(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤１０の所定個所に筒体１１を据付け、掘削機１３で筒体１１内の地盤１０を掘削しながら、複数の筒体１１を継ぎ足して地中に所定長の貯蔵槽２６を構築する第１工程と、
前記筒体１１を順次継ぎ足す掘削進行過程で、貯蔵槽２６の内部に泥水１２を充填して、前記筒体１１に地盤１０により作用する外周土圧（Ｐ１）１４と充填した泥水１２により作用する内周泥水圧（Ｐ２）１５とを対向させ、筒体１１に作用する荷重を低減させて掘削進行する第２工程と、
掘削完了後、前記貯蔵槽２６の底面部１６を整地し、地上の打設用コンクリートポンプ１７に連結したトレミー管１８を貯蔵槽２６の内壁に沿って垂下し、その先端を底面部１６に臨ませ、水中コンクリート打設により底盤１９を打設する第３工程と、
前記底盤１９の完成後、産業廃棄物２１を貯蔵槽２６に投入し、貯蔵槽２６の内部の泥水１２に混ぜて泥漬産業廃棄物２２として貯蔵槽２６の底盤１９へ沈降堆積し、投入した泥漬産業廃棄物２２の体積に対応した逸流泥水を、地上の泥水ポンプ２３により汲み取り、専用の浄化プラントで完全処理してから放水するようにした産業廃棄物２１を投入する第４工程と、
前記トレミー管１８の先端部分を水中モルタルの注入に合わせて底盤１９から引き上げてゆき、泥漬産業廃棄物２２の内部に侵入したモルタルによって比重の軽い泥水を排除し、モルタル漬産業廃棄物２５を形成しながら立ち上がってゆき、泥漬産業廃棄物２２が貯蔵槽２６内に満タンになったら、打設用コンクリートポンプ１７とトレミー管１８により水中モルタルを注入してゆき、投入したモルタルの硬化により、貯蔵槽２６の内部は、産業廃棄物２１を骨材とする貯蔵槽２６、底盤１９、表面部２７にて全体が被覆されたモルタル漬産業廃棄物２５として固形化するための第５工程と、
とからなることを特徴とする産業廃棄物の処理方法。
【請求項２】
貯蔵槽２６を形成する工程は、貯蔵槽２６の内部に、水の浸透性の悪い粘土を混入して泥水１２を充填しつつ地盤１０を掘削するようにしたことを特徴とする請求項１記載の産業廃棄物の処理方法。
【請求項３】
貯蔵槽２６の内部に、産業廃棄物２１を骨材とする貯蔵槽２６、底盤１９、表面部２７にて全体が被覆されたモルタル漬産業廃棄物２５として固形化するための第５工程は、貯蔵槽２６の内部に鉄筋を入れる工程を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の産業廃棄物の処理方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の産業廃棄物の処理方法により形成されたことを特徴とする構築物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯蔵した産業廃棄物が永久的に化学変化せず、かつ、強固な支持物体として地盤改良にも利用できるようにした産業廃棄物の処理方法及びこの方法により形成された構築物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ごみ処理場の設置が困難になりつつある。これは、従来の堆積方法では、全体をモルタルやコンクリートで固め固形化することが、コストの面や取り扱いの面で不可能な上、設置場所が山間部や人口過疎地帯を専らとしているため、環境汚染だけでなく、住民感情に起因する要因が少なくない。
【０００３】
特に、工場などが排出する産業廃棄物は、地方から見れば、厄介もの以外の何物でもなく、疎外される趨勢にある。
また、現状では、高温焼却を専らとしているが、炭酸ガスの総量規制から、この処理方法が永続できる可能性はない。
残された手段は、臨海工場地帯の地下利用であり、各企業が自己責任で埋設処理をしなければならなくなる。
【０００４】
従来の産業廃棄物処理方法は、産業廃棄物を貯蔵しようとする場所の外周を地下連続壁などで保護してからその内側を掘削し、大きな廃棄穴を形成し、大気にむき出しのまま産業廃棄物を堆積していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法で産業廃棄物を貯蔵しようとすると、排水拡散の危険をできるだけ少なくするためには、大きな廃棄穴の外周を相当深い地下連続壁を構築しなければならないので、大きな費用がかかる。
