遮水材の漏水監視システム及び漏水検知方法、並びに遮水壁
【課題】遮水材の継手部の止水性能を評価することが可能な漏水監視システム及び漏水検知方法を提供する。
【解決手段】第１の遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂと、この雌継手部１０２ｂ内に挿入されている第２の遮水パネル１０２の断面Ｃ字形状の雄継手部１０２ｃとが係合し、遮水性を有する継手部１０６を構築している。雄継手部１０２ｃの内周面１０２ｅと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間、及び雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇの先端部と雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間から形成される係合部１０７内に光ファイバケーブル１０５が設置されている。本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５は、係合部１０７内の縦方向、つまり鉛直方向に略Ｕ字型となるように設置されている。
【解決手段】第１の遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂと、この雌継手部１０２ｂ内に挿入されている第２の遮水パネル１０２の断面Ｃ字形状の雄継手部１０２ｃとが係合し、遮水性を有する継手部１０６を構築している。雄継手部１０２ｃの内周面１０２ｅと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間、及び雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇの先端部と雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間から形成される係合部１０７内に光ファイバケーブル１０５が設置されている。本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５は、係合部１０７内の縦方向、つまり鉛直方向に略Ｕ字型となるように設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水材の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域の止水性を評価可能な漏水監視システム及び漏水検知方法、並びに遮水壁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物処分場等の遮水壁は、継手を有する鋼矢板等の遮水材、例えば、鋼管矢板や遮水パネルを複数連結することにより構築される。遮水材を連結する際には、継手同士を係合した継手部を介して廃棄物処分場内から外部へ汚染水が浸出しないように継手部内を止水材で止水しなければならない。
【０００３】
一般的に、例えば、特許文献１に示すように、遮水材の継手部内には、モルタル、アスファルト混合物等の止水材が充填されており、この止水材により汚染水が継手部を通過して場外に浸出しないように構成されている。
【特許文献１】特開２００６−１９３９６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている遮水材の継手部内を止水材にて充填する方法では、止水材を充填した後に継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域の止水性能を評価することができないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、遮水材の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域の止水性能を評価することが可能な漏水監視システム及び漏水検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の漏水監視システムは、鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる止水壁の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内における漏水監視システムであって、前記継手部内に、前記継手の長手方向に沿って設置された光ファイバケーブルと、前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とを備えることを特徴とする（第１の発明）。
本発明による漏水監視システムによれば、継手を互いに接続した継手部内又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内に光ファイバケーブルが設置されているので、継手部内又は閉鎖区域内の温度分布を測定して、継手部内又は閉鎖区域内の温度分布を観察することができる。したがって、周囲の水が継手部内又は閉鎖区域内に浸入することによって生じる継手部内又は閉鎖区域内の温度分布の変化を検知して、継手部内又は閉鎖区域内への漏水を検出することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記温度測定手段で測定した前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えることを特徴とする。
本発明による漏水監視システムによれば、温度測定手段で測定した継手部内又は閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが、所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えるので、継手部内又は閉鎖区域内への漏水を素早く検出することができる。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、前記温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所として検出することを特徴とする。
本発明による漏水監視システムによれば、温度測定手段で測定した継手部内又は閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所とするので、漏水箇所を容易に検出することができる。
【０００９】
第４の発明の漏水検知方法は、鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる止水壁の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内における漏水検知方法において、前記継手部内又は前記閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置された光ファイバケーブルと前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とを備える監視システムを用い、前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布を測定して、前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると漏水が生じているとすることを特徴とする。
本発明による漏水検知方法によれば、継手部内又は閉鎖区域内に光ファイバケーブルを設置しているので、継手部内又は閉鎖区域内の温度分布を測定して、継手部内又は閉鎖区域内の温度分布を観察することができる。したがって、廃棄物処分場や貯水池等のピット内の水又は周囲の水が継手部内又は閉鎖区域内に浸入することによって生じる継手部内又は閉鎖区域内の温度分布変化の度合いを検知して、継手部内又は閉鎖区域内への漏水を検出することができる。
【００１０】
第５の発明は、第４の発明において、前記温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所とすることを特徴とする。
本発明による漏水検知方法によれば、温度測定手段で測定した継手部内又は閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所とするので、漏水箇所を容易に検出することができる。
【００１１】
第６の発明の遮水壁は、鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる遮水壁であって、前記遮水材の継手を互いに係合した継手部内又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置される光ファイバケーブルと、前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とから構成された漏水監視システムを備えることを特徴とする。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明において、前記温度測定手段で測定した前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、止水材を充填した後の遮水材の継手部又は閉鎖区域の止水性能を評価することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第一実施形態に係る遮水材の設置状況を示す側面図である。図１に示すように、廃棄物処分場１００とその周囲地盤１０１との間の遮水壁を構成する遮水材として、例えば、遮水パネル１０２の列が不透水性地層１０３に至る深さまで打設されている。不透水性地層１０３の上には、透水性地層１０４が存在する。
