの場所の間
を液体および気体を含めて選ばれた「流体」が通過するのを防ぐために各種の用
途に使用できるように構成される。本発明のバリヤ部材の一つの好ましい用途と
しては、例えば埋立式廃棄物処理場などの廃棄物収容施設からの滲出物が隣接す
る地下水脈に入り込むのを防ぐために使用する土用合成クレー・ライナーが挙げ
られる。ただし、本発明の適用性は、廃棄物収容施設での使用にのみ限定される
ものではない。もしろ、以下に記載する流体バリヤ部材は、第一の場所と第二の
場所の間でそこから除去したある距離だけ、該二つの場所の間を一以上の流体が
流れるのを選択的に妨げまたは防ぐことがのぞましいあらゆる状況で有用であり
、とくに、該第一と第二の場所の間に介在する地表が傾斜していたりあるいはそ
れ以外でも平坦でない場合に有用である。この種の用途としては、道路または鉄
道線路を支える地表下の土壌の安定化、土のダムまたは運河などの水を保持する
構造物の建設、パイプライン、液体収容施設、または貯蔵タンクからの漏れの封
じ込め、トンネル、鉱山、または保持構造物などの地下構造物内への漏れの抑制
、地下水構造物の熱いまたは冷たい気候または地下水面または毛管移動による地
表下の水からの絶縁、および地震の力の影響を受けやすい建物の地下部分の隔離
、などが含まれるが、これらに限定されるものではない。
埋立式廃棄物処理場などの廃棄物収容施設は、通常、低動水伝導バリヤおよび
排液システムを備えており、このシステムは、押し固めたクレーまたは水で膨れ
るクレーの層の上に土用合成材料、例えば土用膜および土用織物などのシートを
一枚以上重ねたもので形成されるライナーで構成される。この種のライナーは、
通常、廃棄物収容施設から出る滲出物を隣接する地下水脈に入り込まないように
隔離するために設置される。また、この種の施設は、閉鎖後、低動水伝導バリヤ
および排液システムで覆うことが求められる。アメリカ合衆国では、連邦資源保
存回復法(1976)のサブタイトルCおよびDにもとづいて、すべての危険な
廃棄物収容施設および新しいまたは拡張した都市固体廃棄物収容施設でライナー
およびカバーを使用することが求められている。
この種のライナーおよびカバー・システムの静的および動的(例、地震活動)
安定性は、構成要素の中間面または界面で測定したその剪断強さによって制御さ
れる。とくに廃棄物収容施設の現場の地形表面が実質的に平坦でなく、施設の表
面が比較的大きな角度すなわち約9−10度以上の角度で傾斜しているような場
合には、ライナーの安定性がライナーの破損および滲出物の放出を防止するため
に決定的に重要な役割を果たす。人々またはその財産に危害が及ぶおそれがあり
また降水が廃棄物内に浸透するおそれがあるような傾斜面の安定性の損傷を防ぐ
ために、カバーの安定性がやはり決定的な役割を果たす。最も初期の先行技術で
は、廃棄物収容施設のライナーは、天然の土壌または天然の土壌とベントナイト
の混合物などのバリヤ材料を数フィートにわたって該施設の土壌表面に直接塗り
付けることによって形成された。その後に、このバリヤ材料をその場で押し固め
、その上を土壌の層で覆う処置がとられる。しかし、その後に、複合ライナーが
開発された。この種の複合ライナーは、押し固めたクレー・ライナーの上に土用
膜を重ねて構成される。この二つの構成部分からなるライナー・システムは、廃
棄物収容施設からの滲出物の漏出を防ぐ多重保護法として有用であることが明か
となった。
上に述べた押し固めたクレー・ライナーの設置および使用に関連していくつか
の大きな問題が生じている。すなわち、液体バリヤを形成するにあたって押し固
めたクレー層をつくるために用いられ当該技術分野では「借り材料」と呼ばれる
土壌の適当な種類と質のものを見つけて輸送することの困難性とその費用、乾燥
した気候での乾燥ひび割れ、寒冷な気候での凍結−融解ひび割れ、および湿潤な
気候での飽和または過度の水分、などの問題である。さらに、動水伝導度が、該
当する法律のもとで求められる限度内であること、すなわち10-7cm/秒以下
の動水伝導度であることを検証するためには、きわめて費用のかかる現場試験と
くに現場動水伝導度試験を行なう必要がある。このようにして生成されるライナ
ーは、厚さが約3フィートに達するものもあり、製造には1平方フィート当たり
約3ドルないし10ドルのコストがかかる。
上に述べたように、該当する法律のもとでは、押し固めたクレーは、10-7c
m/秒以下の動水伝導度を示すことが求められている。ただし、押し固めたクレ
ーの動水伝導率は、ライナー製造に際しての多数のパラメーターにきわめて影響
されやすい。パラメーターとしては、例えば、押し固め含有水分、乾燥単位重量
、使用する押し固め機器、押し固め力、押し固め機を通す回数、などが挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
ただし、通常は、押し固めたものの含有水分が高まると、バリヤの動水伝導率
ならびに押し固めたクレーと土用膜との間の界面の強さが低下する。したがって
、動水伝導率の低下と界面の強さまたは安定性の低下とのかね合いを最適化する
ことが求められる。しかし、そのためには、製造中、ライナーの押し固め含有水
分と乾燥単位重量を狭い範囲に制限する必要がある。この狭い範囲への制限を達
成し維持するのはきわめて困難で費用のかかることである。押し固めたクレー・
ライナーに関連する問題は、押し固めクレー・カバーに関連する問題と同様であ
る。
押し固めたクレー・ライナーおよびカバーについて上に述べた欠点を克服する
試みとして、プレハブの土用合成クレー・ライナー、例えばベントナイト・マッ
ト、プレハブのベントナイト・パネル、クレー・マット等(「GCL」)が開発
されている。GCLは、一般的に、二つの大きな範疇に分類される。第一の範疇
では、例えばベントナイトのような水で膨れるコロイド状クレーが二枚の土用織
物の間にサンドイッチ状に挟まれる(この種の製品の例としては、ナウエ・ファ
ーゼルテヒニーク/アルバリー−ナウエ社製でイリノイ州オーロラのナショナル
・シール社販売ののベントフィックス、イリノイ州アーリントン・ハイツのコロ
イド・エンバイロンメンタル・テクノロジー社のベントマット、ノース・カロラ
イナ州シャーロットのヒュースカー社製造のナベント、ジョージア州フェアモン
トのジェームズ・クレム社のクレーマックスが挙げられる)。GCLの第二の範
疇では、ベントナイトが接着材と混ぜ合わされ、土用膜に張り付けられる(この
種の製品の例としては、テキサス州ヒューストンのGSEライニング・テクノロ
ジー社製造のガンドシールが挙げられる)。他のGCLメーカーとしては、テキ
サス州ヒューストンのエンバイロンメンタル・システムズ社およびミシガン州マ
ンセロナのエンバイロンメンタル・プロテクション社を挙げることができる。G
CLは、約5kg/m2(1ポンド/平方フィート)のベントナイトを含み、幅
約2ないし3メートルで長さ約25ないし60メートルのパネルとして製造され
る。工場ではこのようなパネルをロール状にして貯蔵し、さらに廃棄物収容施設
の現場まで出荷し、現場でロールを伸ばして最終的に所定の場所に設置する。こ
の種のパネルのコストは、押し固めたクレー・ライナーのコストよりかなり低く
、押し固めたクレー・ライナーの平方フィート当たり3−10ドルに比して平方
フィート当たり30−60セントである。GCLは、(嵩が小さくプレハブ製造
であるため)押し固めたクレー・ライナーより費用が安く設置が容易であるが。
それでもいくつかの大きな欠点がある。上に述べたように、GCLに用いられる
クレーは、通常はベントナイトで、加水されたときにのみ要求されている10-7
cm/秒以下の動水伝導度を示す。他方、加水されないベントナイトは、要求さ
れている10-7cm/秒より大きい動水伝導度を示す。したがって、不透過製を
維持するためには加水が必要であるが、加水すると、以下に説明するように、内
部および(例えば二つの隣接する土用合成物質の間の)界面の強さが低下し、と
くに例えば平坦でない(すなわち、傾斜した)表面上に設置することによって生
じる剪断による損傷を受けやすい。
上記に加えて、GCLの重要な欠点に、ベントナイトの加水によって内部の強
さすなわちベントナイトと土用織物または土用膜の界面の強さが低下することが
挙げられる。この欠点は、地震活動にを受けやすい部分でとくに重要な意味をも
つ。加水ベントナイトのピークおよび残留剪断の強さは、それぞれ8度および5
