JPH11148124A

JPH11148124A - 遮水シート

Info

Publication number: JPH11148124A
Application number: JP10235263A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hayashi; 勝林; Akio Nakao; 昭夫中尾; Shuichi Matsumoto; 修一松本; Mamoru Kamitoku; 守神徳
Original assignee: JIOTEKKUSU KK; Izumi Cosmo Co Ltd; Toray Industries Inc
Current assignee: JIOTEKKUSU KK; Izumi Cosmo Co Ltd; Toray Industries Inc
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: JP3096977B2

Abstract

(57)【要約】【目的】廃棄物処分場や貯水池等に敷設した防水層が
損傷した場合に、その損傷部分から漏れ出した水を利用
して自動的に止水するようにした遮水シートを提供す
る。【構成】シート状基材12とカバーシート14との間に高
吸水性高分子物質13を２００〜３０００ｇ／ｍ²の割合
で配置すると共に、カバーシート14とシート状基材12と
の間を互いに結合させて高吸水性高分子物質13を担持す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物処分場や貯水池
等に敷設する防水層と積層して用いる遮水シートに関
し、更に詳しくは、防水層が損傷した場合でも、損傷箇
所から地中への漏水を防止することを可能にする遮水シ
ートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃棄物の最終処分場では、地表に
巨大な貯留穴を堀り、その表面を防水層で覆うことによ
って、この貯留穴に投入された廃棄物から出る汚水が地
中にしみ込まないようにすることが行われている。この
防水層をゴム又は合成樹脂の防水シート１を用いた場合
について、図11，12によって説明する。

【０００３】一般に貯留穴２は、開口部面積が例えば数
ヘクタールという規模に掘削したもので、底面３を平坦
に形成し、周壁のダム面４をステップ高さｈが５ｍ程度
の段状になるように形成している。そして、防水シート
１としては、一般に一定幅Ｗを有する長尺シートを所定
長さに切断して使用する。

【０００４】防水シート１を貯留穴２内に敷設するに
は、先ず底面３に平行に並べた防水シート１の側端部ａ
を互いに重ね合わせて敷き詰める。下段のダム面４に敷
設する防水シート１は、下端部ｂを底面３に敷設した防
水シート１に重ね合わせ、上端部ｃをステップ５の土中
に埋め込む。更に、上段のダム面４に敷設する防水シー
ト１は、下端部ｂを下段側の防水シート１に重ね合わ
せ、前記同様に地表側に出た上端部ｃを地盤６内に埋め
込み、前記各重ね合わせ部分を接着又は融着するように
している。なお、図11はダム面４のステップ５を１段と
したが、更に段数が多い場合も同様に防水シートを敷設
すればよい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に敷設した防水シートは、木の根っこや石が突出してい
ると、それらが貫通して穴が開き、その穴から汚水が地
中へ漏水して環境汚染を起こすという問題がある。

【０００６】したがって、従来から前記防水シートの下
地材として、例えば約１cmの厚さの不織布をクッション
材として敷設し、固い突起物で防水シートが損傷しない
ようにすることが行われている。しかしながら、この方
法では、防水シートの損傷を確実に防止するにはクッシ
ョン材を厚くする必要があるためコストが高くなり、ま
たクッション材を薄くする場合には漏水を早期に検知す
る手段を設ける必要があり、そのメンテナンスに手間が
掛かるという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、廃棄物処分場や貯水池等
に敷設した防水層が損傷した場合に、その損傷部分から
漏れ出した水を利用して自動的に止水するようにした遮
水シートを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本発明の遮水シートは、シート状基材とカバーシー
トとの間に粉粒状の高吸水性高分子物質を２００〜３０
００ｇ／ｍ²の割合で配置すると共に、該カバーシート
と前記シート状基材との間を互いに結合させて前記高吸
水性高分子物質を担持するように構成したことを特徴と
するものである。

【０００９】前記高吸水性高分子物質は、膨潤状態で変
質せず、環境に悪影響を与えないものであれば特に限定
はないが、例えば、セルロース・アクリルニトリル重合
体、デンプン・アクリルニトリル重合体などの天然系の
もの、アクリル酸・ビニルアルコール共重合体、アクリ
ル酸ソーダ重合体、アクリル酸ソーダ・アクリルアミド
共重合体、ポリエチレンオキサイド変成物、イソブチレ
ン・無水マレイン酸共重合体などの合成系のものがある
が、土中、特に湿潤した土中で分解しにくい点で合成系
のものが好ましい。また、前記高吸水性高分子物質とし
ては、廃棄物最終処分場から出る通常の汚水に含まれる
有害成分に対し変質しないものを使用する。

