(57)【要約】【課題】地盤強度低下による周辺地盤への悪影響を防止しながら、汚染物質浄化を行う汚染物質浄化用杭の造成工法を提供することにある。【解決手段】下部吐出口１７から吐出された固化材は、掘削された原地盤に注入されながら土とともにドラム１２内に取り込まれ、内軸撹拌翼１５と外軸撹拌翼１３との相対撹拌作用により十分に混合撹拌され、汚染物質浄化用杭１の中心に位置する支持層２を形成する。ドラム吐出口１６からドラム１２の原地盤に吐出された浄化剤は、ドラム１２の外周に設けた浄化層形成用撹拌翼１４にて原地盤と撹拌されて浄化層３を形成する。ドラム１２の内外で支持層２と浄化層３とが同時に形成され、汚染物質浄化用杭１を造成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転する二重構造の撹拌軸と、前記撹拌軸を軸方向に配するとともに前記撹拌軸の外軸に外軸撹拌翼を介して連絡しかつ外周に浄化層形成用撹拌翼を備えたドラムと、前記ドラム内に回転自在に配されるとともに前記撹拌軸の内軸に連絡する内軸撹拌翼と、前記撹拌軸の内軸に連絡するとともに前記ドラムの外部に開口し前記撹拌軸の内軸を介して供給される浄化剤を吐出するドラム吐出口と、前記撹拌軸の内軸に連絡するとともに前記ドラムの最下端に開口し前記撹拌軸の内軸を介して供給される固化材を吐出する下部吐出口とを備えた杭造成装置と、この杭造成装置を駆動する駆動装置を据え付け、前記杭造成装置の駆動軸を駆動装置により回転し、原地盤に前記下部吐出口から固化材を吐出しながら前記ドラム内に装備された前記外軸撹拌翼と前記内軸撹拌翼とを互いに反対方向に回転しつつ掘削し、前記ドラム内部に取り込まれた土と固化材とを混合撹拌した支持層を形成し、前記ドラム吐出口から前記原地盤に向かって浄化剤を注入し、前記ドラム外周の前記浄化層形成用撹拌翼にて前記原地盤と前記浄化剤とを混合撹拌した浄化層を前記支持層の周囲に形成することを特徴とする汚染物質浄化用杭の造成工法。
【請求項２】
請求項１記載の汚染物質浄化用杭の造成工法において、前記浄化剤は、金属系還元剤であることを特徴とする汚染物質浄化用杭の造成工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣと称す）により汚染された土壌の浄化に供する汚染物質浄化用杭の造成工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＶＯＣにより汚染された土壌の浄化方法の一つに、鉄還元剤などの有害物質浄化剤を混合した浄化壁を地中に作り、汚染された地下水が浄化壁を通過することで汚染除去をする方法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
また、セメントおよびベントナイトを主体とする遮蔽壁を構築し、遮蔽壁の内部または汚染対象領域に、２価または３価の金属の化合物である無機凝集剤を含有させる汚染物質の捕捉方法およびその遮蔽壁が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
また、石炭灰により杭を築造し、その杭に地下水を透過させて濾過する汚染地下水の浄化方法が知られている（例えば、特許文献４参照）。
なお、撹拌翼の外周にケーシングを配し、ケーシングによる混合物の固結体を成形する地盤改良用撹拌装置およびこれを使用した地盤改良工法が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【０００４】
また、中空ロッドの下端に高圧用の注入噴射腕と低圧用の注入噴射孔とを備えた噴射撹拌器を装着し、それぞれから土質安定材を噴射して内外二重の円柱状の硬化杭を造成することが知られている（例えば、特許文献６参照）。
また、地盤改良のための撹拌用の回転軸を相互に逆方向に回転する外軸および内軸の二重軸に構成した地盤改良装置の撹拌翼構造が知られている（例えば、特許文献７参照）。
【０００５】
また、外管ケーシングおよび撹乱オーガを互いに逆回転させながら地盤を掘削し、掘削土壌の一部を外管ケーシング内に導入してソイルモルタルを造成する基礎杭の施工方法が知られている（例えば、特許文献８参照）。
