(57)【要約】【課題】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。【解決手段】地下水位（Ｌｗ）よりも下方の土壌汚染領域（Ｅｗｐ）を包囲する様に固化した領域を造成し、固化した領域を造成した後に、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の土壌汚染領域（Ｇｐ）を包含する領域（Ｅｐ）に立坑（４０）を（地表面３０ｆから）所定の深さ寸法だけ掘削し、掘削された立坑（４０）に金属枠（２）を設置する金属枠設置工程を有し、固化した領域で包囲された領域全域を掘削して金属枠を設置するまで、前記掘削工程及び金属枠設置工程を繰り返す。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水位よりも下方の土壌汚染領域を包囲する様に固化した領域を造成する工程と、固化した領域を造成した後に、地下水位よりも上方の土壌汚染領域を包含する領域に立坑を所定の深さ寸法だけ掘削する掘削工程と、掘削された立坑に金属枠を設置する金属枠設置工程を有し、固化した領域で包囲された領域全域を掘削して金属枠を設置するまで、前記掘削工程及び金属枠設置工程を繰り返すことを特徴とする汚染土壌浄化工法。
【請求項２】
地下水位よりも上方の土壌汚染領域を包含する領域に立坑を所定の深さ寸法だけ掘削する掘削工程と、掘削された立坑に金属枠を設置する金属枠設置工程を有し、地下水位に到達するまで前記掘削工程及び金属枠設置工程を繰り返し、地下水位よりも上方の領域全域に立坑を掘削して金属枠を設置した後、地下水位よりも下方の土壌汚染領域を包囲する様に固化した領域を造成する工程と、固化した領域を造成した後に、固化した領域で包囲された領域全域を掘削して金属枠を設置するまで、地下水位より下方の領域で且つ固化した領域で包囲された領域を掘削する工程及び掘削された領域に金属枠を設置する工程を繰り返すことを特徴とする汚染土壌浄化工法。
【請求項３】
地下水位より下方の領域で且つ固化した領域で包囲された領域を掘削した後、金属枠を除去する金属枠除去工程と、固化した領域に複数の貫通孔を穿孔する穿孔工程と、固化した領域よりも内方に揚水手段を設置する工程とを有する請求項１、２の何れかの汚染土壌浄化工法。
【請求項４】
地下水位よりも下方の土壌汚染領域を包囲する様に固化した領域を造成する工程において、地下水位よりも下方の土壌汚染領域を包囲する様に、当該土壌汚染領域（Ｅｗｐ）の下方の領域（底部Ｇｃｂに相当する領域）及び側方の領域（側面部Ｇｃｓに相当する領域）の土壌を凍結する凍結工程を行なう請求項１〜３の何れか１項の汚染土壌浄化工法。
【請求項５】
金属枠で包囲された領域よりも外方の汚染領域に到達する注入井を掘削する工程と、金属枠よりも内方側に揚水手段を設置し以って前記立坑を吸引井とせしめる工程と、注入井から注水し且つ吸引井から揚水する工程とを有している請求項１〜４の何れか１項の汚染土壌浄化工法。
【請求項６】
金属枠で包囲された領域よりも外方の汚染領域に到達する吸引井を掘削する工程と、金属枠よりも半径方向内方側に注入手段を設けて以って前記立坑を注入井とせしめる工程と、注入井から好気性微生物を活性化するための材料を注入すると共に注水して、吸引井から揚水する工程を有している請求項１〜４の何れか１項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２５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２５における左右方向にはさほど広がることはなく、図２５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２５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２５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２５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２６で示す様な技術が考えられる。
図２６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２６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２６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２６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】