【００１０】前記シート状基材は、可撓性シートであ
り、輸送、敷設などに耐える強度を有し、土中で変質し
にくいものであれば特に限定はない。好ましいシート状
基材としては、不織布又は繊維を織編したもの、シート
状スポンジや合成樹脂網など連通性の多孔質材料であ
り、これらは高吸水性高分子物質が孔内に入り込み安定
したものが好ましい。使用しうる繊維としては、特に限
定はないが、好ましいものとしてはポリエチレンテレフ
タレート繊維、ポリプロピレン繊維、木綿、ヤシ繊維な
どである。

【００１１】前記カバーシートは、前記シート状基材と
同じ素材を使用してもよく、その他の合成樹脂フィルム
又はシートを使用することもできる。

【００１２】前記シート状基材とカバーシートとのいず
れも不織布を使用し、これらをニードルパンチにより互
いの繊維を絡ませて連結する場合には、長繊維材料を使
用することが強度などの点で好ましい。またシート状基
材とカバーシートとを機械的に連結させる他の手段とし
て、例えばキルティングのように両者を縫い付ける手段
などを適宜用いることができる。また、前記シート状基
材とカバーシートとがいずれも熱可塑性樹脂又は繊維か
らなる場合に、シート状基材上に前記高吸水性高分子物
質を散布し、その上をカバーシートで覆い、シート状基
材とカバーシートとを熱圧着（熱融着）させて連結させ
ることができる。

【００１３】高吸水性高分子物質を固体として扱う場合
には粉状とするが、この場合の粉状とは、細かな粒子と
した状態を意味し、特に粒子径に限定はなく、水に触れ
て容易に膨潤できる程度であればよく、また粒子径が揃
っていなくともよい。

【００１４】高吸水性高分子物質の使用量は、高吸水性
高分子物質の吸水倍率、吸水膨潤速度などで異なるが、
シート状基材とカバーシートとの間に２００〜３０００
ｇ／ｍ²の割合で配置し、しかもシート状基材とカバー
シートとの間を互いに結合させるようにしてシート状基
材に担持させる必要がある。高吸水性高分子物質の使用
量は、より好ましくは２００〜１５００ｇ／ｍ²がよ
い。この高吸水性高分子物質の使用量が２００ｇ／ｍ²
以下では、深さ数十メートルの最底部にかかる水圧に耐
え得る遮水効果を発揮することができない。また、３０
００ｇ／ｍ²を越えると、必要以上にシートの膨潤圧が
高くなり不経済となる。

【００１５】本発明の遮水シートでは、高吸水性高分子
物質がシート状基材とカバーシートとの相互連結によっ
て厚さ方向に膨張しないように拘束されており、含水膨
潤すると主としてシート面方向に膨張して高吸水性高分
子物質同士が強固に密着するので、極めて大きな遮水能
力を発揮する。従って、大型の廃棄物処分場のように貯
留穴が地表から数十メートルにも掘り下げられ、遮水シ
ートに対して超高圧の水圧（例えば３０ｍの深さで３ｋ
ｇ／ｃｍ²の水圧）が負荷される状態に対しても全く問
題なく対応することができる。

【００１６】本発明の遮水シートは、廃棄物最終処分
場、貯水池、堤防等の遮水層を形成する場合に使用する
ことが可能であるが、本発明はこれらに限定されること
なく、その他の土木用遮水工事に有利に適用することが
できる。

【００１７】上述した遮水シートを廃棄物処分場や貯水
池等に敷設する場合、該遮水シートをゴム又は合成樹脂
からなる防水シートで覆うようにする。また、遮水シー
トを敷設するに際し、遮水シートと地盤表面との間に水
不浸透性シートを敷設し、その上に前記遮水シートを敷
設することができる。更に、前記水不浸透性シートと前
記防水シートとを前記遮水シートの周縁よりはみ出すよ
うに形成し、該はみ出し部分を互いに接着して該遮水シ
ートをブロック状に分けて形成することができる。この
ようにすると防水層が損傷し遮水シート内に水が侵入し
ても、それが全体に及ぶことを防止することができる。
ブロックの幅及び長さには特に限定はないが、幅５〜１
０ｍ、長さ１０〜２００ｍなどとすることができる。

