遮水構造の水抜き装置及び水抜き方法
【課題】 第１、第２遮水シート間に溜っている水を効率良く、短時間で抜くことが可能な装置を提供する。
【解決手段】 遮水対象３１の内面に遮水シート３７、３９が二重に敷設された遮水構造の水抜き装置１であって、前記遮水対象３１の最低部３３に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート３７、３９間に連通される気密状態の集水部６と、前記遮水対象３１の少なくとも１箇所に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート３７、３９間に大気を導入し、又は大気圧以上の圧力の気体を導入する気体導入手段２５と、前記集水部６内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート３７、３９間から水を前記集水部６内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水部６外に排水させる排水手段１５と、を備えている。
【解決手段】 遮水対象３１の内面に遮水シート３７、３９が二重に敷設された遮水構造の水抜き装置１であって、前記遮水対象３１の最低部３３に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート３７、３９間に連通される気密状態の集水部６と、前記遮水対象３１の少なくとも１箇所に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート３７、３９間に大気を導入し、又は大気圧以上の圧力の気体を導入する気体導入手段２５と、前記集水部６内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート３７、３９間から水を前記集水部６内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水部６外に排水させる排水手段１５と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水構造の水抜き装置及び水抜き方法に関し、特に、二重遮水構造の廃棄物処分場に有効な遮水構造の水抜き装置及び水抜き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物や一般廃棄物を埋立処分する廃棄物処分場においては、廃棄物から浸出する有害物質等を含む汚水が地盤内に浸透し、地下水脈等に混入して周囲の環境を汚染するのを防止するため、処分場の地盤上に遮水構造を施工し、廃棄物から浸出する汚水が地盤側に浸透するのを防止する必要がある。
【０００３】
このため、例えば、図１０に示すように、処分場３１の地盤３２上に、下層の保護マット３６（例えば、不織布）、第１遮水シート（以下、下層の遮水シート３７とする。）、上層の保護マット３８、第２遮水シート（以下、上層の遮水シート３９とする。）、及び最上層の保護マット４０を下からこの順に５層に敷設して二重遮水構造３５を構成し、この二重遮水構造３５によって廃棄物４５からの浸出水が地盤３２側に浸透するのを防止している。
【０００４】
ところで、上記のような構成の二重遮水構造３５を施工する場合、上層の保護マット３８を敷設した後、その上部に上層の遮水シート３９を敷設するまでに、数ヶ月の期間そのままの状態に放置されることが多い。
【０００５】
このため、上層の遮水シート３９の敷設が完了するまでの間、下層の遮水シート３７の上部に溜った雨水等の水を排水ポンプで吸い上げて処分場３１外に排水させているが、その水は、一部が下層の遮水シート３７の上部の上層の保護マット３８に吸収されて保水されるため、下層の遮水シート３７の上部に溜った雨水等の水を完全に取り除くことができない。
【０００６】
このような状態で、上層の遮水シート３９を敷設し、その上部に最上層の保護マット４０を敷設して二重遮水構造３５の施工を完了させると、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に雨水等の水が保水されたままの状態となる。そして、この雨水等の水が処分場３１の傾斜に沿って低い方向に流れて最低部３３付近に集められることにより、その付近の上層の遮水シート３９に膨らみが生じ、この膨らみが時間の経過に伴って次第に大きくなり、廃棄物４５の重みによって破裂するおそれが生じる。
【０００７】
このため、廃棄物４５を掘削して上層の遮水シート３９の膨らんだ部分を露出させ、膨らんだ部分から水分を抜く作業が必要になる。この作業は、廃棄物４５の埋立が完了するまでの間、必要に応じて、一定の期間ごとに行わなければならず、非常に手間がかかることになる。
【０００８】
上記のような問題に対処するため、特許文献１に記載の技術を適用することが考えられる。特許文献１に記載の技術は、上側遮水シートと下側遮水シートとの間に砂等からなる保護層を設け、この保護層を粘性土等からなる区画堰堤によって複数の区画に分割し、各区画と集水ピットとの間にそれぞれ個別に排水管を敷設し、各区画の水分を各区画の排水管を通じて個別に集水ピットに排水させるように構成したものである。
【０００９】
特許文献１に記載の技術によれば、定期的に集水ピット側から各排水管を通じて各区画内を真空吸引することにより、各区画内に浸入した廃棄物からの浸出水や、各区画内に保水されている施工時の雨水等の水を吸い出し、集水ピット側に排水させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−７５７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に記載の技術を適用した場合には、各区画内を真空吸引のみによって吸引することによって各区画内から水を吸い出すことになるため、各区画内から効率良く、短時間で水を吸い出して集水ピットに排水させることができず、従って、上側遮水シートに膨らみが生じるのを完全に防止することができない。
【００１２】
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、二重遮水構造の第１、第２遮水シート間に溜っている水を効率よく、短時間で排水させることができる、遮水構造の水抜き装置及び水抜き方法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】
【００１３】
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、遮水対象の内面に遮水シートが二重に敷設された遮水構造の水抜き装置であって、前記遮水対象の最低部に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート間に連通される気密状態の集水部と、前記遮水対象の少なくとも１箇所に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート間に大気を導入し、又は大気圧以上の圧力の気体を導入する気体導入手段と、前記集水部内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート間から水を前記集水部内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水部外に排水させる排水手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
本実施の形態の遮水構造の水抜き装置によれば、気体導入手段により、第１、第２遮水シート間に大気又は大気圧以上の圧力の気体を導入し、排水手段により、集水部内を減圧させることにより、第１、第２遮水シート間と集水部内との間に圧力差を生じさせることができ、この圧力差と廃棄物等の重みとにより、第１、第２遮水シート間に溜っている水を遮水対象の最低部の集水部内に集水させることができる。そして、排水手段により、集水部内に集水させた水を吸い上げ、集水部外に排水させることができる。
従って、廃棄物等の重みのみによって第１、第２遮水シート間から水を抜く場合や、真空吸引のみによって第１、第２遮水シート間から水を抜く場合に比べて、効率良く、短時間で第１、第２遮水シート間から水を抜くことができる。
