JP2005161166A - Method for in-situ cleaning of contaminated soil by water passing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、汚染土壌を原位置で浄化する原位置通水浄化工法にかかわり、特に、工期の短縮化とコストの低減化とを図れるようにした技術に関する。 The present invention relates to an in-situ water purification method for purifying contaminated soil in-situ, and more particularly to a technique capable of shortening a construction period and reducing costs.
近年、人間生活に関わる環境問題が大きくクローズアップされている。特に、地盤環境については、油類、有機塩素化合物、重金属、硝酸性窒素などによる汚染が各地で報告されている。実際、工場跡地やクリーニング店の跡地等では、地質中の特定部位の汚染が知られている。これらの汚染物質は、地下水の流れなどによって広範囲に広がるため、早急な対策が必要となる。また、汚染が広がらなくても、跡地を利用するためには、汚染除去の必要がある。 In recent years, environmental problems related to human life have been greatly highlighted. In particular, regarding the ground environment, pollution by oils, organochlorine compounds, heavy metals, nitrate nitrogen, etc. has been reported in various places. In fact, contamination of specific parts of the geology is known at the site of a factory or the site of a cleaning shop. Since these pollutants spread over a wide area due to the flow of groundwater, etc., immediate countermeasures are required. Even if the contamination does not spread, it is necessary to remove the contamination in order to use the site.
このような場合において、地盤中の汚染物質を取り除く工法として、原位置通水浄化工法が用いられる。この工法は、汚染土壌を挟むように揚水井戸と注水井戸とを設け、注水井戸から注入した水を揚水井戸から汲み上げることにより、それらの井戸の間で汚染領域を含む地盤中に水流を発生させ、その水中に融解した有機塩素化合物や重金属などの汚染物質を地上の設備にて浄化するものである。 In such a case, the in-situ water purification method is used as a method for removing contaminants in the ground. In this method, a pumping well and a water injection well are provided so as to sandwich the contaminated soil, and water injected from the water injection well is pumped from the pumping well to generate a water flow in the ground including the contaminated area between the wells. In this facility, pollutants such as organochlorine compounds and heavy metals melted in the water are purified by ground facilities.
この原位置通水浄化工法について、より具体的に説明すると、図3の平面図、図4の縦断面図、及び図5の浄化処理システムの概略図に示すようになっている。即ち、汚染された土壌層Aを含む地盤の浄化対象領域は、その周囲が遮蔽壁2で矩形に囲繞されてその外周部から隔離される。そして、そのいずれか一方の対向する遮蔽壁2aに沿って、当該遮蔽壁2aの全長に亘って延びる注水井戸4と揚水井戸6とが交互に平行に配置される。これらの注水井戸4と揚水井戸6とは、それぞれ掘削された溝8内に砕石10や硅砂等を埋め戻して通水性壁12として構成されている。この図示例では、砕石による通水性壁12に形成されており、浄化対象領域の汚染土壌層Aに対して、左右の両側部と中央部との3ヶ所に注水井戸4が配置され、これらの3つの注水井戸4の中間部に位置して2ヶ所に揚水井戸6が配置されている。
More specifically, the in-situ water purification method is shown in the plan view of FIG. 3, the longitudinal sectional view of FIG. 4, and the schematic diagram of the purification treatment system of FIG. That is, the purification target region of the ground including the contaminated soil layer A is surrounded by the
