環境保全工法

【課題】施工コストや施工手間を低減させると共に、確実に汚染物質の拡散を防止する環境保全工法を提供する。
【解決手段】汚染されたまたは汚染の虞れがある領域の周囲またはその一部に、その領域から周辺への汚染物質の移動を阻止する遮断壁を構築する工法において、汚染物質を含む液を遮断して、前記汚染されたまたは汚染の虞れがある領域内に留める遮断壁を構築し、その後、汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解する浄化杭を、前記遮断壁に連接するように、所定の間隔をもって構築する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境保全工法に係り、特に汚染されたまたは汚染の虞れがある領域の周囲に、その領域から周辺への汚染物質の移動を阻止する遮断壁を構築して環境への影響を防止する環境保全工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図１５に示すように、廃棄物Ｈの捨場等の汚染されたまたは汚染の虞れがある領域の周囲に、その領域から周辺への汚染物質の移動を阻止する遮断壁１、例えば、コンクリート壁を不透水層４まで到達するように構築する、あるいはさらに底にコンクリートの不透水性壁（図示せず）を構築することが行われてきた。そして、地震などの外的要因または経年変化により遮断壁にクラックが生じる場合を考慮し、遮断壁内に汚染物質を捕捉する捕捉物質を入れることが行なわれている。なお、図１における符号５Ａ，５Ｂは不透水層シートを示している。
【０００３】
施工方法としては、具体的には、図１６に示すように、最終的に掘削溝１Ａの長手方向に汚染物質を捕捉する捕捉物質を含む捕捉杭６、６…を並べて構築する関係で、図１７に示すように、まず、多数の透孔７ａ，７ａ，…を有する中空管７をベントナイト等の安定液９で満たされた掘削溝１Ａ内に間隔を置いて挿入する。次に、図１８示すように、底付き中空の空間形成管８を中空管１３内に挿入する。そして、空間形成管８の挿入を終了したならば、安定液９に硬化用添加材を添加して攪拌し硬化を図るか、安定液９をたとえばセメントと置換するなどして、図１９に示すように、固化性材料１０の固化を図る。最終的に、この固化性材料１０の流動性が無くなったまたは固化した後、図２０に示すように、空間形成管８を引き抜き、その引き抜いた空間を充填用空間とし、その後、図２１に示すように、中空管７内に汚染物質の捕捉物質を投入して充填するものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許３１５７０１７号公報（３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記工法では、捕捉杭６、６…を形成するにあたり、捕捉物質を収納する中空管７や空間形成管８等の部材を予め用意する必要があるため施工コストがかかっていた。また、施工工程においても多くの手間がかかっていた。
【０００５】
そこで、本発明の主たる課題は、施工コストや施工手間を低減させると共に、確実に汚染物質の拡散を防止する環境保全工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、汚染されたまたは汚染の虞れがある領域の周囲またはその一部に、その領域から周辺への汚染物質の移動を阻止する遮断壁を構築する工法において、汚染物質を含む液を遮断して、前記汚染されたまたは汚染の虞れがある領域内に留める遮断壁を構築し、その後、汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解する浄化杭を、前記遮断壁に連接するように、所定の間隔をもって構築する、ことを特徴とする環境保全工法である。
【０００７】
＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、汚染されたまたは汚染の虞れがある領域の周囲またはその一部に、その領域から周辺への汚染物質の移動を阻止する遮断壁を構築する工法において、汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解する浄化杭を、所定の間隔をもって構築し、その後、汚染物質を含む液を遮断して、前記汚染されたまたは汚染の虞れがある領域内に留める遮断壁を前記浄化杭に連接して構築する、ことを特徴とする環境保全工法である。
【０００８】
＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターと、を備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて溝掘削して前記遮水壁を構築し、単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削装置を用いて掘削して前記浄化杭を構築する、請求項１又は２記載の環境保全工法である。
【０００９】
＜請求項４記載の発明＞
請求項４記載の発明は、単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削装置を用いて掘削して、前記遮水壁と前記浄化杭とを構築する、請求項１又は２記載の環境保全工法である。
【００１０】
＜請求項５記載の発明＞
請求項５記載の発明は、矢板を用いて前記遮水壁を構築し、単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削装置を用いて隣接する矢板の間を掘削して前記浄化杭を構築する、請求項１又は２記載の環境保全工法である。
