JP4511315B2 - Soil improvement method - Google Patents

Soil improvement method Download PDF

Info

Publication number
JP4511315B2
JP4511315B2 JP2004322633A JP2004322633A JP4511315B2 JP 4511315 B2 JP4511315 B2 JP 4511315B2 JP 2004322633 A JP2004322633 A JP 2004322633A JP 2004322633 A JP2004322633 A JP 2004322633A JP 4511315 B2 JP4511315 B2 JP 4511315B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soil
water
iron powder
supplied
calcined gypsum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2004322633A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006130412A (en
Inventor
力 稲葉
幸三 佐藤
正孝 武井
伸一 山下
大地 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nishimatsu Construction Co Ltd
Original Assignee
Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nishimatsu Construction Co Ltd filed Critical Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority to JP2004322633A priority Critical patent/JP4511315B2/en
Publication of JP2006130412A publication Critical patent/JP2006130412A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4511315B2 publication Critical patent/JP4511315B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)

Description

本発明は、土壌改良方法に関し、より詳細には、有害な揮発性有機化合物(VOC)を含む汚染土壌を浄化するともに、原地盤の地耐力の低下を防止し、建設機械のトラフィカビリティを確保することを可能にする土壌改良方法に関する。   The present invention relates to a soil improvement method. More specifically, the present invention purifies contaminated soil containing harmful volatile organic compounds (VOCs) and prevents deterioration of the ground strength of the original ground to ensure the trafficability of construction machinery. The present invention relates to a soil improvement method that makes it possible.

トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ペルクロロエチレン、ジクロロメタンといった有害な揮発性有機塩素化合物(VOC)を含む汚染土壌を浄化する方法として、汚染土壌に金属触媒を添加し、金属触媒による還元分解反応により、低分子量のエチレンガスやアセチレンガスへと分解し、最終的には炭酸ガスへと分解する方法が採用されている。この金属触媒としては、鉄粉、コロイド鉄粉、酸化鉄粉などが使用される。一般的には、安価な鉄粉が使用されるが、供給した後に混合しなければ均一に分散しにくいといった点から、酸化しにくい状態におかれるため、鉄の触媒機能と酸化力が保持されるコロイド鉄粉が使用されるようになっている。また、分解特性を向上させるため、酸化鉄粉、電解鉄粉、反応活性にするために比表面積を向上させた鉄粉などが使用されている。   As a method of purifying contaminated soil containing harmful volatile organochlorine compounds (VOC) such as trichlorethylene, tetrachlorethylene, perchlorethylene, and dichloromethane, a metal catalyst is added to the contaminated soil, and a low molecular weight is reduced by a reductive decomposition reaction using the metal catalyst. A method of decomposing into ethylene gas or acetylene gas and finally decomposing into carbon dioxide gas is adopted. As this metal catalyst, iron powder, colloidal iron powder, iron oxide powder or the like is used. In general, cheap iron powder is used, but since it is difficult to uniformly disperse if it is not mixed after it is supplied, it is difficult to oxidize, so the catalytic function and oxidizing power of iron are maintained. Colloidal iron powder is used. Moreover, in order to improve decomposition characteristics, iron oxide powder, electrolytic iron powder, iron powder having an increased specific surface area for reaction activity, and the like are used.

これら金属触媒を使用して効率的に土壌浄化を行う方法として、原位置において土壌を掘削し、鉄粉を供給し、土壌と鉄粉とを撹拌混合する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法は、例えば、ループビットといった撹拌部材を使用して、所定深さまで掘削した後、その撹拌部材に設けられる注入管から鉄粉を噴射させ、かつ撹拌部材に周設される羽根によって土壌と鉄粉とを強制的に撹拌混合することにより均一に分散させることができる。鉄粉は、水に分散させたスラリーとして、あるいは、圧縮空気中に分散させて供給される。この方法では、掘削土をスムーズに流動させる潤滑材的効果を与えて掘削を容易にさせるべく、掘削時、圧縮空気または水が供給される。この圧縮空気または水は、掘削中の地盤への衝撃を低減させ、撹拌部材の先端に設けられる切削部材の掘削時の発熱を抑制する効果も有する。また、圧縮空気は、撹拌部材に揺動撹拌効果を与えて掘削をさらに容易にさせることができる。なお、この方法は、原位置において排土を出すことなく施工することができ、短期間で、所定範囲の汚染土壌を浄化することができる利点を有している。   As a method for efficiently purifying soil using these metal catalysts, a method of excavating soil in situ, supplying iron powder, and stirring and mixing the soil and iron powder has been proposed (for example, patents) Reference 1). In this method, for example, after excavating to a predetermined depth using a stirring member such as a loop bit, iron powder is injected from an injection pipe provided in the stirring member, and the soil and the soil are formed by blades provided around the stirring member. It can be uniformly dispersed by forcibly stirring and mixing the iron powder. The iron powder is supplied as a slurry dispersed in water or dispersed in compressed air. In this method, compressed air or water is supplied at the time of excavation in order to make the excavation easy by giving a lubricant effect of smoothly flowing the excavated soil. This compressed air or water also has the effect of reducing the impact on the ground during excavation and suppressing heat generation during excavation of the cutting member provided at the tip of the stirring member. Further, the compressed air can give excavation stirring effect to the stirring member to further facilitate excavation. In addition, this method has the advantage that it can be constructed without discharging the soil in the original position, and the contaminated soil in a predetermined range can be purified in a short period of time.

しかしながら、上記方法は、汚染土壌に含まれるVOCを分解、除去することができるものの、掘削時における水または圧縮空気の供給、鉄粉供給時における水または圧縮空気の供給、さらには土壌の撹拌によって地盤の地耐力が低下するという問題がある。施工後に、所定強度の地盤が要求される場合、上記方法では達成することができない。そこで、鉄粉とともに固化材を同時に供給して、土壌浄化とともに所定強度の地盤を得る方法が提案されている(例えば、非特許文献1および特許文献2参照)。   However, although the above method can decompose and remove VOC contained in the contaminated soil, it is possible to supply water or compressed air at the time of excavation, supply water or compressed air at the time of iron powder supply, and further by stirring the soil. There is a problem that the ground strength of the ground is reduced. If ground with a predetermined strength is required after construction, it cannot be achieved by the above method. Therefore, a method has been proposed in which a solidified material is simultaneously supplied together with iron powder to obtain a ground having a predetermined strength along with soil purification (see, for example, Non-Patent Document 1 and Patent Document 2).

これら方法では、鉄粉とともに低アルカリ性セメントや焼き石膏といった固化材をスラリーで汚染土壌に供給し、汚染土壌とそのスラリーとを撹拌混合することにより、汚染土壌中に、鉄粉および固化材を均一に分散させ、鉄粉の還元分解反応によりVOCを分解、除去し、固化材により固化して所定強度の地盤を得ることができる。これらの方法では、鉄粉と固化材とを同時に供給するため、少ない工程で、土壌浄化および地盤改良を行うことができる。   In these methods, solidified materials such as low alkaline cement and calcined gypsum are supplied together with iron powder to the contaminated soil as a slurry, and the contaminated soil and the slurry are stirred and mixed to uniformly distribute the iron powder and the solidified material in the contaminated soil. The VOC is decomposed and removed by a reductive decomposition reaction of iron powder, and solidified by a solidifying material to obtain a ground having a predetermined strength. In these methods, since iron powder and a solidified material are supplied simultaneously, soil purification and ground improvement can be performed with few steps.

しかしながら、低アルカリ性セメントを固化材として用いる場合、低アルカリといってもアルカリ性であるため、このアルカリによって鉄粉とVOCとの反応を阻害し、特に、固化材を多量に供給しなければならない含水比が高い汚染土壌においては充分に分解することができないといった問題があった。   However, when low alkaline cement is used as a solidifying material, even if it is said to be low alkali, it is alkaline, so that this alkali inhibits the reaction between iron powder and VOC, and in particular, water content that must supply a large amount of solidifying material. There is a problem that it cannot be sufficiently decomposed in contaminated soil with a high ratio.

焼き石膏を固化材として用いる場合、中性であるため、上記反応阻害は生じず、含水比が高い汚染土壌においても多量に供給することができるため、所定強度の地盤を得ることができる。なお、焼き石膏を用いるこの方法では、焼き石膏の1〜10倍といった量の水に、焼き石膏と鉄粉とを分散させて供給するため、焼き石膏による固化速度を遅延させることができる。したがって、この遅延効果により、上記低アルカリ性セメントを用いる場合に比較して、鉄粉とVOCとの反応が充分に行われ、汚染土壌を充分に浄化することができる。加えて、土壌にスラリーが浸透することによって含水比が低下し、焼き石膏による固化が促進され、所定強度の地盤を得ることができる。   When calcined gypsum is used as a solidifying material, since it is neutral, the above reaction inhibition does not occur, and a large amount can be supplied even in contaminated soil having a high water content ratio, so that a ground with a predetermined strength can be obtained. In this method using calcined gypsum, the calcined gypsum and iron powder are dispersed and supplied in an amount of water 1 to 10 times that of calcined gypsum, so that the solidification rate by calcined gypsum can be delayed. Therefore, due to this delay effect, the reaction between the iron powder and VOC is sufficiently performed as compared with the case of using the low alkaline cement, and the contaminated soil can be sufficiently purified. In addition, when the slurry permeates into the soil, the water content ratio is reduced, solidification by the calcined gypsum is promoted, and a ground having a predetermined strength can be obtained.

しかしながら、空気や窒素に鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏を分散させてガスとして供給する場合には、土壌に供給するまでは固化することはないものの、含水比の低い土壌中に供給されるとすぐに固化するため、充分にVOCの分解を行うことができないといった問題があった。   However, when iron powder or iron oxide powder and calcined gypsum are dispersed in air or nitrogen and supplied as gas, they are not solidified until they are supplied to the soil, but are supplied to the soil with a low water content. Since it immediately solidifies, there was a problem that the VOC could not be sufficiently decomposed.

なお、セメントでは、硬化時間を遅延させる方法として、セメントスラリー中に少量の遅延剤が一般に添加される。この遅延剤の添加量により、硬化時間を自由に変更させることができる。遅延剤は、セメントが水と接触して水和反応する段階において、遅延剤の疎水基がセメント粒子や水和物に付着してセメントの水和を抑制することにより遅延させることができる。しかしながら、これらセメントおよび石灰は、アルカリ性を有するため、鉄粉とともに土壌に供給した場合、鉄粉とVOCとの反応を阻害するといった問題がある。そこで、中性の焼き石膏とともに、アミドポリカルボン酸類やクエン酸といった有機酸、その塩などの遅延剤を供給することができる。空気や窒素といったガス中に焼き石膏および遅延剤を分散させて供給する場合、土壌と焼き石膏と遅延剤とを充分に撹拌混合することによって焼き石膏による硬化時間を遅延させることができる。しかしながら、撹拌混合が充分でない場合には、すぐ硬化してしまう箇所と、遅延する箇所とが混在し、すぐ硬化してしまう箇所においては、鉄粉によるVOCの分解を充分に行うことができないといった問題があった。なお、遅延剤を多量に添加することで少なからず土壌に行き渡り、遅延させることが可能になるものの、所定量以上の添加は、著しい遅延を招き、場合によっては硬化しないといった問題があった。   In cement, as a method of delaying the setting time, a small amount of retarder is generally added to the cement slurry. The curing time can be freely changed by the amount of the retarder added. The retarder can be delayed by suppressing the hydration of the cement when the hydrophobic group of the retarder adheres to the cement particles or hydrate when the cement comes into contact with water and undergoes a hydration reaction. However, since these cements and limes have alkalinity, there is a problem that, when supplied to the soil together with iron powder, the reaction between iron powder and VOC is hindered. Therefore, a retarder such as an organic acid such as amide polycarboxylic acids or citric acid, or a salt thereof can be supplied together with neutral calcined gypsum. In the case where the burned gypsum and the retarder are dispersed and supplied in a gas such as air or nitrogen, the setting time of the burned gypsum can be delayed by sufficiently stirring and mixing the soil, the burned gypsum, and the retarder. However, when the stirring and mixing is not sufficient, there are a portion that hardens immediately and a portion that is delayed, and the VOC cannot be sufficiently decomposed by iron powder in a portion that hardens immediately. There was a problem. In addition, although it becomes possible to spread to the soil and delay by adding a large amount of the retarder, there is a problem that the addition of a predetermined amount or more causes a significant delay and does not harden in some cases.

特願2003−251327号公報Japanese Patent Application No. 2003-251327 特願2004−261811号公報Japanese Patent Application No. 2004-261811 木村玄、他5名、「揮発性有機塩素化合物による汚染土壌の原位置浄化方法」、地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会 第9回 講演集、2003年6月19日−20日、p.38−39Gen Kimura, 5 others, “In-situ purification method of contaminated soil with volatile organochlorine compounds”, 9th Lecture Meeting on Groundwater / Soil Contamination and Prevention Measures, June 19-20, 2003, p. 38-39

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、固化材による土壌固化を充分に遅延させて、充分にVOCを分解除去して汚染土壌を浄化するとともに、原地盤の地耐力の低下を防止し、さらには地耐力を向上させることを可能にする土壌改良方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The solidification of the soil by the solidification material is sufficiently delayed, the VOC is sufficiently decomposed and removed to purify the contaminated soil, and the ground strength of the original ground is improved. It aims at providing the soil improvement method which makes it possible to prevent the fall of soil and to improve a ground strength further.

本発明は、一般に、焼き石膏と湿潤土とが団粒構造とならず、土壌に近い性状にすることができるという目的で添加される水溶性高分子が、鉄粉等と焼き石膏とを分散させたガスで供給した場合でも、焼き石膏と土壌中の水との反応を抑制することによって固化を充分に遅延させることができ、かつ土壌中に分散させると地盤強度を向上させることもできることを見出すことによりなされたものである。   In the present invention, generally, the water-soluble polymer added for the purpose of allowing the baked gypsum and the wet soil not to have a aggregate structure and to have a property close to the soil disperses the iron powder and the baked gypsum. Even if it is supplied with gas, the solidification can be sufficiently delayed by suppressing the reaction between the calcined gypsum and the water in the soil, and the ground strength can be improved if dispersed in the soil. It was made by finding out.

