(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水位（Ｌｗ）よりも下方に存在する汚染土壌を浄化するための汚染土壌浄化工法において、汚染領域（Ｇｐ）の下方である地下水位（Ｌｗ）の下方に底部（Ｇｃｂ）を固化させ、そして前記底部（Ｇｃｂ）の周縁部と地下水位（Ｌｗ）との間に側面部（Ｇｃｓ）を固化して、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）を底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）とにより包囲し、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域であって汚染領域（Ｇｐ）を包含する範囲に立坑（４０）を掘削して掘削された領域に金属枠（２）を設置し、その間掘削された土壌（Ｇｃ）は汚染土壌処理設備に搬送され無害化され、次ぎに地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域で底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）に包囲された固化領域（Ｇｃ）内の土壌を掘削して搬送することにより、立坑（４０）を下方に延長し、そして掘削された地下水位（Ｌｗ）より下方の領域に金属枠（２）を設置し、底部（Ｇｃｂ）に揚水ポンプ（１１）を設置し、地表（３０ｆ）に揚水ポンプ（１１）と揚水管（１２）によって接続した水処理装置（１０）を設置したことを特徴とする汚染土壌浄化工法。
【請求項２】
地下水位（Ｌｗ）よりも下方に存在する汚染土壌を浄化するための汚染土壌浄化工法において、汚染領域（Ｇｐ）の下方である地下水位（Ｌｗ）の下方に底部（Ｇｃｂ）を固化させ、そして前記底部（Ｇｃｂ）の周縁部と地下水位（Ｌｗ）との間に側面部（Ｇｃｓ）を固化して、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）を底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）とにより包囲し、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域であって汚染領域（Ｇｐ）を包含する範囲に立坑（４０）を掘削して掘削された領域に金属枠（２）を設置し、その間掘削された土壌（Ｇｃ）は汚染土壌処理設備に搬送され無害化され、次ぎに地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域で底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）に包囲された固化領域（Ｇｃ）内の土壌を掘削して搬送することにより、立坑（４０）を下方に延長し、そして掘削された地下水位（Ｌｗ）より下方の領域に金属枠（２）を設置し、前記底部（Ｇｃｂ）に貫通孔（Ｈｂ）を形成し、貫通孔（Ｈｂ）内に揚水ポンプ（１１）を配置して湧水を汲み出すことを特徴とする汚染土壌浄化工法。
【請求項３】
地下水位（Ｌｗ）よりも下方に存在する汚染土壌を浄化するための汚染土壌浄化工法において、汚染領域（Ｇｐ）の下方である地下水位（Ｌｗ）の下方に底部（Ｇｃｂ）を固化させ、そして前記底部（Ｇｃｂ）の周縁部と地下水位（Ｌｗ）との間に側面部（Ｇｃｓ）を固化して、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）を底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）とにより包囲し、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域であって汚染領域（Ｇｐ）を包含する範囲に立坑（４０）を掘削して掘削された領域に金属枠（２）を設置し、その間掘削された土壌（Ｇｃ）は汚染土壌処理設備に搬送され無害化され、次ぎに地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域で底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）に包囲された固化領域（Ｇｃ）内の土壌を掘削して搬送することにより、立坑（４０）を下方に延長し、そして掘削された地下水位（Ｌｗ）より下方の領域に金属枠（２）を設置し、前記固化領域（Ｇｃ）内の金属枠（２）の空間の確認検査を行い、そして汚染物質を計測することを特徴とする汚染土壌浄化工法。
【請求項４】