【０００６】
また、大気にむき出しのまま産業廃棄物を堆積する、いわゆる気中堆積であるから、汚染物質が大気に拡散したり、また、相当深い地下連続壁を構築したとしても、雨水や地下水などとともに汚染物質が地下深く浸透して排水拡散したりするなど、危険度が極めて高い、という問題があった。
【０００７】
本発明は、安価な処理方法により、貯蔵した産業廃棄物が永久的に化学変化せず、かつ、この方法により形成された構築物を強固な支持物体として地盤改良にも利用できるものを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
地盤１０の所定個所に筒体１１を据付け、掘削機１３で筒体１１内の地盤１０を掘削しながら、複数の筒体１１を継ぎ足して地中に所定長の貯蔵槽２６を構築する第１工程と、
前記筒体１１を順次継ぎ足す掘削進行過程で、貯蔵槽２６の内部に泥水１２を充填して、前記筒体１１に地盤１０により作用する外周土圧（Ｐ１）１４と充填した泥水１２により作用する内周泥水圧（Ｐ２）１５とを対向させ、筒体１１に作用する荷重を低減させて掘削進行する第２工程と、
掘削完了後、前記貯蔵槽２６の底面部１６を整地し、地上の打設用コンクリートポンプ１７に連結したトレミー管１８を貯蔵槽２６の内壁に沿って垂下し、その先端を底面部１６に臨ませ、水中コンクリート打設により底盤１９を打設する第３工程と、
前記底盤１９の完成後、産業廃棄物２１を貯蔵槽２６に投入し、貯蔵槽２６の内部の泥水１２に混ぜて泥漬産業廃棄物２２として貯蔵槽２６の底盤１９へ沈降堆積し、投入した泥漬産業廃棄物２２の体積に対応した逸流泥水を、地上の泥水ポンプ２３により汲み取り、専用の浄化プラントで完全処理してから放水するようにした産業廃棄物２１を投入する第４工程と、
前記トレミー管１８の先端部分を水中モルタルの注入に合わせて底盤１９から引き上げてゆき、泥漬産業廃棄物２２の内部に侵入したモルタルによって比重の軽い泥水を排除し、モルタル漬産業廃棄物２５を形成しながら立ち上がってゆき、泥漬産業廃棄物２２が貯蔵槽２６内に満タンになったら、打設用コンクリートポンプ１７とトレミー管１８により水中モルタルを注入してゆき、投入したモルタルの硬化により、貯蔵槽２６の内部は、産業廃棄物２１を骨材とする貯蔵槽２６、底盤１９、表面部２７にて全体が被覆されたモルタル漬産業廃棄物２５として固形化するための第５工程と、
とからなることを特徴とする産業廃棄物の処理方法である。
【０００９】
最初の工程では、地盤１０を掘削し、筒体１１を順次継ぎ足して伸ばしながら所定の深さまで沈めるが、この掘削進行過程では、筒体１１からなる貯蔵槽２６の内部に泥水１２を充填することにより、地盤１０によって筒体１１に作用する外周土圧（Ｐ1）と充填した内周泥水圧（Ｐ2）とを対向させ、筒体１１に作用する荷重を低減させる。
つぎの工程では、貯蔵槽２６の底面部１６にコンクリート又はモルタルの底盤１９を打設する。
さらにつぎの工程では、搬入した産業廃棄物２１を貯蔵槽２６の泥水１２に投入し、泥漬産業廃棄物２２とした後、水中モルタルを注入してゆく。すると、泥漬産業廃棄物２２の内部に侵入したモルタルは、比重の軽い泥水を排除し、モルタル漬産業廃棄物２５を形成しながら立ち上がってゆく。貯蔵槽２６内のモルタルが硬化すれば、貯蔵槽２６の内部は、産業廃棄物２１を骨材とする無筋のコンクリートの構築物２９となる。
【００１０】
このようにして構築された構築物２９において、産業廃棄物２１は、貯蔵槽２６、底盤１９、表面部２７にて全体が被覆され、かつ、内部では、モルタル漬産業廃棄物２２となっているので、永久固形物となる。この永久固形物は、地下にあっては、支持地盤の役割を担うだけの安全な存在となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、従来タブーとされていた地下埋設を巨大コンクリート塊として逆用したものである。
本発明の具体的実施例を図１に基づき説明する。
【００１２】
第１工程：貯蔵槽２６となる筒体１１の据付けと掘削開始工程
