(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土を置換するのに、ケーシング外周をチャックする回転駆動機構を備えた全旋回圧入掘削装置によりケーシングを地盤に立て込み、このケーシングの上端から内部に掘削手段を吊り降ろして排土掘削する際に、ケーシング内に不活性の気体を引き込み、酸素濃度や可燃性ガス濃度を下げながら掘削を行うことを特徴とする土壌浄化方法。
【請求項２】
ケーシング内部に吊り降ろす掘削手段はケリーバーまたはロッド等の棒状部材で吊支する請求項１記載の土壌浄化方法。
【請求項３】
ケーシング頭部は内側全周をゴムで被覆する請求項１または請求項２記載の土壌浄化方法。
【請求項４】
ケーシング内部に吊り降ろす掘削手段は外形がケーシング内径よりも小さく、ケーシング内部に吊り降した際に隙間が確保できる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の土壌浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、市街地や引火性物質を扱う工場内などで、臭気や発火の問題が生じる土壌汚染の浄化を行う、または、工場跡地などの深部まで汚染されている土壌の浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
土壌浄化方法のうち、一般的なものは汚染土壌の置換を行うものであり、矢板等で土留めを行った後で、掘削・置換えを行ったり、対象深度が深くない場合には土留めなしのオープン（開削）で掘削・置換えを行っていた。掘削にはバックホー等のシャベルカーその他が使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、汚染物質によっては掘削の際に臭気が発生し、これが周囲の拡散することもある。また、引火性の強い有機溶剤やそのような有機溶剤を使用した燃料等によって汚染された土壌を掘削する場合にガス状の可燃性ガスが発生するという問題がある。このような臭気拡散や可燃ガス発生の問題がある場合には市街地における掘削・置換えは難しい。また、可燃性ガスが発生する汚染土壌では、引火性物質を取り扱う工場内の作業は、危険である。
【０００４】
従来、汚染土壌の置換でこのような臭気や可燃ガスの発生に対処する技術はほとんど存在しなかった。
【０００５】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、汚染されている土壌の浄化を行うのに、深部まで浄化を行うことができ、しかも工事にともなう臭気の発生の低減と発火の防止が行え、市街地や工場跡地などでも安全に施工ができる土壌浄化方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、汚染土を置換するのに、ケーシング外周をチャックする回転駆動機構を備えたる全旋回圧入掘削装置によりケーシングを地盤に立て込み、このケーシングの上端から内部に掘削手段を吊り降ろして排土掘削する際に、ケーシング内に不活性の気体を引き込み、酸素濃度や可燃性ガス濃度を下げながら掘削を行うことを要旨とするものである。
【０００７】
第２に、ケーシング内部に吊り降ろす掘削手段はケリーバーまたはロッド等の棒状部材で吊支すること、第３に、ケーシング頭部は内側全周をゴムで被覆すること、第４に、ケーシング内部に吊り降ろす掘削手段は外形がケーシング内径よりも小さく、ケーシング内部に吊り降した際に隙間が確保できることを要旨とするものである。
【０００８】
請求項１記載の本発明によれば、ケーシングを挿入しながら汚染土を部分的に掘削し、ソイルセメントや石灰処理、消石灰処理土、モルタル、生コンなどの固結性または難透水性の材料と置き換えて土壌浄化を行う。このように、順次置き換えることで土留めが不用で、深部まで土壌浄化できる。また、部分的に掘削することで臭気の低減と発火の防止を図ることができる。さらに、ケーシング内に不活性の気体を引き込み、酸素濃度や可燃性ガス濃度を下げながら掘削を行うことで一層発火の防止を図ることができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、ケーシング内部に吊り降ろす掘削手段はケリーバーまたはロッド等の棒状部材で吊支することで揺れを防止でき、掘削手段とケーシングとが接触もしくは衝突して火花を生じ、これが火災の原因となることを防止できる。
【００１０】
請求項３の本発明によれば、掘削手段が特にケーシングと接触もしくは衝突し易いケーシング頭部内側全周をゴムで被覆することで、火花等を生じることを防止できる。
【００１１】
請求項４記載の本発明によれば、ケーシング内部に吊り降ろす掘削手段例えば、ハイドロクラブは外形がφ1,500 とケーシング内径（φ2,000 ）よりも小さく、ケーシング内部に吊り降した際に隙間が確保できるので、掘削手段とケーシングとが接触もしくは衝突して火花を生じ、これが火災の原因となることを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図４は本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す各工程の説明図で、図中１は汚染土を示す。