地下水位（Ｌｗ）よりも下方に存在する汚染土壌を浄化するための汚染土壌浄化工法において、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域であって汚染領域（Ｇｐ）を包含する範囲に立坑（４０）を掘削して掘削された領域に金属枠（２）を設置し、その間掘削された土壌（Ｇｃ）は汚染土壌処理設備に搬送され無害化され、そして汚染領域（Ｇｐ）の下方である地下水位（Ｌｗ）の下方に底部（Ｇｃｂ）を固化させ、そして前記底部（Ｇｃｂ）の周縁部と地下水位（Ｌｗ）との間に側面部（Ｇｃｓ）を固化して、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）を底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）とにより包囲し、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域で底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）に包囲された固化領域（Ｇｃ）内の土壌を掘削して搬送することにより、立坑（４０）を下方に延長し、そして掘削された地下水位（Ｌｗ）より下方の領域に金属枠（２）を設置し、底部（Ｇｃｂ）に揚水ポンプ（１１）を設置し、地表（３０ｆ）に揚水ポンプ（１１）と揚水管（１２）によって接続した水処理装置（１０）を設置したことを特徴とする汚染土壌浄化工法。
【請求項５】
前記底部（Ｇｃｂ）および側面部（Ｇｃｓ）の固化が凍結工法で行なわれる請求項１ないし４のいづれかに記載の汚染土壌浄化工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば揮発性有機化合物（ＶＯＣ）によって汚染された土壌を浄化する技術に関する。より詳細には、本発明は、深度が深い領域の土壌まで汚染されている場合においても、好適に実施できる汚染土壌の浄化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４において、工場２の図示しないタンクの破損等により、汚染物質が漏出し、土壌Ｇの地下深くまで汚染物質が浸透している。
汚染物質は重力の作用により土壌粒子間を下方に移動するので、土壌汚染領域Ｇｐは、図１４における左右方向にはさほど広がることはなく、図１４における下方に浸透する。そのため、汚染領域Ｇｐは地中深い領域まで到達してしまう。
図１４において、汚染物質により汚染された領域が符号Ｇｐで示されており、符号３０ｆは地表を示し、符号Ｅｐは汚染物質の浄化処理を施工するべき領域を示し、符号Ｅｐｂは領域Ｅｐの最深部を示している。
【０００３】
図１４で示すように、汚染された領域Ｇｐにおける汚染された土壌を除去するためには、地中深い領域まで掘削する必要があるが、地中深い領域までの掘削は、人力では困難であり、大型の機械（いわゆる「重機」）を使用するべき場合が多い。
しかし、汚染領域Ｇｐが民家近傍である場合には、騒音や安全性の見地から、重機の使用を出来る限り控えたいという事情が存在する。
すなわち、図１４で示す様な汚染土壌Ｇｐの浄化のためには、地中深い領域まで掘削しなければならないという要請と、重機の使用を控えたいという要請とを同時に充足しなければならない。すなわち、相反する要請を同時に充足する必要がある。
【０００４】
係る要請を充足する技術として、図１５で示す様な技術が考えられる。
図１５において、汚染領域Ｇｐを包含する範囲を所定の深さまで掘削し、掘削された領域にライナーリング２を設置し、それを繰り返すことにより、汚染領域Ｇｐを包含する領域に立坑４０を削孔する。削孔された立坑４０の壁面には、複数のリング状の金属枠（ライナーリング）２が設置される。
汚染領域Ｇｐに存在する汚染土壌は、立坑４０の掘削の際に地上側に移動されて、図示しない汚染土壌処理施設で汚染物質が除去され、或いは、図示しない搬送手段（例えば、搬送用車両）によって、立坑４０から遠隔地点に設けられた図示しない汚染土壌処理施設へ移動される。
【０００５】
汚染領域Ｇｐの最深部Ｅｐｂまで立坑４０が掘削され、ライナーリング２が設置されたならば、ライナーリング２を設置した領域の半径方向内側の空間でＶＯＣの様な汚染物質を計測し、当該汚染物質が除去されたことを確認する。
その後、最深位置に配置されたライナーリング２から順番にライナーリング２を除去して、ライナーリング２を除去した領域を良質土で埋め戻す作業を繰り返す。地表までライナーリング２を撤去して、埋め戻しを完了すれば、汚染土壌の浄化は終了する。
図１５で示す様な浄化技術であれば、汚染された土壌を掘削して地上側に送り出して処理するに際して、ライナーリング２を設置した箇所は崩落しないので、ライナーリング２で包囲された領域のみを掘削すれば良い。そのため、立坑４０を掘削するに際して、小型掘削機械１（例えば自走式の小型バックホー）や人手にのみより、地中深い領域まで掘削することが可能である。そして、重機の使用を必要としない。
【０００６】
しかし、図１５で示す浄化技術では、汚染物質が地下水位よりも下方の領域まで到達した場合には、適用することが困難である。
汚染領域Ｇｐが地下水位よりも深い領域まで到達している場合には、当該地下水位よりも深い領域も掘削しなければならないが、地下水位よりも深い領域（地下水位よりも下方の領域）では掘削の際に湧水が生じる。ライナーリング２で包囲されている領域であっても、掘削の際には水が湧き出てくる。
ライナーリング２で包囲されている領域であっても、湧水のため地下水位よりも下方の領域を掘削することが出来ないので、図１５で示す工法は、地下水位よりも下方の汚染領域を浄化することが出来ない。
【０００７】
その他の従来技術として、例えば、掘削対象領域の周囲に凍結管を埋設し、掘削対象領域の周囲を凍結して掘削孔を削孔する技術が存在する（特許文献１参照）。