【００１１】
（作用効果）
汚染物質を含む液を遮断して、汚染されたまたは汚染の虞れがある領域内に留める遮断壁を構築し、その後、汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解する浄化杭を、遮断壁に連接するように、所定の間隔をもって構築することにより、遮断壁内に汚染物質が存在している状態で、主に遮断壁で汚染物質の遮断を図り、浄化杭の部分で汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解することによって、確実に汚染物質の拡散を防止することができる。
捕捉物質を収納する中空管や空間形成管等の部材を予め用意して、遮断壁内に挿入する従来技術のものとは異なり、浄化杭の構築にあたってこれら部材を必要としないため施工コストを低減させることができると共に、施工作業の効率化を図ることができる。
そして、汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解する浄化杭を、所定の間隔をもって構築し、その後、汚染物質を含む液を遮断して、汚染されたまたは汚染の虞れがある領域内に留める遮断壁を浄化杭に連接して構築しても上記課題を解決できる。
なお、遮水壁は、チェーンカッター方式掘削装置、単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削装置又は矢板を用いて構築することができ、浄化杭については単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削装置を用いて構築することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、施工コストや施工手間を低減させると共に、確実に汚染物質の拡散を防止することができる等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１乃至図１４に基づき、本発明の実施の形態を説明する。なお、図１は本発明に係る一実施の形態（実施例１）における遮水壁を形成した状態を示す概要平面図であり、図２はその遮水壁に掘削孔を形成した状態を示す概要平面図であり、図３は実施例１における浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図であり、図４は実施例１における浄化杭の変形例（その１）の概要平面図であり、図５は実施例１における浄化杭の変形例（その２）の概要平面図であり、図６は実施例１の施工工程の派生形における、浄化杭を形成した状態を示す概要平面図であり、図７はその浄化杭に連接して掘削溝を形成した状態を示す概要平面図であり、図８は実施例１の施工工程の派生形における、浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図であり、図９は他の実施の形態（実施例２）における遮水壁を形成した状態を示す概要平面図であり、図１０は実施例２における浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図であり、図１１は実施例２の施工工程の派生形における、浄化杭を形成した状態を示す概要平面図であり、図１２は実施例２の施工工程の派生形における、浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図であり、図１３は実施例２における浄化杭の変形例の概要平面図であり、図１４はさらなる他の実施の形態（実施例３）における浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図である。
【００１４】
本発明に係る環境保全工法は、汚染物質の移動を阻止する遮断壁と、この遮断壁に連設され、汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解する浄化杭と、を構築する工法である。そして、遮断壁内に汚染物質が存在している状態で、主に遮断壁で汚染物質の遮断を図り、浄化杭の部分で汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解することにより、確実に汚染物質の拡散を防止するものである。以下に、遮水壁材料、浄化材料及び本発明に係る環境保全工法の実施例について詳述する。
【００１５】
＜遮水壁材料＞
汚染されたまたは汚染の虞れがある領域の周囲またはその一部に、その領域から周辺への汚染物質の移動を阻止する遮断壁を構築するための遮水壁材料としては、ベントナイト懸濁液にセメント等の固化材を添加したセメントベントナイトを用いることができるが、地盤の変形等への追従性を持たせ、遮水性を長期にわたり確保する観点から、セメント等の固化材を添加しないことが好ましい。すなわち、粘土鉱物であるベントナイトの自己修復性に起因する、地盤変形に対する追従性を利用し、掘削土砂（原位置土）にベントナイト懸濁液などの粘土鉱物溶液を混合攪拌して形成するベントナイト泥水壁工法により遮水壁を形成することが好ましい。なお、遮水壁の透水係数としては、１×１０^-6ｃｍ／ｓｅｃ以下が好ましい。
【００１６】
＜浄化材料＞
本発明における浄化材料としては、有機汚染物質や重金属汚染物質を吸着又は保持する捕捉材料を利用することができる。