【００１５】
また、本発明において、前記集水部は、内部に気密状態の集水空間が設けられるとともに、該集水空間の下端が前記第１、第２遮水シート間に連通される集水管からなり、前記排水手段は、前記集水空間内に集水された水を吸い上げて前記集水空間外に排水させる排水ポンプと、前記集水空間内を減圧させる真空ポンプとからなり、前記気体導入手段は、前記遮水対象の少なくとも１箇所に立設されるとともに、下端が前記第１、第２遮水シート間に連通され、上端が大気開放され、又は内部に大気圧以上の圧力の気体が導入される気体導入管からなることとしてもよい。
【００１６】
本発明の遮水構造の水抜き装置によれば、気体導入管を介して第１、第２遮水シート間に大気又は大気圧以上の圧力の気体を導入し、真空ポンプにより、集水空間内を減圧させることにより、第１、第２遮水シート間と集水空間内との間に圧力差を生じさせることができる。そして、この圧力差と廃棄物等の重みとにより、第１、第２遮水シート間に溜っている水を遮水対象の最低部の集水空間内に集水させることができる。そして、集水空間内に集水させた水を、排水ポンプによって吸い上げ、集水空間外に排水させることができる。
【００１７】
さらに、本発明において、前記集水管の下端には、前記集水空間の内外を連通する複数の孔又はスリットからなる通水部が設けられ、前記集水空間内には、下端が閉塞され、上端が開口され、かつ上端が前記通水部よりも上方に位置し、下端が前記集水空間の底面よりも上方に位置するポンプ室が設けられ、前記ポンプ室内に前記排水ポンプが設けられていることとしてもよい。
【００１８】
本発明の遮水構造の水抜き装置によれば、第１、第２遮水シート間に溜っている水は、集水管の通水部を通じて集水空間内に流入し、集水空間内からポンプ室内に流入し、ポンプ室から排水ポンプによって吸い上げられて集水空間外に排水されることになる。
【００１９】
さらに、本発明において、前記気体導入管に、該気体導入管の内部に大気圧以上の圧力の気体を導入する加圧手段を設けたこととしてもよい。
【００２０】
本発明の遮水構造の水抜き装置によれば、加圧手段により、気体導入管の内部に大気圧以上の圧力の気体を導入することにより、第１、第２遮水シート間に大気圧以上の圧力の気体を導入することができ、第１、第２遮水シート間と集水空間内との間の圧力差を大きくすることができる。
【００２１】
さらに、本発明において、前記遮水対象の最低部には、他の部分よりも一段低い凹部が設けられ、該凹部内に前記集水管の下端部が挿入されていることとしてもよい。
【００２２】
本発明の遮水構造の水抜き装置によれば、第１、第２遮水シート間に溜っている水は、遮水対象の最低部の凹部内に集水され、凹部内から集水管の通水部を通じで集水空間内に流入することになる。
【００２３】
さらに、本発明は、遮水対象の内面に遮水シートが二重に敷設された遮水構造の前記二重に敷設された遮水シート間に溜った水を抜く水抜き方法であって、前記遮水対象の最低部に気密状態の集水部を設置して、該集水部を前記第１、第２遮水シート間に連通させ、前記遮水対象の少なくとも１箇所に気体導入手段を設置して、該気体導入手段により前記第１、第２遮水シート間に大気、又は大気圧以上の圧力の気体を導入可能とし、
前記集水部内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート間から水を前記集水部内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水空間外に排水させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上、説明したように、本発明の遮水構造の水抜き装置及び水抜き方法によれば、二重遮水構造の第１、第２遮水シート間に溜っている水を、効率良く、短時間で抜くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による遮水構造の水抜き装置の第１の実施の形態の全体を示した平面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】図２の部分拡大図であって、水抜き装置の不作動状態を示した説明図である。
【図４】図３の水抜き装置の作動状態を示した説明図である。
【図５】図３の部分拡大図である。
【図６】本発明による遮水構造の水抜き装置の第２の実施の形態の全体を示した断面図である。
【図７】図６の部分拡大図であって、水抜き装置の不作動状態を示した説明図である。
【図８】図７の水抜き装置の作動状態を示した説明図である。
【図９】本発明による遮水構造の水抜き装置の変形例を示した断面図である。
【図１０】従来の遮水構造の一例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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〜図５には、本発明による遮水構造の水抜き装置の第１の実施の形態が示されている。本実施の形態の遮水構造の水抜き装置１は、二重遮水構造３５を備えた遮水対象としての廃棄物処分場３０に適用したものであって、二重遮水構造３５の第１、第２遮水シート３７、３９（以下、下層の遮水シート３７、上層の遮水シート３９とする。）間から水を抜くのに有効なものである。
【００２７】
二重遮水構造３５を備えた廃棄物処分場３０は、例えば、図２〜図４に示すように、一方から他方（図中左から右）に向けて次第に深くなるように形成された凹状の処分場３１の地盤３２に、下層の保護マット３６、下層の遮水シート３７、上層の保護マット３８、上層の遮水シート３９、及び最上層の保護マット４０を下からこの順に５層に敷設することによって構成され、このような構成の二重遮水構造３５の廃棄物処分場３０に本実施の形態の水抜き装置１（以下、水抜き装置とする。）が適用される。なお、図中、４３は擁壁である。
【００２８】
本実施の形態の水抜き装置１が適用される処分場３１の最低部３３には、図２〜図４に示すように、他の部分よりも一段低い凹部３４が設けられ、この凹部３４内にも、凹部３４の内面を覆うように、下層の保護マット３６、下層の遮水シート３７、上層の保護マット３８がそれらの順に敷設され、この凹部３４内に後述する集水部２の集水管３の下端部が挿入される。
【００２９】
上層の遮水シート３９の凹部３４に対応する部分には、図３及び図４に示すように、上方に立ち上がる筒状の挿入部４１が一体に設けられ、この挿入部４１内に後述する集水部２の集水管３が挿入された状態で、集水管３の下端部が凹部３４内に挿入される。この場合、集水管３の外周面は、挿入部４１の内周面に接着剤等によって一体に接合され、これにより両者間が気密にシールされている。
【００３０】
本実施の形態の水抜き装置１は、図１、図２に示すように、処分場３１の最低部３３に設けられる集水部２と、集水部２に設けられる排水手段１４と、処分場３１の少なくとも１箇所に設けられる気体導入手段２５とから構成されている。
【００３１】
集水部２は、図３、図４に示すように、処分場３１の凹部３４内に立設されるとともに、内部に気密状態の集水空間６が設けられる集水管３と、集水空間６内に設けられる排水手段１４としての排水ポンプ１５と、処分場３１外に設けられるとともに、集水空間６内を減圧させる排水手段１４としての真空ポンプ２０とから構成されている。なお、本実施の形態においては、排水ポンプ１５として水中ポンプを用いているが、水中ポンプの代わりに揚水ポンプを用いてもよい。
【００３２】
集水管３は、鋼管、塩ビ管等の管状部材を材料として、この管状部材の上下端を上蓋４及び下蓋５によって閉塞することにより、内部に気密状態の集水空間６を形成したものであって、処分場３１の凹部３４内に垂直に立設されている。
【００３３】
集水管３の下端近傍の側面には、集水管３の内外を貫通する複数の孔又はスリットからなる通水部７が全周に亘って設けられ、この通水部７が設けられた集水管３の下端が処分場３１の凹部３４内に挿入されている。
【００３４】
