JP5111083B2

JP5111083B2 - 漏水補修方法

Info

Publication number: JP5111083B2
Application number: JP2007317433A
Authority: JP
Inventors: 安則今岡; 孝生安野; 直福本
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-12-07
Also published as: JP2009138468A

Description

本発明は、堤防、溜池又は貯水槽等の貯水構造物に生じた漏水箇所を補修する方法に係り、特に貯水構造物から水を抜き取ることなく簡単に補修する方法に関する。

従来より、地震や地盤沈下等によって、堤防、溜池又は貯水槽等の貯水構造物にクラックが生じ、そのクラックから漏水が発生することがある。その場合、一般に、クラックに止水材を注入又は塗布したり、遮水シートを設けたりすることにより漏水箇所を補修している。

しかしながら、漏水箇所の補修にあたっては、通常、その作業上、一旦貯水構造物に貯留される水を抜き取り、漏水箇所となるクラックを水中から気中に露呈させて補修を行うことが多く、工事に手間がかかるとともに、その工事期間中は貯水構造物内に貯水できない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で、貯水構造物内に発生した漏水箇所を、貯水構造物内の貯水を抜き取ることなく補修することが可能な漏水補修方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、堤防、溜池や貯水池等の貯水構造物に生じた漏水箇所を補修する方法であって、
水硬性を有する粉体を、前記貯水構造物内の貯水に投入し、前記貯水構造物内の漏水箇所を含む部位に沈積させ、所定期間養生することにより硬化させて遮水層を形成することを特徴とする（第１の発明)。

本発明の漏水補修方法によれば、貯水構造物内の底部に沈積した水硬性の粉体が、水と反応することにより硬化して遮水層が形成され、これにより貯水構造物内の水の漏水箇所への流通を遮断することになるので、漏水が生じなくなる。すなわち、水を抜き取ることなく漏水を補修できることから、工事が簡単に行えるとともに、工事期間中も貯水構造物内に貯水することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記水硬性の粉体として、ＰＦＢＣ灰、又はフライアッシュとセメントとの混合物を用いることを特徴とする。

ここで、ＰＦＢＣ灰とは、加圧流動床式複合発電（ＰｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄＦｌｕｉｄｉｚｅｄＢｅｄＣｏｍｂｕｓｉｏｎ，ＰＦＢＣ）方式の石炭火力発電所から排出される灰であり、フライアッシュとは、石炭火力発電所で微粉炭を燃焼する際に生じる副産物である。

すなわち、本発明の漏水補修方法によれば、使用する水硬性の粉体が、ＰＦＢＣ灰やフライアッシュ等の産業廃棄物を主成分としていることから、安価に調達できるとともに、リサイクル製品の積極的使用に貢献することにより環境循環型社会の形成に寄与することができる。

第３の発明は、貯水構造物であって、第１又は２の発明の漏水補修方法で漏水補修が施されたことを特徴とする。

本発明によれば、簡易な方法で、貯水構造物内に発生した漏水箇所を、貯水構造物内の貯水を抜き取ることなく補修することが可能な漏水補修方法を提供できる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る漏水補修方法の手順を説明するためのフローである。

図１に示すように、本実施形態に係る漏水補修方法は、堤防、溜池又は貯水槽等の貯水構造物の底部に生じた漏水箇所を補修するものであり、水硬性粉体１０を貯水構造物１２内の水に投入する水硬性粉体投入ステップＳ１０と、投入した水硬性粉体１０を貯水構造物１２内の水底に沈積させる水底沈積ステップＳ２０と、水底に沈積させた水硬性粉体１０を所定の期間静置させ養生することにより硬化させて遮水層１４を形成する養生ステップＳ３０とからなる。

水硬性粉体１０としては、ＰＦＢＣ灰や、中国電力株式会社製のジオシード（登録商標）を用いることができる。

ＰＦＢＣ灰とは、加圧流動床式複合発電（ＰｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄＦｌｕｉｄｉｚｅｄＢｅｄＣｏｍｂｕｓｉｏｎ，ＰＦＢＣ）方式の石炭火力発電所から排出される灰をいう。

また、ジオシードとは、石炭火力発電所で微粉炭を燃焼する際に副産されるフライアッシュと、セメントとを所定の重量比率で混合したものであり、具体的にフライアッシュとセメントとを１０：１の重量比率にしたジオシード１０や、２０：１の重量比率にしたジオシード２０等がある。本実施形態では、ジオシード１０又はジオシード２０のどちらを用いてもよい。

水硬性粉体投入ステップＳ１０では、水硬性粉体１０を貯水された貯水構造物１２内に投入するにあたり、水硬性粉体１０が貯水構造物１２内の水底に沈積した際に自重で押し固められ、その後硬化した際に遮水層１４を形成する程度の厚みとなるような量の水硬性粉体１０を投入する。

