掘削用ケーシング、矩形穴の掘削工法、汚染地盤への浄化壁構築工法及び汚染地盤の浄化・置換工法
【課題】矩形穴の掘削を効率良く、無駄なく行えるようにして施工労力の軽減と、施工コストの削減と、工期の短縮を図る。
【解決手段】本発明の掘削用ケーシング１は角鋼管３または角鋼管３とコの字型鋼材１６とを組み合わせることによって構成した。また本発明の矩形穴の掘削工法は上記掘削用ケーシング１を使用して掘削用ケーシング１内の地盤Ｇをオーガスクリュー４及びクラムバケット７等を使用して取り除くようにした。また上記掘削用ケーシング１を接合させた状態あるいは幾分オーバーラップさせた状態で打設することによって溝状の矩形穴２や面状の矩形穴２を掘削できるようにし、該矩形穴の掘削工法を汚染地盤への浄化壁構築工法や汚染地盤の浄化・置換工法に利用できるようにした。
【解決手段】本発明の掘削用ケーシング１は角鋼管３または角鋼管３とコの字型鋼材１６とを組み合わせることによって構成した。また本発明の矩形穴の掘削工法は上記掘削用ケーシング１を使用して掘削用ケーシング１内の地盤Ｇをオーガスクリュー４及びクラムバケット７等を使用して取り除くようにした。また上記掘削用ケーシング１を接合させた状態あるいは幾分オーバーラップさせた状態で打設することによって溝状の矩形穴２や面状の矩形穴２を掘削できるようにし、該矩形穴の掘削工法を汚染地盤への浄化壁構築工法や汚染地盤の浄化・置換工法に利用できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法に関する。
更に、本発明は、汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば化学工場から排出された汚染物質が化学工場の敷地の地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する工事が行われている。該工事には、下記の特許文献１、２及び非特許文献１に示すように、円形断面の掘削用ケーシングが使用され、地盤を掘削することによって図１６に示すように円形の基準穴Ｈが形成される。そして、この基準穴Ｈを形成する毎に浄化材で埋め戻し、次いで該掘削用ケーシングを適宜オーバーラップさせながら打設して掘削し、浄化材で埋め戻す。これを繰り返して該基準穴Ｈが連接され且つ浄化材で埋め戻された溝状の連接壁１０２を形成する。
【０００３】
該連接壁１０２は、前記オーバーラップ部分に形成される壁厚が最小寸法となる。そのため、浄化壁として要求される壁厚を該オーバーラップ部分で確保するように上記連接壁１０２が形成される。言い換えると、連接壁１０２は、矩形の浄化壁１０５として本来要求される壁厚を越えた部分がほとんどを占める厚い壁になっていて、後述するように、その分だけ無駄が多い構造となっている。尚、浄化材は、土、砂、礫等の浄化材、あるいはこれらにセメント等の固化剤を混合したものであり、該浄化材を前記基準穴Ｈにその都度流し入れ、養生、固化させることによって連接壁１０２すなわち浄化壁１０５が構築される。
【０００４】
この場合、直径１．８ｍの円形の掘削用ケーシング１０４を使用して、幅１ｍ、長さ１６０ｍ、深さ１０ｍの矩形の浄化壁１０５を構築する場合を例に採ると、必要掘削土量Ｖは１ｍ×１０ｍ×１６０ｍで１６００ｍ３であるが、実際の掘削土量Ｗは０．９ｍ×０．９ｍ×３．１４×１０ｍ×１１３で約２８７４ｍ３となり、余堀量ＵはＷ−Ｖで１２７４ｍ３、掘削ロス率ＳはＵ÷Ｖで約７９．６％になる。従って、図１６中、Ａ、Ｂ、Ｃで示す余堀量Ｕの分だけ多く余分に地盤を掘削しており、施工労力の無駄と工期の長大化とを招いていた。
【０００５】
また、浄化壁１０５の構築に当たっては、始端（図１６では左端）となる基準穴Ｈ１を最初に掘削し、該基準穴Ｈ１に上記土、砂等の浄化壁材料を充填した後、円形の掘削用ケーシング１０４を上方に引き抜く。そして、上記設定条件によれば１．４２ｍずらした位置に再び円形掘削用ケーシング１０４を打設し、次の基準穴Ｈ２を形成する。この場合、先に充填した浄化壁材料のうち図１６中、Ｄで示す部分が再掘削され、取り出されてしまって、作業及び浄化壁材料の無駄が生じてしまう。以下同様にして順次円形掘削用ケーシング１０４を１．４２ｍピッチで所定の接続方向に打設して行く度に上記作業及び浄化壁材料の無駄が生じるため、これに伴う施工労力や浄化壁材料の使用量も相当量に及んでしまう。
【０００６】
一方、汚染物質が滲透し、面状に広がってしまった汚染地盤に対しては、汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻す土壌の入れ替え工事が行われている。この場合、汚染深度が浅い場合や地盤中に地下水等が存在しない場合にはいわゆるオープン掘削が実施されていた。また、汚染区画が直方体形状等単純な形状の場合には、土留め・支保工を使用して地盤の掘削が行われていた。
【０００７】
しかし、汚染深度が深い場合や汚染区画が複雑な形状をしている場合、あるいは難透水層が薄く、土留め・支保工の根入れが確保できない場合には、上記オープン掘削は実施できない。そこで、前記浄化壁１０５の構築の場合に使用したような円形掘削用ケーシング１０４が使用され、図１７に示すように円形の基準穴Ｈが多数、面状に連接された連接壁１０２が形成されていた。この場合、直径１．８ｍの円形掘削用ケーシング１０４を使用して幅１０ｍ、奥行１０ｍ、深さ１０ｍの直方体形状の汚染区画の汚染土壌を良質土壌に入れ替える場合を例に採ると、掘削ロス率Ｓは約７０．４％となる。
【０００８】
従って、土壌を入れ替えるべき矩形領域１０３の外方のハッチングを付した余堀量Ｕの分だけ多く余分に地盤を掘削しており、また矩形領域１０３内の基準穴Ｈのオーバーラップしている分だけ、一旦充填された良質土壌が取り出されてしまうため、上記浄化壁１０５の構築の場合と同様の作業及び良質土壌の無駄が生じ、これに伴う施工労力や入れ替えに必要な良質土壌の使用量も相当量に及び、工期の長大化を招いていた。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１０８３２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２６８３７号公報
【非特許文献１】社団法人土壌環境センター 平成１６年１１月発行 土壌環境センター技術ニュース第９号 Ｐ４９ ３．１浄化工事の概要 図−３（ｂ）浄化杭の配置例
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような背景技術及び背景技術が抱える問題点の存在を踏まえてなされたものであって、余堀量と掘削用ケーシングのオーバーラップ量を極力少なくし、実際の掘削土量を必要掘削土量に近付けることにより、作業の無駄をなくして作業効率の向上を達成し、充填に使用する材料等の使用量を少なくして材料コスト及び施工コストの削減と工期の短縮とを図ることのできる掘削用ケーシング、矩形穴の掘削工法、汚染地盤への浄化壁構築工法、更に汚染地盤の浄化・置換工法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様に係る掘削用ケーシングは、地面を矩形状に掘削して地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する場合に使用される掘削用ケーシングであって、前記掘削用ケーシングは角鋼管によって構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、掘削用ケーシングとして角鋼管を使用することにより矩形穴を掘削する場合の余堀量が減少するから、作業の無駄をなくして作業効率の向上を達成することができる。また、掘削した矩形穴に充填する土壌や材料等の無駄を少なくできるから材料コストと施工コストの削減及び工期の短縮を図ることができる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る掘削用ケーシングは、地面を矩形状に掘削して地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する場合に使用される掘削用ケーシングであって、前記掘削用ケーシングは角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせることによって構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、掘削用ケーシングとして角鋼管とコの字型鋼材を組み合わせて使用することにより角鋼管とコの字型鋼材、あるいはコの字型鋼材同士のオーバーラップ量がほとんど皆無となる。従って、矩形穴を掘削する場合の余堀量が極めて少なくなり、作業の無駄をなくして一層の作業効率の向上を達成することができる。また、掘削した矩形穴に充填する土壌や材料等の無駄を極めて少なくできるから材料コストと施工コストの更なる削減と更なる工期の短縮を図ることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る掘削用ケーシングは、本発明の第２の態様において、前記角鋼管とコの字型鋼材には角鋼管とコの字型鋼材あるいはコの字型鋼材同士を接続するための継ぎ手部材が設けられていることを特徴とするものである。
本発明の第３の態様によれば、コの字型鋼材の打設の際の打設位置や打設角度にそれほど作業の熟練がなくても継ぎ手部材による係合案内作用によってコの字型鋼材の打設を正確に容易に行うことができるようになる。
【００１６】
本発明の第４の態様に係る掘削用ケーシングは、本発明の第３の態様において、前記継ぎ手部材は角鋼管の接続方向の２つのコーナー部、コの字型鋼材の接続方向の２つの切離し端部と２つのコーナー部において、角鋼管とコの字型鋼材のほぼ全長に亘って形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第４の態様によれば、コの字型鋼材を打設した後は、先に打設した角鋼管または他のコの字型鋼材の接続方向の壁面がコの字型鋼材の２つの切離し端部間の開放された面を完全に閉塞した矩形状の土留め区画が形成されるから角鋼管を使用した場合と同様の土留め作用が発揮される。
【００１８】
本発明の第５の態様に係る掘削用ケーシングは、本発明の第１〜第４のいずれか１つの態様において、前記角鋼管は一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の鋼管であり、前記コの字型鋼材は角鋼管あるいは他のコの字型鋼材と組み合わせた状態で一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の矩形状の土留め区画が形成されるように寸法設定された形鋼材であることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第５の態様によれば、小さな矩形穴から溝状に長い矩形穴や大口径の面状の矩形穴までの掘削に対応できるようになり、種々の施工分野ないし施工個所において掘削用ケーシングを使用できるようになる。また、コの字型鋼材と角鋼管あるいは他のコの字型鋼材との間に形成される土留め区画が角鋼管のサイズや形状と同一に設定されているから、角鋼管同士を組み合わせた場合と同様、効率良く角鋼管とコの字型鋼材を配設することが可能となる。
【００２０】
本発明の第６の態様に係る矩形穴の掘削工法は、掘削用ケーシングを使用して地面を矩形状に掘削し、地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する矩形穴の掘削工法であって、前記矩形穴の掘削工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、矩形穴を形成する地面に該掘削用ケーシングを打設し、掘削用ケーシング内の地盤をオーガスクリューを備えるオーガ機等の掘削手段によって円形に掘削し、更に角隅部に残った土砂をクラムバケット等の排土手段を使用して取り除くようにしたことを特徴とするものである。
本発明の第６の態様によれば、角鋼管内の地盤を効率良く矩形状に掘削することができるから余堀量を少なくし作業の無駄をなくして施工労力の軽減と工期の短縮を図ることができる。
【００２１】
本発明の第７の態様に係る矩形穴の掘削工法は、本発明の第６の態様において、前記角鋼管を使用して幅寸法ないし奥行寸法の長い溝状の矩形穴を形成する場合や開口面積の大きな面状の矩形穴を形成する場合には角鋼管をオーバーラップさせた状態で幅方向ないし奥行方向に直線的に順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴を伸長ないし拡大するようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の第７の態様によれば、角鋼管と同サイズの小さな矩形穴から幅寸法ないし奥行寸法の長い溝状の矩形穴や開口面積の大きな大型の矩形穴までを同サイズの角鋼管のみを使用して形成することが可能となる。また、角鋼管を使用することにより角鋼管同士のオーバーラップ量を極めて小さくできるから余堀量を少なくし、作業の無駄をなくして作業効率の向上を達成することができ、施工コストの削減と工期の短縮を図ることができる。
【００２３】
本発明の第８の態様に係る矩形穴の掘削工法は、掘削用ケーシングを使用して地面を矩形状に掘削し、地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する矩形穴の掘削工法であって、前記矩形穴の掘削工法には、角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、矩形穴を形成する地面に最初に角鋼管を打設し、該角鋼管内の地盤をオーガスクリューを備えるオーガ機等の掘削手段によって円形に掘削し、更に角隅部に残った土砂をクラムバケット等の排土手段を使用して取り除き、次に前記角鋼管に沿わせるようにしてコの字型鋼材の切離し端部を宛がって打設し、前記角鋼管とコの字型鋼材によって区画された土留め区画内の地盤を同様に掘削及び排土し、以下順次コの字型鋼材を先に打設したコの字型鋼材に沿わせるようにして打設して行くことによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の矩形穴を形成するようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の第８の態様によれば、角鋼管内の地盤及び土留め区画内の地盤を効率良く矩形状に掘削することができるから余堀量を少なくし作業の無駄をなくして施工労力の軽減と工期の短縮を図ることができる。また、コの字型鋼材を接続して使用することによって幅寸法ないし奥行寸法の長い溝状の矩形穴も極めて効率良く掘削できるようになる。