しかし、上述した様に、汚染物質は重力が作用する方向に拡散するため、汚染領域が地中深い領域に及んでしまう場合が多い。その様な場合において、掘削対象領域の周囲全てを凍結するには多大なコストが必要となってしまうので、係る従来技術（特許文献１）を適用することは困難である。
また、特許文献１は地盤中に埋蔵された自然由来の不要埋蔵物や、過去に廃棄された兵器等の人為的に埋蔵物の除去に関する技術であり、汚染土壌の浄化を目的とするものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２６３５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、地下水位よりも下方に存在する汚染土壌を浄化することが出来て、しかも、掘削に際して重機の使用を必要としない様な汚染土壌浄化工法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、地下水位（Ｌｗ）よりも下方に存在する汚染土壌を浄化するための汚染土壌浄化工法において、汚染領域（Ｇｐ）の下方である地下水位（Ｌｗ）の下方に底部（Ｇｃｂ）を固化させ、そして前記底部（Ｇｃｂ）の周縁部と地下水位（Ｌｗ）との間に側面部（Ｇｃｓ）を固化して、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）を底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）とにより包囲し、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域であって汚染領域（Ｇｐ）を包含する範囲に立坑（４０）を掘削して掘削された領域に金属枠（２）を設置し、その間掘削された土壌（Ｇｃ）は汚染土壌処理設備に搬送され無害化され、次ぎに地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域で底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）に包囲された固化領域（Ｇｃ）内の土壌を掘削して搬送することにより、立坑（４０）を下方に延長し、そして掘削された地下水位（Ｌｗ）より下方の領域に金属枠（２）を設置し、底部（Ｇｃｂ）に揚水ポンプ（１１）を設置し、地表（３０ｆ）に揚水ポンプ（１１）と揚水管（１２）によって接続した水処理装置（１０）を設置するようになっている。
【００１１】
また、本発明によれば、地下水位（Ｌｗ）よりも下方に存在する汚染土壌を浄化するための汚染土壌浄化工法において、汚染領域（Ｇｐ）の下方である地下水位（Ｌｗ）の下方に底部（Ｇｃｂ）を固化させ、そして前記底部（Ｇｃｂ）の周縁部と地下水位（Ｌｗ）との間に側面部（Ｇｃｓ）を固化して、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）を底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）とにより包囲し、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域であって汚染領域（Ｇｐ）を包含する範囲に立坑（４０）を掘削して掘削された領域に金属枠（２）を設置し、その間掘削された土壌（Ｇｃ）は汚染土壌処理設備に搬送され無害化され、次ぎに地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域で底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）に包囲された固化領域（Ｇｃ）内の土壌を掘削して搬送することにより、立坑（４０）を下方に延長し、そして掘削された地下水位（Ｌｗ）より下方の領域に金属枠（２）を設置し、前記底部（Ｇｃｂ）に貫通孔（Ｈｂ）を形成し、貫通孔（Ｈｂ）内に揚水ポンプ（１１）を配置して湧水を汲み出すようになっている。
【００１２】
そして、本発明によれば、地下水位（Ｌｗ）よりも下方に存在する汚染土壌を浄化するための汚染土壌浄化工法において、汚染領域（Ｇｐ）の下方である地下水位（Ｌｗ）の下方に底部（Ｇｃｂ）を固化させ、そして前記底部（Ｇｃｂ）の周縁部と地下水位（Ｌｗ）との間に側面部（Ｇｃｓ）を固化して、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）を底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）とにより包囲し、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域であって汚染領域（Ｇｐ）を包含する範囲に立坑（４０）を掘削して掘削された領域に金属枠（２）を設置し、その間掘削された土壌（Ｇｃ）は汚染土壌処理設備に搬送され無害化され、次ぎに地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域で底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）に包囲された固化領域（Ｇｃ）内の土壌を掘削して搬送することにより、立坑（４０）を下方に延長し、そして掘削された地下水位（Ｌｗ）より下方の領域に金属枠（２）を設置し、前記固化領域（Ｇｃ）内の金属枠（２）の空間の確認検査を行い、そして汚染物質を計測するようになっている。