水底沈積ステップＳ２０では、水硬性粉体１０を貯水構造物１２内に水底に迅速に沈降すべく、貯水構造物１２内の貯水を可能な限り攪拌しないようにする。
養生ステップＳ３０では、投入後、水底に沈積させた水硬性粉体１０を十分に養生させるために所定の期間（例えば、１〜４週間）静置する。

このようにすることで貯水構造物１２内の水底部に遮水層１４が形成され、これにより貯水構造物１２内の水の漏水箇所１６への流通を遮断することになるので、漏水が生じなくなる。

次に、ＰＦＢＣ灰とジオシードとの強度及び遮水性能の検討を行ったので以下に詳細を説明する。なお、ジオシードには、ジオシード２０とジオシード１０とを評価に用いた。

図２は、水硬性粉体から遮水層となる供試体２２を作製するまでの手順を示す工程図である。

図２に示すように、市販のポリバケツ１８（上端径３９ｃｍ、下端径３０ｃｍ、高さ４８ｃｍ、容量４５Ｌ、）を用意し、その中に供試体作製用の円筒形の型枠であるモールド２０（φ５０ｍｍ×高さ１００ｍｍ）を設置し、そのポリバケツ１８の中に海水を模した濃度３％の塩水１９を、モールド２０の上端から５ｃｍ上回る高さまで注水する（図２（１）参照、このとき注水された塩水１９は２４ｋｇであった）。

次に、そのポリバケツ１８内に試験対象の水硬性粉体１０を投入し（図２（２）参照）、その後、所定時間（ＰＦＢＣ灰にあっては６時間程度、ジオシードにあっては２４時間程度）静置することにより、水硬性粉体１０をポリバケツ１８の底部に設置したモールド２０内に沈積させる（図２（３）参照）。

なお、本検討では、ＰＦＢＣ灰及びジオシードの夫々について、ポリバケツ１８への投入量の違いによる２種類の供試体２２を作製した。
図３は、ＰＦＢＣ灰又はジオシードのポリバケツ１８への投入量をまとめた表である。

図３に示すように、ＰＦＢＣ灰については４１ｋｇ（投入ケース１）と３０ｋｇ（投入ケース２）、ジオシード２０については３６ｋｇ（投入ケース１）と２１ｋｇ（投入ケース２）、ジオシード１０については３６ｋｇ（投入ケース１）と２２ｋｇ（投入ケース２）による供試体２２を作製した。すなわち、両者の水硬性粉体１０ともに、投入ケース２よりも投入ケース１の方がその投入量が多い。

図４は、ＰＦＢＣ灰又はジオシードを、ポリバケツ１８内の塩水１９中に所定時間沈積させたときの底部に堆積した堆積物の厚さをまとめた表である。

図４に示すように、ＰＦＢＣ灰を投入したときの堆積物の厚さは、投入量が投入ケース１（４１ｋｇ）の場合は４５ｃｍ、投入ケース２（３０ｋｇ）の場合は３６ｃｍとなり、それら堆積物は上層から１０ｃｍ程のまでは棒等で容易に押し込める程度の軟らかさであったが、それ以下の層は良く締まった状態であった。

また、ジオシード２０を投入したときの堆積物の厚さは、投入量が投入ケース１（３６ｋｇ）の場合は４２ｃｍ、投入ケース２（２１ｋｇ）の場合は２９ｃｍとなり、またジオシード１０を投入したときの堆積物の厚さは、投入量が投入ケース１（３６ｋｇ）の場合は４１ｃｍ、投入ケース２（２２ｋｇ）の場合は２６ｃｍとなり、これらジオシード１０及び２０の堆積物は上層から５ｃｍ程のまでは棒等で容易に押し込める程度の軟らかさであったが、それ以下の層は良く締まった状態であった。

最後に、ポリバケツ１８からモールド２０を取り出し、塩水１９（濃度３％、２０℃）中で所定の期間養生（図２（４）参照）した後、モールド２０内に沈積した水硬性粉体をモールド２０から脱型することにより、供試体２２を作製した（図２（５）参照）。なお、養生期間についても、７日と２８日との２種類に分けて供試体２２を作製した。

そして、このようにして作製された各供試体２２について、コンクリートの圧縮強度試験(ＪＩＳＡ１１０８)、土の一軸圧縮強度試験（ＪＩＳＡ１２１６）及び透水試験（変水位試験、ＪＩＳＡ１２１８）を行った。

図５は、７日間養生した供試体２２の、コンクリートの圧縮強度試験、土の一軸圧縮強度試験、及び透水試験の結果をまとめた表であり、図６は、２８日間養生した供試体２２の、同試験の結果をまとめた表である。なお、各試験では、投入ケース１又は投入ケース２、もしくは両投入ケースの供試体２２を複数用いて試験を行い、それらの平均値を求めた。