本発明の汚染土壌浄化工法は、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の土壌汚染領域（Ｅｗｐ）を包囲する様に（例えばグラウト材等の固化材により）固化した領域（固化領域Ｇｃ）を造成する工程と、固化した領域（Ｇｃ）を造成した後に、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の土壌汚染領域（Ｇｐ）を包含する領域（Ｅｐ：例えば円形の領域）に立坑（４０）を（地表面３０ｆから）所定の深さ寸法（ライナーリング２の１段部或いは複数段の幅方向寸法）だけ掘削する掘削工程と、掘削された立坑（４０）に金属枠（例えば、リング状の金属枠２）を設置する金属枠設置工程を有し、固化した領域（Ｇｃ）で包囲された領域（地下水位Ｌｗよりも下方の土壌汚染領域Ｅｗｐを包含する領域）全域を掘削して金属枠（２）を設置するまで前記掘削工程及び金属枠設置工程を繰り返すことを特徴としている（図１〜図１０）。
前記掘削工程では、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域では土壌汚染領域（Ｇｐ）を包含する土壌を掘削し、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の領域では、固化された領域（Ｇｃ）における汚染土壌と固化材との混合物（固化した当該混合物）を掘削する。
ここで、前記掘削工程で掘り出された汚染土壌（Ｇｏ）は、地上側（Ｇｆ）へ搬送されて汚染土壌処理機構で処理されるのが好ましい。
【００１１】
また本発明の汚染土壌浄化工法は、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の土壌汚染領域（Ｇｐ）を包含する領域（Ｅｐ：例えば円形の領域）に立坑（４０）を（地表面３０ｆから）所定の深さ寸法（リング状の金属枠２の１段部或いは複数段の幅方向寸法）だけ掘削する掘削工程と、掘削された立坑（４０）に金属枠（例えば、リング状の金属枠：ライナーリング２）を設置する金属枠設置工程を有し、地下水位（Ｌｗ）に到達するまで前記掘削工程及び金属枠設置工程を繰り返し、地下水位（Ｌｗ）よりも上方の領域全域に立坑（４０）を掘削して金属枠（２）を設置した後、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の土壌汚染領域（Ｅｗｐ）を包囲する様に（例えばグラウト材等の固化材により）固化した領域（固化領域Ｇｃ）を造成する工程と、固化した領域（Ｇｃ）を造成した後に、固化した領域（Ｇｃ）で包囲された領域（地下水位Ｌｗよりも下方の土壌汚染領域Ｅｗｐを包含する領域）全域を掘削して金属枠（２）を設置するまで、地下水位（Ｌｗ）より下方の領域で且つ固化した領域（Ｇｃ）で包囲された領域を掘削する工程及び掘削された固化領域（Ｇｃ）に金属枠（２）を設置する工程を繰り返すことを特徴としている（図１３）。
【００１２】
本発明の実施に際して、金属枠（２）を設置した範囲の内側の土壌（或いは、土壌と固化材の混合物であって、固化したもの）の掘削を完了したならば、下方の金属枠（２）から順に撤去して、撤去された金属枠（２）の内側（半径方向内側）の領域を順次埋め戻すのが好ましい。
【００１３】
この場合（請求項１、２の場合）、地下水位（Ｌｗ）より下方の領域で且つ固化した領域（Ｇｃ）で包囲された領域を掘削した後、（リング状）金属枠（ライナーリング２）を除去する金属枠除去工程と、固化した領域（Ｇｃ：例えば円環状の領域）に複数の貫通孔（５）を穿孔する穿孔工程と、固化した領域（Ｇｃ）よりも内方（半径方向内方）に揚水手段（６）を設置する工程とを有することも可能である（図１３）。
ここで、揚水手段としては、例えば揚水用ポンプ（６）が好ましい。そして、揚水用ポンプ（６）に加えて、除去された金属枠（２）よりも内方に多孔管、砕石（栗石７等）等を充填するのが好ましい（図１４〜図１６：図２２）。
【００１４】
ここで、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の土壌汚染領域（Ｅｗｐ）を包囲する様に（例えばグラウト材等の固化材により）固化した領域（固化領域Ｇｃ）を造成する工程において、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の土壌汚染領域（Ｅｗｐ）を包囲する様に、当該土壌汚染領域（Ｅｗｐ）の下方の領域（底部Ｇｃｂに相当する領域）及び側方の領域（側面部Ｇｃｓに相当する領域）の土壌を凍結する凍結工程を行なうように構成しても良い。
【００１５】
本発明は、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）が、金属枠（２）で包囲された領域内である場合のみならず、地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）が金属枠（ライナーリング２）で包囲された領域よりも外方に拡散している場合にも実施される。
地下水位（Ｌｗ）よりも下方の汚染領域（Ｇｐ）が金属枠（ライナーリング２）で包囲された領域よりも外方に拡散している場合には、金属枠（ライナーリング２）で包囲された領域よりも外方の汚染領域に到達する注入井（８）を掘削する工程と、（リング状）金属枠（ライナーリング２）よりも（半径方向）内方側に揚水手段（６）を設置し以って前記立坑（４０）を吸引井（９）とせしめる工程と、注入井（８）から注水し且つ吸引井（９）から揚水する工程とを有しているのが好ましい（図２２）。
