(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染地盤を除去して浄化壁を構成するための地下浄化壁の施工法において、地中の汚染地盤内まで削孔を掘削し、その削孔内にウォータージェットを噴射させるモニターを挿入してウォータージェットで汚染地盤を切削し、前記モニターを削孔から引き上げて注入部材を削孔に挿入し、その注入部材から注入材を注入して切削した汚染土壌を削孔から離れた位置に掘削した複数の排土孔から地上に排出させ、次いで注入部材から浄化材を注入して注入材と置換して浄化壁を構築することを特徴とする地下浄化壁の施工法。
【請求項２】
請求項１に記載の地下浄化壁の施工法を隣接して順次繰り返すことにより、水平方向に広がりのある連続した浄化壁を構築することを特徴とする地下浄化壁の施工法。
【請求項３】
汚染地盤を除去して浄化壁を構成するための地下浄化壁の施工法において、地中の汚染地盤内まで削孔を掘削し、その削孔内にウォータージェットを噴射させるモニターを挿入してウォータージェットで汚染地盤を切削し、前記モニターから注入材を注入して切削した汚染土壌を削孔から離れた位置に掘削した複数の排土孔から地上に排出させ、次いでモニターから浄化材を注入して注入材と置換して浄化壁を構築することを特徴とする地下浄化壁の施工法。
【請求項４】
請求項３に記載の地下浄化壁の施工法を隣接して順次繰り返すことにより、水平方向に広がりのある連続した浄化壁を構築することを特徴とする地下浄化壁の施工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学工場、製油工場、または工場跡地などで多くみられる汚染地盤の浄化、特に揮発性有機化合物、油による高濃度汚染部に透水性の浄化壁を施工するための浄化壁の施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
揮発性有機化合物（ＶＯＣ）で汚染された地下水の自然浄化方法としては、透水性の壁に浄化材（鉄粉等の金属系還元剤、または活性炭等の吸着材）を組込んだ浄化壁工法がある。この工法は、環境基準の数倍程度の低濃度で広域に広がった汚染物質の浄化法としては有効であるが、高濃度汚染に対しては効果が充分ではない。
【０００３】
また例えば特開平１１−１５６３５１号公報では、地盤中に建て込んだケーシング管（杭）の中空に金属系還元剤または吸着物質と砂とを所定の重量比で袋詰めしたものを投入し、その後ケーシング管のみを地盤から引き抜き、地盤中に鉄粉の壁（杭の集合壁）を設置する方法を提案している。
しかしながらこの方法は、一旦建て込んだケーシングを再度引き抜くので、労力がかかり、また、通常の打込み機械の能力では、施工できる杭の直径が５０ｃｍ程度であるために、環境基準の数倍程度の低濃度汚染にしか有効でない。杭の直径を大きくする場合、施工機械も大型化しなければならない。さらに、ここで設置する壁は垂直形であり、水平方向に広がりのあるものではない。
【０００４】
さらに特開平５−３１７８５０号公報では、地下水脈の汚染地域周辺に透水性と浄化機能を併用する壁を構築することを提案している。また、特開平１１−１７９３４１号公報では、地上の貯蔵場などの構造物から漏水が発生しても、その拡散を防止する構造物の壁の設置を提案している。さらにまた、特開平２０００−２６３０６８号公報では、浄化壁から重金属が再溶出しない壁を提案している。  しかしながら、上記の各提案も、垂直形の壁であり、水平方向に広がりのあるものではない。
【０００５】
本発明の出願人は、特願平１１−３４９９１６号において、ウォータージェットによって地中の汚染地盤を円盤状に掘削して汚染物質を地上に排出し、そこに透水材料を置換して汚染水を揚水して浄化する浄化処理方法を提案した。
この技術によれば、汚染地盤を任意の深度に、かつ所定の直径（４ｍ程度まで）の透水材料と置換でき、それ自体有効なものである。さらに、その後の研究によりこの透水材料と置換した部分を浄化壁として用いることで、効率よく汚染地盤を除去し、かつ地下水の汚染物質も浄化できることが見出された。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明は、水平方向に広がりのある浄化壁を効率よく構築できる浄化壁の施工法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、汚染地盤を除去して浄化壁を構成するための地下浄化壁の施工法において、地中の汚染地盤内まで削孔を掘削し、その削孔内にウォータージェットを噴射させるモニターを挿入してウォータージェットで汚染地盤を切削し、前記モニターを削孔から引き上げて注入部材を削孔に挿入し、その注入部材から注入材を注入して切削した汚染土壌を削孔から離れた位置に掘削した複数の排土孔から地上に排出させ、次いで注入部材から浄化材を注入して注入材と置換して浄化壁を構築するようになっている。