上記遮蔽壁2には土留鋼矢板等が用いられ、その下端部は、浄化対象とする汚染土壌層Aの直下にあるシルト層などの透水性の低い粘土質層Cよりも更に下層に位置している同じくシルト層などでなる粘土質層まで打ち込まれて設けられる。つまり、汚染土壌層Aを含んだ浄化対象領域内への外部からの地下水流の流入を阻止するとともに、当該浄化対象領域内の水分が外部に流出するのを阻止するようになっている。
The
一方、上記注水井戸4と揚水井戸6とはその各下端が、浄化対象の汚染土壌層Aの直下の粘土質層Cまで掘られて形成されている。そして、これらの注水井戸4と揚水井戸6とには砕石10が埋め戻されて充填される。また、揚水井戸6には塩化ビニール製の有孔管などからなる多孔質管14が適宜の間隔で挿入される。
On the other hand, each of the water injection well 4 and the pumping well 6 is formed by digging up the clayey layer C immediately below the contaminated soil layer A to be purified. The crushed
そして、図5に示すように、各注水井戸4には調整槽18から給水管20を通じて浄化水が供給される一方、揚水井戸6の各多孔質管14内には揚水ポンプ付の揚水配管22が挿入されて内部に貯まった水を原水槽24に送るようになっている。この原水槽24と上記調整槽18とは処理槽26を介して繋がれており、原水槽24に揚水された汚染物質を含有した汚染水は、処理槽26を通過されて汚染物質の除去が行われ、浄水とされて再び調整槽18に送られて注水井戸4に供給されるようになっている。即ち、注水井戸4に供給された浄水は汚染土壌層Aに流れ込み、その汚染物質を洗い流しながら揚水井戸4内に流出し、この揚水井戸4に貯まった汚染物質を含んだ汚染水は原水槽24に回収された後、処理槽26にて浄化されて循環再利用されるようになっている。
Then, as shown in FIG. 5, purified water is supplied to each water injection well 4 from a regulating
ところで、上記注水井戸4と揚水井戸6とを施工するにあたり、従来では、図6(a)の平面図と(b)の縦断面図、及び図3とに示すように、以下の手順で行っていた。
(1)注・揚水井戸4,6の掘削形成幅に合わせて一対の土留鋼矢板30を打設する。
(2)鋼矢板30に挟まれた部分の土を掘削する。
(3)掘削の進捗に応じて、鋼矢板30,30間に腹起し材31を介してジャッキ32を取り付けた土留支保工33を架設する。
(4)上記(2)〜(3)を繰り返して所定の深度まで溝状に掘削する。
(5)掘削の完了した掘削溝8に砕石10を投入充填して埋め戻し、通水性壁12を形成する。
(6)砕石10の埋め戻しの進捗に応じて、土留支保工33を撤去する。
(7)原地盤の高さまで埋め戻して、通水性壁12の形成が完了した後に、鋼矢板30を引き抜く。
(1) A pair of earth retaining
(2) Excavating the soil between the
(3) Depending on the progress of excavation, a
(4) The above (2) to (3) are repeated and excavated into a groove shape to a predetermined depth.
(5) The crushed
(6) The
(7) Backfill to the height of the original ground, and after the formation of the water-
しかしながら、上記従来の注・揚水井戸の施工方法にあっては、次のa〜cに示す様な問題点があった。
a.土留鋼矢板30の打設工程から引き抜き工程までの作業手順が煩雑なため、施工に時間を要した。
b.鋼矢板30や土留支保工33の施工費や材料費が高く、高コストであった。
c.一対の土留鋼矢板30,30間の掘削幅が狭く狭隘な空間となるので、また土留支保工33等もあるため、掘削機による掘削が行い難く、このため掘削作業や土留支保工の設置や撤去作業は、人力施工に頼る部分が多かった。これ故、作業効率が悪く、高コストであった。
However, the conventional pouring / pumping well construction method has the following problems a to c.
a. Since the work procedure from the placing process of the earth retaining
b. The construction cost and material cost of the
c. Because the excavation width between the pair of earth retaining
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業手順が簡単で、工期の短縮化・低コスト化が図れる汚染土壌の原位置通水浄化工法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an in-situ water purification method for contaminated soil that has a simple work procedure and can shorten the construction period and reduce costs. It is in.
本発明は上記の目的を達成するために、汚染土壌の原位置通水浄化工法を以下のように構成する。 In order to achieve the above object, the present invention comprises an in-situ water purification method for contaminated soil as follows.
