(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性土層の下方に通気層を有する粘性質地盤で、地下水位が該通気層あるいは該通気層より下方に位置し且つ該地下水位よりも上方に汚染層が存在する地盤を浄化する構築物であって、該粘性土層を貫通し更に該通気層の中まで達する吸引孔と、吸引ポイントを該吸引孔の該通気層部分に配設するガス吸引装置と、該ガス吸引装置の周りに分散配設され、且つ該粘性土層を貫通し少なくとも該通気層まで達する砂杭又は砕石杭と、を備えることを特徴とする粘性質地盤浄化構築物。
【請求項２】
粘性土層の下方に通気層を有する粘性質地盤で、地下水位が該通気層あるいは該通気層より下方に位置し且つ該地下水位よりも上方に汚染層が存在する地盤に、砂杭又は砕石杭を適宜のピッチで多数造成して粘性土層の透気性の改善を図り、次いで、ガス吸引装置を稼動させ、吸引孔の通気層部分に配設された吸引ポイントを介して、該ガス状の汚染物質を地上に回収することを特徴とする粘性質地盤の浄化工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘性土層の下方に通気層を有する粘性質地盤において、地下水位以上の地盤中に存在するガス状の汚染物質を浄化する粘性質地盤浄化構築物および浄化工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工場などの洗浄工程において多量に使用されるトリクロロエチレン等の揮発性有機化合物は、漏れなどにより土壌又は地下水を汚染する可能性があり、この場合、工場跡地の再利用の障害となったり、地下水の利用が制限されたりする問題がある。
【０００３】
このような汚染土壌や汚染地下水を浄化する方法としては、従来、汚染地盤区域の周囲に井戸を掘ってポンプで揚水し、この揚水した地下水に溶解した汚染物質を地上のばっ気処理装置や活性炭吸着処理装置で回収する地下水揚水法や、地下水位が低く、該地下水位より上方の地盤に存在するガス状の汚染物質を吸引し地上の活性炭吸着処理装置で汚染物質を回収する土壌ガス吸引法などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、地下水揚水法や土壌ガス吸引法の適用範囲及び浄化効率は地盤条件により大きく左右される。すなわち、地下水揚水法や土壌ガス吸引法は通水性又は通気性の高い砂礫地盤や砂質地盤においては、浄化効率もよく有効な方法であるものの、通水性又は通気性の低い粘性質地盤では、揚水あるいはガス吸引の影響範囲が小さく浄化効率が悪いため処理費用が膨大となったり、適用さえ困難な場合がある。特に、丘のような海抜が高い地盤では、地下水位が地盤の深部にあり、地下水位より上方にガス状の汚染物質が存在することがあり、このままでは当該地盤が例え砂質地盤であっても地下水揚水法は適用できない。
【０００５】
従って、本発明の目的は、地下水位より上方の地盤に汚染層が存在する通気性の低い粘性質地盤においても、土壌ガス吸引法の適用が可能で、浄化効率が高く、処理期間の大幅短縮を図ることができる粘性質地盤浄化構築物及び浄化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】
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、粘性土層の下方に通気層を有する粘性質地盤で、地下水位が通気層あるいは通気層より下方に位置し且つ該地下水位よりも上方に汚染層が存在する地盤に、通気柱を適宜のピッチで多数造成して地盤の透気性の改善を図り、次いで、ガス吸引装置を稼動させ、吸引孔の通気層部分に配設された吸引ポイントを介して、ガス状の汚染物質を地上に回収する浄化工法を採れば、通気性の低い粘性質地盤においても、土壌ガス吸引法の適用が可能で、浄化効率が高まり、処理期間の大幅短縮を図ることができるため処理コストを低減できることなどを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明（１）は、粘性土層の下方に通気層を有する粘性質地盤で、地下水位が該通気層あるいは該通気層より下方に位置し且つ該地下水位よりも上方に汚染層が存在する地盤を浄化する構築物であって、該粘性土層を貫通し更に該通気層の中まで達する吸引孔と、吸引ポイントを該吸引孔の該通気層部分に配設するガス吸引装置と、該ガス吸引装置の周りに分散配設され、且つ該粘性土層を貫通し少なくとも該通気層まで達する砂杭又は砕石杭と、を備える粘性質地盤浄化構築物を提供するものである。