なお、前述したように、集水管３の外周面と上層の遮水シート３９の挿入部４１の内周面との間が気密にシールされていることにより、凹部３４の内部は、外気から遮断された状態で下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に連通され、この凹部３４の内部に、凹部３４内に下端が挿入された集水管３の集水空間６が通水部７を介して連通される。
【００３５】
集水管３の下端近傍の側面には、通水部７の周囲を覆うように網目状のストレーナ８が取り付けられ、このストレーナ８によって凹部３４内に集水された水内に含まれる塵芥等の固形物が除去され、固形物が水４６と一緒に集水空間６内に流入するのが防止される。
【００３６】
図５により詳細に示すように、集水管３の集水空間６内の底部にはポンプ室９が設けられ、このポンプ室９内に排水ポンプとしての水中ポンプ１５が設けられている。ポンプ室９は、例えば、鋼管、塩ビ管等の管状部材１０を材料として、この管状部材１０の下端を下蓋１１によって閉塞することにより構成したものであって、集水管３の内面及び底面との間に所定の間隙が形成され、かつ上端が集水管３の通水部７よりも上方に位置するように、外径寸法、高さ寸法が設定されている。なお、図中１２は、ポンプ室９を集水空間６の底部に支持する支持脚である。
【００３７】
水中ポンプ１５は、下端の吸込口１６とポンプ室９の底面との間に所定の間隙が形成されるように、ポンプ室９内に設けられている。水中ポンプ１５の吐出口１７には排水管１８が接続され、この排水管１８は、図３及び図４に示すように、集水管３の上蓋４を貫通して処分場３１外に引き出されている。
【００３８】
水中ポンプ１５を作動させることにより、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に溜っている水４６が、両遮水シート３７、３９間から凹部３４内に流入し、凹部３４内から通水部７を介して集水空間６内に流入し、集水空間６内からポンプ室９内に流入し、ポンプ室９内から吸い上げられて排水管１８を介して集水空間６外に排水される。
【００３９】
図３、図４に示すように、真空ポンプ２０は処分場３１外に設置されている。真空ポンプ２０の吸気口２１には、吸気管２２が接続され、この吸気管は２２、集水管３の上蓋４を貫通して集水空間６内に挿入されている。
【００４０】
真空ポンプ２０を作動させることにより、集水空間６内の空気４７が吸入されて集水空間６外に排気され、集水空間６内が大気圧よりも低い圧力に減圧される。集水空間６内の減圧の度合いは、使用する真空ポンプ２０の種類、数量等を適宜設定することにより、適宜の値に調整することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態においては、集水空間６内を減圧する手段として真空ポンプ２０を用いているが、真空ポンプ２０に限らず集水空間６内を大気圧よりも低い圧力に減圧できるものであればよい。
【００４２】
図１及び図２に示すように、気体導入手段２５としての気体導入管２６は、処分場３１の少なくとも１箇所（本実施の形態では６箇所）に垂直に立設されている。各気体導入管２６は、鋼管、塩ビ管等の管状部材を材料として構成したものであって、下端開口が下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に連通され、上端開口が大気開放されるように、処分場３１の各所に立設されている。
【００４３】
図２に示すように、各気体導入管２６は、下端が上層の遮水シート３９に設けた上層の遮水シート３９を貫通する挿入孔４２内に挿入され、この状態で下端の周面が挿入孔４２の周縁部に接着剤等によって一体に接合されている。これにより、各気体導入管２６の内部が下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に連通される。
【００４４】
なお、気体圧導入管２６の上端には、上端を開閉させる蓋２７が着脱可能に設けられ、上下の遮水シート３９、３７間から水を抜くときには、蓋２７を取り外して上端を開放させ、上下の遮水シート３９、３７から水を抜かないときには、蓋２７を取り付けて上端を閉塞する。このように構成することにより、雨水等が大気圧導入管２６を通じて上下の遮水シート３９、３７間に浸入するのを防止できる。
【００４５】
なお、気体導入管２６は、鋼管、塩ビ管等の硬質の管状部材に限らず、フレキシブルな材料からなる管状部材によって構成してもよい。気体導入管２６をフレキシブルな材料で構成し、丸めた状態としておくことにより、処分場３１内への廃棄物４５の埋め立ての進行に伴って、気体導入管２６を少しずつ引き延ばしていくような使い方をすることができる。
【００４６】
そして、上記のように構成した本実施の形態の水抜き装置１の気体導入管２６の上端から蓋２７を取り外して、気体導入管２６の上端を大気開放させると、気体導入管２６を通じて下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に大気が導入される。そして、この状態で真空ポンプ２０を作動させて集水空間６内を減圧させると、上下の遮水シート３９、３７間と集水空間６内との間に圧力差が生じ、この圧力差と廃棄物４５の重みとにより、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間の上層の保護マット３８に保水されている水４６が、処分場３１の傾斜に沿って最低部３３の方向に流れ、最低部３３の凹部３４内に集水される。また、凹部３４内に集水された水４６は、通水部７を通じて集水空間６内に流入し、集水空間６を介してポンプ室９内に流入し、ポンプ室９内に貯留される。そして、ポンプ室９内の水中ポンプ１５を作動させることにより、ポンプ室９内に貯留されている水４６を排水管１８を通じて集水空間６外に排水させることができる。
【００４７】
この場合、水中ポンプ１５を作動させるタイミングは、気体導入管２６を通じて上下の遮水シート３９、３７間に導入された大気の圧力と廃棄物４５の重みとにより、上下の遮水シート３９、３７間の水４６が凹部３４内に集水され、凹部３４から集水空間６内に流入し、集水空間６内からポンプ室９内に流入して、ポンプ室９内から溢れ出し、集水空間６内の水位がポンプ室９の上端よりも上方の所定の位置まで上昇したときとする。また、真空ポンプ２０の作動のタイミングは、水中ポンプ１５を作動させて、集水空間６内の水位が次第に低下してポンプ室９の上端付近に達したときとする。
【００４８】
このようなタイミングで水中ポンプ１５及び真空ポンプ２０を作動させることにより、集水空間６内の水位と上下の遮水シート３９、３７との圧力差を大きくとることができるので、効率良く上下の遮水シート３９、３７間から集水空間６内に水４６を流入させることができる。
【００４９】
さらに、集水空間６内の水位がポンプ室９の上端付近まで低下すると、それ以降はポンプ室９内の水位が低下するが、ポンプ室９の外面と集水空間６の内面との間の水位は、ポンプ室９の管状部材１０によって仕切られているために低下しない。これは、ポンプ室９内の水４６が全量吸い上げられても同様である。また、上下の遮水シート３９、３７間から集水空間６内に水４６が流入してきても、ポンプ室９の外面と集水空間６の内面との間の水位は、ポンプ室９の上端よりも高くはならない。これは、集水空間６内に流入した水４６は、集水空間６内の負圧によって吸い上げられて、ポンプ室９の上端を越えてポンプ室９内に流入し、水中ポンプ１５で吸い上げられるからである。
【００５０】
さらに、ポンプ室９内から水４６を水中ポンプ１５で吸い上げる際には、ポンプ室９の外面と集水空間６の内面との間の水４６の上面に負圧が作用するので、この部分の水４６の水位をポンプ室９の上端の高さに維持することができ、ポンプ室９からの水４６の吸い上げ力を安定化させることができ、上下の遮水シート３９、３７間から集水空間６内への水４６の流入を安定化させることができる。
【００５１】