【００１６】
或いは、金属枠（ライナーリング２）で包囲された領域よりも外方の汚染領域に到達する吸引井（９）を掘削する工程と、（リング状）金属枠（ライナーリング２）よりも半径方向内方側に注入手段（８０）を設けて以って前記立坑（４０）を注入井とせしめる工程と、注入井（８）から好気性微生物を活性化するための材料（例えば、酸素や栄養素）を注入すると共に注水して、吸引井（９）から揚水する工程を有しているのが好ましい（図２４）。
【００１７】
ここで、注入手段（８０）は、汚染土壌（Ｇｐ）に好気性微生物を活性化するための材料（例えば、酸素や栄養素）を注入するための機器であれば、公知のものや、市販のものを全て適用可能である。
また、上述した発明（請求項６の発明）において、注入井（８）と吸引井（９）との間の領域に観察用の井戸（観測井）を掘削することも出来る。
【発明の効果】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
ここで、固化材で地盤改良された領域（Ｇｃ）は透水性が低い。そのため、固化材で地盤改良された領域（Ｇｃ）の内側の領域と、その外側の土壌との間で水分の授受を行なうことは出来ない。この事は、汚染された地下水が周囲に拡散している場合において、固化材で固化或いは地盤改良された領域（Ｇｃ）の内側に掘削された立坑を利用して、周辺の汚染土壌の浄化する処理が困難である旨を意味している。
それに対して、固化材により固化された土壌（Ｇｃ）であってリング状金属枠（ライナーリング２）よりも半径方向外方の円環状の領域に複数の貫通孔（５）を穿孔し、リング状金属枠（ライナーリング２）よりも半径方向内方の部分にポンプ（６）等を設置し、砕石（栗石７等）を充填すれば（請求項３）、リング状金属枠（ライナーリング２）が撤去された後、土壌が固化された領域（Ｇｃ）の周辺に汚染物質が拡散していても、当該汚染物質は地下水と共に、前記貫通孔（５）を介して砕石（７）を充填した領域（固化材で固化された円環状領域の半径方向内方の領域）に浸入する。
【００２１】
前記貫通孔（５）を介して浸入した汚染水を、例えばポンプ（６）等で揚水し、地上側で処理すれば、土壌が固化された領域（Ｇｃ）の周辺における汚染も除去される。すなわち、穿孔された立坑（４０）を利用して、周辺土壌の汚染物質を除去することが出来るのである。
さらに、砕石（７）を充填することにより、金属枠（２）を除去した後に、汚染土壌を掘削、除去した領域が崩落することが防止される。
【００２２】
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（請求項４）、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（請求項４）、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。
【００２３】
従って、リング状金属枠（ライナーリング２）よりも内方の部分にポンプ（６）等を設置し、砕石（栗石７等）を充填すれば、地下水位以下の領域において、凍結された領域（Ｇｆ）よりも外側に汚染物質が拡散していても、当該汚染物質は地下水に連行されて、解凍された土壌を透過して、砕石（７）を充填した領域に浸入する。そして汚染物質を包含する地下水を、例えばポンプ（６）等で地上側へ揚水し、地上側で処理することにより、土壌が凍結された領域（Ｇｆ）の周辺に拡散した汚染物質を除去することが出来る。
凍結された土壌（Ｇｆ）が解凍すれば、固化材の様な異物が地中に残存しないため、施工された領域に対する環境的な圧力が最小限となり、いわゆる「環境に優しい」施工が行われることになる。
【００２４】
本発明において、汚染物質が固化された領域（Ｇｃ）の外方まで拡散している場合に、当該汚染物質が拡散している領域の外縁部に注入井（８）を掘削し、金属枠（２）よりも半径方向内方側を吸引井（９）に構成し（立坑４０を吸引井にせしめ）、注入井（８）から注水し、吸引井（９）から揚水すれば（請求項５）、注入井（８）から吸引井（９）への流れ（ｆｗ）が生成され、汚染領域外縁部から汚染物質を包含した水が吸引井（９）に吸引されて地上側へ揚水される。これにより、土壌が凍結された領域の外側における汚染物質も、地下水に連行されて地中から除去される。
【００２５】
或いは本発明において、金属枠（２）よりも半径方向内方側に注入井（８）を構成し（立坑４０を注入井にせしめ）、該注入井（８）から好気性微生物を活性化するための材料（例えば、酸素、栄養素：好気性微生物そのもの等を含む）を注入すれば（請求項６）、前記材料（例えば、酸素及び栄養素、好気性微生物）が汚染領域（Ｇｐ）に注入されることにより、好気性微生物が活性化され、汚染物質を生物学的に分解し、無害化する。これにより、地中における汚染物質が除去される。
ここで、好気性微生物による生物学的作用により汚染物質を分解するので、環境に対する圧力が少ない。
【００２６】