度の傾斜安定性に対応する。即ち、約5−8度以上の傾斜をもつ地面に設置され
る加水ベントナイトGCLは、安定ではない。したがって、このような先行技術
のGCLは、内部のベントナイト充填材を通るすなわちその内部での滑りによっ
て生じる剪断による損傷を受けやすい。先行技術のGCLは、また、製品の上端
または下端での滑りによって生じる剪断による損傷を受けやすい。これは、加水
されたベントナイトは、土用織物を通って滲出し、隣接する土用合成物質の間の
界面の強さを低下させるためである。しかし、通常の廃棄物収容施設の傾斜は、
約14度から約26度の間であり、約90度の傾斜のものも提案されている。し
たがって、ベントナイトが加水されれば、このような用途で利用されるGCLに
とって、静的および(地震での)動的不安定性は、考慮すべき重要な問題となる
。その結果、加水を低減させまた好ましくは防ぐために該GCLの上および/ま
たは下に一以上の土用膜を配置して改良を行なうことが必要となる。しかし、そ
れによって、さらに、例えば土用膜/ベントナイトの界面を付加的につくり出す
ことになり、その界面に添って剪断による損傷が生じるおそれがある。
最も初期のGCL製品は、単に二枚の土用織物の間に間にベントナイトの層を
はさむ構成であったために、単にGCLと呼ばれていた。その後、ベントナイト
の剪断抵抗を高めるために、メーカーは、ベントナイトを閉じ込めて強化するた
めに、垂直方向に針で穴を開けてファイバーを用いて土用織物を縫い合わせるこ
とを始めた。この方法は、ナショナル・シール社およびコロイド・エンバイロン
メンタル・テクノロジー社がそれぞれ市販している製品ベントフィックスおよび
ベントマットに用いられている。当業者に公知のたの方法に、土用織物をステッ
チで張り合わせるものがある。この方法は、ジェームズ・クレム社およびヒュー
スカー社がそれぞれ市販している製品クレーマックスおよびナベントに用いられ
ている。このように針で穴を開けた製品やステッチを用いた製品は、GCLの中
間に若干の剪断抵抗を加えてベントナイトの内部破損を防ぐ効果がある。
しかし、上に述べたような強化した構造は、少なくとも、垂直に針で穴を開け
ることによって(GCL内部でベントナイトの剪断が生じて)小さい剪断の変位
が生じるため、あるいはベントナイトの抑制のない膨らみが生じて内部の破損(
すなわちベントナイトを通る破損)が生じるため、あるいは強化したGCLの上
または下の界面に添って剪断の変位が生じるために、裂けや抜け出しが起こる傾
向があるという一つの大きな欠点をもっている。ステッチがろうそくの芯のよう
に作用して製品の浸透性を高める傾向があることは、すでに実証されている。
垂直のステッチを裂いたりあるいは抜き出したりするために必要な剪断の変位は
、わずかに一インチ以下であり、この種の製品の実地で使用する場合に十分起こ
りえる程度である。したがって、強化GCLは、当該技術分野で使用されて公知
である初期のGCLに比して、内部の強さの増加分はきわめてわずかである。実
際、垂直方向のステッチのために持続的な剪断応力が生じて土用織物の裂けや抜
け出しが起こるため、強化GCLの長期的な内部の強さは、ベントナイト単独の
剪断強さにほぼ等しいことがすでに実証されている。
上に述べたすべての理由から、当該技術分野に従事する人々によって、従来か
ら、5−8度より大きい傾斜に設置しても安定でありまた加水しても内部の破損
を生じない流体バリヤ部材が求められていた。以下に説明するように、本発明の
安定した流体バリヤ部材は、これらの要求をすべて満たすものである。発明の概
要
したがって、本発明の一つの目的は、第一の場所から該バリヤを介して第二の
場所までさまざまな流体が通過するのを選択的に防ぐ構成の安定した流体バリヤ
部材を提供することである。該バリヤを通過することを妨げたい特定の流体にも
とづいて、選択的に流体を透過させない一以上の材料がある量だけ、該部材内部
に配置されるスタビライザー素子内部に収容される。該スタビライザー素子は、
該部材が製造、輸送、設置、および使用中に置かれる傾斜角にかかわらず、該部
材内部での材料の変位を防ぎ、また、該バリヤ部材の各種構成要素間の接合力を
高め、さらに、製品の引っ張りおよび内部剪断強さを高めるように構成される。
第一の実施形態に合っては、本発明は、上端面と下端面を有する少なくとも第
一の外側シート部材を有する安定した流体バリヤ部材に関する。該流体バリヤ部
材は、さらに、該第一のシート部材の上端面の少なくとも部分上にのりまた少な
くともその一部分に添って該上端面に当接するスタビライザー素子を有する。該
スタビライザー素子は、選択的に流体を通さない少なくとも一つのバリヤ材料を
保持する構成の複数の格子間状開口を含み、該流体バリヤ部材の置かれる傾斜角
にかかわらず、該開口からのバリヤ材料の変位をほぼ防ぐ。すでに述べたように
、のぞむ場合には、該スタビライザー素子の開口内に、選択的に流体を通さない
二以上のバリヤ材料を別々にまたは混和して配置することができる。
本発明において使用するためのバリヤ材料は、例えば、いわゆる「超吸収性」
ポリマー樹脂などの人造材料、および、砂、コーンスターチなどのでんぷん、当
業者には公知の水で膨れるコロイド状クレーなどの天然の材料から選ぶことがで
きる。しかし、本発明は、これら特定の材料の使用に限定されるものでなく、本
発明には、意図する効果を挙げることのできるほぼすべてのバリヤ材料、すなわ
ち一以上の流体の通過を選択的に阻止するバリヤ材料を使用することができる。
この種の材料は、広く市販されており、その具体名は、本発明が適用される分野
に従事する人々には公知のものである。
「選択的に流体を通さない」という表現は、特定の用途に使用するために選ば
れる材料が、バリヤ部材の片側の第一の場所とその反対側の第二の場所の間で一
以上の選ばれた流体(すなわち、ここでは液体および/または気体)の通過を妨
げるその能力にもとづいて選ばれることを意味する。すなわち、流体バリヤ材料
は、すべての事例で同一ではなく、また本発明は、そのような材料を一回に一つ
だけ使用することに限定されるものでもない。そうではなく、流体を通さない材
料あるいはそのような材料の組み合わせは、意図する用途にもとづいて、一以上
の特定の流体がバリヤ部材を通過するのを防ぐ具体的な意図によって選ばれる。
各種バリヤ材料の性質は、当業者には公知であるので、当業者は、余分な実験を
行なう必要なく、特定の流体の通過を防ぐために最も有用なバリヤ材料を容易に
選択することができるであろう。
のぞむ場合には、本発明の流体バリヤ部材は、(オプションとして)やはり上
端面および下端面を有する第二の外側シート部材を有するものとすることができ
る。そのような第二のシート部材が含まれる場合には、該第二のシート部材は、
スタビライザー素子の少なくとも一部分の上にのせられ、第二のシート部材の下
端面の少なくとも一部分がスタビライザー素子のさもなければ覆われていない表
面に当接するようにされる。第二の部材が含まれない場合には、バリヤ材料は、
接着剤などの適当なメカニズムを用いてスタビライザー素子内部に保持すること
ができる。他の一実施形態にあっては、バリヤ材料は実地で表面上に配置し、そ
の上にスタビライザー素子と上端シート部材を含む一体構造物を配置し、スタビ
ライザー素子内の開口がほぼ充填される構成とすることができる。この実施形態
は、第二のシート部材を含まない。 本発明の一実施形態にあっては、第一およ
び/または第二の外側シート部材は、土用織物で形成される。最も好ましい土用
織物は、不織ポリエステルである。本発明の他の一実施形態にあっては、第一お
よび/または第二の外側シート部材は、土用膜である。本発明で使用するための
好ましい一つの土用膜は、ポリエチレンである。下側および(使用する場合には
)オプションの上側シート部材をともに同一の材料で形成する必要はない。
本発明の流体バリヤ部材の各種構成要素は、当接して積み重ねられる関係に配
置された後、好ましくはそれらの当接面の少なくとも一部分に添って接合されて
ラミネートを形成し、スタビライザー素子が第一のシート部材および(使用する
場合には)第二の外側シート部材と接触して接合される状態となる。いかなるバ
リヤ材料も第一および第二の外側シート部材の間から逃げるのを実質的に防ぐた
め、この接合は、バリヤ部材の周囲の縁の少なくとも一部分に添って行なわれる
ことがのぞましいが、必要条件ではない。中に選択的に流体を通さないバリヤ材
料を入れたスタビライザー素子の性質は、中に入れられる流体を通さない材料の
