(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水位以下の地盤中に汚染層が存在する粘性質地盤に、砂杭を適宜のピッチで多数造成して地盤を強化すると共に、地盤の透水性の改善を図り、次いで、揚水井により地下水を汲み上げ、地下水位を前記汚染層よりも低い位置まで低下させ、地盤中の汚染層又は汚染層より低い位置まで貫入された空気注入管により前記汚染層に圧縮空気を注入し、前記汚染層を通過した圧縮空気を、汚染物質と共に前記砂杭を通して地上に回収することを特徴とする地盤強化併用汚染地盤の浄化方法。
【請求項２】
前記砂杭を地盤に造成する際、該砂杭中に吸気管を同時に建て込み、該吸気管によって汚染層を通過した圧縮空気を、汚染物質と共に地上に回収することを特徴とする請求項１記載の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法。
【請求項３】
前記粘性質地盤は、地表より地下へ順に、粘性土層及び砂層を構成し、汚染層は、当該粘性土層及び当該砂層のいずれか一方の層、又は当該粘性土層と当該砂層の双方の層に存在することを特徴とする請求項１又は２記載の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法。
【請求項４】
前記粘土層の上に、更に表土層を有することを特徴とする請求項３記載の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法。
【請求項５】
前記地下水位以下の地盤中に汚染層が存在する粘性質地盤を止水壁で包囲して行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下水位以下の地盤中に存在する汚染層を浄化すると共に、該地盤の強化をも同時に行う地盤強化併用汚染地盤の浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤中に砂杭を適宜のピッチで多数造成して地盤の強化を図る砂杭造成方法がある。一方、地下水位よりも深い不透水層の下に位置する汚染土壌を浄化する方法として、汚染層よりも低い位置まで、地下水を吸引するための揚水設備を設置し、この揚水設備群によって地下水を吸引することによって、汚染層を強制的に通気層として形成し、この通気層に圧縮空気を供給し、通気層となった汚染層を通過した圧縮空気を地上に吸引して行う汚染土壌の浄化方法がある（特開平６−３１５６７５号公報）。通常、このような砂杭を造成する地盤改良工法と、汚染土壌を浄化する方法とは、かたや強化法、かたや浄化法であり、別々の地盤設計思想で考えられていた。すなわち、上記汚染土壌の浄化方法においても、砂柱を設置する記載はあるものの、これは地盤の強化や透水性の改善を行うものではなく、単に圧縮空気の供給を行うために設置されたものであった。このように、地盤の強化と汚染層の浄化は個別の工法で行われることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、汚染層の浄化が行われた跡地は、建物などの構造物が造成される場合がある。この場合、汚染層の浄化が行われた後に、地盤の強化を図る砂杭造成方法を行うのでは効率が悪い。また、地下水位よりも深い不透水層の下に位置する汚染層を浄化する際、揚水設備により地下水を吸引して汚染層よりも低い位置まで地下水位を低下させるには相当の時間を要するという問題がある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、粘性質の地盤中に砂杭を適宜のピッチで多数造成して地盤の強化を図る砂杭造成方法と、地下水位よりも下に位置する汚染層を、汚染層よりも低い位置まで、地下水を吸引して行う汚染層の浄化方法とを併用して行い、粘性地盤の透水性を改善して、揚水井の地下水位低下時間を短縮し、浄化効率の向上を図ると共に、粘性質地盤の改良を行う地盤強化併用汚染地盤の浄化方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、予め、砂杭造成方法を行い、粘性質地盤中に砂杭を形成しておけば、粘性質地盤の透水性を改善でき、揚水井の地下水位低下時間を大幅に短縮し、浄化効率の向上を図ることができると共に、粘性質地盤の改良が図れることなどを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明（１）は、地下水位以下の地盤中に汚染層が存在する粘性質地盤に、砂杭を適宜のピッチで多数造成して地盤を強化すると共に、地盤の透水性の改善を図り、次いで、揚水井により地下水を汲み上げ、地下水位を前記汚染層よりも低い位置まで低下させ、地盤中の汚染層又は汚染層より低い位置まで貫入された空気注入管により前記汚染層に圧縮空気を注入し、前記汚染層を通過した圧縮空気を、汚染物質と共に前記砂杭を通して地上に回収することを特徴とする地盤強化併用汚染地盤の浄化方法を提供するものである。
