説明

自己修復マット及び漏水検知システム

【課題】検知精度を高めることができるとともに、検知した損傷箇所を補修するまでの間、損傷箇所を通じて汚水等が拡散するのを防止できる自己修復マット及び漏水検知システムを提供する。
【解決手段】地盤19に形成された凹所16の内面17に施工された遮水シート8、9の損傷の有無を電気的に検知する漏水検知システム10であって、遮水シート8、9間に自己修復マット1を設置し、自己修復マット1の上部に測定電極11を設置し、地盤19の内部、及び凹所16の内部にそれぞれ電流電極12、13を設置し、測定電極11、及び電流電極12、13を定電流装置14に接続する。自己修復マット1は、膨潤性を有する材料からなる内層2と、内層2の上下に積層される透水性を有する材料からなる外層3、4とからなるシート状をなし、上下の外層3、4のうちの少なくとも何れか一方には、導電性が付与され、導電性が付与された外層3、4の上部に測定電極11を設置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自己修復マット及び漏水検知システムに関し、特に、自己修復機能と導電性の両方の機能を兼ね備えた自己修復マット及び漏水検知システムに関する。
【背景技術】
【0002】
一般廃棄物や産業廃棄物を埋め立て処分する廃棄物処分場においては、廃棄物から浸出した浸出水が地盤に浸透して地下水を汚染するのを防止するため、処分場の内面に遮水工を施し、廃棄物からの浸出水が地盤に浸透するのを防止している。
【0003】
例えば、特許文献1に記載のように、処分場の内面に不織布等からなる保護シートを敷設し、保護シートの上部に合成ゴム製又は合成樹脂製の遮水シートを一重又は二重に敷設し、遮水シートの上部に砂や良質土からなる保護土層を所定の厚さに設けることにより、処分場の内面に遮水工を施している。
【0004】
また、上記のような構成の遮水工にあっては、工事中、工事完了後に廃棄物を埋め立てる際、廃棄物の埋め立て完了後等に、何らかの原因によって遮水シートが損傷するおそれがあるため、各種の漏水検知システムを用い、遮水シートの損傷の有無を電気的に検知している。
【0005】
例えば、二重構造の遮水シートの場合には、漏水検知システムの測定電極を上下の遮水シート間に設置し、電流電極を保護土層の内部、及び地盤の内部に設置し、測定電極及び電流電極を地上に設置した定電流装置に接続している。
【0006】
この場合、上下の遮水シート間に導電性シート(電解用層)を敷設し、導電性シートの上部に測定電極を所定のパターンで設置することで、隣接する測定電極間を導通させることにより、漏水検知システムによる検知精度を高めている。
【0007】
ところで、上記のような構成の漏水検知システムでは、遮水シートの損傷を検知した場合、特定した損傷箇所の上部の廃棄物を掘り起こし、損傷箇所を露出させて適宜の手段によって補修しなければならないため、その作業に非常に時間がかかり、汚水が拡散するおそれがある。
【0008】
一方、上記のような廃棄物を掘り起こし、補修するまでの間の汚水の拡散を防止するため、例えば、上記の漏水検知システムに特許文献2に記載のような自己修復機能を備えた自己修復マットを組み合わせる方法が考えられる。
【0009】
特許文献2に記載の自己修復マットは、ポリプロピレン、ポリエステル等からなる透水性を有する不織布間に、吸水性樹脂やベントナイト等からなる吸水膨潤材を挟んだものである。この自己修復マットを、例えば、二重構造の上下の遮水シート間に介装させることにより、上下の遮水シートが損傷した場合に、損傷箇所の上部の廃棄物を掘り起こし、補修するまでの間、自己修復マットの自己修復機能により、上下の遮水シートの損傷箇所から汚水や地下水が拡散することを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開平11−99369号公報
【特許文献2】特開平10−86261号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかし、上記のような構成の自己修復マットを漏水検知システムに組み合わせる場合、自己修復マットは、吸水膨潤材をポリプロピレン等からなる不織布で包み込んで構成したものであるため、自己修復マットに導電性シート(例えば、特許文献1のシート状の電解用層等)を組み合わせて、漏水検知システムの隣接する測定電極間を導電シートを介して導通させる必要がある。
【0012】
