(57)【要約】  【課題】  簡便且つ安価に汚染された地下水を浄化する手段を提供することを一の課題とする。  【解決手段】本発明の地下水浄化方法は、地下水の流れる地盤に対し、該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体と、該固化体の外周に部分的に形成され前記固化体よりも硬い補強層とからなる地下水浄化構造体を設け、地下水に含まれる汚染物質を前記固化体によって除去することを特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水の流れる地盤に対し、
該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体と、該固化体の外周に部分的に形成され前記固化体よりも硬い補強層とからなる地下水浄化構造体を設け、地下水に含まれる汚染物質を前記固化体によって除去することを特徴とする地下水浄化方法。
【請求項２】
前記補強層を、前記固化体の軸方向に対して所定間隔で形成することを特徴とする請求項１記載の地下水浄化方法。
【請求項３】
地下水に含まれる汚染物質を除去するために地下水の流れる地盤中に設けられる地下水浄化構造体であって、
該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体と、該固化体の外周に部分的に形成された、該固化体よりも硬い補強層とからなることを特徴とする地下水浄化構造体。
【請求項４】
前記補強層が、前記固化体の軸方向に対して所定間隔で形成されたことを特徴とする請求項３記載の地下水浄化構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水浄化方法および地下水浄化構造体に関し、より詳しくは、汚染物質で汚染された地下水から該汚染物質を除去し、地下水を浄化するための地下水浄化方法および地下水浄化構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機塩素化合物や重金属などの有害物質は、本来、所定の法的基準によって処理されるべきものであるが、工場や商業地域では、長年の間に蓄積された汚染物質が土壌中を拡散し、地下水を汚染することがある。
【０００３】
汚染物質で汚染された地下水を浄化する方法としては、従来、地下水を汲み上げ、無害化処理プラントにおいて薬品や微生物等で無害化処理した後、放流する方法が知られている（特許文献１および２）。
【特許文献１】特開平１１−２０７３７３号公報
【特許文献２】特開平１１−６４７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、斯かる従来技術によれば、処理プラントを建設し且つ運転するための莫大な費用が発生するという問題がある。
また、地下水を汲み上げると地盤沈下の原因となるおそれがあり、汚染された地下水の量や地盤の強度などによっては、適切な方法とは言えない場合も多い。
さらに、難透水性の地盤の下に地下水がある場合には、該地下水を汲み上げ難いという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、より簡便且つ安価に、汚染された地下水を浄化する手段を提供することを一の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明の地下水浄化方法は、地下水の流れる地盤に対し、該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体と、該固化体の外周に部分的に形成され前記固化体よりも硬い補強層とからなる地下水浄化構造体を設け、地下水に含まれる汚染物質を前記固化体によって除去することを特徴とする。
【０００７】
また、地下水に含まれる汚染物質を除去するために地下水の流れる地盤中に設けられる本発明の地下水浄化構造体は、該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体と、該固化体の外周に部分的に形成された、該固化体よりも硬い補強層とからなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の地下水浄化方法および地下水浄化構造体は、好ましくは前記補強層を、前記固化体の軸方向に対して所定間隔で形成することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る地下水浄化方法および地下水浄化構造体によれば、固化体よりも硬い補強層が固化体の外周に部分的に形成されているため、その隙間から地下水が固化体へと到達し、該固化体に含まれる浄化剤によって地下水中の汚染物質が除去されることとなる。
また、浄化剤を含む固化体の外周には、部分的に、該固化体よりも硬い補強層が形成されているため、該補強層によって固化体の形状が保持されやすく、周辺地盤が軟弱化するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明に係る地下水浄化方法および地下水浄化構造体によれば、従来の地盤改良工法を改良した比較的簡易な手段によって施工が可能であり、しかも施工後は運転費用等がかからず安価に地下水の浄化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明について詳細に説明する。