【０００８】
また、本発明によれば、上記の地下浄化壁の施工法を隣接して順次繰り返すことにより、水平方向に広がりのある連続した浄化壁を構築するようになっている。
【０００９】
さらに、本発明によれば、汚染地盤を除去して浄化壁を構成するための地下浄化壁の施工法において、地中の汚染地盤内まで削孔を掘削し、その削孔内にウォータージェットを噴射させるモニターを挿入してウォータージェットで汚染地盤を切削し、前記モニターから注入材を注入して切削した汚染土壌を削孔から離れた位置に掘削した複数の排土孔から地上に排出させ、次いでモニターから浄化材を注入して注入材と置換して浄化壁を構築するようになっている。この工法もやはり水平方向に広がりのある連続浄化壁を作るために隣接して順次施工することができる。
【００１０】
したがって、切削した汚染地盤や汚染地盤の除去に使った注入材を排出孔から排出させるので効果的に除去作業および置換作業を行うことができる。しかもモニターは設置したままでよいので、作業が楽である。
【００１１】
上記浄化材としては、砂鉄粉等のに金属系還元剤または活性炭等の吸着物質を混合させたものを用いるのが好ましい。
【００１２】
切削した汚染地盤に浄化材を置換する際に、ウォータージェットで汚染地盤を切削した後の上部地盤崩落を抑えるために、まず注入材を注入し、その後、浄化材を注入する。そのため、注入材は、固化せず水と容易に混練でき、そして、圧送中に分離し難いものとし、例えばフライアッシュまたは乾燥粘土を用いるのが好ましい。または、薬剤としてメチルセルロースなどの増粘材を用いるとよい。
【００１３】
以下図面を参照して本発明の実施の態様を説明する。
【００１４】
まず、図１に示すように汚染物質が埋設されている汚染土壌のある地盤Ｇに地表ＧＬからケーシング１により削孔ｈ１を掘削する。しかしながら、この掘削作業は必ずしもケーシング１を用いずに他の任意適宜の公知の手段を用いることができる。
【００１５】
そして図２に示すようにケーシング１内にモニター２を挿入する。このモニター２はそれ自体公知のもので下端付近に図示しないウォータージェットの噴射ノズルを具備している。
【００１６】
このようにしてモニター２を挿入したならば、図３に示すようにケーシング１を矢印ａで示すように上方に引抜く。そしてモニター２が削孔ｈ１内に挿入されている（図４）。この状態で後述する噴射の段取りが完了する。
【００１７】
モニター２はウォータージェットにより汚染土壌を除去するものであるから、削孔ｈ１の深さは汚染地盤の付近であり、モニターのノズルを汚染地盤の所に位置させる。
【００１８】
次いで図５に示すように、モニター２のノズルからウォータージェットＪを噴射し、このモニター２を回転させる。このようにして汚染地盤ＤはウォータージェットＪによる切削領域Ｗ内において切削される。その際に通常ウォータージェットＪは空気流につつまれるようにして噴射されるので、空気の上昇作用により泥水は矢印ｂで示すように削孔ｈ１とモニター２との間の空間から地表ＧＬに排出される。
【００１９】
そして図６に示すにように切削領域Ｗ内でモニター２から離れた複数の位置に排土孔用ケーシング３によって排土孔ｈ２を掘削する。この掘削作業も削孔１と同様に必ずしもケーシング３を用いずに他の任意適宜の公知の手段を用いることができる。
【００２０】
次いで、図７に示すように、モニター２を引き上げてパイプ等の注入部材２Ａを削孔ｈ１に挿入し、その流入管から注入材Ｍ１を注入して切削された切削領域Ｗ内の土砂Ｊｍを矢印で示すように、排土孔ｈ２から地上に排出する。その結果、切削領域Ｗは、注入材Ｍ１で置換された状態になる。この一次注入材Ｍ１としては、切削領域を安定させるものであればよく、例えば泥水、粘性のある吸水性樹脂、またはメチルセルロース含有物が好ましい。
【００２１】
このようにして切削領域Ｗ内の汚染地盤が注入材Ｍ１で置換されたならば、図８に示すように、注入部材２Ａから浄化材Ｓを切削領域Ｗに注入する。浄化材Ｓとしては、砂に金属系還元剤または吸着物質を所定の割合であらかじめ混合したものが好ましい。そしてその注入作業により注入材Ｍ１が排土孔ｈ２から地上に排出される。そして注入された浄化材Ｓは、切削領域Ｗの底部に堆積して浄化壁Ｇｓを形成する。
そして図９に示すように、切削領域Ｗに浄化材Ｓが充満堆積して、浄化壁Ｇｓが完成する。
【００２２】
このようにして、汚染地盤Ｄに浄化材Ｓを置換させて浄化壁Ｇｓを形成させることで、汚染地盤を除去しかつ地下水の汚染物質も浄化させることができる。