【００２５】
本発明の第９の態様に係る矩形穴の掘削工法は、本発明の第８の態様において、前記角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングを使用して開口面積の大きな面状の矩形穴を形成する場合には、前記掘削用ケーシングを該掘削用ケーシングの接続方向と直交する方向にオーバーラップさせた状態で順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴を面状に拡大するようにしたことを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の第９の態様によれば、開口面積の大きな面状の矩形穴を角鋼管とコの字型鋼材のみの使用によって効率良く形成することが可能となる。また、角鋼管とコの字型鋼材の使用により角鋼管とコの字型鋼材との間、あるいはコの字型鋼材同士のオーバーラップ量を極めて小さくできるから余堀量を少なくし、作業の無駄をなくして施工労力の軽減と施工コストの削減及び工期の大幅な短縮を図ることができる。
【００２７】
本発明の第１０の態様に係る矩形穴の掘削工法は、本発明の第６〜第９のいずれか１つの態様において、前記掘削用ケーシングの打設に当たっては、掘削用ケーシングの外面及び内面の双方、またはこれらの一方に摩擦低減材を塗工ないし貼設するようにしたことを特徴とするものである。
本発明の第１０の態様によれば、掘削用ケーシングの打設及び引き抜きの際の摩擦抵抗を低減することができるから角鋼管ないしコの字型鋼材の打設と引き抜きを円滑に行うことが可能となり、作業効率の向上を図り、掘削用ケーシングの破損を防止することができる。
【００２８】
本発明の第１１の態様に係る汚染地盤の浄化壁構築工法は、汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法であって、前記汚染地盤への浄化壁構築工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、上記第６の態様に係る矩形穴の掘削工法によって矩形穴を形成した後、当該矩形穴に浄化材を充填し、当該角鋼管を引き抜いた後、上記第７の態様に係る矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管の打設及び角鋼管内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて上記浄化材の充填と角鋼管の引き抜きを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁を構築するようにしたことを特徴とするものである。
【００２９】
本発明の第１１の態様によれば、角鋼管を使用することにより矩形穴を掘削する場合の余堀量が減少するから、作業の無駄をなくして作業効率の向上を達成することができる。また掘削した矩形穴に充填する浄化材の無駄を少なくできるから材料コストの削減を図ることができる。これにより浄化壁の構築に要する施工労力を軽減し、工期の短縮を図ることができる。
【００３０】
本発明の第１２の態様に係る汚染地盤の浄化壁構築工法は、汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法であって、前記汚染地盤への浄化壁構築工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、上記第８の態様に係る矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区間内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削された矩形穴への浄化材の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁を構築するようにしたことを特徴とするものである。
【００３１】
本発明の第１２の態様によれば、角鋼管とコの字型鋼材を組み合わせて使用することにより角鋼管とコの字型鋼材、あるいはコの字型鋼材同士のオーバーラップ量がほとんど皆無となる。従って、矩形穴を掘削する場合の余堀量が極めて少なくなり、作業の無駄をなくして一層の作業効率の向上を達成することができる。また、掘削した矩形穴に充填する浄化材の無駄を極めて少なくできるから材料コストの一層の削減を図ることができる。これにより、浄化壁の構築に要する施工労力を更に軽減し、工期の更なる短縮を図ることができる。
【００３２】
本発明の第１３の態様に係る汚染地盤の浄化・置換工法は、汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法であって、前記汚染地盤の浄化・置換工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、上記第６の態様に係る矩形穴の掘削工法によって角鋼管内の地盤の掘削を行い、形成された矩形穴に良質土壌を充填し、当該角鋼管を引き抜いた後、上記第７の態様に係る矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管の打設及び角鋼管内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて良質土壌の充填と角鋼管の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤を形成し、以下前記の手順を繰り返して角鋼管の接続方向と直交する方向に角鋼管をオーバーラップさせた状態で打設し、良質地盤を面状に拡大して行くことによってすべての汚染地盤を良質地盤に置換し、浄化するようにしたことを特徴とするものである。
【００３３】
本発明の第１３の態様によれば、開口面積の大きな面状の矩形穴を同サイズの角鋼管のみを使用して少ない余堀量とオーバーラップ量で効率良く掘削することが可能になる。これに伴い、汚染地盤の良質地盤への置換が容易になり、該置換に要する施工労力を軽減し、工期の更なる短縮を図ることができる。
【００３４】
本発明の第１４の態様に係る汚染地盤の浄化・置換工法は、汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法であって、前記汚染地盤の浄化・置換工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、上記第８の態様に係る矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区画内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削によって生じた矩形穴に良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤を形成し、その後上記第９の態様に係る矩形穴の掘削工法によって矩形穴を面状に拡大しながら良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとりを繰り返し実行することによってすべての汚染地盤を良質地盤に置換し、浄化するようにしたことを特徴とするものである。
【００３５】
本発明の第１４の態様によれば、開口面積の大きな面状の矩形穴を角鋼管とコの字型鋼材のみを使用して極めて少ないオーバーラップ量で効率良く掘削することが可能になる。これに伴い、汚染地盤の良質地盤への置換が更に容易になり、該置換に要する施工労力を大幅に軽減し、工期のより一層の短縮を図ることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、余堀量と掘削用ケーシングのオーバーラップ量を少なくすることができる。これに伴って掘削効率が向上し、工期の短縮と施工コストの削減を図ることができる。また、掘削した矩形穴に充填する浄化材や良質土壌の無駄がなくなるため、材料コストの削減を図ることができ、重複して行っていた作業がなくなるため施工労力の大幅な軽減を図ることができる。そして、このような効果を奏する掘削用ケーシングを使用することにより矩形穴の掘削と汚染地盤への浄化壁構築および汚染地盤の浄化・置換とが円滑に効率良く実施されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本願発明に係る掘削用ケーシング、該掘削用ケーシングを使用した矩形穴の掘削工法及び該矩形穴の掘削工法を利用した汚染地盤への浄化壁構築工法および汚染地盤の浄化・置換工法について、下記の実施例１と実施例２を例に採って説明する。尚、本明細書において使用する基準穴Ｈとは、単一の掘削用ケーシング１を使用することによって形成される最小単位の矩形穴２であり、矩形穴２と言った場合には、上記基準穴Ｈに加え、基準穴Ｈを幅方向ないし奥行方向に複数個直列状態で接続した溝状の穴や、更に接続方向と直交する方向にも基準穴Ｈを接続することによって構成される口径の大きな面状の穴も含まれる。また、最初の掘削用ケーシング１を打設する側を始端側、最後の掘削用ケーシング１を打設する側を終端側という。
【００３８】
また、下記の実施例１と実施例２では、構成の違う２種類の掘削用ケーシング１を採り上げ、（１）掘削用ケーシングの構成の項で各々の掘削用ケーシング１について個別に説明し、（２）矩形穴の掘削工法の項で各々の掘削用ケーシング１を使用して（i）溝状の矩形穴を掘削する場合と、（ii）面状の矩形穴を掘削する場合について説明する。そして（３）汚染地盤の浄化・置換工法の項で各々の掘削用ケーシング１を使用して溝状の矩形穴２を掘削して汚染地盤ＧＡと周辺地盤ＧＢとの間に（i）浄化壁を形成する場合と、面状の矩形穴２を掘削して汚染土壌ＭＡを良質土壌ＭＢに入れ替える（ii）土壌を入れ替える場合について説明する。
【００３９】
図１は角鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削して汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を形成する場合を示す斜視図である。図２は角鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削して汚染土壌を良質土壌に入れ替える場合を示す斜視図である。図３は実施例２に係る掘削用ケーシングの角鋼管（ａ）とコの字型鋼材（ｂ）を示す斜視図、図４は実施例２に係る掘削用ケーシングに設けられる継ぎ手部材の種々の構成を示す平面図である。図５は角鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削する場合を示す平面図、図６は角鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削する場合を示す平面図である。図７は実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して溝状の矩形穴を掘削する場合の一部を示す平面図、図８は実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して面状の矩形穴を掘削する場合の一部を示す平面図である。また図９は実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して面状の矩形穴を掘削する場合の全体を示す平面図である。
【００４０】
図１０は掘削用ケーシングとして角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、打設ガイドを設置した状態を示す斜視図である。図１１は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、オーガスクリューをオーガ機にセットした状態を示す側断面図である。図１２は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、打設ガイドに合わせてオーガ機をセットした状態を示す斜視図、図１３は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、角鋼管を打設しながら地盤をオーガスクリューで掘削して行く状態を示す側断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。図１４は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、クラムバケットを使用して角鋼管内の角隅部に残った土砂を取り除いて行く状態を示す側断面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）とＣ−Ｃ断面図（ｃ）、図１５は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、形成した矩形穴に浄化材を充填し浄化壁を完成させた状態を示す側断面図（ａ）とＤ−Ｄ断面図（ｂ）である。図１６は円形鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削する従来工法を示す平面図、図１７は円形鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削する従来工法を示す平面図である。
【００４１】
［実施例１］
（１）掘削用ケーシングの構成（図１、図２、図５、図６参照）
本発明の掘削用ケーシング１は、地面ＧＬを矩形状に掘削して地盤Ｇ中に所定開口、所定深さの矩形穴２を形成する場合に使用される。そして、実施例１では掘削用ケーシング１は角鋼管３のみによって構成されている。角鋼管３としては一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面を有し、地盤Ｇ中に打設される打設長さが約１０ｍないし２０ｍ位までの角パイプ状の矩形ケーシングが一例として使用できる。
【００４２】
（２）矩形穴の掘削工法（図５、図６、図１０〜１４参照）
（i）溝状の矩形穴を掘削する場合（図５、図１０〜１４参照）
本発明の矩形穴の掘削工法は、掘削用ケーシング１を使用して地面ＧＬを矩形状に掘削し、地盤Ｇ中に所定開口、所定深さの矩形穴２を形成する場合に実施される。そして、本実施例では角鋼管３によって構成される掘削用ケーシング１が使用され、矩形穴２を形成する地面ＧＬに角鋼管３を打設し、角鋼管３内の地盤Ｇをオーガスクリュー４を備えるオーガ機５等によって円形に掘削し、更に角隅部６に残った土砂Ｔをクラムバケット７等を使用して取り除くようにしている。
【００４３】
