(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数連接された鋼管矢板からなる矢板壁に地下水の浄化機能を備えさせた地下水浄化用矢板壁であって、
側部に複数の孔が形成されることにより側部に透水性を備えた鋼管に、該鋼管同士を接合する継手部を設けた透水性鋼管矢板と、
前記透水性鋼管矢板内に収納されている円筒状の網籠等の硬質の透水性容器と、
該透水性容器内に充填された浄化剤とを備え、
前記浄化剤が柔軟性を有する袋状透水性容器に充填され、該袋状透水性容器が前記透水性鋼管矢板内に上下多段に積層した状態で収容され、かつ、各袋状透水性容器に、長尺な引き上げ部材が連結されるとともに、引き上げ部材の袋状透水性容器に接続された端部の反対側の端部が地上に固定され、
前記透水性鋼管矢板同士が継手部で接合された状態で地盤中に連接されているとともに、前記継手部同士の接合部が止水材により止水されていることを特徴とする地下水浄化用矢板壁。
【請求項２】
請求項１記載の地下水浄化用矢板壁において、
前記継手部により互いに接合される透水性鋼管矢板同士が、前記継手部同士の接合部分を前記透水性鋼管矢板の軸方向に沿った回転中心として互いに相対的に回転移動自在とされ、前記透水性鋼管矢板埋設時に、該透水性鋼管同士を接合する継手部を通る該透水性鋼管の直径の延長線同士がなす角度を任意に設定可能とされていることを特徴とする地下水浄化用矢板壁。
【請求項３】
請求項１〜２のいずれか一つに記載の地下水浄化用矢板壁において、
透水性鋼管矢板内における浄化すべき地下水の滞留時間を長くするために、鋼管矢板内に地下水の流れの経路を曲げるように誘導する水流誘導部材が挿入されていることを特徴とする地下水浄化用矢板壁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の地下水浄化用矢板壁を用いた地下水浄化設備の施工方法であって、
地下水の汚染領域の周囲のうちの少なくとも地下水の流れに交差する位置に透水性を有するとともに通過する地下水を浄化する機能を有する前記地下水浄化用矢板壁を不透水層に至るように設け、
かつ、該地下水浄化用矢板壁の左右に連結して、該地下水浄化用矢板壁とともに、前記地下水の汚染領域の少なくとも下流側を囲むように不透水層に至る遮水性の矢板壁を設け、
前記地下水浄化用矢板壁を設けるに際し、前記透水性鋼管矢板を地中に前記継手部を用いて連接した状態に圧入し、
前記透水性鋼管矢板内に、円筒状の網籠等の硬質の透水性容器を収納し、次いで、該透水性容器内に、浄化剤が充填された柔軟性を有する袋状透水性容器を、上下多段に積層した状態に収納するものとし、かつ、各袋状透水性容器に、長尺な引き上げ部材が連結されるとともに、引き上げ部材の袋状透水性容器に接続された端部の反対側の端部が地上に固定され、
浄化剤を交換する際に、前記引き上げ部材を用いて浄化剤を袋状透水性容器ごと引き上げて交換し、
前記継手部同士の接合部を止水材により止水することを特徴とする地下水浄化設備の施工方法。
【請求項５】
請求項４記載の地下水浄化設備の施工方法において、
前記透水性鋼管矢板を地中に前記継手部を用いて連接した状態に圧入するに際し、
連接された状態に圧入される透水性鋼管矢板の端から端までの直線距離を変えずに、連接された状態に圧入される透水性鋼管矢板の本数を増やすように、透水性鋼管矢板の連接方向を曲げて、透水性鋼管矢板を圧入することを特徴とする地下水浄化設備の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染された地下水をその場で浄化する際に用いられる地下水浄化用矢板壁及び該地下水浄化用矢板壁を用いた地下水浄化設備の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地下水の汚染が発生してしまった場合に、汚染した地下水をその場で浄化する方法が提案されている。
例えば、特公平６−１０４９７５号公報には、汚染された地下水の流下方向と交差して、通水性のある中空の壁体を地下の不透水層に到達する深さまで構築するとともに、該壁体内部に浄化剤を着脱可能に収容することにより、地下汚染水が流下する際に浄化剤を通過することで浄化させる方法が開示されている。
また、上記中空の壁体としては、一対の多孔板と、多孔板同士の間に所定間隔で配置され、多孔板を支持する複数のスペーサ兼用構造材とからなるものと、中空管を密集状態に列設してなるものが提案されている。また、地中への壁体の構築は、連続地中壁工法を応用している。
【０００３】
また、特開平１１−１５６３５１号公報には、有機ハロゲン化合物や重金属などによって汚染された地下水を浄化する方法として、金属系還元剤または吸着物質を含む円柱を地中に列状に配置したり、金属系還元剤または吸着物質を含む生分解性ポリマからなる板材を地中に連続配置したり、金属系還元剤を地下水の汚染領域に注入したり、金属系還元剤または吸着物質を地下水の汚染領域に攪拌混合したりする方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の公報の地下水の浄化方法においては、連続地中壁工法を用いて壁体を構築しており、地中に構造物が構築された状態となっている。従って、浄化完了後に地下水の浄化位置の地表部に建物を施工する場合、地下構造物である壁体を撤去する必要がある。しかし、連続地中壁工法を応用して構築された壁体は、必ずしも撤去を想定した構造設計が為されていないため、撤去作業に多大な経費と労力を必要とするという問題があった。そのため、地中の壁体が撤去されずに残され、浄化完了後の土地利用方法を制限せざるを得ない事態が生じる可能性が高かった。
