(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧力に加圧された状態で加圧容器内に密封された気体を、地中の所定の深度まで貫入された注入用試錐管内に解放することで前記注入用試錐管内に前記気体を供給して該注入用試錐管の下端部に穿設された排出孔から地中に前記気体を注入する気体注入工程と、
前記気体注入工程が開始された時点から、前記加圧容器内の圧力が前記第１の圧力より
低い第２の圧力に低下するまでに要する減圧時間を計測する時間計測工程と、
前記時間計測工程が終了したら前記注入用試錐管の地中に対する深度を他の深度に変更
する深度変更工程とを備え、
前記深度変更工程が終了したら再び前記気体注入工程と前記時間計測工程とを実施する
ようにして地中の通気性を検査するようにした地中の通気性検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の地中の通気性検査方法と並行して実施する土壌汚染調査方法であって、
前記時間計測工程が終了したのち、前記気体注入工程を実施していない状態で、前記気体注入工程により地中に注入された気体を吸引用試錐管の下端部に穿設された吸入孔から吸引して前記吸引用試錐管を介して地上に回収する気体回収工程と、
前記気体回収工程により回収した気体中に含まれる汚染物質の濃度を計測する濃度計測工程とを備え、
前記吸引用試錐管は、前記注入用試錐管が貫入された地点の近傍であって該地点から一定の距離だけ水平方向に離間した地点の地中に前記注入用試錐管と略平行になるように貫入され、
前記気体回収工程を実施するときの前記吸引用試錐管が貫入された地中の深度は、該気体回収工程の直前に実施された前記気体注入工程の際の前記注入用試錐管の地中の深度と略同じに設定されていることを特徴とする土壌汚染調査方法。
【請求項３】
請求項２に記載の土壌汚染調査方法において、
前記注入用試錐管を地中に貫入する地上の注入地点または前記吸引用試錐管を地中に貫入する地上の吸引地点のうち何れか一方の地点を、該地点間で隣り合う地点同士が水平方向に所定の間隔を隔てて配列するように一定の領域に亘って複数設定し、
前記複数設定した一方の地点にそれぞれ隣接する位置に他方の地点をそれぞれ設定し、
互いに隣接する前記注入地点と前記吸引地点との水平方向の間隔より、前記所定の間隔の方が離間するように設定されていることを特徴とする土壌汚染調査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中の通気性検査方法および土壌汚染調査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されている従来の土壌汚染調査方法は、オゾン注入パイプを通じて該オゾン注入パイプの下端部に穿設された吐出孔から地中にオゾンガスを注入する一方、観測パイプの下端部に穿設された流入孔から流入した調査対象物質である揮発性有機塩素系化合物のガスを捕捉して該ガスの濃度を計測するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４９３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の土壌汚染調査方法は、オゾン注入パイプと観測パイプとの下端部同士の間における地中に汚染物質が存在していた場合は、該汚染物質を観測パイプにより捕捉してその濃度を計測することができるものの、その計測結果からは、両パイプ間のどの地点の地中に汚染物質が存在するのかまでは推測することが困難であった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、汚染物質が存在する可能性が高い地中の場所をピンポイントで推測することができる地中の通気性検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明に係る地中の通気性検査方法は、第１の圧力に加圧された状態で加圧容器内に密封された気体を、地中の所定の深度まで貫入された注入用試錐管内に解放することで前記注入用試錐管内に前記気体を供給して該注入用試錐管の下端部に穿設された排出孔から地中に前記気体を注入する気体注入工程と、前記気体注入工程が開始された時点から、前記加圧容器内の圧力が前記第１の圧力より低い第２の圧力に低下するまでに要する減圧時間を計測する時間計測工程と、前記時間計測工程が終了したら前記注入用試錐管の地中に対する深度を他の深度に変更する深度変更工程とを備え、前記深度変更工程が終了したら再び前記気体注入工程と前記時間計測工程とを実施するようにして地中の通気性を検査するようにしたものである。
【０００７】