具体的には、二重構造の遮水シートの場合には、下側の遮水シートを敷設した後に、下側の遮水シートの上部に自己修復マットを敷設し、自己修復マットの上部に導電性シートを敷設し、導電性シートの上部に測定電極を設置し、その上部に上側の遮水シートを敷設する。
【0013】
このため、自己修復マットを上下の遮水シート間に介装させる作業に長期間を要することになり、遮水工の施工費が嵩む。また、施工に長期間を要することから、自己修復マットが雨に濡れる機会が増えるため、遮水工の施工完了前に、自己修復マットが雨水に触れて膨潤し、遮水工の施工完了後に、自己修復マットの自己修復機能を十分に発揮させることが困難になる。
【0014】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、遮水工の損傷の有無を電気的に検知し、損傷箇所を検知した場合には、損傷箇所の補修が完了するまでの間、自己修復機能によって汚水や地下水の拡散を防止することができるとともに、施工が完了するまで自己修復機能が損なわれることのない、自己修復マット及び漏水検知システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、膨潤性を有する材料からなる内層と、該内層の上下に積層される透水性を有する材料からなる外層とからなるシート状をなし、前記上下の外層のうちの少なくとも何れか一方には、導電性が付与されていることを特徴とする。
【0016】
本発明の自己修復マットによれば、例えば、地盤の凹所の内面に施工された遮水工の遮水シートの下部、又は上下の遮水シート間に自己修復マットを設置し、遮水シートに損傷が生じると、凹所内の水が遮水シートの損傷箇所を通じて自己修復マットに達し、自己修復マットの外層を浸透して内層に接触し、内層がその水を吸収して膨張することにより、遮水シートを補修するまでの間、汚水の拡散を防止することができる。
また、漏水検知システムを用いて遮水シートの損傷の有無を検知する場合には、導電性が付与された外層の上部に漏水検知システムの測定電極を設置することにより、隣接する測定電極間を導通させることができるので、漏水検知システムによる検知精度を高めることができる。
【0017】
また、本発明において、前記上下の外層間は、縫製手段の縫製糸によって相互に縫い合わされていることとしてもよい。
【0018】
本発明の自己修復マットによれば、上下の外層間を縫製糸によって所定の間隔に固定することができるので、内層の膨張量を所定の範囲内に制限することができ、内層が必要以上に膨張するのを防止できる。
【0019】
さらに、本発明において、前記内層は、ベントナイト又は高分子ポリマーからなり、前記上下の外層は、ポリプロピレン又はポリエチレン繊維からなる不織布又は織布からなり、前記上下の外層のうちの少なくとも何れか一方には、カーボン繊維又は金属繊維からなる導電性繊維が混入されていることとしてもよい。
【0020】
さらに、本発明は、地盤に形成された凹所の内面に施工された一重構造又は二重構造の遮水シートを備えた遮水工の前記遮水シートの損傷の有無を電気的に検知する漏水検知システムであって、前記一重構造の遮水シートの下部、又は前記二重構造の遮水シート間に請求項1〜3の何れか2項に記載の自己修復マットを設置し、該自己修復マットの導電性が付与された外層の上部に測定電極を設置し、前記地盤の内部、及び前記凹所の内部にそれぞれ電流電極を設置し、前記測定電極、及び前記電流電極を定電流装置に接続したことを特徴とする。
【0021】
本発明の漏水検知システムによれば、自己修復マットの導電性が付与された外層の上部に測定電極を設置したので、隣接する測定電極間を導電性が付与された外装を介して導通させることができる。従って、漏水検知システムによる検知精度を高めることができる。また、漏水検知システムによって遮水シートの損傷の有無を検知した場合には、自己修復マットの内層の膨潤機能によって遮水シートを補修するまでの間、汚水の拡散を防止することができる。
【発明の効果】
【0022】
以上、説明したように、本発明の自己修復マット及び漏水検知システムによれば、遮水工の遮水シートの損傷を検知した場合に、地盤の凹所内の廃棄物等を撤去し、補修するまでの間、自己修復マットの自己修復機能によって破損箇所からの汚水の拡散を防止することができる。また、自己修復マットの外層に導電性を付与しているので、導電性を付与した外層の上部に測定電極を設置することにより、隣接する測定電極間を導通させることができ、漏水検知システムによる検知精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明による自己修復マットの一実施の形態を示した断面図である。