【特許文献１】
特許第３２１６０１４号公報（特許請求の範囲、図３）
【特許文献２】
特開平１０−２６３５２２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特許第３１１７６２４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】
特許第２８７６３５８号公報（特許請求の範囲、図１〜図４）
【特許文献５】
特許第２９３７７４５号公報（図１）
【特許文献６】
特公昭６２−２０３２８号公報（特許請求の範囲、第１図〜第４図）
【特許文献７】
特公平３−４０１６６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献８】
特公昭６１−１３０５０号公報（特許請求の範囲、第１図〜第６図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１では、原地盤が鋭敏比の高い粘性土である場合、原位置土にスラリー状の汚染物質浄化剤を混合、撹拌すると、混合した地盤強度は著しく低下する。また、粘性土層では時間経過による地盤の強度回復が期待できないため、長期間にわたり周辺の建造物へ悪影響を与える。
また、特許文献２、３では、固化材を使用した場合に地盤はアルカリ性となり、金属系還元剤の有害物質浄化剤の浄化能力はなくなり著しく低下する。
【０００７】
また、特許文献４では、石炭灰の大きな比表面積を利用して硫化水素、燐などを吸着するため、ＶＯＣなどの浄化には適用できない。
また、特許文献５〜８では、地盤改良を行うことができても、ＶＯＣなどの浄化を目的としておらず、ＶＯＣにより汚染された土壌の浄化を行う杭を造成することはできない。
【０００８】
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、地盤強度低下による周辺地盤への悪影響を防止しながら、汚染物質浄化を行う汚染物質浄化用杭の造成工法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、正逆回転する二重構造の撹拌軸と、前記撹拌軸を軸方向に配するとともに前記撹拌軸の外軸に外軸撹拌翼を介して連絡しかつ外周に浄化層形成用撹拌翼を備えたドラムと、前記ドラム内に回転自在に配されるとともに前記撹拌軸の内軸に連絡する内軸撹拌翼と、前記撹拌軸の内軸に連絡するとともに前記ドラムの外部に開口し前記撹拌軸の内軸を介して供給される浄化剤を吐出するドラム吐出口と、前記撹拌軸の内軸に連絡するとともに前記ドラムの最下端に開口し前記撹拌軸の内軸を介して供給される固化材を吐出する下部吐出口とを備えた杭造成装置と、この杭造成装置を駆動する駆動装置を据え付け、前記杭造成装置の駆動軸を駆動装置により回転し、原地盤に前記下部吐出口から固化材を吐出しながら前記ドラム内に装備された前記外軸撹拌翼と前記内軸撹拌翼とを互いに反対方向に回転しつつ掘削し、前記ドラム内部に取り込まれた土と固化材とを混合撹拌した支持層を形成し、前記ドラム吐出口から前記原地盤に向かって浄化剤を注入し、前記ドラム外周の前記浄化層形成用撹拌翼にて前記原地盤と前記浄化剤とを混合撹拌した浄化層を前記支持層の周囲に形成することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の汚染物質浄化用杭の造成工法において、前記浄化剤は、金属系還元剤であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る汚染物質浄化用杭の造成工法の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態により造成された汚染物質浄化用杭１の断面図である。
汚染物質浄化用杭１は、原地盤４と固化材とを撹拌混合した支持層２と、原地盤４と浄化剤とを撹拌混合した浄化層３とで構成され、支持層２の外周を浄化層３が被覆する断面構造となっている。
【００１２】