それに加えて本発明によれば、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。
【００２７】
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】
【００２８】
【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】本発明の第１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】第１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】第１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】第１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】第１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】第１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】第１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】第１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】第１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】第１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】第２実施形態におけるライナーリング除去及び立坑の埋め戻しの初期状態を示す工程図である。
【図１５】第２実施形態において、地下水位より下方の領域の埋め戻しを完了した後、地下水位より上方の領域を埋め戻している状態を示す工程図である。
【図１６】第２実施形態において、埋め戻しが完了した状態を示す工程図である。
【図１７】汚染領域が地下水位よりも深い領域に到達しており、地下水に流れがある状態を示す断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態において、地下水位より下方の汚染領域を包囲する様に固化した状態を示す図である。
【図１９】第３実施形態において、地下水位より下方の汚染領域を包囲する様に固化した後、地下水位より上方の領域に立坑を掘削しライナーリングを設置する工程を示す図である。
【図２０】第３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を完了した状態を示す図である。
【図２１】第３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、ライナーリングを設置した状態を示す図である。
【図２２】第３実施形態において、埋め戻した後に、注入井と吸引井により汚染物質を除去する状態を示す図である。
【図２３】第３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２４】本発明の第４実施形態を説明する図である。
【図２５】汚染領域が拡散する態様を説明する断面図である。
【図２６】図２５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】
【００２９】
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、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は、第１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。
【００３０】
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は第１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。
【００３１】
第１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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
第１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。
【００４７】
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。
【００４８】
図１〜図１２で示す第１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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
第１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。