性質によってきまる。例えば、廃棄物収容施設のライナーの中のスタビライザー
素子は、以下で説明する土用格子または土用ネットのいずれかとすることができ
る。ただし、該素子は、好ましくはポリマー性プラスチックから形成される。た
だし、他の構成にあっては、スタビライザー素子は、流体を通さない材料の移動
を防ぐことができまた外側シート部材に接合することができる織物、ワイヤ・メ
ッシュ、ハニカム材料、または他の任意の形状または構成で形成することができ
る。スタビライザー素子は、また、バリヤ材料の支持能力を高め、例えば廃棄物
または建設機器がその上にのせられたときに選択的に流体を通さない材料が中か
ら絞り出されるのを防ぐ。
本発明の一実施形態にあっては、スタビライザー素子には該素子の表面上に一
体に形成されるストップ・レールが配設される。例えばあまり水平でない表面上
に流体を通さない材料の移動に対する付加的な物理的バリヤを生成し、またスタ
ビライザー素子を第一および(オプションの)第二の外側シート部材と接合する
ために付加的な表面部分を配設してバリヤ部材を設置するようなとき、ストップ
・レールは、選択的に流体を通さないバリヤ部材の滑動を防ぐのを容易にする。
上に述べたように構成されるスタビライザー素子は、それとともに形成されるバ
リヤ部材の剪断および引っ張り抵抗を高める。
さらに他の実施形態にあっては、本発明は、上端面および下端面を有する第一
外側シート部材を含む安定した廃棄物収容施設用の土用複合ライナーで構成され
る。第一のシート部材は、土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる
材料で形成される。廃棄物収容施設用ライナーは、さらに、第一の外側シート部
材の上端面の上に置かれまた少なくともその一部分に添って当接する土用ネット
または土用格子などのスタビライザー素子を含む。ライナーの製造にあたって使
用するのに好ましいスタビライザー素子は、ポリマー性プラスチックから形成さ
れる。
スタビライザー素子は、ライナーが置かれる傾斜角にかかわらず、水で膨らむ
コロイド状クレーを収容しまたクレーの開口からの変位を防ぐように構成された
複数の格子間状開口を含む。本発明で使用するのに好ましい水溶性クレーの鉱物
は、アタパルジャイト、ブルーサイト、緑泥石、ギブサイト、ハロイサイト、イ
ライト、カオリナイト、モンモリロナイト、バーミキュライト等からなるグルー
プから選ばれる。すでに述べたように、廃棄物収容施設用ライナーは、オプショ
ンとして、やはり土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から
形成される第二の外側シート部材を含むものとすることができる。該第二のシー
ト部材は、やはり、上端面および下端面を有し、用いられる場合には、該第二の
シート部材の下端面の少なくとも一部分がスタビライザー素子に当接するように
スタビライザー素子の上に重ねて置かれる。
構成要素が当接する関係に積み重ねられると、その当接面の少なくとも一部分
に添って互いに接合されて接合されたラミネートを形成し、該ラミネートの中で
、スタビライザー素子は、第一のシート部材および、オプションとして第二の外
側シート部材の少なくとも一部分に接触しまたそれに接合される。上に述べた廃
棄物収容施設用の土用複合ライナーの一実施形態にあっては、第一および/また
は第二の外側シート部材は、土用織物から形成される。好ましい一つの土用織物
は、不織ポリエステルである。他の一実施形態にあっては、第一および/または
第二の外側シート部材は、土用膜である。本発明の廃棄物収容施設用の土用複合
ライナーの形成に用いられる好ましい一つの土用膜は、ポリエチレンである。本
発明のさらに他の一実施形態は、安定した流体バリヤ部材を形成するための方法
に関し、該方法は、第一の工程で、土用織物および土用膜からなるグループから
選ばれる材料から形成される第一の外側シート部材を提供することを含む。該第
一の外側シート部材は、上端面および下端面を有する。本発明のバリヤ部材を形
成する他の工程は、第一のシート部材の上端面上に該第一の外側シート部材の上
端面の少なくとも一部分と当接する関係にスタビライザー素子を配置することを
含む。該素子は、その内部に複数の格子間状開口を含み、該開口は、製造、輸送
、設置、および/または使用中の流体バリヤ部材の傾斜角にかかわらず選択的に
液体を通さないバリヤ部材を含みまた該開口からのバリヤ材料の変位をほぼ防ぐ
構成とされる。スタビライザー素子によって形成される格子間状開口は、少なく
とも部分的に一以上の選択的に流体を通さないバリヤ材料で充填される。格子間
状開口内には、特定の用途で通過を妨げられる流体に応じて、各種の流体バリヤ
部材を単独または組み合わせて充填することができる。その後、オプションとし
て、第二の外側シート部材をスタビライザー素子の上端に配置することができる
。該オプションの第二のシート部材も、また、上端面および下端面を有し、第一
の部材と同様に土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形
成される。第二のシート部材は、使用する場合には、該第二のシート部材の下端
面の少なくとも一部分がスタビライザー素子の上表面と当接する関係になるよう
にスタビライザー素子の上に配置される。その後、第一および使用する場合には
第二の外側シート部材およびスタビライザー素子が、その当接面の少なくとも一
部分に添って互いに接合されてラミネート状の流体バリヤ部材を形成し、その中
では、スタビライザー素子が第一および使用する場合には第二の外側シート部材
の少なくともの一部分に接触してそれに接合される。オプションの第二のシート
部材を使用せず、またのぞむ場合には、接着剤を用いてバリヤ材料をスタビライ
ザー素子の開口内に保持することができる。他の一実施形態にあっては、バリヤ
材料は、表面上に配置され、外側シート部材と一体に形成されるかまたはそれに
接合されるスタビライザー素子からなる一体構造物が、スタビライザー素子の開
口がバリヤ材料で充填されるようにして該材料の上方に配置される。バリ
ヤ部材の上に積まれる土が、スタビライザー素子内にバリヤ材料を保持する。
あるいは、さらに他の一実施形態にあっては、上に述べた一体構造物を単に作
業現場に配置し、その後にスタビライザー素子を一以上の流体を通さない材料で
充填し、その結果得られるバリヤ部材を例えば土壌または砂で覆う。場合によっ
ては、上に述べた単一の外側シート部材しかもたないバリヤ部材を土壌または砂
の下に埋めるのに先立って、例えば周囲の土壌から水分が直接バリヤ材料の中に
入っていくのを防ぐために、例えばバリヤ材料の露出した表面に保護層を配置す
ることが好ましい場合も考えられる。接合作業は、当業者には公知の各種の方法
を用いて行なうことができる。好ましくは、接合は、加熱接合、赤外線熔接、超
音波熔接、接着剤接合、およびそれらの組み合わせによって行なわれる。上に述
べたように、バリヤ材料が第一および第二の外側シート部材の間から逃げるのを
実質的に防ぎまた加水後のライナーを通る剪断破損を防ぐため、この接合は、バ
リヤ部材の周囲の縁の少なくとも一部分に添って行なわれることがのぞましいが
、必要条件ではない。
図面の簡単な説明
図1は、廃棄物収容施設用の強化されていない代表的な先行技術の土用合成ク
レーのライナーの展開斜視図である。
図2は、廃棄物収容施設用の強化された代表的な先行技術の土用合成クレーの
ライナーの断面図である。図3は、本発明にもとづいて形成された二枚の外側シ
ート部材を有する安定した流体バリヤ部材の一実施形態の展開斜視図である。
図3Aおよび3Bは、図3に示した土用格子の他の構成を示す部分斜視図であ
る。
図4は、本発明にもとづいて形成された安定した流体バリヤ部材の他の一実施
形態の展開斜視図である。図5は、スタビライザー素子の表面上の数本のストッ
プ・レールを示す部分平面図である。好ましい実施形態の詳細な説明
まず図1を参照して、同図には、廃棄物収容施設用の強化されていない土用合
成クレーのライナー(「GCL」)10の代表的な例が示されている。GCL1
0は、通常、水で膨らむコロイド状クレー16の層をはさむ土用合成材料の第一
のシート12および第二のシート14を有する。該クレーは、通常、ベントナ
イトである。図示のようにGCLの形成に用いられる土用合成材料は、土用織物
であるが、特定の用途では、土用織物の代わりに土用膜も使用される。この種の
