(57)【要約】      （修正有）【課題】  狭い土地で施工可能で、安価で、遮水性能があり、壁体位置の汚染土壌を浄化して対応出来、汚染物質を含んだ地下水が壁体の表面から浸透しても汚染物質を不溶化させる機能を備えた連続壁体の築造工法。【解決手段】遮断壁は三軸式の中抜矩形攪拌装置を使用して攪拌混合度合いの高い泥土連続壁とする。遮断壁位置の土壌は先行削孔時に洗浄水と攪拌混合され、洗浄水を循環して分級洗浄され、重金属汚染細粒分は地上で除去される。分級洗浄後の第二溶出量基準に適合した再利用可能土壌に、土壌固化材と重金属不溶化材が添加され攪拌混合されて固化した泥土壁となる。矩形掘削部のサイズだけ移動させながら繰り返して、固化領域７を形成していく。矩形掘削部と矩形掘削部の継ぎ手は重ねて削孔し壁体の連続性を確保する。この際土壌固化材は重金属不溶化材と反応させない為中性固化材を使用する。固化壁体は、強度発現を抑えて変形追従性を確保する。【選択図】図２
2006075813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭い土地での重金属による汚染土壌領域から非汚染土壌領域への有害物質の移動、漏出を抑止し、かつ対地震性能を具備した連続壁体の築造方法を提供する。
壁体構造に要求される遮断性能は、三軸式の中抜矩形攪拌装置（工法特許第２９０８７６１号）による泥土連続壁工法とすることで攪拌混合度合いを高める。
複数の回転掘削爪により地盤を削孔し、解された土砂に土壌固化材を注入攪拌して混合土砂を固化させ、連続した土壌汚染不溶化遮断壁とする工法。
土壌固化材は請求項２の不溶化材との共存性や土壌浄化後の植生に配慮し中性固化材を用いることを特徴とする。
【請求項２】
請求項１記載の攪拌混合度合いを高めた削孔部へ重金属不溶化材を添加することを特徴とする不溶化遮断壁工法。重金属不溶化材とは、天然の粘性土と鉱物資源を利用して、地化学的に吸着・固定化させる固定化材として公知の重金属不溶化材である。
【請求項３】
請求項２記載の重金属不溶化材は天然の粘性土とりわけ風化火山性鉱物が主体であり、泥土固化連続壁の強度発現が抑えられ変形追随性が増すことを利用した壁体構造としている。
【請求項４】
遮断壁位置が重金属汚染範囲内の場合は、請求項１記載の装置による削孔を２回削孔とし、１回目削孔時に洗浄水を削孔部に噴射する。洗浄水と汚染土壌を攪拌混合することで汚染物質を多く含む細粒分を分級し上昇排出させる。これにより壁体位置の汚染土壌は第二溶出量基準に適合し、泥土固化連続壁に再利用可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、狭い土地での重金属に汚染された土壌を健全な土壌と遮断するための、低コスト低負荷型遮断壁体の築造工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の遮断壁は、遮断対象面積が広範囲であり、対象深度が１０ｍを超える大深度である場合が多く、遮断壁の築造に大型重機や大掛かりな工事用仮設備を用いて実施されている。更に、非汚染範囲での遮断壁築造が主で、汚染土壌中への遮断壁の築造は考慮されてこなかった。
また壁体はａ．高規格の鉄筋コンクリート連続壁工法を使用している、ｂ．鋼矢板を埋設して内側に遮水ゴムシートを張って遮断壁としている、ｃ．仮設土留め工法の一種である泥土連続壁工法に芯材として遮水パネルを挿入し遮断壁としている、ｄ．同じく泥土連続壁の内側に遮水ゴムシートを張って遮断壁としている等である。【０００３】  しかし、いずれの工法も狭い土地でのコンパクトな遮断壁には適さず、狭隘部での施工性・コスト・低負荷型の面で遮断壁工法の普及を遅らせていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  これは次のような欠点があった。