すなわち、本発明よれば、揮発性有機塩素化合物(VOC)を含む汚染土壌を浄化するとともに、原地盤の地耐力の低下を防止するための土壌改良方法であって、
先端部に切削部材と少なくとも1つの注入管とを備える掘削部材を回転可能に、かつ昇降可能に支持する支持手段により回転および降下させて土壌を掘削するステップと、
前記掘削部材を回転させつつ、前記少なくとも1つの注入管から該掘削部材周囲の前記土壌に向けて、空気または窒素に、鉄粉またはマグネタイト(Fe)を含む酸化鉄粉と焼き石膏と水溶性高分子とを分散させたガスを噴射させるステップとを含み、
前記水溶性高分子が、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリルアミド−アクリル酸ナトリウム共重合体、これらの混合物から選択され、
前記鉄粉を分散させる場合は、前記焼き石膏と前記鉄粉との質量比が1:1〜10:1の範囲、前記焼き石膏と前記水溶性高分子との質量比が100:0.1〜100:2の範囲となるように配合され、前記鉄粉が前記土壌1m に対し、10kg〜100kg供給されるように前記ガスが供給され
前記酸化鉄粉を分散させる場合は、前記焼き石膏の添加量が前記酸化鉄粉の質量の2〜20倍、前記焼き石膏と前記水溶性高分子との質量比が100:0.1〜100:2の範囲となるように配合され、前記酸化鉄粉が前記土壌1m に対し、15kg〜150kg供給されるように前記ガスが供給されることを特徴とする、土壌改良方法が提供される。
That is, according to the present invention , a soil improvement method for purifying contaminated soil containing a volatile organic chlorine compound (VOC) and preventing a decrease in ground strength of the original ground,
Excavating the soil by rotating and lowering the excavating member having a cutting member and at least one injection pipe at the tip end thereof in a rotatable and supportable manner;
While rotating the excavating member, iron oxide powder containing iron powder or magnetite (Fe 3 O 4 ) and roasted gypsum in the air or nitrogen from the at least one injection pipe toward the soil around the excavating member; and a step for ejecting gas is dispersed a water soluble polymer seen including,
The water-soluble polymer is selected from polyacrylamide, sodium polyacrylate, acrylamide-sodium acrylate copolymer, and mixtures thereof;
When the iron powder is dispersed, the mass ratio of the calcined gypsum to the iron powder is in the range of 1: 1 to 10: 1, and the mass ratio of the calcined gypsum to the water-soluble polymer is 100: 0.1. It is compounded to be in a range of ˜100 : 2, and the iron powder is supplied to the soil 1 m 3 so that 10 kg to 100 kg is supplied ,
When the iron oxide powder is dispersed, the amount of the calcined gypsum is 2 to 20 times the mass of the iron oxide powder, and the mass ratio of the calcined gypsum and the water-soluble polymer is 100: 0.1 to 100. : A soil improvement method is provided , wherein the gas is supplied such that the iron oxide powder is supplied in an amount of 15 kg to 150 kg with respect to 1 m 3 of the soil. .

本発明よれば、前記掘削部材は、周部に羽根を備えており、前記支持手段により該掘削部材を回転させ、前記羽根の回転により前記土壌と前記ガスとを混合するステップをさらに含む土壌改良方法が提供される。 According to the present invention , the excavation member includes a blade on a peripheral portion thereof, and further includes a step of rotating the excavation member by the support means and mixing the soil and the gas by the rotation of the blade. An improved method is provided.

本発明よれば、前記掘削部材は、先端部に切削部材と、周部に羽根と、前記羽根の縁部に向けて配設される少なくとも1つの注入管とを備える撹拌部材である土壌改良方法が提供される。 According to the present invention , the excavation member is a soil improvement which is a stirring member including a cutting member at a tip portion, a blade at a peripheral portion, and at least one injection pipe disposed toward an edge of the blade. A method is provided.

本発明よれば、前記掘削するステップと前記噴射させるステップとが同時に実行されることを特徴とする土壌改良方法が提供される。 According to the present invention , there is provided a soil improvement method, wherein the excavating step and the spraying step are performed simultaneously .

本発明よれば、前記掘削するステップと前記噴射させるステップと前記混合するステップとが同時に実行されることを特徴とする土壌改良方法が提供される。 According to the present invention , there is provided a soil improvement method, wherein the excavating step, the spraying step, and the mixing step are performed simultaneously.

本発明の土壌改良方法を提供することにより、焼き石膏を分散させたガスを用いた場合においても、固化速度を充分に遅延させ、充分にVOCを分解除去して汚染土壌を浄化することができるとともに、原地盤の地耐力の低下を防止し、さらには地耐力を向上させることが可能となる。また、上述したマグネタイトを含む酸化鉄粉を使用することで、VOCをより効果的に低減させることができ、鉄分に比較して浄化のための期間を大幅に短縮することができる。   By providing the soil improvement method of the present invention, even when a gas in which calcined gypsum is dispersed is used, the solidification rate can be sufficiently delayed, and VOC can be sufficiently decomposed and removed to purify contaminated soil. At the same time, it is possible to prevent a decrease in the earth bearing capacity of the original ground and further improve the earth bearing capacity. Moreover, VOC can be reduced more effectively by using the iron oxide powder containing the magnetite mentioned above, and the period for purification | cleaning can be shortened significantly compared with iron content.

本発明の土壌改良方法は、揮発性有機塩素化合物(VOC)を含む汚染土壌を浄化するとともに、原地盤の地耐力の低下を防止するための方法である。本発明で汚染土壌の浄化は、鉄粉または酸化鉄粉を使用してVOCを還元分解する方法を採用し、地耐力低下の防止は、固化材を添加する方法を採用する。本発明では、鉄粉または酸化鉄粉と固化材とを同時に供給し、土壌浄化と地耐力防止とを同時に行うことを特徴とする。固化材としては、地盤強度を向上させるのに、高い強度を発現するセメントや石灰が一般的であるが、これらはアルカリ性であり、アルカリは、鉄粉または酸化鉄粉とVOCとの反応を阻害するため、使用できない。したがって、本発明では、中性の焼き石膏を使用する。この焼き石膏は、含水比が高くなるにつれて固化速度が遅延し、また、鉄粉または酸化鉄粉とともに水に分散させてスラリーとして供給することで、さらに固化速度が遅延する。この遅延は、スラリーを土壌に供給する途中で、スラリーが固化するのを抑制して土壌中へ確実にスラリーとして供給することを可能にし、また、土壌中では、スラリーが土粒子中を浸透することを可能にする。   The soil improvement method of the present invention is a method for purifying contaminated soil containing a volatile organochlorine compound (VOC) and preventing a decrease in ground strength of the original ground. In the present invention, the contaminated soil is purified using a method of reducing and decomposing VOC using iron powder or iron oxide powder, and the method of adding a solidifying material is used to prevent a decrease in soil strength. The present invention is characterized in that iron powder or iron oxide powder and a solidifying material are supplied at the same time, and soil purification and ground strength prevention are performed simultaneously. As the solidifying material, cement and lime that exhibit high strength are generally used to improve the ground strength, but these are alkaline, and alkali inhibits the reaction between iron powder or iron oxide powder and VOC. Therefore, it cannot be used. Accordingly, neutral calcined gypsum is used in the present invention. This calcined gypsum has a solidification rate that is delayed as the moisture content increases, and the solidification rate is further delayed by being dispersed in water together with iron powder or iron oxide powder and supplied as a slurry. This delay suppresses the slurry from solidifying during the supply of the slurry to the soil and enables the slurry to be reliably supplied as a slurry. In the soil, the slurry penetrates the soil particles. Make it possible.

上述したように、スラリーで供給する場合、含水比を変えることで固化速度を遅延させることができる。しかしながら、乾燥空気や窒素に分散させて供給する場合には、含水比を高くすることはできないため、上記方法は採用できない。したがって、遅延効果を与える遅延剤を混合して供給する必要がある。遅延剤を混合して供給した場合、土壌と焼き石膏と遅延剤とが充分に撹拌混合されれば、この遅延剤により、土壌の硬化を均一に遅延させ、鉄粉または酸化鉄粉とVOCとを反応させることができる。しかしながら、撹拌混合されない場合には、土壌中に焼き石膏と遅延剤とが均一に行き渡らないため、焼き石膏のみが存在する箇所では急激に硬化し、遅延剤とともに存在する箇所では遅延し、遅延剤が多量に存在する箇所では硬化しないという状態になる。   As described above, when the slurry is supplied, the solidification rate can be delayed by changing the water content ratio. However, in the case of supplying by dispersing in dry air or nitrogen, the water content ratio cannot be increased, so that the above method cannot be adopted. Therefore, it is necessary to mix and supply a retarder that gives a retarding effect. When the retarder is mixed and supplied, if the soil, the calcined gypsum, and the retarder are sufficiently stirred and mixed, this retarder uniformly delays the hardening of the soil, and iron powder or iron oxide powder and VOC. Can be reacted. However, when not mixed with stirring, the baked gypsum and retarder are not evenly distributed in the soil, so it hardens rapidly in places where only burned gypsum is present, and is delayed in places where baked gypsum is present. It will be in the state where it does not harden in the place where a large amount exists.

そこで、本発明では、空気または窒素中に、鉄粉または酸化鉄粉と焼き石膏とに加え、水溶性高分子を少量添加する。本発明では、一般に、焼き石膏と湿潤土とが団粒構造とならず、土壌に近い性状にすることができるという目的で少量添加される水溶性高分子、特に、高分子凝集剤として使用される水溶性高分子により、ガスで供給した場合においても、上記鉄分等とVOCとの反応を充分に行わせることができるように遅延させることができるとともに、強度を向上させることもできることを見出した。以下、本発明を詳細に説明する。   Therefore, in the present invention, a small amount of water-soluble polymer is added to air or nitrogen in addition to iron powder or iron oxide powder and calcined gypsum. In the present invention, in general, baked gypsum and wet soil do not have a aggregate structure, and are used as a water-soluble polymer added in a small amount for the purpose of making it close to soil, particularly as a polymer flocculant. It has been found that the water-soluble polymer can be delayed so that the reaction between the iron and the like and the VOC can be sufficiently performed and the strength can be improved even when the gas is supplied as a gas. . Hereinafter, the present invention will be described in detail.

汚染土壌に含まれる揮発性有機塩素化合物としては、トリクロロエチレン(TCE)、テトラクロロエチレン(TeCE)、ペルクロロエチレン(PEC)、1,1−ジクロロエチレン(DCE)、トランス−1,2−DCE、シス−1,2−DCE、1,1,1−トリクロロエタン(TCEt)、1,1,2−TCEt、ジクロロメタン(DCM)などが挙げられる。また、汚染土壌中には、ダイオキシン類や残留農薬なども存在する。これらの汚染物質は、大気汚染の原因となっており、大気中に放出されないよう、分解除去する必要がある。一般に、土壌中に鉄粉または酸化鉄粉を散布することにより、還元分解され、最終的に炭酸ガス、塩素ガス、水などの無害ガスに分解される。本発明では、鉄粉またはマグネタイト(Fe)を含む酸化鉄粉を空気または窒素に分散させたガスを噴射させることにより、土壌中に鉄粉または酸化鉄粉が広く分散し、これらの還元分解反応により汚染物質が分解され、汚染された土壌を浄化することができる。 As volatile organic chlorine compounds contained in the contaminated soil, trichlorethylene (TCE), tetrachloroethylene (TeCE), perchlorethylene (PEC), 1,1-dichloroethylene (DCE), trans-1,2-DCE, cis-1 , 2-DCE, 1,1,1-trichloroethane (TCEt), 1,1,2-TCEt, dichloromethane (DCM) and the like. Dioxins and residual agricultural chemicals are also present in the contaminated soil. These pollutants cause air pollution and need to be decomposed and removed so that they are not released into the atmosphere. Generally, it is reduced and decomposed by spreading iron powder or iron oxide powder in the soil, and finally decomposed into harmless gases such as carbon dioxide, chlorine gas and water. In the present invention, iron powder or iron oxide powder containing iron powder or magnetite (Fe 3 O 4 ) is sprayed with a gas in which air or nitrogen is dispersed, whereby iron powder or iron oxide powder is widely dispersed in the soil. Pollutants are decomposed by the reductive decomposition reaction, and the contaminated soil can be purified.

本発明に使用される鉄粉は、空気または窒素中に分散させて供給することができる粒径であればいかなる粒径のものであってもよく、例えば、粒径が0.05μm〜150μmのものを用いることができる。本発明では、空気または窒素中に分散しやすい、粒径が小さいもののほうが好ましい。また、鉄粉を土壌へ供給する状態としては、鉄粉の粒と粒との間に空気または窒素を含んだ状態で供給し、土壌に向けて噴射させることが好ましい。鉄粉を噴射させる量としては、いかなる量であってもよいが、充分な浄化作用を付与するためには、土壌1mあたり、例えば、10kg〜100kgとすることができる。鉄粉は、粒径が一定ではなく、粒度分布があるほうが、粒と粒との間に空気や窒素を含みやすく、分散した状態になりやすいので好ましい。本発明においてガスは、圧力が高いほど、供給ライン途中において鉄粉が堆積しないので好ましいが、例えば0.7MPaとすることができる。また、本発明では、汚染土壌に対する鉄粉を混合する割合は、汚染土壌におけるVOCの濃度によっても異なり、適切な量を混合することができる。なお、鉄粉の供給量は、空気とともに供給する場合、粉塵爆発を起こさない爆発下限界濃度未満になる量とする必要があり、空気1m中の鉄粉濃度は0.1kg以下としなければならない。 The iron powder used in the present invention may have any particle diameter as long as it can be dispersed and supplied in air or nitrogen. For example, the particle diameter is 0.05 μm to 150 μm. Things can be used. In the present invention, those having a small particle diameter that are easily dispersed in air or nitrogen are preferred. Moreover, as a state which supplies iron powder to soil, it is preferable to supply in the state containing air or nitrogen between the particle | grains of iron powder, and to inject it toward soil. The amount of iron powder to be sprayed may be any amount, but in order to give a sufficient purification action, it can be set to, for example, 10 kg to 100 kg per 1 m 3 of soil. It is preferable that the iron powder has a non-constant particle size and a particle size distribution because air and nitrogen are easily contained between the particles and are easily dispersed. In the present invention, as the pressure of the gas is higher, iron powder is not deposited in the middle of the supply line. Moreover, in this invention, the ratio which mixes the iron powder with respect to contaminated soil changes also with the density | concentration of VOC in contaminated soil, and can mix an appropriate quantity. When supplying with iron, the supply amount of iron powder must be less than the lower explosion limit concentration that does not cause dust explosion, and the iron powder concentration in 1 m 3 of air must be 0.1 kg or less. Don't be.