【０００５】
また、前者の公報においては、壁体内に着脱可能に浄化剤が収容されるものとされ、具体的には、浄化剤を収容容器にいれた状態で壁体内に充填している。しかし、不透水層に達する壁体内に配置される浄化剤を収容した収容容器は、それ自体が重量物となる可能性があるとともに、浄化剤の重量を考慮すれば、かなりの重量を有するものとなる。また、浄化剤の交換、撤去のための引き上げ時には、含水量も考慮する必要があり、さらに収容容器の重量が大きくなる。従って、収容容器の引き上げ作業には、比較的大型の重機が必要となるなど、施工法及び経済性に問題があった。
【０００６】
一方、後者の公報の地下水の浄化方法においては、浄化剤を含む円柱を地中に列状に配置する場合、中堀工法による掘削によって形成されたケーシングパイプ内に還元剤や吸着物質もしくは円筒袋に入った還元剤や吸着物質を充填し、その後にケーシングパイプを引抜いている。また、後者の公報において、還元剤や吸着物質を含む生分解性ポリマの板材を地中に配置した場合は、生分解性ポリマは、地中で分解されてしまう。また、還元剤を汚染領域に注入する場合や、還元剤や吸着剤を汚染領域に攪拌混合する場合には、基本的に地中に構造物を設けることがない。
【０００７】
従って、後者の公報によれば、地下水が浄化される地盤の地中に構造物が残ることがなく、浄化完了後の土地利用に際し、構造物の撤去作業を必要としない。しかし、基本的に構造物に保護されていない状態で地中に埋設された還元剤や吸着物質を撤去することは困難であり、地中に還元剤や吸着物質が残された状態となってしまう。還元剤や吸着物質が基本的に無害なものであったとしても、土壌の性質が大幅に変わってしまうことになる。また、吸着物質を用いた場合には、吸着物質が基本的に汚染物質を無害化するものではなく吸着するものなので、吸着物質に吸着された汚染物質が地中に残存してしまうことになる。
【０００８】
本発明の課題は、汚染された地下水をその場で浄化することができるとともに、容易に撤去可能な地下水浄化用矢板壁及びこの地下水浄化用矢板壁を用いた地下水浄化設備の施工方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の地下水浄化用矢板壁は、例えば図１から図３に示すように、複数連接された鋼管矢板からなる矢板壁に地下水の浄化機能を備えさせた地下水浄化用矢板壁であって、側部に複数の孔２１が形成されることにより側部に透水性を備えた鋼管２２に、該鋼管２２同士を接合する継手部２３，２４を設けた透水性鋼管矢板２と、該透水性鋼管矢板内に充填された浄化剤とを備え、前記透水性鋼管矢板同士が継手部で接合された状態で地盤中に連接されているとともに、前記継手部同士の接合部が止水材により止水されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、汚染された地下水が、側面に複数の孔が形成されて透水性を有する透水性鋼管矢板を通過する際に、透水性鋼管矢板内に充填された浄化剤により浄化されることになる。また、透水性鋼管矢板同士が継手で連結されるとともに、継手部分が止水されているので、透水性鋼管矢板同士の連結部分を浄化されていない汚染された地下水が通過するのを防止することができる。
また、基本的に本発明は、仮設の構築物である鋼管矢板からなる矢板壁であり、一般的な鋼管矢板壁と同様に引抜いて容易かつ低コストに撤去することが可能である。従って、汚染した地下水の浄化が終了した後に、浄化設備である地下水浄化用矢板壁を撤去することで、地下水浄化後の土地を有効に利用することができる。すなわち、地下水浄化後の跡地に建築物を構築することも可能である。
【００１１】
なお、浄化剤としては、酸化還元反応により汚染物質を無害化する各種酸化剤や還元剤や、その他の化学反応により汚染物質を無害化するものや、汚染物質を吸着するものなどの周知の浄化剤を用いることができる。また、砕石、砂利等に微生物等を付着させ、微生物等の分解反応等により浄化するものを浄化剤として用いても良い。
【００１２】
また、透水性鋼管矢板内に充填される浄化剤は、袋や容器等に収納された状態で充填されていることが好ましく、これにより容易に浄化剤の交換及び撤去が可能となる。
また、透水性鋼管矢板の圧入に際しては、例えば、スクリュー状のアースオーガ等を併用して、透水性鋼管矢板内の土砂を掘削しながら透水性鋼管矢板を圧入するとともに、透水性鋼管矢板内の土砂を排土するようになっていることが好ましい。このようにすれば、透水性鋼管矢板を容易に圧入できるとともに、浄化剤を充填する際に、既に、透水性鋼管矢板内を排土した状態とすることができる。
【００１３】