【００１３】
さらに、本発明によれば、地下水位（Ｌｗ）よりも下方に存在する汚染土壌を浄化するための汚染土壌浄化工法において、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域であって汚染領域（Ｇｐ）を包含する範囲に立坑（４０）を掘削して掘削された領域に金属枠（２）を設置し、その間掘削された土壌（Ｇｃ）は汚染土壌処理設備に搬送され無害化され、そして汚染領域（Ｇｐ）の下方である地下水位（Ｌｗ）の下方に底部（Ｇｃｂ）を固化させ、そして前記底部（Ｇｃｂ）の周縁部と地下水位（Ｌｗ）との間に側面部（Ｇｃｓ）を固化して、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）を底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）とにより包囲し、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域で底部（Ｇｃｂ）と側面部（Ｇｃｓ）に包囲された固化領域（Ｇｃ）内の土壌を掘削して搬送することにより、立坑（４０）を下方に延長し、そして掘削された地下水位（Ｌｗ）より下方の領域に金属枠（２）を設置し、底部（Ｇｃｂ）に揚水ポンプ（１１）を設置し、地表（３０ｆ）に揚水ポンプ（１１）と揚水管（１２）によって接続した水処理装置（１０）を設置するようになっている。
【００１４】
かつ、本発明によれば、前記底部（Ｇｃｂ）および側面部（Ｇｃｓ）の固化が凍結工法で行なわれるようになっている。
【発明の効果】
【００１５】
上述する構成を具備する本発明によれば、地下水位（Ｌｗ）よりも深度が深い汚染領域（地下水位Ｌｗよりも下方の領域であって、汚染されている領域）を包囲するように、固化材により（例えば、固化材を噴射して原位置土を切削して混合して）固化する領域（固化領域Ｇｃ）を造成しており、固化材で固化した領域（Ｇｃ）は地下水を透過しないので、湧水が抑制される。
すなわち、地下水位Ｌｗよりも下方の領域であって、汚染されている領域（Ｅｗｐ）は、固化された領域（Ｇｃ）で包囲されているので、当該包囲されている領域（固化領域Ｇｃの外側の領域）の地下水圧が高圧であっても、地下水は固化された領域（Ｇｃ）を透過して浸入することが困難である。そのため、地下水位Ｌｗよりも下方の領域であって、汚染されている領域（Ｅｗｐ）を掘削しても、湧水が抑制され、地下水位（Ｌｗ）より深い領域まで容易且つ安全に掘削することが出来る。
【００１６】
ここで、固化材により土壌を固化する技術は、凍結材を流過して土壌を固化する技術に比較して、コストを抑制することが可能である。そのため、本発明によれば、地下水位（Ｌｗ）よりも深度が深い領域の汚染土壌の浄化に必要なコストを低く抑えることが可能である。
また本発明によれば、固化材を適宜選定することにより、掘削が妨げられない程度に湧水が防止され、且つ、汚染物質を除去した領域における出来形検測に必要な期間の湧水が防止されると共に、環境に対する圧力を少なくする事が出来る。
【００１７】
ここで、固化材で土壌を固化することに代えて、凍結材により地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域における土壌を凍結して固化すれば、凍結した土壌（Ｇｆ）は地下水を透過しないので、凍結した土壌（Ｇｆ）を掘削する際に湧水は生じないので、安全且つ容易に、地下水位（Ｌｗ）よりも深い領域まで掘削することが出来る。
それに加えて、凍結材により地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域における土壌であって、汚染されている領域（Ｅｗｐ）を包囲する位置の土壌を凍結して固化すれば、凍結した土壌（Ｇｆ）が原状態に復帰した（解凍した）後は、土壌本来の透水性を回復する。そのため、リング状金属枠（２）を撤去した後、金属枠（２）の外方に残存した凍結した土壌を穿孔しなくても、一定時間が経過すれば、リング状金属枠（２）を撤去した後の空間内に地下水が浸入可能となる。
【００１８】
本発明によれば、金属枠（２）で包囲された領域のみを掘削するように構成されており、掘削するべき範囲が限定されているので、重機を用いることなく、比較的小型の機械或いは作業員のみで掘削が可能であり、その上、深い領域まで掘削する事が出来る。
ここで、施工現場が市街地の様な狭い領域の場合、大型の重機、例えば、大型クレーン等を施工のため持ち込めば、施工の際の振動や騒音が問題となる。また、仮に重機が転倒した場合等の事故を想定すると、周辺の建物に甚大な被害が及ぶ危険性が高い。それに対して本発明では、大型の重機が不要なので、そのような危険性を想定する必要が無い。
【００１９】
そして、大型の重機が不要な本発明によれば、例えば稼働中の施設等、狭い領域で施工することが可能である。
従来技術では、深層部にまで達した汚染土壌を浄化するに際して地表部から掘削した場合には、土壌安息角以下の傾斜角を有する空間を掘削しなければならないので、掘削現場が広い範囲に及んでしまい、大量の掘削土が発生してしまう。