本発明では、鉄粉のほか、軽量であり、より高い浄化作用を付与することができる酸化鉄粉を使用することができる。本発明に使用される酸化鉄粉は、マグネタイト(Fe)を約70質量%〜約90質量%含有することが好ましい。なお、その他の成分については、例えば、純鉄(Fe)や2価鉄(Fe2+)などとすることができる。2価鉄としては、2価の酸化鉄(FeO)などとすることができる。鉄粉を用いた土壌浄化では、鉄粉を汚染土壌に混合した場合、例えば、TCEは中間副生成物であるシス−1,2−DCEなどを生じ、最終的に多くがエチレンおよびアセチレンに分解されるが、この酸化鉄粉を用いた場合には、エチレンガスやアセチレンガスへの分解に止まらず、分解反応が炭酸ガスまで進行する。本発明では、この酸化鉄粉を用いることにより、浄化処理工程においてエチレンやアセチレンといった副生成物を生じないため、それらの副生成物を処理するための他の工程や装置を必要とせず、処理期間を大幅に短縮することができるので、この酸化鉄粉を使用することが好ましい。 In the present invention, in addition to iron powder, iron oxide powder that is lightweight and can impart a higher purification action can be used. The iron oxide powder used in the present invention preferably contains about 70% by mass to about 90% by mass of magnetite (Fe 3 O 4 ). In addition, about another component, it can be set as pure iron (Fe), bivalent iron (Fe2 + ), etc., for example. As the divalent iron, divalent iron oxide (FeO) or the like can be used. In soil remediation using iron powder, when iron powder is mixed into contaminated soil, for example, TCE produces intermediate by-products such as cis-1,2-DCE, and finally, most of them decompose into ethylene and acetylene. However, when this iron oxide powder is used, decomposition does not stop at ethylene gas or acetylene gas, but the decomposition reaction proceeds to carbon dioxide gas. In the present invention, by using this iron oxide powder, by-products such as ethylene and acetylene are not generated in the purification treatment process, so that other processes and devices for treating these by-products are not required, and the treatment is performed. It is preferable to use this iron oxide powder because the period can be greatly shortened.

マグネタイトを含む酸化鉄粉としては、平均粒子径が0.05μm〜0.2μmのものを用いることができる。この酸化鉄粉は、比重7.8の鉄粉に比べて比重4〜5と小さく、また、上記の微細な粒子径のものを用いることで、水に容易に分散し、安定なスラリーを形成することができる。供給圧力は、水に分散した状態で供給することができるのであればいかなる圧力であってもよく、鉄粉に比較して低圧で供給することができる。したがって、本発明では、この酸化鉄粉を用いることにより、浄化に必要とされる所定量の酸化鉄粉を、より少ない水量で、かつ低圧で供給することができる。   As the iron oxide powder containing magnetite, one having an average particle diameter of 0.05 μm to 0.2 μm can be used. This iron oxide powder has a specific gravity of 4 to 5 smaller than that of iron powder with a specific gravity of 7.8, and by using the fine particle size described above, it can be easily dispersed in water to form a stable slurry. can do. The supply pressure may be any pressure as long as it can be supplied in a state dispersed in water, and can be supplied at a lower pressure than iron powder. Therefore, in the present invention, by using this iron oxide powder, a predetermined amount of iron oxide powder required for purification can be supplied with a smaller amount of water and at a low pressure.

本発明では、汚染土壌に対する上記酸化鉄粉を混合する割合は、汚染土壌における揮発性有機塩素化合物の濃度によっても異なるが、土壌1mに対し、15kg〜150kgとすることができる。なお、酸化鉄粉は多いほど、汚染物質をより多く分解することができるが、鉄粉と比較すると高価であるため、コストを抑制し、かつ酸化鉄粉の増加に伴う空気量または窒素量の増加によって地耐力が低下するのを抑制するため、上記値とすることが好ましい。 In the present invention, the ratio of mixing the iron oxide powder for contaminated soil, varies depending on the concentration of volatile organic chlorine compounds in the contaminated soil, to soil 1 m 3, it can be 15Kg~150kg. As the amount of iron oxide powder increases, more pollutants can be decomposed. However, since it is more expensive than iron powder, the cost is reduced and the amount of air or nitrogen accompanying the increase in iron oxide powder is reduced. In order to suppress a decrease in the earth bearing capacity due to the increase, the above value is preferable.

ここで、上記酸化鉄粉を、30質量%の水分が含まれたpH7.5の、PCEの初期濃度が約6000ppmの土壌に5質量%となるように混合した場合、4ヶ月後には20〜30ppmまでPCEを分解することができ、初期濃度が約300ppmでは、1ヶ月後に約0.01ppmまで分解することができ、初期濃度が約20ppmでは、2週間後に約0.001ppmまで分解することができた。ちなみに、鉄粉を同量混合し、上記各濃度まで分解するためには、10倍以上の期間が必要であった。   Here, when the iron oxide powder is mixed so that the initial concentration of PCE is about 6000 ppm and has a pH of 7.5 containing 30% by mass of water so as to be 5% by mass, after 4 months, 20 to PCE can be decomposed to 30 ppm, can be decomposed to about 0.01 ppm after one month at an initial concentration of about 300 ppm, and can be decomposed to about 0.001 ppm after two weeks at an initial concentration of about 20 ppm. did it. Incidentally, in order to mix the same amount of iron powder and decompose to the above concentrations, a period of 10 times or more was required.

本発明では、地耐力の低下を防止するため、ガス中に中性の焼き石膏が添加される。この焼き石膏が添加された鉄粉または酸化鉄粉を含むガスの使用によって、汚染土壌の浄化に加え、ガス供給や撹拌混合によって軟化する地盤の地耐力の低下を防止することができる。この焼き石膏は、セメントや石灰に比較して強度を発現せず、高価であるものの、地耐力の低下を防止できる強度を発現し、鉄粉または酸化鉄粉とVOCとの反応を阻害するアルカリ性を有しないため、採用される。   In the present invention, neutral calcined gypsum is added to the gas in order to prevent a decrease in ground strength. By using the gas containing iron powder or iron oxide powder to which this calcined gypsum is added, in addition to the purification of contaminated soil, it is possible to prevent a decrease in ground strength of the ground that is softened by gas supply or stirring and mixing. This calcined gypsum does not exhibit strength compared to cement and lime, and is expensive, but it exhibits strength that can prevent a decrease in ground strength, and is alkaline that inhibits the reaction between iron powder or iron oxide powder and VOC. It is adopted because it does not have.

本発明で使用される焼き石膏は、セメントなどのように水和反応により強度を発現するものではないため、土壌に混合してすぐに強度を発現し、含水比の高い地盤に対しても適用することができる。例えば、混合して3日経過後では、約0.5MN/mの地盤強度を得ることができる。上述したように、すぐに強度を発現する場合、土壌に供給した後に充分な撹拌および混合を行うことはできない。したがって、本発明では以下に説明する遅延効果を有する水溶性高分子がガス中に添加される。 The calcined gypsum used in the present invention does not exhibit strength due to hydration reaction like cement, etc., so it develops strength immediately after mixing with soil, and is also applicable to ground with a high water content ratio can do. For example, after mixing for 3 days, a ground strength of about 0.5 MN / m 2 can be obtained. As described above, when strength is developed immediately, sufficient agitation and mixing cannot be performed after feeding the soil. Therefore, in the present invention, a water-soluble polymer having a delay effect described below is added to the gas.

本発明に使用される焼き石膏は、硫酸カルシウムの二水和物(CaSO・2HO)を低温加熱処理することにより得ることができる。例えば、硫酸法により酸化チタンを製造する際に発生する廃硫酸を、炭酸カルシウムを用いてpHを5とし、pHを5とすることにより生成する生成物を非酸化性雰囲気下、150℃で1時間加熱焼成することにより得ることができる。また、本発明において焼き石膏と鉄粉との質量比は、土壌中の水分量によって決定することができ、例えば、0.01:1〜200:1とすることができる。本発明では、VOCを分解させるのに必要とされる土壌1mあたり10kg〜100kgという鉄粉量を考慮し、所定の強度を得るとともに安価で実施するために、焼き石膏と鉄粉との質量比は1:1〜10:1とすることが好ましい。例えば、ガス中の焼き石膏の量が多い場合、強度を高めることができるが、これを供給するために空気または窒素の供給圧力を高圧にする必要があり、これによって供給手段の能力を増強する必要が生じ、かつ多くの電力も消費することになる。一方、焼き石膏の量が少ない場合、強度が不充分なものとなる。したがって、強度および設備コストの点から、上述した範囲の添加量が好ましい。 The calcined gypsum used in the present invention can be obtained by heat-treating calcium sulfate dihydrate (CaSO 4 .2H 2 O) at a low temperature. For example, waste sulfuric acid generated when producing titanium oxide by the sulfuric acid method is adjusted to pH 5 with calcium carbonate, and the product produced by setting the pH to 5 is 1 at 150 ° C. in a non-oxidizing atmosphere. It can be obtained by baking for a certain period of time. In the present invention, the mass ratio between the calcined gypsum and the iron powder can be determined by the amount of moisture in the soil, and can be, for example, 0.01: 1 to 200: 1. In the present invention, considering the amount of iron powder of 10 kg to 100 kg per 1 m 3 of soil required for decomposing VOC, the mass of calcined gypsum and iron powder in order to obtain a predetermined strength and to carry out at low cost The ratio is preferably 1: 1 to 10: 1. For example, when the amount of calcined gypsum in the gas is large, the strength can be increased, but in order to supply this, it is necessary to increase the supply pressure of air or nitrogen, thereby enhancing the capacity of the supply means. A need arises and a lot of power is consumed. On the other hand, when the amount of calcined gypsum is small, the strength is insufficient. Therefore, the addition amount in the above range is preferable from the viewpoint of strength and equipment cost.

上記酸化鉄粉を使用する場合の焼き石膏の添加量は、酸化鉄粉の質量と同じか、それ以上であることが好ましく、2〜20倍であることがより好ましい。また、焼き石膏の添加量は、酸化鉄粉およびこの焼き石膏とともに供給される水量、土壌に含まれる水量により決定することができる。本発明で使用される焼き石膏は、水に分散する粉末状のものが好ましい。   The amount of calcined gypsum added when using the iron oxide powder is preferably the same as or more than the mass of the iron oxide powder, and more preferably 2 to 20 times. Moreover, the addition amount of baked gypsum can be determined by the amount of water supplied with iron oxide powder and this baked gypsum, and the amount of water contained in soil. The calcined gypsum used in the present invention is preferably in the form of powder dispersed in water.

本発明では、空気または窒素中に、上記鉄粉または酸化鉄粉と上記焼き石膏とに加え、さらに水溶性高分子が少量添加される。水溶性高分子は、水に溶解させることができる高分子で、水または水を含む分散液、スラリー、乳化懸濁液、ペーストに添加することで機能を発揮し、増粘剤、分散剤、流動化剤、潤滑剤、賦形剤、粘結剤、接着剤、展着剤、コーティング剤、保水剤、ゲル化剤、凝集剤として使用することができる。地盤改良では、焼き石膏と湿潤土とが団粒構造とならず、土壌に近い性状にすることができるという目的で、水溶性高分子が高分子凝集剤として少量添加される。本発明では、この水溶性高分子を少量添加することで、焼き石膏と水との反応を阻止して固化を遅延させることを見出した。加えて、水溶性高分子を含むスラリーを土壌中に供給すると、焼き石膏のみを散布した場合に比べ、地盤強度を高めることができることも見出した。これは、水溶性高分子が焼き石膏の粉末粒子表面に集まり、その表面を包囲するように付着するため、焼き石膏と水との反応、すなわち半水石膏が二水石膏になる反応を阻止し、これにより、遅延するものと考えられる。また、水溶性高分子は、鎖状の分子構造を有するために機械的強度が大きいという特徴があり、この機械的強度の大きい高分子を含み、また、この高分子を添加することによって団粒構造にはならないことから、焼き石膏により固化したこの高分子を含む土壌は、焼き石膏を散布しただけの土壌に比較して、高い強度を付与することができるものと考えられる。なお、この水溶性高分子を添加しないガスを供給した場合には、上述したように土壌の含水比が低いため、急速に固化してしまい、VOCの分解反応はほとんど進まない。   In the present invention, a small amount of a water-soluble polymer is added to air or nitrogen in addition to the iron powder or iron oxide powder and the calcined gypsum. A water-soluble polymer is a polymer that can be dissolved in water, and functions when added to water or water-containing dispersions, slurries, emulsion suspensions, pastes, thickeners, dispersants, It can be used as a fluidizing agent, lubricant, excipient, binder, adhesive, spreading agent, coating agent, water retention agent, gelling agent, and flocculant. In the ground improvement, a small amount of a water-soluble polymer is added as a polymer flocculant for the purpose that the calcined gypsum and wet soil do not have a aggregate structure and can be made to have properties similar to soil. In the present invention, it has been found that the addition of a small amount of this water-soluble polymer prevents the reaction between the calcined gypsum and water and delays solidification. In addition, it has also been found that when a slurry containing a water-soluble polymer is supplied into the soil, the ground strength can be increased as compared with the case where only burned gypsum is sprayed. This is because the water-soluble polymer gathers on the surface of the powder particles of the calcined gypsum and adheres so as to surround the surface, thus preventing the reaction between the calcined gypsum and water, that is, the reaction of hemihydrate gypsum to dihydrate gypsum. This is considered to be delayed. In addition, the water-soluble polymer is characterized by high mechanical strength because it has a chain-like molecular structure, and includes a polymer having high mechanical strength. Since it does not become a structure, it is considered that the soil containing this polymer solidified by calcined gypsum can impart a higher strength than the soil just sprayed with calcined gypsum. In addition, when the gas which does not add this water-soluble polymer is supplied, since the water content ratio of soil is low as mentioned above, it solidifies rapidly, and the decomposition reaction of VOC hardly progresses.