請求項２に記載した発明に係る土壌汚染調査方法は、請求項１に記載の地中の通気性検査方法と並行して実施する土壌汚染調査方法であって、前記時間計測工程が終了したのち、前記気体注入工程を実施していない状態で、前記気体注入工程により地中に注入された気体を吸引用試錐管の下端部に穿設された吸入孔から吸引して前記吸引用試錐管を介して地上に回収する気体回収工程と、前記気体回収工程により回収した気体中に含まれる汚染物質の濃度を計測する濃度計測工程とを備え、前記吸引用試錐管は、前記注入用試錐管が貫入された地点の近傍であって該地点から一定の距離だけ水平方向に離間した地点の地中に前記注入用試錐管と略平行になるように貫入され、前記気体回収工程を実施するときの前記吸引用試錐管が貫入された地中の深度は、該気体回収工程の直前に実施された前記気体注入工程の際の前記注入用試錐管の地中の深度と略同じに設定されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載した発明に係る土壌汚染調査方法は、請求項２に記載の土壌汚染調査方法において、前記注入用試錐管を地中に貫入する地上の注入地点または前記吸引用試錐管を地中に貫入する地上の吸引地点のうち何れか一方の地点を、該地点間で隣り合う地点同士が水平方向に所定の間隔を隔てて配列するように一定の領域に亘って複数設定し、前記複数設定した一方の地点にそれぞれ隣接する位置に他方の地点をそれぞれ設定し、互いに隣接する前記注入地点と前記吸引地点との水平方向の間隔より、前記所定の間隔の方が離間するように設定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、注入用試錐管を貫入した地中の地点における土壌の通気性を深度ごとに正確に知得することができるので、その知得した土壌の通気性のデータに基づいて、汚染物質が存在する可能性が高い地中の場所をピンポイントで推測することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、注入用試錐管を貫入した地点の近傍に吸引用試錐管を貫入したので、注入用試錐管の排出孔を介して注入した気体により、吸引用試錐管の吸入孔の近傍に存在する地中の汚染物質が前記気体に混入することになる。そして、その汚染物質が混入した気体を吸引用試錐管で回収するようにしたので、気体を注入してから汚染物質が混入した気体を回収するまでに要する時間を可及的短くすることができ、その結果、汚染物質の濃度の計測を迅速に行うことができる。
また、地中に注入した気体を地中の通気性検査だけでなく地中の汚染物質の濃度計測のためにも利用するようにしたので、地中の通気性検査と並行して汚染物質の濃度計測を効率的に行うことができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、注入用試錐管を地中に貫入する注入地点または吸引用試錐管を地中に貫入する吸引地点のうち何れか一方の地点間で隣り合う地点同士の間隔を、互いに隣接する注入地点と吸引地点との間隔より離間するように設定したので、地中の通気性検査および土壌汚染調査を行う地点が過度に多くならずに済み、これらの検査および調査を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る地中の通気性検査方法および土壌汚染調査方法を実施する際に使用する試錐装置を正面から見た状態を示す正面図である。
【図２】図１の矢視Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１の試錐装置を、一部の部材を透過して下方から見た状態を示す底面図である。
【図４】図１の下部を拡大して示した図である。
【図５】図１の上下方向中途部を拡大して示した図である。
【図６】試錐管およびその近傍の部材の一部を破断して示した断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る地中の通気性検査方法および土壌汚染調査方法を実施する際に使用する加圧気体供給装置，濃度計測装置および制御盤が設置された状態を模式的に示した図である。
【図８】試錐装置を横倒ししてキャスタの転動により移動させている状態を示した図である。
【図９】複数の試錐管を貫入する地面の地点を上方から見た状態を模式的に示した図である。
【図１０】試錐管を地中から引き抜く作業の様子を示す図である。
【図１１】試錐装置をフォークリフトにより持ち上げて移動させようとしている状態を示す図である。
【図１２】（１）図はＸ，Ｙ座標で示した試錐管の各注入地点において同じ深度で計測された減圧時間を縦軸に取って表した三次元グラフであり、（２）図はＸ，Ｙ座標で示した試錐管の各吸入地点において同じ深度で回収された汚染物質の濃度を縦軸に取って表した三次元グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図１２を参照して詳細に説明する。図１において符号１で示すものは、本発明の実施の形態に係る地中の通気性検査方法および土壌汚染調査方法を実施する際に使用する試錐装置の一例であり、主に、トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物（ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  以下「ＶＯＣｓ」という。）からなる汚染物質によって土壌が汚染されている地中Ｍの通気性検査方法および土壌汚染調査方法を実施する際に使用する。該試錐装置１は、フレーム３と、一対の試錐管５，５を地中Ｍに個別に貫入するための一対の打撃装置７，７と、各打撃装置７の鉛直方向の位置をそれぞれ個別に調整する一対の油圧シリンダ９，９と、フレーム３に固定されて該フレーム３を地面Ｅに起立させるための４つの脚部材１１…と、各打撃装置７にそれぞれ個別に油圧を供給する一対の油圧供給装置１３，１３と、各油圧シリンダ９に圧油を個別に供給する一対の油圧供給装置１４，１４を備える。それぞれ一対の試錐管５，５、打撃装置７，７、油圧シリンダ９，９、油圧供給装置１３，１３、油圧供給装置１４，１４は、それぞれ互いに同一の構成を有している。