ここで、汚染物質浄化用杭１の中心部に位置する支持層２は、周辺地盤４への変位を抑制する支持力を有し、支持層２の外周部に位置する浄化層３は、地下水に伴って移動する有害物質を浄化することができる。
図２は、汚染物質浄化用杭１を造成する杭造成装置１０を示す。
杭造成装置１０は、正逆回転する二重構造の撹拌軸１１と、撹拌軸１１を軸方向に配するとともに撹拌軸１１の外軸１１ｂに外軸撹拌翼１３を介して連絡しかつ外周に浄化層形成用撹拌翼１４を備えたドラム１２と、ドラム１２内に回転自在に配されるとともに撹拌軸の内軸１１ａに連絡する内軸撹拌翼１５と、撹拌軸１１の内軸１１ａに連絡するとともにドラム１２の外部に開口し撹拌軸１１の内軸１１ａを介して供給される浄化剤を吐出するドラム吐出口１６と、撹拌軸１１の内軸１１ａに連絡するとともにドラム１２の最下端に開口し撹拌軸１１の内軸１１ａを介して供給される固化材を吐出する下部吐出口１７とを備えている。
【００１３】
撹拌軸１１の内軸１１ａには、セメントスラリーなどの固化材と、鉄還元剤などの浄化剤とを別々に送る管路（図示せず）が設けられている。固化材と浄化剤とは、図示しない作業エリアにおいてそれぞれこれらを供給できる装置に貯蔵されている。
ドラム吐出口１６は、撹拌軸１１の内軸１１ａに設けたスイベルジョイント１８に連絡する配管１９を介して撹拌軸１１の内軸１１ａ内の浄化剤を送る管路（図示せず）と連絡している。
【００１４】
下部吐出口１７は、撹拌軸１１の内軸１１ａ内の固化材を送る管路（図示せず）と連絡している。
撹拌軸１１には、オーガー装置などの駆動装置と連絡し、駆動装置からの駆動力が、内軸１１ａおよび外軸１１ｂに伝達され、内軸１１ａが内軸撹拌翼１５に伝達し、外軸１１ｂがドラム１２および外軸撹拌翼１３に伝達するようになっている。
【００１５】
次に、杭造成装置１０を用いて汚染物質浄化用杭１を造成する方法を説明する。
先ず、杭造成装置１０をオーガー装置に取り付け、ＶＯＣにより汚染された土壌のある現場に配置する。
次に、オーガー装置を駆動し、固化材供給用の装置を操作して、撹拌軸１１の内軸１１ａを介して固化材を下部吐出口１７から吐出しながら杭造成装置１０を原地盤４に所定の深度まで押し込んでいく。
【００１６】
この工程中で、下部吐出口１７から吐出された固化材は、掘削された原地盤４に注入されながら土とともにドラム１２内に取り込まれる。ドラム１４内に配された内軸撹拌翼１５と外軸撹拌翼１３とは、互いに反対方向に回転するため、ドラム１２内に取り込まれた土と固化材は、内軸撹拌翼１５と外軸撹拌翼１３との相対撹拌作用により十分に混合撹拌され、支持層２を形成する。
【００１７】
一方、ドラム吐出口１６からドラム１２の原地盤４に吐出された浄化剤は、ドラム１２の外周に設けた浄化層形成用撹拌翼１４にて原地盤４と撹拌されて浄化層３を形成する。
以上により、図１に示す汚染物質浄化用杭１を造成することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、ドラムの内側に固化材を吐出して周辺地盤への変位を抑制する支持力を有する支持層を中心部に形成しながら、ドラムの外側に浄化剤を吐出して地下水に伴って移動する有害物質を浄化する浄化層を支持層の外側に形成するので、支持力と汚染土壌浄化能力を兼ねた汚染物質浄化用杭を造成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態により造成された汚染物質浄化用杭の断面図である。
【図２】図１に示す汚染物質浄化用杭を造成する杭造成装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  汚染物質浄化用杭
２  支持層
３  浄化層
４  原地盤
１０  杭造成装置
１１  撹拌軸
１１ａ  内軸
１１ｂ  外軸
１２  ドラム
１３  外軸撹拌翼
１４  浄化層形成用撹拌翼
１５  内軸撹拌翼
１６  ドラム吐出口
１７  下部吐出口
【図１】
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【図２】
2004216235.tif 000004