GCLの形成に最も一般に用いられる土用織物は、織られたポリエステルおよび
不織ポリエステルである。一般に用いられる土用膜は、高密度ポリエチレン(「
HDPE」)である。図1に示す種類の初期のGCLは、通常、糊または他の種
類の接着剤を用いて張り合わされる。
本明細書で用いる限りにおいて、「土用合成」という用語は、総称的に、地質
工学的用途に用いられるすべての合成材料を意味する。さらに、「土用織物」と
いう用語は、人工の設計物、構造物、またはシステムの一体的部分として、土台
、土壌、岩石、土、その他の地質工学に関係する材料とともに用いられる透過性
または不透過性織物を含むものとして定義される。他方、「土用膜」は、土用織
物に関して上に述べた任意の用途で液体または気体のバリヤとして用いられる基
本的に不透過性膜として定義される。
図2は、先行技術の代表的な強化されたGCL20の全体的外観を示す。強化
されたGCL20は、二枚の土用織物のシート24、26の間にはさまれたある
いは一枚または二枚の土用膜(図示せず)によって囲まれた例えばベントナイト
などの水溶性コロイド状クレー22の層からなるなど、多くの点でGCL10に
類似している。強化されたGCL20にあっては、二枚の土用織物のシート24
、26は、有刺針を用いる機械的接合法で一方の土用織物から他方の土用織物お
よびその間にあるベントナイトの層を通して複数の例えばポリエステルまたはポ
リプロピレン繊維28に穴を開ける針によって接合される。該繊維28は、例え
ば、それらを土用織物の繊維と絡ませるなどして摩擦接続で固定することができ
る。繊維28によって得られる接合は、(1)取り扱いおよび配置の間、GCL
を互いに保持する、(2)配置後の面内剪断強さを高める、という二重の目的に
役立つ。
現場では、図1および2に図示の種類のGCLは、パネルの間で重なり合って
自動密閉される(例えば、エストーネル、P.およびダニエル、D.E.「ジャ
ーナル・オブ・ジェオテクニカル・エンジニアリング、第118巻、第10号、
1992年10月、pp.1592−1606: Estornell,P.and Daniel,
D.E.,Journal of Geotechnical Engineering,Vol.118,No.10,October,1
992,pp.1592-1606参照)。すなわち、GCL内でクレーが加水されると、該ク
レーが膨らんで自動的に重なり合いを密閉する。ただし、のぞむ場合には、少量
の弛い顆粒状のベントナイトをパネルの間の重なり合いの点に配置して、加水後
の自動密閉を助けるようにすることもできる。
次に図3を参照して、同図は、本発明の安定した流体バリヤ部材30の一実施
形態を示す。バリヤ部材30は、上端面34および下端面36を有する第一のシ
ート部材32で構成される。シート32の上端面34の少なくとも一部分、好ま
しくは上端面全体の上に、スタビライザー素子38が重ねられる。スタビライザ
ー素子38は、第一のシート32の上端面34の少なくとも一部分に添って該上
端面に当接する。スタビライザー素子38は、複数の格子間状開口40を含んで
いる。開口40は、製造、貯蔵、輸送、設置、または使用中のバリヤ部材30の
傾斜角にかかわらず、一以上の選択的に流体を通さないバリヤ材料を一定量収容
しまたバリヤ部材30内での材料42の変位をほぼ妨げるように構成される。
本発明のバリヤ部材30は、のぞむ場合には、さらに、オプションとしてやは
り上端面46および下端面48を有する第二の外側シート部材44を含むものと
することができる。第二のシート部材44は、それを使用する場合には、スタビ
ライザー素子38の少なくとも一部分の上にのり、好ましくは素子38全体を覆
うように配置される。第二の(すなわち上側の)外側シート部材を用いずにバリ
ヤ部材30を形成する場合の一つの利点は、そのような構造が、バリヤ材料を含
むスタビライザー素子と部材30の下にくるまたは上にのる土壌の間で生じる噛
み合いのために高い剪断抵抗を示すことである。このような噛み合いは、バリヤ
部材30にかかる土壌の重量によって生じる。さらに、この土壌の圧力によって
、部材30が傾斜面上に設置される場合でも、バリヤ部材がスタビライザー素子
の開口から出るのが防がれる。バリヤ部材30の各種構成要素32、38、42
、44(オプション)は、積み重ねた状態に配置された後、それらの当接面の少
なくとも一部分に添って全部が互いに接合されてラミネートを形成する。このラ
ミネートの中で、スタビライザー素子38は、第一32および第二44のシート
部材と接触し相互に接合される。ただし、互いに接触するすべての部分を必ずし
も
接合する必要はない。実際に接合される表面の部分は、特定の用途で求められる
接合の強さに応じて判断される問題である。
第一のシート部材32および(オプションの)第二のシート部材44は、土用
織物または土用膜のいずれかから形成される。本発明で使用する好ましい土用織
物は、織られたおよび不織のポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル・ポ
リアミド(例、ナイロン)、ポリプロピレン−ポリエチレン・コポリマー、およ
びポリプロピレン−ポリアミド・コポリマーを含むが、それらに限定されるもの
ではない。織物の厚さは、決定的な意味をもたないが、約3−30ミリまたは1
平方ヤード当たり2ないし36オンスの範囲とすることができる。外側シート部
材32、44を形成するために使用する最も好ましい土用織物は、1平方ヤード
当たり4ないし16オンスの不織ポリエステルの土用織物である。
あるいは、すでに述べたように、本発明には土用織織物の代わりに土用膜を用
いることもできる。この種の土用膜は、例えば、ポリオレフィン、クロロスルフ
ォン化ポリエチレン、シリコンゴム、ポリイソプレン、ポリエステル、ポリアミ
ド(例、ナイロン)、ポリ塩化ビニル、可撓性のポリプロピレン、およびポリス
チレンなどの材料から形成することができきる。好ましいポリオレフィンは、ポ
リプロピレン、ポリエチレン、およびポリブチレンを含むが、これらに限定され
るものではない。ポリエチレンは、本発明で使用する土用膜の形成に使用する場
合の最も好ましいポリオレフィン系材料である。バリヤ部材30が第一32およ
び第二44のシート部材をともに含む一定の用途では、のぞむ場合には、これら
二枚の部材を異なる材料、例えば、一方を土用織物からまた他方を土用膜から形
成するか、あるいは両者を二つの異なる土用織物または二つの異なる土用膜から
形成することができる。
本発明で使用する好ましいスタビライザー素子38は、土用格子38(図3に
示す)および土用ネット(例えば、図4参照)を含む。ただし、他の各種構造物
、例えば絡んだメッシュ(例えば、図5および以下の説明を参照)を本発明で使
用することもできる。本明細書で用いる限りにおいて、「土用格子」という用語
は、接合部で接合された交差するリブのような変形されたまたは変形できない格
子状ポリまー材料で、引っ張り強さ、補強作用、および支持力を高めるために用
いら
れるものを意味する。本発明で使用するのにとくに好適な土用格子としては、ジ
ョージア州モローにあるテンサー社製造のテンサー・ジェオグリッドを挙げるこ
とができる。
図3Aおよび3Bは、本発明の他の実施形態を示す。これらの実施形態にあっ
ては、土用格子内部に収められた開口は、図3の場合と異なって、ほぼ直方形で
はなく、それぞれ楕円形および六角形をしている。当業者には容易に理解される
ように、該開口は、ほぼいかなる大きさおよび形状でも欲、また、ほぼいかなる
配列に構成されてもよい。ただし、好ましい一実施形態にあっては、開口40は
、最小で、平面の寸法が約0.4インチ×0.4インチで厚さが0.2インチで
ある。本発明の土用格子および土用ネットを形成するために好ましい材料は、ポ
リエチレンなどのポリマー性プラスチックである。最も好ましいのは、高密度ポ
リエチレンである。
図3に戻って、スタビライザー素子38の開口40内には、一以上の比較的流
体を通さない材料が個別にまたは混合物として一定量収容される。本発明の好ま
しい一実施形態にあっては、まず空の開口内に接着剤が噴霧されて層状となり、
材料42を付加するための準備が整えられる。のぞむ場合には、材料42をバッ
チ単位で付加し、各(またはいくつかの)バッチの間に接着剤の層を介在させる
こともできる。開口が完全に埋められたら、充填が済んだ素子38の上表面に最
終の接着剤の層を塗布して該素子に「キャップ」をする、すなわち、バリヤ部材