【００１７】
捕捉材料に関しては、汚染物質を吸着または保持するもの、たとえば活性炭、ゼオライト、バーミキュライト、カオリン、ナトリウムベントナイト、シリカ、高炉スラグのほか、他の粘土鉱物を単独または複数混合した状態で用いることができる。この種のものには、イオン交換能力や吸着能力を有するので、これを利用することができる。汚染物質が、アンモニア性窒素などである場合には、これらに対応した捕捉材料を用いることができる。廃棄物の捨場には、多種の汚染物質がある場合がある。そこで、浄化杭における使用捕捉材料の種類を異ならせることができる。なお、捕捉材料は、単位粒子そのままでもよいが、ペレットのように団粒化または塊粒化させて使用することができる。
【００１８】
さらに、捕捉材料の表面は、他の捕捉材料、特に液との接触で経時的に溶解する材料でコーティングすることができる。具体的には、中核となる捕捉材料（捕捉中核材料）の表面を被覆する被膜として、水に溶解する材料を用いればよく、たとえばゼラチン、セルロース系材料、酢酸ビニル系材料を用いることができる。
【００１９】
また、上記の捕捉材料に限られず、浄化材料として、有機物等を分解する微生物を繁殖させる材料を利用してもよい。例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ビニロン等の繊維、不織布、礫、あるいは鉄粉等の難分散性の材料などが考えられる。
【００２０】
＜実施例１＞
ＴＲＤ工法により遮水壁を構築する場合の環境保全工法について説明する。なお、ＴＲＤ工法とは、地盤に挿入したチェーン型のカッター（図示せず）をベースマシン（図示せず）と接続し、横方向に移動させて、溝の掘削と、原位置土との混合・撹拌等を行い、地中に連続した壁を造成する工法である。
【００２１】
まず、図１に示すように、ガイドウォール（図１では図示せず）を構築して、安定液としても機能する粘土鉱物溶液としてベントナイト懸濁液を吐出しながら、長い掘削溝１Ａを掘削し、チェーン型のカッターにより、掘削土砂（原位置土）とベントナイト懸濁液を混合攪拌して遮水壁１を構築する。その後、ベントナイト懸濁液の粘性度が上昇し、流動性がなくなってきた状態で、遮水壁１に重ねて、かつ遮水壁の長手方向に所望の間隔をもって、図２に示すように、単軸掘削機（図示せず）により遮水壁の一部を掘削して掘削孔２Ａ，２Ａ，…を形成し、掘削軸（図示せず）を引き上げながら、又は引き上げた後に前述した浄化材料を吐出して、図３に示すように、浄化杭２，２，…を構築する。図３では、遮水壁１の幅よりも浄化杭２，２，…の直径の方が大きくなっているが、これに限らず、浄化杭２，２，…の直径を遮水壁１の幅と同一径又は遮水壁１の幅より小さくして、遮水壁１の幅内に納めるかたちとしてもよい。
【００２２】
これによって、遮断壁内に汚染物質が存在している状態で、主に遮断壁１で汚染物質の遮断を図り、浄化杭２，２，…の部分で汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解することにより、確実に汚染物質の拡散を防止することができる。そして、捕捉物質を収納する中空管や空間形成管等の部材を予め用意する従来技術のものとは異なり、施工コストを低減させることができると共に、施工作業の効率化を図ることができる。
【００２３】
なお、図４に示すように、浄化杭を構築するにあたって、単軸掘削機に換えて、多軸掘削機により浄化杭２０，２０，…を形成してもよい。また、図５に示すように、掘削方向の遮水壁１の長手方向に対して直角になるように掘削して浄化杭２１，２１，…を形成してもよい。ここで、図４では３軸掘削機によるものを示しているが、これに限られず、４軸、５軸等でもよい。
【００２４】
さらに、図６に示すように、所望の間隔で浄化杭２，２，…を構築してから、その後、図７及び図８に示すように、これら浄化杭２，２，…に連接するように掘削溝１Ａを掘削し、掘削土砂（原位置土）とベントナイト懸濁液を混合攪拌して遮水壁１を構築してもよい。なお、この場合でも、図４及び図５のように、多軸掘削機によってもよい。
【００２５】
＜実施例２＞
多軸掘削機により遮水壁を構築する場合の環境保全工法について説明する。
まず、図９に示すように、浄化杭２２，２２，…を構築するためのスペースを空けながら、多軸掘削機（図示せず）により掘削孔１１Ａ，１１Ａ，…を形成する。掘削の際には、安定液としても機能するベントナイト懸濁液を吐出しながら掘削し、掘削土砂（原位置土）とベントナイト懸濁液を混合攪拌して遮水壁１１，１１，…を構築する。そして、隣接する掘削孔１１Ａ，１１Ａの両端の孔に多軸掘削機の側端掘削軸をガイドさせながら、隣接する掘削孔１１Ａ，１１Ａの間にさらなる浄化杭用の掘削孔２２Ａ，２２Ａ，…を順次形成し、掘削軸（図示せず）を引き上げながら、又は引き上げた後に、前述した浄化材料を吐出して、図１０に示すように、浄化杭２２，２２，…を構築する。なお、本実施例では、多軸掘削機として３軸のものを想定しているが、これに限られず、４軸、５軸等でもよい。また、遮水壁を構築する際には、多軸掘削機ではなく、単軸掘削機によって掘削してもよい。浄化杭２を掘削する際にも、多軸掘削機ではなく、単軸掘削機によって掘削してもよい。さらに、図１３に示すように、１つの掘削孔ではなく、複数の掘削孔で浄化杭２３，２３，…を構築してもよい。
【００２６】
なお、図１１に示すように、遮水壁１１を構築するスペースを空けながら、浄化杭２２，２２，…を構築してから、その後、図１２に示すように、これら浄化杭２２，２２，…に連接するように遮水壁１１，１１，…を構築してもよい。