請求項1に係る発明では、地盤中の汚染土壌を挟んで、共に砕石等で通水性の壁状に形成した揚水井戸と注水井戸とを設け、前記注水井戸から地盤に注入した水を、前記汚染土壌を通過させた後に揚水井戸から汲み上げるようにした汚染土壌の原位置通水浄化工法であって、前記壁状の注水井戸と揚水井戸とを、円筒状のケーシングを所定の深度まで圧入しながら掘削した後に、原地盤の高さまで砕石等で埋め戻してから、前記円筒状ケーシングを引き抜いて円柱状の通水性の柱を形成する通水性柱形成工程と、形成済みの通水性の柱にラップさせて前記通水性柱形成工程を行うことで連続した通水性の壁に形成していく通水性壁形成工程との、2つの形成工程を経て形成することを特徴とする。 In the invention according to claim 1, provided with a pumping well and a water injection well both formed in a water-permeable wall shape with crushed stone, etc. across the contaminated soil in the ground, the water injected into the ground from the water injection well, An in-situ water purification method for contaminated soil that is pumped from a pumped well after passing through the contaminated soil, wherein the wall-shaped water injection well and the pumped well are pressed into a cylindrical casing to a predetermined depth. After excavating, after filling back to the height of the original ground with crushed stone etc., pull out the cylindrical casing to form a cylindrical water-permeable column, and to the formed water-permeable column It forms through two formation processes, the water-permeable wall formation process formed in the continuous water-permeable wall by wrapping and performing the said water-permeable column formation process.
また、請求項2に係る発明は、前記円筒ケーシングの直径よりも大きく、かつ該直径の2倍よりも小さいピッチ間隔で前記通水性柱形成工程を行って、通水性柱を相互に離間させて形成した後、該離間して隣接する2つの通水性柱にそれぞれ均等にラップさせて、前記通水性壁形成工程を行って連続した通水性壁を形成することを特徴とする。
Moreover, the invention which concerns on
請求項1に示す汚染土壌の原位置通水浄化工法の発明によれば、砕石や硅砂等によって共に通水性の壁として構成される注水井戸と揚水井戸とを施工するにあたって、円筒状のケーシングを圧入してその内部を掘削し、所定深さまで掘削した掘削孔内に砕石や硅砂等を投入して埋め戻した後、ケーシングを引き抜いて砕石や硅砂などからなる通水性の柱を形成するという通水性柱形成工程の一連の作業を基本施工作業となして、この基本施工作業となる通水性柱形成工程を繰り返し行って多数の通水性柱を形成する。そして、隣接する通水性柱は既に形成済みの通水性柱に対して側部をラップさせて形成することで、連続した通水性壁に構成していくので、従来のような土留支保工を設けることを不要となして円筒状ケーシング内をクラブハンマーなどの掘削機によって簡易に掘削することができる。 このため、作業手順を簡略化させて工期の大幅な短縮化を図ることができる。また、鋼矢板や土留支保工の施工費や材料費が不要となり、コストの縮減をはかることができる。さらに、円筒ケーシング内の掘削は、クラブハンマーなどの掘削機械を用いて効率よく行い得て、掘削費の縮減も図ることができる。さらには、従来のような狭隘な掘削溝内での人力作業をなくすことができ、作業性の向上が図れるようになる。 According to the invention of the in-situ water purification method for contaminated soil shown in claim 1, when constructing a water injection well and a pumping well both constructed as permeable walls by crushed stone, dredged sand, etc., a cylindrical casing is used. The inside of the drilling hole is drilled to the predetermined depth, and crushed stones and cinnabar sand are put back into the excavation hole, and then the casing is pulled out to form a water-permeable column made of crushed stones and cinnabar sand. A series of operations of the water column forming process is a basic construction work, and the water column forming process which is the basic construction work is repeatedly performed to form a large number of water column. And since the adjacent water-permeable column is formed by wrapping the side portion with the already formed water-permeable column to form a continuous water-permeable wall, a conventional soil retaining support is provided. Therefore, the inside of the cylindrical casing can be easily excavated by an excavator such as a club hammer. For this reason, the work procedure can be simplified and the construction period can be greatly shortened. In addition, construction costs and material costs for steel sheet piles and earth retaining structures are not required, and costs can be reduced. Furthermore, excavation in the cylindrical casing can be efficiently performed using an excavating machine such as a club hammer, and the excavation cost can be reduced. Furthermore, it is possible to eliminate the manual work in the narrow excavation groove as in the prior art, and the workability can be improved.