【０００７】
また、本発明（２）は、前記砂杭を地盤に造成する際、該砂杭中に吸気管を同時に建て込み、該吸気管によって汚染層を通過した圧縮空気を、汚染物質と共に地上に回収することを特徴とする前記（１）記載の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法を提供するものである。
また、本発明（３）は、前記粘性質地盤は、地表より地下へ順に、粘性土層及び砂層を構成し、汚染層は、当該粘性土層及び当該砂層のいずれか一方の層、又は当該粘性土層と当該砂層の双方の層に存在することを特徴とする前記（１）又は（２）記載の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法を提供するものである。
また、本発明（４）は、前記粘土層の上に、更に表土層を有することを特徴とする前記（３）記載の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法を提供するものである。
また、本発明（５）は、前記地下水位以下の地盤中に汚染層が存在する粘性質地盤を止水壁で包囲して行うことを特徴とする前記（１）〜（４）記載の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法を提供するものである。
【０００８】
本発明は、かかる構成を採ることにより、予め、砂杭造成方法を行い、粘性質地盤中に砂杭を形成したため、粘性質地盤の透水性を改善でき、揚水井の地下水位低下時間を短縮し、浄化効率の向上を図ることができる。更に、砂杭は汚染物質と共に回収する圧縮空気の通路として使用するから、別途の吸気管などを設置する必要がなくなる。また、吸気管を設置したとしても、砂杭造成方法の常套手段により容易に砂杭内に立て込むことができ、且つ浄化効率が高まる。また、粘性質地盤の改良が図れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態における地盤強化併用汚染地盤の浄化方法を、図１及び図２を参照して説明する。図１は汚染地盤領域の概略平面図、図２はその概略断面図を示す。本発明において、粘性質地盤Ａは、通常、粘性質あるいは粘土質といわれる地盤であり、例えば、地表より地下へ順に、表土層を有していてもよい、粘性土層７及び砂層８を形成する地盤も含まれる。砂層はいわゆる砂礫土層であってもよい。また、揮発性有機塩素化合物などの汚染物質で汚染された汚染層は、自然地下水位ＷＬ１以下の地盤中に存在するものであれば、本発明の対象土であり、例えば、粘性土層に存在する場合、砂層に存在する場合、又は粘性土層と砂層の双方に存在する場合などを含むものである。特に、汚染物質は下部の砂層に移動した後は、地下水の流れに沿って容易に拡散するため、下部の砂層に汚染層を含む場合への適用がより重要となる。図２における汚染層は記号Ｂで示す層である。図２中、記号ＷＬ２は揚水後の地下水位を示し、記号ＣＬは汚染層の最下点を示す。
【００１０】
本発明の方法は、予め、砂杭１を適宜のピッチで多数造成して地盤を強化すると共に、地盤の透水性の改善を図るものである。砂杭造成工法は公知の工法であって、中空管を地盤中の設計深度まで貫入した後、地表まで引き抜く過程で、管内に投入された砂等を排出して砂杭を造成するサンドドレーン工法が適用できる。これにより、砂杭を造成し地盤の強化が図れる。また、後述する砂杭中に吸気管を設ける場合には、中空管中に吸気管を設置しつつ、これらを同時に地盤中の設計深度まで貫入する。そして、中空管を引き抜く際、吸気管を置き去りにすればよい。汚染層Ｂが存在する粘性質地盤Ａは、この多数の砂杭１の造成により、通気層が形成されるから、透水性が高められる。このため、後述する揚水井３による地下水の汲み上げに要する時間を大幅に短縮することができる。また、地下水の汲み上げにより、砂杭の打設で形成される複合地盤の圧密が一層促進される。