さらに、ポンプ室の上端は、通水部７の上端よりも上方に配置されているので、通水部７付近における水４６の水位がポンプ室９の上端以下になった場合であっても、ポンプ室９の上端と通水部７の上端との間に存在する水４６が、空気を浸入しにくくするシールの機能を発揮する。つまり、上下の遮水シート３９、３７間から流入してくる水４６が空気の浸入をブロックする。これにより、上下の遮水シート３９、３７間の水４６の水位が通水部７の上端に達しても、集水空間６内には、上下の遮水シート３９、３７間の空気が時折気泡状態となって浸入する程度で、多量の空気が連続して入り込むようなことはく、集水空間６内の減圧状態を維持することができる。これにより、上下の遮水シート３９、３７間の水を集水空間６内に安定して流入させることができる。
【００５２】
そして、上記のような水抜き作業を連続して行うことにより、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間から凹部３４の方向に流れる水４６の量は次第に減少し、集水空間６内に大量の空気を含む水４６が流入すると、集水空間６内の真空度に変化が生じる。そして、この真空度を真空ポンプ２０側で逐一検出して、真空度が設定された値に達したときに、気体導入管２６から上下の遮水シート３９、３７間に導入された大気が集水空間６内に流入したものとして、真空ポンプ２０及び水中ポンプ１５の作動を停止させる。
【００５３】
そして、このような作業を定期的に行うことにより、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に溜った水４６を効率よく、短時間で抜くことができ、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に溜った水４６によって処分場３１の最低部３３付近の上層の遮水シート３９に膨らみが生じるのを防止でき、上層の遮水シート３９が破裂するのを防止できる。
【００５４】
上記のように構成した本実施の形態の水抜き装置１にあっては、上下の遮水シート３９、３７間と集水空間６内との間に生じさせた圧力差と、廃棄物４５の重みとにより、上下の遮水シート３９、３７との間に溜った水４６を処分場３１の最低部３３の凹部３４内に集水させて、凹部３４から集水空間６外に排水させることができるので、廃棄物の重みのみによって水を抜く場合や、上下の遮水シート間を真空吸引して水を抜く場合に比べて、効率良く、短時間で水を抜くことができる。
【００５５】
図６〜図８には、本発明による水抜き装置の第２の実施の形態が示されている。本実施の形態の水抜き装置１は、中心部が最も低くなる凹状の処分場３１を備えた廃棄物処分場３０に適用したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００５６】
そして、本実施の形態の水抜き装置１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する。
【００５７】
なお、前記各実施の形態においては、集水部２及び排水手段１４を最低部３３に１つ設けたが、２つ以上設けてもよい。また、最低部３３と、最低部３３よりも高い部分の両方に設けてもよい。
【００５８】
また、前記各実施の形態においては、気体導入管２６の下端を上下の遮水シート３９、３７間に連通させ、上端を大気開放させることにより、気体導入管２６を介して大気を上下の遮水シート３９、３７間に導入したが、図９に示すように、遮水構造の地表に連続する部分に上下の遮水シート３９、３７間に連通する孔２８を少なくとも１箇所に設け、この孔２８を介して上下の遮水シート３９、３７間に大気を導入してもよい。この場合、孔２８を開閉する蓋を設けてもよいし、孔２８にフレキシブルな材料からなる管状部材２９を接続してもよい。
【００５９】
また、前記各実施の形態においては、気体導入手段２５を処分場３１の周縁部の複数箇所（６箇所）に設けたが、処分場３１の周縁部以外の部分に気体導入手段２５を設けてもよいし、周縁部と、その他の部分の両方に設けてもよい。
【００６０】
さらに、前記各実施の形態においては、気体導入管２６の上端を大気開放させて、気体導入管２６を介して下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に大気を導入したが、図示はしないが、気体導入管２６にコンプレッサー等の加圧手段を接続し、加圧手段により、気体導入管２６の内部に大気圧以上の圧力の気体を供給するように構成してもよい。
【００６１】
さらに、前記の説明においては、上下の遮水シート３９、３７間が一連に形成されている二重遮水構造３５を対象としたが、上下の遮水シート３９、３７間が複数のブロックに区画されている二重遮水構造に本発明を適用してもよい。その場合には、各ブロック毎に集水部、排水手段、及び気体導入手段を設け、各ブロック毎に、上下の遮水シート間から水を抜くように構成すればよい。
【００６２】
さらに、前記の説明においては、遮水対象としての廃棄物処分場３０の二重遮水構造３５に本発明を適用したが、廃棄物処分場３０以外の遮水対象に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１ 遮水構造の水抜き装置
２ 集水部
３ 集水管
４ 上蓋
５ 下蓋
６ 集水空間
７ 通水部
８ ストレーナ
９ ポンプ室
１０ 管状部材
１１ 下蓋
１２ 支持脚
１４ 排水手段
１５ 排水ポンプ（水中ポンプ）
１６ 吸込口
１７ 吐出口
１８ 排水管
２０ 真空ポンプ
２１ 吸気口
２２ 吸気管
２５ 気体導入手段
２６ 気体導入管
２７ 蓋
２８ 孔
２９ 管状部材
３０ 遮水対象（廃棄物処分場）
３１ 処分場
３２ 地盤
３３ 最低部
３４ 凹部
３５ 二重遮水構造
３６ 下層の保護マット
３７ 第１遮水シート（下層の遮水シート）
３８ 上層の保護マット
３９ 第２遮水シート（上層の遮水シート）
４０ 最上層の保護マット
４１ 挿入部
４２ 挿入孔
４３ 擁壁
４５ 廃棄物
４６ 水
４７ 空気
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水構造の水抜き装置及び水抜き方法に関し、特に、二重遮水構造の廃棄物処分場に有効な遮水構造の水抜き装置及び水抜き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物や一般廃棄物を埋立処分する廃棄物処分場においては、廃棄物から浸出する有害物質等を含む汚水が地盤内に浸透し、地下水脈等に混入して周囲の環境を汚染するのを防止するため、処分場の地盤上に遮水構造を施工し、廃棄物から浸出する汚水が地盤側に浸透するのを防止する必要がある。
【０００３】
このため、例えば、図１０に示すように、処分場３１の地盤３２上に、下層の保護マット３６（例えば、不織布）、第１遮水シート（以下、下層の遮水シート３７とする。）、上層の保護マット３８、第２遮水シート（以下、上層の遮水シート３９とする。）、及び最上層の保護マット４０を下からこの順に５層に敷設して二重遮水構造３５を構成し、この二重遮水構造３５によって廃棄物４５からの浸出水が地盤３２側に浸透するのを防止している。
【０００４】
ところで、上記のような構成の二重遮水構造３５を施工する場合、上層の保護マット３８を敷設した後、その上部に上層の遮水シート３９を敷設するまでに、数ヶ月の期間そのままの状態に放置されることが多い。
【０００５】
このため、上層の遮水シート３９の敷設が完了するまでの間、下層の遮水シート３７の上部に溜った雨水等の水を排水ポンプで吸い上げて処分場３１外に排水させているが、その水は、一部が下層の遮水シート３７の上部の上層の保護マット３８に吸収されて保水されるため、下層の遮水シート３７の上部に溜った雨水等の水を完全に取り除くことができない。
【０００６】
このような状態で、上層の遮水シート３９を敷設し、その上部に最上層の保護マット４０を敷設して二重遮水構造３５の施工を完了させると、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に雨水等の水が保水されたままの状態となる。そして、この雨水等の水が処分場３１の傾斜に沿って低い方向に流れて最低部３３付近に集められることにより、その付近の上層の遮水シート３９に膨らみが生じ、この膨らみが時間の経過に伴って次第に大きくなり、廃棄物４５の重みによって破裂するおそれが生じる。
【０００７】