また、継手部の止水は、例えば、連結された継手部にグラウト材、モルタル、セメントミルク等のある程度止水性を有する硬化材を注入するなどの周知の方法により行なうことができる。
また、地下水浄化用矢板壁を構築する際には、汚染された地下水の流下を遮るように、汚染された地下水の流れと交差する位置に配置する必要がある。また、確実に汚染された地下水の流出を防止するためには、地下水が汚染された領域の地下水の流れの上流側を除いて、地下水の汚染された領域を囲むように、地下水浄化用矢板壁を配置したり、地下水が汚染された領域の全てを囲むように地下水浄化用矢板壁を配置したりすることが好ましい。
【００１４】
また、地下水浄化用矢板壁を、遮水性を有する矢板壁と併用しても良い。すなわち、上述のように汚染された領域の全体もしくは地下水の流れの上流側を除いた部分を囲むように地下水浄化用矢板壁で囲む場合に、基本的に遮水性を有する矢板壁で汚染領域を囲むものとするとともに、地下水の流れと交差する部分もしくはその一部だけ遮水性の矢板壁ではなく本発明の地下水浄化用矢板壁を配置するようにしても良い。
また、地下水の流れが地下水浄化用矢板壁に向うように、遮水性の矢板壁を配置しても良い。
【００１５】
本発明の地下水浄化用矢板壁は、例えば、図４に示すように、地下水浄化用矢板壁において、前記継手部２８，２９により互いに接合される透水性鋼管矢板同士が、前記継手部同士の接合部分を前記透水性鋼管矢板の軸方向に沿った回転中心として互いに相対的に回転移動自在とされ、前記透水性鋼管矢板埋設時に、該透水性鋼管同士を接合する継手部を通る該透水性鋼管の直径の延長線同士がなす角度を任意に設定可能とされていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、継手部により互いに接合される透水性鋼管矢板同士が、前記継手部同士の接合部分を前記透水性鋼管矢板の軸方向に沿った回転中心として互いに相対的に回転移動自在とされているので、透水性鋼管矢板を順次、連続して圧入していく際に、継手部の配置や形状等を変更しなくとも、連続して圧入される透水性鋼管矢板の並んで配置されていく方向を任意に代えることができる。すなわち、地下水浄化用矢板壁をジグザクに配置したり、湾曲して配置したり、複数箇所で小さな角度で屈曲させたりすることを継手部の形状や位置を代えることなく、自由に行なうことができる。
【００１７】
このような構成とすることにより、例えば、限られた距離内に地下水浄化用矢板壁を配置する際に、地下水の流量や汚染の度合いに対して、充分な量の浄化剤を配置することが困難な場合に、例えば、地下水浄化用矢板壁をジグザグに配置したり、湾曲して配置したり、複数箇所で屈曲させて配置したりすることにより、限られた距離内に配置される実質的な地下水浄化用矢板壁の長さを増加させて、充分な量の浄化剤を配置することができる。
【００１８】
また、上述のように地下水浄化用矢板壁を配置する場合に、上述のように曲げる部分に配置される透水性鋼管矢板もまっすぐな部分に配置される透水性鋼管矢板も同じものを使用することができるので、地下水浄化用矢板壁の構築に際し、透水性鋼管矢板の種類が複数になることがなく、管理が容易になるとともに、コストの低減を図ることができる。
【００１９】
なお、上述のように角度が変更可能な継手部は、例えば、互いに接続される継手部が円弧状とされ、一方の円弧状の継手部の内側に他方の円弧状の継手部を配置したものや、一方の継手部を他方の継手部側が開口した円弧状とし、他方の継手部を一方の円弧状の継手部の半径より小さい円筒状もしくは円柱状としたものなどである。
【００２０】
本発明の地下水浄化用矢板壁は、例えば、図５に示すように、地下水浄化用矢板壁において、前記透水性鋼管矢板内に円筒状の網籠等の硬質の透水性容器（金網籠３）が収納され、該透水性容器内に浄化剤が充填されていることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、透水性鋼管矢板内に硬質の透水性容器内が収納され、該透水性容器内に浄化剤が充填されているので、上記透水性鋼管矢板の孔の目詰まりを防止することができる。また、浄化剤の交換、撤去に際し、硬質の透水性容器を取り出すことにより、その内部の浄化剤を容易に取り出すことができる。また、後述するように浄化剤を袋にいれ、袋毎の浄化剤の交換及び撤去を行なうものとした場合に、硬質の透水性容器内に浄化剤の入った袋を入れるようにすることで、袋を保護することができる。
【００２２】
本発明の地下水浄化用矢板壁は、例えば、図５に示すように、地下水浄化用矢板壁において、前記浄化剤が柔軟性を有する袋状透水性容器（袋４）に充填され、該袋状透水性容器が前記透水性鋼管矢板内に上下多段に積層した状態で収容されていることを特徴とする。
【００２３】
上記構成によれば、浄化剤が袋に入れられているので、袋毎浄化剤の交換や撤去を行なうことができる。また、透水性鋼管矢板内に袋が上下多段に積層された状態で収容されているので、透水性鋼管矢板が長いものとなっても、各袋は、それほど大きなものとならず、透水性鋼管矢板からの袋の出し入れの際に、浄化剤の入った各袋の重量がそれほど大きくなることがなく、比較的容易に袋の出し入れを行なうことができる。