【００１３】
本発明は汚染土１を置換するのに、ケーシング外周をチャックする回転駆動機構を備えたる全旋回圧入掘削装置２によりケーシング３を地盤に立て込み、ケーシング３の上端開口から内部にドリリングバケット４ややハイドログラブ、ハンマーグラブやその他のタイプのバケット等による掘削手段をクレーン５から吊り降ろして排土掘削するオールケーシング工法を使用する。
【００１４】
全旋回圧入掘削装置２には種々のものがあるが、一例として特開平４ー３５０９３６号公報（特公平７ー７４５００号公報）に示されているようなケーシングドライバが従来から一般的に知られている。
【００１５】
この全旋回圧入掘削装置（ケーシングドライバ）２は、図６、図７に示すように複数本のガイドフレーム６を立設した略方形枠状のベースフレーム７と、ガイドフレーム６に沿って昇降自在に取付ける昇降フレーム８と、ベースフレーム７に立設してこの昇降フレーム８を昇降させる複数本のスラストシリンダ９と、昇降フレーム８内に回転自在に取り付けて油圧モータ１０で回転駆動されるリング状の回転体１１と、この回転体１１に取り付けたケーシング掴み用バンド１２とで構成した。ベースフレーム７には４隅にリガージャッキ１６を設ける。
【００１６】
このケーシング掴み用バンド１２は、略半円状の固定バンド１２ａと、この固定バンド１２ａの両端部に一端部を回動可能に枢着した一対の可動バンド１２ｂと、この一対の可動バンド１２ｂの各他端部にピンで連結したバンドシリンダ１３とで構成して、中央にケーシング挿通用空間を有するようにリング状に形成している。
【００１７】
そして、ケーシング３を、昇降フレーム８内の回転体１１やベースフレーム７の中央部空間に挿通させつつケーシング掴み用バンド１２のケーシング挿通用空間に挿通させてバンドシリンダ１３を縮めることによりケーシング３を把持し、バンドシリンダ１３を伸ばすことによりその把持を解除できるようにしたものであり、それゆえ、ケーシング３を把持するチャック装置としての働きをする。
【００１８】
ケーシング３に、例えば実公平１ー４４５９６号公報に示されているような先端に掘削ビット１４を取り付けたものを用いてもよい。このような掘削ビット１４を取り付けることで、途中に転石やコンクリート塊等の障害物があっても押し込むことができる。
【００１９】
さらに、ケーシング３は図５に示すように、頭部３ａは内側全周をゴム１５で被覆するが、ゴム１５はケーシング３の外側面への折り返し部１５ａを設けて頭部３ａを上から挟み込むようにして、ボルト等で止め付ければ簡単に設けることができる。これ以外で頭部３ａの内側全周にゴム１５を接着材で貼付けるようにしてもよい。
【００２０】
ケーシング３の圧入工程は、図１に示すようにまず、全旋回圧入掘削装置２をリガージャッキ１６を調整して水平に地上に設置し、クレーン５でケーシング３を吊り下ろし、スラストシリンダ９を限界まで伸ばして昇降フレーム８を上昇させ、かつ、バンドシリンダ１３を伸ばしてケーシング挿通用空間を広げた状態にした後、ケーシング３を同挿通用空間に挿通する。
【００２１】
バンドシリンダ１３を縮めてケーシング掴み用バンド１２によりケーシング３を把持する。
【００２２】
油圧モータ１０で回転体１１を回転駆動して、ケーシング３をケーシング掴み用バンド１２を介して回転させる。
【００２３】
こうしてケーシング３をケーシング掴み用バンド１２で把持し回転させた状態において、スラストシリンダ９を縮めて昇降フレーム８を下降させることにより、ケーシング３を下降させて地盤に圧入する。
【００２４】
スラストシリンダ９が限界まで縮むと、油圧モータ１０による回転体１１の駆動を停止させてケーシング掴み用バンド１２の回転を停止する。バンドシリンダ１３を伸ばして、ケーシング掴み用バンド１２でのケーシング３の把持を解除する。
【００２５】
ケーシング３の把持を解除した状態において、再び、スラストシリンダ９を限界まで伸ばして昇降フレーム８を上昇させる。前記工程を繰り返して所定のケーシング３を圧入する。
【００２６】
ケーシング３の圧入に伴い、ドリリングバケット４をクレーン５で吊り降ろしてこれでケーシング３内を掘削・排土するが、このドリリングバケット４はクレーンブーム５ａからケリーバー１７またはロッド等の棒状部材で吊り降ろすことで、なるべく揺れずに回転駆動する。
【００２７】
また、ドリリングバケット４やハイドログラブ等の掘削手段がケーシング３の開口部に接触してもゴム１５があるので衝突火花の発生を防止できる。
【００２８】
これに加えて、ドリリングバケット４やハイドログラブ等の掘削手段は、例えば外形がφ1,500 として、ケーシング３の内径（φ2,000 ）よりも小さいものを使用してもよい。このようにすれば、ドリリングバケット４やハイドログラブ等の掘削手段をケーシング３の内部に吊り降した際に隙間が確保できるので、掘削手段とケーシングとが接触もしくは衝突して火花を生じ、これが火災の原因となることを防止できる。
【００２９】