水溶性高分子は、焼き石膏の添加量の、例えば0.01〜2質量%といった少量添加することが好ましい。少量とするのは、少量でも、充分に上述した遅延効果および強度を高めることができ、実際の土壌に近い性状にでき、経済的にも有利だからである。例えば、10質量%といった多量の水溶性高分子を添加した場合には、供給するライン途中で大きなフロック(集合体)を作り、ライン底に堆積してしまう。この堆積はラインを詰まらせ、ガスの供給を妨害する。したがって、上記のような少量でなければならない。本発明では、水溶性高分子も、焼き石膏や鉄粉と同様、粉末状のものを使用することができる。焼き石膏の添加量の約1質量%を添加したスラリーを土壌に供給した場合、添加しない場合に比較して約1時間遅延させることができる。この約1時間の遅延により、ガスに含まれる鉄粉等を広く分散させ、充分にVOCを鉄粉または酸化鉄粉と接触させて分解除去することができる。ちなみに、焼き石膏を土壌に粉体で供給すると、30分以内には固化する。したがって、この水溶性高分子を添加することで、固化時間が少なくとも約3倍遅延することとなる。   The water-soluble polymer is preferably added in a small amount, for example, 0.01 to 2% by mass, based on the amount of calcined gypsum. The reason why the amount is small is that even if the amount is small, the above-mentioned delay effect and strength can be sufficiently increased, the property can be made close to the actual soil, and it is economically advantageous. For example, when a large amount of a water-soluble polymer such as 10% by mass is added, a large flock (aggregate) is formed in the middle of the supply line and deposited on the bottom of the line. This buildup clogs the line and interferes with the gas supply. Therefore, it must be a small amount as described above. In the present invention, the water-soluble polymer can also be used in the form of a powder, like calcined gypsum and iron powder. When the slurry to which about 1% by mass of the amount of calcined gypsum is added is supplied to the soil, the slurry can be delayed for about 1 hour as compared with the case where it is not added. Due to the delay of about 1 hour, iron powder and the like contained in the gas can be widely dispersed, and the VOC can be sufficiently brought into contact with iron powder or iron oxide powder to be decomposed and removed. By the way, when the baked gypsum is supplied to the soil as a powder, it solidifies within 30 minutes. Therefore, the addition of this water-soluble polymer will delay the solidification time by at least about 3 times.

本発明に使用される水溶性高分子としては、凝集効果を有する高分子凝集剤として使用されるアニオン系およびノニオン(非イオン)系、カチオン系、両性の高分子凝集剤が好ましい。例えば、アニオン系およびノニオン系のものとしては、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダ、これらの共重合体、ポリアクリル酸ソーダ塩を、カチオン系のものとしては、ジメチルアミノアクリレート系、ジメチルアミノエチルメタクリレート系、ポリアミジン系、エポキシアミン系、両性のものとしては、ジメチルアミノエチルメタクリレート系を挙げることができる。本発明では、スラリー中の焼き石膏の粒子表面を包囲し、固化を遅延させることができればいかなる種類の水溶性高分子であってもよいが、遅延させ、かつ強度を向上させることができるアニオン系の高分子凝集剤が好ましく、特に、ポリアクリルアミドが好ましい。また、ポリアクリルアミド類は、増粘剤としても使用されるため、土壌中に分散されると、粘性を付与し、これによって容易に崩壊しない、地盤を提供することができる。   The water-soluble polymer used in the present invention is preferably an anionic, nonionic (nonionic), cationic or amphoteric polymer flocculant used as a polymer flocculant having an aggregating effect. For example, as anionic and nonionic, polyacrylamide, polyacrylic acid soda, copolymers thereof, polyacrylic acid soda salt, and as cationic ones, dimethylaminoacrylate, dimethylaminoethylmethacrylate Examples of the polyamidine, epoxyamine, and amphoteric ones include dimethylaminoethyl methacrylate. In the present invention, any kind of water-soluble polymer may be used as long as it surrounds the surface of the calcined gypsum particles in the slurry and can delay solidification, but it can delay and improve the strength. The polymer flocculant is preferable, and polyacrylamide is particularly preferable. Moreover, since polyacrylamide is used also as a thickener, when it disperses in soil, it can provide a ground which imparts viscosity and does not easily collapse.

次に、本発明の土壌改良方法を実現するために使用される装置について説明する。図1は、本発明の土壌浄化方法に使用される装置の概略を示した図である。図1に示す装置は、先端部に切削部材1と軸体2の周部に螺旋状羽根3とガスを噴射させるための注入管とを備える撹拌部材4と、撹拌部材4を回転可能に支持し、かつ撹拌部材4を昇降可能にし、撹拌部材4の注入管などに接続されるラインを備える支持手段5と、鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子の混合物が収容される容器6と、空気または窒素を供給する供給手段7と、支持手段5と供給手段7とを連通させ、容器6にも連通するライン8とを含む構成とされている。なお、図1に示す実施の形態では、供給手段7から圧縮空気を供給しつつ土壌を掘削した後、容器6下部から上記混合物を落下させて圧縮空気中にこの混合物を分散させ、混合物が分散したガスを撹拌部材4から周囲の土壌に向けて噴射させ、撹拌部材4の回転によって土壌と噴射された混合物とが撹拌混合されている。   Next, the apparatus used in order to implement | achieve the soil improvement method of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a diagram showing an outline of an apparatus used in the soil purification method of the present invention. The apparatus shown in FIG. 1 has a stirring member 4 provided with a cutting member 1 at the tip, a spiral blade 3 on the peripheral portion of the shaft body 2 and an injection pipe for injecting gas, and the stirring member 4 rotatably supported. And a support means 5 having a line connected to an injection pipe of the stirring member 4 and the like, and a mixture of iron powder or iron oxide powder and calcined gypsum and a water-soluble polymer are accommodated. The container 6 is configured to include a supply unit 7 for supplying air or nitrogen, a support unit 5 and a supply unit 7 to communicate with each other, and a line 8 that also communicates with the container 6. In the embodiment shown in FIG. 1, after excavating the soil while supplying compressed air from the supply means 7, the mixture is dropped from the lower part of the container 6 to disperse the mixture in the compressed air, and the mixture is dispersed. The injected gas is jetted from the stirring member 4 toward the surrounding soil, and the soil and the jetted mixture are stirred and mixed by the rotation of the stirring member 4.

図1に示す撹拌部材4は、掘削方向に向いた先端部に、土壌を掘削するための切削部材1と、掘削方向に向いた先端部から圧縮空気を噴射させることを可能にする軸体2と、掘削をスムーズに行うことを可能にし、かつ土壌を撹拌することを可能にする軸体2に周設された螺旋状羽根3と、軸体2の内部から外部へ貫通するように、螺旋状羽根3の縁部に向けて配設される図示しない少なくとも1つの注入管とを含んで構成されている。撹拌部材4は、ロッド9に連結されていて、ロッド9の回転および昇降により、土壌を掘削し、土壌を撹拌することができる。掘削中の地盤への衝撃を低減させ、撹拌部材4に揺動撹拌効果を与えて掘削を容易にし、切削部材1の掘削時の発熱を抑制するために軸体2を通して圧縮空気を噴射することができるようになっている。この圧縮空気は、供給手段7から図示しないラインを通して供給される。また、混合物を土壌中に広範囲に行き渡らせて土壌の浄化を行うために、螺旋状羽根3による土壌の撹拌とともに、注入管から土壌に向けてガスを噴射させることができるようになっている。撹拌部材4は、掘削時である降下時と、撹拌時である昇降時とにおいて、回転する方向を変更して排土を出さないようにすることができる。なお、撹拌部材4の詳細については、図2を参照して以下に説明する。   A stirring member 4 shown in FIG. 1 has a cutting member 1 for excavating soil at a tip portion facing in the excavation direction, and a shaft body 2 that allows compressed air to be injected from the tip portion in the excavation direction. And the spiral blade 3 provided around the shaft body 2 that enables smooth excavation and enables the agitation of the soil, and the spiral so as to penetrate from the inside of the shaft body 2 to the outside. And at least one injection pipe (not shown) disposed toward the edge of the blade 3. The agitating member 4 is connected to the rod 9 and can excavate the soil and agitate the soil by rotating and raising and lowering the rod 9. Injecting compressed air through the shaft body 2 in order to reduce the impact on the ground during excavation, to give the agitating member 4 a rocking agitation effect to facilitate excavation, and to suppress heat generation during excavation of the cutting member 1 Can be done. This compressed air is supplied from the supply means 7 through a line (not shown). In addition, in order to purify the soil by allowing the mixture to spread over a wide range in the soil, gas can be injected from the injection pipe toward the soil together with the stirring of the soil by the spiral blade 3. The agitating member 4 can change the direction of rotation so as not to discharge soil during descent during excavation and during ascending and descending during agitation. The details of the stirring member 4 will be described below with reference to FIG.

図1に示す支持手段5は、走行部10と、ロッド9と、挟持部11と、ロッド9を支持し、ロッド9の角度を変更可能にするアーム12と、ロッド9を昇降可能にする昇降手段13とを含んで構成されている。走行部10は、浄化する土壌位置に移動し、また、位置を変更することを可能にするものである。ロッド9は、地面に向いた下端部に配設された撹拌部材4の回転および昇降を可能にするものである。挟持部11は、ロッド9を移動可能に、かつ回転可能に挟持するものである。また、挟持部11は、油圧駆動などによりロッド9を正逆両方向に回転させることができるものである。   The support means 5 shown in FIG. 1 supports the traveling unit 10, the rod 9, the clamping unit 11, the arm 9 that supports the rod 9 and allows the angle of the rod 9 to be changed, and the elevation that enables the rod 9 to be raised and lowered. And means 13. The traveling unit 10 moves to the soil position to be purified and allows the position to be changed. The rod 9 enables rotation and elevation of the stirring member 4 disposed at the lower end facing the ground. The clamping part 11 clamps the rod 9 so as to be movable and rotatable. The clamping unit 11 is capable of rotating the rod 9 in both forward and reverse directions by hydraulic drive or the like.

図1に示すロッド9は、ライン8、ライン13をそれぞれ接続するとともに、撹拌部材4の軸体2と注入管とを接続するラインを備えている。また、ロッド9は、土壌の深さに応じて別のロッドを連結することができるようになっている。   The rod 9 shown in FIG. 1 includes a line for connecting the line 8 and the line 13 and connecting the shaft body 2 of the stirring member 4 and the injection pipe. Moreover, the rod 9 can connect another rod according to the depth of the soil.

図1に示す容器6は、鉄粉または酸化鉄粉と、焼き石膏と、水溶性高分子との混合物を収容し、下部のライン8を流れる空気または窒素中にこの混合物を分散させるために設けられる。容器6内に収容された混合物は、下部から弁を介して排出され、供給手段7から供給される空気または窒素中に分散される。本発明では、容器6の質量を計測するはかりを設置し、容器6の質量を計測することで、弁の開度を調節し、供給するべき混合物量を調整することができる。   A container 6 shown in FIG. 1 contains a mixture of iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum, and a water-soluble polymer, and is provided to disperse the mixture in air or nitrogen flowing through the lower line 8. It is done. The mixture accommodated in the container 6 is discharged from the lower part through a valve and dispersed in air or nitrogen supplied from the supply means 7. In the present invention, a scale for measuring the mass of the container 6 is installed, and by measuring the mass of the container 6, the opening of the valve can be adjusted, and the amount of the mixture to be supplied can be adjusted.

本発明において容器6は、いかなる容量のものであってもよく、いかなる形状であってもよい。また、容器6は、例えば、ステンレス鋼などの鋼製のホッパーを用いることができる。なお、容器6からの自由落下では不充分な場合、容器6上部に蓋を設け、容器6の内部を加圧することができる。また、容器6は、バイブレータを備えることができ、弁などでの詰まりを解消することができる。供給手段7としては、空気を供給する場合には空気圧縮機を、窒素を供給する場合には窒素ボンベまたは窒素カードルを使用することができる。   In the present invention, the container 6 may have any capacity and may have any shape. Moreover, the container 6 can use steel hoppers, such as stainless steel, for example. In addition, when the free fall from the container 6 is insufficient, a lid can be provided on the top of the container 6 to pressurize the inside of the container 6. Moreover, the container 6 can be equipped with a vibrator, and clogging with a valve etc. can be eliminated. As the supply means 7, an air compressor can be used when air is supplied, and a nitrogen cylinder or a nitrogen curdle can be used when nitrogen is supplied.

図2は、本発明に用いることができる装置に使用される撹拌部材を例示した図である。図2(a)に撹拌部材4の斜視図を、図2(b)に断面図を示す。図2に示す撹拌部材4は、先端部に切削部材1を備えた先導管20と、長さ方向に沿った中央部の径が大きくされ、両端部の径が小さくされた中空の軸体2と、軸体2の外側面に周設された螺旋状羽根3と、螺旋状羽根3の上面および下面に設けられた複数の突出部材21と、軸体2の長さ方向の径が大きくされた中央部において軸体2を貫通し、螺旋状羽根3の縁部に向けて配設される2本の注入管22、23とから構成されている。なお、本発明では、1本の注入管であってもよいし、3本以上であってもよい。   FIG. 2 is a diagram illustrating a stirring member used in an apparatus that can be used in the present invention. FIG. 2A shows a perspective view of the stirring member 4, and FIG. 2B shows a cross-sectional view. The stirring member 4 shown in FIG. 2 includes a tip 20 having a cutting member 1 at the tip, and a hollow shaft body 2 in which the diameter at the center along the length direction is increased and the diameter at both ends is decreased. The spiral blade 3 provided around the outer surface of the shaft body 2, the plurality of projecting members 21 provided on the upper and lower surfaces of the spiral blade 3, and the diameter of the shaft body 2 in the length direction are increased. In the center part, it is composed of two injection pipes 22 and 23 that pass through the shaft body 2 and are arranged toward the edge of the spiral blade 3. In the present invention, one injection tube or three or more injection tubes may be used.