具体的には図１０に示すように、矩形穴２を掘削する地面ＧＬ上に打設ガイド８を設置する。尚、該打設ガイド８は角鋼管３の接続方向Ｊに長い矩形枠状の部材で接続方向Ｊに延びる左右の側辺部９を長寸のＨ形鋼により構成し、これら左右の側辺部９の両端を接続する２本の端辺部１０を幾分肉厚の矩形状の平鋼によって構成している。そして、２本ずつ設けられるこれら側辺部９と端辺部１０の内壁面が角鋼管３を打設する際の案内面１１になっていて、上記２本の側辺部９の中央に角鋼管３を打設する際の基準となる打設中心線Ｌが位置するようになっている。
【００４４】
次に、図１１に示すように、オーガ機５にオーガスクリュー４をセットし、該オーガスクリュー４を包むようにオーガスクリュー４の外側に角鋼管３を取り付ける。そして、図１２に示すように、上記打設ガイド８に合わせて角鋼管３及びオーガスクリュー４の中心が打設中心線Ｌ上に位置するようにオーガ機５をセットし、角鋼管３の垂直度を確認する。次に、図１３に示すように、オーガ機５を起動してオーガスクリュー４を掘削方向に回転させて当該地盤Ｇを掘削すると共に、オーガスクリュー４及び角鋼管３の自重により少しずつ角鋼管３を地盤Ｇ中に押し下げて行き、角鋼管３を地盤Ｇ中に打設する。そして、角鋼管３の打設後、オーガスクリュー４をゆっくりと引き上げて行き、掘削した角鋼管３の中心部の土砂Ｔを地上に搬出する。
【００４５】
次に、図１４に示すように、オーガスクリュー４に代えてクラムバケット７を角鋼管３内に挿入し、角鋼管３の角隅部６に残った土砂Ｔを掘削して地上に搬出する。尚、上記クラムバケット７は角鋼管３の形状、大きさに適合するよう角型形状に構成されている。また、角鋼管３を打設する際の地盤Ｇとの摩擦抵抗が大きい時には、角鋼管３の外面及び内面の双方、またはこれらの一方に摩擦低減材１２を塗工ないし貼設する。摩擦低減材１２としては角鋼管３に塗工する樹脂、潤滑油、グリス等や角鋼管３に貼設する樹脂膜等が使用できる。また、これらの摩擦低減材１２は打設した角鋼管３を引き抜く際にも摩擦抵抗を低減させる効果を発揮する。
【００４６】
そして、以下同様にして図５に示すように、角鋼管３を幾分オーバーラップさせた状態で幅方向ないし奥行方向となる接続方向Ｊに直線的に順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴２を徐々に伸長させて行き、所定の長さの溝状の矩形穴２とする。尚、図５では一辺の長さが１ｍの角鋼管３を使用して角鋼管３のオーバーラップ量Ｏを８ｃｍ、角鋼管３の打設ピッチＰを９２ｃｍとし、幅１ｍ、長さ１６０ｍ、深さ１０ｍの溝状の矩形穴２を形成する場合を示している。
【００４７】
そして、この場合の必要掘削土量Ｖは１ｍ×１６０ｍ×１０ｍ＝１６００ｍ３であり、実際の掘削土量Ｗは０．９９９ｍ×１７４ｍ×１０ｍ＝１７３８ｍ３となり、余堀量ＵはＷ−Ｖ＝１３８ｍ３、掘削ロス率ＳはＵ÷Ｖで約８．６％となる。従って、前述した円形鋼管を使用した図１６に示す従来工法の場合の掘削ロス率Ｓが約７９．６％であったのに比べて格段に掘削効率が向上していることが分かる。
【００４８】
（ii）面状の矩形穴を掘削する場合（図６参照）
上記溝状の矩形穴２を掘削する場合と同様の手順で最初に基準穴Ｈを形成し、所定の打設ピッチＰで角鋼管３を順次接続方向Ｊに直線的に打設して行くことによって矩形穴２を伸長させ所定の長さの幅寸法ないし奥行寸法を有する溝状の矩形穴２とする。そして、上記接続方向Ｊと直交する方向に角鋼管３を幾分オーバーラップさせて上記と同様の溝状の矩形穴２を形成し、以下同様に所定の開口面積になるまで上記作業を繰り返すことによって矩形穴２を拡大して行き所定の大きさの面状の矩形穴２とする。
【００４９】
尚、図６では一辺の長さが１ｍの角鋼管３を使用して角鋼管３のオーバーラップ量Ｏを８ｃｍ、角鋼管３の打設ピッチＰを９２ｃｍとし、幅１０ｍ、奥行１０ｍ、深さ１０ｍの面状の矩形穴２を形成する場合を示している。そして、この場合の掘削ロス率Ｓは約２０．９％となり、前述した円形鋼管を使用した図１７に示す従来工法の場合の掘削ロス率Ｓが約７０．４％であったのに比べて格段に掘削効率が向上していることが分かる。
【００５０】
（３）汚染地盤の浄化・置換工法（図１、図２、図１５参照）
（i）浄化壁を形成する場合（図１、図１５参照）
本発明の汚染地盤の浄化壁構築工法は、汚染源となる化学工場１３等から排出された汚染物質Ｑが化学工場１３等の敷地下方の地盤Ｇ中に滲透し、地下水１４等を通じて周辺地盤ＧＢに流出するのを防止するため汚染地盤ＧＡと周辺地盤ＧＢとの間に浄化壁１５を構築する場合に利用できる。
【００５１】
そして、本実施例では掘削用ケーシングとして角鋼管３が使用され、上述した矩形穴の掘削工法によって溝状の矩形穴２を形成し、該矩形穴２に浄化壁１５の材料となる浄化資材２３と砂２４等から成る公知の浄化材Ｆを充填することによって浄化壁１５を構築するようにしている。具体的には、角鋼管３を使用して図１０〜図１４に示す手順によって浄化壁１５を構築する始端位置に基準穴Ｈを形成し、該基準穴Ｈに上記浄化材Ｆを充填した後、角鋼管３を引き抜く。そして、上述した矩形穴の掘削工法の手順に従って順次角鋼管３の打設と角鋼管３内の地盤の掘削および排土を行い、これと合わせて図１５に示す浄化材Ｆの充填と角鋼管３の引き抜きを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁１５を構築するようにする。
【００５２】
尚、上記浄化資材２３としては一例として鉄粉が利用でき、該鉄粉と砂２４等から成る浄化材Ｆを浄化壁１５の原料として矩形穴２内に充填する。また、上記浄化材Ｆは地面ＧＬの高さになるまで充填され、浄化材Ｆの充填終了後に角鋼管３は上方に引き抜かれる。そして、構築された浄化壁１５によって図１に示すように汚染地盤ＧＡと周辺地盤ＧＢとが区画されるため汚染地盤ＧＡ中の汚染物質Ｑが地下水１４等によって運ばれて周辺地盤ＧＢに流出する事態が防止される。
【００５３】
（ii）土壌を入れ替える場合（図２参照）
本発明の汚染地盤の浄化・置換工法は、汚染物質Ｑが滲透し、面状に広がった汚染地盤ＧＡ中の汚染土壌ＭＡを掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴２に良質土壌ＭＢを入れて埋め戻すことによって汚染地盤ＧＡを良質地盤ＧＣに置換して浄化する場合にも利用される。
【００５４】
そして、本実施例では角鋼管３が使用され、上述した矩形穴の掘削工法によって面状の矩形穴２を形成して汚染土壌ＭＡを取り出し、形成した矩形穴２に良質土壌ＭＢを充填した後、角鋼管３を引き抜くことによって汚染地盤ＧＡの浄化・置換が行なわれる。
【００５５】
具体的には、上述の矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管３の打設と角鋼管３内の地盤Ｇの掘削を行い、これと合わせて良質土壌ＭＢの充填と角鋼管３の引き抜きを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤ＧＣを形成する。そして、以下上記手順を繰り返して角鋼管３の接続方向Ｊと直交する方向に角鋼管３を幾分オーバーラップさせた状態で打設し、良質地盤ＧＣを拡大して行くことによってすべての土壌を入れ替えるようにする。そして、この工法では、図２に示すように汚染地盤ＧＡが完全に良質地盤ＧＣに置換されるため汚染地盤ＧＡの周辺地盤ＧＢへの拡大が根本から防止される。
【００５６】
［実施例２］
（１）掘削用ケーシングの構成（図３、図７、図８、図９参照）
実施例２では、掘削用ケーシング１は角鋼管３と断面コの字形状のコの字型鋼材１６とを組み合わせることによって構成されている。角鋼管３としては、上述した実施例１に係る角鋼管３と同様、一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面を有し、地盤Ｇ中に打設される打設長さが約１０ｍないし２０ｍ位までの角パイプ状の矩形ケーシングが一例として使用できる。また、角鋼管３の接続方向Ｊの２つのコーナー部１７には、図３（ａ）に示すように角鋼管３のほぼ全長に亘って継ぎ手部材１８が形成されている。
【００５７】
一方、コの字型鋼材１６としては、上記角鋼管３あるいは他のコの字型鋼材１６と組み合わせた状態で一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の矩形状の土留め区画１９が形成されるように寸法設定された断面コの字形状の形鋼材が適用できる。また、コの字型鋼材１６の地盤Ｇ中に打設される打設長さは、上記角鋼管３と同様、約１０ｍないし２０ｍ位までに一例として設定されている。また、コの字型鋼材１６の接続方向Ｊの２つの切離し端部２０と２つのコーナー部２１には、図３（ｂ）に示すように上記角鋼管３に設けられている継ぎ手部材１８と接続される継ぎ手部材２２がコの字型鋼材１６のほぼ全長に亘って形成されている。
【００５８】
尚、継ぎ手部材１８、２２の構成としては、図４（ａ）に示すように、一方の継ぎ手部材１８または２２の断面形状がＣ字形、他方の継ぎ手部材２２または１８の断面形状がＯ字形のもの、図４（ｂ）に示すように、一方の継ぎ手部材１８または２２の断面形状がＣ字形、他方の継ぎ手部材２２または１８の断面形状がＴ字形のもの、あるいは図４（ｃ）に示すように、双方の継ぎ手部材１８、２２をＵ字状またはＪ字状にする等対象な形状にするもの等種々の構成が採用できる。
【００５９】
（２）矩形穴の掘削工法（図７、図８、図９参照）
（i）溝状の矩形穴を掘削する場合（図７参照）
本実施例では上述した角鋼管３とコの字型鋼材１６を組み合わせることによって構成される掘削用ケーシング１が使用される。そして、本発明の矩形穴の掘削工法では矩形穴２を形成する地面ＧＬの始端側の位置に最初に角鋼管３を打設し、土留めされた状態で角鋼管３内の地盤Ｇの中心をオーガスクリュー４等によって円形に掘削する。そして角鋼管３内の角隅部６に残った土砂Ｔをクラムバケット７等を使用して取り除く。次に先に打設した角鋼管３に沿わせるようにしてコの字型鋼材１６の切離し端部２０を宛てがい、継ぎ手部材１８、２２を係合させてコの字型鋼材１６を打設する。
【００６０】
次に、先に打設した上記角鋼管３とコの字型鋼材１６によって区画された土留め区画１９内の地盤Ｇを同様に掘削し、以下順次コの字型鋼材１６を先に打設したコの字型鋼材１６に沿わせるようにして継ぎ手部材１８、２２を係合させて次々とコの字型鋼材１６を打設して行き、所定の幅寸法ないし奥行寸法の溝状の矩形穴２を形成する。そして、このような矩形穴の掘削工法によれば、余堀量Ｕとオーバーラップ量Ｏは理論上発生しないから掘削ロス率Ｓは０％となり、極めて高い掘削効率が得られるようになる。
【００６１】
（ii）面状の矩形穴を掘削する場合（図８、図９参照）
上記溝状の矩形穴２を掘削する場合と同様の手順で、最初に角鋼管３を使用して始端位置に基準穴Ｈを形成し、継ぎ手部材１８、２２を係合させて角鋼管３及び土留め区画１９の一辺の長さと同一の打設ピッチＰでコの字型鋼材１６を接続方向Ｊに直線的に打設して行く。これに伴って矩形穴２は、伸長し所定の長さの幅寸法ないし奥行寸法を有する溝状の矩形穴２が形成される。そして、上記接続方向Ｊと直交する方向に角鋼管３とコの字型鋼材１６を幾分オーバーラップさせて上記と同様の溝状の矩形穴２を形成し、以下同様に所定の開口面積になるまで上記作業を繰り返すことによって矩形穴２を拡大して行き所定の大きさの面状の矩形穴２とする。
【００６２】
尚、図９では一辺の長さが１ｍの角鋼管３と組み合わせた時に形成される土留め区画１９の一辺の長さが１ｍとなるコの字型鋼材１６を使用して溝状の矩形穴２の拡大方向のオーバーラップ量Ｏを８ｃｍ、角鋼管３及びコの字型鋼材１６の打設ピッチＰを９２ｃｍとし、幅１０ｍ、奥行き１０ｍ、深さ１０ｍの面状の矩形穴２を形成する場合を示している。そして、この場合には余堀量Ｕは、図９中の上端の一部と下端の一部で生じ、掘削ロス率Ｓは約９．９％になり、従来工法の掘削ロス率Ｓ（約７０．４％）を大きく上回り、実施例１の場合の掘削ロス率Ｓ（約２０．９％）をも上回る高い掘削効率が得られる。
【００６３】
（３）汚染地盤の浄化・置換工法（図１、図２、図１５参照）
（i）浄化壁を形成する場合（図１、図１５参照）
本実施例では角鋼管３とコの字型鋼材１６とを組み合わせた掘削用ケーシング１が使用され、上述した溝状の矩形穴２を掘削する矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管３内及び土留め区画１９内の地盤Ｇの掘削を行う。そして、これと合わせて掘削された矩形穴２に浄化材Ｆを充填し、角鋼管３ないしコの字型鋼材１６を引き抜く作業を繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行方向の浄化壁１５を構築するようにする。そして、構築された浄化壁１５によって図１に示すように汚染地盤ＧＡと周辺地盤ＧＢとが区画されるため汚染地盤ＧＡ中の汚染物質Ｑが地下水１４等によって運ばれて周辺地盤ＧＢに流出する事態が防止される。
【００６４】
（ii）土壌を入れ替える場合（図２参照）
本実施例では角鋼管３とコの字型鋼材１６とを組み合わせた掘削用ケーシング１が使用され、上述した溝状の矩形穴２を掘削する矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管３内及び土留め区画１９内の地盤Ｇの掘削を行う。そして、これと合わせて掘削によって生じた矩形穴２に良質土壌ＭＢを充填し角鋼管３ないしコの字型鋼材１６を引き抜く作業を繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤ＧＣを形成する。その後、上述した面状の矩形穴２を掘削する矩形穴の掘削工法によって矩形穴２を拡大しながら良質土壌ＭＢの充填と角鋼管３ないしコの字型鋼材１６の引き抜きを繰り返し実行することによってすべての土壌を入れ替えるようにする。そして、この工法では図２に示すように汚染地盤ＧＡが完全に良質地盤ＧＣに置換されるため汚染地盤ＧＡの周辺地盤ＧＢへの拡大が根本から防止される。
【００６５】
［他の実施例］