【００２４】
本発明の地下水浄化用矢板壁は、例えば、図６に示すように、地下水浄化用矢板壁において、透水性鋼管矢板内における浄化すべき地下水の滞留時間を長くするために、鋼管矢板内に地下水の流れの経路を曲げるように誘導する水流誘導部材７が挿入されていることを特徴とする。
【００２５】
上記構成によれば、透水性鋼管矢板内に浄化剤を充填した状態で、汚染された地下水が透水性鋼管矢板を通過した際に、地下水の通過速度が早すぎて、浄化剤による充分な浄化作用を受けられないような場合に、透水性鋼管矢板内における汚染された地下水の滞留時間を増やして、充分に地下水を浄化することができる。
【００２６】
本発明の地下水浄化設備の施工方法は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の地下水浄化用矢板壁を用いた地下水浄化設備の施工方法であって、地下水の汚染領域の周囲のうちの少なくとも地下水の流れに交差する位置に透水性を有するとともに通過する地下水を浄化する機能を有する前記地下水浄化用矢板壁を不透水層に至るように設け、かつ、該地下水浄化用矢板壁の左右に連結して、該地下水浄化用矢板壁とともに、前記地下水の汚染領域の少なくとも下流側を囲むように不透水層に至る遮水性の矢板壁を設け、前記地下水浄化用矢板壁を設けるに際し、前記透水性鋼管矢板を地中に前記継手部を用いて連接した状態に圧入し、前記透水性鋼管矢板内に浄化剤を充填し、前記継手部同士の接合部を止水材により止水することを特徴とする。
【００２８】
本発明の地下水浄化設備の施工法は、例えば、図５に示すように、地下水浄化設備の施工方法において、前記透水性鋼管矢板内に浄化剤を充填するに際し、前記透水性鋼管矢板内に、円筒状の網籠等の硬質の透水性容器を収納し、次いで、該透水性容器内に、浄化剤が充填された柔軟性を有する袋状透水性容器を、上下多段に積層した状態に収納するものとし、かつ、各袋状透水性容器に、長尺な引き上げ部材（ワイヤロープ５）が連結されるとともに、引き上げ部材の袋状透水性容器に接続された端部の反対側の端部が地上に固定され、浄化剤を交換する際に、前記引き上げ部材を用いて浄化剤を袋状透水性容器毎引き上げて交換することを特徴とする。
【００２９】
上記構成によれば、透水性鋼管矢板内に配置された硬質の透水性容器により、透水性鋼管矢板の目詰まりを防止できるとともに、浄化剤が充填された袋状透水性容器を保護することができる。また、引き上げに際しては、一端部が地上に固定された引き上げ部材を用いることにより、容易に袋状透水性容器に充填された浄化剤の透水性鋼管矢板からの出し入れを容易に行なうことができる。また、袋状透水性容器が透水性鋼管矢板内に上下に積層されているので、透水性鋼管矢板を長いものとしても、浄化剤が充填された袋状透水性容器は、それぞれ軽量なものとすることができる。従って、引き上げ部材を用いた引き上げに際しては、大きな重機を必要とせず、小型の装置での引き上げが可能である。
【００３０】
本発明の地下水浄化設備の施工法は、例えば、図７に示すように、地下水浄化設備の施工方法において、前記透水性鋼管矢板を地中に前記継手部を用いて連接した状態に圧入するに際し、連接された状態に圧入される透水性鋼管矢板の端から端までの直線距離を変えずに、連接された状態に圧入される透水性鋼管矢板の本数を増やすように、透水性鋼管矢板の連接方向を曲げて、透水性鋼管矢板を圧入することを特徴とする。
【００３１】
上記構成によれば、限られた距離内に地下水浄化用矢板壁を配置する際に、地下水の流量や汚染の度合いに対して、充分な量の浄化剤を配置することが困難な場合に、例えば、地下水浄化用矢板壁をジグザグに配置したり、湾曲して配置したり、複数箇所で屈曲させて配置したりすることにより、限られた距離内に配置される実質的な地下水浄化用矢板壁の長さを増加させて、充分な量の浄化剤を配置することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態の地下水浄化用矢板壁及び地下水浄化設備の施工方法を図面を参照して説明する。
まず、地下水浄化用矢板壁について説明する。この例の地下水浄化用矢板壁は、図１に示すように、多数の鋼矢板１からなる止水矢板壁部１０と、側面に多数の孔２１（図２に図示）があけられることにより透水性を備えた透水性鋼管矢板２を備えた透水矢板壁部２０とからなる。
【００３３】
前記止水矢板壁部１０は、基本的に通常の土留め壁等に用いられる矢板壁と同様のものであり、鋼矢板１を連続して並べた状態で、地盤の不透水層に達する深さまで圧入されて形成される。また、鋼矢板１の継手部同士の接合部の空間には、止水性の高いモルタル、セメントミルク等を注入することにより、止水された状態となっている。従って、止水矢板壁部１０は、全体として止水性を有し、地下水の流れを阻止するようになっている。
また、止水矢板壁部１０は、地下水が汚染された領域の地下水の流れ（矢印ａ）の左右両側にそれぞれ配置されるとともに、透水矢板壁部２０に近づくにつれて左右の止水矢板壁部１０間の距離が狭くなるように斜めに配置されている。左右の止水矢板壁部１０の地下水の下流側の端部がそれぞれ透水矢板壁部２０の左右端部に接続された状態となっている。なお、止水矢板壁部１０と透水矢板壁部２０との接合部も止水された状態となっている。