請求項2に示す汚染土壌の原位置通水浄化工法の発明によれば、相互に離間した通水性柱を形成し、爾後、該離間して隣接する2つの通水性柱にそれぞれ均等にラップさせて、前記通水性壁形成工程を行って連続した通水性壁を形成するので、つまり、通水性柱をラップさせて連続した通水性壁に構成するにあたって、先ず通水性柱を1つ飛びに形成し、その後、隣接する左右の通水性柱に両側部がラップする通水性柱を形成して連続した通水性壁に形成していくので、円筒ケーシングの圧入時の地盤からの反力を左右対称となし得、当該圧入時の円筒ケーシングの姿勢を容易に鉛直に保って簡易に圧入させることができる。
According to the in-situ water purification method for contaminated soil shown in
以下に、本発明に係る汚染土壌の原位置通水浄化工法の好適な実施の形態について、添付図面に基づき詳述する。
ここで、本実施形態の原位置通水浄化工法は前述した図3〜図5の従来例と同様に、地盤中の汚染土壌層Aを挟んで、共に砕石10や硅砂等を用いた通水性の壁状に形成した揚水井戸6と注水井戸4とを設け、前記注水井戸4から地盤に注入した水を、前記汚染土壌層Aを通過させた後に揚水井戸6から汲み上げるようにした汚染土壌の原位置通水浄化工法である。従って、当該図3〜図5の全体的な基本構成は本実施形態にも共通するものである。よって、当該基本構成を備えていることを前提としてその詳細な説明は省略する。
Hereinafter, preferred embodiments of the in-situ water purification method for contaminated soil according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Here, the in-situ water purification method of the present embodiment is water-permeable using crushed
即ち、本実施形態の原位置通水浄化工法が前述の従来例と相違する点は、注水井戸4と揚水井戸6との施工方法、特に両井戸4,6を砕石や硅砂などを用いた通水性壁12に形成する施工方法にある。具体的には、多数の円柱状の通水性柱を逐次並設形成していって、隣接する通水性柱は相互にその側部をラップさせることで連続した通水性壁に形成するものであり、両井戸4,6ともその施工方法は基本的には全く同一である。よって以下には、当該通水性壁12の形成方法について、揚水井戸6を例にして述べる。
That is, the in-situ water purification method of the present embodiment is different from the above-described conventional example in that the construction method of the water injection well 4 and the pumping well 6, especially the two
図1は本発明の原位置通水浄化工法における揚水井戸6の施工方法を説明するための平断面概略図である。図示するように揚水井戸6は、円筒状ケーシング40を用いて円柱状の通水性柱42を形成する通水性柱形成工程と、その形成済みの通水性柱42に側部をラップさせた状態で前記通水性柱形成工程を行うことで、通水性柱42を相互に繋げて連続した通水性壁12に形成していく通水性壁形成工程とを経て所望長に形成されていく。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a construction method of a pumping well 6 in the in-situ water purification method of the present invention. As shown in the drawing, the pumping well 6 has a water-permeable column forming step in which a cylindrical water-
ここで、上記通水性柱形成工程は逐次繰り返して行われる施工作業の基本単位となるもので、円筒状ケーシング40を所定の深度まで圧入しながら掘削する作業と、この掘削作業の終了後にその掘削孔46内に原地盤の高さまで砕石10(硅砂などでも良い)を投入充填して埋め戻す作業と、この埋め戻し作業の終了後に前記円筒状ケーシング40を引き抜くケーシング引き抜き作業とからなる。
Here, the water-permeable column forming step is a basic unit of construction work that is sequentially repeated. The work for excavating the