図2に示す先導管20は、軸体2にフランジ24といった連結部材を使用して連結されていて、先端部に切削部材1が設けられている。また、フランジ24にも、切削部材1の向きと同じ方向に向くように切削部材1aが設けられている。図2に示す切削部材1、1aは、鋭く尖った先端部を備えていて、硬い土壌や石なども切削することができるようになっていて、先導管20の先端部およびフランジ24に溶接などにより接合して設けることができる。図2に示す先導管20は、いかなる径、長さの管であっても良いが、軸体2の両端部の径と同じ径にすることができる。また、切削部材1、1aの形状および構造および材質は、適切に土壌を掘削することができるものであればいかなるものであっても良い。また、切削部材1、1aは、先導管20の先端部およびフランジ24に、いかなる数設けられていても良い。   The tip conduit 20 shown in FIG. 2 is connected to the shaft body 2 using a connecting member such as a flange 24, and the cutting member 1 is provided at the tip. Further, the cutting member 1 a is also provided on the flange 24 so as to face the same direction as the direction of the cutting member 1. The cutting member 1, 1 a shown in FIG. 2 has a sharply pointed tip, can cut hard soil, stone, etc., and is welded to the tip of the tip conduit 20 and the flange 24. Can be joined together. The tip conduit 20 shown in FIG. 2 may be a pipe having any diameter and length, but can have the same diameter as that of both end portions of the shaft body 2. The shape, structure and material of the cutting members 1 and 1a may be any as long as they can excavate the soil appropriately. Further, any number of the cutting members 1 and 1a may be provided at the distal end portion of the leading conduit 20 and the flange 24.

図2に示す軸体2は、中央部の径が大きくされ、その中央部の所定の長さにおいて一定の径とされていて、両端部に向けて一定の割合で径が小さくなるような形状とされている。また、中空とされていて、内部にガスを供給し、噴射させるための注入管22、23の一部が挿設されている。この注入管22、23を除いた空間には、圧縮空気が流されるようになっており、主に掘削土をスムーズに流動させる潤滑材的効果を与えて掘削を容易にさせるために、軸体2の内部を通して先端部から圧縮空気が噴射される。また、この圧縮空気の噴射により、掘削中の地盤への衝撃を低減させ、撹拌部材4に揺動撹拌効果を与えて掘削をさらに容易にするとともに、切削部材1の発熱を抑制することができる。本発明において軸体2は、例えば、全体の長さを0.8m、中央部の長さ0.16mにおいて0.4mの一定の径とし、長さ方向の両端部0.32mの範囲において0.14mから0.4mの径に一定の割合で拡大した構造とすることができる。この場合、一定の割合で拡大するテーパ角が22°となっている。   The shaft body 2 shown in FIG. 2 has a shape in which the diameter of the central part is increased, the diameter is constant at a predetermined length of the central part, and the diameter decreases at a constant rate toward both ends. It is said that. Moreover, it is hollow and a part of injection | pouring pipes 22 and 23 for supplying and injecting gas inside is inserted. Compressed air is allowed to flow in the space excluding the injection pipes 22 and 23, and a shaft body is mainly used to facilitate excavation by providing a lubricant effect that allows the excavated soil to flow smoothly. Compressed air is injected from the tip through the inside of 2. In addition, the jet of compressed air can reduce the impact on the ground during excavation, give the stirring member 4 a rocking stirring effect, further facilitate excavation, and suppress the heat generation of the cutting member 1. . In the present invention, for example, the shaft body 2 has a constant diameter of 0.8 m in the entire length of 0.8 m, a length of 0.4 m in the center length of 0.16 m, and 0 in the range of both end portions in the length direction of 0.32 m. A structure that is enlarged at a constant rate from a diameter of .14 m to 0.4 m can be obtained. In this case, the taper angle that expands at a constant rate is 22 °.

図2に示す軸体2には、外側面に螺旋状に形成された螺旋状羽根3が周設されている。螺旋状羽根3は、軸体2の中央部に向けて螺旋状羽根3の径が大きくなるように形成され、螺旋状羽根3の上面および下面には、複数の突出部材21が設けられている。螺旋状羽根3は、軸体2と同様に、軸体2の長さ方向に向いた両端部から中央部に向けて羽根の径が拡大するように形成されていて、土壌中を上下にスムーズに撹拌することができる構造とされている。   The shaft body 2 shown in FIG. 2 is provided with a spiral blade 3 formed in a spiral shape on the outer surface. The spiral blade 3 is formed so that the diameter of the spiral blade 3 increases toward the center of the shaft body 2, and a plurality of projecting members 21 are provided on the upper and lower surfaces of the spiral blade 3. . Similar to the shaft body 2, the spiral blade 3 is formed so that the diameter of the blade increases from both end portions in the length direction of the shaft body 2 toward the center portion, and smoothly moves up and down in the soil. The structure can be agitated.

図2に示す突出部材21は、矩形の板状のものとされ、矩形とされた面が軸体2に向くように配設されている。また、突出部材21は、螺旋状羽根3の縁部および軸体2に近隣した内縁部に設けられ、矩形の角部が面取りされた構造とされている。矩形とされた板状の突出部材21の回転方向に向いた側の角部が面取りされた構造とすることにより、螺旋状羽根3の回転をスムーズにし、効果的に撹拌することができる。図2に示す撹拌部材4において、土壌を掘削する場合、螺旋状羽根3の下面に設けられた突出部材21が鋭く土壌にくい込みながら土壌を効果的に撹拌し、上面に設けられた突出部材21は、切削および撹拌された土砂をスムーズに後方に送ることができ、土壌中に石などを含んでいても、噛みにくくなっている。また、撹拌部材4を地中から地表面に向けて上昇させる場合には、螺旋状羽根3の上面に設けられた突出部材21が効果的に切削および撹拌し、下面に設けられた突出部材21がスムーズに土砂を後方に送ることができる。したがって、図2に示す撹拌部材4を使用して土壌を掘削する場合には、掘削した土砂が地上に排出されなくなる。本発明において突出部材21は、いかなる数設けられていても良く、形状も上述した矩形の板状のものでなくても螺旋状羽根3の螺旋形状に沿って矩形の板が曲げられた形状とされていても良い。本発明では、スムーズに撹拌部材4を上昇させるために、ロッド9の回転方向を変えることが好ましい。   The protruding member 21 shown in FIG. 2 has a rectangular plate shape, and is disposed so that the rectangular surface faces the shaft body 2. Further, the protruding member 21 is provided at the edge of the spiral blade 3 and the inner edge near the shaft body 2, and has a structure in which a rectangular corner is chamfered. By adopting a structure in which the corners on the side facing the rotation direction of the rectangular plate-shaped protruding member 21 are chamfered, the rotation of the spiral blade 3 can be made smooth and effectively stirred. In the stirring member 4 shown in FIG. 2, when excavating soil, the protruding member 21 provided on the lower surface of the spiral blade 3 sharply impregnates the soil while effectively stirring the soil, and the protruding member 21 provided on the upper surface. Can smoothly feed the cut and agitated earth and sand, and even if the soil contains stones and the like, it is difficult to chew. Further, when the stirring member 4 is raised from the ground toward the ground surface, the protruding member 21 provided on the upper surface of the spiral blade 3 effectively cuts and stirs, and the protruding member 21 provided on the lower surface. Can smoothly send earth and sand backwards. Therefore, when excavating soil using the stirring member 4 shown in FIG. 2, the excavated earth and sand are not discharged to the ground. In the present invention, any number of the projecting members 21 may be provided, and the shape is not the above-described rectangular plate shape, and the rectangular plate is bent along the spiral shape of the spiral blade 3. May be. In the present invention, in order to raise the stirring member 4 smoothly, it is preferable to change the rotation direction of the rod 9.

図2に示す軸体2の中空部分には、上述したように注入管22、23の一部が挿設されていて、注入管22、23以外の軸体2の中空部分は、圧縮空気を通すことができるようになっている。図2に示す注入管22、23は、軸体2の長さ方向の中央部において注入管22、23は垂直に曲げられ、軸体2を貫通し、螺旋状羽根3の縁部に向けて延びた構造となっている。また、注入管22、23は、注入管22が軸体2の一方の面を貫通するように、注入管23がその一方の面の裏面、すなわち注入管22が突出する位置から周方向へ180°の角度となるように設けられている。本発明においては、混合物を含むガスが土壌中の広範囲に噴射することができるように、それぞれの注入管22、23が、軸体2から螺旋状羽根3に沿って突出する長さが長いほうが好ましい。しかしながら、螺旋状羽根3の縁部から突出する場合、その突出した部分が直接土壌と接触し、折れ曲がるなどの破損の可能性があるため、長くとも螺旋状羽根3の縁部までの長さとすることが好ましい。なお、注入管22、23の径は、いかなる径であってもよく、例えば、1インチ〜1.5インチのものを使用することができる。   In the hollow portion of the shaft body 2 shown in FIG. 2, a part of the injection tubes 22 and 23 is inserted as described above, and the hollow portion of the shaft body 2 other than the injection tubes 22 and 23 receives compressed air. It can be passed. The injection tubes 22 and 23 shown in FIG. 2 are bent vertically at the central portion in the longitudinal direction of the shaft body 2, penetrate the shaft body 2, and toward the edge of the spiral blade 3. It has an extended structure. Further, the injection tubes 22 and 23 are 180 in the circumferential direction from the back surface of one surface of the injection tube 23, that is, the position where the injection tube 22 protrudes, so that the injection tube 22 penetrates one surface of the shaft body 2. It is provided at an angle of °. In the present invention, in order that the gas containing the mixture can be sprayed over a wide range in the soil, the longer the length of each of the injection tubes 22 and 23 protruding from the shaft body 2 along the spiral blade 3, the longer the length. preferable. However, when projecting from the edge of the spiral blade 3, the projecting portion directly contacts the soil and may be damaged such as bending, so the length to the edge of the spiral blade 3 is at most. It is preferable. The diameters of the injection tubes 22 and 23 may be any diameter, and for example, those having a diameter of 1 inch to 1.5 inches can be used.

本発明において注入管22、23は、螺旋状羽根3の縁部にまで延びていなくてもよく、螺旋状羽根3の中央部、または内縁部までであってもよい。この撹拌部材4を掘削部材として用いる場合、螺旋状羽根3によって混合物と土壌とを混合することができるため、単にこの混合物を含むガスを供給するだけでもよいが、広範囲に行き渡らせるため、高い圧力で供給し、注入管22、23から噴射させることが好ましい。   In the present invention, the injection tubes 22 and 23 do not have to extend to the edge of the spiral blade 3, and may be up to the center or inner edge of the spiral blade 3. When this stirring member 4 is used as an excavation member, the mixture and the soil can be mixed by the spiral blade 3, so that it is possible to simply supply a gas containing this mixture. It is preferable to inject and inject from the injection pipes 22 and 23.

上述した撹拌部材に限らず、掘削部材として他の部材を用いて土壌を改良することもできる。図3および図4に他の掘削部材を例示する。図3は、先端部に切削部材と、少なくとも1つの注入管とを備える掘削部材を示し、図3(a)には、その掘削部材の斜視図を、図3(b)には、その掘削部材の断面図をそれぞれ示す。図7に示す掘削部材30は、中空棒状のロッド31の先端部に複数の切削部材32が設けられ、所定位置に所定径の穴33が設けられ、穴33に先端が挿通された注入管34が配設されている。中空棒状のロッド31は、図示しない支持手段に直接または支持手段より支持される別のロッドに連結され、支持手段によって回転かつ降下されることにより先端部の切削部材32を使用して土壌を掘削することができるようにされている。土壌の掘削時には、ロッド31と注入管34との間を通して圧縮空気または水を供給し、ロッド31の先端部から噴射させながら掘削することができる。こうすることにより、掘削土をスムーズに流動させる潤滑材的効果を与え、掘削中の地盤への衝撃を低減させて掘削を容易にするとともに、切削部材32の発熱を抑制することができる。   Not only the agitating member described above but also soil can be improved by using other members as excavation members. 3 and 4 illustrate other drilling members. FIG. 3 shows a drilling member having a cutting member and at least one injection pipe at the tip, FIG. 3 (a) is a perspective view of the drilling member, and FIG. 3 (b) is the drilling thereof. Sectional drawing of a member is shown, respectively. In the excavating member 30 shown in FIG. 7, a plurality of cutting members 32 are provided at the distal end portion of a hollow rod-shaped rod 31, a hole 33 having a predetermined diameter is provided at a predetermined position, and an injection tube 34 having a distal end inserted through the hole 33. Is arranged. The hollow rod-like rod 31 is connected to a support means (not shown) directly or connected to another rod supported by the support means, and is rotated and lowered by the support means to excavate the soil using the cutting member 32 at the tip. Have been able to. When excavating the soil, compressed air or water is supplied between the rod 31 and the injection pipe 34 and can be excavated while being injected from the tip of the rod 31. By doing so, it is possible to provide a lubricant effect that allows the excavated soil to flow smoothly, reduce the impact on the ground during excavation, facilitate excavation, and suppress the heat generation of the cutting member 32.