【００２７】
＜実施例３＞
矢板を用いて遮水壁を構築する場合の環境保全工法について説明する。
浄化杭２４を構築するためのスペースを空けながら、連続壁状に矢板３Ａ，３Ａ，…を打ち込み、図１４に示すように、遮水壁３を形成する。そして、隣接する矢板の間に掘削孔２４Ａを形成し、掘削軸（図示せず）を引き上げながら、又は引き上げた後に、前述した浄化材料を吐出して、浄化杭２を構築する。この浄化杭２を構築する際には、単軸掘削機に換えて、多軸掘削機によって掘削してよい。なお、掘削の際、例えば、軟弱地盤等の場合には、安定液としてベントナイト懸濁液を吐出してもよい。
【００２８】
変形例として、矢板３Ａ，３Ａ，…を打ち込むスペースを空けながら、浄化杭２４を構築し、その後、この浄化杭２４に連接するように、矢板３Ａ，３Ａ，…を打ち込み遮水壁３を構築してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１における遮水壁を形成した状態を示す概要平面図である。
【図２】その遮水壁に掘削孔を形成した状態を示す概要平面図である。
【図３】実施例１における浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図である。
【図４】実施例１における浄化杭の変形例（その１）の概要平面図である。
【図５】実施例１における浄化杭の変形例（その２）の概要平面図である。
【図６】実施例１の施工工程の派生形における、浄化杭を形成した状態を示す概要平面図である。
【図７】その浄化杭に連接して掘削溝を形成した状態を示す概要平面図である。
【図８】実施例１の施工工程の派生形における、浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図である。
【図９】実施例２における遮水壁を形成した状態を示す概要平面図である。
【図１０】実施例２における浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図である。
【図１１】実施例２の施工工程の派生形における、浄化杭を形成した状態を示す概要平面図である。
【図１２】実施例２の施工工程の派生形における、浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図である。
【図１３】実施例２における浄化杭の変形例の概要平面図である。
【図１４】実施例３における浄化杭と遮水壁を形成した状態を示す概要平面図である。
【図１５】施工対象領域の概念図である。
【図１６】従来例の施工完了状態を示す遮断壁の水平断面図である。
【図１７】従来例における掘削溝内に中空管を挿入した状態を示す概要断面図である。
【図１８】中空管内に空間形成管を挿入した状態を示す概要断面図である。
【図１９】安定液に固化性材料を入れた状態を示す概要断面図である。
【図２０】中空管内から空間形成管を引き抜いた状態を示す概要断面図である。
【図２１】中空管内に汚染物質の捕捉物質を投入して捕捉杭を形成した状態を示す概要断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…遮断壁、１Ａ…掘削溝１Ａ、２…浄化杭、２Ａ…掘削孔、３…遮水壁、３Ａ…矢板、４…不透水層、５Ａ，５Ｂ…不透水層シート、６…捕捉杭、７…中空管、７ａ…透孔、８…空間形成管、９…安定液、１０…固化性材料、１１…遮水壁、１１Ａ…掘削孔、２０，２１，２２，２３，２４…浄化杭、２４Ａ…掘削孔、Ｈ…廃棄物。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染されたまたは汚染の虞れがある領域の周囲またはその一部に、その領域から周辺への汚染物質の移動を阻止する遮断壁を構築する工法において、
汚染物質を含む液を遮断して、前記汚染されたまたは汚染の虞れがある領域内に留める遮断壁を構築し、
その後、汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解する浄化杭を、前記遮断壁に連接するように、所定の間隔をもって構築する、
ことを特徴とする環境保全工法。
【請求項２】
汚染されたまたは汚染の虞れがある領域の周囲またはその一部に、その領域から周辺への汚染物質の移動を阻止する遮断壁を構築する工法において、
汚染物質を吸着若しくは保持、又は分解する浄化杭を、所定の間隔をもって構築し、
その後、汚染物質を含む液を遮断して、前記汚染されたまたは汚染の虞れがある領域内に留める遮断壁を前記浄化杭に連接して構築する、
ことを特徴とする環境保全工法。
【請求項３】
移動可能なベースマシンと、対象地盤を溝掘削するカッターと、を備えたチェーンカッター方式掘削装置を用いて溝掘削して前記遮水壁を構築し、
単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削装置を用いて掘削して前記浄化杭を構築する、請求項１又は２記載の環境保全工法。
【請求項４】
単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削装置を用いて掘削して、前記遮水壁と前記浄化杭とを構築する、請求項１又は２記載の環境保全工法。
【請求項５】
矢板を用いて前記遮水壁を構築し、単軸若しくは多軸の掘削軸を備えた掘削装置を用いて隣接する矢板の間を掘削して前記浄化杭を構築する、請求項１又は２記載の環境保全工法。

【図１】