図１は、地下水浄化構造体１の実施形態を示した側面図であり、図２は該地下水浄化構造体１の断面図である。
図１および２に示すように、本実施形態の地下水浄化構造体１は、該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体２と、該固化体２の外周に部分的に形成され前記固化体２よりも硬い補強層３とからなる。
【００１２】
固化体２は、地盤中に略垂直に形成される円柱状のものであり、該固化体２の直径や長さ（深さ）は、浄化対象である地下水が流れる位置や量に応じて適宜設定される。具体的には、直径が２０ｃｍ以上、好ましくは５０〜２００ｃｍとして形成される。
【００１３】
一方、補強層３は、図１に示すように、柱状の固化体２の一部が外側の地盤と直接接することができるように、該固化体２の外周部分に部分的に形成されたものである。補強層３の形状としては、例えば、図１（ａ）に示すように円環状の補強層３が固化体２の軸方向に対して間隔を空けて設けられたものや、図１（ｂ）に示すように固化体２と同軸となるような螺旋状に形成されたものなどを挙げることができる。
【００１４】
該補強層３の厚みは、通常０．５〜５０ｃｍ、好ましくは２〜２０ｃｍとし、円環状又は螺旋状とする場合の該補強層３の幅は、通常１〜５０ｃｍ、好ましくは５〜２０ｃｍとする。
【００１５】
尚、該補強層３は、固化体２の一部が外側の地盤と直接接することができ、しかも、該固化体２の形状が維持されやすいように該固化体２を補強し得る形状であれば、上記の形状に限定されるものではない。
また、浄化対象である地下水の流れる位置が限定されている場合には、その地下水の流れる領域のみ上述のように所定間隔をおいて形成し、それ以外の部分、例えば、地下水脈よりも下方又は上方の領域では、固化体２全体を覆うように前記補強層３を形成してもよく、又は該補強層３を形成しないようにしてもよい。
【００１６】
前記固化体２を形成するための安定材としては、従来、地盤改良工法に用いられる一般的な安定材を使用でき、例えば、石灰系やセメント系の化学的安定材を用いることができる。
【００１７】
また、浄化剤としては、吸着剤又は不溶化剤を使用することができる。吸着剤としては、ゼオライト等の粘土鉱物、活性炭、アパタイト等を挙げることができ、不溶化剤としては、鉄粉、硫酸鉄（II）等の鉄（II）塩、硫化ナトリウム等の硫化物などを挙げることができる。
これらの浄化剤や吸着剤は、何れか１種のみを用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
一方、補強層３を構成する材料は、上記固化体２よりも高強度な補強層３を形成しうるものであれば特に限定されないが、例えば、上述のような安定材のみならず、ファイバの混入したセメントモルタルやポリマーセメントモルタルなどの高強度材料、または瀝青材や水ガラス系材料などの急速固化材を用いることができる。
また、これらを実際に使用する場合には液状態で用いるのが好ましい。
【００１９】
尚、固化体２や補強層３を形成する材料は上記のものに限定されず、地盤の土質や地下水の量、汚染物質の種類、設置する地下水浄化構造体の大きさなどに応じて適宜選択したり、又は、他の材料と組み合わせて使用することも可能である。
【００２０】
次に、地下水浄化構造体１の形成方法について説明する。
該地下水浄化構造体１は、まず、地盤を掘削しながら安定材および浄化剤を吐出し、この安定材、浄化剤、および掘削した土とを混合撹拌して該掘削部に柱状の固化体２を形成する。その後、該固化体２の外周近傍内方に上記安定材又は他の材料を吐出し、該固化体２の外周近傍内方に、上述のような円環状や螺旋状などの補強層３を形成する。
【００２１】
図３は、地下水浄化構造体１の形成に使用される施工装置の回転シャフト１１の先端部分を示した斜視図である。
この回転シャフト１１は駆動装置本体（図示せず）の下部に正逆回転可能に取付けられており、その下端部には穿孔ビット１２が固設され、また穿孔ビット１２の上部近傍には掘削翼１３と撹拌翼１４とが固設されている。また、穿孔ビット１２は先細り形状の板状体で形成されており、回転シャフト１１の駆動時に該回転シャフト１１と一緒に回転して地盤に穴を開けるものである。また、掘削翼１３及び撹拌翼１４は共に水平方向に延びる四角形状の板状体によって形成されており、特に掘削翼１３の下端部には凹凸状の掘削刃１５が形成されている。
そして、これら掘削翼１３及び撹拌翼１４は、回転シャフト１１の正方向の回転に合わせて、共に同一の仰角を以って回転シャフト１１に固設されている。尚、撹拌翼１４は回転シャフト１１の上下方向に多段に亘って設けられており、それぞれが互いに９０度ずつ角度をずらして配設されている。
【００２２】
さらに、該装置には、掘削翼１３近傍の回転シャフト１１に第１の吐出孔１６が設けられており、また掘削翼１３の先端部には、掘削翼１３の裏面側に配設された導管１８に導かれた第２の吐出孔１７が設けられている。