【０００８】
また、本発明（２）は、粘性土層の下方に通気層を有する粘性質地盤で、地下水位が該通気層あるいは該通気層より下方に位置し且つ該地下水位よりも上方に汚染層が存在する地盤に、砂杭又は砕石杭を適宜のピッチで多数造成して粘性土層の透気性の改善を図り、次いで、ガス吸引装置を稼動させ、吸引孔の通気層部分に配設された吸引ポイントを介して、該ガス状の汚染物質を地上に回収する粘性質地盤の浄化工法を提供するものである。
【０００９】
本発明によれば、地下水位より上方の地盤に汚染層が存在する通気性の低い粘性質地盤においても、土壌ガス吸引法の適用が可能で、浄化効率が高まり、処理期間の大幅短縮を図ることができるため処理コストを低減できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態における粘性質地盤の浄化工法を図１〜図３を参照して説明する。図１は本例の粘性質地盤の浄化構築物を模式的に示す平面図、図２は図１の浄化構築物を模式的に示す断面図、図３は本例の粘性質地盤の浄化工法を説明する図をそれぞれ示す。なお、図３中の矢印はガス状の汚染物質の流れを示す。
【００１１】
本実施の形態における粘性質地盤浄化構築物１０は、粘性土層１の下方に通気層２を有する粘性質地盤９で、地下水位ＷＬが通気層２あるいは通気層２より下方に位置し且つ該地下水位ＷＬよりも上方に汚染層４が存在する地盤を浄化する構築物である。本発明において、粘性質地盤９は、粘性土層１の下方に通気層２を有する地盤であれば、特に制限されず、粘性質地盤９中に占める粘性土層１及び通気層２の比率に制限されるものではない。すなわち、粘性質地盤９は、粘性土層１の厚みが通気層２の厚みと同等又は通気層２より大きい地盤及び粘性土層１の厚みより通気層２の厚みが大きい地盤のいずれも含むものである。
【００１２】
粘性質地盤９は、粘性土層１の下方に通気層２を有する地盤であれば、特に制限されず、粘性土層１の上方には表層部を有していてもよい。粘性土層１は、シルト質、あるいは粘土質といわれる地盤であり、通気層２は砂質土層あるいは砂礫土層といわれる地盤である。また、汚染物質としては、ガス状で存在する揮発性有機塩素化合物などが挙げられる。汚染物質で汚染された汚染層４は、通常、自然地下水位ＷＬより上方の粘性土層１中に存在するが、これに限定されず、例えば、粘性土層１から通気層２に亘って存在していてもよい。
【００１３】
吸引孔６は、粘性土層１を貫通し更に通気層２の中まで達するものであり、例えば、中空管などが使用される。吸引孔６の通気層部分６１の深さは、ガス吸引装置の吸引ポイント７が設置できる深さがあればよいが、図２に示すように地下水位ＷＬまで達するものでもよい。ガス吸引装置としては、吸引ポイント７が吸引孔６の通気層部分６１に配設されるものであれば、特に制限されず、吸引ポイント近傍にポンプ本体を有するもの、あるいはポンプ本体が当該場所になく、吸引ポイント７に接続する吸引配管を通して地上の真空ポンプで吸引するものであってもよい。また、吸引ポイント７の配設場所としては、特に制限されないが、吸引孔６の通気層部分６１であって、通気層２の表面近傍とすることが、通気柱５を通じて通気層２に流れる汚染物質を直ちに吸引でき、汚染物質の通気層２内での拡散を防止できる点で好適である。
【００１４】
通気柱５は粘性土層１の透気性の改善を図るものであり、吸引ポイント７の周りに分散配設されるものであれば、特に制限されず、通気柱５の深度方向に対しては粘性土層１を貫通し少なくとも通気層２まで達するものである。従って、通気柱５はその下端部が通気層２の表面までのもの、通気層２の途中にあるもの、通気層２を貫通して地下水位ＷＬまで達するもの（図２参照）のいずれも使用できる。このうち、通気柱５の下端部が通気層２の表面までのものが、通気柱５の構成材料を節減でき、施工工期も短縮できる点で好適である。通気柱５としては、砂杭及び砕石杭が使用できる。砂杭及び砕石杭は公知の砂杭造成工法により造成することができる。具体的には、中空管を地盤中の設計深度まで貫入した後、地表まで引き抜く過程で、管内に投入された砂等を排出して砂杭を造成するサンドドレーン工法が適用できる。汚染層４が存在する粘性土層１は、この多数の通気柱５の造成により、通気路が形成されるから、透気性が高められる。このため、粘性土層１に対する土壌ガス吸引法の適用が実用上可能となり、従来困難であった汚染された粘性質地盤に対する浄化効率が高まる。また、砂杭や砕石杭の造成により、粘性土層１の地盤強度を高めることができる。