【００１１】
次いで、揚水井３により地下水を汲み上げ、地下水位を汚染層Ｂよりも低い位置ＷＬ２まで低下させる。揚水井３の設備としては、公知のものでよく、例えば、揚水管３１の底面部回りには小孔を開口したノズルを設け、揚水管３１の地上側を負圧にすることでノズルから地下水を地上に吸引するものである。揚水井３の設置場所は、特に制限されないが、粘性質地盤Ａの中央部とすることが、汚染領域全体からバランスよく地下水を吸引でき、揚水効率が高められる点で好適である。また、揚水井３の設置数は、特に制限されず、設置コストや揚水時間などの関係により適宜決定すればよい。
【００１２】
地下水位を汚染層Ｂよりも低い位置ＷＬ２まで低下させた後、地盤中の汚染層Ｂより低い位置まで貫入された空気注入管２により汚染層Ｂに圧縮空気を注入する。空気注入管２としては、その先端部回りに小孔を開口したノズルがあり、空気注入管２の地上側のコンプレッサーで圧縮空気をノズルから汚染層Ｂに注入する形態のものが挙げられる。汚染層Ｂの通気層６を通過した圧縮空気は、図２の矢印で示すように、汚染物質と共に砂杭を通って地上に回収される。空気注入管２の設置場所は、特に制限されないが、４個の砂杭１、１、１、１で囲まれる中心とするのが浄化効率の点で好適である。また、空気注入管２の設置数は、特に制限されず、設置コストや浄化効率などの関係により適宜決定される。砂杭１の地上側は常圧であっても、負圧としてもよいが、浄化効率を高める点で、負圧とするのがよい。
【００１３】
汚染物質は圧縮空気と共に砂杭を通って地上に回収されるが、砂杭１の地表開口部には、汚染物質が大気中に放出されることを防止するために、フード４が設けられている。フード４に集められた汚染空気は、活性炭吸着装置などの公知の処理装置に供給され処理される（不図示）。このように、汚染物質は気体となって地上に回収され、汚染層は徐々に浄化されていく。
【００１４】
本発明においては、砂杭１を地盤に造成する際、砂杭１中に吸気管（不図示）を同時に建て込み、該吸気管によって汚染層Ｂの通気層６及び吸気管回りの砂杭を通過した圧縮空気を、汚染物質と共に地上に回収してもよい。この場合、吸気管は地上側で、負圧とするのがよい。
【００１５】
本発明においては、地下水位ＷＬ１以下の地盤中に汚染層Ｂが存在する粘性質地盤を止水壁５で包囲して上記方法を実施することが、揚水井３による地下水の汲み上げに要する時間を大幅に短縮することができると共に、浄化効率を高めることができる点で好適である。具体的には、粘性質地盤が地表より地下へ順に、粘性土層及び砂層を形成する地盤であって、汚染層が粘性土層に存在する場合、止水壁５の下端は、砂層の下端（図２中、記号５１ａ）まで延ばすことが止水の観点からは最適であるが、砂層の途中まで（図２中、記号５１ｂ）とするのが効率的である。また、粘性質地盤が地表より地下へ順に、粘性土層及び砂層を形成する地盤であって、汚染層が砂層に存在する場合、止水壁５の下端は、砂層の下端まで延ばすことが好ましい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、予め、砂杭造成方法を行い、粘性質地盤中に砂杭を形成するため、粘性質地盤の透水性を改善でき、揚水井の地下水位低下時間を大幅に短縮し、浄化効率の向上を図ることができる。更に、砂杭は汚染物質と共に回収する圧縮空気の通路として使用するから、別途の吸気管などを設置する必要がなくなる。また、吸気管を設置したとしても、砂杭造成方法の常套手段により容易に砂杭内に立て込むことができ、且つ浄化効率が高まる。更に、粘性質地盤の改良が図れるため、建物などの構造物を建設するなど跡地利用が円滑に進む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚染地盤領域の概略平面図を示す。
【図２】本発明の汚染地盤領域の概略断面図を示す。
【符号の説明】
１          砂杭
２          空気注入管
３          揚水井
４          フード
５          止水壁
ＷＬ１        自然の地下水位
ＷＬ２        揚水後の地下水位
ＣＬ          汚染層の最下点
Ａ          粘性質地盤
Ｂ          汚染層
【図１】
0003683477.tif 000002
【図２】
0003683477.tif 000003