図3に示す注入管34は、中空のロッド31内部に、ロッド31の長さ方向に沿って挿設され、先端がロッド31の長さ方向に対して垂直方向に曲げられ、ロッド31に設けられた穴33に挿設されている。図3に示す実施の形態では、注入管34の先端とロッド31の外壁とが略面一になるように構成されているが、本発明では、注入管34は、ロッド31から離間する方向に延びるように構成されていてもよい。また、図3に示す実施の形態では、注入管34は、1本とされているが、2本以上設けることもでき、2本とする場合、1本が所定方向に向けて延び、もう1本は1本の注入管に対して180°となる方向に向けて延びるように構成することができる。図3に示す実施の形態では、上述したように、ロッド31を図示しない支持手段により回転させ、降下させることにより土壌を掘削し、ロッド31内部の注入管34に、圧縮空気または窒素中に、鉄粉またはマグネタイト(Fe)を含む酸化鉄粉と焼き石膏と水溶性高分子とを分散させたガスを供給し、ロッド31を上昇させつつ、周囲の土壌に向けて噴射させることができる。本発明では、これに限らず、掘削時にガスを噴射させ、掘削とともにガスを注入管34から土壌に向けて噴射させることもできる。また、掘削時およびロッド31の上昇時の両方においてガスを土壌に噴射させて供給することができる。なお、ガスの供給圧力は、上述した撹拌部材を使用する場合と同様の約0.7MPaの圧力で供給することができる。 The injection tube 34 shown in FIG. 3 is inserted into the hollow rod 31 along the length direction of the rod 31, and the tip is bent in the direction perpendicular to the length direction of the rod 31. The hole 33 is inserted. In the embodiment shown in FIG. 3, the tip of the injection tube 34 and the outer wall of the rod 31 are configured to be substantially flush with each other. However, in the present invention, the injection tube 34 is separated from the rod 31. You may be comprised so that it may extend. In the embodiment shown in FIG. 3, the number of injection tubes 34 is one. However, two or more injection tubes 34 can be provided, and in the case of two, one extends in a predetermined direction. The book can be configured to extend in the direction of 180 ° with respect to one injection tube. In the embodiment shown in FIG. 3, as described above, the rod 31 is rotated by supporting means (not shown) and lowered to excavate the soil, into the injection pipe 34 inside the rod 31, in compressed air or nitrogen, Supplying a gas in which iron oxide powder containing iron powder or magnetite (Fe 3 O 4 ), calcined gypsum, and a water-soluble polymer are dispersed, and injecting the rod 31 toward the surrounding soil while raising the rod 31 it can. In the present invention, not limited to this, gas can be injected at the time of excavation, and gas can be injected from the injection pipe 34 toward the soil at the same time as excavation. In addition, gas can be supplied by being injected into the soil both during excavation and when the rod 31 is raised. In addition, the supply pressure of gas can be supplied with the pressure of about 0.7 Mpa similar to the case where the stirring member mentioned above is used.

図3に示す実施の形態では、圧縮空気または窒素中に、鉄粉または酸化鉄粉と焼き石膏と水溶性高分子とを分散させて供給し、それを噴射させるため、土壌中の広範囲に分散させることができる。このガス中には水溶性高分子を含むため、焼き石膏の粒子を包囲して固化を遅延させ、鉄粉または酸化鉄粉によるVOCの充分な分解を行うことができる。また、焼き石膏による固化に加え、水溶性高分子による凝集によって地盤強度を向上させることもできる。本発明においてロッド31は、例えば、2〜5インチの鋼管を用い、図3に示す切削部材32を先端部に溶接などして接合し、注入管34として内部に1〜1.5インチの管を上述したように挿設したものを掘削部材として用いることができる。   In the embodiment shown in FIG. 3, iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum, and water-soluble polymer are dispersed and supplied in compressed air or nitrogen, and sprayed to disperse them widely in the soil. Can be made. Since this gas contains a water-soluble polymer, it is possible to surround the calcined gypsum particles, delay the solidification, and sufficiently decompose the VOC with iron powder or iron oxide powder. In addition to solidification with calcined gypsum, ground strength can also be improved by agglomeration with water-soluble polymers. In the present invention, the rod 31 is, for example, a 2-5 inch steel pipe, and the cutting member 32 shown in FIG. Can be used as a drilling member.

図4は、図3に示すロッドの周囲にさらに羽根が設けられた掘削部材を示す。図4に示す掘削部材40は、図4に示す掘削部材30と同様、中空棒状のロッド41の先端部に切削部材42が設けられ、その周部に穴43が設けられ、穴43を通して注入管44が設けられており、さらにロッド41の周囲に羽根45a、45b、45c、45dが設けられ、羽根45a、45b、45c、45dを回転させることにより、土壌と、鉄粉または酸化鉄粉、焼き石膏および水溶性高分子とを混合することができるようになっている。図4に示す実施の形態では、羽根45a、45b、45c、45dは、板状のものとされ、ロッド41の回転方向に対して土壌にスムーズに挿入できるように、ロッド41の長さ方向に対して垂直ではなく、その垂直方向を0°とした場合に10°〜45°傾斜し、かつ羽根45a、45b、45c、45dの表面も傾斜するように設けられている。左周りにロッド41が回転するものの場合、ロッド41側から見た羽根45a、45b、45c、45dの表面がいずれも、左側が右側より低くなるように傾斜したものを用いることができる。この表面の傾斜は、例えば、5°〜30°とすることができる。   FIG. 4 shows an excavation member in which blades are further provided around the rod shown in FIG. 4, the excavation member 40 is provided with a cutting member 42 at the tip of a hollow rod-like rod 41, a hole 43 is provided in the peripheral portion thereof, and an injection pipe through the hole 43, like the excavation member 30 shown in FIG. 44, and blades 45a, 45b, 45c, 45d are provided around the rod 41. By rotating the blades 45a, 45b, 45c, 45d, soil, iron powder or iron oxide powder, Gypsum and water-soluble polymers can be mixed. In the embodiment shown in FIG. 4, the blades 45 a, 45 b, 45 c, and 45 d are plate-shaped, and in the length direction of the rod 41 so that they can be smoothly inserted into the soil with respect to the rotation direction of the rod 41. It is not perpendicular to the surface but is inclined by 10 ° to 45 ° when the vertical direction is 0 °, and the surfaces of the blades 45a, 45b, 45c and 45d are also inclined. In the case where the rod 41 rotates counterclockwise, the blades 45a, 45b, 45c, and 45d viewed from the rod 41 side can be all inclined such that the left side is lower than the right side. The inclination of the surface can be set to 5 ° to 30 °, for example.

また、図4に示す実施の形態では、掘削方向側、すなわちロッド41の切削部材42が設けられた側に配設されている羽根45a、45bには、ロッド41の先端部に設けられる切削部材42と同様の切削部材46が設けられ、掘削時に、羽根45a、45bによっても土壌を掘削することができるようになっている。ロッド41は、図示しない支持手段により支持され、支持手段により回転および降下されることにより土壌を掘削することができる。図4に示す実施の形態では、ロッド41の先端部に設けられる切削部材42および羽根45a、45bに設けられる切削部材46により土壌を掘削することができる。上述したように、ガスの噴射は、掘削時またはロッド41の上昇時またはその両方において行うことができる。図4に示す実施の形態では、羽根45a、45b、45c、45dの回転により、ガスを周囲の土壌に噴射させつつ、撹拌し、土壌とガスとを混合することができる。なお、掘削時と上昇時の羽根45a、45b、45c、45dの回転方向は、同じであってもよいし、逆回転にしてもよい。また、ガスの供給圧力は、上述した撹拌部材を使用する場合と同様の約0.7MPaの圧力で供給することができる。   Further, in the embodiment shown in FIG. 4, the blades 45 a and 45 b disposed on the excavation direction side, that is, the side on which the cutting member 42 of the rod 41 is provided, have the cutting member provided on the tip portion of the rod 41. The cutting member 46 similar to 42 is provided, and the soil can be excavated by the blades 45a and 45b during excavation. The rod 41 is supported by support means (not shown), and can be excavated by being rotated and lowered by the support means. In the embodiment shown in FIG. 4, the soil can be excavated by the cutting member 42 provided at the tip of the rod 41 and the cutting member 46 provided on the blades 45a and 45b. As described above, the gas injection can be performed during excavation and / or when the rod 41 is raised. In the embodiment shown in FIG. 4, the rotation of the blades 45a, 45b, 45c, and 45d allows the gas to be injected into the surrounding soil while stirring, thereby mixing the soil and the gas. Note that the rotation directions of the blades 45a, 45b, 45c, and 45d during excavation and ascending may be the same or reverse. Further, the gas supply pressure can be supplied at a pressure of about 0.7 MPa, which is the same as in the case where the above-described stirring member is used.

図4に示す実施の形態も図3に示す実施の形態と同様に、鉄粉または酸化鉄粉と焼き石膏と水溶性高分子とを圧縮空気または窒素中に分散させて供給し、それを噴射させるため、土壌中に広範囲に分散させることができる。図4に示す実施の形態では、掘削部材40が羽根45a、45b、45c、45dを備えるため、鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子と土壌とを充分に混合することができる。これにより、鉄粉等が土壌中に均一に分散した状態となり、汚染土壌をより効果的に浄化することができ、また、均一強度の、原地盤より強度を向上させた地盤を得ることができる。本発明において羽根45a、45b、45c、45dは、所定長さ、厚さの鋼板、または、所定長さで、掘削時に土壌に挿入しやすいように一端が尖鋭しており、その一端から他端に向けて厚さが厚くなるように形成された鋼板をロッド41の所定位置に、上述した所定角度となるように溶接したものを用いることができる。   As in the embodiment shown in FIG. 3, the embodiment shown in FIG. 4 supplies iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum, and a water-soluble polymer dispersed in compressed air or nitrogen, and injects it. Therefore, it can be widely dispersed in the soil. In the embodiment shown in FIG. 4, since the excavation member 40 includes blades 45a, 45b, 45c, and 45d, iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum, water-soluble polymer, and soil can be sufficiently mixed. . Thereby, iron powder etc. will be in the state uniformly disperse | distributed in soil, the contaminated soil can be purified more effectively, and the ground which improved the intensity | strength compared with the original ground can be obtained. . In the present invention, the blades 45a, 45b, 45c, 45d are steel plates of a predetermined length and thickness, or have a predetermined length and are sharpened at one end so that they can be easily inserted into soil during excavation. It is possible to use a steel plate formed so as to increase in thickness toward the surface and welded to a predetermined position of the rod 41 so as to have the above-mentioned predetermined angle.

図5に、空気に分散させて供給する装置を例示し、詳細に説明する。図5に示す装置は、鉄粉または酸化鉄粉と焼き石膏と水溶性高分子との混合物50を収容する容器51と、容器51から所定量の混合物を排出する弁52とを含んで構成される。掘削時に空気を供給する空気供給手段53を使用して、混合物50を供給するため、空気供給手段53に接続されるラインは、ライン54とライン55とに分岐されており、ライン55に容器51が弁52を介して接続される。   FIG. 5 illustrates an apparatus that supplies air in a dispersed manner and will be described in detail. The apparatus shown in FIG. 5 includes a container 51 that contains a mixture 50 of iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum, and a water-soluble polymer, and a valve 52 that discharges a predetermined amount of the mixture from the container 51. The In order to supply the mixture 50 using the air supply means 53 that supplies air at the time of excavation, the line connected to the air supply means 53 is branched into a line 54 and a line 55. Are connected via a valve 52.

空気供給手段53は、大気を吸込み、所定圧力に圧縮し、ドレンセパレータや、活性アルミナ、シリカゲル、合成ゼオライトといった吸着剤を充填した吸着層を介して水分を分離した後、ライン54とライン55とに水分分離した空気を供給する。このように水分分離した空気を使用するのは、ガスの供給中、鉄粉が酸化され、錆を生じないようにするためである。この錆びは、還元分解作用を低下させるものである。   The air supply means 53 sucks air, compresses it to a predetermined pressure, and separates moisture through an adsorption layer filled with a drain separator, an adsorbent such as activated alumina, silica gel, or synthetic zeolite. Supply air with water separation. The reason why air separated in this way is used is to prevent iron powder from being oxidized and rusting during gas supply. This rust reduces the reductive decomposition action.

掘削時には、ライン54を通して空気が図1に示すロッド9へと送られ、ロッド9に送られた空気は、図1に示す撹拌部材4の先端部から噴射され、潤滑剤的効果を与える。また、掘削終了後においても、図1に示す撹拌部材4の上昇をスムーズにし、先端部から図1に示す軸体2の内部に土が入らないようにするため、空気が連続して供給される。掘削が終了すると、ライン55へも空気が供給され、容器51の弁52を開いて混合物を落下させ、空気中に分散させる。混合物が分散したガスは、ライン55を通して図1に示すロッド9へと送られ、図2に示す撹拌部材4の注入管22、23へと送られ、注入管22、23から周囲の土壌に向けて噴射される。   At the time of excavation, air is sent to the rod 9 shown in FIG. 1 through the line 54, and the air sent to the rod 9 is jetted from the tip of the stirring member 4 shown in FIG. 1 to give a lubricant effect. Further, even after excavation is completed, air is continuously supplied in order to smoothly raise the stirring member 4 shown in FIG. 1 and prevent soil from entering the shaft body 2 shown in FIG. 1 from the tip. The When the excavation is completed, air is also supplied to the line 55, the valve 52 of the container 51 is opened, and the mixture is dropped and dispersed in the air. The gas in which the mixture is dispersed is sent to the rod 9 shown in FIG. 1 through the line 55 and sent to the injection pipes 22 and 23 of the stirring member 4 shown in FIG. 2 and directed from the injection pipes 22 and 23 to the surrounding soil. Is injected.

鉄粉または酸化鉄粉、焼き石膏、水溶性高分子を混合した混合物の供給量は、容器51の質量を計測するはかりと、弁52とを使用して調整することができる。例えば、1mの土壌に所定量の混合物を供給する場合、図1に示す撹拌部材4の図6の円で表される撹拌混合領域と図1に示すロッド9の上昇速度とから土壌1mを撹拌混合する時間を求め、その時間内に所定量の混合物を空気中に供給するように弁52の開度を調節する。供給した混合物の質量は、はかりで確認することができる。例えば、撹拌混合領域が、約1m径の円とし、ロッドの上昇速度が、約0.15m/分とし、土壌1mに約200kgの混合物を供給する必要があるものとすると、約8.5分で約200kgの混合物を供給しなければならないこととなる。弁52の開度は、予め試験し、印を付けておくことで、即座に所望の開度に調整することができる。 The supply amount of the mixture obtained by mixing iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum, and water-soluble polymer can be adjusted using a scale that measures the mass of the container 51 and the valve 52. For example, when supplying a mixture of a predetermined amount of soil 1 m 3, the soil 1 m 3 and a rising speed of the rod 9 shown in agitation mixing area and Figure 1 which is represented by a circle in FIG. 6 of the stirring member 4 shown in FIG. 1 The time for stirring and mixing is obtained, and the opening of the valve 52 is adjusted so that a predetermined amount of the mixture is supplied into the air within that time. The mass of the supplied mixture can be confirmed with a scale. For example, assuming that the stirring and mixing region is a circle having a diameter of about 1 m, the rising speed of the rod is about 0.15 m / min, and about 200 kg of the mixture needs to be supplied to 1 m 3 of soil, about 8.5 About 200 kg of mixture must be supplied per minute. The opening degree of the valve 52 can be adjusted to a desired opening degree immediately by testing and marking in advance.