【００１８】前記防水シートは特に限定はないが、一般
には従来から使用される防水シート、例えば天然又は合
成ゴムシート、可撓性の合成樹脂、例えば塩化ビニール
シート、ポリエチレンシート、アスファルト系シート、
不飽和ポリエステル系などの防水シートを使用すること
ができる。これらのシートにより防水層を形成した上
を、更にモルタルなどによる保護層を設けることができ
る。

【００１９】前記水不浸透性シートは、シート状基材を
通して地盤に含まれる水や地表に溜まった水で高吸水性
高分子物質が膨潤することを防止し、漏水が起こらない
限り長期に渡り高吸水性高分子物質を乾燥状態のまま保
持するためのものである。

【００２０】

【作用】前記高吸水性高分子物質は、通常、水を吸収し
て体積が６００〜１０００倍に膨張することができる。
しかしながらシート状基材に担持された高吸水性高分子
物質は、防水層や廃棄物などの圧力により、自由体積状
態にない。したがって、自由膨張ができない状態では高
吸水性高分子物質同士が互いに密着し、隙間が全くない
状態となるので強力な遮水層を形成することができる。
また、シート状基材とカバーシートとを互いに結合させ
ると、前記膨潤の際の閉塞状態が更に高まるので遮水効
果は更に向上する。

【００２１】したがって、本発明の遮水シートを防水層
の下に敷設した廃棄物処分場や貯水池では、何らかの原
因で防水層に穴が開いたり亀裂が生じたりして漏水が始
まると、その下に敷設された高吸水性高分子物質が膨潤
し、ゲル化して不透水層を形成することで、強固な遮水
作用を発揮することができる。

【００２２】また、シート状基材に不織布など多孔質素
材を使用した場合には、クッション性が得られ、防水シ
ートなどの防水層を保護する作用が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照して具体的に説明する。

【００２４】図１〜２によって遮水シート11の製造法を
説明する。即ち、不織布から成るシート状基材12の上に
高吸水性高分子物質（粉末）13を散布し、その上を不織
布から成るカバーシート14で覆い図２のの積層物を形
成する。なお、シート状基材12及びカバーシート14は、
図２に示すように、それぞれ互いに繊維16，17（識別を
容易にするため繊維16を太く記載している）を絡ませて
フェルト状としたものである。また、ニードル15は先端
に複数の突起18を下に向けて突設した形状を有してい
る。

【００２５】図２のの状態の積層物を、図２のに示
すように、ニードル15で突き刺すと、突起18がシート状
基材12及びカバーシート14内の繊維16，17を引っかけて
下方に引っ張り出し、次いでニードル15を引き抜くと、
引っかけられた繊維16は突起18から離れると共に互いに
絡まる。そして下向きに突設された突起18は、今度は繊
維16，17を引っかけることなく元の位置に戻り、シート
状基材12とカバーシート14とが縫合される。この操作
を、多数のニードル15を使用し、遮水シート11の全面に
互いに間隔を開けて複数の連結部を形成することによ
り、シート状基材12とカバーシート14とは、容易には引
き剥がせないように密着し、強固に高吸水性高分子物質
13の粉末を担持することができる。

【００２６】このように形成した遮水シート11に水を注
ぐと、外力で両側から押さえなくとも、膨潤した高吸水
性高分子物質13は嵩高に膨れることなく、粒子同士を密
着させ、強力な遮水層を形成し、前記作用の項で説明し
た遮水性能を発揮させることができる。遮水シート11
は、例えば幅が１〜２ｍ、長さが１０〜２００ｍの長さ
とし、ロール状で保存することができる。

【００２７】次に、上記遮水シート11を使用した遮水工
法を図３〜６を参照して説明する。図３は貯留穴２のダ
ム面４から底面３に掛けて敷設した場合について図示し
たものであり、地盤６の上に幅広の水不浸透性シート19
を敷き、その上に遮水シート11（例えば幅は１ｍ）を敷
設し、更にその上に水不浸透性シート19（例えば幅Ａが
５〜１０ｍ、長さＢが１０〜２００ｍ）と同様の大きさ
の防水シート１を敷設し、遮水シート11からはみ出した
防水シート１の周囲の耳部ｄを、水不浸透性シート19又
は別ブロックの防水シート１に接着したものである。遮
水シート11の敷設方法及び前記接着方法の様子を図４〜
６に示す。水不浸透性シート19としては、布の両面に軟
質合成樹脂を被覆したものを使用したが、通常の防水シ
ート１を使用することもできる。