【００１４】
フレーム３は、水平方向に一定の間隔を隔てて互いに平行かつ鉛直方向に延びる一対のガイドレール１５，１５と、各ガイドレール１５の長手方向における一端部（図１における上端部）と他端部（図１における下端部）と該他端部寄りの上下方向中途部とに、それぞれガイドレール１５を挟持した状態でそれぞれねじ部材１６（図２参照）により締結され結着された一対の第１梁部材１７，１７と一対の第２梁部材１９，１９と一対の第３梁部材２１，２１を備えている。
【００１５】
さらに、フレーム３は、一方のガイドレール１５に結着された一対の第１梁部材１７，１７と他方のガイドレール１５に結着された一対の第１梁部材１７，１７とでそれぞれ対向する第１梁部材１７同士に横架されてねじ部材により締結され結着された一対の第１横架部材２３，２３と、一方のガイドレール１５に結着された一対の第２梁部材１９，１９と他方のガイドレール１５に結着された一対の第２梁部材１９，１９とでそれぞれ対向する第２梁部材１９の下端部同士に横架されてねじ部材により締結され結着された一対の第２横架部材２５，２５（図３および図４参照）と、これら一対の第２横架部材２５，２５の底面と各第２梁部材１９の底面とにそれぞれ当接した状態で一対の第２横架部材２５，２５にねじ部材により締結され結着された一対の底面部材２７，２７とを備える。各ガイドレール１５，各第１梁部材１７，各第２梁部材１９および各第３梁部材２１は鉄製の部材からなり、それらの横断面の形状は略Ｈ字状に形成されている。該横断面に直交する方向から見て各ガイドレール１５の中央の両側面にそれぞれ一対の第１梁部材１７，１７と一対の第２梁部材１９，１９と一対の第３梁部材２１，２１の各側面が当接して各ガイドレール１５を挟持した状態で各梁部材１７，１９，２１がねじ部材１６により締結され結着されている。
【００１６】
各第２梁部材１９の側面には、それぞれ同一の構造により構成された鉄製の脚部材１１がねじ部材２９により締結され結着されている。脚部材１１の下端部には雌ねじのねじ孔が刻設され、該ねじ孔には雄ねじのねじ軸３１が螺着され、該ねじ軸３１の上端部にはハンドル３３が結着され下端部には円盤状の接地部材３５が結着されている。ハンドル３３と共にねじ軸３１を回転させることでフレーム３に対する接地部材３５の相対位置を適宜調整して試錐装置１を地面Ｅに直立設置することができる。
また、各第１梁部材１７および各第２梁部材１９の各側面には、それぞれ同一の構成を有するキャスタ３７がねじ部材により締結され結着されている。このため、ねじ部材２９を取り外して第２梁部材１９から各脚部材１１を離脱させたのち、試錐装置１を水平方向に横倒しして各キャスタ３７の車輪を地面Ｅに接地させ該車輪を転動させることで、試錐装置１を容易に運搬することができる。このとき、各第１梁部材１７および各第２梁部材１９の各側面（各キャスタ３７が取り付けられた側面）に直交する方向に延びる回転軸回りに各キャスタ３７が回転可能に構成されているので、試錐装置１の移動方向を容易に変更することができる。
【００１７】
各打撃装置７は、その本体の両側面を一対の板状の錘板７ａ，７ａ（図５参照）で挟持した状態でねじ部材により締結されて一体化され、一対の錘板７ａ，７ａのうち一方の錘板７ａの側面にはそれぞれスライダ７ｂが固定されている。一対の錘板７ａ，７ａを取り付けることで、その分、各打撃装置７の重量が増加するため、打撃するときの衝撃力が向上する。各スライダ７ｂが各ガイドレール１５のレール部１５ａを挟持した状態で各レール部１５ａの長手方向に沿って摺動することで各打撃装置７が各ガイドレール１５の長手方向に沿って移動することができるように構成されている。各スライダ７ｂは、低摩擦性の樹脂部材または低摩擦材で被覆された樹脂部材もしくは金属部材で構成されている。各打撃装置７は、それぞれ圧油管３９を介して油圧供給装置１３に接続され、各油圧供給装置１３から各打撃装置７に圧油が個別に供給される。各打撃装置７は、それらの上端部がそれぞれワイヤ４１を介して油圧シリンダ９のピストンロッド９ｂの上端部と個別に連結されている。各ワイヤ４１の中途部は、各ガイドレール１５の上端部にそれぞれ固定された一対の滑車４３に巻き回されている。
【００１８】
各油圧シリンダ９は、それぞれシリンダ本体９ａとピストンロッド９ｂとを備え、各シリンダ本体９ａの上端部および下端部は、それぞれ圧油管４５ａ，４５ｂを介して油圧供給装置１４に接続され、各油圧供給装置１４から各シリンダ本体９ａに圧油が個別に供給される。圧油管４５ａ，４５ｂのうち何れか一方の圧油管を介して油圧供給装置１４からシリンダ本体９ａに圧油が供給されるとともに他方の圧油管を介してシリンダ本体９ａから油圧供給装置１４に圧油が戻されることで、シリンダ本体９ａに対してピストンロッド９ｂが上下方向に進退する。ピストンロッド９ｂが上下方向に進退することで、該ピストンロッド９ｂとワイヤ４１を介して連結された打撃装置７が該ピストンロッド９ｂとは上下方向逆向きに移動する。