図１（ａ）において、地盤１０の所定個所に筒体１１を据付け、掘削機１３で筒体１１内の地盤１０を掘削しながら、筒体１１を徐々に沈めてゆく。最初の筒体１１が沈んだら、次の筒体１１を継ぎ足して伸ばしながら、同様に、掘削機１３で筒体１１内の地盤１０を掘削しながら、筒体１１を徐々に沈めてゆく。
前記筒体１１には、鋼管が用いられる。しかし、鋼管の他にコンクリート管、鋼製ケーソン、コンクリートケーソン等が利用できる。また、この筒体１１の断面形状は、円形、楕円形、正方形、矩形など強度が十分に確保できる形状が利用できる。
【００１３】
第２工程：掘削進行工程
図１（ｂ）において、筒体１１を順次継ぎ足して伸ばしながら所定の深さまで掘削するが、この掘削進行過程では、筒体１１からなる貯蔵槽２６の内部に泥水１２を充填して、筒体１１に地盤１０により作用する外周土圧（Ｐ1）１４と充填した泥水１２により作用する内周泥水圧（Ｐ2）１５とを対向させ、筒体１１に作用する荷重を低減させる。
更に詳しくは、筒体１１の内側に泥水１２を充填して掘削すると、筒体１１に作用する圧力は、外周土圧（Ｐ1）１４と内周泥水圧（Ｐ2）１５の差圧となり、筒体１１の内部が空の状態よりも作用荷重が小さく、その分だけ筒体１１の強度を必要とせず、経済的な貯蔵槽２６が構成できる。なお、充填するものは、真水でもよいが、泥水１２の方が比重が高く、それだけ高い圧力が得られる。泥水１２であっても内周泥水圧（Ｐ2）１５が不足する場合には、土砂などを投入して内圧を補強する。
【００１４】
筒体１１の内部が空の状態と泥水１２を充填した場合との作用荷重を、物理定数を当てはめて比較すると以下のようになる。
深さ：ｈ、外周土の比重：１．７０ｔ／ｍ3、内周泥水１２の比重：１．０４ｔ／ｍ3  とすると、
外周土圧（Ｐ1）  ＝０．８５／ｍ2×ｈ2
内周泥水圧（Ｐ2）＝０．５２／ｍ2×ｈ2
従って、内部が空の状態では、Ｐ01＝Ｐ1＝０．８５／ｍ2×ｈ2
泥水１２を充填した場合、Ｐ02＝Ｐ1−Ｐ2＝０．３３／ｍ2×ｈ2、
すなわち、Ｐ02／Ｐ01＝０．３３／０．８５＝０．３９倍となる。
ただし、投入による逸流泥水には、汚染物質が含まれているおそれがあり、専用の浄化プラントで完全処理してから放水する。
【００１５】
なお、筒体１１の内側に泥水１２を充填する場合において、地盤１０が砂地等のため水を浸透して泥水１２が溜らないときには、泥水１２に浸透性の悪い粘土質のものを混合するようにしてもよい。
【００１６】
第３工程：貯蔵槽２６の底面部１６に底盤１９を打設する工程
図１（ｃ）において、掘削完了後、底面部１６を整地する。地上に打設用コンクリートポンプ１７を据付け、この打設用コンクリートポンプ１７に連結したトレミー管１８を貯蔵槽２６の内壁に沿って垂下し、その先端を底面部１６に臨ませる。そして、打設用コンクリートポンプ１７からトレミー管１８を介して水中コンクリート又はモルタルを送り、底面部１６に所定厚の底盤１９を打設する。なお、この水中コンクリート打設の技術は、既往の普及技術であり、何らの問題もない。水中コンクリート打設による逸流泥水に際しては、前記同様、専用の浄化プラントで完全処理してから放水する。
【００１７】
第４工程：産業廃棄物２１の投入工程
図１（ｄ）において、底盤１９の完成後、ダンプカー２０で搬入した産業廃棄物２１を貯蔵槽２６に投入する。投入された産業廃棄物２１は、貯蔵槽２６内部の泥水１２と混ざり、泥漬産業廃棄物２２となり、貯蔵槽２６の底盤１９へ沈降し、堆積してゆく。同時に、投入した泥漬産業廃棄物２２の体積に対応した逸流泥水を、地上に設置した泥水ポンプ２３により汲み取り、専用の浄化プラントで完全処理してから放水する。
【００１８】
第５工程：モルタル漬産業廃棄物２５の固形化工程
図１（ｅ）において、泥漬産業廃棄物２２が貯蔵槽２６内に満タンになったら、第３工程で設置済みの打設用コンクリートポンプ１７とトレミー管１８により水中モルタルを注入してゆく。このとき、トレミー管１８の先端部分は、水中モルタルの注入に合わせて底盤１９から引き上げてゆく。水中モルタルを注入してゆくと、泥漬産業廃棄物２２の内部に侵入したモルタルは、比重の軽い泥水を排除し、モルタル漬産業廃棄物２５を形成しながら立ち上がってゆく。同時に、投入したモルタルの体積に対応した逸流泥水を、地上に設置した泥水ポンプ２３により汲み取り、専用の浄化プラントで完全処理してから放水する。