本願発明に係る掘削用ケーシング１、該掘削用ケーシング１を使用した矩形穴の掘削工法及び該矩形穴の掘削工法を利用した汚染地盤への浄化壁構築工法および汚染地盤の浄化・置換工法は、以上述べたような構成を基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的な構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。例えば本発明の掘削用ケーシング１によって形成される矩形穴２は、厳密な意味での直方体形状の単純な矩形穴２のみを差すのではなく、角鋼管３やコの字型鋼材１６のサイズ等によって定まる基準となる最小単位の基準穴Ｈ（矩形穴２でもある）を接続方向Ｊあるいは接続方向Ｊと直交する方向に連接することによって形成される複数の基準穴Ｈを組み合わせた構造の複雑な形状の矩形穴２をも包含するものである。また、本発明の矩形穴の掘削工法は、汚染地盤の浄化・置換工法において利用される場合に限らず、例えば軟弱地盤を頑強な良質地盤に置換する地盤改良等他の目的に利用することも勿論可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本願発明は、例えば汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止する浄化壁の施工現場や、汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して良質土壌にそっくり入れ替える汚染地盤の浄化・置換を行う施工現場等において利用でき、特に効率良く無駄なく矩形穴を掘削したい場合に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】角鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削して汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を形成する場合を示す斜視図。
【図２】角鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削して汚染土壌を良質土壌に入れ替える場合を示す斜視図。
【図３】実施例２に係る掘削用ケーシングの角鋼管（ａ）とコの字型鋼材（ｂ）を示す斜視図。
【図４】実施例２に係る掘削用ケーシングに設けられる継ぎ手部材の種々の構成を示す平面図。
【図５】角鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削する場合を示す平面図。
【図６】角鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削する場合を示す平面図。
【図７】実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して溝状の矩形穴を掘削する場合の一部を示す平面図。
【図８】実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して面状の矩形穴を掘削する場合の一部を示す平面図。
【図９】実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して面状の矩形穴を掘削する場合の全体を示す平面図。
【図１０】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、打設ガイドを設置した状態を示す斜視図。
【図１１】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、オーガスクリューをオーガ機にセットした状態を示す側断面図。
【図１２】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、打設ガイドに合わせてオーガ機をセットした状態を示す斜視図。
【図１３】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、角鋼管を打設しながら地盤をオーガスクリューで掘削して行く状態を示す側断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）。
【図１４】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、クラムバケットを使用して角鋼管内の角隅部に残った土砂を取り除いて行く状態を示す側断面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）とＣ−Ｃ断面図（ｃ）。
【図１５】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、形成した矩形穴に浄化材を充填し浄化壁を完成させた状態を示す側断面図（ａ）とＤ−Ｄ断面図（ｂ）。
【図１６】円形鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削する従来工法を示す平面図。
【図１７】円形鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削する従来工法を示す平面図。
【符号の説明】
【００６８】
１ 掘削用ケーシング、２ 矩形穴、３ 角鋼管、４ オーガスクリュー、
５ オーガ機、６ 角隅部、７ クラムバケット、８ 打設ガイド、９ 側辺部、
１０ 端辺部、１１ 案内面、１２ 摩擦低減材、１３ 化学工場（汚染源）、
１４ 地下水、１５ 浄化壁、１６ コの字型鋼材、１７ コーナー部（角鋼管の）、
１８ 継ぎ手部材（角鋼管の）、１９ 土留め区画、２０ 切離し端部、
２１ コーナー部（コの字型鋼材の）、２２ 継ぎ手部材（コの字型鋼材の）、
２３ 浄化資材、２４ 砂、Ｈ 基準穴、Ｖ 必要掘削土量、Ｗ 実際の掘削土量、
Ｕ 余堀量、Ｓ 掘削ロス率、ＧＬ 地面、Ｇ 地盤、ＧＡ 汚染地盤、ＧＢ 周辺地盤ＧＣ 良質地盤、ＭＡ 汚染土壌、ＭＢ 良質土壌、Ｔ 土砂、Ｊ 接続方向、
Ｌ 打設中心線、Ｏ オーバーラップ量、Ｐ 打設ピッチ、Ｑ 汚染物質、Ｆ 浄化材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法に関する。
更に、本発明は、汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば化学工場から排出された汚染物質が化学工場の敷地の地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する工事が行われている。該工事には、下記の特許文献１、２及び非特許文献１に示すように、円形断面の掘削用ケーシングが使用され、地盤を掘削することによって図１６に示すように円形の基準穴Ｈが形成される。そして、この基準穴Ｈを形成する毎に浄化材で埋め戻し、次いで該掘削用ケーシングを適宜オーバーラップさせながら打設して掘削し、浄化材で埋め戻す。これを繰り返して該基準穴Ｈが連接され且つ浄化材で埋め戻された溝状の連接壁１０２を形成する。
【０００３】
該連接壁１０２は、前記オーバーラップ部分に形成される壁厚が最小寸法となる。そのため、浄化壁として要求される壁厚を該オーバーラップ部分で確保するように上記連接壁１０２が形成される。言い換えると、連接壁１０２は、矩形の浄化壁１０５として本来要求される壁厚を越えた部分がほとんどを占める厚い壁になっていて、後述するように、その分だけ無駄が多い構造となっている。尚、浄化材は、土、砂、礫等の浄化材、あるいはこれらにセメント等の固化剤を混合したものであり、該浄化材を前記基準穴Ｈにその都度流し入れ、養生、固化させることによって連接壁１０２すなわち浄化壁１０５が構築される。
【０００４】
この場合、直径１．８ｍの円形の掘削用ケーシング１０４を使用して、幅１ｍ、長さ１６０ｍ、深さ１０ｍの矩形の浄化壁１０５を構築する場合を例に採ると、必要掘削土量Ｖは１ｍ×１０ｍ×１６０ｍで１６００ｍ３であるが、実際の掘削土量Ｗは０．９ｍ×０．９ｍ×３．１４×１０ｍ×１１３で約２８７４ｍ３となり、余堀量ＵはＷ−Ｖで１２７４ｍ３、掘削ロス率ＳはＵ÷Ｖで約７９．６％になる。従って、図１６中、Ａ、Ｂ、Ｃで示す余堀量Ｕの分だけ多く余分に地盤を掘削しており、施工労力の無駄と工期の長大化とを招いていた。
【０００５】
また、浄化壁１０５の構築に当たっては、始端（図１６では左端）となる基準穴Ｈ１を最初に掘削し、該基準穴Ｈ１に上記土、砂等の浄化壁材料を充填した後、円形の掘削用ケーシング１０４を上方に引き抜く。そして、上記設定条件によれば１．４２ｍずらした位置に再び円形掘削用ケーシング１０４を打設し、次の基準穴Ｈ２を形成する。この場合、先に充填した浄化壁材料のうち図１６中、Ｄで示す部分が再掘削され、取り出されてしまって、作業及び浄化壁材料の無駄が生じてしまう。以下同様にして順次円形掘削用ケーシング１０４を１．４２ｍピッチで所定の接続方向に打設して行く度に上記作業及び浄化壁材料の無駄が生じるため、これに伴う施工労力や浄化壁材料の使用量も相当量に及んでしまう。
【０００６】
一方、汚染物質が滲透し、面状に広がってしまった汚染地盤に対しては、汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻す土壌の入れ替え工事が行われている。この場合、汚染深度が浅い場合や地盤中に地下水等が存在しない場合にはいわゆるオープン掘削が実施されていた。また、汚染区画が直方体形状等単純な形状の場合には、土留め・支保工を使用して地盤の掘削が行われていた。
【０００７】
しかし、汚染深度が深い場合や汚染区画が複雑な形状をしている場合、あるいは難透水層が薄く、土留め・支保工の根入れが確保できない場合には、上記オープン掘削は実施できない。そこで、前記浄化壁１０５の構築の場合に使用したような円形掘削用ケーシング１０４が使用され、図１７に示すように円形の基準穴Ｈが多数、面状に連接された連接壁１０２が形成されていた。この場合、直径１．８ｍの円形掘削用ケーシング１０４を使用して幅１０ｍ、奥行１０ｍ、深さ１０ｍの直方体形状の汚染区画の汚染土壌を良質土壌に入れ替える場合を例に採ると、掘削ロス率Ｓは約７０．４％となる。
【０００８】
従って、土壌を入れ替えるべき矩形領域１０３の外方のハッチングを付した余堀量Ｕの分だけ多く余分に地盤を掘削しており、また矩形領域１０３内の基準穴Ｈのオーバーラップしている分だけ、一旦充填された良質土壌が取り出されてしまうため、上記浄化壁１０５の構築の場合と同様の作業及び良質土壌の無駄が生じ、これに伴う施工労力や入れ替えに必要な良質土壌の使用量も相当量に及び、工期の長大化を招いていた。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１０８３２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２６８３７号公報
【非特許文献１】社団法人土壌環境センター 平成１６年１１月発行 土壌環境センター技術ニュース第９号 Ｐ４９ ３．１浄化工事の概要 図−３（ｂ）浄化杭の配置例
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような背景技術及び背景技術が抱える問題点の存在を踏まえてなされたものであって、余堀量と掘削用ケーシングのオーバーラップ量を極力少なくし、実際の掘削土量を必要掘削土量に近付けることにより、作業の無駄をなくして作業効率の向上を達成し、充填に使用する材料等の使用量を少なくして材料コスト及び施工コストの削減と工期の短縮とを図ることのできる掘削用ケーシング、矩形穴の掘削工法、汚染地盤への浄化壁構築工法、更に汚染地盤の浄化・置換工法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様に係る掘削用ケーシングは、地面を矩形状に掘削して地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する場合に使用される掘削用ケーシングであって、前記掘削用ケーシングは角鋼管によって構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、掘削用ケーシングとして角鋼管を使用することにより矩形穴を掘削する場合の余堀量が減少するから、作業の無駄をなくして作業効率の向上を達成することができる。また、掘削した矩形穴に充填する土壌や材料等の無駄を少なくできるから材料コストと施工コストの削減及び工期の短縮を図ることができる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る掘削用ケーシングは、地面を矩形状に掘削して地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する場合に使用される掘削用ケーシングであって、前記掘削用ケーシングは角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせることによって構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、掘削用ケーシングとして角鋼管とコの字型鋼材を組み合わせて使用することにより角鋼管とコの字型鋼材、あるいはコの字型鋼材同士のオーバーラップ量がほとんど皆無となる。従って、矩形穴を掘削する場合の余堀量が極めて少なくなり、作業の無駄をなくして一層の作業効率の向上を達成することができる。また、掘削した矩形穴に充填する土壌や材料等の無駄を極めて少なくできるから材料コストと施工コストの更なる削減と更なる工期の短縮を図ることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様に係る掘削用ケーシングは、本発明の第２の態様において、前記角鋼管とコの字型鋼材には角鋼管とコの字型鋼材あるいはコの字型鋼材同士を接続するための継ぎ手部材が設けられていることを特徴とするものである。
本発明の第３の態様によれば、コの字型鋼材の打設の際の打設位置や打設角度にそれほど作業の熟練がなくても継ぎ手部材による係合案内作用によってコの字型鋼材の打設を正確に容易に行うことができるようになる。
【００１６】
本発明の第４の態様に係る掘削用ケーシングは、本発明の第３の態様において、前記継ぎ手部材は角鋼管の接続方向の２つのコーナー部、コの字型鋼材の接続方向の２つの切離し端部と２つのコーナー部において、角鋼管とコの字型鋼材のほぼ全長に亘って形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第４の態様によれば、コの字型鋼材を打設した後は、先に打設した角鋼管または他のコの字型鋼材の接続方向の壁面がコの字型鋼材の２つの切離し端部間の開放された面を完全に閉塞した矩形状の土留め区画が形成されるから角鋼管を使用した場合と同様の土留め作用が発揮される。
【００１８】