【図2】本発明による漏水検知システムの一実施の形態を示した概略断面図である。
【図3】漏水検知システムの概略図であって、上下の遮水シートの損傷の有無を検知している状態を示した説明図である。
【図4】漏水検知システムの概略図であって、上側の遮水シートの損傷の有無を検知している状態を示した説明図である。
【図5】漏水検知システムの概略図であって、下側の遮水シートの損傷の有無を検知している状態を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1及び図2には、本発明による自己修復マットの一実施の形態が示されている。
本発明の自己修復マット1は、地盤19に形成された凹所16(例えば、一般廃棄物や産業廃棄物を埋め立て処分する廃棄物処分場、ビオトープ、溜池等)の内面に施工された遮水工6に適用可能なものであって、遮水工6の遮水シート8、9の損傷の有無を電気的に検知する漏水検知システム10の検知精度を高めるのに有効なものである。
【0025】
なお、本実施の形態においては、廃棄物処分場16の内面17に施工された遮水工6に自己修復マット1を適用し、遮水工6の遮水シート8、9の損傷の有無を電気的に検知する漏水検知システム10の検知精度を高めている。
【0026】
すなわち、本実施の形態の自己修復マット1は、図1に示すように、膨潤性を有する材料からなる内層2と、内層2の上下に積層される透水性を有する材料からなる外層3、4とからなるシート状をなすものであって、上下の外層3、4のうちの少なくとも何れか一方(本実施の形態では両方)には、導電性が付与されている。
【0027】
本実施の形態の自己修復マット1は、内層2の上下に外層3、4を積層した状態で、上下の外層3、4間をニードルパンチ等の縫製手段の縫製糸5によって相互に縫い合わせることにより、一体のシート状に形成したものであって、縫製糸5によって上下の外層3、4間を互いに縫い合わせることにより、内層2の膨張量を所定の範囲内に設定したものである。
【0028】
内層2を構成する膨潤性を有する材料は、水を吸収することによって膨張する膨潤機能を有するものであれば特に制限はなく、例えば、粒状のNa型ベントナイトや高分子ポリマー等を用いることができる。
【0029】
外層3、4を構成する透水性を有する材料は、水を通す機能を有するものであれば特に制限はなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル等からなる不織布、織布等のシート状物を用いることができる。
【0030】
本実施の形態では、上下両方の外層3、4に導電性を付与している。外層3、4に導電性を付与するには、例えば、外層3、4を構成する不織布、織布等のシート状物を製造する際に、シート状物の材料としてのポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維等に、カーボン繊維や金属繊維等の導電性繊維を混入させ、これらを絡み合わせることにより、或いは織ることにより、不織布、織布等のシート状物に導電性を付与することができる。
【0031】
上記のような構成の自己修復マット1を、廃棄物処分場16の遮水工6の損傷の有無を検知する漏水検知システム10に適用するには、例えば、図2に示すように、処分場16の内面17の全体を覆うように不織布等からなる保護シート7を敷設し、保護シート7の上部に、保護シート7の上面の全体を覆うように合成ゴム製又は合成樹脂製の下側遮水シート9を敷設し、下側遮水シート9の上部に、下側遮水シート9の上面の全体を覆うように、上記の自己修復マット1を複数枚敷設する。
【0032】
この場合、隣接する自己修復マット1、1の縁部同士を所定の幅で互いに重合させ、両自己修復マット1、1の重合させた縁部間に粒状のベントナイトを散布し、両自己修復マット1、1の縁部間を粒状のベントナイトを介して水密に接合する。
【0033】
次に、自己修復マット1の上部に、複数の測定電極11を所定のパターン(例えば、格子状)で設置し、これらの測定電極11の上部に、下側遮水シート9の上面の全体を覆うように、下側遮水シート9と同一材質からなる上側遮水シート8を敷設し、下側遮水シート9と上側遮水シート8との間に自己修復マット1を介して複数の測定電極11を介装させる。なお、下側遮水シート9と上側遮水シート8とは、同一材質でなくてもよい。
【0034】