【００１９】
各打撃装置７はそれぞれ打撃装置本体４９と打撃部５１とを備え、各打撃部５１の下端部にはそれぞれ椀状の嵌合部５１ａ（図６参照）を備えている。各嵌合部５１ａ内にはそれぞれ円柱状の被打撃部材５３の上端部が嵌合され、かつ、各被打撃部材５３の下端部に形成された凹部内に試錐管５の上端部が嵌合された状態で打撃部５１によって被打撃部材５３が打撃される。被打撃部材５３が打撃されることで、試錐管５が地中Ｍに貫入される。
図６に示すように、各試錐管５は、地中Ｍに貫入されたときに下端部に位置する掘削部材５５と、該掘削部材５５に螺着されて連結される円筒状の第１円管５７と、円筒状の接続管５９を介して第１円管５７に連結される円筒状の第２円管６１とをそれぞれ備える。第１円管５７および第２円管６１の寸法としては、例えば、両円管５７，６１の外径を３３．５ミリメートルで内径を２４ミリメートルに設定するとともに、第１円管５７の長さを２５センチメートルで第２円管６１の長さを１メートルにそれぞれ設定することが挙げられる。掘削部材５５，第１円管５７，接続管５９および第２円管６１は、鉄製の部材からなる。
なお、図６では、作図の都合上、第２円管６１の長手方向中途部を省略して図示している。
【００２０】
掘削部材５５は、その上端部外周に雄ねじ部が刻設され、下端部に掘削部が設けられており、該掘削部は下端ほど先細になる階段状に形成されている。第１円管５７および第２円管６１の両端部内周には雌ねじ部が刻設され、接続管５９の両端部外周には雄ねじ部が刻設されている。掘削部材５５と第１円管５７とは、掘削部材５５の雄ねじ部が第１円管５７の一端部の雌ねじ部に螺合されることで連結される。第１円管５７の他端部と第２円管６１の一端部とは、これら円管５７，６１の各雌ねじ部に接続管５９の両端部の雄ねじ部がそれぞれ螺合されることで連結される。また、試錐管５を地中Ｍにさらに深く貫入したい場合は、その深度Ｆに応じて、他の接続管５９を介して第２円管６１の他端部に他の第２円管６１を連結して継ぎ足すことで１本の長尺の試錐管５を構成することができる。
【００２１】
第１円管５７には、該第１円管５７の長手方向に長いスリットで構成された複数の貫通孔５７ａが穿設されている。貫通孔５７ａは、第１円管５７における長手方向の位置が該長手方向に一定の間隔を隔てた３箇所に２個ずつ高密度のレーザービームの照射によって穿設されており、その長手方向の位置が同じ部位に穿設された２個の貫通孔５７ａは第１円管５７の軸芯に対して対称となる位置にそれぞれ穿設されている。第１円管５７の長手方向で隣り合う貫通孔５７ａ同士は、第１円管５７の軸芯回りの角度位置が９０度だけズレた位置に穿設されている。貫通孔５７ａの寸法としては、例えば、長さが１０ないし１５ミリメートルで幅が０．７ミリメートルに設定することが挙げられる。
【００２２】
各接続管５９内には、両端部がそれぞれ接続管５９の両端から突出した状態で円管状の挿入管６３がそれぞれ挿入され、各挿入管６３の両端部外周に刻設された雄ねじ部に接続具６５の一端部内周に刻設された雌ねじ部がそれぞれ螺合されることで接続管５９と挿入管６３と一対の接続具６５，６５とが一体化されて継手部材６６が構成される。各接続具６５の他端部内には可撓性を有する樹脂材料からなる気体供給管６７の端部がそれぞれ気密が保持された状態で挿入される。接続具６５に挿入された気体供給管６７の端部は、その外周が接続具６５の内部に設けられた係止部によって緊締されることで抜け止めされるように構成されている。該係止部による緊締状態は、接続具６５に設けられた解除操作子を操作することで解除することできるように構成されている。而して、それぞれ複数の挿入管６３と接続具６５と気体供給管６７とが接続されることで、１本の長尺の気体供給配管６９が構成される。２つの試錐管５内には同一の構成を有する気体供給配管６９がそれぞれ配設される。
【００２３】
地中Ｍに貫入されたときに最上部に位置する各第２円管６１の上端部の雌ねじ部には円筒状の栓部材７３の一端部に刻設された雄ねじ部がそれぞれ螺合され、各栓部材７３の他端部は被打撃部材５３の下端部内に形成された凹部５３ａにそれぞれ嵌合される。各被打撃部材５３には、栓部材７３内の貫通孔７３ａと連通する連通孔５３ｂがそれぞれ穿設されており、該連通孔５３ｂは、凹部５３ａから上方に向かって延びたのち斜め上方に向かって延び、各被打撃部材５３の外周面にそれぞれ開孔している。
【００２４】
各試錐管５が地中Ｍに貫入されたときに最上部に位置する第２円管６１の管内にそれぞれ配設された気体供給管６７は、該第２円管６１の上端部に螺着された栓部材７３の貫通孔７３ａと該栓部材７３に嵌合された被打撃部材５３の連通孔５３ｂとに挿通されて斜め上方に延設されたのちそれぞれ外部に取り出されている。そして、２つの試錐管５のうち一方の試錐管５（図１および図７において右側の試錐管５）から外部に取り出された気体供給配管６９における気体供給管６７の端部は、予め設定された圧力に加圧された空気を供給する加圧気体供給装置７５に接続されている。この加圧空気供給用の一方の試錐管５は、本発明でいう「注入用試錐管」を構成する。