本発明の第５の態様に係る掘削用ケーシングは、本発明の第１〜第４のいずれか１つの態様において、前記角鋼管は一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の鋼管であり、前記コの字型鋼材は角鋼管あるいは他のコの字型鋼材と組み合わせた状態で一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の矩形状の土留め区画が形成されるように寸法設定された形鋼材であることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第５の態様によれば、小さな矩形穴から溝状に長い矩形穴や大口径の面状の矩形穴までの掘削に対応できるようになり、種々の施工分野ないし施工個所において掘削用ケーシングを使用できるようになる。また、コの字型鋼材と角鋼管あるいは他のコの字型鋼材との間に形成される土留め区画が角鋼管のサイズや形状と同一に設定されているから、角鋼管同士を組み合わせた場合と同様、効率良く角鋼管とコの字型鋼材を配設することが可能となる。
【００２０】
本発明の第６の態様に係る矩形穴の掘削工法は、掘削用ケーシングを使用して地面を矩形状に掘削し、地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する矩形穴の掘削工法であって、前記矩形穴の掘削工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、矩形穴を形成する地面に該掘削用ケーシングを打設し、掘削用ケーシング内の地盤をオーガスクリューを備えるオーガ機等の掘削手段によって円形に掘削し、更に角隅部に残った土砂をクラムバケット等の排土手段を使用して取り除くようにしたことを特徴とするものである。
本発明の第６の態様によれば、角鋼管内の地盤を効率良く矩形状に掘削することができるから余堀量を少なくし作業の無駄をなくして施工労力の軽減と工期の短縮を図ることができる。
【００２１】
本発明の第７の態様に係る矩形穴の掘削工法は、本発明の第６の態様において、前記角鋼管を使用して幅寸法ないし奥行寸法の長い溝状の矩形穴を形成する場合や開口面積の大きな面状の矩形穴を形成する場合には角鋼管をオーバーラップさせた状態で幅方向ないし奥行方向に直線的に順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴を伸長ないし拡大するようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の第７の態様によれば、角鋼管と同サイズの小さな矩形穴から幅寸法ないし奥行寸法の長い溝状の矩形穴や開口面積の大きな大型の矩形穴までを同サイズの角鋼管のみを使用して形成することが可能となる。また、角鋼管を使用することにより角鋼管同士のオーバーラップ量を極めて小さくできるから余堀量を少なくし、作業の無駄をなくして作業効率の向上を達成することができ、施工コストの削減と工期の短縮を図ることができる。
【００２３】
本発明の第８の態様に係る矩形穴の掘削工法は、掘削用ケーシングを使用して地面を矩形状に掘削し、地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する矩形穴の掘削工法であって、前記矩形穴の掘削工法には、角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、矩形穴を形成する地面に最初に角鋼管を打設し、該角鋼管内の地盤をオーガスクリューを備えるオーガ機等の掘削手段によって円形に掘削し、更に角隅部に残った土砂をクラムバケット等の排土手段を使用して取り除き、次に前記角鋼管に沿わせるようにしてコの字型鋼材の切離し端部を宛がって打設し、前記角鋼管とコの字型鋼材によって区画された土留め区画内の地盤を同様に掘削及び排土し、以下順次コの字型鋼材を先に打設したコの字型鋼材に沿わせるようにして打設して行くことによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の矩形穴を形成するようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の第８の態様によれば、角鋼管内の地盤及び土留め区画内の地盤を効率良く矩形状に掘削することができるから余堀量を少なくし作業の無駄をなくして施工労力の軽減と工期の短縮を図ることができる。また、コの字型鋼材を接続して使用することによって幅寸法ないし奥行寸法の長い溝状の矩形穴も極めて効率良く掘削できるようになる。
【００２５】
本発明の第９の態様に係る矩形穴の掘削工法は、本発明の第８の態様において、前記角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングを使用して開口面積の大きな面状の矩形穴を形成する場合には、前記掘削用ケーシングを該掘削用ケーシングの接続方向と直交する方向にオーバーラップさせた状態で順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴を面状に拡大するようにしたことを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の第９の態様によれば、開口面積の大きな面状の矩形穴を角鋼管とコの字型鋼材のみの使用によって効率良く形成することが可能となる。また、角鋼管とコの字型鋼材の使用により角鋼管とコの字型鋼材との間、あるいはコの字型鋼材同士のオーバーラップ量を極めて小さくできるから余堀量を少なくし、作業の無駄をなくして施工労力の軽減と施工コストの削減及び工期の大幅な短縮を図ることができる。
【００２７】
本発明の第１０の態様に係る矩形穴の掘削工法は、本発明の第６〜第９のいずれか１つの態様において、前記掘削用ケーシングの打設に当たっては、掘削用ケーシングの外面及び内面の双方、またはこれらの一方に摩擦低減材を塗工ないし貼設するようにしたことを特徴とするものである。
本発明の第１０の態様によれば、掘削用ケーシングの打設及び引き抜きの際の摩擦抵抗を低減することができるから角鋼管ないしコの字型鋼材の打設と引き抜きを円滑に行うことが可能となり、作業効率の向上を図り、掘削用ケーシングの破損を防止することができる。
【００２８】
本発明の第１１の態様に係る汚染地盤の浄化壁構築工法は、汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法であって、前記汚染地盤への浄化壁構築工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、上記第６の態様に係る矩形穴の掘削工法によって矩形穴を形成した後、当該矩形穴に浄化材を充填し、当該角鋼管を引き抜いた後、上記第７の態様に係る矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管の打設及び角鋼管内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて上記浄化材の充填と角鋼管の引き抜きを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁を構築するようにしたことを特徴とするものである。
【００２９】
本発明の第１１の態様によれば、角鋼管を使用することにより矩形穴を掘削する場合の余堀量が減少するから、作業の無駄をなくして作業効率の向上を達成することができる。また掘削した矩形穴に充填する浄化材の無駄を少なくできるから材料コストの削減を図ることができる。これにより浄化壁の構築に要する施工労力を軽減し、工期の短縮を図ることができる。
【００３０】
本発明の第１２の態様に係る汚染地盤の浄化壁構築工法は、汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法であって、前記汚染地盤への浄化壁構築工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、上記第８の態様に係る矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区間内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削された矩形穴への浄化材の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁を構築するようにしたことを特徴とするものである。
【００３１】
本発明の第１２の態様によれば、角鋼管とコの字型鋼材を組み合わせて使用することにより角鋼管とコの字型鋼材、あるいはコの字型鋼材同士のオーバーラップ量がほとんど皆無となる。従って、矩形穴を掘削する場合の余堀量が極めて少なくなり、作業の無駄をなくして一層の作業効率の向上を達成することができる。また、掘削した矩形穴に充填する浄化材の無駄を極めて少なくできるから材料コストの一層の削減を図ることができる。これにより、浄化壁の構築に要する施工労力を更に軽減し、工期の更なる短縮を図ることができる。
【００３２】
本発明の第１３の態様に係る汚染地盤の浄化・置換工法は、汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法であって、前記汚染地盤の浄化・置換工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、上記第６の態様に係る矩形穴の掘削工法によって角鋼管内の地盤の掘削を行い、形成された矩形穴に良質土壌を充填し、当該角鋼管を引き抜いた後、上記第７の態様に係る矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管の打設及び角鋼管内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて良質土壌の充填と角鋼管の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤を形成し、以下前記の手順を繰り返して角鋼管の接続方向と直交する方向に角鋼管をオーバーラップさせた状態で打設し、良質地盤を面状に拡大して行くことによってすべての汚染地盤を良質地盤に置換し、浄化するようにしたことを特徴とするものである。
【００３３】
本発明の第１３の態様によれば、開口面積の大きな面状の矩形穴を同サイズの角鋼管のみを使用して少ない余堀量とオーバーラップ量で効率良く掘削することが可能になる。これに伴い、汚染地盤の良質地盤への置換が容易になり、該置換に要する施工労力を軽減し、工期の更なる短縮を図ることができる。
【００３４】
本発明の第１４の態様に係る汚染地盤の浄化・置換工法は、汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法であって、前記汚染地盤の浄化・置換工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、上記第８の態様に係る矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区画内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削によって生じた矩形穴に良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤を形成し、その後上記第９の態様に係る矩形穴の掘削工法によって矩形穴を面状に拡大しながら良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとりを繰り返し実行することによってすべての汚染地盤を良質地盤に置換し、浄化するようにしたことを特徴とするものである。
【００３５】
本発明の第１４の態様によれば、開口面積の大きな面状の矩形穴を角鋼管とコの字型鋼材のみを使用して極めて少ないオーバーラップ量で効率良く掘削することが可能になる。これに伴い、汚染地盤の良質地盤への置換が更に容易になり、該置換に要する施工労力を大幅に軽減し、工期のより一層の短縮を図ることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、余堀量と掘削用ケーシングのオーバーラップ量を少なくすることができる。これに伴って掘削効率が向上し、工期の短縮と施工コストの削減を図ることができる。また、掘削した矩形穴に充填する浄化材や良質土壌の無駄がなくなるため、材料コストの削減を図ることができ、重複して行っていた作業がなくなるため施工労力の大幅な軽減を図ることができる。そして、このような効果を奏する掘削用ケーシングを使用することにより矩形穴の掘削と汚染地盤への浄化壁構築および汚染地盤の浄化・置換とが円滑に効率良く実施されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本願発明に係る掘削用ケーシング、該掘削用ケーシングを使用した矩形穴の掘削工法及び該矩形穴の掘削工法を利用した汚染地盤への浄化壁構築工法および汚染地盤の浄化・置換工法について、下記の実施例１と実施例２を例に採って説明する。尚、本明細書において使用する基準穴Ｈとは、単一の掘削用ケーシング１を使用することによって形成される最小単位の矩形穴２であり、矩形穴２と言った場合には、上記基準穴Ｈに加え、基準穴Ｈを幅方向ないし奥行方向に複数個直列状態で接続した溝状の穴や、更に接続方向と直交する方向にも基準穴Ｈを接続することによって構成される口径の大きな面状の穴も含まれる。また、最初の掘削用ケーシング１を打設する側を始端側、最後の掘削用ケーシング１を打設する側を終端側という。
【００３８】
また、下記の実施例１と実施例２では、構成の違う２種類の掘削用ケーシング１を採り上げ、（１）掘削用ケーシングの構成の項で各々の掘削用ケーシング１について個別に説明し、（２）矩形穴の掘削工法の項で各々の掘削用ケーシング１を使用して（i）溝状の矩形穴を掘削する場合と、（ii）面状の矩形穴を掘削する場合について説明する。そして（３）汚染地盤の浄化・置換工法の項で各々の掘削用ケーシング１を使用して溝状の矩形穴２を掘削して汚染地盤ＧＡと周辺地盤ＧＢとの間に（i）浄化壁を形成する場合と、面状の矩形穴２を掘削して汚染土壌ＭＡを良質土壌ＭＢに入れ替える（ii）土壌を入れ替える場合について説明する。
【００３９】