また、図１に示すように、汚染された領域の上流側を開放した状態としても良いし、汚染された領域の上流側にも止水矢板壁部１０を配置して、汚染された領域を地下水浄化用矢板壁で完全に囲んだ状態としても良い。
【００３４】
なお、完全に汚染された領域を地下水浄化用矢板壁で囲んでしまうことにより、確実に、汚染された地下水の漏出を防止することができるが、部分的に地下水の流れを遮ることになるので、現場の状況を考慮して、汚染された領域を地下水浄化用矢板壁で完全に囲んだ状態とするか、地下水浄化用矢板壁の地下水の上流側の部分を開放した状態とするかを判断する必要がある。また、二つの止水矢板壁部１０を地下水の流れの下流側に向って狭めるように配置したが、必ずしもこのように配置する必要はなく、二つの止水矢板壁部１０を互いに平行に配置しても良いし、また、二つの止水矢板壁部１０間の距離が地下水の上流側に向うにつれて狭まるものとしても良い。
【００３５】
前記透水矢板壁部２０は、上述の透水性鋼管矢板２からなる矢板壁である。そして、前記透水性鋼管矢板２は、図２に示すように、側面部分に多数の孔２１が形成された鋼管２２と、該鋼管２２の側面の互いに略反対になる位置（向う方向が略１８０度異なる位置）にそれぞれ設けられた第一の継手部２３及び第二の継手部２４とを備えている。この第一及び第二継手部２３，２４は、一般的に鋼管矢板で用いられる継手部である。第一の継手部２３は、上下に延在する略円筒状の形状を有し、鋼管２２と並んだ状態に接合され、かつ、鋼管２２と接合された部分の反対側に上下に延在するスリット２５が形成されている。第二の継手部２４は、鋼管２２の側面から鋼管２２の半径方向に沿って突出するとともに、上下に延在する第一の細板２６と、この第一の細板２６の先端部に、第一の細板２６と直交するように設けられた第二の細板２７とからＴ字状に形成されたものである。
【００３６】
そして、図３に示すように、二本の透水性鋼管矢板２を第一及び第二の継手部２３，２４で接合する場合には、例えば、先に圧入された透水性鋼管矢板２の円筒状の第一の継手部２３のスリット２５の部分に後から圧入される透水性鋼管矢板２の第二の継手部２４の第一の細板２６が挿入されるとともに、前記第一の継手部２３の円筒内に第二の継手部２４の第二の細板２７が挿入されるようにして、後から圧入される透水性鋼管矢板２を圧入することにより、先に圧入された透水性鋼管矢板２の第一の継手部２３に後から圧入される透水性鋼管矢板２の第二の継手部２４が接合された状態となる。
【００３７】
そして、第一の継手部２３の円筒内に例えば止水性の高いモルタルやセメントミルク等を注入することにより、第一の継手部２３と第二の継手部２４の接合部に止水性を持たせることができる。
なお、継手部の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、第一の継手部２８を円筒状とするとともに、前記スリット２５よりも幅の広い開口部２８ａを鋼管２２の反対側に設けたものとし、第二の継手部２９を前記第一の細板２６の先端部に第一の継手部２８の円筒より径の小さな円筒２９ａを付けたものとしても良い。
【００３８】
このような構成とすれば、第一及び第二の継手部２８，２９により互いに接合される透水性鋼管矢板２同士が、前記継手部２８，２９同士の接合部分を前記透水性鋼管矢板２の軸方向に沿った回転中心として互いに相対的に回転移動自在とされることになる。なお、回転角度の範囲は、第一の継手部２８の円筒部分の開口部２８ａの幅により制限されることになるが、継手部２８，２９部分で、透水性鋼管矢板２の並び方向を湾曲させたり屈曲させたりするのに充分な回転角度を確保することができる。
【００３９】
また、透水性鋼管矢板２内には、浄化剤が充填されることになるが、その際には、図５に示すように、透水性鋼管矢板２内にまず、金網籠３が挿入され、該金網籠３内に浄化剤が充填された布製の袋４が挿入されるようになっている。
前記金網籠３は、透水性鋼管矢板２よりも、僅かに小径でかつ僅かに短い長さを有する有底筒状に形成されたものである。なお、金網籠３の網目の大きさは、特に限定されるものではないが、後述するように浄化剤を袋４にいれずに、直接金網籠３に入れる場合には、浄化剤が網目から外に出ない程度に、網目の大きさが浄化剤より小さいことが好ましい。
【００４０】
また、金網籠３には、その上部に図示しない吊り金物が取り付けられていることが好ましく、クレーンのフック等により吊上げ可能となっていることが好ましい。また、金網籠３は、基本的に自立可能な強度を有する硬質なものであるが、さらに、浄化剤を充填された状態で、透水性鋼管矢板２から出し入れが可能な強度を有することが好ましく、このような強度を有すれば、金網籠３毎浄化剤を交換することもできる。なお、透水性鋼管矢板２内に袋４を用いずに直接浄化剤を充填したり、浄化剤を出したりする場合には、浄化剤が例えば、活性炭のように比較的軽量なものの場合に、真空ポンプを用いて、浄化剤を圧送させて充填を行なったり、吸い出すようにして浄化剤を鉄筋籠３から取り出しても良い。