30が角度を付けられあるいは傾けられても素子38から材料42があふれるの
を防ぐようにされる。接着剤は、第二(すなわち上側)のシート部材を含まない
用途でとくに有用である。本発明のさらに他の実施形態にあっては、本発明のバ
リヤ部材は、第一のシート部材および該シート部材と一体に形成されるかまたは
それに接合されるスタビライザー素子を有する。スタビライザー素子内の開口は
、現場または該バリヤ部材が製造される工場で、少なくとも一種類の流体を通さ
ないバリヤ材料でほぼ充填される。作業現場でバリヤ部材が設置された後、スタ
ビライザー素子の覆われていない表面が保護材料で覆われる。この保護材料は、
例えば、第二の土用膜または土用織物のシートとし、それをスタビライザー素子
または第一のシート部材に接合せずに単にスタビライザー素子の上にのせるだけ
とすることもできる。あるいは、例えば、適当な溶剤に溶かした接着剤または土
用膜材料を、充填したスタビライザー素子の上に噴霧してその上に「キャップ」
または層を形成することもできる。溶剤が蒸発すると、接着剤または土用膜が、
バリヤ材料、スタビライザー素子、およびオプションとして第一のシート部材に
接合して、該バリヤ部材の使用が始まると、例えば周囲の土壌から水が中に入り
込むのを妨げまたはほぼ阻止することによって、その下にある材料を保護するこ
とになる。
さらに他の一実施形態にあっては、本発明で使用するために選ばれるバリヤ材
料は、該バリヤ部材で通過を阻止しようとする特定の液体と接触すると、例えば
液体またはゲルから固体へと相の変化を示す材料である。バリヤ部材がスタビラ
イザー素子と接合されるかまたは一体に形成される一枚の外側シート部材のみを
有する場合には、例えば土用織物または土用膜のシートなどの第二の保護層を、
該第二の保護シートをバリヤ部材のいかなる部分にも接合することなくスタビラ
イザー素子の開口内のバリヤ材料と接触させて、充填されたスタビライザー素子
の露出面上に敷くこともできる。その後、バリヤ材料が相の変化を示したとき、
すなわち液体またはゲルから固体へと固化したとき、該第二のシート部材が固化
したバリヤ部材によって「補足」されて該バリヤ部材に効果的に接合される。
本発明で使用できる流体を通さない材料は、「超吸収性」ポリマー樹脂材料お
よび、さらに、砂、コーンスターチなどのでんぷん、および水で膨れるコロイド
状クレー鉱物などの天然で得られる材料を含むが、これらに限定されるものでは
ない。各種の超吸収性ポリマー樹脂の検討および説明は、例えば、アスカリ他、
「アクリル・ベースの超吸収材の合成および特性」、応用ポリマー科学ジャーナ
ル、第50巻、第10号、1993年12月10日、pp.1851−1855
(Askari,et al.,”Synthesis and Characteriza-tion of Acrylic-Based
Superabsorbents”,Journal of Applied Polymer Science,Vol.,50,No.10,
Dec.10,1993,pp.1851-1855)を参照のこと。上記資料は、参考として本出願
に添付されている。上に述べたように、意図するバリヤ部材の用途に応じて、バ
リヤ材料として使用するために、さらにさまざまな天然および人造材料を選ぶこ
とができ、本発明は、上に述べた特定の例で使用することに限定されるものでは
ない。
本発明の好ましい実施形態にあっては、超吸収性ポリマー樹脂および/または
コロイド状クレーは、乾燥した形態または任意の水分の含有度まで加水された形
態のいずれかで使用することができる。本発明で使用する好ましい超吸収性ポリ
マー樹脂としては、ポリアクリル酸/ポリアルコール・グラフト・コポリマー、
ポリアクリレート・ホモポリマー、ポリアクリレート/ポリアルコール・コポリ
マー、ポリアクリレート/ポリアクリルアミド・ターポリマー、ポリアクリロニ
トリル、および、ポリアクリレート、アクリルアミド、および、橋かけポリアク
リル酸が含まれる。好ましい天然の吸収材料は、でんぷん例えばコーンスターチ
である。
適当な超吸収材料には、ダイナゾーブ−テラセーフ、ダイナゾーブ−アクアセ
ーフ、ダイナゾーブ−ペスチセーフ、およびダイナゾーブ−アシドセーフの商品
名で販売されているものが含まれる。これらは、すべて、ノース・カロライナ州
グリーンズボロにあるストックハウセン社製造のものである。「アシドセーフ」
は、硫酸、ホウ酸、硝酸、塩酸、リン酸等を含む酸の通過を妨げるために用いら
れる。これに対して、「アクアセーフ」および「テラセーフ」は、例えば油、デ
ィーゼル燃料、ジェット燃料、塗料、ラッカー、シンナー、ガソリン、シトラス
油、およびトランスミッション液などの物質の通過を妨げるのに有用である。上
に述べたように、本発明の流体バリヤ部材30の一つの使い方は、廃棄物収容施
設で使用するための土用クレー・ライナーを形成することである。この種の製品
では、選ばれる流体を通さない材料42は、水で膨れるコロイド状クレー鉱物で
ある。好ましいクレー鉱物には、アタパルジャイト、ブルーサイト、緑泥石、ギ
ブサイト、ハロイサイト、イライト、カオリナイト、モンモリロナイト、バーミ
キュライト等が含まれる。これらの中でとくに好ましい材料は、モンモリロナイ
ト・クレーの一種の顆粒状ナトリウム・テントナイトである。
クレーは、とくに好ましくはスタビライザー素子の開口内にライナー1平方フ
ィート当たり約1ポンドの割合で詰められる。本発明は、先行技術のGCLの場
合とほぼ同量のクレーを使用するため、本発明は、必要な範囲内で、先行技術の
製品で得られると同様なまたはそれより少ない動水伝導率をあたえるものである
。
本発明で得られる低い動水伝導率は、ベントナイトの横方向の拡張を制限する
スタビライザー素子とその垂直方向の拡張を抑える第一および第二のシート部材
によってもたらされる。このような拡張に対する抵抗力のために、ベントナイト
がより密に詰められ、現存のGCL製品で得られるより低い動水動電率が生じる
。
ベントナイトがクレーと異なる物理的特性としては、その透過性のある組織と
極端に小さい粒子の大きさが挙げられる。市販のベントナイトは、その重量の5
倍近い水を吸収する強い吸収力をもつが、それは、きわめて小さい粒子が多く、
したがってこれらの粒子の表面積がきわめて大きくて、大きな吸収力および膜保
持能力を示すためである。
本発明で使用するベントナイトの顆粒は、好ましくは、アメリカ合衆国ふるい
規格の200メッシュ(粒子直径、0.003インチ)を通ることのできる大き
さから約3/16ないし5/16インチまで、最も好ましくは約0.003と約
1/4インチの間の大きさの範囲である。粒子は、濡れると、他のクレー状材料
上で形成される膜より厚い水の膜を吸収し、ベントナイトが濡れると、その後は
高い圧力を受けても水分がはじき出されることはない。ベントナイトの膨張の一
つの重要な一側面は、それが利用できる空間を充填するのに必要な程度まで膨ら
んで、それ以上膨らむことが抑えられると、圧力を加えることである。スタビラ
イザー素子が制限のない膨張を許さないため、それによって現存のGCL製品よ
り低い動水伝導率が得られる。
本発明の安定した流体バリヤ部材30の各種構成要素は、積み重ねられ、その
後、少なくともそれらの当接面の少なくとも一部分に添って接合することによっ
てラミネート化される。接合は、部材30からの選択的に流体を通さない材料の
漏れを防ぐために、好ましくは積み重ねたものの外周縁部分に添って行なわれる
。ただし、あるいは、またはそれに加えて、部材30を周囲の縁部から内側にあ
るラミネート内部の点で接合することもできる。そのためには、スタビライザー
素子に(図6を参照して以下に説明する)ストップ・レールを配設することもで
きる。このストップ・レールは、バリヤ材料の滑動をさらに妨げる作用を果たし
、加えて、第一および第二の外側シート部材32、44をスタビライザー素子3
8に取り付けてこれらの構成要素の間の接合を強化するために付加的な表面積を
提
供するものである。
バリヤ部材30を作る方法の他の一実施形態にあっては、土用膜または土用織
物/土用格子または土用ネットの組み合わせを押し出しまたは他の製造方法で形
成して一体の構造物すなわち単一の構成要素とする。この構造物は、バリヤの形
成がのぞまれる現場に直接輸送してその場で設置することができる。その後、土
用ネットまたは土用格子の中の開口に一以上のバリヤ材料を充填してバリヤ部材