【００１６】
図２は、本実施形態に係る遮水パネル１０２を示す概略斜視図である。図２に示すように、板状の遮水材である遮水パネル１０２は、パネル本体１０２ａと、その一方の側面にパネル本体１０２ａの縦方向、つまりパネル本体１０２ａを打設する方向に沿って一体に固定され、スリットＳを有する丸形管状の雌継手部１０２ｂと、他方の側面にパネル本体１０２ａの縦方向に沿って一体に固定され、断面Ｃ字形状（＝凸状部）の雄継手部１０２ｃと、雌継手部１０２ｂの底部を塞ぐように取り付けられた蓋１１２とを備える。
【００１７】
雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇには左右両側にそれぞれ止水部１１５が設けられている。止水部１１５は、一対の丸鋼１１０と、水膨潤性を有し、一対の丸鋼１１０間に配置される止水材１１１とから構成されている。そして、一対の丸鋼１１０は溶接等により固定され、止水材１１１は接着材等により貼付されている。止水材１１１は、本実施形態においては、例えば、水膨潤性を有するゴムを用いる。なお、止水材１１１は、これに限定されるものではなく、ウレタン樹脂等の水膨潤性を有するものであればよい。
【００１８】
図３は、本実施形態に係る継手部１０６の継手構造を示す平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ’矢視図である。図３及び図４に示すように、第１の遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂと、この雌継手部１０２ｂ内に挿入されている第２の遮水パネル１０２の断面Ｃ字形状の雄継手部１０２ｃとは、スリットＳ周辺と雄継手部１０２ｃとの間に充填されている止水部１１５を介して係合し、遮水性を有する継手部１０６を構築する。
【００１９】
雄継手部１０２ｃの内周面１０２ｅと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間、及び雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇの先端部と雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間から形成される係合部１０７内に光ファイバケーブル１０５が設置されている。本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５は、係合部１０７内の縦方向、つまり鉛直方向に略Ｕ字型となるように設置されている。具体的には、光ファイバケーブル１０５が、雄継手部１０２ｃの一方側先端部の外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置されるとともに、係合部１０７の下端部で折り返されて、雄継手部１０２ｃの他方側先端部の外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置されている。ここで、説明の便宜上、廃棄物処分場１００側の雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置された光ファイバケーブルを１０５ａ、周囲地盤１０１側の雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置された光ファイバケーブルを１０５ｂとする。
【００２０】
なお、本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５を雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置した場合について説明したが、この位置に限定されるものではなく、係合部１０７内であれば何処でもよいが、継手部１０６内に損傷等が生じたときに水みちになると考えられる位置、例えば、雄継手部１０２ｃの先端部と内周面１０２ｆとの間付近であることが望ましい。
【００２１】
また、係合部１０７内には、止水材１１６が充填されていて、継手部１０６の遮水性を向上させている。なお、止水材１１６は弾性シーリング性能を有するものであれば粘土、粘土モルタル、モルタル、アスファルト、コンクリート等のいずれかを選択して使用することが可能であるが、本実施形態においては、例えば、アスファルト系の止水材１１６を用いた。
【００２２】
また、地上部には、光ファイバケーブル１０５に沿った位置の温度分布を測定する周知の温度測定手段１１３が観測室１１４内に設置されている。継手部１０６内に配置された光ファイバケーブル１０５は地上まで延設されて、その両端はそれぞれ温度測定手段１１３に接続され、継手部１０６内の温度分布が常時、あるいは所定の時間間隔で測定される。
【００２３】
なお、本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５の両端を温度測定手段１１３に接続する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、温度測定手段１１３の構成によっては、一端のみを温度測定手段１１３に接続すればよい場合もある。
【００２４】
また、本実施形態においては、温度測定精度±０．１℃、温度測定距離間隔２５ｃｍ、温度測定時間６０秒にて温度分布測定を行った。ただし、これらの測定条件は、各現場によって異なり、設計等により決定される。
【００２５】
温度測定手段１１３は、測定した継手部１０６内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置１１９に接続されている。本実施形態においては、所定の度合いは、温度分布の変化量（℃）で、例えば、３．０℃とし、継手部１０６内の通常時の温度分布よりも３．０℃以上上昇又は低下した温度分布が測定されると、警報装置２４が作動するように設定した。ただし、この温度分布の変化量は、各現場によって異なり、設計等により決定される。
【００２６】
なお、本実施形態においては、所定の度合いとして温度分布の変化量（℃）を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、所定の度合いとして、例えば、温度分布の変化率（ΔＴ／Ｔ、ここで、ΔＴ：継手部１０６の通常時の温度分布からの温度の変化量（℃）、Ｔ：継手部１０６内の通常時の温度（℃））や、温度勾配（ΔＴ／Δｔ、ここで、ΔＴ：継手部１０６の通常時の温度からの温度分布の変化量（℃）、Δｔ：温度測定時間間隔（秒））を用いてもよい。
【００２７】
次に、継手部１０６内に水が浸入したときの温度分布変化について説明する。
一対の止水部１１５のうち、例えば、廃棄物処分場１００側（図４の右側）の止水材１１１や止水材１１６に損傷が生じた場合には、廃棄物処分場１００のピット内の廃棄物により発生した熱で温められた水が継手部１０６内に浸入する。
【００２８】
図５（ａ）は、本実施形態における継手部１０６内に廃棄物処分場１００内の水が浸入したときの継手部１０６内の温度分布状態を光ファイバケーブル１０５ａで測定した結果を示す概略図である。
図５（ａ）に示すように、例えば、止水材１１６の損傷範囲が廃棄物処分場１００側（すなわち、光ファイバケーブル１０５ａ付近）だけの場合には、水は廃棄物処分場１００側の止水材１１６の一部分にだけ浸入し、周囲地盤１０１側（図４の左側）まで浸入しない。この水の浸入により、光ファイバケーブル１０５ａ付近の温度は上昇するが、光ファイバケーブル１０５ｂ付近の温度分布は通常時の温度分布状態のままである。また、光ファイバケーブル１０５ａに沿った温度分布は、漏水箇所の存在する深度の温度分布が最も高く、その上下深度での温度分布は徐々に低くなっている。
【００２９】
継手部１０６内の温度分布を所定の時間間隔で長時間測定し、特定箇所の温度分布が通常時よりも所定の度合いである３．０℃以上上昇した場合は、廃棄物処分場１００側の止水材１１１や止水材１１６が損傷して、廃棄物処分場１００内の水が浸入していることによるものとして、その温度分布変化が最も大きい箇所を漏水深度として検出する。
【００３０】
また、光ファイバケーブル１０５ａ、１０５ｂの設置位置における温度分布変化の有無を検知することにより、水平方向の損傷範囲、例えば、廃棄物処分場１００側付近のみ等を把握できる。
一方、一対の止水部１１５のうち、例えば、周囲地盤１０１側（図４の左側）の止水材１１１や止水材１１６に損傷が生じた場合には、周囲地盤１０１内の低温の地下水が継手部１０６内に浸入する。
【００３１】
図５（ｂ）は、本実施形態における継手部１０６内に周囲地盤１０１内の地下水が浸入したときの継手部１０６内の温度分布状態を光ファイバケーブル１０５ｂで測定した結果を示す概略図である。