この金網籠３を用いることにより、透水性鋼管矢板２の目詰まりを防止することができるとともに、浄化剤が充填された袋４を保護することができる。
【００４１】
前記袋４は、例えば、化学繊維等の繊維の布地からなって柔軟性を有するものであり、例えば、ポリエチレンないしポリプロピレンからなる布地で形成されたフレキシブルコンテナバックなどを流用することができる。また、袋４は、透水性鋼管矢板２の容量に対して、数分の一から数十分の一の容量を有するものであり、透水性鋼管矢板２内に上下に積層した状態で収納されるようになっている。
【００４２】
また、各袋４には、ワイヤーロープ５が接続されており、各袋４を透水性鋼管矢板２内に収納した状態で、ワイヤーロープ５の袋４に接続された端部の反対側の端部が地上に出された状態となっている。そして、ワイヤロープ５の地上に出された端部は、例えば、地盤に固定されたアンカー６に着脱自在に接続されるか、もしくは地上に露出した透水性鋼管矢板２の上部に着脱自在に接続されて保持されるようになっている。従って、浄化剤の交換もしくは浄化剤の撤去の際には、このワイヤロープ５を引張ることにより、容易に袋４を引き上げることができる。
【００４３】
また、一つの透水性鋼管矢板２に対して、複数の袋４が上下に積層された状態で挿入されており、各袋４の容量は、上述のように透水性鋼管矢板２の重量に対して小さくされているので、各袋４の重量が比較的小さいものとなっているとともに、上述のように各袋４にワイヤロープ５がついているので、比較的小型の重機で、袋４を吊上げることができる。例えば、レッカー車に備えられたウインチでワイヤロープ５を巻き上げて袋４を引き上げることとも可能である。従って、汚染領域に比較的大きな道路が接続されていない状況や道路から離れている状況であっても、レッカー車等が汚染領域に入れる状況となっていれば良いので、比較的大型の重機が汚染領域に近づけるように仮設の道路工事等を行なう必要がない。
【００４４】
また、コストがかかる大型の重機を必要としないので、極めて低コストで浄化剤の交換や、浄化剤の撤去が可能となる。なお、この例では、透水性鋼管矢板２内に金網籠３を挿入し、該金網籠３の内部に浄化剤が充填された袋４を上下に積層した状態に収容するようになっているが、金網籠３なしで、浄化剤が充填された袋４を直接透水性鋼管矢板２内に収容しても良い。
【００４５】
また、金網籠３内に直接、浄化剤を充填する際に、図６に示すような、水流誘導部材７を金網籠３内に配置しても良い。（図６において第一及び第二の継手部を図示略）該水流誘導部材７は、透水性鋼管矢板２内を通過する地下水の流れを直線的な流れからジグザグ状等の曲がった流れとすることにより、透水性鋼管矢板２内の地下水の滞留時間を長くするものである。すなわち、透水性鋼管矢板２内の地下水の滞留時間が短いことにより、浄化剤と地下水とが充分に接触せずに、浄化しきれていない状態となるを防止するための部材である。
【００４６】
水流誘導部材７は、基本的に地下水の流れを部分的に遮って、地下水の流束を遅くするものであるが、さらに、地下水の流れを誘導することにより、透水性鋼管矢板２内における地下水の流れの軌跡を長くすることによって、地下水の滞留時間を長くする構成となっている。そして、水流誘導部材７は、例えば、二つの誘導部７０からなり、各誘導部７０は、透水性鋼管矢板２の内面に沿った円弧板７１と、円弧板７１から円弧の内側に向って互いに平行に延出する櫛歯状に配置された複数の邪魔板７２とからなるものである。なお、円弧板７１及び邪魔板７２は透水性鋼管矢板２内で上下に延在した状態で配置される。
【００４７】
そして、二つの誘導部７０は、一方の誘導部７０の邪魔板７２同士の間に他方の誘導部７０の邪魔板７２が入るように配置されることで、二つの誘導部７０の邪魔板７２の間にジグザグ状の経路が形成されるようになっている。また、邪魔板７２の向きは、例えば、地下水の流れと交差するようになっている。また、邪魔板７２の向きが、地下水の流れに略直交するようになっていることが好ましい。そして、水流誘導部材７の間隙には、浄化剤が充填された状態となり、地下水は水流誘導部材７により長くされた流れの経路に沿って流れながら浄化剤に接触することにより、より長い時間に渡って浄化剤に接触することが可能となり、確実に浄化された状態で透水性鋼管矢板２を通過できるようになっている。
【００４８】
なお、前記袋４内に水流誘導部材７を入れた状態で、袋４内に浄化剤を充填するようにすれば、前記袋４を用いるものとしても水流誘導部材７を用いることが可能である。また、水流誘導部材７は、上記構成に限られるものではなく、透水性鋼管矢板２内の地下水の流れを一部遮るような部材ならばどのようなものでも良い。なお、浄化剤との接触時間を増やすとともに、浄化剤との接触の機会を増やす意味では、単に、水流の一部を遮るだけではなく、水の流れを誘導して、水の流れる経路が長くなるようにする形状となっていることが好ましい。
【００４９】
次に、上記地下水浄化用矢板壁を用いた地下水浄化設備の施工方法を説明する。
