(57)【要約】【課題】浄化材を無駄なく使用し、浄化材による連続壁面を確実に構築する。【解決手段】削孔管を不透水層まで建て込み、削孔管内に透過性浄化材を充填し、削孔管を引き抜いて不透水層を底盤とする浄化体壁を連続して構築する工程と、各浄化壁の連接部に隣接する浄化体内に填り込むように矢板を不透水槽までそれぞれ建て込む工程とを備え、浄化壁を連続して構築する工程は、削孔管を不透水層まで建て込み、削孔管内に透過性浄化材を充填し、削孔管を引き抜き浄化壁を構築する浄化壁構築手順と、浄化壁構築手順によって構築された浄化壁の隣に削孔管の直径分の距離を隔てた位置を確保する飛ばし手順とを有し、地下水浄化ゾーンを構築する領域に、浄化壁構築手順と飛ばし手順とを交互に行い、浄化壁を一つ飛ばしに構築した後、飛ばし手順で確保した位置に浄化壁構築手順を行い、各浄化壁と連続して形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染地下水の下流側流域の地中に前記汚染地下水の流向を横断する方向に前記汚染地下水中の汚染物質の拡散を防止する地下水浄化ゾーンを構築する土壌汚染浄化ゾーン工法において、
前記横断する方向に削孔管を前記地中の汚染土壌層の下にある不透水層まで並列に建て込み、建て込まれた前記削孔管内に透過性浄化材を充填し、前記削孔管を引き抜いて不透水層を底盤とする浄化体壁を連続して構築する工程と、
前記各浄化壁の連接部に隣接する前記浄化体内に填り込むように前記地下水浄化ゾーンの方向に平行して矢板を前記不透水槽までそれぞれ建て込む工程と
を備え、
前記浄化壁を連続して構築する工程は、
前記削孔管を前記不透水層まで建て込み、建て込まれた前記削孔管内に透過性浄化材を充填し、前記削孔管を引き抜き浄化壁を構築する浄化壁構築手順と、
前記浄化壁構築手順によって構築された浄化壁の隣に前記削孔管の直径分の距離を隔てた位置を確保する飛ばし手順と
を有し、
前記地下水浄化ゾーンを構築する領域に、前記浄化壁構築手順と前記飛ばし手順とを交互に行い、前記浄化壁を一つ飛ばしに構築した後、前記飛ばし手順で確保した位置に前記浄化壁構築手順を行い、各浄化壁と連続して形成する
ことを特徴とする土壌汚染浄化ゾーン工法。
【請求項２】
汚染地下水の下流側流域の地中に前記汚染地下水の流向を横断する方向に前記汚染地下水中の汚染物質の拡散を防止する地下水浄化ゾーンを構築する土壌汚染浄化ゾーン工法において、
前記横断する方向に単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削機を用いて前記地中の汚染土壌層の下にある不透水層まで掘削し、透過性浄化材を充填して不透水層を底盤とする浄化体壁を連続して構築する工程と、
前記各浄化壁の連接部に隣接する前記浄化体内に填り込むように前記地下水浄化ゾーンの方向に平行して矢板を前記不透水槽までそれぞれ建て込む工程と
を備え、
前記浄化壁を連続して構築する工程は、
前記不透水層まで掘削し、透過性浄化材を充填して浄化壁を構築する浄化壁構築手順と、
前記浄化壁構築手順によって構築された浄化壁の隣に前記掘削軸の直径分の距離を隔てた位置を確保する飛ばし手順と
を有し、
前記地下水浄化ゾーンを構築する領域に、前記浄化壁構築手順と前記飛ばし手順とを交互に行い、前記浄化壁を一つ飛ばしに構築した後、前記飛ばし手順で確保した位置に前記浄化壁構築手順を行い、各浄化壁と連続して形成する
ことを特徴とする土壌汚染浄化ゾーン工法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の土壌汚染浄化ゾーン工法によって構築されたことを特徴とする土壌汚染浄化ゾーン。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の土壌汚染浄化ゾーン工法によって構築された土壌汚染浄化ゾーン又は請求項３記載の土壌汚染浄化ゾーンによる土壌汚染浄化方法において、
前記土壌汚染の浄化確認後に前記矢板を撤去する
ことを特徴とする土壌汚染浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染物質が地下水を介して拡散する慮のある領域の地下水流下域、又は周囲の地中に、汚染物質の拡散を防ぐ地下水浄化ゾーンを構築する土壌汚染浄化ゾーン工法、土壌汚染浄化ゾーン及び土壌汚染浄化方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、汚染物質が地下水を介して拡散する慮のある領域の地下水流下域、又は周囲の地中に、掘削、充填を繰り返すことにより、所定の幅を持つ連続した浄化杭を構築する、又は、遮断壁を構築し、浄化杭を遮断壁に連接するように浄化杭を構築する、又は、遮断構造物を地中に構築し透水孔を経て浄化材中を流下することが行われてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９９０４号公報
