(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭質吸着材の粒子が混合された透水性コンクリートからなる土中柱を地中に所定間隔で打設することを特徴とする汚染地盤の浄化工法。
【請求項２】
請求項１に記載の工法において、
炭質吸着材は活性炭であることを特徴とする汚染地盤の浄化工法。
【請求項３】
木炭を粗骨材とする透水性コンクリートからなる土中柱を地中に所定間隔で打設することを特徴とする汚染地盤の浄化工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染された地盤からの汚染地下水の流出による汚染領域の拡大を防止し、汚染領域を浄化するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱な地盤上に建物等の構造物を構築する場合は、このような構造物等の上載荷重による地盤の長期的な圧密沈下や変形を防止したり、周辺地盤への悪影響を防止するために、例えば砂杭を一定間隔で地盤中に打ち込むことが行われる（サンドコンパクションパイル工法）。しかも前記砂杭は、その良好な排水機能によって、大地震発生時に前記軟弱地盤の土粒子間での過剰間隙水圧を消散させるので、地盤の液状化現象を防止するための手段としても有効である。
【０００３】
また、軟弱な地盤は多量の地下水に飽和されているため、地盤の一部が汚染されているような場合は、汚染地盤から溶出した汚染物質で汚染された地下水が、周囲の地盤に流出することによって汚染が拡散する恐れがある。したがってこのような汚染の拡大を防止するには、上記砂杭とは別に、汚染領域の地盤を取り囲むように、地中の不透水層に達する止水壁を施工する必要があり、あるいは更に前記止水壁で取り囲まれた汚染地盤に所要数の井戸を掘削し、汚染地下水をポンプで汲み上げて浄化し、この浄化した水を汚染地盤領域内に復水し浸透させることによって、汚染地盤を浄化する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、次のような問題が指摘される。すなわち、軟弱地盤の一部あるいは全体が汚染されているような場合には、地盤強度の増大及び液状化防止対策のために多数の砂杭を打設する工事に加えて、汚染の拡散を防止するための連続した止水壁を施工したり、井戸を掘削して汚染地下水を汲み上げるといった工事が必要になり、工事の長期化及び施工費用の増大を来すことである。
【０００５】
本発明は、上記のような事情のもとになされたもので、その主な技術的課題とするところは、軟弱地盤処理及びこの軟弱地盤の汚染領域からの汚染地下水の流出による汚染領域の拡散防止を図ることの可能な工法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題を有効に解決するための第一の手段として、本発明に係る汚染地盤の浄化工法は、炭質吸着材の粒子、典型的には活性炭の粒子が混合された透水性コンクリートからなる土中柱を地中に所定間隔で打設するものである。ここで、「透水性コンクリート」とは、貧配合コンクリート（セメント成分が比較的少ないコンクリート）からなり、内部骨材間に微細な連続空隙が形成されていることによって良好な透水性を有する。したがって、この工法によれば、地盤の長期的な圧密沈下や変形を防止する機能や、大地震発生時の過剰間隙水圧を消散させて地盤の液状化現象を防止する機能を有する。また、この土中柱に混合された炭質吸着材は水に溶解した汚染物質に対する優れた吸着能を有するため、汚染された地下水は、土中柱を通過して排水される過程で汚染物質が吸着除去され、浄化される。なお、「炭質吸着材」とは、活性炭の粒子や、木炭を粉砕したものをいう。
【０００７】
【０００８】
従来の技術的課題を有効に解決するための第二の手段として、本発明に係る汚染地盤の浄化工法は、木炭を粗骨材とする透水性コンクリートからなる土中柱を地中に所定間隔で打設するものである。木炭は、多孔質の組織を持つことによってそれ自体が優れた通水性を有する。水中の汚染物質に対する吸着力は活性炭よりは低いが、粗骨材として用いることによって土中柱内の木炭の割合が大きいことや、木炭は多孔質構造によって比表面積が大きいことや、維管束等の炭化による長い通水経路が形成されることから、水中の汚染物質を良好に吸着除去することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は、本発明に係る汚染地盤の浄化工法の好適な実施形態を概略的に示すもので、まず図１において、参照符号１は埋立地等の汚染された軟弱地盤、２はこの軟弱地盤１の下側の粘性土あるいは岩盤からなる不透水層、ＧＷＬは軟弱地盤１内の地下水位である。前記軟弱地盤１には、下端部３ａが前記不透水層２内に達する略鉛直な土中柱３が、水平方向への所定の間隔Ｐをもって打設されている。