図５（ｂ）に示すように、例えば、止水材１１６の損傷範囲が周囲地盤１０１側（すなわち、光ファイバケーブル１０５ｂ付近）だけの場合には、水は周囲地盤１０１側の止水材１１６の一部分にだけ浸入し、廃棄物処分場１００側（図４の右側）まで浸入しない。この地下水の浸入により、光ファイバケーブル１０５ｂ付近の温度は低下するが、光ファイバケーブル１０５ａ付近の温度分布は通常時の温度分布状態のままである。また、光ファイバケーブル１０５ｂに沿った温度分布は、漏水箇所の存在する深度の温度分布が最も低く、その上下深度での温度分布は徐々に高くなっている。
【００３２】
継手部１０６内の温度分布を所定の時間間隔で長時間測定し、特定箇所の温度分布が通常時よりも所定の度合いである３．０℃以上低下した場合は、周囲地盤１０１側の止水材１１１や止水材１１６が損傷して、周囲地盤１０１の地下水が浸入していることによるものとして、その温度分布変化が最も大きい箇所を漏水深度として検出する。
【００３３】
また、光ファイバケーブル１０５ａ、１０５ｂの設置位置における温度分布変化の有無を検知することにより、水平方向の損傷範囲、例えば、周囲地盤１０１側付近のみ等を把握できる。
【００３４】
この継手部１０６の施工方法を遮水パネル１０２の施工手順にしたがって以下に示す。
図６〜図８は、本実施形態に係る遮水パネル１０２の施工手順を示す図である。
まず、図６に示すように、遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂの底部を塞ぐように接合された蓋１１２を有する第１の遮水パネル１０２にバイブロハンマー等にて振動を与えるか又はディゼルハンマーや油圧ハンマーにて打撃振動を与えながら（図示せず）周囲地盤１０１内にこの遮水パネル１０２を打設する。
【００３５】
次に、図７に示すように、第１の遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂの上方から、第２の遮水パネル１０２にバイブロハンマー等にて振動を与えるか又はディゼルハンマーや油圧ハンマーにて打撃振動を与えて、第２の遮水パネル１０２のパネル本体１０２ａがスリットＳを通過するように雄継手部１０２ｃを雌継手部１０２ｂ内に挿入して、雄継手部１０２ｃと雌継手部１０２ｂとが係合してなる継手部１０６を形成する。
【００３６】
パネル本体１０２ａとスリットＳとの間に形成される隙間１０９から雌継手部１０２ｂへ侵入した地下水や粒径の小さい土砂を、ウォータージェット工法等で継手部１０６内を洗浄することにより土砂を除去する。
【００３７】
継手部１０６内を洗浄後、暫くすると図８に示すように、雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇに塗布された止水材１１１は泥水中にて徐々に膨張し、第１の遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆと第２の遮水パネル１０２の雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇとの両面に挟着して雌継手部１０２ｂと雄継手部１０２ｃとを係合する。
【００３８】
膨張した止水材１１１は、両面１０２ｆ、１０２ｇに挟着することによって継手部１０６内の漏水経路をすべて遮断し、所定の時間が経過した後に止水性を確保する。止水材１１１は雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆと雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇとの間のみに充填されるので、雄継手部１０２ｃの内周面１０２ｅと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間、及び雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間には、孔底まで貫通する空洞の係合部１０７が形成される。
【００３９】
図９は、本実施形態に係る光ファイバケーブル１０５を係合部１０７内に挿入している状態を示す図である。図９に示すように、光ファイバケーブル１０５にＵ字型の錘１１７を取り付けて、錘１１７が係合部１０７の底に到達するまで光ファイバケーブル１０５を係合部１０７内に挿入する。
【００４０】
錘１１７は、図１０に示すように、横棒部１１７ａと、横棒部１１７ａの両端にそれぞれ設けられる縦棒部１１７ｂとから形成されている。この縦棒部１１７ｂを、雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆと雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇとの間に挿入しつつ、降下させることにより、光ファイバケーブル１０５は、図３に示すように、雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆと雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇとの間に設置される。
【００４１】
次に、係合部１０７内に止水材１１６を注入するための注入管（図示しない）を係合部１０７の底まで挿入し、注入管を徐々に引き上げながら管先端から係合部１０７内に止水材１１６を充填する。止水材１１６は係合部１０７内に充填され、両面１０２ｅ、１０２ｆに押し付けられて密着し、止水性を発揮する。
【００４２】
最後に、光ファイバケーブル１０５の両端を温度測定手段１１３に接続し、継手部１０６内の温度分布をモニタリングすることにより、継手部１０６の止水性能を評価する。
【００４３】
なお、本実施形態においては、錘１１７としてＵ字型のものを用いる場合について説明したが、この形状に限定されるものではなく、光ファイバケーブル１０５の折り返し部分が、温度測定に支障をきたす曲率半径よりも小さくならないように曲率を保持できるものであれば他の形状を用いてもよい。
【００４４】
また、本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５に錘１１７を取り付けて係合部１０７内に挿入する方法について説明したが、この設置方法に限定されるものではなく、例えば、地上で、予め、雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇに光ファイバケーブル１０５を金属製の防水テープ等にて貼り付けてから、遮水パネル１０２を周囲地盤１０１内に打設してもよい。
【００４５】
以上説明した本実施形態における継手部１０６の漏水監視システムによれば、継手部１０６内の温度分布を所定の時間間隔で長期間測定し、継手部１０６内の温度分布の時間変化を観察することにより、廃棄物処分場１００のピット内の水又は周囲地盤１０１内の地下水が継手部１０６内に浸入することによって生じる継手部１０６内の温度分布の変化を検知して、継手部１０６の漏水を検出することができる。
【００４６】
すなわち、継手部１０６内の温度分布を測定して、継手部１０６内の特定箇所の温度分布が通常時よりも所定の度合いである３．０℃以上上昇した場合は、廃棄物処分場１００のピット内の廃棄物により発生した熱で温められた水が継手部１０６内に浸入したことによるものとして、継手部１０６の廃棄物処分場１００側の止水材１１６への漏水及びその漏水深度を検出することができる。
【００４７】
また、継手部１０６内の特定箇所の温度分布が通常時よりも所定の度合いである３．０℃以上低下した場合は、周囲地盤１０１内の低温の地下水が継手部１０６内に浸入したことによるものとして、継手部１０６の周囲地盤１０１側の止水材１１６への漏水及びその漏水深度を検出することができる。
【００４８】
さらに、温度測定手段２２で測定した継手部１０６内の温度分布変化が３．０℃以上になると光、音等で警告を発する警報装置２４を備えているので、継手部１０６内への漏水を素早く把握することができる。
【００４９】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。
本実施形態は、上記第一の実施形態とは光ファイバケーブル１０５の設置方法が異なっている。以下の説明において、第一実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００５０】
図１１は、本発明の第二実施形態に係る継手部２０６の継手構造を示す図である。図１１に示すように、継手部２０６の係合部１０７内には、塩ビ管１１８と、塩ビ管１１８の外周面に螺旋状に貼り付けられた光ファイバケーブル１０５とが設置され、塩ビ管１１８内方及び外方は止水材１１６で充填されている。
【００５１】
図１２は、本実施形態に係る塩ビ管１１８に光ファイバケーブル１０５を貼り付けた状態を示す図である。
図１２に示すように、光ファイバケーブル１０５は、塩ビ管１１８の外周面に、塩ビ管１１８の長手方向へ螺旋状に所定の間隔Ｌで貼り付けられている。本実施形態においては、例えば、２５ｃｍ間隔で測定が可能な温度測定手段１１３を用いたので、２５ｃｍで塩ビ管１１８を一周できるように、直径が約８ｃｍ（円周が約２５ｃｍとなる）の塩ビ管１１８に、所定の間隔Ｌの約２５ｃｍで貼り付けた。
【００５２】
以下に、継手部２０６の施工方法を施工手順にしたがって示す。