【００５２】
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。
【００５３】
さらに、第１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。
【００５４】
ここで、図１〜図１２の第１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で示す第１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。
【００５５】
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の第１実施形態と同様である。
【００５６】
次に、図１４〜図１６を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。
図１〜図１３の第１実施形態では、地下水位Ｌｗよりも上方の領域も、下方の領域も、全て埋め戻し材（例えば、良質土）で埋め戻しているが、図１４〜図１６の第２実施形態では、埋め戻しの態様が異なっている。
換言すれば、図１４〜図１６の第２実施形態は、埋め戻しについて、図１〜図１３の第１実施形態とは異なっている。
【００５７】
上述したように、固化材供給により固化された土壌は透水性が低いので、地下水が透過して掘削の際に湧水が生じるのを防止することが出来る。その反面、固化された土壌が地下水の透過を妨げるので、地下水に流れが存在し、地下水に連行されて汚染物質が拡散しており、土壌が固化された領域のみならず周辺土壌も汚染されている場合に、固化土壌Ｇｃの内側に掘削された立坑４０を利用して、立坑４０周辺の土壌における汚染を浄化することは困難である。
これに対して、図１４〜図１６の第２実施形態では、固化材を供給して固化された土壌（固化領域）Ｇｃ、すなわちライナーリング２よりも半径方向外方の円環状の固化された領域に、複数の貫通孔５を穿孔している。
【００５８】
グラウト材で固化された円環状領域（固化領域Ｇｃ：ライナーリング２よりも半径方向外方の円環状の固化された領域）に複数の貫通孔５を穿孔するに際して、図示しない削岩機その他の穿孔用機械で貫通孔５を穿孔する。穿孔に際して、穿孔用機械の反力は、除去する以前のライナーリング２で得るのが好ましい。
具体的には、図示しない穿孔用機械の末尾部分に図示しないロッドを接続し、当該ロッドの他端部をライナーリング２の内周面に当接すれば、穿孔用機械の反力をライナーリング２により支持することが可能となる。
【００５９】
第２実施形態における施工の手順としては、概略次の様になる。
先ず、固化領域Ｇｃで包囲された領域の土壌が掘削され、図１０で示すように、地下水位Ｌｗよりも上方の領域及び下方の領域の全域にライナーリング２が設置されるまでは、図１〜図１３で示す第１実施形態と同様である。
上述した様に、第２実施形態は、汚染物質が取り除かれ、或いは、汚染物質が存在しないことが確認された後、ライナーリング２を取り外しつつ、掘削領域Ｄｃｏを埋め戻す工程が、図１〜図１３で示す第１実施形態と相違している。
【００６０】
第２実施形態によれば、図１４で示すように、最下層のライナーリング２を除去して、垂直方向位置が最下層のライナーリング２と対応する固化領域Ｇｃ（ライナーリングよりも半径方向外方の円環状領域）に、上述した要領で、貫通孔５を複数個穿孔する。
そして、コルゲート管（多孔管）を立坑４０内の鉛直方向に配置する。また、図示しないコルゲート管の内側に揚水管９０を配置し、揚水管９０を地上側３０の図示しない汚染処理装置に接続する。
【００６１】
次に、最初に除去したライナーリング２の直上のライナーリング２を除去する。そして、最初に除去したライナーリング２の垂直方向位置と対応する領域（或いは、固化領域Ｇｃを穿孔した領域）に砕石７（例えば割栗石等）を充填する。砕石７を充填することにより、ライナーリング２を除去した領域が崩落する事が防止されると共に、貫通孔５を介して浸入した地下水（汚染物質を連行している地下水）がコルゲート管及びその内側の揚水管９０に到達することを保証している。
以下、地下水位Ｌｗよりも下方の領域では、固化領域Ｇｃの穿孔、コルゲート管の接続、直上のライナーリング除去、砕石充填を繰り返す。
【００６２】
図１５で示すように、地下水位Ｌｗよりも上方の領域では、第１実施形態と同様な工程によって、ライナーリングを除去しつつ、良質土によって立坑４０を埋め戻す。
図１５では、地下水位Ｌｗよりも上方の領域の概略１／２程度が、良質土によって埋め戻された状態を示している。そして、図１６では、地下水位Ｌｗよりも上方の領域の全域が、良質土によって埋め戻された状態を示している。
【００６３】
図１６で示すように、地下水位Ｌｗよりも下方の領域では、立坑４０の内側の空間には、例えば砕石（割栗石等）７が充填されている。
地下水の流れにより、土壌が固化された領域Ｇｃの周辺に拡散した汚染された水は、矢印Ｆで示すように、貫通孔５を介して、砕石７を充填した領域内に浸入する。