【００２８】図４において、水不浸透性シート19の上に
遮水シート11を所定の幅Ａ（通常５〜１０ｍ程度）、長
さＢ（通常１０〜２００ｍ程度とし、Ａ×Ｂの遮水シー
ト11の層をブロックという）となるように敷き詰め、そ
の上に遮水シート11を覆って防水シート１を重ね合わ
せ、遮水シート11の外側にはみ出した端部を水不浸透性
シート19に直接重なるように重ね合わせ（重ね幅Ｗ¹：
通常５０〜２００mm程度）、この部分を接着又は融着に
より密封する。次いで、遮水シート11のブロックの端部
が、下層となる遮水シート11と重なるように次のブロッ
クの遮水シート11を重ねる。前記二つのブロックの重ね
幅Ｗ²は通常５０mm以上とする。そして、重ね合わせた
前記第２ブロックの遮水シート11の上を前記と同様に防
水シート１で覆い、はみ出した部分を下の層に重ね合わ
せ、接着又は融着により密封する。この場合、下の層は
防水シート１の場合と水不浸透性シート19の場合とがあ
り、接着方法はそれぞれに適当な方法を採用する。この
ようにして、互いに防水シート１及び水不浸透性シート
19によって遮断され、且つ互いのブロックの遮水シート
11が必ず重ね合わされた遮水層を形成する。以上の操作
を繰り返し、貯留孔２全体に渡って遮水層を形成する。

【００２９】なお、遮水シート11は十分幅広のものが供
給されない場合には、図５に示すように、２枚の遮水シ
ート11を直接接触させて重ね合わせ（重ね幅Ｗ²）、連
続層を生成すればよい。また、水不浸透性シートも、途
中で繋ぐ場合には、図６に示すように、重ね幅Ｗ³を通
常５０〜２００mm程度として連続させ、この部分を所定
の接着方法により水がしみ込まないように密着させる。
防水シート１を途中で接続する場合も前記に準じて繋ぎ
合わせる。

【００３０】以上のように形成した遮水層の作用を以下
に説明する。いま何らかの原因で図３の貫通穴Ｐの遮水
層に穴が開き、ここから漏水が始まったとする。前記作
用の項で説明したように、防水シート１、遮水シート11
及び水不浸透性シート19のいずれにも貫通穴が開いた場
合でも、遮水シート11中の高吸水性高分子物質13が遮水
し、以後高吸水性高分子物質13は膨潤状態を続けるの
で、半永久的に漏水を防止することができる。しかも、
貫通穴Ｐが開いたブロック以外のブロックには漏水した
水は侵入しないので、乾燥状態を保つことができる。

【００３１】以上のようにブロックごとに遮水層を形成
する手段は、前記効果と同時に、工事中に雨などにより
遮水シート11が濡れることを防止することができるとい
う効果がある。遮水シート11の上に敷設する防水シート
１の代わりに例えば水不浸透性シート19を使用し、その
上に防水シート１を重ねるなど適宜変更することができ
る。

【００３２】上記遮水工法は、施工現場で三重構造の遮
水ブロックを形成したものであるが、図７〜10に示す遮
水工法は、予め三重構造のブロックに形成した遮水シー
ト11を使用したものである。即ち、図７に示すように、
車両で運搬可能な幅、例えば幅５〜１０ｍで、運送可能
な大きさ、例えば１０〜２００ｍに形成したもので、図
８に示すように、遮水シート11からはみ出させた部分の
防水シート１と水不浸透シート19の周囲の耳部ｄを接着
又は融着し、布団状の遮水シート組立体20としたもので
ある。

【００３３】前記布団状の遮水シート組立体20の施工方
法は、図10に示すように、一方の端部の上に他方の端部
を重ね、重ね合わせた部分を接着させることにより、一
挙に遮水層を形成することができる。この遮水工法は、
工事途中で雨が降るような場合にも、遮水シート11が雨
で濡れる心配がなく、工事管理を容易にする。なお、図
７，８から理解されるように、遮水シート組立体20は、
水不浸透性シート19側が平らになるように形成したが、
防水シート１と水不浸透性シート19とを互いを寄せるよ
うに接合させるなど、他の手段によって組み立てること
ができる。なお、各シートの重ね幅は、図４〜６によっ
て説明したものと同様とすることを目安とする。

