JP2017176987A - 埋立地の埋立物減容処理工法 - Google Patents

Abstract

【課題】地下水位が高い石炭灰の埋め立て地において、圧密孔（無排出掘削工）を形成し、ケーシングの立て込みを行い、ケーシング内に石炭灰を投入して減容を行うに際して、地下水対応の新規な工法を提供する。【解決手段】無排出掘削孔Ａを形成する掘削工、逆円錐形状の嘴状とした開閉部３１を下方開口部に設けたケーシング３を、先端が地下水位に達するまで立て込むケーシング中間立込工、中間立込ケーシングに対して石炭灰Ｂを適宜量投入する一次投入工、一次投入工を終えたケーシングを更に掘削孔に打ち込むケーシング打込工、打ち込み後のケーシング内に石炭灰Ｂを投入する二次投入工、ケーシング先端開口部を開口してケーシング内の石炭灰を排出しながらケーシングを引き抜くケーシング引抜工、を順次位置を変えて繰り返す。【選択図】図３

Description

本発明は主として石炭灰等を埋立物として廃棄する埋立地において埋立物（廃棄物）の減容（廃棄空間の拡大）を実現する埋立物減容処理工法に関するものである。

一般廃棄物や産業廃棄物等のうち再利用されない廃棄物は、廃棄物処分場に投棄しているもので、投棄は単に従前の廃棄物の上になされ、廃棄物が順次積層されていくものである。放置しておくと自重による自然の圧縮以外に減容がなされない。このため処分場が満杯になると別の処分場を探さなければならない。その対策として廃棄物処分場において、外周にコテ部を備えた掘削土砂圧密形のオーガ（掘削体）を使用して、無排出で掘削穿孔して圧密孔（無排出掘削孔）を形成し、前記圧密孔によって新たに廃棄物廃棄空間を形成し、当該空間に廃棄物を廃棄充填する廃棄物処理工法が知られている。

特に圧密孔（無排出掘削孔）に圧密孔壁の崩落を防止しながら圧密孔に埋戻しを行う手段が提案されている。例えば特許文献１（特開２００１−２８６４３号公報）には、圧密コテ（圧密板）を周面に設けたケーシングと、このケーシング内を通し且つ先端から突出する掘削ヘッドを有する掘削ロッドとからなる掘削体を使用し、ケーシングの圧密コテで無排出掘削を行い、ケーシングを残した状態でケーシング内に表層廃棄物を投入し、後にケーシングを引き抜く廃棄物処理工法が開示されている。

また特許文献２（特開２００６−１５２６２号公報）には、無排出掘削孔を形成した後、オーガを引き抜いた当該掘削孔に外周面が平滑なケーシングを立て込み、ケーシング内にゴミを投入充填しながら若しくは充填後にケーシングの引き抜きを行ってなる工法が示されている。

しかし廃棄物処分場が埋立地である場合には、廃棄場処分場では地下水位が高く、海水・湖水等の地下水が堆積廃棄物中に浸透しており、水と廃棄物が飽和状態となっているので、前記特許文献１記載のようにケーシングを残したまま廃棄物投入を行う手段や、特許文献２記載のケーシングの立て込みを行う手段は、無排出掘削作業における掘削孔の孔壁崩壊には対応できるが、掘削孔内への海水等の流入がなされ、この孔内への流入滞水によって新たな廃棄物の投入も効率的に行われない。

この対策として特許文献３（特開２０１５−５４２７５号公報）に開示されているように、ケーシングの下方開口部に、圧密孔形成のための圧密板を備えると共に、閉口時に逆円錐形状となり、且つ上方部分をヒンジ連結して嘴状に開閉可能とした開閉刺突部を設けた掘削部を連結して、ケーシングによって圧密孔を形成し（掘削工）、ケーシング内に廃棄物投入を行い（埋め戻し工）、開閉刺突部を開口してケーシングの引き抜きを行う工法が提案されている。