ここで、本実施形態では、円筒状ケーシング40の直径よりも大きく、かつ、当該直径の2倍よりも小さい中心線間のピッチ間隔で、前記施工作業の基本単位となる通水性柱形成工程が行なわれる。これにより、相互に離間した多数の通水性柱42が先行して形成されることになる。そして、これらの離間して隣接する2つの形成済みの通水性柱42,42にそれぞれ均等に両側部をラップさせた状態で、両側方の2つの通水性柱42,42を繋ぐようにして前記施工作業の基本単位である通水性柱形成工程を行うことで、連続した通水性壁12に形成していく通水性壁形成工程が行われるようになっている。
Here, in the present embodiment, a water-permeable column forming step that is a basic unit of the construction work is performed at a pitch interval between center lines that is larger than the diameter of the
当該図示例では、円筒状ケーシング40には直径Dが1300mmの鋼管を使用して、中心線間のピッチPを1000mmにして相互に側部がラップする通水性柱42を形成するようにしており、この場合には形成される通水性壁12の最小厚み部の寸法Wminは830mmとなる。また、当該揚水井戸6の場合には、揚水ポンプを下端に有した揚水管22を挿入するための多孔質管14が所定の位置に複数個配置されることになるが、当該多孔質管14は配置該当部位に通水性柱42を形成する際に、その埋め戻し作業時に予め埋め込まれて設けられる。
In the illustrated example, a steel pipe having a diameter D of 1300 mm is used for the
図2は円筒状ケーシング40を地盤中に圧入させる機能と、圧入した円筒状ケーシング40内の土壌を掘削する機能とを備えた掘削機48であり、円筒状ケーシング40は当該掘削機の圧入機構部50によって、周側部を把持されて揺動回転されながら地盤中に圧入され、適宜に上部に鋼管の円筒状ケーシング40が継ぎ足されて所定の深さまで打設される。また、円筒状ケーシング40の内部の土壌は掘削機48のブーム52先端から吊り下げられたクラブハンマー54によって掘削される。
FIG. 2 shows an
以上のようにして施工される汚染土壌の原位置通水浄化工法によれば、通水性壁12として構成される注水井戸4と揚水井戸6とを施工するにあたって、円筒状ケーシング40を地盤に圧入してその内部を掘削し、所定深さまで掘削した掘削孔46内に砕石10を投入して埋め戻した後、ケーシング40を引き抜いて通水性柱42を形成するという通水性柱形成工程の一連の作業を施工作業の基本単位となして、この基本単位の施工作業である通水性柱形成工程を繰り返し行って多数の通水性柱42を形成する。
According to the in-situ water purification method for contaminated soil constructed as described above, the
そして、隣接する通水性柱42,42は上記基本単位の施工作業である通水性柱形成工程を行う際に、一方の形成済みの通水性柱42に対して、他方をその側部同士をラップさせて形成することで、連続した通水性壁12に構成していくので、従来のような土留支保工を不要となして、円筒状ケーシング40内を掘削機のクラブハンマー54等によって簡易に掘削することができ、作業手順を簡略化させて工期の大幅な短縮化を図ることができる。
And when the water-
また、鋼矢板や土留支保工の施工費や材料費が不要となり、コストの縮減を図ることができる。さらに、クラブハンマー54などの掘削機械による円筒状ケーシング40内の掘削は効率よく行い得て、掘削費の縮減も図ることができる。またさらに、従来のような狭隘な掘削溝内での人力作業をなくすことができ、作業性の向上が格段に図れるようになる。
In addition, construction costs and material costs for steel sheet piles and earth retaining structures are not required, and costs can be reduced. Furthermore, excavation in the
さらには、基本単位の施工作業である通水性柱形成工程を繰り返し行って、多数の通水性柱42を形成し、隣接する通水性柱42,42は相互に側部をラップさせて形成することで、連続した通水性壁12に構成するので、通水性壁42を湾曲した任意の円弧状に形成することも容易になり、例えば注水井戸4と揚水井戸6とを同心円状に配置することも簡易に行うことができるようになる。
Furthermore, the water-permeable column forming process which is the construction work of the basic unit is repeatedly performed to form a large number of water-