まず、第一実施形態と同様に、第１の遮水パネル１０２及び第２の遮水パネル１０２を周囲地盤１０１内に打設して、止水材１１１でスリットＳの近傍部と雄継手部１０２ｃとの間を遮断し、止水性を確保する。
【００５３】
次に、光ファイバケーブル１０５が貼り付けられた塩ビ管１１８を係合部１０７内に挿入する。第１及び第２遮水パネル１０２の打設中に、予め、地上で塩ビ管１１８の外周面に光ファイバケーブル１０５を金属製の防水テープで貼り付けておく。
【００５４】
そして、塩ビ管１１８を係合部１０７内に設置したら、止水材１１６を係合部１０７内及び塩ビ管１１８内に充填する。
【００５５】
最後に、第一実施形態と同様に、光ファイバケーブル１０５の両端を温度測定手段１１３に接続し、継手部２０６内の温度分布をモニタリングする。
【００５６】
以上説明した本実施形態における継手部２０６の漏水監視システムによれば、光ファイバケーブル１０５を螺旋状に設置するので、所定の間隔Ｌを調整することができる。所定の間隔Ｌを短くすると、鉛直方向の温度測定間隔を短くすることができるので、漏水深度の検出精度が向上する。
【００５７】
なお、上述した各実施形態において、継手部１０６内の係合部１０７内に止水材１１６を充填する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、止水材１１６を充填することなく空洞のままとしてもよい。
【００５８】
また、上述した各実施形態において、板状の遮水材である遮水パネル１０２の施工方法について示したが、これに限定されるものではなく、例えば、管状の遮水材である鋼管矢板でもよい。
【００５９】
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。
本実施形態は、継手部１０６に隣接して形成される閉鎖区域３０６内に光ファイバケーブル３０５を設置し、その閉鎖区域３０６内への漏水を検知するものである。
【００６０】
図１３は、本実施形態に係る継手部１０６及び閉鎖区域３０６の継手構造を示す平面図である。図１３に示すように、第１の鋼管矢板３０２の雌継手部１０２ｂと、この雌継手部１０２ｂ内に挿入されている第２の鋼管矢板３０２の断面Ｃ字形状の雄継手部１０２ｃとは、止水部１１５を介して係合し、遮水性を有する継手部１０６を構築するとともに、第１の鋼管矢板３０２の雌継手部３０２ｂと、第２の鋼管矢板３０２の雌継手部３０２ｃとは、チャンネル３０３を介して係合し、閉鎖区域３０６を構築する。
【００６１】
閉鎖区間３０６は、継手部１０６の周囲地盤１０１側に構築され、内部に止水材１１６が充填されていて、遮水性を有する。
閉鎖区域３０６内には光ファイバケーブル３０５が閉鎖区域３０６内の縦方向、つまり鉛直方向に略Ｕ字型となるように設置されている。
【００６２】
具体的には、光ファイバケーブル３０５が、第１の鋼管矢板３０２の鋼管本体３０２ａの側面に接すように設置されるとともに、閉鎖区域３０６の下端部で折り返されて、第２の鋼管矢板の鋼管本体３０２ａの側面に接するように設置されている。
【００６３】
なお、本実施形態においては、光ファイバケーブル３０５を鋼管本体３０２ａの側面に設置した場合について説明したが、この位置に限定されるものではなく、閉鎖区域３０６内であれば何処でもよいが、閉鎖区域３０６内に損傷等が生じたときに水みちになると考えられる位置、例えば、雌継手部３０２ｃとチャンネル３０５との係合部付近や継手部１０６のスリットＳ付近であることが望ましい。
【００６４】
閉鎖区域３０６内に配置された光ファイバケーブル３０５は、第一及び第二実施形態と同様に、地上まで延設されて、その両端はそれぞれ温度測定手段１１３に接続され、閉鎖区域３０６内の温度分布が常時、あるいは所定の時間間隔で測定される。
【００６５】
以上説明した本実施形態における閉鎖区域３０６の漏水監視システムによれば、光ファイバケーブル３０５を閉鎖区域３０６に設置するので、廃棄物処分場１００からの漏水を検出することができる。
【００６６】
なお、上述したすべての実施形態では、漏水検知には、光ファイバケーブル１０５、３０５に沿った位置の温度分布測定結果のうち、継手部１０６内又は閉鎖区域３０６内の温度分布測定結果のみを使用し、継手部１０６内又は閉鎖区域３０６内以外の温度分布測定結果、例えば、温度測定手段１１３から遮水パネル１０２までの温度分布測定結果や温度測定手段１１３から鋼管矢板３０２までの温度分布測定結果等は使用しない。
【００６７】
なお、上述した各実施形態において、遮水パネル１０２又は鋼管矢板３０２を地盤内に打設する方法について示したが、これに限定されるものではなく、例えば、ソイルセメント内に打設することも可能である。
【００６８】
また、上述した各実施形態において、継手の形状が、丸形管状の雌継手部１０２ｂや断面Ｃ字形状（＝凸状部）の雄継手部１０２ｃを用いた場合について説明したが、これらの形状に限定されるものではなく、例えば、角形形状の雌継手部や断面Ｔ字形状の雄継手部等の他の様々な形状の継手でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る遮水材の設置状況を示す側面図である。
【図２】本実施形態における遮水パネルを示す概略斜視図である。
【図３】本実施形態に係る継手部の継手構造を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’矢視図である。
【図５】本実施形態における継手部内に水が浸入したときの継手部内の温度分布状態を光ファイバケーブルで測定した結果を示す概略図である。
【図６】本実施形態における遮水パネルの施工手順を示す図である。
【図７】本実施形態における遮水パネルの施工手順を示す図である。
【図８】本実施形態における遮水パネルの施工手順を示す図である。
【図９】本実施形態における光ファイバケーブルを係合部内に挿入している状態を示す図である。
【図１０】本実施形態における錘の概略図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る継手部の継手構造を示す図である。
【図１２】本実施形態における塩ビ管に光ファイバケーブルを貼り付けた状態を示す図である。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る継手部及び閉鎖区域の継手構造を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 廃棄物処分場
１０１ 周囲地盤
１０２ 遮水パネル
１０２ａ パネル本体
１０２ｂ 雌継手部
１０２ｃ 雄継手部
１０２ｅ 内周面
１０２ｆ 内周面
１０２ｇ 外周面
１０３ 不透水性地層
１０４ 透水性地層
１０５、１０５ａ、１０５ｂ 光ファイバケーブル
１０６ 継手部
１０７ 係合部
１０９ 隙間
１１０ 丸鋼
１１１ 止水材
１１２ 蓋
１１３ 温度測定手段
１１４ 観測室
１１５ 止水部
１１６ 止水材
１１７ 錘
１１７ａ 横棒部
１１７ｂ 縦棒部
１１８ 塩ビ管
１１９ 警報装置
２０６ 継手部
３０２ 鋼管矢板
３０２ａ 鋼管本体
３０２ｂ 雌継手部
３０２ｃ 雌継手部
３０３ チャンネル
３０５ 光ファイバケーブル
３０６ 閉鎖区域
Ｓ スリット
Ｌ 所定の間隔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水材の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域の止水性を評価可能な漏水監視システム及び漏水検知方法、並びに遮水壁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物処分場等の遮水壁は、継手を有する鋼矢板等の遮水材、例えば、鋼管矢板や遮水パネルを複数連結することにより構築される。遮水材を連結する際には、継手同士を係合した継手部を介して廃棄物処分場内から外部へ汚染水が浸出しないように継手部内を止水材で止水しなければならない。
【０００３】
一般的に、例えば、特許文献１に示すように、遮水材の継手部内には、モルタル、アスファルト混合物等の止水材が充填されており、この止水材により汚染水が継手部を通過して場外に浸出しないように構成されている。
【特許文献１】特開２００６−１９３９６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている遮水材の継手部内を止水材にて充填する方法では、止水材を充填した後に継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域の止水性能を評価することができないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、遮水材の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域の止水性能を評価することが可能な漏水監視システム及び漏水検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の漏水監視システムは、鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる止水壁の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内における漏水監視システムであって、前記継手部内に、前記継手の長手方向に沿って設置された光ファイバケーブルと、前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とを備えることを特徴とする（第１の発明）。