【００１５】
吸引ポイント７の周りに分散配設される通気柱５の打設間隔は、地盤条件及び浄化期間の要求から適宜決定される。すなわち、粘性土層１がシルト質地盤の場合、通気柱５の打設間隔を大きくでき、粘土質地盤の場合、通気柱５の打設間隔は小さくなる。このように、粘性土層の通気性に応じて、通気柱５の打設間隔が適宜決定される。また、浄化期間を長くできる場合には、通気柱５の打設間隔を大きくでき、浄化期間を短くしたい場合には、通気柱５の打設間隔は小さくなる。このように、浄化期間の要求に応じても通気柱５の打設間隔が適宜決定される。
【００１６】
本例の粘性質地盤の浄化構築物１０においては、汚染層４を囲むように不図示の遮蔽壁が形成されていてもよい。遮蔽壁は汚染層４が存在する浄化対象区域と、それ以外の浄化対象外区域を区画すると共に、汚染物質が浄化対象外区域へ流出することを防止することができる。遮蔽壁としては、特に制限されず、引き抜き可能な鋼矢板が使用できる。遮蔽壁は、例えば、汚染層４が存在する粘性土層１及び通気層２を貫通し、地下水位ＷＬまで達するものが好適である。
【００１７】
上記の浄化構築物１０を用いて粘性質地盤を浄化する工法を図３を参照して説明する。先ず、地盤条件や汚染状況を把握して、浄化構築物１０の大きさなどが決定され、前述の浄化構築物１０が構築される。すなわち、粘性土層１の下方に通気層２を有する粘性質地盤９で、地下水位ＷＬが通気層２に位置し且つ該地下水位ＷＬよりも上方に汚染層４が存在する地盤に、通気柱５を適宜のピッチで多数造成して粘性土層１の透気性の改善を図る（図２）。この状態から、ガス吸引装置を稼動させる。
【００１８】
汚染層４に存在するガス状の汚染物質は吸引ポイント７の吸引作用で通気柱５に流れ込む（図３中、矢印Ｘの方向）。次いで、汚染物質を吸引した気流は、通気柱５内を下方に移動し、通気柱５の通気層部５１に到達後、同様に、吸引ポイント７の吸引作用で通気層２内を吸引ポイント７方向に流れる（図３中、矢印Ｙの方向）。次いで、吸引ポイント７から不図示の吸引配管で地表に回収される。この吸引ガス中に含まれる汚染物質は、例えば、活性炭吸着処理装置など公知の地上回収装置で回収される。このような汚染物質の処理は、吸引ガス中の汚染濃度が一定値以下となるまで行われる。
【００１９】
このような浄化構築物１０を用いた粘性質地盤９の浄化工法によれば、汚染層４が存在する粘性土層１は、この多数の通気柱５の造成により、通気路が形成されるから、透気性が高められる。このため、粘性土層１に対する土壌ガス吸引法の適用が実用上可能となり、従来困難であった汚染された粘性質地盤に対する浄化効率が高まる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、地下水位より上方の地盤に汚染層が存在し、該地盤が通気性の低い粘性土層であっても、土壌ガス吸引法の適用が可能で、浄化効率が高まり、処理期間の大幅短縮を図ることができるため処理コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における粘性質地盤浄化構築物を模式的に示す平面図である。
【図２】図１の粘性質地盤浄化構築物を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における粘性質地盤の浄化工法を説明する図である。
【符号の説明】
１    粘性土層
２    通気層
４    汚染層
５    通気柱
６    吸引孔
７    吸引ポイント
９    粘性質地盤
１０  粘性質地盤浄化構築物
５１  通気柱の通気層部分
６１  吸引孔の通気層部分
Ｘ、Ｙ  ガス状の汚染物質の流れ方向
ＷＬ  地下水位
【図１】
0003841339.tif 000002
【図２】
0003841339.tif 000003
【図３】
0003841339.tif 000004