（イ）鉄筋コンクリート連続壁や鋼矢板埋設工法、泥土連続壁工法は使用重機や設備が大掛かりであり、広い作業ヤードや大きな搬入路が必要である。
（ロ）鉄筋コンクリート連続壁は剛性や遮水性能は十分満足されるが、非常に高価であった。鋼矢板埋設工法は遮水性能に問題があり、遮水ゴムシートと併用するため割高になっていた。
（ハ）従来の泥土連続壁工法では、地震時の遮水性能が不確実であるとして、遮水パネルや遮水ゴムシートと併用され、経済的でなくなっていた。
（ニ）汚染土壌中への低負荷型遮断壁築造は考慮されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  コストを考慮して、現地盤材を再利用した壁体とし、尚且つ所定の遮水性能と地震時対応が可能な工法とした。
遮断壁は、三軸式の中抜矩形攪拌装置（工法特許第２９０８７６１号）により攪拌混合度合いを高めた工法とする。複数の回転掘削爪により地盤を削孔し、解された土砂に土壌固化材を注入攪拌して混合土砂を固化させる。ここにいう土壌固化材は市販のものから土質に適合するものを任意に選択するが、同時に添加する不溶化材との共存性や土壌浄化後の植生に配慮し中性固化材を用いる。【０００６】  固化材の注入攪拌と同時に重金属不溶化材を注入攪拌する。これにより遮断壁の壁体表面から汚染物質が浸透しても、壁体の不溶化処理機能によって外部へ重金属汚染水が浸出するのを防止する。【０００７】  使用する重金属不溶化材は天然の粘性土とりわけ風化火山性鉱物を主体としている。これにより泥土固化連続壁の強度発現が抑えられ、壁体の地震時の変形追随性を確保している。【０００８】  狭い土地での遮断壁築造であるため、遮断壁位置が重金属汚染範囲内のケースが考えられる。この場合は２回削孔をおこなう。
１回目掘削軸降下時は解された土砂に洗浄水を噴射して攪拌混合し、更に洗浄水を掘削軸に沿って上昇循環させ、洗浄分級作用を促進する。分級させた重金属汚染細粒分は地上で分離回収する。
そして掘削軸上昇時はスクリュー回転を逆転させ余剰洗浄泥水を排出する。
２回目掘削軸降下時は解された土砂に土壌固化材と重金属不溶化材を注入攪拌する。そして掘削軸上昇時はスクリュー回転を逆転させ攪拌混合度合いを高める。
１回目削孔時に回収する重金属汚染細粒分が含有量基準および第二溶出量基準に不適合の場合は、別途処理プラントに搬出する。
循環洗浄水および余剰洗浄泥水は浄化処理をして洗浄水に再利用する。
矩形掘削部のサイズだけ移動させながら削孔と固化を行い、固化領域を形成していく。
本発明は、以上のような施工順序をとる不溶化遮断壁工法である。
【発明の効果】
【０００９】  遮断壁の壁体位置にある地盤材を壁体材料として再利用し、小型の汎用杭打機を用いて泥土連続壁を造成する普及型施工法であるので、壁体設置工事費は安価となり、狭い土地での制限されたスペースでも施工可能となる。
三軸式の中抜矩形攪拌装置（工法特許第２９０８７６１号）による泥土連続壁は従来の泥土連続壁工法に比べ攪拌混合度合いが高く、十分な遮水性能が確保できる。
さらに重金属不溶化材が攪拌混合されるので、地震時に汚染物質が壁体の表面クラック等から浸透しても、不溶化処理される機能をそなえている。又、重金属不溶化材は天然の粘性土を主体としているので、壁体は地震時にも周辺地盤の変形に追随し、所定の遮水性能が確保出来る。
遮断壁位置の土壌が汚染している疑いのある場合にも対応しており、先行削孔時に洗浄水と攪拌混合され、洗浄水が循環することで分級洗浄され、重金属汚染細粒分は地上で除去される。分級洗浄後の第二溶出量基準に適合した土壌のみを壁材に再利用するので、遮断壁として設置場所を選ばない低負荷型遮断壁となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  以下、本発明の実施の形態について説明する。