それに対して、本発明によれば、金属枠（２）を設置することにより、掘削現場を小規模に抑えて、掘削土量の激減させることができる。すなわち本発明によれば、施工領域がリング状金属枠（ライナーリング２）で包囲されているので、掘削された立坑が土壌安息角以下の傾斜角を有していなくても、掘削された立坑が崩落してしまうことは無い。
また、金属枠（２）は複数の円弧状のパーツが公知の方法によって組み立てられたものであり、そのため、組立て、分解が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】汚染領域が地下水位よりも深い領域に到達しており、地下水に流れがない状態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態において、地上の建造物を撤去した状態を示す図である。
【図３】実施形態において、汚染領域下方の円盤状の底部を固化した状態を示す断面図である。
【図４】実施形態において、図３で示す底部の周縁部であって、地下水位よりも下方の側面部を固化した状態を示す断面図である。
【図５】側面部と底部との相対的な位置関係を示す地下水位から見た平面図である。
【図６】実施形態における立坑掘削及びライナーリング設置の初期状態を示す工程図。
【図７】実施形態における立坑掘削及びライナーリング設置の図６よりも後の状態を示す工程図。
【図８】実施形態において、地下水位より上方の領域における立坑掘削及びライナーリング設置が完了した状態を示す工程図。
【図９】実施形態において、地下水位より下方の領域に立坑を掘削してライナーリングを設置する状態を示す図である。
【図１０】実施形態において、汚染領域の立坑掘削及びライナーリング設置が完了した状態を示す工程図である。
【図１１】実施形態において、出来形検測の際にリフト・アップ力が作用する状態を示す図である。
【図１２】図１１で示すリフト・アップ力により出来形が破損されない様にする例を示す図である。
【図１３】実施形態の変形例において、地下水位より下方の汚染領域を包囲する様に固化する直前の状態を示す図である。
【図１４】汚染領域が拡散する態様を説明する断面図である。
【図１５】図１４で示す汚染領域を浄化する技術の概要を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１〜図１２に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１は、実施形態を実施する前における土壌汚染の状態を示している。
図１において、工場２０において、図示しないタンクの破損等の理由により、汚染物質が漏出し、土壌Ｇの地下深くまで汚染物質が浸透しており、汚染領域Ｇｐの先端は、地下水位Ｌｗの下方の領域まで延在している。
ここで、図１〜図１２の第１実施形態は、地下水の流れが存在せず、汚染領域Ｇｐの汚染物質が水平方向には拡散していない場合に対処するものである。
【００２２】
上述したように、汚染物質は重力の作用により土壌粒子間を下方に移動するので、土壌汚染領域Ｇｐは、図１における左右方向にはさほど広がることはなく、図１における下方に浸透する。そのため、汚染領域Ｇｐは地中深い領域まで到達してしまう。
図１において、土壌Ｇはハッチングを付して示されており、ハッチングが付されていない白抜き部分が汚染物質により汚染された領域Ｇｐである。また図１において、符号Ｌｗは地下水位を示しており、符号３０ｆは地表を示し、符号Ｅｐは実施形態を施工するべき領域を示しており、符号Ｅｗｐは地下水位Ｌｗよりも下方の施工領域を示す。
【００２３】
実施形態の施工に当たっては、図２で示すように、工場２０が撤去された状態で行われる。しかし、工場２０における全ての建造物を撤去しなければならない訳ではない。汚染領域Ｇｐ直上に存在する建造物を撤去すれば足りる。
具体的には、図３で説明する地下水位Ｌｗよりも下方の領域で且つ汚染領域Ｇｐを包囲する領域Ｇｃ（図６：底部Ｇｃｂ及び側面部Ｇｃｓ）の固化に必要な機材（図示せず）を、汚染領域Ｇｐ直上の位置まで搬入して、設置することが可能な程度に、建造物を撤去すれば良い。
【００２４】
次に、図３で示すように、地下水位Ｌｗよりも下方の汚染領域Ｇｐ下方の領域Ｇｃｂ（底部）を固化する。底部Ｇｃｂは例えば円盤状の領域である。ただし、四角形その他の平板形状であっても良い。
図３で示す工程では、図示しない手段、例えば注入手段、或いは噴射手段によって、地下水位Ｌｗから下方の円盤状の底部Ｇｃｂに、固化材、例えばグラウト材を供給する。
図３において、地下水位Ｌｗ下方の円盤状の底部Ｇｃｂを固化するに当たっては、図示しない地盤改良用の機器を汚染領域Ｇｐの直上に設置して、公知技術に係る工法を適用して、地下水位Ｌｗから下方の領域の固化を行う。公知技術に係る工法としては、例えば、いわゆる注入工法や、いわゆるグラウト工法、凍結工法、その他が適用可能である。なお「グラウト工法」とは、固化材（グラウト材）を供給して土壌を切削しつつ、固化材と土壌とを撹拌、混合して地中固結体を造成する工法である。
ここで、グラウト材は固化材の一例として例示されたものであり、その他の固化材、例えば各種薬液、セメントミルク、その他が使用可能である。
【００２５】