これらの吐出孔１６、１７は回転シャフト１１の内部に形成された２本の供給通路と各々接続されている。そして、吐出孔１６に接続された供給経路からは、主に安定材および浄化剤が供給され、吐出孔１６から吐出されるように構成されている。一方、吐出孔１７に接続された供給通路からは主として安定材が供給され、吐出孔１７から吐出されるように構成されている。
【００２３】
上記構成からなる装置を用いて地下水浄化構造体１を形成する際の状態を、図４及び図５に示す。まず、柱状の固化体２を形成する際には、図４に示すように、回転シャフト１１を正方向に回転させて穿孔ビット１２で地盤に穴を開け、掘削翼１３によって次第に掘り進む。この掘削と同時に、回転シャフト１１に開設された第１の吐出孔１６から石灰系やセメント系等の化学的安定材および浄化剤を吐出し、撹拌翼１４によって掘削された土と安定材とを十分に混合撹拌して、該掘削部位に固化体２を形成する。
【００２４】
次に、所定深度まで掘り進んだことを確認し、第１の吐出孔１６からの安定材および浄化剤の供給を停止し、図５に示すように回転シャフト１１を逆回転させながら引き上げていく。そして、それと同時に、掘削翼１３の先端部に開設された第２の吐出孔１７から安定材または他の材料を供給する。
【００２５】
例えば、図１（ａ）に示すような円環状の補強層３を形成する場合には、回転シャフト１１を逆回転させつつ回転シャフト１１の引き上げを一時的に停止し、第２の吐出孔１７から安定材等の供給を行うことによって円環状の補強層３を形成する。そして、安定材等の供給を停止し、回転シャフト１１の引き上げを再開し、上記手順を繰り返すことにより、円環状の補強層３を所定間隔で形成することができる。
【００２６】
また、図１（ｂ）に示すような螺旋状の補強層３を形成する場合には、回転シャフト１１を逆回転させながら一定速度で引き上げ、同時に吐出孔１７から安定材または他の材料を連続供給する。そして、吐出孔１７が一回転する間に引き上げられる距離と、吐出する安定材等の量を調節することにより、所定のピッチおよび幅を有する螺旋状の補強層３を形成することができる。
【００２７】
本発明の地下水浄化構造体１は、地下水が流れる地盤中に設けられるものである。よって、一般的な地盤改良工法によって形成される固化体中に、単に浄化剤を添加しただけでは、安定材や浄化剤が地下水の流れによって散逸してしまうこととなる。また、固化体が散逸すると、その土壌部分が乱されて地盤が軟弱化するおそれがあり、そのような固化体を多数設けると周辺地盤へ悪影響を及ぼしてしまう。
これに対し、本発明の地下水浄化構造体１は、中央部分に浄化剤を含んだ固化体２を形成するとともに、該固化体２の外周部に補強層３を部分的に形成する構造であるため、内部の固化体２が十分に硬化するまでの間、および硬化した後においても、その表面が保護されることとなり、地下水による安定材や浄化剤の散逸を防止することができる。よって、このような地下水浄化構造体を多数設置しても地盤が軟弱化されにくく、周辺地盤へも悪影響を与え難いものとなる。
【００２８】
斯かる地下水浄化構造体１は、浄化対象となる地下水の流れる地盤に、複数設置することが好ましい。該地下水浄化構造体１の配置としては、例えば図６（ａ）に示すように、所定の領域内に均等間隔で分布するように配置する場合や、図６（ｂ）に示すように、地下水の流れ方向上流側を中心とする円弧上に等間隔で分布するように配置する場合などを挙げることができる。
【００２９】
斯かる構成の地下水浄化構造体１を地盤中に設置すると、汚染物質を含んだ地下水が補強層３の間隙から固化体２へと流れ込み、浄化剤によって汚染物質が吸着除去又は不溶化されることとなり、地下水を浄化することができる。
【００３０】
尚、上記実施形態では、地下水を浄化するための浄化剤を固化体にのみ含有させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、即ち、補強層としての機能を発揮しうる範囲内であれば、浄化剤を補強層に含有させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る地下水浄化構造体の実施形態を示した側面断面図。
【図２】本発明に係る地下水浄化構造体の実施形態を示した平面断面図。
【図３】地下水浄化構造体を設置する際に使用される装置の一例を示した斜視図。
【図４】地下水浄化構造体を設置する手順を説明した側面断面図。
【図５】地下水浄化構造体を設置する手順を説明した側面断面図。
【図６】地下水浄化構造体の配置を例示した平面図。
【符号の説明】
【００３２】
１        地下水浄化構造体
２        固化体
３        補強層
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005279581.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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