浸入した汚染水は図示しないコルゲート管等により集水され、集水された汚染水は、例えばポンプ６と揚水９０を介して地上側３０に揚水される。そして、地上側で、図示しない処理装置で処理される。
これにより、汚染水に連行された汚染物質が周辺土壌から除去される。
【００６４】
換言すれば、地下水位Ｌｗよりも下方の領域において、固化領域Ｇｃを穿孔し、固化領域Ｇｃで包囲された領域内に砕石７を充填することにより、固化領域Ｇｃ周辺に拡散した汚染物質を連行した地下水を、砕石を充填した領域に浸入せしめ、例えばコルゲート管により集水して、上述したように地上側へ揚水して、処理している。
その結果、図１４〜図１６の第２実施形態によれば、固化領域Ｇｃ周辺に拡散した汚染物質を、立坑４０を利用して除去することができる。
図１４〜図１６の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図１３の第１実施形態と同様である。
【００６５】
次に、図１７〜図２２を参照して、本発明の第３実施形態を説明する。
図１７〜図２２の第３実施形態は、地下水位Ｌｗよりも下方の領域Ｇｗまで汚染が浸透しており、且つ、地下水に流れがある場合に対処する実施形態である。
【００６６】
図１７では、施工前の土壌の汚染状態を示している。
図１７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、例えば工場２０から漏出した汚染物質により汚染された領域Ｇｐである。
図１７において、工場２０において、汚染物質が漏出した箇所が符号Ｅｓで示されている。また、符号Ｌｗは地下水位を示し、符号Ｅｗｐは地下水位Ｌｗよりも下方の施工領域であって、汚染物質漏出箇所Ｅｓ直下の領域を示している。
図１７において、地下水位Ｌｗよりも深い領域Ｇｗでは、汚染領域Ｇｐは地下水の流れＦｗによって、図１７の左側から右側へと流れている。
【００６７】
第３実施形態の施工は、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、地下水位Ｌｗよりも下方の施工領域Ｅｗｐの固化に必要な機材（図示せず）を、当該施工領域Ｅｗｐ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。
【００６８】
次に、第１実施形態と同様に、地下水位Ｌｗよりも下方の領域であって、汚染物質漏出箇所Ｅｓ直下の汚染領域を包囲するように、固化領域Ｇｃを造成する。固化領域Ｇｃの造成の手法については、図３〜図５を参照して上述したのと同様である。
汚染物質漏出箇所Ｅｓ直下の汚染領域を包囲するように、固化領域Ｇｃを造成したならば、図１９で示す様に、図６〜図８で述べたのと同じ要領で、地下水位Ｌｗよりも浅い領域における汚染領域Ｇｐにおいて、立坑４０を掘削してライナーリング２を設置しつつ、汚染された土壌を地上側に移動する。
【００６９】
図２０で示す状態では、地下水位Ｌｗよりも浅い領域Ｇにおいて、立坑４０の掘削とライナーリング２の設置が完了している。
そして、図９、図１０を参照して説明したのと同じ要領で、固化領域Ｇｃで包囲された領域内に立坑４０を掘削し、ライナーリング２を設置する。図２１は、固化領域Ｇｃで包囲された領域内で、立坑４０の掘削と、ライナーリング２の設置を完了した状態が示されている。
図２１の状態では、固化領域Ｇｃで包囲された領域内の汚染土壌は、地上側３０へ搬出、除去されている。
【００７０】
ここで、図２１を参照すれば明らかな様に、汚染領域Ｇｐは、固化領域Ｇｃよりも外部にまで拡散している。そして、ライナーリング２で包囲された図２１の状態では、立坑４０を利用して、固化領域Ｇｃ外部に拡散した汚染物質を除去することが出来ない。
そのため、第３実施形態では、図１４〜図１６の第２実施形態と同様に、立坑４０を活用して、固化土壌Ｇｃ周辺に拡散した汚染物質を除去する。
【００７１】
立坑４０とその周辺土壌との間における透水性を確保するため、図２１の状態から、図１４〜図１６で説明したのと同様な態様で、貫通孔５を形成しつつライナーリング２を除去する。
すなわち、ライナーリング２を除去（撤去）するに際して、ライナーリング２よりも外方に存在する固化された領域に複数の貫通孔５を穿孔して、立坑４０への地下水の流入を確保する。そして、地下水位Ｌｗよりも下方の領域では、図２２で示す様に、立坑４０の底部に揚水用ポンプ６を設置し、ライナーリング２を除去された領域に砕石（割栗石）７を充填する。図示はされていないが、砕石７を充填する際に、ポンプ６を設置した部分までコルゲート管を配置して、ポンプ６までの集水性を向上させることが望ましい。
【００７２】
そして、地下水位Ｌｗよりも上方の領域では、第２実施形態と同様に（図１５、図１６参照）、良質土によって立坑４０を充填する。
ここで、固化領域Ｇｃの造成に際して、固化材を使用せず、いわゆる凍結工法を利用した場合には、凍結された領域（固化領域Ｇｃ）は一定の時間が経過すると解凍して、地下水が流れる程度の透水性を持つ。そのため、凍結工法を利用した場合には、ライナーリング２を撤去すれば、立坑４０への地下水の流入のために凍結された領域Ｇｆを穿孔する必要はない。