底部Ｇｃｂの固化を行ったならば、図４で示すように、底部Ｇｃｂ周縁部と地下水位Ｌｗとの間の領域（側面部）Ｇｃｓを固化する。側面部Ｇｃｓを固化することにより、地下水位Ｌｗよりも下方の汚染領域Ｇｐは、底部Ｇｃｂと側面部Ｇｃｓとにより包囲されることになる。なお本明細書において、底部Ｇｃｂと側面部Ｇｃｓとを包括的に、「固化土壌Ｇｃ」或いは「固化領域Ｇｃ」と表現する場合がある。
図４において、底部Ｇｃｂと側面部Ｇｃｓとにより包囲されている領域であって、汚染領域Ｇｐ以外の領域は、地下水位Ｌｗよりも下方の領域Ｇｗと同一の状態となっている。
【００２６】
側面部Ｇｃｓを地下水位Ｌｗから見た状態が図５で示されている。側面部Ｇｃｓは、例えば、図５で示すように、底部Ｇｃｂ周縁部に連続して形成されている複数の円柱状の地中固結体により構成されている。
側面部Ｇｃｓを造成するに際しては、例えば、底部Ｇｃｂ周縁部をオーガで掘削し、底部Ｇｃｂまで到達せしめる。そして、地下水位Ｌｗと底部Ｇｃｂとの間の領域において、固化材をオーガ先端から注入して、当該固化材と原位置土とをオーガの回転により混練して、円柱状の地中固結体を造成する。底部Ｇｃｂ周縁部を包囲する様に、当該円柱状の地中固結体を複数本に亘って造成すれば、側面部Ｇｃｓが築造される。
【００２７】
地下水位Ｌｗよりも下方の汚染領域Ｇｐを包含する様に固化領域Ｇｃを固化したならば（図４、図５）、地下水位Ｌｗよりも上方の領域であって、汚染領域Ｇｐを包含する領域を掘削する（図６）。
掘削に当たっては、図６及び図７で示すように、地下水位Ｌｗよりも上方の領域であって汚染領域Ｇｐを包含する範囲を、掘削領域の断面が円形となる様に、地表３０ｆから所定の深さまで立坑４０を掘削する。所定の深さまで掘削したならば、掘削された領域にライナーリング２を設置する。
【００２８】
図６では、地表３０ｆから数えて２段目のライナーリング２を設置した状態を示しており、図７では地表３０ｆから数えて４段目のライナーリング２を設置した状態を示している。
図６及び図７において、立坑４０の掘削には、小型掘削機械１（例えば自走式の小型バックホー）を用いて、地表３０ｆから土壌の鉛直方向下方に向かって掘削する。
掘削された土壌Ｇｏ（汚染土壌を含む）は、例えばダンプトラック（車両）３により、或いは地上側に設置した図示しないベルトコンベアにより、図示しない汚染土壌処理設備へ運搬され、公知の手法により無害化される。
立坑４０の掘削に際しては、小型掘削機械１により、例えばライナーリング２の鉛直方向寸法ｈｒに相当する深さ（ライナーリング２の１段分の深さ）だけ掘削し、掘削された立坑４０にライナーリング２を１段分設置する。以下、立坑４０の掘削とライナーリング２の設置とを交互に繰り返す。
【００２９】
ここで、立坑４０を掘削する深さは、ライナーリング２の１段分の深度ｈｒに限定されるものではない。例えば、ライナーリング２の２段分の深度（寸法２ｈｒ）だけ立坑４０を掘削し、立坑４０にライナーリング２を２段設置しても良い。
すなわち、立坑４０の掘削に際しては、ライナーリング２のｎ段分の深度だけ立坑４０を掘削し、ステップＳ２では掘削された立坑４０の内壁面を覆うようにライナーリング２をｎ段設置することが出来る。換言すれば、立坑４０の掘削とライナーリング２の設置に際して、上述したライナーリング２の段数ｎは、１のみならず、掘削された立坑４０が崩落してしまう恐れがない限りにおいて、２以上の自然数であっても良い。
【００３０】
図８で示す状態では、地下水位Ｌｗよりも上方の領域であって、汚染領域Ｇｐを包含する領域に立坑４０が掘削されてライナーリング２が設置されている。
ここで、図８においてライナーリング２が５段設置されているのは、図示の煩雑を避けるために簡略化して表現したものである。実際の施工にあたっては、地下水位Ｌｗに到達するまでのライナーリング２の設置段数は、非常に大きな数値となる。
地下水位Ｌｗまでライナーリング２を設置した段階で、地下水位Ｌｗよりも上方における汚染領域Ｇｐの汚染土壌は掘削されて地上側に搬送されている。そして、図４で説明した通り、地下水位Ｌｗよりも下方の汚染領域Ｇｐは、固化領域Ｇｃにより包囲された状態である。
【００３１】
次に、図９で示す様に、地下水位Ｌｗよりも下方の領域で、且つ、固化領域Ｇｃにより包囲されている領域の土壌を掘削して、地下水位Ｌｗよりも下方の領域を掘削して、立坑４０を下方に延長する。そして、削孔された地下水位Ｌｗよりも下方の領域（立坑４０を下方に延長した領域）にライナーリング２を設置する。
ここで、固化領域Ｇｃは透水性が低く、固化領域Ｇｃ周辺の地下水は固化領域Ｇｃで包囲された領域に浸入することが出来ない。そのため、固化領域Ｇｃで包囲された領域を掘削しても掘削個所から地下水が湧き出すことはない。従って、湧水のため、地下水位Ｌｗ以深の領域の掘削が困難になることが防止され、地下水位Ｌｗよりも下方の領域であっても容易に掘削することが出来る。
【００３２】
また、固化領域Ｇｃの内壁面Ｄｃｏは崩落し難いので、地下水位Ｌｗよりも上方の領域の施工（図６及び図７）の様に、ライナーリング２の１段分を掘削して、ライナーリング２を１段だけ設置することを繰り返す必要は無い。例えば、固化土壌Ｇｃで包囲されている領域における掘削を完了した後に、固化土壌Ｇｃで包囲されている領域の全域に亘ってライナーリング２を設置することが出来る。