【特許文献２】特開２００５−２９６８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の工法では、連続した浄化杭を構築するにあたり、図８に示すように、浄化杭１が円柱であるため、汚染濃度に応じた地下水浄化ゾーンの幅２よりはみ出す孔３が必要である。また、浄化杭１が円柱であるため、重なった分４だけ浄化材の無駄が生じる。即ち、孔３がオーバーラップするため、先に充填した浄化材を次に掘削する際に排出し改めて浄化材を充填することにより、材料の無駄が生じ材料コストがかかっていた。
【０００５】
また、連続しない浄化杭を構築した場合は、浄化材に接触することなく汚染物質が地下水を介して拡散する慮が残った。
また、遮断壁に連接した浄化杭を構築する方法では、遮断壁を施工する機械と浄化杭を施工する機械の最低２種類の機械を持ち込む必要があったうえ、遮断壁が安定するまで浄化杭の施工を待つ必要があった。また、浄化杭を施工する際に、せっかく構築した遮断壁を壊してしまう可能性もあった。
さらに、遮断構造物を地中に構築する方法は、浄化材を交換せしめる利点は大きいが、永久構造物であることから浄化後の撤去にコストがかかってしまう。
【０００６】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、浄化材を無駄なく使用し、浄化材による連続壁面が確実に構築でき、汚染物質の拡散を確実に防止することが可能な土壌汚染浄化ゾーン工法、土壌汚染浄化ゾーン及び土壌汚染浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、汚染地下水の下流側流域の地中に前記汚染地下水の流向を横断する方向に前記汚染地下水中の汚染物質の拡散を防止する地下水浄化ゾーンを構築する土壌汚染浄化ゾーン工法において、前記横断する方向に削孔管を前記地中の汚染土壌層の下にある不透水層まで並列に建て込み、建て込まれた前記削孔管内に透過性浄化材を充填し、前記削孔管を引き抜いて不透水層を底盤とする浄化体壁を連続して構築する工程と、前記各浄化壁の連接部に隣接する前記浄化体内に填り込むように前記地下水浄化ゾーンの方向に平行して矢板を前記不透水槽までそれぞれ建て込む工程とを備え、前記浄化壁を連続して構築する工程は、前記削孔管を前記不透水層まで建て込み、建て込まれた前記削孔管内に透過性浄化材を充填し、前記削孔管を引き抜き浄化壁を構築する浄化壁構築手順と、前記浄化壁構築手順によって構築された浄化壁の隣に前記削孔管の直径分の距離を隔てた位置を確保する飛ばし手順とを有し、前記地下水浄化ゾーンを構築する領域に、前記浄化壁構築手順と前記飛ばし手順とを交互に行い、前記浄化壁を一つ飛ばしに構築した後、前記飛ばし手順で確保した位置に前記浄化壁構築手順を行い、各浄化壁と連続して形成することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、汚染地下水の下流側流域の地中に前記汚染地下水の流向を横断する方向に前記汚染地下水中の汚染物質の拡散を防止する地下水浄化ゾーンを構築する土壌汚染浄化ゾーン工法において、前記横断する方向に単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削機を用いて前記地中の汚染土壌層の下にある不透水層まで掘削し、透過性浄化材を充填して不透水層を底盤とする浄化体壁を連続して構築する工程と、前記各浄化壁の連接部に隣接する前記浄化体内に填り込むように前記地下水浄化ゾーンの方向に平行して矢板を前記不透水槽までそれぞれ建て込む工程とを備え、前記浄化壁を連続して構築する工程は、前記不透水層まで掘削し、透過性浄化材を充填して浄化壁を構築する浄化壁構築手順と、前記浄化壁構築手順によって構築された浄化壁の隣に前記掘削軸の直径分の距離を隔てた位置を確保する飛ばし手順とを有し、前記地下水浄化ゾーンを構築する領域に、前記浄化壁構築手順と前記飛ばし手順とを交互に行い、前記浄化壁を一つ飛ばしに構築した後、前記飛ばし手順で確保した位置に前記浄化壁構築手順を行い、各浄化壁と連続して形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の土壌汚染浄化ゾーン工法によって構築されたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の土壌汚染浄化ゾーン工法によって構築された土壌汚染浄化ゾーン又は請求項３記載の土壌汚染浄化ゾーンによる土壌汚染浄化方法において、前記土壌汚染の浄化確認後に前記矢板を撤去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、汚染物質を吸着、保持、又は分解する連続した地下水浄化ゾーンを構築することが可能となる。
