(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砂質地盤に、締固め砂利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利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】
前記地下水位以下の地盤中に汚染層が存在する砂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記載の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法。
【請求項３】
前記砂利杭の代わりに、再資源化された粗粒状の材料で形成された杭を使用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。
【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、地盤中に砂杭あるいは砂利杭を適宜のピッチで多数造成して地盤の強化を図るいわゆる締固め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、このような締固め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、汚染土壌が砂質の場合、汚染層の浄化が行われた砂質土壌の跡地に建物などの構造物を造成するには、汚染層の浄化の後に、砂質地盤の強化を図るために締固め砂杭造成方法を実施するのが通常であった。一方、特開平６−３１５６７５号公報記載の汚染土壌の浄化方法は、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後に、砂質地盤の強化を図る締固め砂杭造成方法を行うのでは効率が悪い。また、砂質地盤は汚染物質の拡散が早く、汚染層の範囲が広範囲に広がることが多い。従って、地盤の地下水位よりも深いところに広範囲で存在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。また、汚染層浄化の際、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には、別途、吸気管を設置する必要があり、施工コストを高めるという問題もあった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、砂質の地盤中に砂利杭あるいは再資源化された粗粒状の材料で形成された杭を適宜のピッチで多数造成して地盤の強化を図る締固め砂杭造成方法と、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、砂質地盤の透水性をより良好に改善して、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り、且つ吸気管の設置を不要とすると共に、砂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、砂利あるいは再資源化された粗粒状の材料等を用いて締固め砂杭造成方法を行い、砂質地盤中に砂利杭あるいは再資源化された粗粒状の材料から形成される杭を形成しておけば、砂質地盤の透水性をより良好に改善でき、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れ、且つ汚染物質は圧縮空気と共に、砂利杭あるいは再資源化された粗粒状の材料から形成される杭を通して回収できるため、吸気管の設置を不要とすると共に、砂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砂質地盤に、締固め砂利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利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、前記地下水位以下の地盤中に汚染層が存在する砂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）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、前記砂利杭の代わりに、再資源化された粗粒状の材料で形成された杭を使用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。
【０００８】
本発明は、かかる構成を採ることにより、予め、砂利等を使用して締固め砂杭造成方法を行い、砂質地盤中に砂利杭を形成したため、砂質地盤の透水性をより良好に改善でき、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、砂利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、砂質地盤の改良が図れる。更に、上記砂利杭の砂利材料に代えて、再資源化された粗粒状の材料も使用できるため、締固め杭で使用される材料の選択の余地が高まると共に、廃材の再利用が図れる。
【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、砂質地盤Ａは、通常、砂層あるいは砂礫層で形成される地盤である。砂質地盤Ａは表土層を有していてもよい。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、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、砂利等を使用した締固め砂杭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、地盤の透水性のより良好な改善を図るものである。砂利等を使用した締固め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、前記中空管を所定高さ引き抜き、管内に投入された砂利等を排出する引き抜き工程と、前記中空管を再び貫入して排出砂利等を締固める再貫入工程を繰り返して行うサンドコンパクションパイル工法が適用できる。これにより、所定の強度の砂利杭を造成し、砂質地盤全体を締固めて支持力増加や液状化の防止が図れる。砂利杭の造成に使用される砂利としては、粗粒な材料であればよく、例えば、粗粒な建設発生土や粗粒な良質砂などの砂類、礫類及び砕石などが挙げられる。汚染層Ｂが存在する砂質地盤Ａは、この多数の砂利杭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、砂利杭１に代えて、再資源化された粗粒状の材料で形成された杭を使用することもでき、砂利杭１と同様に、所定の強度の締固め杭を造成し、砂質地盤全体の支持力増加や液状化の防止を図ることができる。再資源化された粗粒状の材料としては、建設廃棄物であるコンクリート破片などの瓦礫類、アスファルトやコンクリート塊を利用した再生クラッシャーラン及び再生粒度調整砕石などが挙げられる。
【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、砂質地盤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、汚染物質と共に砂利杭１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個の砂利杭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。砂利杭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利杭を通って地上に回収されるが、砂利杭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、地下水位ＷＬ１以下の地盤中に汚染層Ｂが存在する砂質地盤を止水壁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、砂質地盤が実質的に砂層のみで形成される地盤である場合、止水壁５の下端５１は、砂層の下端又はそれより下方まで延ばすことが止水の観点からは好適である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、予め、砂利あるいは再資源化された粗粒状の材料を用いていわゆる締固め砂杭造成方法を行い、砂質地盤中に砂利杭又は再資源化された粗粒状の材料を用いて形成された杭を形成するため、砂質地盤の透水性をより良好に改善でき、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、砂利杭又は再資源化された粗粒状の材料を用いて形成された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。更に、砂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          砂利杭
２          空気注入管
３          揚水井
４          フード
５          止水壁
６          通気層
５１          止水壁の下端
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          砂質地盤
Ｂ          汚染層
【図１】
0003714855.tif 000002
【図２】
0003714855.tif 000003