重金属汚染土壌区域の外周又は敷地境界に、閉合した遮断壁設置ラインを計画する。遮断壁の底部は自然の不透水層か、改良された不透水層にまで届かせる。
壁体の削孔は三軸式の中抜矩形攪拌装置（工法特許第２９０８７６１号）により行うが、重金属汚染土壌での遮断壁築造を可能とするため、１回目の削孔時に壁体位置土壌の分級洗浄を並行させて汚染物質を土壌細粒分とともに除去し、２回目の削孔時に固化材と不溶化材を注入する２工程方式で、１エレメント完了となる。
１回目削孔の掘削軸降下時は、両側軸（スクリュー軸６ａ，６ｃ）は上方への放出手段として回転させ、掘削爪の先端から洗浄水を噴射し解された土砂と攪拌混合する。この時中央軸（スクリュー軸６ｂ）は両側軸とは逆回転で、逆方向への放出により同じく掘削爪先端からの噴射洗浄水と土砂の攪拌混合を完全に行うことができる。掘削軸６ａ，６ｂ，６ｃは中空となっており、中空部を洗浄水が通過して先端の掘削爪の付近で地盤中へ放出される。
解された土砂に混合された洗浄水は中央軸（スクリュー軸６ｂ）の回転によって押し下げられた円筒状の空間を上昇排水される。
上昇排水される洗浄水は上昇流速に支配されて分級作用を受け、細粒分が主体の洗浄水が上昇排出される。
地上で細粒分を分離除去した洗浄水は、再び循環させ洗浄に再利用する。
１回目降下が終わると三軸とも回転方向を逆転させて上昇に移る。掘削爪の先端からの洗浄水の噴射は引き続きおこなう。攪拌混合された土砂の内部の水は中央軸（スクリュー軸６ｂ）が上方への放出方向に回転していることから、この軸に沿って上昇排水される。上昇排水される洗浄水は上昇流速に支配されて分級作用を受け、細粒分が主体の洗浄水が上昇排出される。
上昇した洗浄水の細粒分は地上で分離除去され、重金属汚染の含有量基準および第二溶出量基準に不適合の場合は、別途処理プラントに搬出する。
細粒分を除去した洗浄水は再利用する。
除去する細粒分の量は事前に土質データから求めておく。細粒分に含まれる汚染物質の比率はすでに多くのデータが公開されており、除去出来る汚染物質の量は推定確認し、洗浄効果の合否を判断する。
２回目掘削軸降下時は、両側軸（スクリュー軸６ａ，６ｃ）は上方への放出手段として回転させ、掘削爪で解した土砂に事前に配合した重金属汚染不溶化材と土壌固化材をペースト状で掘削爪先端から注入し、攪拌混合する。
２回目降下がおわると三軸とも回転方向を逆転させて上昇に移る。この時中央軸（スクリュー軸６ｂ）は両側軸（スクリュー軸６ａ，６ｃ）とは逆方向への放出により、同じく掘削爪先端からの噴射不溶化材・固化材と土砂の攪拌混合を完全に行うことができる。
この２回削孔を、矩形掘削部のサイズだけ移動させながら繰り返して、固化領域を形成していく。矩形掘削部と矩形掘削部の継ぎ手は１００ｍｍ重ねて削孔し壁体の連続性を確保する。
重金属汚染不溶化材は公知の地化学的固定化材を使用するが、予め現地土砂との配合試験により、添加量を決定する。
土壌固化材は、低負荷型に配慮し中性固化材とし、予め現地土砂との配合試験により、添加量を決定する。
泥土固化壁作業は連続して行い、鉛直継ぎ手が発生しないようにする。
固化壁の壁体強度は抑えて、事前に試験練りを行い変形追従性が確保出来ることを確認しておく。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】中抜矩形攪拌装置の実施例正面図
【図２】施工状況図
【図３】土壌汚染不溶化遮断壁設置概念図
【符号の説明】
【００１２】  １  汎用杭打機
２  掘削軸
３  掘削爪
４  中抜矩形攪拌装置
５  攪拌羽根
６ａ  両側軸（スクリュー軸）
６ｂ  中軸（スクリュー軸）
６ｃ  両側軸（スクリュー軸）
７  固化領域
８  泥水処理機
９  不溶化材・土壌固化材プラント
１０  不溶化遮断壁
【図１】
2006075813.tif 000003
【図２】
2006075813.tif 000004
【図３】
2006075813.tif 000005