30を生成する。他の一実施形態にあっては、のぞむ場合には、該バリヤ材料の
上に第二の(オプションの)土用織物または土用膜をのせ、さらにそれらを接合
して、例えば高湿度または高い降雨量の地域でのバリヤ材料の損失または過飽和
および際限のない膨らみから保護することができる。
上に述べたよにして生成される土用合成クレー・ライナーの厚さは、約1/4
インチから2インチの間の範囲である。生産コストは、約50セント/平方フィ
ート−1.50ドル/平方フィート、すなわち、先行技術の強化GCLよりわず
かに高い程度である。
ラミネートの構成要素の接合は、当業者には公知のさまざまな方法で行なうこ
とができる。好ましい方法には、接着剤接合、超音波熔接、赤外線熔接、および
最も好ましくは加熱接合、または上の方法の組み合わせが含まれる。加熱接合は
、当業者には公知であるが、熱エネルギーまたは圧力を加えて土用織物または土
用膜の一部分を強制的に溶融物質とし、第一およびオプションの第二の外側シー
ト(すなわち、土用織物または土用膜)とスタビライザー素子の間に複数の「熔
接点」を形成してプラスチックの土用ネットまたは土用格子を少なくとも部分的
に溶融することによって行なわれる。熱処理の量および時間ならびに熔接点の数
および位置は、接合ののぞましい強度および最終製品の予定される用途に応じ、
必要に合わせて変化させることができる。
製造を容易にするための本発明のさらに他の一実施形態にあっては、スタビラ
イザー素子および第一の外側シート部材を形成する土用膜または土用織物は、上
に述べたように単一の一体化された構成要素として製造され、それによってその
後にこれらを互いに接合する必要性が除去される。この方法は、第二の外側シー
トを必要としない用途では、例えば、上に述べた土用膜または土用織物/土用格
子または土用ネットの組み合わせを押し出し、その後に該格子またはネットをバ
リヤ材料とともにパックすればよいだけでなので、とくに費用効果が高くまた時
間が節減できる。
上に述べた加熱接合は、ベントナイトを通る剪断破損を防ぐため、高いピーク
強度と残留内部強度が得られる。さらに、加水時の例えばベントナイトなどの流
体を通さない材料が膨張する間のバリヤ部材30の損傷が防がれ、また、剪断力
による部材30の材料破損が防がれる。加水時のベントナイトの膨張が土用織物
をつなぐ垂直方向のステッチを裂いたり抜き出したりすることが知られている先
行技術の製品とは異なり、本発明のこのような膨張では、本発明で用いられる接
合とくに加熱接合が破裂することはない。図4は、本発明にもとづくいて作られ
るバリヤ部材を示すが、この部材は、多くの点で図3に示すものと同一である。
そのため、図3および4の同様な構造的要素は、同じ数字を用いて示す。ただし
、図3に示すバリヤ部材30と図4に示すものとの間の一つの違いは、図4のス
タビライザー素子50が土用格子ではなくて土用ネットである点である。「土用
ネット」は、接合部で一体に接合された交差するリブから形成されるネット状ポ
リまー材料と定義される。図4からわかるように、土用ネット50は、土用格子
とは異なる、すなわち織られた外観を示す。すなわち、織られた織り糸の間の開
口52は、外観がそれほど規則的ではない。図4に示す実施形態でも、図3に示
すと同様な方法で、選択的に流体を通さない材料42が土用ネット50の開口5
2内部に充填され、それによって、部材30の傾斜角にかかわらず、バリヤ部材
309内部で有意に変位することが防がれる。本発明の土用ネットの形成のため
の好ましい材料は、ポリエチレン等のポリマー性プラスチックである。最も好ま
し猪野は、高密度ポリエチレンである。図5は、本発明にもとづいて構成される
バリヤ部材のさらに他の実施形態を示す。上に述べたと同様に、この実施形態も
多くの点で図3および4に示す構造と同様であり、したがって類似の構造的要素
は同じ数字で示す。図5は、スタビライザー素子5として絡まったメッシュ54
を用いる場合を示している。選択的に流体を通さない材料42が、絡まったメッ
シュ54によって画定される開口56の中に詰められ、例えば製造、輸送、およ
び/または使用時に該バリヤ部材がほぼ水平の面から傾けられたり回された
りして動かされても変位するのが妨げられる。
図6は、例えば図3に示す土用ネットのスタビライザー素子の表面に一体的に
形成されるストップ・レール58を示す。図5には、本発明に使用されるストッ
プ・レールを示す目的で土用ネット50が図示されているが、ストップ・レール
の使用は土用ネットに限定されるものではなく、土用格子の上にもまたスタビラ
イザー素子を形成するために用いられる他の構造物上にも形成することができる
。開口の列の中の一本のレールまたは充填物の幅を広げることによって、開口5
2から逃げ出そうとする流体を通さない材料が一ケ所に集まらないようになる。
そればかりでなく、該材料を各方向に分散させて、バリヤ部材を損傷するおそれ
のある過度の剪断力の蓄積を防ぐ効果がある。図6からわかるように、ストップ
・レール58は、できるだけ隣接するレールと同じ高さまたは幅に形成して、で
きるだけ材料42が開口52から移動することを防ぐ構成とされる。レール58
のさらに他の効果として、バリヤ部材30が第二のシート部材を含むような用途
では、スタビライザー素子と土用織物または土用膜の間の接合面積を大きくする
ことが挙げられる。本発明の一実施形態にあっては、ストップ・レール58は、
ラミネートの外側縁部に隣接しまたスタビライザー部材の外周縁部に添って配置
される。ただし、本発明は、このような構成に限定されるものではなく、スタビ
ライザー素子の上の任意ののぞむ場所に任意ののぞむ数のストップ・レールを使
用することができる。これらのレールの数および間隔は、スタビライザー素子の
性質、本発明のバリヤ部材が設置される角度、本発明で使用するために選ばれる
流体を通さない材料の相対的粗さまたは細かさ、および該通さない材料を通る破
損を防ぐために必要な剪断抵抗などいくつかの要因に応じて決定される。
当業者には、以上図示して説明した本発明にさまざまな変更が可能なことが理
解されよう。添付の請求の範囲の精神および範囲に入るそのような変更は、すベ
て、本出願人の発明の一部を形成するものである。
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フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG),
AM,AU,BB,BG,BR,BY,CA,CN,C
Z,EE,FI,GE,HU,IS,JP,KG,KP
,KR,KZ,LK,LR,LT,LV,MD,MG,
MK,MN,MX,NO,NZ,PL,RO,RU,S
G,SI,SK,TJ,TM,TT,UA,UZ,VN
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 上端面および下端面を有する第一の外側シート部材を有し、 前記第一のシート部材の上端面の少なくとも部分上にのりまた少なくともその 一部分に添って前記上端面に当接するスタビライザー素子を有し、前記スタビラ イザー素子は、選択的に流体を通さないバリヤ材料を収容しまた前記ライナーが 置かれる傾斜角にかかわらず前記バリヤ材料がライナーから流出するのをほぼ防 ぐ構成の複数の格子間状開口を有し、また、 前記スタビライザー素子の開口内に収容された少なくとも一つの選択的に流体 を通さないバリヤ材料を有し、 前記第一のシート部材および前記スタビライザー素子は、それらの当接面の少 なくとも一部分に添って互いに接合されて、傾斜面上での前記ライナーの安定性 および該ライナーの製造後の厚さの大きな変化を防ぐために十分な圧縮強度を維 持する十分な引っ張り抵抗および剪断強さを有するラミネートを形成し、該スタ ビライザー素子は、前記第一の外側シート部材の少なくとも一部分と接触してそ れと接合される、安定した収容施設用ライナー。 2. さらに接着剤を含み、前記接着剤は、少なくとも前記スタビライザー素 子に塗布されて、前記ライナーがおかれる傾斜角にかかわらず前記選択的に流体 を通さないバリヤ材料の保持を容易にする請求の範囲1に記載のライナー。 3. さらに第二の外側シート部材を含み、前記第二の外側シート部材は、上 端面および下端面を有しまた前記スタビライザー素子の少なくとも部分上にのり 、前記第二のシート部材の下端面の少なくとも一部分が前記スタビライザー素子 に当接する請求の範囲1に記載のライナー。 4. 