特開２００１−２８６８４３号公報。 特開２００６−１５２６２号公報。 特開２０１５−５４２７５号公報。

ところで埋立地においては、火力発電所の石炭灰を廃棄する廃棄物処分場（埋立地）も知られているが、一般的なプラスチック等の廃棄物のように埋立物が軽量ではないため、ケーシング自体による圧密孔の掘削は効率的になされない。

特に地下水の侵入防止手段としてケーシング体の下方開口端を水密に形成して、ケーシング体内への地下水の侵入を防止すると、地下水から受けるケーシング体の浮力によってケーシングの掘削抵抗が大きくなりケーシングによる掘削作業の効率を低下させる。

そこで本発明は、石炭灰等の埋立物からなる埋立地において圧密孔（無排出掘削孔）が地下水によって地下水位まで浸水し滞水するが、孔壁が直ちに崩落せずにある程度の時間保持されることに着目し、新規な埋立地の石炭灰減容処理工法を提案したものである。

本発明に係る埋立地の埋立物減容処理工法は、廃棄物によって埋め立てる埋立地において、所定の掘削装置を用いて無排出掘削孔を形成する掘削工、掘削装置引き抜き後の当該掘削孔に、閉口時に逆円錐形状となり且つ上方部分をヒンジ連結して嘴状に開閉可能とした開閉部を下方開口部に設けたケーシングを、先端が地下水位に達するまで立て込むケーシング中間立込工、中間立込のケーシングに埋立物を適宜量投入する一次投入工、埋立物の一次投入を終えたケーシングを更に掘削孔に打ち込むケーシング打込工、打ち込まれたケーシング内に埋立物を投入する二次投入工、ケーシング先端開口部を開口してケーシング内の埋立物を排出しながらケーシングを引き抜くケーシング引抜工、を順次位置を変えて繰り返すことを特徴とするものである。

而して前記工法はケーシングの中間立込工後に埋立物（例えば石炭灰）の一次投入を行うことで、ケーシング先端の開閉部が埋立物で充填されることになり、ケーシング重量が大きくなってケーシングの打ち込みに際してケーシング内への地下水の侵入が抑えられ、且つ地下水から受ける浮力対策となる。

本発明工法は上記のとおりで、地下水位が高い埋め立て地において、圧密孔（無排出掘削工）を形成し、当該圧密孔に埋立物を投入して埋立物の減容を行うに際して、特にケーシングの中間立込を行い、中間立込ケーシング内に埋立物を投入する中間立込工及び一次投入工を採用することで、地下水位の影響を受けずに効率的に埋立物の減容処理を行うことができたものである。

本発明工法の工程説明図（掘削工）。 同図（ケーシング立込工）。 同図（一次投入工）。 同図（ケーシング打込孔）。 同図（二次投入工）。 同図（ケーシング引抜工）。

次に本発明工法の実施形態について説明する。本工法の実施対象は主として石炭灰を廃棄する埋立地であり、埋立物である石炭灰の減容を行うものであるが、必ずしも埋立物が石炭灰に限定されるものではなく、他の埋立物にも採用できるが、以下石炭灰（埋立物）の埋立地での減容処理について説明する。

本発明工法の工程は、掘削工、ケーシング立込工、一次投入工、ケーシング打込孔、二次投入工、ケーシング引抜工の順で行うものである。

掘削工は、所定の掘削ロッド１と、掘削ロッド１を駆動する掘削機体２から構成される掘削装置を使用して無排出掘削孔（圧密孔）Ａを形成するものである。

掘削ロッド１は、先端に掘削刃を設けると共に掘削物（石炭灰）を上方に送り出す押上羽根を設けた掘削部１１と、掘削部１１の上方に掘削物を孔壁に押し付ける複数の圧密コテを設けた圧密部１２とを備えた周知構造のもので掘削径はφ８００で６．０ｍまで削孔できる大きさものを使用し、掘削機体２は、例えばベースマシン２１とリーダーマスト２２とリーダーマスト２２に添って上下動する掘削駆動部２３を備えた一般的に三点支持パイルドライバと称されるものを使用する。

