(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し、ケーシング内にセメント処理土やモルタルなどの難透水性材料を充填して改良土柱体を形成し、
この改良土柱体は一部重なり合うようにして２つ並べて柱列体とし、
さらに、該柱列体は改良土柱体の直径の幅よりも小さい間隔を存して２列に並列に形成し、
次いで、前記柱列体相互間に同様に改良土柱体を一部重なり合うようにして並べて形成する改良土柱体を左右の柱列体の改良土柱体に当該改良土柱体が一部重なり合うようにまた、当該改良土柱体が相互に一部重なり合うようにして並べて隙間のない柱列体群を形成することを特徴とする土壌浄化方法。
【請求項２】
請求項１の方法を繰り返して隙間のない柱列体群による柱列体は横方向に並べ終えたなら同様に縦方向に同様の手順で順次延ばしていく請求項１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、土留め工を施さなくてはならないのでは工期が長く、工費も高くつく。また、汚染物質によっては掘削の際に臭気が発生し、これが周囲に拡散することもある。さらに、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。
【０００４】
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、土留め工なしでも、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て市街地や工場跡地などでも安全に施工ができ、また、汚染物質やその水の封じ込めを防ぎ、逃げ道を限定して、しかも未掘削・置換え部が生じないように完全な施工が可能な土壌浄化方法を提供することにある。
【０００５】
【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し、ケーシング内にセメント処理土やモルタルなどの難透水性材料を充填して改良土柱体を形成し、この改良土柱体は一部重なり合うようにして２つ並べて柱列体とし、さらに、該柱列体は改良土柱体の直径の幅よりも小さい間隔を存して２列に並列に形成し、次いで、前記柱列体相互間に同様に改良土柱体を一部重なり合うようにして並べて形成する改良土柱体を左右の柱列体の改良土柱体に当該改良土柱体が一部重なり合うようにまた、当該改良土柱体が相互に一部重なり合うようにして並べて隙間のない柱列体群を形成することを要旨とするものである。
【０００６】
第２に、請求項１の方法を繰り返して隙間のない柱列体群による柱列体は横方向に並べ終えたなら同様に縦方向に同様の手順で順次延ばしていくことを要旨とするものである。
【０００７】
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、生コンなどの難透水性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要で、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。
【０００８】
さらに、改良土柱体はランダムに施工するのでなく、一部重なり合うようにして一列に並べて柱列体とすることで連続性を持たせ、しかも、汚染物質やその汚染水が封じ込められないように、また、逃げ道を限定するように片押し方向に打設を行い、柱列体は間隔を存して並列に形成し、柱列体相互間をさらに柱列体を相互にラップしながら施工するので、未掘削・置換え部が生じないで、完全に掘削・置換えが可能である。
【０００９】
また、施工範囲の外周部から施工を行い、遮水壁的な考えを取り入れ、周辺からの汚染防止を制御することも可能である。
【００１０】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、効率的に範囲を広げていくことができる。
【００１１】
【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は本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す説明図で、図中２１は改良土柱体で、この改良土柱体２１は汚染土１を置換して形成する。
【００１２】
先に単体としての改良土柱体２１の施工を図５〜８について説明すると、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。
【００１３】
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。
【００１４】
この全旋回圧入掘削装置（ケーシングドライバ）２は、図９、図１０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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
ケーシング３の圧入工程は、図５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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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またはロッドで吊り降ろすことで、なるべく揺れずに回転駆動する。
【００２５】
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。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。
【００２６】
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を、図８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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
このようにしてケーシング３内にセメント処理土やモルタルなどの難透水性材料を充填して改良土柱体２１を形成したならば、この改良土柱体２１に対して新たな改良土柱体２１を同様な方法で一部重なり合うようにして並べて形成して柱列体２２とする。そして、さらに、該柱列体２２は間隔を存して並列に形成する（図１（ａ）参照）。この間隔は少なくとも柱列体２２の直径の幅よりも小さいものである。
【００３１】
前記のごとく改良土柱体２１はランダムに施工するのでなく、一部重なり合うようにして一列に並べて柱列体２１とすることで連続性を持たせ、しかも、形成する柱列体２２は間隔を存して並列になるので、汚染物質やその汚染水が封じ込められないよう、また、逃げ道を限定するように片押し方向に打設がなされる。
【００３２】
次いで、このように間隔を存して柱列体２２を並列に形成したならば、柱列体２２相互間に同様に改良土柱体を一部重なり合うようにして並べて形成する改良土柱体を左右の柱列体の改良土柱体に当該改良土柱体が一部重なり合うようにまた当該改良土柱体が相互に一部重なり合うようにして並べて柱列体２２とする（図１（ｂ）参照）。このようにして隙間のない柱列体群を形成する
【００３３】
さらに、同様に間隔を存して柱列体２２を並列に形成し（図１（ｃ）参照）、これらの工程を繰り返して図２に示すように一定幅のエリアに横に伸びていく。
【００３４】
このようにして、柱列体２２は横方向に並べ終えたなら図３に示すように、一番先の柱列体２２に対して新たな改良土柱体２１を一部重なり合うようにして並べて形成し、この新たな改良土柱体２１に一部重なり合うようにして更に新たな改良土柱体２１を形成して柱列体２２とする。
【００３５】
以下、同じく、柱列体２２を間隔を存して並列に形成し、その間にまた、柱列体２２を施工して、縦方向に同様の手順で順次延ばしていく。
【００３６】
図４はほぼ全域を置き換えした状態を示すものである。
【００３７】
【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、土留め工を施さなくでも、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て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。
【００３８】
また、汚染物質やその水の封じ込めを防ぎ、逃げ道を限定して、しかも未掘削・置換え部が生じないようにして完全な施工が可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す先工程の説明図である。
【図２】  本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す中工程の説明図である。
【図３】  本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す後工程の説明図である。
【図４】  本発明の土壌浄化方法の１実施形態を示す完成状態の説明図である。
【図５】  単一の改良土柱体の施工の第１工程の説明図である。
【図６】  単一の改良土柱体の施工の第２工程の説明図である。
【図７】  単一の改良土柱体の施工の第３工程の説明図である。
【図８】  単一の改良土柱体の施工の第４工程の説明図である。
【図９】  全旋回圧入掘削装置の１例を示す正面図である。
【図１０】  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                      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
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…改良土柱体
２２…柱列体
【図１】
0004084002.tif 000002
【図２】
0004084002.tif 000003
【図３】
0004084002.tif 000004
【図４】
0004084002.tif 000005
【図５】
0004084002.tif 000006
【図６】
0004084002.tif 000007
【図７】
0004084002.tif 000008
【図８】
0004084002.tif 000009
【図９】
0004084002.tif 000010
【図１０】
0004084002.tif 000011