本発明による漏水監視システムによれば、継手を互いに接続した継手部内又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内に光ファイバケーブルが設置されているので、継手部内又は閉鎖区域内の温度分布を測定して、継手部内又は閉鎖区域内の温度分布を観察することができる。したがって、周囲の水が継手部内又は閉鎖区域内に浸入することによって生じる継手部内又は閉鎖区域内の温度分布の変化を検知して、継手部内又は閉鎖区域内への漏水を検出することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記温度測定手段で測定した前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えることを特徴とする。
本発明による漏水監視システムによれば、温度測定手段で測定した継手部内又は閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが、所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えるので、継手部内又は閉鎖区域内への漏水を素早く検出することができる。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、前記温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所として検出することを特徴とする。
本発明による漏水監視システムによれば、温度測定手段で測定した継手部内又は閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所とするので、漏水箇所を容易に検出することができる。
【０００９】
第４の発明の漏水検知方法は、鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる止水壁の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内における漏水検知方法において、前記継手部内又は前記閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置された光ファイバケーブルと前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とを備える監視システムを用い、前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布を測定して、前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると漏水が生じているとすることを特徴とする。
本発明による漏水検知方法によれば、継手部内又は閉鎖区域内に光ファイバケーブルを設置しているので、継手部内又は閉鎖区域内の温度分布を測定して、継手部内又は閉鎖区域内の温度分布を観察することができる。したがって、廃棄物処分場や貯水池等のピット内の水又は周囲の水が継手部内又は閉鎖区域内に浸入することによって生じる継手部内又は閉鎖区域内の温度分布変化の度合いを検知して、継手部内又は閉鎖区域内への漏水を検出することができる。
【００１０】
第５の発明は、第４の発明において、前記温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所とすることを特徴とする。
本発明による漏水検知方法によれば、温度測定手段で測定した継手部内又は閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所とするので、漏水箇所を容易に検出することができる。
【００１１】
第６の発明の遮水壁は、鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる遮水壁であって、前記遮水材の継手を互いに係合した継手部内又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置される光ファイバケーブルと、前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とから構成された漏水監視システムを備えることを特徴とする。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明において、前記温度測定手段で測定した前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、止水材を充填した後の遮水材の継手部又は閉鎖区域の止水性能を評価することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第一実施形態に係る遮水材の設置状況を示す側面図である。図１に示すように、廃棄物処分場１００とその周囲地盤１０１との間の遮水壁を構成する遮水材として、例えば、遮水パネル１０２の列が不透水性地層１０３に至る深さまで打設されている。不透水性地層１０３の上には、透水性地層１０４が存在する。
【００１６】
図２は、本実施形態に係る遮水パネル１０２を示す概略斜視図である。図２に示すように、板状の遮水材である遮水パネル１０２は、パネル本体１０２ａと、その一方の側面にパネル本体１０２ａの縦方向、つまりパネル本体１０２ａを打設する方向に沿って一体に固定され、スリットＳを有する丸形管状の雌継手部１０２ｂと、他方の側面にパネル本体１０２ａの縦方向に沿って一体に固定され、断面Ｃ字形状（＝凸状部）の雄継手部１０２ｃと、雌継手部１０２ｂの底部を塞ぐように取り付けられた蓋１１２とを備える。
【００１７】
雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇには左右両側にそれぞれ止水部１１５が設けられている。止水部１１５は、一対の丸鋼１１０と、水膨潤性を有し、一対の丸鋼１１０間に配置される止水材１１１とから構成されている。そして、一対の丸鋼１１０は溶接等により固定され、止水材１１１は接着材等により貼付されている。止水材１１１は、本実施形態においては、例えば、水膨潤性を有するゴムを用いる。なお、止水材１１１は、これに限定されるものではなく、ウレタン樹脂等の水膨潤性を有するものであればよい。
【００１８】
図３は、本実施形態に係る継手部１０６の継手構造を示す平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ’矢視図である。図３及び図４に示すように、第１の遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂと、この雌継手部１０２ｂ内に挿入されている第２の遮水パネル１０２の断面Ｃ字形状の雄継手部１０２ｃとは、スリットＳ周辺と雄継手部１０２ｃとの間に充填されている止水部１１５を介して係合し、遮水性を有する継手部１０６を構築する。
【００１９】
雄継手部１０２ｃの内周面１０２ｅと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間、及び雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇの先端部と雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間から形成される係合部１０７内に光ファイバケーブル１０５が設置されている。本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５は、係合部１０７内の縦方向、つまり鉛直方向に略Ｕ字型となるように設置されている。具体的には、光ファイバケーブル１０５が、雄継手部１０２ｃの一方側先端部の外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置されるとともに、係合部１０７の下端部で折り返されて、雄継手部１０２ｃの他方側先端部の外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置されている。ここで、説明の便宜上、廃棄物処分場１００側の雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置された光ファイバケーブルを１０５ａ、周囲地盤１０１側の雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置された光ファイバケーブルを１０５ｂとする。
【００２０】
なお、本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５を雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間に設置した場合について説明したが、この位置に限定されるものではなく、係合部１０７内であれば何処でもよいが、継手部１０６内に損傷等が生じたときに水みちになると考えられる位置、例えば、雄継手部１０２ｃの先端部と内周面１０２ｆとの間付近であることが望ましい。