まず、地下水浄化用矢板壁の透水矢板壁部２０を構築する際の透水性鋼管矢板２の圧入方法を説明する。透水性鋼管矢板２の圧入においては、最終的に透水性鋼管矢板２内の土砂が排土された状態となっている必要があるので、例えば、透水性鋼管矢板２内を上下に延在する螺旋状のスクリューを備えたアースオーガで掘削しながら透水性鋼管矢板２を地盤に圧入する。また、透水性鋼管矢板２の圧入に際しては、周知の鋼管矢板や鋼管杭用の圧入装置を用いることができる。また、透水性鋼管矢板２の圧入を終了した後に、スクリューを備えたアースオーガを引抜く際には、内部の土砂を排土するように例えば、掘削時の順方向に回転しながらアースオーガを引き上げる。
【００５０】
また、透水性鋼管矢板２を順次圧入する際には、上述のように継手部２３，２４同士が接合されるように圧入する。また、継手部２３，２４には、止水性の高いモルタル等を注入することにより、継手部２３，２４同士の接合部を止水する。また、透水性鋼管矢板２は、図１及び図３に示すように真っ直ぐに並んだ状態に圧入しても良いし、図７（Ａ）に示すように湾曲して並んだ状態や、図７（Ｂ）に示すようにジグザグに並んだ状態に圧入しても良いし、図７（Ｃ）に示すように二重、すなわち、複数列に並んだ状態に圧入しても良い。なお、上述のように透水性鋼管矢板２の並び方向を曲げて透水性鋼管矢板２を圧入する際には、上述の継手部２８，２９を用いることが好ましい。
また、透水性鋼管矢板２からなる透水矢板壁部２０は、地下水の汚染領域における地下水の流れ方向と交差するように配置される。
【００５１】
そして、地下水浄化用矢板壁の構築のうちの止水矢板壁部１０の構築に際しては、通常の鋼矢板１を用いた矢板壁の構築と同様に行なう。また、止水矢板壁部１０は、汚染領域からながれる地下水が拡散するのを防止するように、地下水の流れの左右に構築されるとともに、その下流側の端部が透水矢板壁部２０に接続され、地下水を透水矢板壁部２０に導くようになっている。
【００５２】
一方、透水矢板壁部２０において、透水性鋼管矢板２の圧入が終了した後に、透水性鋼管矢板２内に金網籠３を降ろして収容する。次いで、前記金網籠３内に浄化剤が充填された袋４を順次投入し、袋４が上下に積層された状態とする。また、この際に袋４には予めワイヤーロープ５を接続しておき、ワイヤロープ５の一端を地上に残した状態で、ワイヤロープ５の他端を袋４に接続した状態とし、袋４を透水性鋼管矢板２内に投入する。また、ワイヤロープ５の一端は、地盤に固定されたアンカー６等に着脱自在に接続しておく。
【００５３】
そして、全ての透水性鋼管矢板２内に浄化剤を充填することで、地下水浄化用矢板壁が構築される。そして、地下水浄化用矢板壁においては、汚染された地下水が流下すると、止水矢板壁部１０に導かれた状態で、透水矢板壁部２０に至り、汚染された地下水が透水性鋼管矢板２を通過するとともに、通過した際に浄化剤に接触して浄化される。なお、透水矢板壁部２０の透水性鋼管矢板２の継手部２３，２４同士の接合部には、浄化剤が配置されていないが、継手部２３，２４同士の接合部は止水性が付与されているので、地下水が通過することができず、継手部２３，２４の左右の透水性鋼管矢板２の鋼管２２部分に導かれて浄化剤の部分を通過することになる。
【００５４】
また、地下水を浄化剤が通過する速度が早く充分に地下水が浄化できないような可能性がある場合には、例えば、上述のように、透水矢板壁部２０を湾曲した状態にしたり、ジグザグにしたり、透水矢板壁部２０を複数列にしたりすることにより、透水性鋼管矢板２一本当たりの通過地下水量を減らして、充分に地下水が浄化できるようにすることができる。
また、透水性鋼管矢板２内に上記水流誘導部材７を設けることにより、透水性鋼管矢板２内の地下水の滞留時間を長くすることで、地下水を充分に浄化することができる。なお、地下水の流量との関係などを考慮し、地下水の流れを大きく妨げて地下水位があがらないようにする必要もあり、場合によっては、透水性鋼管矢板２（透水矢板壁部２０）を配置する直線距離を長くしても良い。
【００５５】
そして、浄化剤の浄化能力が落ちた場合には、浄化剤を交換することにより、浄化能力を維持することができる。浄化剤の交換に際しては、前記袋４に接続され、かつ、アンカー７に接続されたワイヤロープ５を、例えば、レッカー車のウインチ等により巻き上げることで、容易に袋４毎浄化剤を回収することができる。そして、新しい浄化剤が充填された袋４を透水性鋼管矢板２に投入することで浄化剤の交換が終了する。
【００５６】
また、地下水の汚染領域の汚染が浄化され、浄化の必要がないと判断された場合には、地下水浄化用矢板壁を撤去することになるが、この際には、上述の浄化剤の交換と同様の方法により浄化剤を撤去する。次いで、透水性鋼管矢板２内の金網籠３を吊上げて撤去する。
次いで、透水性鋼管矢板２及び鋼矢板１を引抜いて撤去することになるが、この場合には、通常の鋼矢板１及び鋼管矢板を撤去する場合と同様の周知の方法により透水性鋼管矢板２及び鋼矢板１を撤去することができる。
【００５７】
すなわち、地中連続壁の撤去等と比較して極めて容易かつ低コストに地下水浄化用矢板壁を撤去することができる。また、浄化剤も上述のように容易に撤去できるので、浄化後の土壌中に浄化剤が残留することがない。