図１は角鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削して汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を形成する場合を示す斜視図である。図２は角鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削して汚染土壌を良質土壌に入れ替える場合を示す斜視図である。図３は実施例２に係る掘削用ケーシングの角鋼管（ａ）とコの字型鋼材（ｂ）を示す斜視図、図４は実施例２に係る掘削用ケーシングに設けられる継ぎ手部材の種々の構成を示す平面図である。図５は角鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削する場合を示す平面図、図６は角鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削する場合を示す平面図である。図７は実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して溝状の矩形穴を掘削する場合の一部を示す平面図、図８は実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して面状の矩形穴を掘削する場合の一部を示す平面図である。また図９は実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して面状の矩形穴を掘削する場合の全体を示す平面図である。
【００４０】
図１０は掘削用ケーシングとして角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、打設ガイドを設置した状態を示す斜視図である。図１１は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、オーガスクリューをオーガ機にセットした状態を示す側断面図である。図１２は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、打設ガイドに合わせてオーガ機をセットした状態を示す斜視図、図１３は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、角鋼管を打設しながら地盤をオーガスクリューで掘削して行く状態を示す側断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。図１４は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、クラムバケットを使用して角鋼管内の角隅部に残った土砂を取り除いて行く状態を示す側断面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）とＣ−Ｃ断面図（ｃ）、図１５は角鋼管を使用した浄化壁の構築の手順を示す図で、形成した矩形穴に浄化材を充填し浄化壁を完成させた状態を示す側断面図（ａ）とＤ−Ｄ断面図（ｂ）である。図１６は円形鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削する従来工法を示す平面図、図１７は円形鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削する従来工法を示す平面図である。
【００４１】
［実施例１］
（１）掘削用ケーシングの構成（図１、図２、図５、図６参照）
本発明の掘削用ケーシング１は、地面ＧＬを矩形状に掘削して地盤Ｇ中に所定開口、所定深さの矩形穴２を形成する場合に使用される。そして、実施例１では掘削用ケーシング１は角鋼管３のみによって構成されている。角鋼管３としては一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面を有し、地盤Ｇ中に打設される打設長さが約１０ｍないし２０ｍ位までの角パイプ状の矩形ケーシングが一例として使用できる。
【００４２】
（２）矩形穴の掘削工法（図５、図６、図１０〜１４参照）
（i）溝状の矩形穴を掘削する場合（図５、図１０〜１４参照）
本発明の矩形穴の掘削工法は、掘削用ケーシング１を使用して地面ＧＬを矩形状に掘削し、地盤Ｇ中に所定開口、所定深さの矩形穴２を形成する場合に実施される。そして、本実施例では角鋼管３によって構成される掘削用ケーシング１が使用され、矩形穴２を形成する地面ＧＬに角鋼管３を打設し、角鋼管３内の地盤Ｇをオーガスクリュー４を備えるオーガ機５等によって円形に掘削し、更に角隅部６に残った土砂Ｔをクラムバケット７等を使用して取り除くようにしている。
【００４３】
具体的には図１０に示すように、矩形穴２を掘削する地面ＧＬ上に打設ガイド８を設置する。尚、該打設ガイド８は角鋼管３の接続方向Ｊに長い矩形枠状の部材で接続方向Ｊに延びる左右の側辺部９を長寸のＨ形鋼により構成し、これら左右の側辺部９の両端を接続する２本の端辺部１０を幾分肉厚の矩形状の平鋼によって構成している。そして、２本ずつ設けられるこれら側辺部９と端辺部１０の内壁面が角鋼管３を打設する際の案内面１１になっていて、上記２本の側辺部９の中央に角鋼管３を打設する際の基準となる打設中心線Ｌが位置するようになっている。
【００４４】
次に、図１１に示すように、オーガ機５にオーガスクリュー４をセットし、該オーガスクリュー４を包むようにオーガスクリュー４の外側に角鋼管３を取り付ける。そして、図１２に示すように、上記打設ガイド８に合わせて角鋼管３及びオーガスクリュー４の中心が打設中心線Ｌ上に位置するようにオーガ機５をセットし、角鋼管３の垂直度を確認する。次に、図１３に示すように、オーガ機５を起動してオーガスクリュー４を掘削方向に回転させて当該地盤Ｇを掘削すると共に、オーガスクリュー４及び角鋼管３の自重により少しずつ角鋼管３を地盤Ｇ中に押し下げて行き、角鋼管３を地盤Ｇ中に打設する。そして、角鋼管３の打設後、オーガスクリュー４をゆっくりと引き上げて行き、掘削した角鋼管３の中心部の土砂Ｔを地上に搬出する。
【００４５】
次に、図１４に示すように、オーガスクリュー４に代えてクラムバケット７を角鋼管３内に挿入し、角鋼管３の角隅部６に残った土砂Ｔを掘削して地上に搬出する。尚、上記クラムバケット７は角鋼管３の形状、大きさに適合するよう角型形状に構成されている。また、角鋼管３を打設する際の地盤Ｇとの摩擦抵抗が大きい時には、角鋼管３の外面及び内面の双方、またはこれらの一方に摩擦低減材１２を塗工ないし貼設する。摩擦低減材１２としては角鋼管３に塗工する樹脂、潤滑油、グリス等や角鋼管３に貼設する樹脂膜等が使用できる。また、これらの摩擦低減材１２は打設した角鋼管３を引き抜く際にも摩擦抵抗を低減させる効果を発揮する。
【００４６】
そして、以下同様にして図５に示すように、角鋼管３を幾分オーバーラップさせた状態で幅方向ないし奥行方向となる接続方向Ｊに直線的に順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴２を徐々に伸長させて行き、所定の長さの溝状の矩形穴２とする。尚、図５では一辺の長さが１ｍの角鋼管３を使用して角鋼管３のオーバーラップ量Ｏを８ｃｍ、角鋼管３の打設ピッチＰを９２ｃｍとし、幅１ｍ、長さ１６０ｍ、深さ１０ｍの溝状の矩形穴２を形成する場合を示している。
【００４７】
そして、この場合の必要掘削土量Ｖは１ｍ×１６０ｍ×１０ｍ＝１６００ｍ３であり、実際の掘削土量Ｗは０．９９９ｍ×１７４ｍ×１０ｍ＝１７３８ｍ３となり、余堀量ＵはＷ−Ｖ＝１３８ｍ３、掘削ロス率ＳはＵ÷Ｖで約８．６％となる。従って、前述した円形鋼管を使用した図１６に示す従来工法の場合の掘削ロス率Ｓが約７９．６％であったのに比べて格段に掘削効率が向上していることが分かる。
【００４８】
（ii）面状の矩形穴を掘削する場合（図６参照）
上記溝状の矩形穴２を掘削する場合と同様の手順で最初に基準穴Ｈを形成し、所定の打設ピッチＰで角鋼管３を順次接続方向Ｊに直線的に打設して行くことによって矩形穴２を伸長させ所定の長さの幅寸法ないし奥行寸法を有する溝状の矩形穴２とする。そして、上記接続方向Ｊと直交する方向に角鋼管３を幾分オーバーラップさせて上記と同様の溝状の矩形穴２を形成し、以下同様に所定の開口面積になるまで上記作業を繰り返すことによって矩形穴２を拡大して行き所定の大きさの面状の矩形穴２とする。
【００４９】
尚、図６では一辺の長さが１ｍの角鋼管３を使用して角鋼管３のオーバーラップ量Ｏを８ｃｍ、角鋼管３の打設ピッチＰを９２ｃｍとし、幅１０ｍ、奥行１０ｍ、深さ１０ｍの面状の矩形穴２を形成する場合を示している。そして、この場合の掘削ロス率Ｓは約２０．９％となり、前述した円形鋼管を使用した図１７に示す従来工法の場合の掘削ロス率Ｓが約７０．４％であったのに比べて格段に掘削効率が向上していることが分かる。
【００５０】
（３）汚染地盤の浄化・置換工法（図１、図２、図１５参照）
（i）浄化壁を形成する場合（図１、図１５参照）
本発明の汚染地盤の浄化壁構築工法は、汚染源となる化学工場１３等から排出された汚染物質Ｑが化学工場１３等の敷地下方の地盤Ｇ中に滲透し、地下水１４等を通じて周辺地盤ＧＢに流出するのを防止するため汚染地盤ＧＡと周辺地盤ＧＢとの間に浄化壁１５を構築する場合に利用できる。
【００５１】
そして、本実施例では掘削用ケーシングとして角鋼管３が使用され、上述した矩形穴の掘削工法によって溝状の矩形穴２を形成し、該矩形穴２に浄化壁１５の材料となる浄化資材２３と砂２４等から成る公知の浄化材Ｆを充填することによって浄化壁１５を構築するようにしている。具体的には、角鋼管３を使用して図１０〜図１４に示す手順によって浄化壁１５を構築する始端位置に基準穴Ｈを形成し、該基準穴Ｈに上記浄化材Ｆを充填した後、角鋼管３を引き抜く。そして、上述した矩形穴の掘削工法の手順に従って順次角鋼管３の打設と角鋼管３内の地盤の掘削および排土を行い、これと合わせて図１５に示す浄化材Ｆの充填と角鋼管３の引き抜きを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁１５を構築するようにする。
【００５２】
尚、上記浄化資材２３としては一例として鉄粉が利用でき、該鉄粉と砂２４等から成る浄化材Ｆを浄化壁１５の原料として矩形穴２内に充填する。また、上記浄化材Ｆは地面ＧＬの高さになるまで充填され、浄化材Ｆの充填終了後に角鋼管３は上方に引き抜かれる。そして、構築された浄化壁１５によって図１に示すように汚染地盤ＧＡと周辺地盤ＧＢとが区画されるため汚染地盤ＧＡ中の汚染物質Ｑが地下水１４等によって運ばれて周辺地盤ＧＢに流出する事態が防止される。
【００５３】
（ii）土壌を入れ替える場合（図２参照）
本発明の汚染地盤の浄化・置換工法は、汚染物質Ｑが滲透し、面状に広がった汚染地盤ＧＡ中の汚染土壌ＭＡを掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴２に良質土壌ＭＢを入れて埋め戻すことによって汚染地盤ＧＡを良質地盤ＧＣに置換して浄化する場合にも利用される。
【００５４】
そして、本実施例では角鋼管３が使用され、上述した矩形穴の掘削工法によって面状の矩形穴２を形成して汚染土壌ＭＡを取り出し、形成した矩形穴２に良質土壌ＭＢを充填した後、角鋼管３を引き抜くことによって汚染地盤ＧＡの浄化・置換が行なわれる。
【００５５】
具体的には、上述の矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管３の打設と角鋼管３内の地盤Ｇの掘削を行い、これと合わせて良質土壌ＭＢの充填と角鋼管３の引き抜きを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤ＧＣを形成する。そして、以下上記手順を繰り返して角鋼管３の接続方向Ｊと直交する方向に角鋼管３を幾分オーバーラップさせた状態で打設し、良質地盤ＧＣを拡大して行くことによってすべての土壌を入れ替えるようにする。そして、この工法では、図２に示すように汚染地盤ＧＡが完全に良質地盤ＧＣに置換されるため汚染地盤ＧＡの周辺地盤ＧＢへの拡大が根本から防止される。
【００５６】
［実施例２］
（１）掘削用ケーシングの構成（図３、図７、図８、図９参照）
実施例２では、掘削用ケーシング１は角鋼管３と断面コの字形状のコの字型鋼材１６とを組み合わせることによって構成されている。角鋼管３としては、上述した実施例１に係る角鋼管３と同様、一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面を有し、地盤Ｇ中に打設される打設長さが約１０ｍないし２０ｍ位までの角パイプ状の矩形ケーシングが一例として使用できる。また、角鋼管３の接続方向Ｊの２つのコーナー部１７には、図３（ａ）に示すように角鋼管３のほぼ全長に亘って継ぎ手部材１８が形成されている。
【００５７】
一方、コの字型鋼材１６としては、上記角鋼管３あるいは他のコの字型鋼材１６と組み合わせた状態で一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の矩形状の土留め区画１９が形成されるように寸法設定された断面コの字形状の形鋼材が適用できる。また、コの字型鋼材１６の地盤Ｇ中に打設される打設長さは、上記角鋼管３と同様、約１０ｍないし２０ｍ位までに一例として設定されている。また、コの字型鋼材１６の接続方向Ｊの２つの切離し端部２０と２つのコーナー部２１には、図３（ｂ）に示すように上記角鋼管３に設けられている継ぎ手部材１８と接続される継ぎ手部材２２がコの字型鋼材１６のほぼ全長に亘って形成されている。
【００５８】
尚、継ぎ手部材１８、２２の構成としては、図４（ａ）に示すように、一方の継ぎ手部材１８または２２の断面形状がＣ字形、他方の継ぎ手部材２２または１８の断面形状がＯ字形のもの、図４（ｂ）に示すように、一方の継ぎ手部材１８または２２の断面形状がＣ字形、他方の継ぎ手部材２２または１８の断面形状がＴ字形のもの、あるいは図４（ｃ）に示すように、双方の継ぎ手部材１８、２２をＵ字状またはＪ字状にする等対象な形状にするもの等種々の構成が採用できる。
【００５９】
（２）矩形穴の掘削工法（図７、図８、図９参照）
（i）溝状の矩形穴を掘削する場合（図７参照）
本実施例では上述した角鋼管３とコの字型鋼材１６を組み合わせることによって構成される掘削用ケーシング１が使用される。そして、本発明の矩形穴の掘削工法では矩形穴２を形成する地面ＧＬの始端側の位置に最初に角鋼管３を打設し、土留めされた状態で角鋼管３内の地盤Ｇの中心をオーガスクリュー４等によって円形に掘削する。そして角鋼管３内の角隅部６に残った土砂Ｔをクラムバケット７等を使用して取り除く。次に先に打設した角鋼管３に沿わせるようにしてコの字型鋼材１６の切離し端部２０を宛てがい、継ぎ手部材１８、２２を係合させてコの字型鋼材１６を打設する。
【００６０】
次に、先に打設した上記角鋼管３とコの字型鋼材１６によって区画された土留め区画１９内の地盤Ｇを同様に掘削し、以下順次コの字型鋼材１６を先に打設したコの字型鋼材１６に沿わせるようにして継ぎ手部材１８、２２を係合させて次々とコの字型鋼材１６を打設して行き、所定の幅寸法ないし奥行寸法の溝状の矩形穴２を形成する。そして、このような矩形穴の掘削工法によれば、余堀量Ｕとオーバーラップ量Ｏは理論上発生しないから掘削ロス率Ｓは０％となり、極めて高い掘削効率が得られるようになる。
【００６１】