モルタルが貯蔵槽２６の上端部まで達したら、水面に浮かんでいる残渣を除去する。この残渣は、別途固形化処理をする。貯蔵槽２６内のモルタルが硬化すれば、貯蔵槽２６の内部は、産業廃棄物２１を骨材とする無筋のコンクリートの構築物２９となる。
【００１９】
このようにして構築された構築物２９において、産業廃棄物２１は、貯蔵槽２６、底盤１９、表面部２７にて全体が被覆され、かつ、内部では、モルタル漬産業廃棄物２２となっているので、永久固形物となる。この永久固形物は、地下にあっては、支持地盤の役割を担うだけの安全な存在となる。
【００２０】
以上第１〜第５工程により構築された構築物２９の主たる目的とするところは、臨海工業地帯、即ち、海抜０メートル地帯で、地盤改良をする必要のない超低コスト型に適用されることにある。
しかし、地盤改良に利用する場合には、例えば、図２に示すように、軟弱地盤２８に本発明による構築物２９を構築し、その上に盛土３０を被せるようにする。この構築物２９は、図２に示すように一定間隔で杭状に構築する場合の他、格子状、壁状などにしたり、隙間なくブロック状に構築したりすることもできる。
【００２１】
また、構築物２９を地盤改良に利用する場合には、第２工程から第３工程に移るとき、鉄筋を入れるようにすれば、より一層強度の高い構築物２９が得られる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、地盤１０を掘削しながら筒体１１を地中に沈めて貯蔵槽２６を形成する工程と、貯蔵槽２６の底部に底盤１９を形成する工程と、貯蔵槽２６に産業廃棄物２１を投入する工程と、貯蔵槽２６の内部にモルタルを注入してモルタル漬産業廃棄物２５を形成する工程とからなるので、従来方法に比較して安価な処理方法により、貯蔵した産業廃棄物が永久的に化学変化せず処理できる。また、モルタル漬産業廃棄物２５としたので、汚染物質が大気に拡散したり、雨水や地下水などとともに汚染物質が地下深く浸透して排水拡散したりするなどの危険がない。したがって、臨海工業地帯、即ち、海抜０メートル地帯で、地盤改良をする必要のない超低コスト型に適用されるのに好適である。
【００２３】
貯蔵槽２６を形成する工程において、貯蔵槽２６の内部に泥水１２を充填しつつ地盤１０を掘削するようにしたので、貯蔵槽２６を構成する筒体１１が比較的強度が低く、安価であっても外周土圧（Ｐ1）１４により破壊するようなことがなく、より低コスト化が可能である。
【００２４】
貯蔵槽２６を形成する工程において、貯蔵槽２６の内部に、水の浸透性の悪い粘土を混入して泥水１２を充填しつつ地盤１０を掘削するようにしたので、砂地等の水の浸透性の高いところでも泥水１２が浸透せずに安全に廃棄物処理作業ができる。
【００２５】
筒体１１で形成した貯蔵槽２６の内部に、産業廃棄物２１を骨材とするコンクリート柱を形成したので、構成された構築物２９は、地盤改良のための杭や壁として利用できる。
【００２６】
貯蔵槽２６の内部に鉄筋を入れることにより、より一層、強度の高い構築物２９が構成でき、地盤改良のための杭や壁として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による産業廃棄物の処理方法及びこの方法により形成された構築物の工程順序を示すもので、（ａ）は、貯蔵槽２６となる筒体１１の据付けと掘削開始工程説明図、（ｂ）は、掘削進行工程説明図、（ｃ）は、貯蔵槽２６の底面部１６に底盤１９を打設する工程説明図、（ｄ）は、産業廃棄物２１の投入工程説明図、（ｅ）は、モルタル漬産業廃棄物２５の固形化工程説明図である。
【図２】本発明による構築物２９を地盤改良のために使用した例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…地盤、１１…筒体、１２…泥水、１３…掘削機、１４…外周土圧（Ｐ1）、１５…内周泥水圧（Ｐ2）、１６…底面部、１７…打設用コンクリートポンプ、１８…トレミー管、１９…底盤、２０…ダンプカー、２１…産業廃棄物、２２…泥漬産業廃棄物、２３…泥水ポンプ、２４…吸い込み管、２５…モルタル漬産業廃棄物、２６…貯蔵槽、２７…表面部、２８…軟弱地盤、２９…構築物、３０…盛土。
【図１】
0004070330.tif 000002
【図２】
0004070330.tif 000003