一方、各第１円管５７の管内には、各試錐管５が地中Ｍに貫入されたときに最下部に位置する気体供給配管６９の気体供給管６７の下端部が配設され、該気体供給管６７の下端と掘削部材５５の上面との間には間隙を隔てている。
【００２５】
また、２つの試錐管５のうち他方の試錐管５（図１および図７において左側の試錐管５）から外部に取り出された気体供給配管６９の気体供給管６７の端部は、該気体供給配管６９を介して吸引された気体に含まれるＶＯＣｓの濃度を計測する濃度計測装置７７に接続されている。この気体吸引用の他方の試錐管５は、本発明でいう「吸引用試錐管」を構成する。
図７に示すように、加圧気体供給装置７５は、気体供給管６７の端部が接続管７８を介して接続される加圧容器７９と、接続管７８の長手方向中途部に配設された電磁弁８０と、加圧空気供給管８１を介して加圧容器７９に接続された加圧ポンプ８２と、加圧容器７９内の圧力を検出する圧力センサ８３と、加圧空気供給管８１の長手方向中途部に配設された電磁弁８４と、水蒸気供給管８５を介して加圧容器７９に接続された水蒸気供給装置８６と、水蒸気供給管８５の長手方向中途部に配設された電磁弁８７とを備えている。加圧容器７９の形状は、加圧した空気を貯留することができるものであれば何でもよく、例えば、直方体，円柱形または球体等の任意の形状に形成することができる。
【００２６】
加圧ポンプ８２は、空気を圧縮してその加圧した空気を加圧空気供給管８１を介して加圧容器７９に供給する。水蒸気供給装置８６は、水蒸気を発生するボイラー８６ａと、該ボイラー８６ａの上部に配設された圧力調整弁８６ｂとを備えている。圧力調整弁８６ｂは、ボイラー８６ａから水蒸気供給管８５に供給される水蒸気の圧力が一定になるよう調整する機能を有する。一定の圧力としては例えば０．１ＭＰａ（メガパスカル）の圧力が挙げられ、そのときの水蒸気の温度としては約８０℃となっている。なお、水蒸気の圧力と温度とは相関関係があり、圧力が定まるとその圧力に応じて温度も定まる。
一方、濃度計測装置７７は、気体供給管６７の端部が接続された気液分離装置８９と、接続管９１を介して気液分離装置８９に接続された吸引ポンプ９３と、接続管９５を介して吸引ポンプ９３に接続された濃度計測器９７を備えている。
上述した各油圧供給装置１３の電動駆動装置と、各油圧供給装置１４の電動駆動装置と、加圧気体供給装置７５を構成する電磁弁８０，加圧ポンプ８２の電動駆動装置，圧力センサ８３，電磁弁８７と、濃度計測装置７７を構成する吸引ポンプ９３の電動駆動装置，濃度計測器９７は、それぞれ電線を介して操作盤９９に接続されている。
【００２７】
《地中の通気性検査方法および土壌汚染調査方法》
次に、地中Ｍの通気性を検査する方法および地中Ｍの土壌汚染を調査する方法について説明する。まず、これらの方法を実施する現場まで試錐装置１，試錐管５の各構成部材，気体供給配管６９，加圧気体供給装置７５，濃度計測装置７７およびその他の器具を運搬する。現場では、図８に示すように、各脚部材１１が取り外された試錐装置１を水平方向に横倒しして各キャスタ３７の車輪を地面Ｅに接地させ該車輪を転動させることで、試錐装置１を所望の場所に容易に移動させることができる。このようにして、各試錐管５を貫入する地面Ｅの地点まで試錐装置１を移動させたのち、該地点に試錐装置１を直立させるとともに各脚部材１１を取り付けて設置する。そして、地面Ｅに対して試錐装置１が鉛直になるように各脚部材１１のハンドル３３を適宜回転させて接地部材３５の鉛直方向の位置を調整する。
【００２８】
なお、各試錐管５を貫入する地面Ｅの地点は予め設定され、例えば、図９に示すように、土壌汚染が推定される領域Ｒの全域に亘る複数の地点が設定される。図９では、加圧気体供給装置７５により加圧された空気を地中Ｍに注入する試錐管５を貫入する位置（以下「注入地点」という。）が白丸で表されており、その地中Ｍに注入された空気を吸引する試錐管５を貫入する位置（以下「吸引地点」という。）が黒丸で表されている。各注入地点間で隣り合う注入地点同士が水平方向に所定の間隔を隔てて配列するように設定されており、その水平方向の間隔は全て一定の間隔Ｄ１に設定されている。これらの注入地点にそれぞれ隣接する位置に吸引地点がそれぞれ設定されており、互いに隣接する注入地点と吸引地点との水平方向の間隔Ｄ２は、全て間隔Ｄ１より短い一定の間隔に設定されている。間隔Ｄ１とＤ２の寸法としては、例えば、１メートルと２０センチメートルに設定することが挙げられる。なお、これとは逆に、白丸の位置を吸引地点とし、黒丸の位置を注入地点としてもよい。
【００２９】
試錐装置１を設置したら、その付近に加圧気体供給装置７５，濃度計測装置７７および操作盤９９も設置し、それらをそれぞれ電線を介して接続する。
次に、各気体供給配管６９の一端部が各試錐管５内にそれぞれ配設され一定の長さになるよう組み付けられた各試錐管５の下端部の掘削部材５５を、互いに隣接する注入地点と吸引地点とにそれぞれ位置付ける。続いて、操作盤９９を操作して各油圧供給装置１４を駆動して各油圧シリンダ９のピストンロッド９ｂを上昇させて各打撃装置７を下降させ、各打撃装置７の打撃部５１に嵌合された被打撃部材５３を各試錐管５の上端部に螺着された栓部材７３に嵌合させる。