また、通水性柱42をラップさせて連続した通水性壁12に構成するにあたって、先ず、中心線間のピッチPが直径Dより大きく、かつ直径Dの2倍より小さい間隔で形成されて、相互にラップすることなく離間した状態で通水性柱42を多数形成し、爾後、その離間して隣接する形成済みの2つの通水性柱42,42の間に、それぞれの通水性柱42,42に両側部を均等にラップさせて通水性柱形成工程を行って、それらを繋ぐ通水性柱42を形成して連続した通水性壁12に形成する通水性壁形成工程を行うようにすることで、つまり、先ず通水性柱42を1つ飛びに形成し、その後、その1つ飛びにして形成済みの通水性柱42,42の間に、それら形成済みの通水性柱42,42に両側部がラップする通水性柱42を形成して連続した通水性壁12に形成していくようにすることで、円筒状ケーシング40の圧入時に地盤から受ける反力を左右対称となし得て、当該圧入時の円筒状ケーシング40の姿勢を容易に鉛直に保って簡易に圧入させることができる。
Further, when the continuous water-
なお、2つ目の通水性柱42を1つ目に形成した通水性柱42から離間させずに、互いに側部をラップさせつつ、順次連続的に形成していって連続した通水性壁12に形成していくようにしても良いことは勿論である。
In addition, the second water-
2 遮蔽壁
4 注水井戸
6 揚水井戸
8 掘削溝
10 砕石
12 通水性壁
14 多孔質管
18 調整槽
20 給水管
22 揚水管
24 原水槽
26 処理層
40 円筒状ケーシング
42 通水性柱
46 掘削孔
A 浄化対象土壌層
C 粘土質層
2
Claims (2)
前記壁状の注水井戸と揚水井戸とを、
円筒状のケーシングを所定の深度まで圧入しながら掘削した後に、原地盤の高さまで砕石等で埋め戻してから、前記円筒状ケーシングを引き抜いて円柱状の通水性の柱を形成する通水性柱形成工程と、
形成済みの通水性の柱にラップさせて前記通水性柱形成工程を行うことで連続した通水性の壁に形成していく通水性壁形成工程との、2つの形成工程を経て形成することを特徴とする汚染土壌の原位置通水浄化工法。 A pumping well and a water injection well that are both formed into a water-permeable wall shape with crushed stone and the like sandwiching the contaminated soil in the ground, and pumping water after passing the water injected from the water injection well into the ground through the contaminated soil In-situ water purification method for contaminated soil pumped up from a well,
The wall-shaped water injection well and the pumping well,
Drilling a cylindrical casing to a predetermined depth and then backfilling it with crushed stone to the height of the original ground, and then pulling out the cylindrical casing to form a cylindrical water-permeable column Process,
Forming through two forming steps, a water permeable wall forming step of forming a continuous water permeable wall by wrapping the formed water permeable column and performing the water permeable column forming step. In-situ water purification method for contaminated soil.
The water-permeable column forming step is performed at a pitch interval larger than the diameter of the cylindrical casing and smaller than twice the diameter to form the water-permeable columns spaced apart from each other, and then separated from each other. The in-situ water purification method for contaminated soil according to claim 1, wherein the water-permeable wall is formed by continuously wrapping two water-permeable columns and forming a continuous water-permeable wall.
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