前記第一および前記第二の外側シート部材は、各々が土用織物および土 用膜からなるグループから選ばれる材料から形成される請求の範囲3に記載のラ イナー。 5. 前記第一および前記第二の外側シート部材の少なくとも一方は、織られ たまたは不織のポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル・ポリアミド、ポ リプロピレン−ポリエチレン・コポリマー、およびポリプロピレン−ポリアミド ・コポリマーからなるグループから選ばれる土用織物から形成される請求の範囲 4に記載のライナー。 6. 前記第一および前記第二の外側シート部材は、不織のポリエステルから なる土用織物である請求の範囲5に記載のライナー。 7. 前記第一および前記第二の外側シート部材の少なくとも一方は、ポリオ レフィン、クロロスルフォン化ポリエチレン、シリコンゴム、ポリイソプレン、 ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、可撓性のポリプロピレン、および ポリスチレンから選ばれる土用膜から形成される請求の範囲4に記載のライナー 。 8. 該土用膜は、ポリプロピレン、ポリエチレン、およびポリブチレンから なるグループから選ばれるポリオレフィンから形成される請求の範囲7に記載の ライナー。 9. 前記第一および前記第二の外側シート部材は、ポリエチレンで形成され る土用膜である請求の範囲8に記載のライナー。 10. 前記スタビライザー素子は、土用ネットまたは土用格子である請求の 範囲1に記載のライナー。 11. 前記スタビライザー素子は、ポリマー性プラスチックから形成される 請求の範囲1に記載のライナー。 12. 前記ポリマー性プラスチックは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポ ルブチレン、ポリエステル、ポリアミド、塩化ポリビニル、およびポリスチレン からなるグループから選ばれる請求の範囲11に記載のライナー。 13. 前記選択的に流体を通さないバリヤ材料は、超吸収性ポリマー樹脂、 砂、でんぷん、および水で膨らむコロイド性クレー鉱物からなるグループから選 ばれる請求の範囲1に記載のライナー。 14. 前記超吸収性ポリマー樹脂は、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル 酸/ポリアルコール・グラフト・コポリマー、ポリアクリレート・ホモポリマー 、ポリアクリレート/ポリアルコール・コポリマー、ポリアクリレート/ポリア クリルアミド・ターポリマー、および、ポリアクリレート、アクリルアミド、お よび、橋かけポリアクリル酸空なるグループから選ばれる請求の範囲13に記載 のライナー。 15. 前記水で膨れるコロイド状クレー鉱物は、アタパルジャイト、ブルー サイト、緑泥石、ギブサイト、ハロイサイト、イライト、カオリナイト、モンモ リロナイト、バーミキュライトからなるグループから選ばれる請求の範囲13に 記載のライナー。 16. 前記水で膨れるコロイド状クレー鉱物は、ベントナイトである請求の 範囲15に記載のライナー。 17. 土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形成さ れる第一の外側シート部材を有し、前記第一のシート部材は、上端面および下端 面を有し、 前記第一の外側シート部材の上端面の少なくとも部分上にのりまた少なくとも その一部分に添って前記上端面に当接するスタビライザー素子を有し、前記スタ ビライザー素子は、選択的に流体を通さないバリヤ材料を収容しまた前記ライナ ーが置かれる傾斜角にかかわらず前記バリヤ材料がライナーから流出するのをほ ぼ防ぐ構成の複数の格子間状開口を有し、また、 土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形成される第二 の外側シート部材を有し、前記第二のシート部材は、前記第二のシート部材の下 端面が前記スタビライザー素子に当接するように前記スタビライザー素子の少な くとも部分上にのり、また、 前記スタビライザー素子の開口内に収容された少なくとも一つの選択的に流体 を通さないバリヤ材料を有し、 前記第一のシート部材、前記スタビライザー素子、および前記第二のシート部 材は、それらの当接面の少なくとも一部分に添って互いに接合されて、傾斜面上 での前記ライナーの安定性および該ライナーの製造後の厚さの大きな変化を防ぐ ために十分な圧縮強度を維持する十分な引っ張り抵抗および剪断強さを有するラ ミネートを形成し、該スタビライザー素子は、前記第一および前記第二の外側シ ート部材の少なくとも一部分と接触してそれと接合される、 安定した収容施設用ライナー。 18. 前記第一および前記第二の外側シート部材の少なくとも一方は、織ら れたまたは不織のポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル・ポリアミド、 ポリプロピレン−ポリエチレン・コポリマー、およびポリプロピレン−ポリアミ ド・コポリマーからなるグループから選ばれる土用織物から形成される請求の範 囲17に記載のライナー。 19. 前記第一および前記第二の外側シート部材の少なくとも一方は、ポリ オレフィン、クロロスルフォン化ポリエチレン、シリコンゴム、ポリイソプレン 、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、可撓性のポリプロピレン、およ びポリスチレンから選ばれる土用膜から形成される請求の範囲17に記載のライ ナー。 20. 前記選択的に流体を通さないバリヤ材料は、超吸収性ポリマー樹脂、 砂、でんぷん、および水で膨らむコロイド性クレー鉱物からなるグループから選 ばれる請求の範囲17に記載のライナー。 21. 前記スタビライザー素子は、ポリマー性プラスチックから形成される 請求の範囲17に記載のライナー。 22. 前記接合は、前記ラミネートの周囲縁部分に添って形成される請求の 範囲17に記載のライナー。 23. さらに、スタビライザー素子の外表面と一体に形成される一以上のス トップ・レールを有し、前記ストップ・レールは、前記スタビライザー素子を前 記第一および前記第二のシート部材と接合するための付加的表面を提供して前記 選択的に流体を通さないバリヤ材料による滑動を防ぐことを容易にする請求の範 囲17に記載のライナー。 24. 土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形成さ れる第一の外側シート部材を提供する工程を有し、前記シート部材は、上端面お よび下端面を有し、また、 前記第一のシート部材の上端面上に、選択的に流体 を通さないバリヤ材料を収容しまたまた前記ライナーが置かれる傾斜角にかかわ らず前記バリヤ材料がライナーから流出するのをほぼ防ぐ構成の複数の格子間状 開口を有するスタビライザー素子を配置する工程を有し、前記スタビライザー素 子は、前記第一の外側シート部材の上端面に当接し、また、 前記スタビライザー素子の格子間状開口を少なくとも一つの選択的に流体を通 さないバリヤ材料で充填する工程を有し、また、 前記第一のシート部材および前記スタビライザー素子を、それらの当接面の少 なくとも一部分に添って互いに接合して、傾斜面上での前記ライナーの安定性お よび該ライナーの製造後の厚さの大きな変化を防ぐために十分な圧縮強度を維持 する十分な引っ張り抵抗および剪断強さを有するラミネートを形成する工程を有 し、該スタビライザー素子は、前記第一のシート部材の少なくとも一部分と接触 してそれと接合される、安定した収容施設用ライナーの形成方法。 25. さらに、スタビライザー素子の上端上に第二の外側シート部材を配置 する工程を有し、前記第二のシート部材は、上端面および下端面を有しまた土用 織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形成され、前記第二の シート部材は、前記第二のシート部材の下端面の少なくとも一部分が前記スタビ ライザー素子の上表面に当接するように配置され、前記第一のシート部材、前記 スタビライザー素子、および前記第二のシート部材は、それらの当接面の少なく とも一部分に添って互いに接合されて、傾斜面上での前記ライナーの安定性およ び該ライナーの製造後の厚さの大きな変化を防ぐために十分な圧縮強度を維持す る十分な引っ張り抵抗および剪断強さを有するラミネートを形成し、前記スタビ ライザー素子は、前記第一および前記第二の外側シート部材の少なくとも一部分 と接触してそれと接合される請求の範囲24に記載の方法。 