次に、各気体供給配管６９のうち注入地点に位置付けた試錐管５から外部に取り出された気体供給配管６９の気体供給管６７の端部を加圧気体供給装置７５に接続する。
一方、各気体供給配管６９のうち吸引地点に位置付けた試錐管５から外部に取り出された気体供給配管６９の気体供給管６７の端部を濃度計測装置７７に接続する。
【００３０】
〈第１の深度までの貫入作業〉
次に、操作盤９９を操作して各油圧供給装置１３を駆動させ、各油圧供給装置１３から油圧を間欠的に各打撃装置７にそれぞれ個別に供給する。これによって、各打撃装置７の打撃部５１によって被打撃部材５３が打撃されることで各試錐管５がそれぞれ地中Ｍに貫入される。両試錐管５は、互いに一定の距離だけ水平方向に離間した地点（間隔Ｄ２を隔てた地点）の地中Ｍに、互いに略平行になるように貫入される。両試錐管５が予め設定された所定の深度である第１の深度Ｆまで貫入されたら、操作盤９９を操作して各油圧供給装置１３による油圧の供給を停止して各打撃装置７の打撃を中断する。
【００３１】
〈水蒸気充填作業〉
次に、操作盤９９を操作して加圧気体供給装置７５の電磁弁８０，８４を閉弁するとともに電磁弁８７を開弁して、ボイラー８６ａで予め生成しておいた水蒸気を水蒸気供給管８５を介して加圧容器７９内に充填する。充填される水蒸気の圧力は圧力調整弁８６ｂによって一定になるよう調整されており、その圧力としては例えば０．１ＭＰａ（メガパスカル）に設定される。
〈加圧空気充填作業〉
次に、操作盤９９を操作して電磁弁８７を閉弁するとともに電磁弁８４を開弁した状態で加圧ポンプ８２を作動させ、加圧された空気を加圧容器７９内に充填する。加圧容器７９内の圧力が圧力センサ８３により検出され、その検出された圧力の値に相当する信号が操作盤９９内の制御装置９９ａに送信される。該制御装置９９ａで受信された信号に対応する圧力の値が予め設定された第１の圧力の値に到達したら、該制御装置９９ａによって自動的に加圧ポンプ８２が停止されるとともに電磁弁８４が閉弁される。第１の圧力の値としては、例えば、０．５ＭＰａ（メガパスカル）に設定することが挙げられる。
【００３２】
〈減圧時間計測作業〉
次に、操作盤９９を操作して加圧気体供給装置７５の電磁弁８０を開弁し、接続管７８および気体供給配管６９を介して、注入地点に貫入された試錐管５の第１円管５７内に水蒸気を含んだ水蒸気含有空気を供給することで第１円管５７の複数の貫通孔５７ａ（本発明でいう「排出孔」を構成する。）から水蒸気含有空気を地中Ｍに注入する。この注入作業の工程は、本発明でいう「気体注入工程」を構成する。このとき、電磁弁８０を開弁することで注入作業が開始された時点から加圧容器７９内の圧力が予め設定された第２の圧力の値に低下するまでに要した減圧時間Ｔが制御装置９９ａ内のタイマによって計測される。この計測作業の工程は、本発明でいう「時間計測工程」を構成する。計測された減圧時間Ｔは、制御装置９９ａ内のメモリに記憶される。第２の圧力の値としては、例えば、０．３ＭＰａ（メガパスカル）に設定することが挙げられる。地中Ｍに注入された空気は、地中Ｍに存在するＶＯＣｓのうち気体の状態で存在するＶＯＣｓの一部と混合する。
【００３３】
加圧容器７９内の圧力が前記第２の圧力の値に低下したのち、操作盤９９を操作して、上述した水蒸気充填作業と加圧空気充填作業とを再び行う。
〈濃度計測作業〉
水蒸気充填作業および加圧空気充填作業と並行して、操作盤９９を操作して濃度計測装置７７の吸引ポンプ９３を作動させ、吸引地点に貫入された試錐管５の第１円管５７の複数の貫通孔５７ａ（本発明でいう「吸入孔」を構成する。）および気体供給配管６９を介して、地中Ｍの空気とＶＯＣｓとが含まれる気体を吸引し、該気体を地上に回収する。この回収作業の工程は、本発明でいう「気体回収工程」を構成する。この回収作業を実施するときの、吸引地点に貫入された試錐管５の地中Ｍの深度Ｆは、該回収作業の直前に実施された前記気体注入作業の際の、注入地点に貫入された試錐管５の地中Ｍの深度Ｆと略同じに設定されている。この気体の回収によって気体と共に吸引された地中Ｍの水は、気液分離装置８９を通過する際に分離され、気体だけが接続管９１を介して吸引されて接続管９５を介して濃度計測器９７に送出される。濃度計測器９７内に流入した気体に含まれるＶＯＣｓの濃度Ｎが濃度計測器９７により計測される。この計測作業の工程は、本発明でいう「濃度計測工程」を構成する。濃度計測器９７により計測された計測値に相当する信号は制御装置９９ａに送信され、その計測値が制御装置９９ａ内のメモリに記憶される。濃度Ｎは、単位容積当たりの気体中に存在するＶＯＣｓの容積または質量で表される。
【００３４】
〈次の深度までの貫入作業〉
次に、操作盤９９を操作して各油圧供給装置１３から各打撃装置７にそれぞれ油圧を供給して再び試錐管５の貫入作業を行い、予め設定された長さ分だけ加算された深度Ｆまで各試錐管５をそれぞれ地中Ｍにさらに深く貫入させる。この深度Ｆを変更する作業は、本発明でいう「深度変更工程」を構成する。深度Ｆの変更のため加算される長さ分としては、例えば５０センチメートルに設定することが挙げられる。
〈試錐管および気体供給配管の継ぎ足し作業〉