このため、廃棄物４５を掘削して上層の遮水シート３９の膨らんだ部分を露出させ、膨らんだ部分から水分を抜く作業が必要になる。この作業は、廃棄物４５の埋立が完了するまでの間、必要に応じて、一定の期間ごとに行わなければならず、非常に手間がかかることになる。
【０００８】
上記のような問題に対処するため、特許文献１に記載の技術を適用することが考えられる。特許文献１に記載の技術は、上側遮水シートと下側遮水シートとの間に砂等からなる保護層を設け、この保護層を粘性土等からなる区画堰堤によって複数の区画に分割し、各区画と集水ピットとの間にそれぞれ個別に排水管を敷設し、各区画の水分を各区画の排水管を通じて個別に集水ピットに排水させるように構成したものである。
【０００９】
特許文献１に記載の技術によれば、定期的に集水ピット側から各排水管を通じて各区画内を真空吸引することにより、各区画内に浸入した廃棄物からの浸出水や、各区画内に保水されている施工時の雨水等の水を吸い出し、集水ピット側に排水させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−７５７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に記載の技術を適用した場合には、各区画内を真空吸引のみによって吸引することによって各区画内から水を吸い出すことになるため、各区画内から効率良く、短時間で水を吸い出して集水ピットに排水させることができず、従って、上側遮水シートに膨らみが生じるのを完全に防止することができない。
【００１２】
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、二重遮水構造の第１、第２遮水シート間に溜っている水を効率よく、短時間で排水させることができる、遮水構造の水抜き装置及び水抜き方法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】
【００１３】
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、遮水対象の内面に遮水シートが二重に敷設された遮水構造の水抜き装置であって、前記遮水対象の最低部に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート間に連通される気密状態の集水部と、前記遮水対象の少なくとも１箇所に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート間に大気を導入し、又は大気圧以上の圧力の気体を導入する気体導入手段と、前記集水部内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート間から水を前記集水部内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水部外に排水させる排水手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
本実施の形態の遮水構造の水抜き装置によれば、気体導入手段により、第１、第２遮水シート間に大気又は大気圧以上の圧力の気体を導入し、排水手段により、集水部内を減圧させることにより、第１、第２遮水シート間と集水部内との間に圧力差を生じさせることができ、この圧力差と廃棄物等の重みとにより、第１、第２遮水シート間に溜っている水を遮水対象の最低部の集水部内に集水させることができる。そして、排水手段により、集水部内に集水させた水を吸い上げ、集水部外に排水させることができる。
従って、廃棄物等の重みのみによって第１、第２遮水シート間から水を抜く場合や、真空吸引のみによって第１、第２遮水シート間から水を抜く場合に比べて、効率良く、短時間で第１、第２遮水シート間から水を抜くことができる。
【００１５】
また、本発明において、前記集水部は、内部に気密状態の集水空間が設けられるとともに、該集水空間の下端が前記第１、第２遮水シート間に連通される集水管からなり、前記排水手段は、前記集水空間内に集水された水を吸い上げて前記集水空間外に排水させる排水ポンプと、前記集水空間内を減圧させる真空ポンプとからなり、前記気体導入手段は、前記遮水対象の少なくとも１箇所に立設されるとともに、下端が前記第１、第２遮水シート間に連通され、上端が大気開放され、又は内部に大気圧以上の圧力の気体が導入される気体導入管からなることとしてもよい。
【００１６】
本発明の遮水構造の水抜き装置によれば、気体導入管を介して第１、第２遮水シート間に大気又は大気圧以上の圧力の気体を導入し、真空ポンプにより、集水空間内を減圧させることにより、第１、第２遮水シート間と集水空間内との間に圧力差を生じさせることができる。そして、この圧力差と廃棄物等の重みとにより、第１、第２遮水シート間に溜っている水を遮水対象の最低部の集水空間内に集水させることができる。そして、集水空間内に集水させた水を、排水ポンプによって吸い上げ、集水空間外に排水させることができる。
【００１７】
さらに、本発明において、前記集水管の下端には、前記集水空間の内外を連通する複数の孔又はスリットからなる通水部が設けられ、前記集水空間内には、下端が閉塞され、上端が開口され、かつ上端が前記通水部よりも上方に位置し、下端が前記集水空間の底面よりも上方に位置するポンプ室が設けられ、前記ポンプ室内に前記排水ポンプが設けられていることとしてもよい。
【００１８】
本発明の遮水構造の水抜き装置によれば、第１、第２遮水シート間に溜っている水は、集水管の通水部を通じて集水空間内に流入し、集水空間内からポンプ室内に流入し、ポンプ室から排水ポンプによって吸い上げられて集水空間外に排水されることになる。
【００１９】
さらに、本発明において、前記気体導入管に、該気体導入管の内部に大気圧以上の圧力の気体を導入する加圧手段を設けたこととしてもよい。
【００２０】
本発明の遮水構造の水抜き装置によれば、加圧手段により、気体導入管の内部に大気圧以上の圧力の気体を導入することにより、第１、第２遮水シート間に大気圧以上の圧力の気体を導入することができ、第１、第２遮水シート間と集水空間内との間の圧力差を大きくすることができる。
【００２１】
さらに、本発明において、前記遮水対象の最低部には、他の部分よりも一段低い凹部が設けられ、該凹部内に前記集水管の下端部が挿入されていることとしてもよい。
【００２２】
本発明の遮水構造の水抜き装置によれば、第１、第２遮水シート間に溜っている水は、遮水対象の最低部の凹部内に集水され、凹部内から集水管の通水部を通じで集水空間内に流入することになる。
【００２３】
さらに、本発明は、遮水対象の内面に遮水シートが二重に敷設された遮水構造の前記二重に敷設された遮水シート間に溜った水を抜く水抜き方法であって、前記遮水対象の最低部に気密状態の集水部を設置して、該集水部を前記第１、第２遮水シート間に連通させ、前記遮水対象の少なくとも１箇所に気体導入手段を設置して、該気体導入手段により前記第１、第２遮水シート間に大気、又は大気圧以上の圧力の気体を導入可能とし、
前記集水部内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート間から水を前記集水部内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水空間外に排水させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上、説明したように、本発明の遮水構造の水抜き装置及び水抜き方法によれば、二重遮水構造の第１、第２遮水シート間に溜っている水を、効率良く、短時間で抜くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による遮水構造の水抜き装置の第１の実施の形態の全体を示した平面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】図２の部分拡大図であって、水抜き装置の不作動状態を示した説明図である。
【図４】図３の水抜き装置の作動状態を示した説明図である。
【図５】図３の部分拡大図である。
【図６】本発明による遮水構造の水抜き装置の第２の実施の形態の全体を示した断面図である。
【図７】図６の部分拡大図であって、水抜き装置の不作動状態を示した説明図である。