【００２１】
また、係合部１０７内には、止水材１１６が充填されていて、継手部１０６の遮水性を向上させている。なお、止水材１１６は弾性シーリング性能を有するものであれば粘土、粘土モルタル、モルタル、アスファルト、コンクリート等のいずれかを選択して使用することが可能であるが、本実施形態においては、例えば、アスファルト系の止水材１１６を用いた。
【００２２】
また、地上部には、光ファイバケーブル１０５に沿った位置の温度分布を測定する周知の温度測定手段１１３が観測室１１４内に設置されている。継手部１０６内に配置された光ファイバケーブル１０５は地上まで延設されて、その両端はそれぞれ温度測定手段１１３に接続され、継手部１０６内の温度分布が常時、あるいは所定の時間間隔で測定される。
【００２３】
なお、本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５の両端を温度測定手段１１３に接続する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、温度測定手段１１３の構成によっては、一端のみを温度測定手段１１３に接続すればよい場合もある。
【００２４】
また、本実施形態においては、温度測定精度±０．１℃、温度測定距離間隔２５ｃｍ、温度測定時間６０秒にて温度分布測定を行った。ただし、これらの測定条件は、各現場によって異なり、設計等により決定される。
【００２５】
温度測定手段１１３は、測定した継手部１０６内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置１１９に接続されている。本実施形態においては、所定の度合いは、温度分布の変化量（℃）で、例えば、３．０℃とし、継手部１０６内の通常時の温度分布よりも３．０℃以上上昇又は低下した温度分布が測定されると、警報装置２４が作動するように設定した。ただし、この温度分布の変化量は、各現場によって異なり、設計等により決定される。
【００２６】
なお、本実施形態においては、所定の度合いとして温度分布の変化量（℃）を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、所定の度合いとして、例えば、温度分布の変化率（ΔＴ／Ｔ、ここで、ΔＴ：継手部１０６の通常時の温度分布からの温度の変化量（℃）、Ｔ：継手部１０６内の通常時の温度（℃））や、温度勾配（ΔＴ／Δｔ、ここで、ΔＴ：継手部１０６の通常時の温度からの温度分布の変化量（℃）、Δｔ：温度測定時間間隔（秒））を用いてもよい。
【００２７】
次に、継手部１０６内に水が浸入したときの温度分布変化について説明する。
一対の止水部１１５のうち、例えば、廃棄物処分場１００側（図４の右側）の止水材１１１や止水材１１６に損傷が生じた場合には、廃棄物処分場１００のピット内の廃棄物により発生した熱で温められた水が継手部１０６内に浸入する。
【００２８】
図５（ａ）は、本実施形態における継手部１０６内に廃棄物処分場１００内の水が浸入したときの継手部１０６内の温度分布状態を光ファイバケーブル１０５ａで測定した結果を示す概略図である。
図５（ａ）に示すように、例えば、止水材１１６の損傷範囲が廃棄物処分場１００側（すなわち、光ファイバケーブル１０５ａ付近）だけの場合には、水は廃棄物処分場１００側の止水材１１６の一部分にだけ浸入し、周囲地盤１０１側（図４の左側）まで浸入しない。この水の浸入により、光ファイバケーブル１０５ａ付近の温度は上昇するが、光ファイバケーブル１０５ｂ付近の温度分布は通常時の温度分布状態のままである。また、光ファイバケーブル１０５ａに沿った温度分布は、漏水箇所の存在する深度の温度分布が最も高く、その上下深度での温度分布は徐々に低くなっている。
【００２９】
継手部１０６内の温度分布を所定の時間間隔で長時間測定し、特定箇所の温度分布が通常時よりも所定の度合いである３．０℃以上上昇した場合は、廃棄物処分場１００側の止水材１１１や止水材１１６が損傷して、廃棄物処分場１００内の水が浸入していることによるものとして、その温度分布変化が最も大きい箇所を漏水深度として検出する。
【００３０】
また、光ファイバケーブル１０５ａ、１０５ｂの設置位置における温度分布変化の有無を検知することにより、水平方向の損傷範囲、例えば、廃棄物処分場１００側付近のみ等を把握できる。
一方、一対の止水部１１５のうち、例えば、周囲地盤１０１側（図４の左側）の止水材１１１や止水材１１６に損傷が生じた場合には、周囲地盤１０１内の低温の地下水が継手部１０６内に浸入する。
【００３１】
図５（ｂ）は、本実施形態における継手部１０６内に周囲地盤１０１内の地下水が浸入したときの継手部１０６内の温度分布状態を光ファイバケーブル１０５ｂで測定した結果を示す概略図である。
図５（ｂ）に示すように、例えば、止水材１１６の損傷範囲が周囲地盤１０１側（すなわち、光ファイバケーブル１０５ｂ付近）だけの場合には、水は周囲地盤１０１側の止水材１１６の一部分にだけ浸入し、廃棄物処分場１００側（図４の右側）まで浸入しない。この地下水の浸入により、光ファイバケーブル１０５ｂ付近の温度は低下するが、光ファイバケーブル１０５ａ付近の温度分布は通常時の温度分布状態のままである。また、光ファイバケーブル１０５ｂに沿った温度分布は、漏水箇所の存在する深度の温度分布が最も低く、その上下深度での温度分布は徐々に高くなっている。
【００３２】
継手部１０６内の温度分布を所定の時間間隔で長時間測定し、特定箇所の温度分布が通常時よりも所定の度合いである３．０℃以上低下した場合は、周囲地盤１０１側の止水材１１１や止水材１１６が損傷して、周囲地盤１０１の地下水が浸入していることによるものとして、その温度分布変化が最も大きい箇所を漏水深度として検出する。
【００３３】
また、光ファイバケーブル１０５ａ、１０５ｂの設置位置における温度分布変化の有無を検知することにより、水平方向の損傷範囲、例えば、周囲地盤１０１側付近のみ等を把握できる。
【００３４】
この継手部１０６の施工方法を遮水パネル１０２の施工手順にしたがって以下に示す。
図６〜図８は、本実施形態に係る遮水パネル１０２の施工手順を示す図である。
まず、図６に示すように、遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂの底部を塞ぐように接合された蓋１１２を有する第１の遮水パネル１０２にバイブロハンマー等にて振動を与えるか又はディゼルハンマーや油圧ハンマーにて打撃振動を与えながら（図示せず）周囲地盤１０１内にこの遮水パネル１０２を打設する。
【００３５】
次に、図７に示すように、第１の遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂの上方から、第２の遮水パネル１０２にバイブロハンマー等にて振動を与えるか又はディゼルハンマーや油圧ハンマーにて打撃振動を与えて、第２の遮水パネル１０２のパネル本体１０２ａがスリットＳを通過するように雄継手部１０２ｃを雌継手部１０２ｂ内に挿入して、雄継手部１０２ｃと雌継手部１０２ｂとが係合してなる継手部１０６を形成する。
【００３６】
パネル本体１０２ａとスリットＳとの間に形成される隙間１０９から雌継手部１０２ｂへ侵入した地下水や粒径の小さい土砂を、ウォータージェット工法等で継手部１０６内を洗浄することにより土砂を除去する。
【００３７】
継手部１０６内を洗浄後、暫くすると図８に示すように、雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇに塗布された止水材１１１は泥水中にて徐々に膨張し、第１の遮水パネル１０２の雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆと第２の遮水パネル１０２の雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇとの両面に挟着して雌継手部１０２ｂと雄継手部１０２ｃとを係合する。
【００３８】
膨張した止水材１１１は、両面１０２ｆ、１０２ｇに挟着することによって継手部１０６内の漏水経路をすべて遮断し、所定の時間が経過した後に止水性を確保する。止水材１１１は雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆと雄継手部１０２ｃの外周面１０２ｇとの間のみに充填されるので、雄継手部１０２ｃの内周面１０２ｅと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間、及び雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇと雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆとの間には、孔底まで貫通する空洞の係合部１０７が形成される。
【００３９】
図９は、本実施形態に係る光ファイバケーブル１０５を係合部１０７内に挿入している状態を示す図である。図９に示すように、光ファイバケーブル１０５にＵ字型の錘１１７を取り付けて、錘１１７が係合部１０７の底に到達するまで光ファイバケーブル１０５を係合部１０７内に挿入する。