26. 前記接合は、加熱接合、超音波熔接、赤外線熔接、接着剤接合、およ びそれらの組み合わせからなるグループから選ばれる方法で行なわれる請求の範 囲24に記載の方法。 27. さらに、前記バリヤ材料によって通過を防ごうとする特定の流体にも とづいて前記少なくとも一つの選択的に流体を通さないバリヤ材料を選ぶ工程を 含む請求の範囲24に記載の方法。 28. 接合は、前記ラミネートの周囲の縁部分に添って行なわれる請求の範 囲25に記載の方法。 29. さらに、前記スタビライザー素子に、前記ライナーがおかれる傾斜角 にかかわらず前記スタビライザー素子内部での選択的に流体を通さないバリヤ材 料の大きな移動をほぼ防ぐ構成とされるストップ・レールを配設する工程を含む 請求の範囲25に記載の方法。 30. 土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形成さ れる第一の外側シート部材を提供する工程を有し、前記シート部材は、上端面お よび下端面を有し、また、 前記第一のシート部材の上端面上に、選択的に流体 を通さないバリヤ材料を収容しまたまた前記ライナーが置かれる傾斜角にかかわ らず前記バリヤ材料がライナーから流出するのをほぼ防ぐ構成の複数の格子間状 開口を有するスタビライザー素子を配置する工程を有し、前記スタビライザー素 子は、前記第一の外側シート部材の上端面に当接し、また、 前記スタビライザー素子の格子間状開口を少なくとも一つの選択的に流体を通 さないバリヤ材料で充填する工程を有し、また、 スタビライザー素子の上端上に第二の外側シート部材を配置する工程を有し、 前記第二のシート部材は、上端面および下端面を有しまた土用織物および土用膜 からなるグループから選ばれる材料から形成され、前記第二のシート部材は、前 記第二のシート部材の下端面の少なくとも一部分が前記スタビライザー素子の上 表面に当接するように前記スタビライザー素子の上に配置され、 前記第一のシート部材、前記スタビライザー素子、および前記第二のシート部 材を、それらの当接面の少なくとも一部分に添って互いに接合して、傾斜面上で の前記ライナーの安定性および該ライナーの製造後の厚さの大きな変化を防ぐた めに十分な圧縮強度を維持する十分な引っ張り抵抗および剪断強さを有するラミ ネートを形成する工程を有し、該スタビライザー素子は、前記第一および前記第 二のシート部材の少なくとも一部分と接触してそれと接合される、 安定した収容施設用ライナーの形成方法。 31. 土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形成さ れまた上端面および下端面を有する第一の外側シート部材および前記表面の一方 と一体に形成されるスタビライザー素子を含む単一の構造物を形成する工程を有 し、前記スタビライザー素子は、少なくとも一つの選択的に流体を通さないバリ ヤ材料を収容しまたまた前記ライナーが置かれる傾斜角にかかわらず前記バリヤ 材料がライナーから流出するのをほぼ防ぐ構成の複数の格子間状開口を有し、ま た、 前記バリヤ部材の開口を少なくとも一つの選択的に流体を通さない材料でほぼ 充填して傾斜面上での前記ライナーの安定性および該ライナーの製造後の厚さの 大きな変化を防ぐために十分な圧縮強度を維持する十分な引っ張り抵抗および剪 断強さを有するライナーを形成する工程を有する、 安定した収容施設用ライナーの形成方法。 32. 土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形成さ れまた上端面および下端面を有する第一の外側シート部材および前記表面の一方 の上に一体に形成されるスタビライザー素子を含む単一の構造物を形成する工程 を有し、前記スタビライザー素子は、選択的に流体を通さないバリヤ材料を収容 しまたまた前記ライナーが置かれる傾斜角にかかわらず前記バリヤ材料がライナ ーから流出するのをほぼ防ぐ構成の複数の格子間状開口を有し、また、 前記バリヤ部材の開口を少なくとも一つの選択的に流体を通さない材料でほぼ 充填し、また、 前記バリヤ材料の覆われていない表面上に保護用カバー材料を 配置して傾斜面上での前記ライナーの安定性および該ライナーの製造後の厚さの 大きな変化を防ぐために十分な圧縮強度を維持する十分な引っ張り抵抗および剪 断強さを有するライナーを形成する工程を有し、前記覆われていない表面は、前 記第一のシート部材で覆われる前記素子の表面に対向する、 安定した収容施設用ライナーの形成方法。 33. 前記保護用カバー材料は、土用織物および土用膜からなるグループか ら選ばれる材料から形成され、前記シート部材は、前記バリヤ材料の覆われてい ない表面の上に広げられる請求の範囲32に記載の方法。 34. 前記保護用カバー材料は、溶剤と混合して前記バリヤ材料の覆われて いない表面上に塗布され、前記溶剤が蒸発した後、前記カバー材料は、前記バリ ヤ材料の少なくとも一部分に接着して接合される請求の範囲32に記載の方法。 35. さらに、特定の流体と接触すると相の変化を示すバリヤ材料を選ぶ工 程を有し、該流体の通過が前記流体バリヤ部材によって妨げられる請求の範囲3 2に記載の方法。 36. 前記バリヤ材料は、前記特定の流体と接触すると固体への相の変化を 示し、前記バリヤ材料の固化が、前記バリヤ材料と接触する前記保護用カバー材 料の少なくとも一部分と前記流体バリヤ部材を接合する請求の範囲35に記載の 方法。 37. 土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形成さ れまた上端面および下端面を有する第一の外側シート部材および前記表面の一方 と一体に形成されるスタビライザー素子を含む単一の構造物を形成する工程を有 し、前記スタビライザー素子は、選択的に流体を通さないバリヤ材料を収容しま たまた前記ライナーが置かれる傾斜角にかかわらず前記バリヤ部材内部での前記 バリヤ材料の変位をほぼ防ぐ構成の複数の格子間状開口を有し、また、 前記構造物を前記ライナーを配置するために選ばれまた準備された現場へ輸送 する工程を有し、また、 前記構造物を上向きにされた前記スタビライザー素子 とともに現場に配置する工程を有し、また、 前記バリヤ部材の開口を少なくと も一つの選択的に流体を通さない材料でほぼ充填して傾斜面上での前記ライナー の安定性および該ライナーの製造後の厚さの大きな変化を防ぐために十分な圧縮 強度を維持する十分な引っ張り抵抗および剪断強さを有するライナーを形成する 工程を有する、 安定した収容施設用ライナーの形成方法。 38. さらに、前記収容施設のライナー上に土、砂、および廃棄物からなる グループから選ばれる材料を前記ライナーをほぼ覆うまで十分な量だけ堆積させ る工程を有する請求の範囲37に記載の方法。 39. 土用織物および土用膜からなるグループから選ばれる材料から形成さ れまた上端面および下端面を有する第一の外側シート部材および前記表面の一方 と一体に形成されるスタビライザー素子を含む単一の構造物を形成する工程を有 し、前記スタビライザー素子は、選択的に流体を通さないバリヤ材料を収容しま たまた前記ライナーが置かれる傾斜角にかかわらず前記バリヤ材料がライナーか ら流出するのをほぼ防ぐ構成の複数の格子間状開口を有し、また、 前記構造物を前記ライナーを配置するために選ばれまた準備された現場へ輸送 する工程を有し、また、 前記現場上に少なくとも一つの選択的に流体を通さな いバリヤ材料の十分な量を堆積して前記スタビライザー素子内の開口をほぼ充填 する工程を有し、 前記構造物を、前記現場で、前記スタビライザー素子が前記流体を通さないバ リヤ材料と接触する方向に向け、 前記構造物を、前記スタビライザー素子内の開口を前記流体を通さないバリヤ 材料でほぼ充填して傾斜面上での前記ライナーの安定性および該ライナーの製造 後の厚さの大きな変化を防ぐために十分な圧縮強度を維持する十分な引っ張り抵 抗および剪断強さを有するライナーを形成するように前記現場に提供する工程を 有する、 安定した収容施設用ライナーの形成方法。 40. さらに、前記収容施設のライナー上に土、砂、および廃棄物からなる グループから選ばれる材料を前記ライナーをほぼ覆うまで十分な量だけ堆積させ る工程を有する請求の範囲39に記載の方法。
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