【００７３】
図２２において、周辺の地下水が汚染物質を連行して、固化領域Ｇｃの貫通孔５を介して（凍結工法を用いた場合には、固化領域Ｇｃは存在しない）、砕石７が充填された領域（ライナーリング２撤去後の領域）に流入する。流入した地下水（汚染水）は、ポンプ６及び揚水管９を介して地上側に設置した浄化装置１０に送られる。浄化装置１０において汚染物質を連行した地下水を処理することにより、ライナーリング２の投影領域よりも外方の領域に拡散している汚染物質が、周辺土壌から除去されるのである。
【００７４】
ここで第３実施形態では、立坑４０の外側（ライナーリング２の投影領域よりも外方の領域）に拡散している汚染物質を除去するために、揚水管９が吸引井として作用し、次に述べる注入井８と共に汚染物質を連行した地下水を地上側へ揚水している。
吸引井である揚水管９に向かう地下水の流れを作るために、図２２においては、注水井８を削孔している。
図２２において、注水井８は、立坑４０よりも外側の領域であって、汚染が拡散している領域、換言すれば地下水の流れについて立坑４０の下流側に、少なくとも１箇所以上削孔されている。
【００７５】
前記吸引用のポンプ６は、揚水管９、吸引ラインＬｏを介して、地上側３０の浄化装置１０に接続されている。その浄化装置１０は、注入ラインＬｉを経由して前記注入井８と接続されている。
図２２において、注水井８から注水して、揚水管（吸引井）９で吸引或いは揚水することにより、汚染された地下水が立坑４０或いは揚水管（吸引井）９に向かう流れ（矢印ｆｓ）が形成される。
これにより、立坑４０（或いは、ライナーリング２が撤去された後の領域）よりも外側の領域に拡散している汚染物質は、地下水及び／又は注入井８から供給された水に連行されて立坑４０内に浸入し、揚水ポンプ６及び揚水管９により地上側へ搬送されて処理され、以って、土壌から除去されるのである。
なお、図２２では、注入井８から注水される水は、浄化装置１０で浄化処理された水を利用しているが、図示しない水源から供給しても良い。また、注入井８から注入される液体は、水のみならず、汚染物質除去用の浄化剤であっても良い。
【００７６】
上述したように、第３実施形態では、立坑４０に配置された揚水管９を吸引井として構成し、周辺に拡散した汚染物質を連行した地下水を吸引して地上側３０へ揚水することが可能である。その結果、立坑４０を利用して、その周辺に拡散した汚染物質を除去する事が出来る。
すなわち、第３実施形態によれば、地下水位Ｌｗよりも下方の領域Ｇｗまで汚染が浸透しており、且つ、地下水に流れがあるため、汚染物質が漏出した箇所Ｅｓ直下から外れた領域まで汚染物質が拡散している場合であっても、当該拡散した汚染物質は立坑４０を利用して除去される。
【００７７】
図示はされていないが、図１７〜図２３の第３実施形態において、汚染物質が漏出した箇所Ｅｓ直下の領域であって且つ地下水位Ｌｗよりも下方の領域Ｅｗｐ（図１７参照）の、外殻部分（底部及び外周部分）を、いわゆる注入工法や、いわゆるグラウト工法、凍結工法、その他により、領域Ｅｗｐに固化材を供給して固化することに代えて、いわゆる凍結工法により凍結することが可能である。
第３実施形態において、凍結工法を用いた場合には、汚染領域Ｇｐを除去した後、固結した領域は自然解凍して、元の状態の土壌に復帰する。したがって環境に対する圧力が極めて小さい。そして、凍結した状態が解凍した後は、元の土壌として透水性を回復するので、周辺の汚染物質を連行した地下水を立坑４０で吸引して、地上側３０へ揚水できる。
また、凍結する事により土壌を固化して固化領域Ｇｃを構成するので、地下水位Ｌｗよりも深度が深い領域であっても、周辺の地下水は固化領域Ｇｃで包囲された領域内部には浸入せず、そのため掘削の際の湧水が防止される。
【００７８】
図１７〜図２２の第４実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図１６の各実施形態と同様である。
【００７９】
ここで、図１７〜図２２の第３実施形態では、地下水位Ｌｗよりも下方で且つ汚染物質漏出箇所Ｅｓ直下の領域を包囲するように固化領域Ｇｃを造成した後、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２３で示す第３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以深で固化領域Ｇｃを造成している。
図２３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を設置した状態であって、地下水位より下方で固化領域Ｇｃを造成する直前の状態を示している。図２３の状態では、地下水位Ｌｗよりも下方には、未だに汚染物質が残存している。
【００８０】
図２３の状態から、図３〜図５を参照して上述した態様で、地下水位Ｌｗよりも下方で且つ汚染物質漏出箇所Ｅｓ直下の領域を包囲するように、固化領域Ｇｃを造成し、固化領域Ｇｃで包囲された領域に立坑４０を掘削し、ライナーリング２を設置すれば、図２１で示す状態となる。そして、立坑４０の底部に揚水用ポンプ６を設置し、ライナーリング２を除去された領域に砕石（割栗石）７を充填し、コルゲート管を配置して、図２２で示す状態にする。