【図８】図７の水抜き装置の作動状態を示した説明図である。
【図９】本発明による遮水構造の水抜き装置の変形例を示した断面図である。
【図１０】従来の遮水構造の一例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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〜図５には、本発明による遮水構造の水抜き装置の第１の実施の形態が示されている。本実施の形態の遮水構造の水抜き装置１は、二重遮水構造３５を備えた遮水対象としての廃棄物処分場３０に適用したものであって、二重遮水構造３５の第１、第２遮水シート３７、３９（以下、下層の遮水シート３７、上層の遮水シート３９とする。）間から水を抜くのに有効なものである。
【００２７】
二重遮水構造３５を備えた廃棄物処分場３０は、例えば、図２〜図４に示すように、一方から他方（図中左から右）に向けて次第に深くなるように形成された凹状の処分場３１の地盤３２に、下層の保護マット３６、下層の遮水シート３７、上層の保護マット３８、上層の遮水シート３９、及び最上層の保護マット４０を下からこの順に５層に敷設することによって構成され、このような構成の二重遮水構造３５の廃棄物処分場３０に本実施の形態の水抜き装置１（以下、水抜き装置とする。）が適用される。なお、図中、４３は擁壁である。
【００２８】
本実施の形態の水抜き装置１が適用される処分場３１の最低部３３には、図２〜図４に示すように、他の部分よりも一段低い凹部３４が設けられ、この凹部３４内にも、凹部３４の内面を覆うように、下層の保護マット３６、下層の遮水シート３７、上層の保護マット３８がそれらの順に敷設され、この凹部３４内に後述する集水部２の集水管３の下端部が挿入される。
【００２９】
上層の遮水シート３９の凹部３４に対応する部分には、図３及び図４に示すように、上方に立ち上がる筒状の挿入部４１が一体に設けられ、この挿入部４１内に後述する集水部２の集水管３が挿入された状態で、集水管３の下端部が凹部３４内に挿入される。この場合、集水管３の外周面は、挿入部４１の内周面に接着剤等によって一体に接合され、これにより両者間が気密にシールされている。
【００３０】
本実施の形態の水抜き装置１は、図１、図２に示すように、処分場３１の最低部３３に設けられる集水部２と、集水部２に設けられる排水手段１４と、処分場３１の少なくとも１箇所に設けられる気体導入手段２５とから構成されている。
【００３１】
集水部２は、図３、図４に示すように、処分場３１の凹部３４内に立設されるとともに、内部に気密状態の集水空間６が設けられる集水管３と、集水空間６内に設けられる排水手段１４としての排水ポンプ１５と、処分場３１外に設けられるとともに、集水空間６内を減圧させる排水手段１４としての真空ポンプ２０とから構成されている。なお、本実施の形態においては、排水ポンプ１５として水中ポンプを用いているが、水中ポンプの代わりに揚水ポンプを用いてもよい。
【００３２】
集水管３は、鋼管、塩ビ管等の管状部材を材料として、この管状部材の上下端を上蓋４及び下蓋５によって閉塞することにより、内部に気密状態の集水空間６を形成したものであって、処分場３１の凹部３４内に垂直に立設されている。
【００３３】
集水管３の下端近傍の側面には、集水管３の内外を貫通する複数の孔又はスリットからなる通水部７が全周に亘って設けられ、この通水部７が設けられた集水管３の下端が処分場３１の凹部３４内に挿入されている。
【００３４】
なお、前述したように、集水管３の外周面と上層の遮水シート３９の挿入部４１の内周面との間が気密にシールされていることにより、凹部３４の内部は、外気から遮断された状態で下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に連通され、この凹部３４の内部に、凹部３４内に下端が挿入された集水管３の集水空間６が通水部７を介して連通される。
【００３５】
集水管３の下端近傍の側面には、通水部７の周囲を覆うように網目状のストレーナ８が取り付けられ、このストレーナ８によって凹部３４内に集水された水内に含まれる塵芥等の固形物が除去され、固形物が水４６と一緒に集水空間６内に流入するのが防止される。
【００３６】
図５により詳細に示すように、集水管３の集水空間６内の底部にはポンプ室９が設けられ、このポンプ室９内に排水ポンプとしての水中ポンプ１５が設けられている。ポンプ室９は、例えば、鋼管、塩ビ管等の管状部材１０を材料として、この管状部材１０の下端を下蓋１１によって閉塞することにより構成したものであって、集水管３の内面及び底面との間に所定の間隙が形成され、かつ上端が集水管３の通水部７よりも上方に位置するように、外径寸法、高さ寸法が設定されている。なお、図中１２は、ポンプ室９を集水空間６の底部に支持する支持脚である。
【００３７】
水中ポンプ１５は、下端の吸込口１６とポンプ室９の底面との間に所定の間隙が形成されるように、ポンプ室９内に設けられている。水中ポンプ１５の吐出口１７には排水管１８が接続され、この排水管１８は、図３及び図４に示すように、集水管３の上蓋４を貫通して処分場３１外に引き出されている。
【００３８】
水中ポンプ１５を作動させることにより、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に溜っている水４６が、両遮水シート３７、３９間から凹部３４内に流入し、凹部３４内から通水部７を介して集水空間６内に流入し、集水空間６内からポンプ室９内に流入し、ポンプ室９内から吸い上げられて排水管１８を介して集水空間６外に排水される。
【００３９】
図３、図４に示すように、真空ポンプ２０は処分場３１外に設置されている。真空ポンプ２０の吸気口２１には、吸気管２２が接続され、この吸気管は２２、集水管３の上蓋４を貫通して集水空間６内に挿入されている。
【００４０】
真空ポンプ２０を作動させることにより、集水空間６内の空気４７が吸入されて集水空間６外に排気され、集水空間６内が大気圧よりも低い圧力に減圧される。集水空間６内の減圧の度合いは、使用する真空ポンプ２０の種類、数量等を適宜設定することにより、適宜の値に調整することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態においては、集水空間６内を減圧する手段として真空ポンプ２０を用いているが、真空ポンプ２０に限らず集水空間６内を大気圧よりも低い圧力に減圧できるものであればよい。
【００４２】
図１及び図２に示すように、気体導入手段２５としての気体導入管２６は、処分場３１の少なくとも１箇所（本実施の形態では６箇所）に垂直に立設されている。各気体導入管２６は、鋼管、塩ビ管等の管状部材を材料として構成したものであって、下端開口が下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に連通され、上端開口が大気開放されるように、処分場３１の各所に立設されている。
【００４３】
図２に示すように、各気体導入管２６は、下端が上層の遮水シート３９に設けた上層の遮水シート３９を貫通する挿入孔４２内に挿入され、この状態で下端の周面が挿入孔４２の周縁部に接着剤等によって一体に接合されている。これにより、各気体導入管２６の内部が下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に連通される。
【００４４】
なお、気体圧導入管２６の上端には、上端を開閉させる蓋２７が着脱可能に設けられ、上下の遮水シート３９、３７間から水を抜くときには、蓋２７を取り外して上端を開放させ、上下の遮水シート３９、３７から水を抜かないときには、蓋２７を取り付けて上端を閉塞する。このように構成することにより、雨水等が大気圧導入管２６を通じて上下の遮水シート３９、３７間に浸入するのを防止できる。
【００４５】
なお、気体導入管２６は、鋼管、塩ビ管等の硬質の管状部材に限らず、フレキシブルな材料からなる管状部材によって構成してもよい。気体導入管２６をフレキシブルな材料で構成し、丸めた状態としておくことにより、処分場３１内への廃棄物４５の埋め立ての進行に伴って、気体導入管２６を少しずつ引き延ばしていくような使い方をすることができる。