従って、地中に構造物や浄化剤を残すことがないので、浄化後の土地利用が特に限定されることがなく、浄化後の土地を有効に利用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の地下水浄化用矢板壁によれば、基本的な構造が、仮設の構築物である鋼管矢板からなる矢板壁であり、一般的な鋼管矢板壁と同様に引抜いて容易かつ低コストに撤去することが可能である。従って、汚染した地下水の浄化が終了した後に、浄化設備である地下水浄化用矢板壁を撤去することで、地下水浄化後の土地を有効に利用することができる。
【００５９】
本発明の地下水浄化用矢板壁によれば、継手部により互いに接合される透水性鋼管矢板同士が、前記継手部同士の接合部分を前記透水性鋼管矢板の軸方向に沿った回転中心として互いに相対的に回転移動自在とされているので、透水性鋼管矢板を順次、連続して圧入していく際に、継手部の配置や形状等を変更しなくとも、連続して圧入される透水性鋼管矢板の並んで配置されていく方向を任意に代えることができる。すなわち、地下水浄化用矢板壁をジグザクに配置したり、湾曲して配置したり、複数箇所で小さな角度で屈曲させたりすることを継手部の形状や位置を代えることなく、自由に行なうことができる。
【００６０】
本発明の地下水浄化用矢板壁によれば、透水性鋼管矢板内に硬質の透水性容器が収納され、該透水性容器内に浄化剤が充填されているので、上記透水性鋼管矢板の孔の目詰まりを防止することができる。また、浄化剤の交換、撤去に際し、硬質の透水性容器を取り出すことにより、その内部の浄化剤を容易に取り出すことができる。また、後述するように浄化剤を袋にいれ、袋毎の浄化剤の交換及び撤去を行なうものとした場合に、硬質の透水性容器内に浄化剤の入った袋を入れるようにすることで、袋を保護することができる。
【００６１】
本発明の地下水浄化用矢板壁によれば、浄化剤が袋に入れられているので、袋毎浄化剤の交換や撤去を行なうことができる。また、透水性鋼管矢板内に袋が上下多段に積層された状態で収容されているので、透水性鋼管矢板が長いものとなっても、各袋は、それほど大きなものとならず、透水性鋼管矢板からの袋の出し入れの際に、浄化剤の入った各袋の重量がそれほど大きくなることがなく、比較的容易に袋の出し入れを行なうことができる。
【００６２】
本発明の地下水浄化用矢板壁によれば、透水性鋼管矢板内に浄化剤を充填した状態で、汚染された地下水が透水性鋼管矢板を通過した際に、地下水の通過速度が早すぎて、浄化剤による充分な浄化作用を受けられないような場合に、透水性鋼管矢板内における汚染された地下水の滞留時間を増やして、充分に地下水を浄化することができる。
【００６４】
本発明の地下水浄化設備の施工法によれば、透水性鋼管矢板内に配置された硬質の透水性容器により、透水性鋼管矢板の目詰まりを防止できるとともに、浄化剤が充填された袋状透水性容器を保護することができる。また、引き上げに際しては、一端部が地上に固定された引き上げ部材を用いることにより、容易に袋状透水性容器に充填された浄化剤の透水性鋼管矢板からの出し入れを容易に行なうことができる。
【００６５】
本発明の地下水浄化設備の施工法によれば、限られた距離内に地下水浄化用矢板壁を配置する際に、地下水の流量や汚染の度合いに対して、充分な量の浄化剤を配置することが困難な場合に、例えば、地下水浄化用矢板壁をジグザグに配置したり、湾曲して配置したり、複数箇所で屈曲させて配置したりすることにより、限られた距離内に配置される実質的な地下水浄化用矢板壁の長さを増加させて、充分な量の浄化剤を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の地下水浄化用矢板壁の概略を示す平面図である。
【図２】上記地下水浄化用矢板壁に用いられる透水性鋼管矢板を示す平面図及び側面図である。
【図３】上記地下水浄化用矢板壁の透水矢板壁部を示す平面図及び側面図である。
【図４】上記透水性鋼管矢板と異なる継手部を備えた透水性鋼管矢板を示す平面図である。
【図５】上記透水性鋼管矢板の内部構造を説明するための透水性鋼管矢板の断面図である。
【図６】上記透水性鋼管矢板内に配置される水流誘導部材を示す透水性鋼管矢板の平面図である。
【図７】上記地下水浄化用矢板壁における透水性矢板部の形状を説明するための図面である。
【符号の説明】
１        鋼矢板
２        透水性鋼管矢板
３        金網籠（硬質の透水性容器）
４        袋（袋状透水性容器）
５        ワイヤロープ（引き上げ部材）
６        アンカー
７        水流誘導部材
１０      止水矢板壁部（遮水性の矢板壁）
２０      透水矢板壁部
２２      鋼管
２３      第一の継手部
２４      第二の継手部
２８      第一の継手部
２９      第二の継手部
【図１】
0004448257.tif 000002
【図２】
0004448257.tif 000003
【図３】
0004448257.tif 000004
【図４】
0004448257.tif 000005
【図５】
0004448257.tif 000006
【図６】
0004448257.tif 000007
【図７】
0004448257.tif 000008