【００３４】

【実施例】以下、本発明に係る遮水シートの性能を実測
した結果を示す。遮水シート仕様：シート状基材：ポリエステルスパンボンド不織布厚さ５mm、１６０ｇ／ｍ² 高吸水性物質：ST-500D ５７０ｇ／ｍ² カバーシート：ポリエステルスパンボンド不織布厚さ３mm、３００ｇ／ｍ²のもの２枚使用連結方法：ニードルによりシート状基材とカバーシー
トとを連結した。水圧試験：試験方法：遮水シートを目皿で挟み、一方の側から水圧
を掛けて漏水テストを行った。また、穴開け用具として
直径１mmの針金又は直径６mmのドライバーを使用し、遮
水シートに貫通穴を開けた場合についても同様の漏水テ
ストを行った。

【００３５】その結果、遮水シートに穴を開けていない
場合、水圧３．０kg/cm²、２４時間経過で漏水がなかっ
た。また、遮水シートに貫通穴を開け、用具を刺したま
まにした場合、針金、ドライバー共に、水圧３．０kg/c
m²で漏水がなく、貫通後に用具を引き抜いた場合、針
金、ドライバー共に、０．５kg/cm²で漏水がなかった。
この結果から上記遮水シートの遮水能力は極めて高いこ
とが判る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した本発明の遮水シートは、シ
ート状基材とカバーシートとの間に高吸水性高分子物質
を配置すると共に、該カバーシートと前記シート状基材
との間を互いに結合させて前記高吸水性高分子物質を担
持するように構成したので、該遮水シートを廃棄物処分
場や貯水池等の防水層の下に敷設するようにすれば、防
水層が損傷し、漏水が生じた場合でも、前記高吸水性高
分子物質が漏水した水などで膨潤してゲル化し、強固な
遮水層を形成し、漏水を防止することができる。しかも
遮水シートのメンテナンスが不要であるので、メンテナ
ンスが困難な廃棄物最終処分場や貯水池等の漏水防止手
段として極めて有効である。

【００３７】また、シート状基材に不織布などクッショ
ン性のある素材を使用した場合には、その上の防水層、
特に防水シートを損傷から保護する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態からなる遮水シートの切り欠
き斜視図である。

【図２】図１の遮水シートを形成する過程を説明する図
である。

【図３】本発明の実施形態からなる遮水シートを敷設し
た廃棄物処分場を示す斜視図である。

【図４】図３のIV−IV線断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】図３のVI−VI線断面図である。

【図７】本発明の実施形態からなる遮水シート組立体の
斜視図である。

【図８】図７のVIII-VIII 線断面図である。

【図９】図７のIX−IX線断面図である。

【図10】図７の遮水シート組立体を施工した場合の部分
断面図である。

【図11】従来の廃棄物最終処分場の概要を説明するため
の部分断面図である。

【図12】図11の部分平面図である。

【符号の説明】

１防水シート２貯留穴６地盤 11 遮水シート 12 シート状基材 13 高吸水性高分子
物質 14 カバーシート 15 ニードル 16 繊維 17 繊維

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中尾昭夫東京都中央区日本橋室町２丁目２番１号東レ株式会社東京事業場内 (72)発明者松本修一神奈川県鎌倉市大船1993番地の18 (72)発明者神徳守神奈川県横浜市保土ヶ谷区星川３丁目２番７号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート状基材とカバーシートとの間に粉
粒状の高吸水性高分子物質を２００〜３０００ｇ／ｍ²
の割合で配置すると共に、該カバーシートと前記シート
状基材との間を互いに結合させて前記高吸水性高分子物
質を担持するように構成した遮水シート。
【請求項２】前記シート状基材と前記カバーシートと
を不織布で形成し、該シート状基材の繊維と該カバーシ
ートの繊維とをニードルパンチにより互いに絡合させた
請求項１に記載の遮水シート。
【請求項３】前記シート状基材と前記カバーシートと
を熱可塑性樹脂又は繊維から形成し、該シート状基材と
該カバーシートとを熱融着により互いに連結させた請求
項１に記載の遮水シート。