各試錐管５を貫入させる深度Ｆが深くなるに応じて、接続管５９を介して第２円管６１を連結して継ぎ足していく。継ぎ足す場合は、操作盤９９を操作して油圧シリンダ９のピストンロッド９ｂを下降させて打撃装置７を上昇させたのち、最上部の第２円管６１をその下端部に螺着された継手部材６６の接続管５９から取り外す。このとき、その継手部材６６の上端部側の接続具６５には、気体供給管６７の端部が挿入され該接続具６５の係止部により緊締されたままであるので、該接続具６５の解除操作子を操作して該気体供給管６７の端部を該接続具６５から引き抜く。
【００３５】
気体供給管６７は、その長さが第２円管６１より長尺に設定されているので、第２円管６１内に配設されたときは図６に示すように屈曲した状態で収納されている。このため、取り外した第２円管６１の端部からは気体供給管６７の端部を外部に突出させることができるので、その突出させた気体供給管６７の端部を、継ぎ足し用の新たな継手部材６６の一方の接続具６５に挿入したのち、該継手部材６６の接続管５９の一端部を、取り外した第２円管６１の端部に螺着する。次に、該継ぎ足し用の継手部材６６の他方の接続具６５に継ぎ足し用の新たな気体供給管６７の一端部を挿入するとともに他端部を継ぎ足し用の新たな第２円管６１の一端部から該管内に挿入して他端部から外部に引っ張り出す。引っ張り出された継ぎ足し用の気体供給管６７の他端部を、第２円管６１が取り外された前記継手部材６６の上端部側の接続具６５に挿入する。
【００３６】
次に、第２円管６１が取り外された前記継手部材６６の接続管５９の端部に前記継ぎ足し用の第２円管６１の他端部を螺着したのち、該第２円管６１の一端部に、取り外した第２円管６１の端部に螺着した継手部材６６の接続管５９の他端部を螺着する。このとき、該継手部材６６がその軸芯回りに回転するのに伴って気体供給管６７も連れ回されて捩じられるが、該気体供給管６７が挿通された被打撃部材５３の連通孔５３ｂは斜め上方に向かって穿設されているため、該連通孔５３ｂに対して該気体供給管６７は相対的に回転することができるので、該気体供給管６７が短い区間に偏って捩じられることはない。
最後に、操作盤９９を操作して油圧シリンダ９のピストンロッド９ｂを上昇させて打撃装置７を下降させ、第２円管６１の上端部の栓部材７３に嵌合された被打撃部材５３に打撃部５１を嵌合させる。以上で、新たな第２円管６１，継手部材６６および気体供給管６７の継ぎ足し作業が終了する。
【００３７】
加算された次の深度Ｆまで両試錐管５が貫入されたら、操作盤９９を操作して各油圧供給装置１３による油圧の供給を停止して各打撃装置７の打撃を中断する。
その後、同様にして、上述した水蒸気充填作業，加圧空気充填作業，減圧時間計測作業、濃度計測作業および次の深度Ｆまでの貫入作業を繰り返し行い、最も深い目的の深度Ｆまで両試錐管５が貫入され、該深度Ｆでの水蒸気充填作業，加圧空気充填作業，減圧時間計測作業および濃度計測作業が終了したら、貫入した各試錐管５を地中Ｍから引き抜く。
〈試錐管の引き抜き作業〉
貫入した各試錐管５を地中Ｍから引き抜く場合は、図１０に示すように、Ｆ字状の引抜用具１０１を試錐管５の第２円管６１の長手方向中途部に係合するとともに、引抜用具１０１の端部に連結されたワイヤ１０２の端部を打撃装置７の錘板７ａに連結したのち、操作盤９９を操作して油圧供給装置１４を作動させ、油圧シリンダ９のピストンロッド９ｂを降下させることで容易に引き抜くことができる。地面Ｅより上方に１本分の第２円管６１が引き上げられたら、上述した試錐管および気体供給配管の継ぎ足し作業とは逆の手順で第２円管６１，継手部材６６および気体供給管６７をそれぞれ取り外したのち、地中Ｍに残った試錐管５の残りの部分を引抜用具１０１により同様に引き抜く。
【００３８】
〈試錐装置の移動作業〉
各試錐管５の引き抜き作業が終了したら、図１１に示すように、試錐装置１を直立させたままフォークリフト１０３で移動させる。このとき、試錐装置１のフレーム３の一部を構成する４つの第３梁部材２１の下端をフォークリフト１０３の一対のフォーク部１０３ａ，１０３ａにより支持することで、試錐装置１を直立させたまま容易に持ち上げて移動させることができるので、その分、作業効率が向上する。
このようにして、試錐装置１を移動させることで注入地点および吸引地点を変更して、上述した各作業を繰り返し行う。
領域Ｒ内の各注入地点および各吸引地点での上述した各作業が全て終了したら、地中Ｍの通気性検査方法および土壌汚染調査方法による作業は終了する。
上述した作業を行った結果、領域Ｒ内の各注入地点での減圧時間Ｔおよび各吸引地点でのＶＯＣｓの濃度Ｎは、地中Ｍの深度Ｆごとにそれぞれグラフ化することで領域Ｒ内のＶＯＣｓによる汚染状況を推測することができる。
【００３９】
図１２の（１）図は、図９中の領域Ｒ内における一部の領域Ｓ内の各注入地点において、同じ深度Ｆで計測された減圧時間Ｔを縦軸に取って表した三次元グラフで、減圧時間Ｔが長いほど縦軸の正方向に位置するように表している。（１）図中の白丸の位置は、図９中の領域Ｓにおける白丸のＸ，Ｙ座標の位置と一致させて表している。一方、図１２の（２）図は、図９中の領域Ｓ内の各吸入地点において、同じ深度Ｆで計測されたＶＯＣｓの濃度Ｎを縦軸に取って表した三次元グラフで、濃度が高いほど縦軸の正方向に位置するように表している。（２）図中の黒丸の位置は、図９中の領域Ｓにおける黒丸のＸ，Ｙ座標の位置と一致させて表している。注入地点と吸入地点とは互いに隣接しているので、両地点は略一致していると見做すと、図１２の（１）図および（２）図から各地点での減圧時間ＴとＶＯＣｓの濃度Ｎとの相関が分かる。これらの三次元グラフは、それぞれ深度Ｆごとに作成することで地中Ｍの汚染状況を三次元的に推測することができる。