【００４０】
錘１１７は、図１０に示すように、横棒部１１７ａと、横棒部１１７ａの両端にそれぞれ設けられる縦棒部１１７ｂとから形成されている。この縦棒部１１７ｂを、雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆと雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇとの間に挿入しつつ、降下させることにより、光ファイバケーブル１０５は、図３に示すように、雌継手部１０２ｂの内周面１０２ｆと雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇとの間に設置される。
【００４１】
次に、係合部１０７内に止水材１１６を注入するための注入管（図示しない）を係合部１０７の底まで挿入し、注入管を徐々に引き上げながら管先端から係合部１０７内に止水材１１６を充填する。止水材１１６は係合部１０７内に充填され、両面１０２ｅ、１０２ｆに押し付けられて密着し、止水性を発揮する。
【００４２】
最後に、光ファイバケーブル１０５の両端を温度測定手段１１３に接続し、継手部１０６内の温度分布をモニタリングすることにより、継手部１０６の止水性能を評価する。
【００４３】
なお、本実施形態においては、錘１１７としてＵ字型のものを用いる場合について説明したが、この形状に限定されるものではなく、光ファイバケーブル１０５の折り返し部分が、温度測定に支障をきたす曲率半径よりも小さくならないように曲率を保持できるものであれば他の形状を用いてもよい。
【００４４】
また、本実施形態においては、光ファイバケーブル１０５に錘１１７を取り付けて係合部１０７内に挿入する方法について説明したが、この設置方法に限定されるものではなく、例えば、地上で、予め、雄継手部１０２ｃの先端部の外周面１０２ｇに光ファイバケーブル１０５を金属製の防水テープ等にて貼り付けてから、遮水パネル１０２を周囲地盤１０１内に打設してもよい。
【００４５】
以上説明した本実施形態における継手部１０６の漏水監視システムによれば、継手部１０６内の温度分布を所定の時間間隔で長期間測定し、継手部１０６内の温度分布の時間変化を観察することにより、廃棄物処分場１００のピット内の水又は周囲地盤１０１内の地下水が継手部１０６内に浸入することによって生じる継手部１０６内の温度分布の変化を検知して、継手部１０６の漏水を検出することができる。
【００４６】
すなわち、継手部１０６内の温度分布を測定して、継手部１０６内の特定箇所の温度分布が通常時よりも所定の度合いである３．０℃以上上昇した場合は、廃棄物処分場１００のピット内の廃棄物により発生した熱で温められた水が継手部１０６内に浸入したことによるものとして、継手部１０６の廃棄物処分場１００側の止水材１１６への漏水及びその漏水深度を検出することができる。
【００４７】
また、継手部１０６内の特定箇所の温度分布が通常時よりも所定の度合いである３．０℃以上低下した場合は、周囲地盤１０１内の低温の地下水が継手部１０６内に浸入したことによるものとして、継手部１０６の周囲地盤１０１側の止水材１１６への漏水及びその漏水深度を検出することができる。
【００４８】
さらに、温度測定手段２２で測定した継手部１０６内の温度分布変化が３．０℃以上になると光、音等で警告を発する警報装置２４を備えているので、継手部１０６内への漏水を素早く把握することができる。
【００４９】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。
本実施形態は、上記第一の実施形態とは光ファイバケーブル１０５の設置方法が異なっている。以下の説明において、第一実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００５０】
図１１は、本発明の第二実施形態に係る継手部２０６の継手構造を示す図である。図１１に示すように、継手部２０６の係合部１０７内には、塩ビ管１１８と、塩ビ管１１８の外周面に螺旋状に貼り付けられた光ファイバケーブル１０５とが設置され、塩ビ管１１８内方及び外方は止水材１１６で充填されている。
【００５１】
図１２は、本実施形態に係る塩ビ管１１８に光ファイバケーブル１０５を貼り付けた状態を示す図である。
図１２に示すように、光ファイバケーブル１０５は、塩ビ管１１８の外周面に、塩ビ管１１８の長手方向へ螺旋状に所定の間隔Ｌで貼り付けられている。本実施形態においては、例えば、２５ｃｍ間隔で測定が可能な温度測定手段１１３を用いたので、２５ｃｍで塩ビ管１１８を一周できるように、直径が約８ｃｍ（円周が約２５ｃｍとなる）の塩ビ管１１８に、所定の間隔Ｌの約２５ｃｍで貼り付けた。
【００５２】
以下に、継手部２０６の施工方法を施工手順にしたがって示す。
まず、第一実施形態と同様に、第１の遮水パネル１０２及び第２の遮水パネル１０２を周囲地盤１０１内に打設して、止水材１１１でスリットＳの近傍部と雄継手部１０２ｃとの間を遮断し、止水性を確保する。
【００５３】
次に、光ファイバケーブル１０５が貼り付けられた塩ビ管１１８を係合部１０７内に挿入する。第１及び第２遮水パネル１０２の打設中に、予め、地上で塩ビ管１１８の外周面に光ファイバケーブル１０５を金属製の防水テープで貼り付けておく。
【００５４】
そして、塩ビ管１１８を係合部１０７内に設置したら、止水材１１６を係合部１０７内及び塩ビ管１１８内に充填する。
【００５５】
最後に、第一実施形態と同様に、光ファイバケーブル１０５の両端を温度測定手段１１３に接続し、継手部２０６内の温度分布をモニタリングする。
【００５６】
以上説明した本実施形態における継手部２０６の漏水監視システムによれば、光ファイバケーブル１０５を螺旋状に設置するので、所定の間隔Ｌを調整することができる。所定の間隔Ｌを短くすると、鉛直方向の温度測定間隔を短くすることができるので、漏水深度の検出精度が向上する。
【００５７】
なお、上述した各実施形態において、継手部１０６内の係合部１０７内に止水材１１６を充填する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、止水材１１６を充填することなく空洞のままとしてもよい。
【００５８】
また、上述した各実施形態において、板状の遮水材である遮水パネル１０２の施工方法について示したが、これに限定されるものではなく、例えば、管状の遮水材である鋼管矢板でもよい。
【００５９】
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。
本実施形態は、継手部１０６に隣接して形成される閉鎖区域３０６内に光ファイバケーブル３０５を設置し、その閉鎖区域３０６内への漏水を検知するものである。
【００６０】
図１３は、本実施形態に係る継手部１０６及び閉鎖区域３０６の継手構造を示す平面図である。図１３に示すように、第１の鋼管矢板３０２の雌継手部１０２ｂと、この雌継手部１０２ｂ内に挿入されている第２の鋼管矢板３０２の断面Ｃ字形状の雄継手部１０２ｃとは、止水部１１５を介して係合し、遮水性を有する継手部１０６を構築するとともに、第１の鋼管矢板３０２の雌継手部３０２ｂと、第２の鋼管矢板３０２の雌継手部３０２ｃとは、チャンネル３０３を介して係合し、閉鎖区域３０６を構築する。
【００６１】
閉鎖区間３０６は、継手部１０６の周囲地盤１０１側に構築され、内部に止水材１１６が充填されていて、遮水性を有する。
閉鎖区域３０６内には光ファイバケーブル３０５が閉鎖区域３０６内の縦方向、つまり鉛直方向に略Ｕ字型となるように設置されている。
【００６２】
具体的には、光ファイバケーブル３０５が、第１の鋼管矢板３０２の鋼管本体３０２ａの側面に接すように設置されるとともに、閉鎖区域３０６の下端部で折り返されて、第２の鋼管矢板の鋼管本体３０２ａの側面に接するように設置されている。
【００６３】
なお、本実施形態においては、光ファイバケーブル３０５を鋼管本体３０２ａの側面に設置した場合について説明したが、この位置に限定されるものではなく、閉鎖区域３０６内であれば何処でもよいが、閉鎖区域３０６内に損傷等が生じたときに水みちになると考えられる位置、例えば、雌継手部３０２ｃとチャンネル３０５との係合部付近や継手部１０６のスリットＳ付近であることが望ましい。
【００６４】
閉鎖区域３０６内に配置された光ファイバケーブル３０５は、第一及び第二実施形態と同様に、地上まで延設されて、その両端はそれぞれ温度測定手段１１３に接続され、閉鎖区域３０６内の温度分布が常時、あるいは所定の時間間隔で測定される。
【００６５】
以上説明した本実施形態における閉鎖区域３０６の漏水監視システムによれば、光ファイバケーブル３０５を閉鎖区域３０６に設置するので、廃棄物処分場１００からの漏水を検出することができる。
【００６６】
なお、上述したすべての実施形態では、漏水検知には、光ファイバケーブル１０５、３０５に沿った位置の温度分布測定結果のうち、継手部１０６内又は閉鎖区域３０６内の温度分布測定結果のみを使用し、継手部１０６内又は閉鎖区域３０６内以外の温度分布測定結果、例えば、温度測定手段１１３から遮水パネル１０２までの温度分布測定結果や温度測定手段１１３から鋼管矢板３０２までの温度分布測定結果等は使用しない。
【００６７】
