JP2011080224A - 地盤注入工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地盤中に埋設された、生分解性プラスチックを主要な構成成分とする埋設注入管を通して、前記生分解性プラスチックを分解可能な微生物および/または該微生物の栄養源を含むグラウトを地盤中に注入するか、或いは前記生分解性プラスチックを分解可能な微生物および/または該微生物の栄養源を含むシール材を特徴とする地盤注入工法である。前記グラウトが、さらにシリカ化合物を含有することが好ましく、前記グラウトが、さらにカルシウム塩を含有することが好ましい。
【選択図】図1
Description
本発明に用いられる埋設注入管の主要な構成成分となる生分解性プラスチックは、微生物により分解される高分子化合物からなるものであって、熱可塑性であることが好ましく、従来公知の方法により加工でき、埋設注入管としての機械的強度を有するものである。施工後、地中に放置しておいても地中の微生物により分解され、残存することがないので周囲環境に負荷を与えない。また、燃やしても有害なガスを発生することもない。
生分解注入管の分解を、各注入材もしくはグラウトとの組み合わせによる埋設試験により試験した。
紙と乳酸ポリマーの混合物、脂肪族ポリエステルポリマー、塩化ビニール、を素材とした注入管の埋設試験を行った。図1に示すような試験装置を用い、模擬地盤に埋設した注入管の周辺に、生分解性プラスチックを分解可能な微生物、微生物の栄養源、微生物と微生物の栄養源を含む注入材や孔壁防護材を注入管周辺に埋設し、注入管の分解の様子を観察した。各注入材、グラウトの配合は下記に示す。シリカ系微生物グラウト、カルシウム系微生物グラウト、及びシリカ系グラウトと栄養源は砂300gに対し薬液100mlの割合で混合した。注入管は、長さ100mm、外径50mm、管厚2.5mmのサイズのものを用いた。埋設した試験管は、58℃、水分含有100%で暗所にて約120日静置した。分解の度合いは目視による外観観察とペネトロ計による針貫入試験を行って評価した。結果を下記表3にまとめた。
[砂]:園芸用川砂。滅菌したイオン交換水にて表面に薄く水の層が出来るほど、水を加えた。
[シリカ系微生物グラウト]:下記表1記載の通り。シリカ化合物として、市販コロイダルシリカ(SiO2濃度30.0重量%、pH10付近、粒径10〜20nm)を用いた。
※2 栄養源としてグルコースを用いた。
※3 水を足し、グラウトの全量を200mlとした。
[カルシウム系微生物グラウト]:下記表2記載の通り。低アルカリセメントとして、ジオパックグラウト(強化土エンジニヤリング株式会社製)を用いた。
※2 水を足し、グラウトの全量を200mlとした。
[シリカ系グラウトと栄養源]:下記表3記載の通り。シリカ化合物として、市販コロイダルシリカ(SiO2濃度30.0重量%、pH10付近、粒径10〜20nm)を用いた。
※2 栄養源としてグルコースを用いた。
※3 水を足し、グラウトの全量を200mlとした。
図2は本発明において実際の地盤において気体を混合する方法を説明したフローシートの一例である。主にA、B液送液管路21、複数系統(図2では2系統)の気体圧送管路、すなわち、高圧気体圧送管路19および低圧気体圧送管路23、および地盤9中に挿入された注入管10を含んで構成される。A、B液貯槽4、5には一方に主剤、一方にゲル化調整剤と微生物水溶液をいれてもよいし、一方に主剤とゲル化調整剤、一方に微生物と栄養源をいれてもよい。
A、B液送液管路21はA液貯槽4、B液貯層5から地盤9中に挿入された注入管10に配管され、図2に示されるように上流側からそれぞれ、混合槽8、注入ポンプ6および流量計7が送液管路21に配置される。
高圧気体圧送管路19は高圧気体容器12と連結管14を介して連結され、注入管10まで配管される。管路19内には電磁弁16、減圧弁18および気体吹き出しノズル20がそれぞれ配置される。この気体吹き出しノズル20は図示しないが注入管10に備えることもできる。