容器51は、下部にいくにつれて断面が小さくされたホッパーであり、弁52を備えるため、目詰まりしやくなっており、容器上部に接続されるライン56を通して圧縮空気の供給および停止を行い、容器51内を加圧および減圧をくり返して目詰まりを解消させることができる。なお、圧縮空気の供給および停止は、図示しない弁を開閉することにより行うことができる。   The container 51 is a hopper whose cross section is reduced toward the lower part, and since the valve 52 is provided, the container 51 is easily clogged. Supply and stop of compressed air is performed through a line 56 connected to the upper part of the container 51. The clogging can be eliminated by repeating the pressurization and depressurization in 51. The supply and stop of compressed air can be performed by opening and closing a valve (not shown).

ここで、図2に示す撹拌部材を用いた図1に示す装置を使用して、本発明の土壌改良方法について説明する。まず、走行部10により浄化したい位置にロッド9を配置し、アーム12を使用して地面に対してロッド9が垂直になるように調整する。原地盤はまだ施行されていないため、装置が地盤上に載置されても充分な強度を有する。挟持部11によりロッド9を回転させ、昇降手段13によりロッド9を降下させて土壌を掘削する。土壌の掘削は、撹拌部材4の先端部に設けられた切削部材1を使用して行うことができる。また、掘削土をスムーズに流動させる潤滑材的効果を与え、掘削中の地盤への衝撃を低減させ、撹拌部材4に揺動撹拌効果を与えて掘削を容易にするため、図示しないラインを通して供給手段7から圧縮空気が供給される。圧縮空気は、ロッド9内のラインおよび撹拌部材4の軸体2内を通って先端部から噴射される。   Here, the soil improvement method of this invention is demonstrated using the apparatus shown in FIG. 1 using the stirring member shown in FIG. First, the rod 9 is arranged at a position to be purified by the traveling unit 10, and the arm 12 is used to adjust the rod 9 to be perpendicular to the ground. Since the original ground has not yet been implemented, it has sufficient strength even if the device is placed on the ground. The rod 9 is rotated by the holding part 11 and the rod 9 is lowered by the lifting means 13 to excavate the soil. The excavation of the soil can be performed using the cutting member 1 provided at the tip of the stirring member 4. In addition, it is supplied through a line (not shown) in order to provide a lubricant effect for smoothly flowing the excavated soil, to reduce the impact on the ground during excavation, and to give the agitating member 4 a rocking agitation effect to facilitate excavation. Compressed air is supplied from the means 7. The compressed air is injected from the tip through the line in the rod 9 and the shaft 2 of the stirring member 4.

本発明では、撹拌部材4が入る程度の穴を事前掘削し、その掘削により生じた土砂を他の場所に仮置きしておき、撹拌部材4による掘削時に上昇する土砂がその穴からあふれないようにすることもできる。この仮置きした土砂は、バックホウなどを使用して、所定量の鉄粉または酸化鉄粉、焼き石膏、水溶性高分子を添加し、混合した後、埋め戻すことができる。   In the present invention, a hole to the extent that the stirring member 4 enters is excavated in advance, and the earth and sand generated by the excavation are temporarily placed in another place so that the earth and sand rising during the excavation by the stirring member 4 does not overflow from the hole. It can also be. The temporarily placed earth and sand can be backfilled by adding a predetermined amount of iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum, and water-soluble polymer using a backhoe or the like, mixing, and mixing.

次に、所定深さまで土壌を掘削した後、挟持部11によるロッド9の回転方向を変える。ガスの供給があるまでは上昇させずに、回転させたまま停止しておくこともできるし、ロッド9の回転を停止しておくこともできる。供給手段7から供給される空気または窒素中に、容器6から、鉄粉または酸化鉄粉、焼き石膏、水溶性高分子を混合した混合物を落下させ、分散した状態で撹拌部材4へと送る。   Next, after excavating the soil to a predetermined depth, the direction of rotation of the rod 9 by the clamping unit 11 is changed. Until the gas is supplied, the rod 9 can be stopped without being raised, or the rotation of the rod 9 can be stopped. A mixture of iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum, and water-soluble polymer is dropped from the container 6 into the air or nitrogen supplied from the supply means 7, and is sent to the stirring member 4 in a dispersed state.

混合物を含むガスが撹拌部材4に供給されると、図1に示すように、各注入管から土壌に向けて噴射される。ガスは、螺旋状羽根3の周囲方向に連続的に噴射され、回転する螺旋状羽根3により土壌と撹拌混合される。ガスの供給および螺旋状羽根3による撹拌は、昇降手段13によって撹拌部材4が所定速度で上昇されつつ、連続的に行われる。こうすることにより、原位置において、排土を伴うことなく、所定深さまでの土壌に鉄粉または酸化鉄粉、焼き石膏、水溶性高分子を均一に分散させることができる。本発明においては、土壌と、鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子とを充分に混合させるため、上昇速度が小さいほうが好ましいが、小さすぎる場合、作業効率が低下するため、例えば、毎分0.05m〜毎分0.3mとすることができる。また、本発明では、ロッド9の上昇時に限らず、掘削時にスラリーを供給し、周囲の土壌に向けて噴射させることもできるし、掘削時と上昇時の両方において、スラリーを供給し、噴射させることもできる。   If the gas containing a mixture is supplied to the stirring member 4, as shown in FIG. 1, it will inject toward each soil from each injection pipe. The gas is continuously jetted in the circumferential direction of the spiral blade 3, and is stirred and mixed with the soil by the rotating spiral blade 3. The gas supply and the stirring by the spiral blade 3 are continuously performed while the stirring member 4 is raised at a predetermined speed by the lifting means 13. By doing so, iron powder, iron oxide powder, calcined gypsum, and water-soluble polymer can be uniformly dispersed in the soil up to a predetermined depth in the original position without accompanying soil. In the present invention, in order to sufficiently mix the soil, iron powder or iron oxide powder and calcined gypsum and water-soluble polymer, it is preferable that the rising speed is small, but if it is too small, the working efficiency is reduced, for example, , 0.05 m / min to 0.3 m / min. In the present invention, the slurry can be supplied not only when the rod 9 is lifted but also when excavating and sprayed toward the surrounding soil, and the slurry can be supplied and sprayed both when excavating and when rising. You can also

撹拌部材4が地表面の近くまで上昇したところで、供給手段7を停止する。撹拌部材4をさらに上昇させ、地表面から撹拌部材4が離間した状態となった後、走行部10により次の浄化位置に移動し、再び上述したようにして掘削、ガスの供給および噴射、撹拌を行うことができる。土壌の浄化は、例えば、図6に示す矩形の浄化範囲において、1回に、鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子が供給され、撹拌および混合される円形で示される範囲が重なり合うように選択されることが好ましい。鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子の供給および混合の範囲は、螺旋状羽根3の径より数十センチメートル大きい径の円形の範囲とされる。図6(a)では、VOCを完全に分解除去するために、鉄粉または酸化鉄粉が供給されない範囲がないように位置決めされている。なお、ロッド9は、各円の中心に位置決めされ、撹拌部材4により掘削、撹拌および混合することにより、鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子がその円形の範囲に混合される。その範囲が終了すると、隣の円形で示される範囲の中心にロッド9が移動され、再び掘削、鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子の供給、土壌との混合が行われる。なお、図6(a)では、鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子をすでに供給した範囲と、後に供給を行う範囲とが大きく重なり合うように位置決めされている。   When the stirring member 4 rises to near the ground surface, the supply means 7 is stopped. After the stirring member 4 is further raised and the stirring member 4 is separated from the ground surface, it is moved to the next purification position by the traveling unit 10, and again as described above, excavation, gas supply and injection, stirring It can be performed. For example, in the rectangular purification range shown in FIG. 6, the soil purification has a range indicated by a circle in which iron powder or iron oxide powder and calcined gypsum and a water-soluble polymer are supplied, stirred and mixed at a time. It is preferred that they are selected to overlap. The range of supply and mixing of iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum and water-soluble polymer is a circular range having a diameter several tens of centimeters larger than the diameter of the spiral blade 3. In FIG. 6A, in order to completely decompose and remove the VOC, positioning is performed so that there is no range where iron powder or iron oxide powder is not supplied. The rod 9 is positioned at the center of each circle, and excavated, stirred, and mixed by the stirring member 4 so that iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum, and water-soluble polymer are mixed in the circular range. . When the range ends, the rod 9 is moved to the center of the range indicated by the adjacent circle, and excavation, supply of iron powder or iron oxide powder and calcined gypsum and water-soluble polymer, and mixing with soil are performed again. In FIG. 6A, the range in which the iron powder or iron oxide powder, the calcined gypsum, and the water-soluble polymer are already supplied and the range in which the supply is performed later are positioned so as to largely overlap each other.

図6(a)では、円形で示される範囲が重なり合った範囲が大きくなっているが、図6(b)では、円形で示される範囲が隣接するように位置決めされている。これは、すでに土壌に供給され、撹拌および混合した焼き石膏により固化した範囲を再び撹拌および混合することとなり、所定の地盤強度を得ることができなくなるため、すでに処理を行った範囲は行わないように隣接するように位置決めされている。この場合、鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子が供給されない範囲が存在することとなるが、鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子は螺旋状羽根3の周部に向けて噴射されるため、結果として鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏および水溶性高分子が供給されない範囲はわずかなものとなる。本発明では、充分かつ均一に混合できるのであれば、掘削する回数を少なくすることが好ましく、したがって、図6(b)に示すように位置決めすることが好ましい。   In FIG. 6A, the overlapping range of the circular ranges is large, but in FIG. 6B, positioning is performed so that the circular ranges are adjacent to each other. This is because the range already solidified by the gypsum that has already been supplied to the soil and stirred and mixed will be stirred and mixed again, so that it will not be possible to obtain the predetermined ground strength, so do not perform the range that has already been treated. Is positioned adjacent to In this case, there is a range in which iron powder or iron oxide powder and calcined gypsum and water-soluble polymer are not supplied, but iron powder or iron oxide powder, calcined gypsum and water-soluble polymer are around the spiral blade 3. As a result, the range in which the iron powder or iron oxide powder and the calcined gypsum and the water-soluble polymer are not supplied is small. In the present invention, if sufficient and uniform mixing is possible, it is preferable to reduce the number of times of excavation, and therefore it is preferable to position as shown in FIG.

図7は、焼き石膏の添加量とコーン指数との関係を、乾燥土の質量に対する水分の質量を百分率で表した含水比ごとに、焼き石膏の添加量に対して約1質量%の水溶性高分子を添加した場合と添加しない場合とについて示す。縦軸にはコーン指数(kN/m)を示し、横軸には土壌1mに対する焼き石膏の添加量(kg)を示す。なお、土壌には、マグネタイトを含む酸化鉄粉を、焼き石膏の添加量の約1/10〜1/7の量添加し、水溶性高分子としてポリアクリルアミドを添加した。図7では、含水比60%を丸で、80%を四角形で、100%を三角形で示し、ポリアクリルアミドを含むものを白抜きで、含まないものを塗りつぶしで示す。コーン指数は、コーンの貫入抵抗をコーンの底面積で除した値であり、建設機械が数回走行可能な目安となるものである。例えば、普通ブルドーザ(21トン級程度)では0.7MN/m、小型自走式スクレーパでは1.0MN/m、ダンプトラックでは1.2MN/m程度のコーン指数が必要である。図7に示すように、含水比が大きくなるにつれてコーン指数が低下し、また、添加する焼き石膏の量が増加するにつれてコーン指数が増加することが見出された。例えば、含水比100%では、焼き石膏の添加量を増加しても、コーン指数は大きく上昇することはないが、含水比60%では、添加量を増加することで、コーン指数を大きく上昇させることができた。また、ポリアクリルアミドを添加した場合には、いずれの含水比においてもコーン指数が10%程度高くなることが見出された。これは、上述したように、ポリアクリルアミドが大きい機械的強度を有しており、また、ポリアクリルアミドの添加によって団粒化が抑制されることにより、強度を高めることができたものと考えられる。これにより、水溶性高分子を少量加えることで、地盤強度を高めることができることを見出すことができた。 FIG. 7 shows the relationship between the amount of baked gypsum added and the corn index, and the water-solubility of about 1% by mass with respect to the amount of baked gypsum added for each moisture content expressed as a percentage of the mass of moisture relative to the mass of dry soil A case where a polymer is added and a case where a polymer is not added will be described. The ordinate indicates the corn index (kN / m 2 ), and the abscissa indicates the amount (kg) of baked gypsum added to 1 m 3 of soil. In addition, iron oxide powder containing magnetite was added to the soil in an amount of about 1/10 to 1/7 of the amount of roasted gypsum, and polyacrylamide was added as a water-soluble polymer. In FIG. 7, the moisture content 60% is indicated by a circle, 80% is indicated by a rectangle, 100% is indicated by a triangle, those containing polyacrylamide are outlined, and those not containing are filled. The cone index is a value obtained by dividing the penetration resistance of the cone by the bottom area of the cone, and is a measure that allows the construction machine to run several times. For example, an ordinary bulldozer (about 21 tons) requires a cone index of 0.7 MN / m 2 , a small self-propelled scraper of 1.0 MN / m 2 , and a dump truck of about 1.2 MN / m 2 . As shown in FIG. 7, it was found that the corn index decreased as the water content ratio increased, and increased as the amount of calcined gypsum added increased. For example, at a water content ratio of 100%, increasing the amount of calcined gypsum does not significantly increase the corn index, but at a water content ratio of 60%, the corn index is greatly increased by increasing the amount of addition. I was able to. Moreover, when polyacrylamide was added, it was found that the corn index was increased by about 10% at any water content ratio. As described above, it is considered that polyacrylamide has a large mechanical strength, and that the strength can be increased by suppressing the agglomeration by the addition of polyacrylamide. As a result, it was found that the ground strength can be increased by adding a small amount of water-soluble polymer.