（ii）面状の矩形穴を掘削する場合（図８、図９参照）
上記溝状の矩形穴２を掘削する場合と同様の手順で、最初に角鋼管３を使用して始端位置に基準穴Ｈを形成し、継ぎ手部材１８、２２を係合させて角鋼管３及び土留め区画１９の一辺の長さと同一の打設ピッチＰでコの字型鋼材１６を接続方向Ｊに直線的に打設して行く。これに伴って矩形穴２は、伸長し所定の長さの幅寸法ないし奥行寸法を有する溝状の矩形穴２が形成される。そして、上記接続方向Ｊと直交する方向に角鋼管３とコの字型鋼材１６を幾分オーバーラップさせて上記と同様の溝状の矩形穴２を形成し、以下同様に所定の開口面積になるまで上記作業を繰り返すことによって矩形穴２を拡大して行き所定の大きさの面状の矩形穴２とする。
【００６２】
尚、図９では一辺の長さが１ｍの角鋼管３と組み合わせた時に形成される土留め区画１９の一辺の長さが１ｍとなるコの字型鋼材１６を使用して溝状の矩形穴２の拡大方向のオーバーラップ量Ｏを８ｃｍ、角鋼管３及びコの字型鋼材１６の打設ピッチＰを９２ｃｍとし、幅１０ｍ、奥行き１０ｍ、深さ１０ｍの面状の矩形穴２を形成する場合を示している。そして、この場合には余堀量Ｕは、図９中の上端の一部と下端の一部で生じ、掘削ロス率Ｓは約９．９％になり、従来工法の掘削ロス率Ｓ（約７０．４％）を大きく上回り、実施例１の場合の掘削ロス率Ｓ（約２０．９％）をも上回る高い掘削効率が得られる。
【００６３】
（３）汚染地盤の浄化・置換工法（図１、図２、図１５参照）
（i）浄化壁を形成する場合（図１、図１５参照）
本実施例では角鋼管３とコの字型鋼材１６とを組み合わせた掘削用ケーシング１が使用され、上述した溝状の矩形穴２を掘削する矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管３内及び土留め区画１９内の地盤Ｇの掘削を行う。そして、これと合わせて掘削された矩形穴２に浄化材Ｆを充填し、角鋼管３ないしコの字型鋼材１６を引き抜く作業を繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行方向の浄化壁１５を構築するようにする。そして、構築された浄化壁１５によって図１に示すように汚染地盤ＧＡと周辺地盤ＧＢとが区画されるため汚染地盤ＧＡ中の汚染物質Ｑが地下水１４等によって運ばれて周辺地盤ＧＢに流出する事態が防止される。
【００６４】
（ii）土壌を入れ替える場合（図２参照）
本実施例では角鋼管３とコの字型鋼材１６とを組み合わせた掘削用ケーシング１が使用され、上述した溝状の矩形穴２を掘削する矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管３内及び土留め区画１９内の地盤Ｇの掘削を行う。そして、これと合わせて掘削によって生じた矩形穴２に良質土壌ＭＢを充填し角鋼管３ないしコの字型鋼材１６を引き抜く作業を繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤ＧＣを形成する。その後、上述した面状の矩形穴２を掘削する矩形穴の掘削工法によって矩形穴２を拡大しながら良質土壌ＭＢの充填と角鋼管３ないしコの字型鋼材１６の引き抜きを繰り返し実行することによってすべての土壌を入れ替えるようにする。そして、この工法では図２に示すように汚染地盤ＧＡが完全に良質地盤ＧＣに置換されるため汚染地盤ＧＡの周辺地盤ＧＢへの拡大が根本から防止される。
【００６５】
［他の実施例］
本願発明に係る掘削用ケーシング１、該掘削用ケーシング１を使用した矩形穴の掘削工法及び該矩形穴の掘削工法を利用した汚染地盤への浄化壁構築工法および汚染地盤の浄化・置換工法は、以上述べたような構成を基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的な構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。例えば本発明の掘削用ケーシング１によって形成される矩形穴２は、厳密な意味での直方体形状の単純な矩形穴２のみを差すのではなく、角鋼管３やコの字型鋼材１６のサイズ等によって定まる基準となる最小単位の基準穴Ｈ（矩形穴２でもある）を接続方向Ｊあるいは接続方向Ｊと直交する方向に連接することによって形成される複数の基準穴Ｈを組み合わせた構造の複雑な形状の矩形穴２をも包含するものである。また、本発明の矩形穴の掘削工法は、汚染地盤の浄化・置換工法において利用される場合に限らず、例えば軟弱地盤を頑強な良質地盤に置換する地盤改良等他の目的に利用することも勿論可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本願発明は、例えば汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止する浄化壁の施工現場や、汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して良質土壌にそっくり入れ替える汚染地盤の浄化・置換を行う施工現場等において利用でき、特に効率良く無駄なく矩形穴を掘削したい場合に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】角鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削して汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を形成する場合を示す斜視図。
【図２】角鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削して汚染土壌を良質土壌に入れ替える場合を示す斜視図。
【図３】実施例２に係る掘削用ケーシングの角鋼管（ａ）とコの字型鋼材（ｂ）を示す斜視図。
【図４】実施例２に係る掘削用ケーシングに設けられる継ぎ手部材の種々の構成を示す平面図。
【図５】角鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削する場合を示す平面図。
【図６】角鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削する場合を示す平面図。
【図７】実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して溝状の矩形穴を掘削する場合の一部を示す平面図。
【図８】実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して面状の矩形穴を掘削する場合の一部を示す平面図。
【図９】実施例２に係る掘削用ケーシングを使用して面状の矩形穴を掘削する場合の全体を示す平面図。
【図１０】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、打設ガイドを設置した状態を示す斜視図。
【図１１】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、オーガスクリューをオーガ機にセットした状態を示す側断面図。
【図１２】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、打設ガイドに合わせてオーガ機をセットした状態を示す斜視図。
【図１３】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、角鋼管を打設しながら地盤をオーガスクリューで掘削して行く状態を示す側断面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）。
【図１４】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、クラムバケットを使用して角鋼管内の角隅部に残った土砂を取り除いて行く状態を示す側断面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）とＣ−Ｃ断面図（ｃ）。
【図１５】角鋼管を使用した浄化壁の形成の手順を示す図で、形成した矩形穴に浄化材を充填し浄化壁を完成させた状態を示す側断面図（ａ）とＤ−Ｄ断面図（ｂ）。
【図１６】円形鋼管を使用して溝状の矩形穴を掘削する従来工法を示す平面図。
【図１７】円形鋼管を使用して面状の矩形穴を掘削する従来工法を示す平面図。
【符号の説明】
【００６８】
１ 掘削用ケーシング、２ 矩形穴、３ 角鋼管、４ オーガスクリュー、
５ オーガ機、６ 角隅部、７ クラムバケット、８ 打設ガイド、９ 側辺部、
１０ 端辺部、１１ 案内面、１２ 摩擦低減材、１３ 化学工場（汚染源）、
１４ 地下水、１５ 浄化壁、１６ コの字型鋼材、１７ コーナー部（角鋼管の）、
１８ 継ぎ手部材（角鋼管の）、１９ 土留め区画、２０ 切離し端部、
２１ コーナー部（コの字型鋼材の）、２２ 継ぎ手部材（コの字型鋼材の）、
２３ 浄化資材、２４ 砂、Ｈ 基準穴、Ｖ 必要掘削土量、Ｗ 実際の掘削土量、
Ｕ 余堀量、Ｓ 掘削ロス率、ＧＬ 地面、Ｇ 地盤、ＧＡ 汚染地盤、ＧＢ 周辺地盤ＧＣ 良質地盤、ＭＡ 汚染土壌、ＭＢ 良質土壌、Ｔ 土砂、Ｊ 接続方向、
Ｌ 打設中心線、Ｏ オーバーラップ量、Ｐ 打設ピッチ、Ｑ 汚染物質、Ｆ 浄化材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面を矩形状に掘削して地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する場合に使用される掘削用ケーシングであって、
前記掘削用ケーシングは角鋼管によって構成されていることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項２】
地面を矩形状に掘削して地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する場合に使用される掘削用ケーシングであって、
前記掘削用ケーシングは角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせることによって構成されていることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項３】
請求項２において、前記角鋼管とコの字型鋼材には角鋼管とコの字型鋼材あるいはコの字型鋼材同士を接続するための継ぎ手部材が設けられていることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項４】
請求項３において、前記継ぎ手部材は角鋼管の接続方向の２つのコーナー部、コの字型鋼材の接続方向の２つの切離し端部と２つのコーナー部において、角鋼管とコの字型鋼材のほぼ全長に亘って形成されていることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、前記角鋼管は一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の鋼管であり、前記コの字型鋼材は角鋼管あるいは他のコの字型鋼材と組み合わせた状態で一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の矩形状の土留め区画が形成されるように寸法設定された形鋼材であることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項６】
掘削用ケーシングを使用して地面を矩形状に掘削し、地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する矩形穴の掘削工法であって、
前記矩形穴の掘削工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、矩形穴を形成する地面に該掘削用ケーシングを打設し、掘削用ケーシング内の地盤をオーガスクリューを備えるオーガ機等の掘削手段によって円形に掘削し、更に角隅部に残った土砂をクラムバケット等の排土手段を使用して取り除くようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項７】
請求項６において、前記角鋼管を使用して幅寸法ないし奥行寸法の長い溝状の矩形穴を形成する場合や開口面積の大きな面状の矩形穴を形成する場合には角鋼管をオーバーラップさせた状態で幅方向ないし奥行方向に直線的に順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴を伸長ないし拡大するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項８】
掘削用ケーシングを使用して地面を矩形状に掘削し、地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する矩形穴の掘削工法であって、
前記矩形穴の掘削工法には、角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、矩形穴を形成する地面に最初に角鋼管を打設し、該角鋼管内の地盤をオーガスクリューを備えるオーガ機等の掘削手段によって円形に掘削し、更に角隅部に残った土砂をクラムバケット等の排土手段を使用して取り除き、次に前記角鋼管に沿わせるようにしてコの字型鋼材の切離し端部を宛がって打設し、前記角鋼管とコの字型鋼材によって区画された土留め区画内の地盤を同様に掘削及び排土し、以下順次コの字型鋼材を先に打設したコの字型鋼材に沿わせるようにして打設して行くことによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の矩形穴を形成するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項９】
請求項８において、前記角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングを使用して開口面積の大きな面状の矩形穴を形成する場合には、前記掘削用ケーシングを該掘削用ケーシングの接続方向と直交する方向にオーバーラップさせた状態で順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴を面状に拡大するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項において、前記掘削用ケーシングの打設に当たっては、掘削用ケーシングの外面及び内面の双方、またはこれらの一方に摩擦低減材を塗工ないし貼設するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項１１】
汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法であって、
前記汚染地盤への浄化壁構築工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、請求項６に記載した矩形穴の掘削工法によって矩形穴を形成した後、当該矩形穴に浄化材を充填し、当該角鋼管を引き抜いた後、請求項７に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管の打設及び角鋼管内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて上記浄化材の充填と角鋼管の引き抜きを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁を構築するようにしたことを特徴とする汚染地盤への浄化壁構築工法。
【請求項１２】
汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法であって、
前記汚染地盤への浄化壁構築工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、請求項８に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区間内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削された矩形穴への浄化材の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁を構築するようにしたことを特徴とする汚染地盤への浄化壁構築工法。
【請求項１３】
汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法であって、
前記汚染地盤の浄化・置換工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、請求項６に記載した矩形穴の掘削工法によって角鋼管内の地盤の掘削を行い、形成された矩形穴に良質土壌を充填し、当該角鋼管を引き抜いた後、請求項７に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管の打設及び角鋼管内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて良質土壌の充填と角鋼管の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤を形成し、以下前記の手順を繰り返して角鋼管の接続方向と直交する方向に角鋼管をオーバーラップさせた状態で打設し、良質地盤を面状に拡大して行くことによってすべての汚染地盤を良質地盤に置換し、浄化するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化・置換工法。
【請求項１４】
汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法であって、
前記汚染地盤の浄化・置換工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、請求項８に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区画内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削によって生じた矩形穴に良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤を形成し、その後請求項９に記載した矩形穴の掘削工法によって矩形穴を面状に拡大しながら良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとりを繰り返し実行することによってすべての汚染地盤を良質地盤に置換し、浄化するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化・置換工法。
【請求項１】
地面を矩形状に掘削して地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する場合に使用される掘削用ケーシングであって、
前記掘削用ケーシングは角鋼管によって構成されていることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項２】
地面を矩形状に掘削して地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する場合に使用される掘削用ケーシングであって、
前記掘削用ケーシングは角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせることによって構成されていることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項３】
請求項２において、前記角鋼管とコの字型鋼材には角鋼管とコの字型鋼材あるいはコの字型鋼材同士を接続するための継ぎ手部材が設けられていることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項４】
請求項３において、前記継ぎ手部材は角鋼管の接続方向の２つのコーナー部、コの字型鋼材の接続方向の２つの切離し端部と２つのコーナー部において、角鋼管とコの字型鋼材のほぼ全長に亘って形成されていることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、前記角鋼管は一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の鋼管であり、前記コの字型鋼材は角鋼管あるいは他のコの字型鋼材と組み合わせた状態で一辺の長さが約１〜１．５ｍの正方形断面の矩形状の土留め区画が形成されるように寸法設定された形鋼材であることを特徴とする掘削用ケーシング。
【請求項６】
掘削用ケーシングを使用して地面を矩形状に掘削し、地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する矩形穴の掘削工法であって、
前記矩形穴の掘削工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、矩形穴を形成する地面に該掘削用ケーシングを打設し、掘削用ケーシング内の地盤をオーガスクリューを備えるオーガ機等の掘削手段によって円形に掘削し、更に角隅部に残った土砂をクラムバケット等の排土手段を使用して取り除くようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項７】
請求項６において、前記角鋼管を使用して幅寸法ないし奥行寸法の長い溝状の矩形穴を形成する場合や開口面積の大きな面状の矩形穴を形成する場合には角鋼管をオーバーラップさせた状態で幅方向ないし奥行方向に直線的に順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴を伸長ないし拡大するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項８】
掘削用ケーシングを使用して地面を矩形状に掘削し、地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する矩形穴の掘削工法であって、
前記矩形穴の掘削工法には、角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、矩形穴を形成する地面に最初に角鋼管を打設し、該角鋼管内の地盤をオーガスクリューを備えるオーガ機等の掘削手段によって円形に掘削し、更に角隅部に残った土砂をクラムバケット等の排土手段を使用して取り除き、次に前記角鋼管に沿わせるようにしてコの字型鋼材の切離し端部を宛がって打設し、前記角鋼管とコの字型鋼材によって区画された土留め区画内の地盤を同様に掘削及び排土し、以下順次コの字型鋼材を先に打設したコの字型鋼材に沿わせるようにして打設して行くことによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の矩形穴を形成するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項９】
請求項８において、前記角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングを使用して開口面積の大きな面状の矩形穴を形成する場合には、前記掘削用ケーシングを該掘削用ケーシングの接続方向と直交する方向にオーバーラップさせた状態で順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴を面状に拡大するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項において、前記掘削用ケーシングの打設に当たっては、掘削用ケーシングの外面及び内面の双方、またはこれらの一方に摩擦低減材を塗工ないし貼設するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
【請求項１１】
汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法であって、
前記汚染地盤への浄化壁構築工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、請求項６に記載した矩形穴の掘削工法によって矩形穴を形成した後、当該矩形穴に浄化材を充填し、当該角鋼管を引き抜いた後、請求項７に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管の打設及び角鋼管内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて上記浄化材の充填と角鋼管の引き抜きを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁を構築するようにしたことを特徴とする汚染地盤への浄化壁構築工法。
【請求項１２】
汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法であって、
前記汚染地盤への浄化壁構築工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、請求項８に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区間内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削された矩形穴への浄化材の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁を構築するようにしたことを特徴とする汚染地盤への浄化壁構築工法。
【請求項１３】
汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法であって、
前記汚染地盤の浄化・置換工法には角鋼管によって構成される掘削用ケーシングが使用され、請求項６に記載した矩形穴の掘削工法によって角鋼管内の地盤の掘削を行い、形成された矩形穴に良質土壌を充填し、当該角鋼管を引き抜いた後、請求項７に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管の打設及び角鋼管内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて良質土壌の充填と角鋼管の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤を形成し、以下前記の手順を繰り返して角鋼管の接続方向と直交する方向に角鋼管をオーバーラップさせた状態で打設し、良質地盤を面状に拡大して行くことによってすべての汚染地盤を良質地盤に置換し、浄化するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化・置換工法。
【請求項１４】
汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法であって、
前記汚染地盤の浄化・置換工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、請求項８に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区画内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削によって生じた矩形穴に良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤を形成し、その後請求項９に記載した矩形穴の掘削工法によって矩形穴を面状に拡大しながら良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとりを繰り返し実行することによってすべての汚染地盤を良質地盤に置換し、浄化するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化・置換工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
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【図１４】
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【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−３４２６２１（Ｐ２００６−３４２６２１Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７０８３４（Ｐ２００５−１７０８３４）
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（０００１４８３４６）株式会社錢高組 (67)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（０００１４８３４６）株式会社錢高組 (67)
【Ｆターム（参考）】
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