次に、上側遮水シート8の上部に、砂、良質土等からなる保護土層15を所定の厚さで敷設し、保護土層15の内部、及び地盤19の内部にそれぞれ電流電極(第1電流電極12、第2電流電極13)を設置し、各測定電極11及び各電流電極12、13を地上に設置した定電流装置14に接続する。
【0035】
このようにして、処分場16の内面に自己修復マット1を用いた遮水工6を施工することができるとともに、遮水工6の上下の遮水シート8、9の損傷の有無を電気的に検知する漏水検知システム10を構築することができる。
【0036】
そして、処分場16の内部への廃棄物18の埋め立てを開始し、漏水検知システム10を作動させて、例えば、図3に示すように、第1電流電極12と第2電流電極13との間に通電すると、上下の遮水シート8、9の両方に損傷が生じている場合、その損傷箇所が電路となって、図中矢印aで示すように、定電流装置14から、第1電流電極12、上側の遮水シート8の破損箇所、上下の遮水シート8、9間の測定電極11、自己修復マット1、下側の遮水シート9の破損箇所、第2電流電極13、定電流装置14に至る経路で漏洩電流が流れ、上下の遮水シート8、9の破損箇所における電位分布(電界分布)に変化が生じる。従って、この電位分布(電界分布)の変化を測定電極11を通じて検知することにより、上下の遮水シート8、9の損傷の有無を検知できるとともに、損傷箇所を特定することができる。
【0037】
また、図4に示すように、第1電流電極12と測定電極11との間に通電すると、上側の遮水シート8に損傷が生じている場合、その損傷箇所が電路となって、図中矢印bで示すように、定電流装置14から、第1電流電極12、上側の遮水シート8の破損箇所、上下の遮水シート8、9間の測定電極11、自己修復マット1、定電流装置14に至る経路で漏洩電流が流れ、上側の遮水シート8の破損箇所における電位分布(電界分布)に変化が生じる。従って、この電位分布(電界分布)の変化を測定電極11を通じて検知することにより、上側の遮水シート8の損傷の有無を検知できるとともに、損傷箇所を特定することができる。
【0038】
さらに、図5に示すように、第2電流電極13と測定電極11との間に通電すると、下側の遮水シート9に損傷が生じている場合、その損傷箇所が電路となって、図中矢印cで示すように、定電流装置14から、上下の遮水シート8、9間の測定電極11、自己修復マット1、下側の遮水シート9の損傷箇所、第2電流電極13、定電流装置14に至る経路で漏洩電流が流れ、下側の遮水シート9の破損箇所における電位分布(電界分布)に変化が生じる。従って、この電位分布(電界分布)の変化を測定電極11を通じて検知することにより、下側の遮水シート9の損傷の有無を検知できるとともに、損傷箇所を特定することができる。
【0039】
また、上側の遮水シート8に損傷が生じた場合には、廃棄物18からの浸出水が上側の遮水シート8の損傷箇所から上下の遮水シート8、9間に流入するが、この浸出水は、自己修復マット1の上側の外層3を浸透して内層2に接触することにより内層2に吸収される。さらに、内層2が浸出水を吸収して膨張することにより、上側の遮水シート8の損傷箇所の補修が完了するまでの間、浸出水の拡散が阻止される。
【0040】
さらに、下側の遮水シート9に損傷が生じた場合には、地盤19からの地下水が下側の遮水シート9の損傷箇所から上下の遮水シート8、9間に流入するが、この地下水は、自己修復マット1の下側の外層4を浸透して内層2に接触することにより内層2に吸収される。さらに、内層2が地下水を吸収して膨張することにより、下側の遮水シート9の損傷箇所の補修が完了するまでの間、地下水の拡散が阻止される。
【0041】
上記のように構成した本実施の形態の自己修復マット1にあっては、上下の外層3、4に導電性を付与しているので、この外層3、4を介して、自己修復マット1の上部に設置される隣接する測定電極11、11間を導通させることができる。
【0042】
従って、上下の遮水シート8、9の全域における損傷の有無を、高精度で検知することができ、漏水検知システム10による検知精度を高めることができる。
【0043】
また、自己修復マット1の外層3、4に導電性を付与しているので、二重構造の上下の遮水シート8、9間に自己修復マット1を介装させる場合に、自己修復マット1の上部に導電性シートを敷設する手間を削減することができ、上下の遮水シート8、9間に自己修復マット1を介装させるのに要する期間を大幅に短縮することができる。
【0044】