【００４６】
そして、上記のように構成した本実施の形態の水抜き装置１の気体導入管２６の上端から蓋２７を取り外して、気体導入管２６の上端を大気開放させると、気体導入管２６を通じて下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に大気が導入される。そして、この状態で真空ポンプ２０を作動させて集水空間６内を減圧させると、上下の遮水シート３９、３７間と集水空間６内との間に圧力差が生じ、この圧力差と廃棄物４５の重みとにより、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間の上層の保護マット３８に保水されている水４６が、処分場３１の傾斜に沿って最低部３３の方向に流れ、最低部３３の凹部３４内に集水される。また、凹部３４内に集水された水４６は、通水部７を通じて集水空間６内に流入し、集水空間６を介してポンプ室９内に流入し、ポンプ室９内に貯留される。そして、ポンプ室９内の水中ポンプ１５を作動させることにより、ポンプ室９内に貯留されている水４６を排水管１８を通じて集水空間６外に排水させることができる。
【００４７】
この場合、水中ポンプ１５を作動させるタイミングは、気体導入管２６を通じて上下の遮水シート３９、３７間に導入された大気の圧力と廃棄物４５の重みとにより、上下の遮水シート３９、３７間の水４６が凹部３４内に集水され、凹部３４から集水空間６内に流入し、集水空間６内からポンプ室９内に流入して、ポンプ室９内から溢れ出し、集水空間６内の水位がポンプ室９の上端よりも上方の所定の位置まで上昇したときとする。また、真空ポンプ２０の作動のタイミングは、水中ポンプ１５を作動させて、集水空間６内の水位が次第に低下してポンプ室９の上端付近に達したときとする。
【００４８】
このようなタイミングで水中ポンプ１５及び真空ポンプ２０を作動させることにより、集水空間６内の水位と上下の遮水シート３９、３７との圧力差を大きくとることができるので、効率良く上下の遮水シート３９、３７間から集水空間６内に水４６を流入させることができる。
【００４９】
さらに、集水空間６内の水位がポンプ室９の上端付近まで低下すると、それ以降はポンプ室９内の水位が低下するが、ポンプ室９の外面と集水空間６の内面との間の水位は、ポンプ室９の管状部材１０によって仕切られているために低下しない。これは、ポンプ室９内の水４６が全量吸い上げられても同様である。また、上下の遮水シート３９、３７間から集水空間６内に水４６が流入してきても、ポンプ室９の外面と集水空間６の内面との間の水位は、ポンプ室９の上端よりも高くはならない。これは、集水空間６内に流入した水４６は、集水空間６内の負圧によって吸い上げられて、ポンプ室９の上端を越えてポンプ室９内に流入し、水中ポンプ１５で吸い上げられるからである。
【００５０】
さらに、ポンプ室９内から水４６を水中ポンプ１５で吸い上げる際には、ポンプ室９の外面と集水空間６の内面との間の水４６の上面に負圧が作用するので、この部分の水４６の水位をポンプ室９の上端の高さに維持することができ、ポンプ室９からの水４６の吸い上げ力を安定化させることができ、上下の遮水シート３９、３７間から集水空間６内への水４６の流入を安定化させることができる。
【００５１】
さらに、ポンプ室の上端は、通水部７の上端よりも上方に配置されているので、通水部７付近における水４６の水位がポンプ室９の上端以下になった場合であっても、ポンプ室９の上端と通水部７の上端との間に存在する水４６が、空気を浸入しにくくするシールの機能を発揮する。つまり、上下の遮水シート３９、３７間から流入してくる水４６が空気の浸入をブロックする。これにより、上下の遮水シート３９、３７間の水４６の水位が通水部７の上端に達しても、集水空間６内には、上下の遮水シート３９、３７間の空気が時折気泡状態となって浸入する程度で、多量の空気が連続して入り込むようなことはく、集水空間６内の減圧状態を維持することができる。これにより、上下の遮水シート３９、３７間の水を集水空間６内に安定して流入させることができる。
【００５２】
そして、上記のような水抜き作業を連続して行うことにより、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間から凹部３４の方向に流れる水４６の量は次第に減少し、集水空間６内に大量の空気を含む水４６が流入すると、集水空間６内の真空度に変化が生じる。そして、この真空度を真空ポンプ２０側で逐一検出して、真空度が設定された値に達したときに、気体導入管２６から上下の遮水シート３９、３７間に導入された大気が集水空間６内に流入したものとして、真空ポンプ２０及び水中ポンプ１５の作動を停止させる。
【００５３】
そして、このような作業を定期的に行うことにより、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に溜った水４６を効率よく、短時間で抜くことができ、下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に溜った水４６によって処分場３１の最低部３３付近の上層の遮水シート３９に膨らみが生じるのを防止でき、上層の遮水シート３９が破裂するのを防止できる。
【００５４】
上記のように構成した本実施の形態の水抜き装置１にあっては、上下の遮水シート３９、３７間と集水空間６内との間に生じさせた圧力差と、廃棄物４５の重みとにより、上下の遮水シート３９、３７との間に溜った水４６を処分場３１の最低部３３の凹部３４内に集水させて、凹部３４から集水空間６外に排水させることができるので、廃棄物の重みのみによって水を抜く場合や、上下の遮水シート間を真空吸引して水を抜く場合に比べて、効率良く、短時間で水を抜くことができる。
【００５５】
図６〜図８には、本発明による水抜き装置の第２の実施の形態が示されている。本実施の形態の水抜き装置１は、中心部が最も低くなる凹状の処分場３１を備えた廃棄物処分場３０に適用したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００５６】
そして、本実施の形態の水抜き装置１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する。
【００５７】
なお、前記各実施の形態においては、集水部２及び排水手段１４を最低部３３に１つ設けたが、２つ以上設けてもよい。また、最低部３３と、最低部３３よりも高い部分の両方に設けてもよい。
【００５８】
また、前記各実施の形態においては、気体導入管２６の下端を上下の遮水シート３９、３７間に連通させ、上端を大気開放させることにより、気体導入管２６を介して大気を上下の遮水シート３９、３７間に導入したが、図９に示すように、遮水構造の地表に連続する部分に上下の遮水シート３９、３７間に連通する孔２８を少なくとも１箇所に設け、この孔２８を介して上下の遮水シート３９、３７間に大気を導入してもよい。この場合、孔２８を開閉する蓋を設けてもよいし、孔２８にフレキシブルな材料からなる管状部材２９を接続してもよい。
【００５９】
また、前記各実施の形態においては、気体導入手段２５を処分場３１の周縁部の複数箇所（６箇所）に設けたが、処分場３１の周縁部以外の部分に気体導入手段２５を設けてもよいし、周縁部と、その他の部分の両方に設けてもよい。
【００６０】
さらに、前記各実施の形態においては、気体導入管２６の上端を大気開放させて、気体導入管２６を介して下層の遮水シート３７と上層の遮水シート３９との間に大気を導入したが、図示はしないが、気体導入管２６にコンプレッサー等の加圧手段を接続し、加圧手段により、気体導入管２６の内部に大気圧以上の圧力の気体を供給するように構成してもよい。
【００６１】
さらに、前記の説明においては、上下の遮水シート３９、３７間が一連に形成されている二重遮水構造３５を対象としたが、上下の遮水シート３９、３７間が複数のブロックに区画されている二重遮水構造に本発明を適用してもよい。その場合には、各ブロック毎に集水部、排水手段、及び気体導入手段を設け、各ブロック毎に、上下の遮水シート間から水を抜くように構成すればよい。
【００６２】