低圧気体圧送管路23は上述高圧気体圧送管路19と同様、圧力の低下された高圧気体容器11と連結管13を介して連結され、水溶液貯槽4、5、または水溶液送液管路21の混合槽8よりも上流側まで配管される。管路23内には上述と同様、電磁弁15、減圧弁17および上記と同様な気体吹き出しノズル22がそれぞれ配置される。
上述構成からなる本発明装置によれば、溶液送液管路21の上流側、または水溶液貯槽4,5中に、低圧気体圧送管路23を介し、低圧気体容器11から電磁弁15、減圧弁17および気体吹き出しノズル22を経て水溶液に気体を噴射し、次いで混合槽8で水溶液と気体を充分混合して気体の水溶液への吸収率を高め、かつ注入ポンプ6により気体の吸収されたシリカ化合物水溶液を液送液管路21を介して注入管10に送液する。
さらに、高圧気体圧送管路19を介し、高圧気体容器12から電磁弁16、減圧弁18および気体吹き出しノズル20を経て注入管10中に気体を噴射する。
さらに、気体吹き出しノズル20、気体吹き出しノズル22、水溶液送液管路21の先端にマイクロバブルの発生装置を取り付け、気体をマイクロバブル化することもできる。
本発明を孔壁防護材または注入材として実施する場合を図3に示す。
(a)ケーシング24により地盤を掘削し、(b)掘削孔に孔壁防護材25を入れる。(c)生分解性注入管26を設置し(d)ケーシング24を引き抜く。(e)注入材29を注入する。
有機化合物トリクロロエチレン(TCE)により汚染された地盤の原位置浄化後の生分解注入管の分解状況を試験した。
1.土槽
直径1m、高さ1mの簡易土槽に硅砂を詰め、間隙率40%含水比20%となるように調整した。その後、トリクロロエチレン(TCE)濃度0.1mg/lを、簡易土槽の中心に生分解性注入管を用いて直径約30cm浸透させ、汚染土壌を作成した。
2.土壌浄化方法
以下の方法により地盤中のTCEの分解を行った。
実施例7:汚染土壌周辺に上記表1の配合のシリカ化合物と微生物の混合液により遮断壁を作成し、汚染地盤に硫化第一鉄を注入した。
比較例6:汚染地盤中に硫化第一鉄を注入した。
土壌浄化後、改良地盤のTCE量を測定した結果を表5に示す。
2 グラウト
3 注入管
4 A液貯槽
5 B液貯槽
6 ポンプ
7 流量計
8 混合槽
9 地盤
10 注入管
11 気体容器
12 気体容器
13 連結管
14 連結管
15 電磁弁
16 電磁弁
17 減圧弁
18 減圧弁
19 高圧気体圧送管路
20 気体吹き出しノズル
21 水溶液送液管路
22 気体吹き出しノズル
23 低圧気体圧送管路
24 ケーシング
25 孔壁防護材
26 注入管
27 吐出孔
28 地盤
29 注入材
Claims (7)
- 地盤中に埋設された、生分解性プラスチックを主要な構成成分とする埋設注入管を通して地盤注入材を注入する工法において、前記生分解性プラスチックを分解可能な微生物および/または該微生物の栄養源を含むグラウトを地盤中に注入するか、或いは前記生分解性プラスチックを分解可能な微生物および/または該微生物の栄養源を含むシール材を注入管の周辺に充填することを特徴とする地盤注入工法。
- 前記グラウトが、さらにシリカ化合物を含有する請求項1記載の地盤注入工法。
- 前記グラウトが、さらにカルシウム塩を含有する請求項1記載の地盤注入工法。
- 前記栄養源が糖である請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の地盤注入工法。
- 汚染した土壌に前記グラウトを注入する請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の地盤注入工法。
- 前記グラウトに加えてさらに気体を注入する請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の地盤注入工法。
- 前記生分解性プラスチックが脂肪族ポリエステル樹脂組成物である請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の地盤注入工法。
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