図２３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１７〜図２２の第３実施形態と同様である。
【００８１】
立坑４０（或いは、ライナーリング２の投影領域）よりも外方の領域に拡散している汚染物質を除去する手法として、微生物を利用する方法（いわゆる「バイオレメディエーション」）が存在する。
図２４の第５実施形態は、バイオレメディエーションにより、立坑４０周辺に拡散した汚染物質を除去している。
以下、図２４を参照して、本発明の第４実施形態を説明する。
【００８２】
図２４の第４実施形態では、地下水位Ｌｗよりも下方の領域に立坑４０を掘削し、その内壁面にライナーリング２を設置するまでは、第３実施形態において図１７〜図２１を参照して説明したのと同様の処理を行なう。
ここで、第３実施形態では、立坑４０は吸入井として用いられているが、図２４の第４実施形態では、立坑４０を注入井として利用する。
図２４で示すように、第４実施形態では、ライナーリング除去後の領域に砕石７を充填し、同時に地表３０ｆから当該領域まで垂直にチューブ８を埋設する。チューブ８の下端は砕石７まで延在しており、注入手段８０が接続されており、以って、立坑４０は注入井を構成する。
【００８３】
図２４において、汚染物質が拡散している領域の縁部近傍には、吸引井９が削孔されている。ここで、吸引井９は揚水管により構成されている。
地上側３０には、インラインミキサ１１と、酸素供給装置１２と、栄養塩供給装置１３とが設けられている。インラインミキサ１１は、吸引ラインＬｉを介して吸引井９と接続している。またインラインミキサ１１は、注入ラインＬｏを介して、チューブ８と接続している。
酸素供給装置１２は、酸素供給ラインＬａによってインラインミキサ１１に接続している。栄養塩供給装置１３は、栄養塩供給ラインＬｖによって吸引ラインＬｉと接続している。
【００８４】
図２４の第４実施形態では、吸引（揚水）した地下水に栄養塩を供給し、ラインミキサ１１内で撹拌して酸素を供給する。そして、地下水と栄養塩と酸素との混合流体を、チューブ８を介して地下水を含む地層Ｇｗに注入している。
地下水を含む地層Ｇｗに注入された混合流体は、栄養塩と酸素を包含しているため、土中の好気性微生物を活性化する。好気性微生物が活性化するため、汚染物質は生物学的に分解されて無害化する。すなわち、立坑４０（或いは、ライナーリング２が撤去された領域）よりも外側の領域であって、汚染Ｇｐが拡散している領域に存在する汚染物質は、活性化した好気性微生物により生物学的に分解され、無害化するのである。
【００８５】
土中の好気性微生物により汚染物質が分解された後の地下水は、矢印ｆｔで示す様に流れ、吸引井９（揚水管）により地上側３０へ揚水される。
地上側３０へ揚水された地下水には、汚染物質を生物学的に分解する好気性微生物が大量に存在している。係る地下水に、上述した態様で栄養塩、酸素を添加されて、好気性微生物が活性化した状態で、チューブ９を経由して、再度、地中に注入され、汚染物質を生物学的に分解して、無害化するのである。
【００８６】
ここで、揚水された地下水を、地上設備（図２４では図示せず）で処理しても良い。
また、図２４では示されていないが、注入井４０と揚水井９との間に観測井を設け、地下水の汚染の度合い、或いは生物学的分解の進行程度をチェックする様に構成することも可能である。
さらに、図２４の第４実施形態では、地中に注入するのは酸素と栄養素のみであるが、汚染物質に対する嗜好性の高い微生物を投入する事も可能である。
図２４の第４実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図２３の各実施形態と同様である。
【００８７】
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】
【００８８】
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
７・・・栗石
８・・・注入井
９・・・吸引井
１０・・・汚染水処理装置
１１・・・インラインミキサ
１２・・・酸素供給装置
１３・・・栄養塩供給装置
３０・・・地上側
４０・・・立坑
【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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【図９】
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【図１０】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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