さらに、前記の説明においては、遮水対象としての廃棄物処分場３０の二重遮水構造３５に本発明を適用したが、廃棄物処分場３０以外の遮水対象に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１ 遮水構造の水抜き装置
２ 集水部
３ 集水管
４ 上蓋
５ 下蓋
６ 集水空間
７ 通水部
８ ストレーナ
９ ポンプ室
１０ 管状部材
１１ 下蓋
１２ 支持脚
１４ 排水手段
１５ 排水ポンプ（水中ポンプ）
１６ 吸込口
１７ 吐出口
１８ 排水管
２０ 真空ポンプ
２１ 吸気口
２２ 吸気管
２５ 気体導入手段
２６ 気体導入管
２７ 蓋
２８ 孔
２９ 管状部材
３０ 遮水対象（廃棄物処分場）
３１ 処分場
３２ 地盤
３３ 最低部
３４ 凹部
３５ 二重遮水構造
３６ 下層の保護マット
３７ 第１遮水シート（下層の遮水シート）
３８ 上層の保護マット
３９ 第２遮水シート（上層の遮水シート）
４０ 最上層の保護マット
４１ 挿入部
４２ 挿入孔
４３ 擁壁
４５ 廃棄物
４６ 水
４７ 空気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮水対象の内面に遮水シートが二重に敷設された遮水構造の水抜き装置であって、
前記遮水対象の最低部に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート間に連通される気密状態の集水部と、
前記遮水対象の少なくとも１箇所に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート間に大気を導入し、又は大気圧以上の圧力の気体を導入する気体導入手段と、
前記集水部内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート間から水を前記集水部内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水部外に排水させる排水手段と、
を備えていることを特徴とする遮水構造の水抜き装置。
【請求項２】
前記集水部は、内部に気密状態の集水空間が設けられるとともに、該集水空間の下端が前記第１、第２遮水シート間に連通される集水管からなり、
前記排水手段は、前記集水空間内に集水された水を吸い上げて前記集水空間外に排水させる排水ポンプと、前記集水空間内を減圧させる真空ポンプとからなり、
前記気体導入手段は、前記遮水対象の少なくとも１箇所に立設されるとともに、下端が前記第１、第２遮水シート間に連通され、上端が大気開放され、又は内部に大気圧以上の圧力の気体が導入される気体導入管からなることを特徴とする請求項１に記載の遮水構造の水抜き装置。
【請求項３】
前記集水管の下端には、前記集水空間の内外を連通する複数の孔又はスリットからなる通水部が設けられ、
前記集水空間内には、下端が閉塞され、上端が開口され、かつ上端が前記通水部よりも上方に位置し、下端が前記集水空間の底面よりも上方に位置するポンプ室が設けられ、
前記ポンプ室内に前記排水ポンプが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の遮水構造の水抜き装置。
【請求項４】
前記気体導入管に、該気体導入管の内部に大気圧以上の圧力の気体を導入する加圧手段を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の遮水構造の水抜き装置。
【請求項５】
前記遮水対象の最低部には、他の部分よりも一段低い凹部が設けられ、該凹部内に前記集水管の下端部が挿入されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の遮水構造の水抜き装置。
【請求項６】
遮水対象の内面に遮水シートが二重に敷設された遮水構造の前記二重に敷設された遮水シート間に溜った水を抜く水抜き方法であって、
前記遮水対象の最低部に気密状態の集水部を設置して、該集水部を前記第１、第２遮水シート間に連通させ、
前記遮水対象の少なくとも１箇所に気体導入手段を設置して、該気体導入手段により前記第１、第２遮水シート間に大気、又は大気圧以上の圧力の気体を導入可能とし、
前記集水部内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート間から水を前記集水部内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水空間外に排水させることを特徴とする水抜き方法。
【請求項１】
遮水対象の内面に遮水シートが二重に敷設された遮水構造の水抜き装置であって、
前記遮水対象の最低部に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート間に連通される気密状態の集水部と、
前記遮水対象の少なくとも１箇所に設置されるとともに、前記第１、第２遮水シート間に大気を導入し、又は大気圧以上の圧力の気体を導入する気体導入手段と、
前記集水部内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート間から水を前記集水部内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水部外に排水させる排水手段と、
を備えていることを特徴とする遮水構造の水抜き装置。
【請求項２】
前記集水部は、内部に気密状態の集水空間が設けられるとともに、該集水空間の下端が前記第１、第２遮水シート間に連通される集水管からなり、
前記排水手段は、前記集水空間内に集水された水を吸い上げて前記集水空間外に排水させる排水ポンプと、前記集水空間内を減圧させる真空ポンプとからなり、
前記気体導入手段は、前記遮水対象の少なくとも１箇所に立設されるとともに、下端が前記第１、第２遮水シート間に連通され、上端が大気開放され、又は内部に大気圧以上の圧力の気体が導入される気体導入管からなることを特徴とする請求項１に記載の遮水構造の水抜き装置。
【請求項３】
前記集水管の下端には、前記集水空間の内外を連通する複数の孔又はスリットからなる通水部が設けられ、
前記集水空間内には、下端が閉塞され、上端が開口され、かつ上端が前記通水部よりも上方に位置し、下端が前記集水空間の底面よりも上方に位置するポンプ室が設けられ、
前記ポンプ室内に前記排水ポンプが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の遮水構造の水抜き装置。
【請求項４】
前記気体導入管に、該気体導入管の内部に大気圧以上の圧力の気体を導入する加圧手段を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の遮水構造の水抜き装置。
【請求項５】
前記遮水対象の最低部には、他の部分よりも一段低い凹部が設けられ、該凹部内に前記集水管の下端部が挿入されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の遮水構造の水抜き装置。
【請求項６】
遮水対象の内面に遮水シートが二重に敷設された遮水構造の前記二重に敷設された遮水シート間に溜った水を抜く水抜き方法であって、
前記遮水対象の最低部に気密状態の集水部を設置して、該集水部を前記第１、第２遮水シート間に連通させ、
前記遮水対象の少なくとも１箇所に気体導入手段を設置して、該気体導入手段により前記第１、第２遮水シート間に大気、又は大気圧以上の圧力の気体を導入可能とし、
前記集水部内を減圧させることにより、前記第１、第２遮水シート間から水を前記集水部内に集水させ、該水を吸い上げて前記集水空間外に排水させることを特徴とする水抜き方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１５４１０８（Ｐ２０１２−１５４１０８Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４４４４（Ｐ２０１１−１４４４４）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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