さらに、ボンベ１８からホース１９で不活性の気体（不燃性のガス）をケーシング３に送風して引き込み、ケーシング３内の酸素濃度や可燃性ガス濃度を下げながら掘削を行う。この不活性の気体としては、有機溶剤と反応し難く、気体密度が空気と同程度か、それ以上のものが好ましく、窒素、アルゴン、二酸化炭素などが好適である。
【００３０】
下記表１に不活性の気体の例を示す。
【表１】
0004056715.tif 000002
【００３１】
この不活性の気体は、酸素濃度を１５％以下に抑えることで、燃焼や爆発を抑え、それによって引火物質の含まれる土壌を安全に取り除くことができる。
【００３２】
ストックヤードより良質土をダンプトラック車でベッセルに運搬し、監督員の立ち会い後埋め戻しを行う。埋め戻しは現場内のプラントで練ったセメントミルクをベッセルに移した良質土と攪拌してモルタル状になった改良土２１を、図４に示すようにコンクリートホッパー２０をクレーン５等で所定深度まで建込んだケーシング３内に埋め戻す。改良土２１またはこれに代わる材料にはスラリー化したものを用いてもよい。スラリー化したものを用いることにより再汚染化の防止を図ることができる。
【００３３】
この埋め戻しはＧＬ−２．０ｍまで行うが、検尺テープにてモルタル天端を  確認しながらケーシング３を引き抜く。
【００３４】
ケーシング３の引き抜きは、スラストシリンダ９を限界まで縮めて昇降フレーム８を下降させ、かつ、バンドシリンダ１３を伸ばしてケーシング挿通用空間を広げた状態にした後、ケーシング３を同挿通用空間に挿通し、次いで、バンドシリンダ１３を縮めてケーシング掴み用バンド１２でケーシング３を把持する。
【００３５】
スラストシリンダ９を伸ばして昇降フレーム８をケーシング３とともに上昇させ、ケーシング３を地盤から引き抜く。次いで、スラストシリンダ９を限界まで伸ばしてその伸長を停止する。バンドシリンダ１３を伸ばして、ケーシング掴み用バンド１２でのケーシング３の把持を解除する。
【００３６】
ケーシング３の把持を解除した状態において、再び、スラストシリンダ９を限界まで縮めて昇降フレーム８を下降させる。再び、バンドシリンダ１３を縮めてケーシング掴み用バンド１２でケーシング３を把持する。前記工程を繰り返してケーシングを引き抜く。
【００３７】
ＧＬまではバックホーにて良質土を埋め戻しながらケーシング３を引き抜き完了とする。完了後、全旋回圧入掘削装置２を次の位置まで移動する。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の土壌浄化方法は、汚染されている土壌の浄化を行うのに、深部まで浄化を行うことができ、しかも工事にともなう臭気の発生の低減と発火の防止が行え、市街地や工場跡地などでも安全に施工ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す第１工程の説明図である。
【図２】本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す第２工程の説明図である。
【図３】本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す第３工程の説明図である。
【図４】本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す第４工程の説明図である。
【図５】本発明の土壌浄化方法で使用するケーシング頭部の一部切り欠いた正面図である。
【図６】全旋回圧入掘削装置の１例を示す正面図である。
【図７】全旋回圧入掘削装置の１例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…汚染土                          ２…全旋回圧入掘削装置
３…ケーシング                      ３ａ…頭部
４…ドリリングバケット
５…クレーン                        ５ａ…ブーム
６…ガイドフレーム                  ７…ベースフレーム
８…昇降フレーム                    ９…スラストシリンダ
１０…油圧モータ                    １１…回転体
１２…バンド                        １２ａ…固定バンド
１２ｂ…可動バンド                  １３…バンドシリンダ
１４…掘削ビット                    １５…ゴム
１５ａ…折り返し部
１６…リガージャッキ                １７…ケリーバー
１８…ボンベ                        １９…ホース
２０…コンクリートホッパー          ２１…改良土
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004056715.tif 000006
【図５】
0004056715.tif 000007
【図６】
0004056715.tif 000008
【図７】
0004056715.tif 000009