また、浄化材が充填された各孔が接触する程度に隣接することから、掘削・充填による浄化材のロスは最小限に抑えられる。
【００１１】
また、地下水浄化ゾーンが最も薄くなる各孔の接合部に矢板を建て込むことにより、汚染物質を含む地下水は、確実かつ円滑に地下水浄化ゾーン内を透過し、汚染物質が地下水を介して拡散することを防ぐことが可能となる。
また、矢板の建て込みは、先に浄化材が充填され均一となった地中に対して行うことから、バイブロハンマーにより容易に施工できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態によって構築された地下水浄化ゾーン１０を示す平面図である。
【図２】本実施形態によって構築された地下水浄化ゾーン１０を示す説明図である。
【図３】本実施形態によって構築された地下水浄化ゾーン１０を構築する際のケーシングパイプの削孔手順を示す説明図である。
【図４】図３による削孔の状態を示す説明図である。
【図５】図３による削孔を行わない場合の状態を示す説明図である。
【図６】本実施形態によって構築された地下水浄化ゾーン１０を示す断面図である。
【図７】本実施形態によって構築された地下水浄化ゾーン１０の作用を示す拡大断面図である。
【図８】従来の地下水浄化ゾーンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１〜図７は、本発明の一実施形態に係る土壌汚染浄化ゾーン工法を示す。
図１、図２は、本実施形態によって構築された地下水浄化ゾーン１０を示す。
地下水浄化ゾーン１０は、汚染物質が地下水を介して拡散する慮のある領域の地下水流下域、又は周囲の地中の汚染土壌層１１の下にある不透水層１２を底盤とする浄化壁１５を連続して構築するとともに、各浄化壁１５の連接部１６に隣接する浄化壁１５内に填り込むように地下水浄化ゾーン１０の方向に平行して矢板１７を不透水層１２までそれぞれ建て込んでいる。
【００１４】
そして、各浄化壁１５は、削孔管を不透水層１２まで建て込み、その削孔管内に汚染物質を吸着、保持、又は分解する透過性浄化材１４を充填した後に、削孔管を引き抜くことによって構築されている。
【００１５】
次に、本発明の一実施形態に係る土壌汚染浄化ゾーン工法を順を追って説明する。
先ず、図２に示すように、汚染物質が地下水を介して拡散する慮のある領域の地下水流下域、又は周囲の地中の汚染土壌層１１の下にある不透水層１２を底盤とする浄化壁１５を構築する。
【００１６】
浄化壁１５の構築は、例えば、次のようにして行う。
例えば、図３に示すように、浄化壁１５を構築するのに削孔管によって７つの孔１３を掘削する場合について説明する。
削孔は、通常使用する円柱を造成する「ケーシング削孔」とする（ライト方式は矩形削孔専用のＴＲＤマシンを使用する）。例えば、掘削機用いてケーシングパイプ（削孔管）を建て込み、透過性浄化材１４を充填してケーシングパイプを引き抜くことによって行われる。この場合、ケーシング削孔により透過性浄化材１４を置換する。各孔は接触する程度とし、隣孔を掘削する際、隣孔からの透過性浄化材１４の引き込みを最小限に食い止める。
【００１７】
図３において、７つの孔１３には、紙面の右側から順にＮｏ．１、Ｎｏ．５、Ｎｏ．２、Ｎｏ．６、Ｎｏ．３、Ｎｏ．７、Ｎｏ．４が付されている。これは、削孔の順番を示す。つまり、削孔は一つ飛ばしに行ったあと、飛ばした箇所を削孔することによって行われる。すなわち、先にＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４の孔１３を掘削し、続いてＮｏ．５、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の孔１３を掘削を行う。削孔は隣接する円柱が接触する間隔で行う。また、削孔径は汚染水が透過するにあたって浄化できる距離を勘案して決められる。
ここでは、一つ飛ばしに、削孔・充填・引抜を数繰り返し、その後飛ばした場所に、削孔・充填・引抜を数繰り返す。
【００１８】
この操作を具体的に説明する。
Ｎｏ．１の孔１３を削孔した後、ケーシングパイプ内に透過性浄化材１４を充填し、その後にケーシングパイプを引き抜く。次に、Ｎｏ．５の領域を飛ばしてＮｏ．２の孔１３を削孔した後、ケーシングパイプ内に透過性浄化材１４を充填し、その後にケーシングパイプを引き抜く。次に、Ｎｏ．６の領域を飛ばしてＮｏ．３の孔１３を削孔した後、ケーシングパイプ内に透過性浄化材１４を充填し、その後にケーシングパイプを引き抜く。次に、Ｎｏ．７の領域を飛ばしてＮｏ．４の孔１３を削孔した後、ケーシングパイプ内に透過性浄化材１４を充填し、その後にケーシングパイプを引き抜く。
【００１９】