【００１０】
本発明における土中柱３は、図２に示すような断面構造を有する。
【００１１】
【００１２】
また、図２（Ａ）に示す土中柱３は、透水性コンクリート３３に活性炭３２を混合して打設したコンクリート杭３Ｂからなるものである。透水性コンクリート３３は、セメント成分の配合率を比較的少なくした貧配合のコンクリートであって、骨材としての砂に比較的粒径の大きなものを用いることによって無数の微細な連続空隙（図示省略）が形成された組織を有し、これによって良好な透水性が与えられたものである。このため、汚染地下水は、透水性コンクリート３３の骨材粒子間の連続空隙を流れる過程で、活性炭３２に接触することにより汚染物質が吸着除去され、浄化される。
【００１３】
このコンクリート杭３Ｂ（土中柱３）の施工においては、まず、汚染された軟弱地盤１に削孔１ａを形成し、次にこの削孔１ａに、活性炭３２を混合した未硬化の透水性コンクリート３３を注入することによって打設する。
【００１４】
なお、土中柱３の打設間隔Ｐや直径Ｄ、軟弱地盤１の汚染状況等によっては、活性炭３２に代えて例えば木炭を粉砕した粒子を混合しても良く、また、このような炭質吸着材の混合比率も、前記打設間隔Ｐや直径Ｄ、軟弱地盤１の汚染状況等によって適宜に決定される。
【００１５】
また、図２（Ｂ）に示す土中柱３は、木炭３４を粗骨材として透水性コンクリート３３を打設したコンクリート杭３Ｃからなるものである。先に説明したように、木炭３４は、維管束等の炭化による無数の長い通水経路が形成されているのでそれ自体が良好な透水性を有しており、粗骨材として用いることによって各木炭３４同士が互いに接触しているので、透水性コンクリート３３の連続空隙を介して、あるいは直接木炭３４に侵入した地下水は、木炭３４の長い通水経路を流れる過程で汚染物質が吸着・除去され、浄化される。
【００１６】
このコンクリート杭３Ｃ（土中柱３）の施工においては、まず、汚染された軟弱地盤１に削孔１ａを形成し、次にこの削孔１ａに、適当な大きさに破砕した木炭３４を投入してから、未硬化の透水性コンクリート３３を注入することによって打設する。注入された未硬化の透水性コンクリート３３は木炭３４の間の隙間を埋めるように充填されて硬化する。
【００１７】
図３は、土中柱３を地表面における菱眼格子点位置から打設した場合を示すもので、地下水は多数の矢印で示すように、概して地盤中を図３の左側から右側へ流れているものとする。この図から明らかなように、地下水は、地盤中を流れる過程で何度も土中柱３を通過する機会を与えられることになり、したがってこの地下水は右へ流れるにつれて浄化されて行き、汚染地下水の流出による汚染領域の拡散が防止される。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係る汚染地盤の浄化工法によると、軟弱地盤の長期的な圧密沈下や変形の防止あるいは大地震発生時の地盤の液状化現象を防止するための土中柱に、活性炭あるいは木炭を配合することによって、水に溶解した汚染物質に対する優れた吸着能を与えたため、汚染された地下水は、土中柱を通過して排水される過程で浄化され、したがって汚染の拡散を防止するための連続した止水壁の施工や汚染地下水の汲み上げ等の工事が不要であり、工事の短縮及び施工費用の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る汚染地盤の浄化工法の好適な実施形態を概略的な鉛直断面図である。
【図２】  上記実施形態における土中柱の内部構造を概略的に示す説明図である。
【図３】  上記実施形態における土中柱の配置と地下水流との関係を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
１  軟弱地盤
２  不透水層
３  土中柱
３２  活性炭（炭質吸着材）
３３  透水性コンクリート
３４  木炭
【図１】
0003895822.tif 000002
【図２】
0003895822.tif 000003
【図３】
0003895822.tif 000004