掘削工は、前記の掘削機体２に装着した掘削ロッド１を回転作動させて削孔を行うもので、削孔に掘削された石炭灰は、削孔壁に圧密部１２によって押し付けられ圧密され、所定の深さの無排出掘削孔Ａが形成される。この無排出掘削孔Ａは地下水位ａよりも深く堀穿されるもので、地下水（おもに海水）は孔壁より滲み出て掘削孔Ａの底方に滞水する。

次にケーシング立込工を行うもので、使用するケーシング３は、掘削孔Ａと略同径で掘削孔Ａに立込んだ際に地上での作業が可能な程度の長さを備え、下方開口部には閉口時に逆円錐形状となり且つ上方部分をヒンジ連結して嘴状に開閉可能とした開閉部３１を設けたものである。このケーシング３を、クレーン４で吊り上げて先端が地下水位ａに達するまで立て込む（図２）。

ケーシング３を掘削孔Ａの中間まで立込んだ状態で、油圧ショベル５を使用して、表層石炭灰（又は新規持ち込み石炭灰）を所定量ケーシング３内に投入する（一次投入工）。この一次投入工による投入石炭灰Ｂの量は、地下水の浮力から受ける抵抗に対して十分な自重を備える事ができればよいもので、目安としてケーシング３内の下方１ｍまで投入する。

前記の石炭灰の一次投入を終えると、ケーシング３を更に掘削孔Ａに打ち込むケーシング打込工を実施する。ケーシング打込工は、地下水の浸水による孔壁が縮小してケーシング３の自然沈下がなされないので、公知のバイブロハンマー（振動杭打機）６をクレーン４で吊下げ、ケーシング３に連結し、ケーシング３に振動を与えながら掘削孔Ａの底まで打ち込みを行う。

打ち込みが終了したケーシング３の上方開口からケーシング３の天端まで石炭灰Ｂを投入する（図５：二次投入工）。

掘削孔Ａ内に打ち込んだケーシング３内を投入石炭灰Ｂで満たすと、ケーシング３の引き抜きを行うもので、このケーシング引抜工は、打込工と同様にクレーン４で吊下げたバイブロハンマー（振動杭打機）６で行うもので、ケーシング３に振動を与えると投入石炭灰Ｂは締まり、掘削孔Ａの孔壁及び投入石炭灰Ｂとケーシング３との摩擦抵抗が減少するので、ケーシング３の引き抜くと、開閉部３１が投入石炭灰Ｂの重量で開口すると共に、この引き抜きに伴って投入石炭灰Ｂが開閉部３１から排出され掘削孔Ａ内に残存する。

従って掘削孔Ａの掘削位置を変えて前記各工程を順次繰り返すことで、地下水位が高い石炭灰の埋立地においても石炭灰の密度を高め、減容処理を実現するものである。

１ 掘削ロッド
１１ 掘削部
１２ 圧密部
２ 掘削機体
２１ ベースマシン
２２ リーダーマスト
２３ 掘削駆動部
３ ケーシング
３１ 開閉部
４ クレーン
５ 油圧ショベル
６ バイブロハンマー（振動杭打機）

Claims (2)

1. 廃棄物によって埋め立てる埋立地において、所定の掘削装置を用いて無排出掘削孔を形成する掘削工、掘削装置引き抜き後の当該掘削孔に、閉口時に逆円錐形状となり且つ上方部分をヒンジ連結して嘴状に開閉可能とした開閉部を下方開口部に設けたケーシングを、先端が地下水位に達するまで立て込むケーシング中間立込工、中間立込のケーシングに埋立物を適宜量投入する一次投入工、埋立物の一次投入を終えたケーシングを更に掘削孔に打ち込むケーシング打込工、打ち込まれたケーシング内に埋立物を投入する二次投入工、ケーシング先端開口部を開口してケーシング内の埋立物を排出しながらケーシングを引き抜くケーシング引抜工、を順次位置を変えて繰り返すことを特徴とする埋立地の埋立物減容処理工法。
2. ケーシング打込工及びケーシング引抜工を、バイブロハンマー工法で実施してなる請求項１記載の埋立地の埋立物減容処理工法。

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