本発明を上述した実施の形態をもって詳細に説明してきたが、本発明の土壌改良方法は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、同様の効果を得ることができるものであれば、撹拌部材は上述した形状に限らず、いかなる大きさ、螺旋状羽根の巻数、鉄粉および酸化剤の注入管の配設位置であっても良く、容器もいかなる形状および構造であってもよい。また、鉄粉または酸化鉄粉、水、焼き石膏の配合比は、土壌の含水比、浄化する土壌の質量、さらにはコストによって適切な値に設定することができる。さらに、ロッドは、掘削時とロッドの上昇時とで逆回転させることが好ましいが、同じ回転方向にすることもできる。   Although the present invention has been described in detail with the embodiment described above, the soil improvement method of the present invention is not limited to the embodiment described above, and can obtain the same effect, The stirring member is not limited to the shape described above, and may have any size, the number of turns of the spiral blade, the position where the iron powder and oxidant injection pipes are disposed, and the container may have any shape and structure. The blending ratio of iron powder or iron oxide powder, water, and calcined gypsum can be set to an appropriate value depending on the moisture content of the soil, the mass of the soil to be purified, and further the cost. Furthermore, although it is preferable to rotate the rod reversely during excavation and when the rod is raised, it can also be in the same direction of rotation.

また、図4に示す実施の形態で使用される掘削部材において、羽根45a、45b、45c、45dの長さ、幅、厚さ、枚数、傾斜角度は、掘削する地盤強度、スラリーまたはガスを噴射させ、混合する範囲などを考慮し、適切なサイズ、数、角度にすることができる。また、注入管44は、羽根45a、45bに近隣し、ロッド41から突出する方向、すなわち羽根45a、45bの長さ方向に沿って延びるように設けられていてもよいし、さらには、羽根45a、45bではなく、羽根45c、45dに近隣し、羽根45c、45dの長さ方向に沿って延びるように設けることもできる。本発明において、少ない量の鉄粉または酸化鉄粉および焼き石膏で充分な浄化効果および地盤強度を得るためには、掘削部材として、羽根があるほうが好ましく、上記撹拌部材がより好ましい。   Further, in the excavation member used in the embodiment shown in FIG. 4, the length, width, thickness, number, and inclination angle of the blades 45a, 45b, 45c, 45d are the strength of the ground to be excavated, slurry or gas is injected. In consideration of the range to be mixed, the size, number, and angle can be set appropriately. The injection tube 44 may be provided so as to be adjacent to the blades 45a and 45b and extend along the direction protruding from the rod 41, that is, along the length direction of the blades 45a and 45b. , 45b instead of the blades 45c and 45d and extending along the length direction of the blades 45c and 45d. In the present invention, in order to obtain a sufficient purification effect and ground strength with a small amount of iron powder or iron oxide powder and calcined gypsum, the excavation member preferably has blades, and the stirring member is more preferable.

本発明の土壌改良方法を実現する装置を例示した図。The figure which illustrated the apparatus which implement | achieves the soil improvement method of this invention. 本発明の土壌改良方法を実現する装置に用いることができる撹拌部材の例示した図。The figure which illustrated the stirring member which can be used for the apparatus which implement | achieves the soil improvement method of this invention. 本発明の土壌改良方法を実現する装置に用いることができる掘削部材の第1の実施形態を示した図。The figure which showed 1st Embodiment of the excavation member which can be used for the apparatus which implement | achieves the soil improvement method of this invention. 本発明の土壌改良方法を実現する装置に用いることができる掘削部材の第2の実施形態を示した図。The figure which showed 2nd Embodiment of the excavation member which can be used for the apparatus which implement | achieves the soil improvement method of this invention. 空気に分散させて供給する装置を例示した図。The figure which illustrated the apparatus distributed and supplied to air. 図1および図2に示す装置を使用して土壌を掘削し、スラリーを噴射させ、かつ土壌とスラリーとを混合する各位置を示した図。The figure which showed each position which excavates soil using the apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2, injects slurry, and mixes soil and slurry. 焼き石膏の添加量とコーン指数との関係を示した図。The figure which showed the relationship between the addition amount of grilled gypsum and the corn index.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a…切削部材
2…軸体
3…螺旋状羽根
4…撹拌部材
5…支持手段
6…容器
7…供給手段
8…ライン
9…ロッド
10…走行部
11…挟持部
12…アーム
13…昇降手段
14…ライン
20…先導管
21…突出部材
22、23…注入管
24…フランジ
30、40…掘削部材
31、41…ロッド
32、42…切削部材
33、43…穴
34、44…注入管
45a、45b、45c、45d…羽根
46…切削部材
50…混合物
51…容器
52…弁
53…空気供給手段
54、55、56…ライン

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Cutting member 2 ... Shaft body 3 ... Spiral blade 4 ... Stirring member 5 ... Support means 6 ... Container 7 ... Supply means 8 ... Line 9 ... Rod 10 ... Traveling part 11 ... Nipping part 12 ... Arm 13 ... Elevating Means 14 ... line 20 ... tip conduit 21 ... projecting members 22, 23 ... injection pipe 24 ... flange 30, 40 ... excavation members 31, 41 ... rods 32 and 42 ... cutting members 33 and 43 ... holes 34 and 44 ... injection pipe 45a 45b, 45c, 45d ... blade 46 ... cutting member 50 ... mixture 51 ... container 52 ... valve 53 ... air supply means 54, 55, 56 ... line

Claims (5)

揮発性有機塩素化合物(VOC)を含む汚染土壌を浄化するとともに、原地盤の地耐力の低下を防止するための土壌改良方法であって、
先端部に切削部材と少なくとも1つの注入管とを備える掘削部材を回転可能に、かつ昇降可能に支持する支持手段により回転および降下させて土壌を掘削するステップと、
前記掘削部材を回転させつつ、前記少なくとも1つの注入管から該掘削部材周囲の前記土壌に向けて、空気または窒素に、鉄粉またはマグネタイト(Fe)を含む酸化鉄粉と焼き石膏と水溶性高分子とを分散させたガスを噴射させるステップとを含み、
前記水溶性高分子が、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリルアミド−アクリル酸ナトリウム共重合体、これらの混合物から選択され、
前記鉄粉を分散させる場合は、前記焼き石膏と前記鉄粉との質量比が1:1〜10:1の範囲、前記焼き石膏と前記水溶性高分子との質量比が100:0.1〜100:2の範囲となるように配合され、前記鉄粉が前記土壌1m に対し、10kg〜100kg供給されるように前記ガスが供給され
前記酸化鉄粉を分散させる場合は、前記焼き石膏の添加量が前記酸化鉄粉の質量の2〜20倍、前記焼き石膏と前記水溶性高分子との質量比が100:0.1〜100:2の範囲となるように配合され、前記酸化鉄粉が前記土壌1m に対し、15kg〜150kg供給されるように前記ガスが供給されることを特徴とする、土壌改良方法。
A soil improvement method for purifying contaminated soil containing volatile organochlorine compounds (VOC) and preventing a decrease in the ground strength of the original ground,
Excavating the soil by rotating and lowering the excavating member having a cutting member and at least one injection pipe at the tip end thereof in a rotatable and supportable manner;
While rotating the excavating member, iron oxide powder containing iron powder or magnetite (Fe 3 O 4 ) and roasted gypsum in the air or nitrogen from the at least one injection pipe toward the soil around the excavating member; and a step for ejecting gas is dispersed a water soluble polymer seen including,
The water-soluble polymer is selected from polyacrylamide, sodium polyacrylate, acrylamide-sodium acrylate copolymer, and mixtures thereof;
When the iron powder is dispersed, the mass ratio of the calcined gypsum to the iron powder is in the range of 1: 1 to 10: 1, and the mass ratio of the calcined gypsum to the water-soluble polymer is 100: 0.1. It is compounded to be in a range of ˜100 : 2, and the iron powder is supplied to the soil 1 m 3 so that 10 kg to 100 kg is supplied ,
When the iron oxide powder is dispersed, the amount of the calcined gypsum is 2 to 20 times the mass of the iron oxide powder, and the mass ratio of the calcined gypsum and the water-soluble polymer is 100: 0.1 to 100. : it is blended so that the second range, the relative iron oxide powder is the soil 1 m 3, wherein the gas to be 15kg~150kg supply is supplied, soil improvement method.
前記掘削部材は、周部に羽根を備えており、前記支持手段により該掘削部材を回転させ、前記羽根の回転により前記土壌と前記ガスとを混合するステップをさらに含む、請求項に記載の土壌改良方法。 The wear member has peripheral portion provided with vanes to rotate the該掘cutting member by said supporting means, further comprising the step of mixing the gas with the soil by the rotation of the blades, according to claim 1 Soil improvement method. 前記掘削部材は、先端部に切削部材と、周部に羽根と、前記羽根の縁部に向けて配設される少なくとも1つの注入管とを備える撹拌部材である、請求項に記載の土壌改良方法。 The soil according to claim 2 , wherein the excavation member is a stirring member including a cutting member at a tip portion, a blade at a peripheral portion, and at least one injection pipe disposed toward an edge of the blade. Improvement method. 前記掘削するステップと前記噴射させるステップとが同時に実行されることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の土壌改良方法。 The soil improvement method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the excavating step and the jetting step are performed simultaneously. 前記掘削するステップと前記噴射させるステップと前記混合するステップとが同時に実行されることを特徴とする、請求項またはに記載の土壌改良方法。 Wherein the steps of the mixing step to the injection step of the excavation are performed simultaneously, soil improvement process according to claim 1 or 2.
JP2004322633A 2004-11-05 2004-11-05 Soil improvement method Active JP4511315B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004322633A JP4511315B2 (en) 2004-11-05 2004-11-05 Soil improvement method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004322633A JP4511315B2 (en) 2004-11-05 2004-11-05 Soil improvement method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006130412A JP2006130412A (en) 2006-05-25
JP4511315B2 true JP4511315B2 (en) 2010-07-28

Family

ID=36724418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004322633A Active JP4511315B2 (en) 2004-11-05 2004-11-05 Soil improvement method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4511315B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101264829B1 (en) * 2011-07-15 2013-05-15 (주)한성개발공사 Soil conditioner incliding functional ingredient for management of water and nutrients
CN115136754B (en) * 2022-07-05 2023-05-30 西南科技大学 Ultra-deep rock drilling and soil breaking tillage implement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0223593B2 (en) * 1985-05-02 1990-05-24 Nippon Shokusei Kk
JPH10273670A (en) * 1997-03-28 1998-10-13 Ube Ind Ltd Solidifying material for hydrous soil and modification of hydrous soil using the same
JPH11323335A (en) * 1998-05-14 1999-11-26 Nippon Shokubai Co Ltd Conditioning process for water-containing soil
JP2004261811A (en) * 2004-01-30 2004-09-24 Nishimatsu Constr Co Ltd Soil improvement method
JP2004290861A (en) * 2003-03-27 2004-10-21 Nishimatsu Constr Co Ltd Soil cleaning system and method
JP2004300421A (en) * 2003-03-14 2004-10-28 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd Soil conditioning material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0223593B2 (en) * 1985-05-02 1990-05-24 Nippon Shokusei Kk
JPH10273670A (en) * 1997-03-28 1998-10-13 Ube Ind Ltd Solidifying material for hydrous soil and modification of hydrous soil using the same
JPH11323335A (en) * 1998-05-14 1999-11-26 Nippon Shokubai Co Ltd Conditioning process for water-containing soil
JP2004300421A (en) * 2003-03-14 2004-10-28 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd Soil conditioning material
JP2004290861A (en) * 2003-03-27 2004-10-21 Nishimatsu Constr Co Ltd Soil cleaning system and method
JP2004261811A (en) * 2004-01-30 2004-09-24 Nishimatsu Constr Co Ltd Soil improvement method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006130412A (en) 2006-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006051865A1 (en) Jetting and agitating construction method and jetting and agitating device
JP3995668B2 (en) Excavation member, excavation method, and soil improvement method using the excavation member
JP4511315B2 (en) Soil improvement method
JP4028866B2 (en) Soil improvement method
JP3642782B2 (en) Soil improvement method
JP2005120349A (en) Material for earth and sand structure, surface protecting construction method for inclined face, lining face, and tunnel lining face using the same, and slope protecting construction method
JP2006159023A (en) Soil cleaning method
JP2005120349A5 (en)
JP4583108B2 (en) Soil improvement method
JP2006045999A (en) Soil improving method
JP2005105266A (en) Material for soil-sand structure and method for surface protection of slope, lining face and, covered face of tunnel, and method for protecting slope face using the same
JP2007204941A (en) Carbonated ground improvement construction method
JP2005105266A5 (en)
JP4141184B2 (en) In-situ purification method for contaminated groundwater
JP4115314B2 (en) Soil purification system and soil purification method
JP4357879B2 (en) Soil purification system and soil purification method
JP5681463B2 (en) Ground improvement equipment for underwater ground
JP4347717B2 (en) Soil purification method
JP2006055724A (en) Method for soil restoration
JP5020683B2 (en) Containment method for contaminated soil
JP3974820B2 (en) Contaminated soil treatment system and contaminated soil treatment method
JPS60129322A (en) Method of treating ground polluted by noxious material to modify into innoxious
JPH08112586A (en) Method for purifying soil
KR101629885B1 (en) Mobile infested soil purifier and method for purify infested soil using this same
JP3993776B2 (en) Solidification method of contaminated soil

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100407

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100427

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100506

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4511315

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250