ところで、ＶＯＣｓは、通常、岩，大小の石，礫および砂が多く地中に存在することで形成された帯水層の隙間を地下水と共に通り抜けて、該帯水層とその下方に存在する粘土層との間に介在するシルト層に多く滞留している。上述した減圧時間Ｔは、前記帯水層，シルト層，粘土層の順に長くなるので、上述した減圧時間計測作業により計測された減圧時間ＴからＶＯＣｓが多く滞留している可能性の高いシルト層の位置を推測することができ、その結果、ＶＯＣｓが多く滞留している可能性の高い地中Ｍの位置をピンポイントで推測することができる。
【００４０】
上述したような本発明の実施の形態に係る地中の通気性検査方法によれば、試錐管５を貫入した地中Ｍの地点における土壌の通気性を深度Ｆごとに正確に知得することができるので、その知得した土壌の通気性のデータに基づいて、汚染物質のＶＯＣｓが存在する可能性が高い地中Ｍの場所をピンポイントで推測することができる。
また、注入用の試錐管５を貫入した地点の近傍に吸引用の試錐管５を貫入したので、注入用の試錐管５の貫通孔５７ａを介して注入した高温の水蒸気含有空気により、吸引用の試錐管５の貫通孔５７ａの近傍に存在する地中ＭのＶＯＣｓが気化して前記水蒸気含有空気に混入することになる。そして、そのＶＯＣｓが混入した空気を吸引用の試錐管５で回収するようにしたので、水蒸気含有空気を注入してからＶＯＣｓが混入した空気を回収するまでに要する時間を可及的短くすることができ、その結果、ＶＯＣｓの濃度Ｎの計測を迅速に行うことができる。
また、地中Ｍに注入した水蒸気含有空気を地中Ｍの通気性検査だけでなく地中ＭのＶＯＣｓの濃度計測のためにも利用するようにしたので、地中Ｍの通気性検査と並行してＶＯＣｓの濃度Ｎの計測を効率的に行うことができる。
【００４１】
さらにまた、注入用の試錐管５を地中Ｍに貫入する注入地点または吸引用の試錐管５を地中Ｍに貫入する吸引地点のうち何れか一方の地点間で隣り合う地点同士の間隔を、互いに隣接する注入地点と吸引地点との間隔より離間するように設定したので、地中の通気性検査および土壌汚染調査を行う地点が過度に多くならずに済み、これらの検査および調査を効率的に行うことができる。
【００４２】
上述した本発明の実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と明細書との全体から読み取れる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更後の地中の通気性検査方法および土壌汚染調査方法もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
例えば、上述した実施の形態では、加圧ポンプ８２と水蒸気供給装置８６とを設けて、加圧した空気と高温の水蒸気とを地中Ｍに注入する例を示したが、これに替えて、水蒸気供給装置８６を廃止して加圧した空気だけ地中Ｍに注入するようにしてもよい。この場合、空気の温度は常温でもよいが、ヒーターで高温にした空気を注入するようにしてもよい。なお、空気だけでなく高温の水蒸気も一緒に供給する方が地中ＭのＶＯＣｓを気化させやすいが、地中Ｍに存在するＶＯＣｓの一部は気体の状態で存在しているので、その気体のＶＯＣｓを空気と共に吸引して地上に回収することで、濃度計測器９７により濃度Ｎを計測することができる。
また、注入する気体としては、空気に替えて、窒素ガスのような不活性気体を使用してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
５    試錐管
５７ａ  貫通孔（排出孔、吸入孔）
７９    加圧容器
Ｄ１    間隔
Ｄ２    間隔
Ｆ    深度
Ｍ    地中
Ｎ    濃度
Ｔ    減圧時間
【要約】
【課題】
汚染物質が存在する可能性が高い地中の場所をピンポイントで推測することができる地中の通気性検査方法を提供すること。
【解決手段】
加圧容器７９内で第１の圧力に加圧された気体を地中Ｍの所定の深度Ｆまで貫入された試錐管５に供給して試錐管５の下端部に穿設された排出孔から地中Ｍに前記気体を注入する。その注入の開始時点から、加圧容器７９内の圧力が第１の圧力より低い第２の圧力に低下するまでに要する減圧時間を計測する。その計測が終了したら試錐管５の地中Ｍに対する深度Ｆを他の深度Ｆに変更する。深度変更したら再び気体の注入と減圧時間の計測とを実施して地中Ｍの通気性を検査する。
【選択図】図７【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】
0005789804.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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