次に、Ｎｏ．５の孔１３を削孔した後、ケーシングパイプ内に透過性浄化材１４を充填し、その後にケーシングパイプを引き抜く。次に、Ｎｏ．６の孔１３を削孔した後、ケーシングパイプ内に透過性浄化材１４を充填し、その後にケーシングパイプを引き抜く。最後に、Ｎｏ．７の孔１３を削孔した後、ケーシングパイプ内に透過性浄化材１４を充填し、その後にケーシングパイプを引き抜く。
そのため、図４に示すように、各孔１３の左右が同じ条件となるため、削孔の偏心が起こりにくい。
【００２０】
これに対し、図５に示すように、紙面の右側から順に図４に示すＮｏ．１、Ｎｏ．５、Ｎｏ．２、Ｎｏ．６、Ｎｏ．３、Ｎｏ．７、Ｎｏ．４の各孔１３を続けて削孔すると、先に削孔した方向に次の削孔が偏芯し易くなるため、削孔の偏心が発生する虞がある。図５では、Ｎｏ．１及びＮｏ．２について説明している。
使用する透過性浄化材１４としては、例えば、鉄粉、活性炭粉、各種キレートおよびこれらの混合物、微生物濾過膜、微生物栄養源およびこれらと前者の混合物がある。
【００２１】
また、充填する透過性浄化材１４は、汚染の内容により自在に変える。汚染を浄化する化学的特性と、周辺地盤の変位を抑制する物理的特性を有することが条件となる。
さらに、透過性浄化材１４は、削孔による周りの土壌の緩みを最低限に抑制するため、砂に透過性浄化材１４を添加し水締めにより固める。
【００２２】
次に、図１に示すように、削孔が隣接する点を中央に地下水浄化ゾーンの方向に並行に矢板１７を打設する。
矢板１７は、図６に示すように、不透水層１２まで打設される。矢板１７は地下水浄化ゾーン１０の中に行われるため、原地盤の物理的特性（転石の有無、礫質土等）に左右されない。例えば、玉石混じりによる打設不能といった事態はない。
【００２３】
そして、矢板１７により生じる最短迂回距離（矢印で示す）は、図１に示すように、汚染濃度に応じた地下水浄化ゾーンの幅に匹敵できる削孔径と矢板１７の長さによって確保される。
各浄化壁１５の接触部に矢板１７を建て込むことにより、図７に示すように、矢板１７が透過性浄化材１４の接触機会が最も少なくなる部分（各浄化壁１５の連接部１６）の透過を遮断し、汚染した地下水を浄化剤壁１５の中心部方向に誘導することにより、確実かつ円滑に汚染物質を浄化しつつ流下させることができる。
【００２４】
以上によって、本実施形態に係る地下水浄化ゾーン１０を構築することができる。
そして、構築された地下水浄化ゾーン１０によって、汚染物質が透過性浄化材１４によって浄化され、地下水を介して拡散する慮のある領域の地下水流下域、又は周囲の地中に、汚染物質の拡散を防ぐことができる。
本実施形態に係る地下水浄化ゾーン１０による染浄が確認されると、矢板１７は、撤去される。
【００２５】
従って、本実施形態に係る地下水浄化ゾーン１０は仮設構造物であり、浄化後は周辺地盤と同等の利用が可能である。透過性浄化材１４は、浄化しながら化学的特性を消失し、周辺地盤の緩みを最低限に抑制する物理的特性を維持する。
浄化後、再汚染が確認された場合、本実施形態に係る地下水浄化ゾーン１０に対して注入工法により浄化に関する化学的特性を復元する。これは、本実施形態に係る地下水浄化ゾーン１０が砂地盤で造成されているからできる。粘性土や岩盤では地下水浄化ゾーンの復元は困難である。
【００２６】
なお、上記実施形態では、必要な数のケーシングパイプを建て込んでおいて、それぞれに透過性浄化材１４を充填し、その後に全てのケーシングパイプを引き抜く場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、浄化の状況に応じ、ケーシングパイプを追加施工し、それぞれに透過性浄化材１４を充填し、その後に全てのケーシングパイプを引き抜くことも可能である。
また、上記実施形態では、削孔は、通常使用する円柱を造成する「ケーシング削孔」とする（ライト方式は矩形削孔専用のＴＲＤマシンを使用する）場合について説明したが、本発明は、これに限らず、例えば、単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削機用いて掘削して、透過性浄化材を充填しても良い。この場合、単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削機用いて掘削して、透過性浄化材を充填する。軸孔の接合は隣孔からの浄化材の引き込みを最小限に食い止める。
【符号の説明】
【００２７】
１０  地下水浄化ゾーン
１１  汚染土壌層
１２  不透水層
１３  孔
１４  透過性浄化材
１５  浄化壁
１６  各浄化壁１５の連接部
１７  矢板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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