従って、自己修復マット1が雨に濡れる機会を低減させることができるので、遮水工6の施工完了前に、自己修復マット1が雨水に触れて膨潤するのを防止でき、遮水工6の施工完了後に、自己修復マット1の膨潤機能を十分に発揮させることができる。
【0045】
さらに、上下の遮水シート8、9間に自己修復マット1を介装させる期間を短縮できるので、遮水工6の施工に要する費用を削減することもできる。
【0046】
さらに、漏水検知システム10に自己修復マット1を組み合わせているので、漏水検知システム10によって上下の遮水シート8、9の破損の有無を検知した場合に、破損箇所の上部の廃棄物18を掘り起こし、補修するまでの間、上下の遮水シート8、9の損傷箇所からの汚水や地下水の拡散を自己修復マット1の膨潤機能によって防止することができる。
【0047】
なお、前記の説明において、自己修復マット1の上下の外層3、4の両方に導電性を付与したが、下側遮水シート9の損傷の有無を検知しない場合(地下水の上下の遮水シート8、9間の流入を考慮しない場合)には、上側の外層3のみに導電性を付与するように構成してもよい。
【0048】
さらに、前記の説明においては、内層2の上下に外層3、4を積層させて、上下の外層3、4間をニードルパンチ等の縫製手段の縫製糸5によって相互に縫い合わせることにより、一体のシート状に形成したが、外層3、4を袋状に形成して、袋状の外層3、4の内部に内層2を介装させるように構成してもよい。
【0049】
さらに、前記の説明においては、二重構造の上下の遮水シート8、9を備えた遮水工6に自己修復マット1を適用したが、一重構造の遮水シートを備えた遮水工に自己修復マット1を適用する場合には、一重構造の遮水シートの下部に自己修復マット1を敷設すればよい。
【0050】
さらに、前記の説明において、本発明の自己修復マット1を廃棄物処分場16の遮水工6に適用したが、ビオトープ、溜池等の遮水工に適用してもよいものであり、その場合にも、同様の作用効果を奏する。
【符号の説明】
【0051】
1 自己修復マット
2 内層
3 外層(上側)
4 外層(下側)
5 縫製糸
6 遮水工
7 保護シート
8 上側遮水シート
9 下側遮水シート
10 漏水検知システム
11 測定電極
12 第1電流電極
13 第2電流電極
14 定電流装置
15 保護土層
16 廃棄物処分場
17 内面
18 廃棄物
19 地盤

【特許請求の範囲】
【請求項1】
膨潤性を有する材料からなる内層と、該内層の上下に積層される透水性を有する材料からなる外層とからなるシート状をなし、前記上下の外層のうちの少なくとも何れか一方には、導電性が付与されていることを特徴とする自己修復マット。
【請求項2】
前記上下の外層間は、縫製手段の縫製糸によって相互に縫い合わされていることを特徴とする請求項1に記載の自己修復マット。
【請求項3】
前記内層は、ベントナイト又は高分子ポリマーからなり、前記上下の外層は、ポリプロピレン又はポリエチレン繊維からなる不織布又は織布からなり、前記上下の外層のうちの少なくとも何れか一方には、カーボン繊維又は金属繊維からなる導電性繊維が混入されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の自己修復マット。
【請求項4】
地盤に形成された凹所の内面に施工された一重構造又は二重構造の遮水シートを備えた遮水工の前記遮水シートの損傷の有無を電気的に検知する漏水検知システムであって、
前記一重構造の遮水シートの下部、又は前記二重構造の遮水シート間に請求項1〜3の何れか2項に記載の自己修復マットを設置し、該自己修復マットの導電性が付与された外層の上部に測定電極を設置し、前記地盤の内部、及び前記凹所の内部にそれぞれ電流電極を設置し、前記測定電極、及び前記電流電極を定電流装置に接続したことを特徴とする漏水検知システム。

【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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【公開番号】特開2013−56444(P2013−56444A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−195267(P2011−195267)
【出願日】平成23年9月7日(2011.9.7)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【Fターム(参考)】