もちろん、土圧が高い等の理由により、固化土壌Ｇｃを掘削した領域Ｄｃｏが崩落する可能性があれば、固化土壌Ｇｃをライナーリング２の１段分（或いは２段以上）の深さだけ掘削し、ライナーリング２を１段（或いは２段以上）ずつ設置しても良い。ライナーリング２を１段（或いは２段以上）ずつ設置する場合には、ライナーリング２で囲われた領域を掘削する。
図９において、固化土壌Ｇｃで包囲された領域にライナーリング２を設置している状態を示す。
【００３３】
固化土壌Ｇｃを掘削した汚染土壌と固化材との混合物は、図６、図７の工程と同様に地上側３０に搬出され、図示しない汚染処理設備で汚染物質と分離されて無害化される。
図９で示す工程において、地下水位Ｌｗ位深の汚染領域Ｇｐにおける汚染土壌を掘削して地上側３０に搬出することにより、地下水位Ｌｗ位深の領域から汚染物質が取り除かれる。
【００３４】
図１０は、地下水位Ｌｗよりも下方の土壌が掘削されて、ライナーリング２が設置された状態が示されている。図１０の状態では、固化領域Ｇｃの内側にライナーリング２が設置されている。
この段階で、固化領域Ｇｃの内側の空間（出来形）の確認、検査（出来形検測）が必要となる場合が存在する。その様な場合には、固化領域Ｇｃ中のライナーリング２を設置した領域の半径方向内側の空間（出来形）において、ＶＯＣの様な汚染物質を計測し、当該汚染物質が除去されたことを確認すれば良い。
【００３５】
図１０において、出来形の底部には、湧水等が溜まった水を排出するために揚水ポンプ１１が設置されている。
施工領域１近傍の地表３０ｆには、揚水ポンプ１１で揚水された地下水を貯蔵し、必要な場合には処理を行なう水処理装置１０が設置されており、この水処理装置１０と揚水ポンプ１１とは揚水管１２によって接続されている。
【００３６】
ここで、地下水位Ｌｗ位深の汚染領域Ｇｐにおける汚染土壌を掘削して地上側３０に搬出した状態では、図１１で示すように、底部Ｇｃｂには上方向への力（いわゆる「リフト・アップ力」：複数の矢印Ｆｕで示す）が作用する。このリフト・アップ力Ｆｕは、底部Ｇｃｂが地下水位Ｌｗよりも下方に位置するほど大きくなり、場合によっては、固化領域Ｇｃの底部Ｇｃｂを破損し、或いは、亀裂を生じさせる恐れがある。そして底部Ｇｃｂが破損してしまうと、出来形検測に支障をきたす可能性も有る。
【００３７】
リフト・アップ力Ｆｕにより底部Ｇｃｂが破損することを防止するためには、図１２で示すように、底部Ｇｃｂの一部（例えば中央部）に貫通孔Ｈｂを形成してやれば良い。その様な貫通孔Ｈｂを形成すれば、地下水圧が貫通孔Ｈｂから抜けるので、リフト・アップ力も図１２の矢印Ｆｓｍで示すように小さくなる。
発明者の経験では、貫通孔Ｈｂから固化領域Ｇｃの内側の空間（出来形）内に流入する地下水量（湧水量）は少なく、出来形検測に悪影響は与えない。しかし、貫通孔Ｈｂからの湧水量が多い場合には、図１２で示すように、貫通孔Ｈｂ内にポンプ１１を配置して、湧水を地上側に汲み出せば良い。
【００３８】
実施形態において、明確には図示されていないが、計測その他の作業を終了したならば、最深位置に配置されたライナーリング２を除去する。ライナーリング２は円弧状のライナーピースを複数個連結して構成されているので、ライナーピースの連結を解除する事により、最深位置（最下方）のライナーリング２を除去する事が出来る。
ライナーリング２を除去した後、掘削孔が崩落するのを防止するため、ライナーリング２を除去した領域を良質土で埋め戻す。埋め戻し材である良質土は、図７〜図９の工程で掘削された汚染土壌を図示しない汚染土壌処理設備で無害化したものを、原位置へ埋め戻せば良い。或いは、施工領域以外から供給される清浄な土壌であって、施工領域に対して環境的な影響を及ぼさないような土壌を用いても良い。
【００３９】
ライナーリング２の除去及び立坑４０の埋め戻しに際して、ライナーリング２は、例えば、１段ずつ除去される。しかし、ライナーリング２を除去した後、良質土で埋め戻すまでの間に、立坑４０が崩落しないのであれば、一度に２段以上のライナーリング２を除去することも可能である。
最上段（地表側）までライナーリング２を撤去したならば、換言すれば地表までライナーリング２を撤去したならば、施工を終了する。
【００４０】
図１〜図１２で示す実施形態によれば、地下水位Ｌｗよりも上方における汚染領域Ｇｐでは、ライナーリング２で包囲された領域（汚染土壌の領域）を掘削し、掘削された汚染土壌を地上側に送り出して処理することにより、汚染物質を汚染土壌と共に地中から除去して、施工領域を浄化することができる。
一方、地下水位Ｌｗよりも下方における汚染領域Ｇｐは、その周辺を固化領域Ｇｃで包囲し、固化領域Ｇｃで包囲された内側の領域を掘削し、掘削された汚染土壌を地上側に送り出して処理することにより、汚染物質を汚染土壌と共に地中から除去して、施工領域を浄化している。
【００４１】
ここで、地下水位Ｌｗより深い領域は、湧水のため、掘削が困難である。
これに対して、第１実施形態によれば、地下水位Ｌｗよりも下方における汚染領域Ｇｐを固化領域Ｇｃで包囲しており、固化領域Ｇｃは透水性が低いので、周辺における地下水は固化領域Ｇｃで包囲された領域の内側には浸入することが出来ない。そのため、地下水位Ｌｗよりも深い領域を掘削する際における湧水を抑制することが出来る。