なお、上述した各実施形態において、遮水パネル１０２又は鋼管矢板３０２を地盤内に打設する方法について示したが、これに限定されるものではなく、例えば、ソイルセメント内に打設することも可能である。
【００６８】
また、上述した各実施形態において、継手の形状が、丸形管状の雌継手部１０２ｂや断面Ｃ字形状（＝凸状部）の雄継手部１０２ｃを用いた場合について説明したが、これらの形状に限定されるものではなく、例えば、角形形状の雌継手部や断面Ｔ字形状の雄継手部等の他の様々な形状の継手でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る遮水材の設置状況を示す側面図である。
【図２】本実施形態における遮水パネルを示す概略斜視図である。
【図３】本実施形態に係る継手部の継手構造を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’矢視図である。
【図５】本実施形態における継手部内に水が浸入したときの継手部内の温度分布状態を光ファイバケーブルで測定した結果を示す概略図である。
【図６】本実施形態における遮水パネルの施工手順を示す図である。
【図７】本実施形態における遮水パネルの施工手順を示す図である。
【図８】本実施形態における遮水パネルの施工手順を示す図である。
【図９】本実施形態における光ファイバケーブルを係合部内に挿入している状態を示す図である。
【図１０】本実施形態における錘の概略図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る継手部の継手構造を示す図である。
【図１２】本実施形態における塩ビ管に光ファイバケーブルを貼り付けた状態を示す図である。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る継手部及び閉鎖区域の継手構造を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 廃棄物処分場
１０１ 周囲地盤
１０２ 遮水パネル
１０２ａ パネル本体
１０２ｂ 雌継手部
１０２ｃ 雄継手部
１０２ｅ 内周面
１０２ｆ 内周面
１０２ｇ 外周面
１０３ 不透水性地層
１０４ 透水性地層
１０５、１０５ａ、１０５ｂ 光ファイバケーブル
１０６ 継手部
１０７ 係合部
１０９ 隙間
１１０ 丸鋼
１１１ 止水材
１１２ 蓋
１１３ 温度測定手段
１１４ 観測室
１１５ 止水部
１１６ 止水材
１１７ 錘
１１７ａ 横棒部
１１７ｂ 縦棒部
１１８ 塩ビ管
１１９ 警報装置
２０６ 継手部
３０２ 鋼管矢板
３０２ａ 鋼管本体
３０２ｂ 雌継手部
３０２ｃ 雌継手部
３０３ チャンネル
３０５ 光ファイバケーブル
３０６ 閉鎖区域
Ｓ スリット
Ｌ 所定の間隔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる止水壁の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内における漏水監視システムであって、
前記継手部内又は前記閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置された光ファイバケーブルと、
前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とを備えることを特徴とする漏水監視システム。
【請求項２】
前記温度測定手段で測定した前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の漏水監視システム。
【請求項３】
前記温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所として検出することを特徴とする請求項２に記載の漏水監視システム。
【請求項４】
鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる止水壁の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内における漏水検知方法において、
前記継手部内又は前記閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置された光ファイバケーブルと前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布分布を測定する温度測定手段とを備える監視システムを用い、
前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布を測定して、前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると漏水が生じているとすることを特徴とする漏水検知方法。
【請求項５】
前記温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所とすることを特徴とする請求項４に記載の漏水検知方法。
【請求項６】
鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる遮水壁であって、
前記遮水材の継手を互いに係合した継手部内又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置される光ファイバケーブルと、前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とから構成された漏水監視システムを備えることを特徴とする遮水壁。
【請求項７】
前記温度測定手段で測定した前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の遮水壁。
【請求項１】
鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる止水壁の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内における漏水監視システムであって、
前記継手部内又は前記閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置された光ファイバケーブルと、
前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とを備えることを特徴とする漏水監視システム。
【請求項２】
前記温度測定手段で測定した前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の漏水監視システム。
【請求項３】
前記温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所として検出することを特徴とする請求項２に記載の漏水監視システム。
【請求項４】
鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる止水壁の継手部又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内における漏水検知方法において、
前記継手部内又は前記閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置された光ファイバケーブルと前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布分布を測定する温度測定手段とを備える監視システムを用い、
前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布を測定して、前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると漏水が生じているとすることを特徴とする漏水検知方法。
【請求項５】
前記温度分布変化の度合いが最も大きい位置を漏水箇所とすることを特徴とする請求項４に記載の漏水検知方法。
【請求項６】
鉛直方向に延びる複数の遮水材を横方向へ並べて互いに継手で係合してなる遮水壁であって、
前記遮水材の継手を互いに係合した継手部内又はその継手部に隣接して形成される閉鎖区域内に、前記継手の長手方向に沿って設置される光ファイバケーブルと、前記光ファイバケーブルに沿った位置での温度分布を測定する温度測定手段とから構成された漏水監視システムを備えることを特徴とする遮水壁。
【請求項７】
前記温度測定手段で測定した前記継手部内又は前記閉鎖区域内の温度分布変化の度合いが所定の度合いよりも大きくなると光、音等で警告を発する警報装置を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の遮水壁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−４１２２９（Ｐ２００９−４１２２９Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０５７５２（Ｐ２００７−２０５７５２）
【出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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