図５に示すように、７日間養生した供試体２２の圧縮強度は、ＰＦＢＣ灰については０．２４Ｎ／ｍｍ^２、ジオシードについては０．１０〜０．３８Ｎ／ｍｍ^２程度になった。一軸圧縮強度は、ＰＦＢＣ灰については２０６ｋＮ／ｍ^２程度、ジオシードについては１３０〜５１０ｋＮ／ｍ^２程度になった。また、透水係数は、ＰＦＢＣ灰については３．６×１０^−４ｃｍ／ｓ程度、ジオシードについては６．５〜９．６×１０^−５ｃｍ／ｓ程度になった。

また図６に示すように、２８日間養生した供試体２２の圧縮強度は、ＰＦＢＣ灰については１．９Ｎ／ｍｍ^２程度、ジオシードについては０．１３〜０．５９Ｎ／ｍｍ^２程度になり、また一軸圧縮強度は、ＰＦＢＣ灰については１６００ｋＮ／ｍ^２程度、ジオシードについては１４０〜８００ｋＮ／ｍ^２程度になり、７日間養生したものと比べて強度が増加した。また、透水係数については、ＰＦＢＣ灰が２．５×１０^−５ｃｍ／ｓ程度、ジオシードが２．６〜７．５×１０^−５ｃｍ／ｓ程度になった。

図７は、土質による透水係数の帯域を示す図である。
本検討で作製した供試体２２の透水係数は、図５及び図６の結果をまとめると、２．５×１０^−５ｃｍ／ｓ〜３．６×１０^−４ｃｍ／ｓ程度であり、図７を参照すれば、透水係数の低い微細砂やシルトに相当する。すなわち、ＰＦＢＣ灰やジオシードを、貯水構造物１２に投入することにより、貯水構造物１２の底部に発生したクラック１６の上方に、ある一定の圧縮強度と、微細砂やシルトと同程度の遮水性とを有する遮水層１４が形成されることになり、貯水構造物内の水のクラックへの流通を遮断することになる。

以上説明した本実施形態に係る漏水補修方法によれば、ＰＦＢＣ灰やジオシード等の水硬性粉体１０を、貯水された貯水構造物１２内に投入し（水硬性粉体投入ステップＳ１０）、貯水構造物１２内に投入した水硬性粉体１０を、貯水構造物１２内の底部に沈積させ（水底沈積ステップＳ２０）、貯水構造物１２内の底部に沈積させた水硬性粉体１０を、所定期間養生して（養生ステップＳ３０）、遮水層１４を形成することにより、水硬性粉体１０が、貯水構造物１２内の水と反応して貯水構造物１２内底部で硬化して遮水層１４が形成され、これにより貯水構造物１２内の水の漏水箇所への流通を遮断することになるので、漏水が生じなくなる。すなわち、水を抜き取ることなく漏水を補修することができることから、工事が簡単に行えるとともに、工事期間中も貯水構造物１２内に貯水することができる。

また、本実施形態に係る漏水補修方法によれば、水硬性粉体１０として、ＰＦＢＣ灰又はジオシードを用いることにより、ＰＦＢＣ灰やジオシードは産業廃棄物を主成分としていることから、安価に調達できるとともに、リサイクル製品の積極的使用に貢献することにより環境循環型社会の形成に寄与することができる。

なお、本実施形態に係る漏水補修方法では、水硬性粉体１０として、ＰＦＢＣ灰又はジオシードを用いることとしたが、これに限らず、セメント等の水硬性を有する材料からなる粉体状のものであれば、どのようなものでも用いてもよい。

本実施形態に係る漏水補修方法の手順を説明するためのフローである。水硬性粉体から遮水層の供試体２２を作製するまでの手順を示す工程図である。ＰＦＢＣ灰又はジオシードのポリバケツ１８への投入量を示す表である。ＰＦＢＣ灰又はジオシードを、ポリバケツ１８内の塩水１９中に所定時間沈積させたときの底部に堆積した堆積物の厚さをまとめた表である。７日間養生した供試体２２の、コンクリートの圧縮強度試験、土の一軸圧縮強度試験、及び透水試験の結果をまとめた表である。２８日間養生した供試体２２の、コンクリートの圧縮強度試験、土の一軸圧縮強度試験、及び透水試験の結果をまとめた表である。土質による透水係数の帯域を示す図である。

符号の説明

１０水硬性粉体
１２貯水構造物
１４遮水層
１６クラック（漏水箇所）
１８ポリバケツ
２０モールド
２２供試体
Ｓ１０水硬性粉体投入ステップ
Ｓ２０水底沈積ステップ
Ｓ３０養生ステップ

Claims

堤防、溜池や貯水池等の貯水構造物に生じた漏水箇所を補修する方法であって、
水硬性を有する粉体を、前記貯水構造物内の貯水に投入し、前記貯水構造物内の漏水箇所を含む部位に沈積させ、所定期間養生することにより硬化させて遮水層を形成することを特徴とする漏水補修方法。
前記水硬性の粉体として、ＰＦＢＣ灰、又はフライアッシュとセメントとの混合物を用いることを特徴とする請求項１に記載の漏水補修方法。
請求項１又は２に記載の漏水補修方法で漏水補修が施されたことを特徴とする貯水構造物。