ここで、固化材を供給することによる土壌固化技術は、その他の技術、例えば遮水壁等を築造して湧水を防止する工法等に比較して、コストの削減及び工期の短縮の点で有利である。
【００４２】
ここで、固化材を適宜選定することにより、掘削が妨げられない程度に湧水が抑制され、且つ、汚染物質を除去した領域における出来形検測に必要な期間だけ湧水が抑制されると共に、環境に対する影響を少なくする事が可能である。
係る見地に従えば、固化材としてグラウト材を使用する場合には、その透水係数ｋの範囲は、例えば、  １×１０−５ｃｍ／ｓ〜１×１０−６ｃｍ／ｓ  とするのが好ましい。
【００４３】
実施形態において、図６〜図８で示す工程では、小型掘削機械、例えばバックホーによって汚染領域Ｇｐを掘削している。しかし、図示はされていないが、作業員の手作業による掘削、人力による掘削であっても良い。
図１〜図１２の第１実施形態の図６〜図８で示す工程では、ライナーリング２で包囲された領域のみを掘削するように構成されており、掘削するべき範囲Ｅｐが限定されているので、重機を用いることなく、簡単な機械或いは作業員のみで、深い領域まで掘削することが出来る。
大型重機を必要とせず、ライナーリング２で包囲された狭い領域のみで実施されるので、図１〜図１２の第１実施形態の図６〜図８で示す工程では、掘削土量を最小化して、施工領域も最小化することが出来る。そのため、例えば稼働中の施設等において、施工領域が狭い条件下での汚染土壌浄化が可能となる。
【００４４】
実施形態の図６〜図８で示す工程では、ライナーリング２を積層して設置しながら鉛直下方に堀進めるため、積層されたライナーリング２が剛性の高い山留壁として作用して、深い領域まで掘削しても、掘削された立坑４０が崩落してしまうことはない。そのため、法面を設けないで掘削することが可能となる。そのため、掘削土量を最小化でき、汚染範囲に対して効率的な施工が可能となる。
【００４５】
さらに、実施形態で用いられるライナーリング２は、複数の円弧状のライナーピースを連結して組み立てている。そのため、ライナーリング２の組立て、分解は、公知の技術により容易に行なうことが出来る。
【００４６】
ここで、図１〜図１２の実施形態では、地下水位Ｌｗ以深の汚染領域Ｇｐを包囲するように底部Ｇｃｂ、側面部Ｇｃｓを固化した後に、地下水位Ｌｗ位浅の領域において立坑４０を削孔してライナーリング２を設置しているが、図１３で示す実施形態の変形例では、地下水位Ｌｗ位浅の領域において立坑４０を削孔してライナーリング２を設置した後に、地下水位Ｌｗ以深の汚染領域Ｇｐを包囲するように底部Ｇｃｂ、側面部Ｇｃｓを固化する。
図１３は、地下水位Ｌｗよりも上方の領域（地下水位Ｌｗ上方の汚染領域を包含している）に立坑４０を掘削し、ライナーリング２を設置した状態を示している。そして、図１３の状態では、地下水位Ｌｗよりも下方の領域には、汚染領域Ｇｐが残存している。
【００４７】
図１３の状態から、図３、図４で示すように、地下水位Ｌｗより下方の汚染領域Ｇｐを包囲する様に底部Ｇｃｂ及び側面部Ｇｃｓを固化し、図９で示すように、固化領域Ｇｃで包囲された地下水位Ｌｗより下方の領域に立坑４０を掘削し、ライナーリング２を設置して、図１０で示す状態にせしめる。
図１３の変形例におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図１２の実施形態と同様である。
【００４８】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
例えば、図示の実施形態では、地下水位Ｌｗよりも下方に存在する汚染領域を包囲する固化領域Ｇｃは、固化材を供給することにより造成される場合について述べている。しかし、上述した様に、いわゆる凍結工法により、地下水位Ｌｗよりも下方に存在する汚染領域を包囲する部分を凍結して、地下水位Ｌｗよりも下方に存在する汚染領域を掘削する際における湧水を抑制することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・小型掘削機械
２・・・ライナーリング
３・・・搬送機械／小型ダンプトラック
５・・・貫通孔
６・・・ポンプ
１０・・・汚染水処理装置
１１・・・揚水ポンプ
３０・・・地上側
４０・・・立坑
Ｌｗ・・・地下水位
Ｇｃｂ・・・底部
Ｇｃｓ・・・側面部
Ｇｃ・・・固化領域
Ｇｐ・・・汚染領域
【図１】
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【図２】
0005441192.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005441192.tif 000007
【図７】
0005441192.tif 000008
【図８】
0005441192.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005441192.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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