なお、本発明の他の実施態様として、図７においてモニター２を引き上げず、そのモニター２を用いて注入材Ｍ１および浄化材Ｓを注入してもよい。
【００２３】
上記の施工法を現場実験で確認した実績では、直径３ｍ、厚さ２ｍ（地表面から−３．０〜−５．０ｍの位置に施工）の大きさの改良体は０．５〜１日で施工できた。
汚染地盤の除去率は浄化材Ｓの砂（直径１ｍｍ）に対する鉄粉（金属系還元剤）の割合が重量比で１５％の場合、７０〜８０％であり、浄化材注入後の鉄粉残留率は８０％以上であった。また、透水性は現地盤１．９４×１０のマイナス６乗ｃｍ／ｓに対し、１〜２オーダーの改善がみられた。
【００２４】
図１０は、本発明を実施して形成した地下浄化壁の説明図である。図示の例において、地表ＧＬの下部には通常の土砂層Ｇ１が在り、その下部に帯水層Ｇ２が存し、さらにその下方に難透水層Ｇ３が存している。このような地層において、帯水層Ｇ２に浄化壁Ｇｓを形成するのが効果的である。
【００２５】
したがって本発明の実施に際して帯水層Ｇ２の全体に亘って水平方向に広がりのある連続した浄化壁を造ることが望まれる。その一例が図１１に示されている。
【００２６】
この図１１に示す例は隣接する浄化壁Ｇｓが互いにオーバラップして形成されている。このようにすれば完全に連続壁を造ることができる。
【００２７】
図１２に示す例では隣接する浄化壁Ｇｓはその一部がオーバラップしているが、オーバラップしていない部分Ｈが残っている。しかしながら、部分Ｈは面積が小さいので実質的に問題がない。
【００２８】
図１３は隣接する浄化壁Ｇｓ間に公知の垂直形の浄化壁ＧｓＡを形成し、互いに浄化壁Ｇｓを連結した例である。このようにしても充分に目的を達成できる。
なお、図１１〜図１３に示す各浄化壁Ｇｓは、前述した本発明の実施の態様によって構築されるが、全て同一の態様で構築しなくてもよい。すなわち、隣接する浄化壁Ｇｓをもう一方の実施態様で構築する等、実施の態様を適宜組み合せて結果的に連続して浄化壁を造るようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の作用効果を、以下に列記する。
（１）  複数の排土孔とモニター挿入用の削孔とを設けるのみで、地盤中の汚染部分を切削除去できるので、地上から汚染地盤までの掘削が不要となる。
（２）  切削地盤に連通する排土孔の設置によって、排土の排出が容易になる。排土孔の数量を増やせば、切削土砂排出工程の時間が短縮される。
（３）  浄化材で置換の際に、排土孔で一次注入材を排出させるので、置換効率がよくなる。
（４）  したがって、施工コストが低減し、施工工期が短縮される。
（５）  水平方向に広がりのある連続した浄化壁を構築するので、環境基準の数倍以上の高濃度汚染物質を浄化させることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】地盤をケーシングによって削孔している状態を示す断面図。
【図２】ケーシングにモニターを挿入している状態を示す断面図。
【図３】ケーシングを引き上げ回収している状態を示す断面図。
【図４】噴射段取りの状態を示す断面図。
【図５】噴射・切削の施工をしている状態を示す断面図。
【図６】切削土砂（汚染物質を含む土砂）を排出する排土孔の設置状態を示す断面図。
【図７】切削土砂の排出状態を示す断面図。
【図８】浄化材の注入施工をしている状態を示す断面図。
【図９】浄化材の注入施工が完了して浄化壁となった状態を示す断面図。
【図１０】本発明を実施した地下浄化壁の説明図。
【図１１】隣接して形成した地下浄化壁の一例を示す平面図。
【図１２】隣接して形成した地下浄化壁の別の例を示す平面図。
【図１３】隣接して形成した地下浄化壁の他の例を示す平面図。
【符号の説明】
Ｄ・・・汚染地盤
ｄ・・・切削土砂
Ｇ・・・地盤
Ｇｓ・・浄化壁
ｈ１・・削孔（モニター挿入用孔）
ｈ２・・排土孔
Ｊ・・・ウォータージェット
Ｓ・・・浄化材
Ｗ・・・切削領域
１・・・ケーシング
２・・・モニター
２Ａ・・・注入部材
３・・・排土孔用ケーシング
【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】
0003885991.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003885991.tif 000011
【図１１】
0003885991.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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