JP4947681B2 - 掘削用ケーシング、矩形穴の掘削工法、汚染地盤への浄化壁構築工法及び汚染地盤の浄化・置換工法 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
更に、本発明は、汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法に関する。
本発明の第3の態様によれば、コの字型鋼材の打設の際の打設位置や打設角度にそれほど作業の熟練がなくても継ぎ手部材による係合案内作用によってコの字型鋼材の打設を正確に容易に行うことができるようになる。
本発明の第6の態様によれば、角鋼管内の地盤を効率良く矩形状に掘削することができるから余堀量を少なくし作業の無駄をなくして施工労力の軽減と工期の短縮を図ることができる。
本発明の第10の態様によれば、掘削用ケーシングの打設及び引き抜きの際の摩擦抵抗を低減することができるから角鋼管ないしコの字型鋼材の打設と引き抜きを円滑に行うことが可能となり、作業効率の向上を図り、掘削用ケーシングの破損を防止することができる。
(1)掘削用ケーシングの構成(図1、図2、図5、図6参照)
本発明の掘削用ケーシング1は、地面GLを矩形状に掘削して地盤G中に所定開口、所定深さの矩形穴2を形成する場合に使用される。そして、実施例1では掘削用ケーシング1は角鋼管3のみによって構成されている。角鋼管3としては一辺の長さが約1〜1.5mの正方形断面を有し、地盤G中に打設される打設長さが約10mないし20m位までの角パイプ状の矩形ケーシングが一例として使用できる。
(i)溝状の矩形穴を掘削する場合(図5、図10〜14参照)
本発明の矩形穴の掘削工法は、掘削用ケーシング1を使用して地面GLを矩形状に掘削し、地盤G中に所定開口、所定深さの矩形穴2を形成する場合に実施される。そして、本実施例では角鋼管3によって構成される掘削用ケーシング1が使用され、矩形穴2を形成する地面GLに角鋼管3を打設し、角鋼管3内の地盤Gをオーガスクリュー4を備えるオーガ機5等によって円形に掘削し、更に角隅部6に残った土砂Tをクラムバケット7等を使用して取り除くようにしている。
上記溝状の矩形穴2を掘削する場合と同様の手順で最初に基準穴Hを形成し、所定の打設ピッチPで角鋼管3を順次接続方向Jに直線的に打設して行くことによって矩形穴2を伸長させ所定の長さの幅寸法ないし奥行寸法を有する溝状の矩形穴2とする。そして、上記接続方向Jと直交する方向に角鋼管3を幾分オーバーラップさせて上記と同様の溝状の矩形穴2を形成し、以下同様に所定の開口面積になるまで上記作業を繰り返すことによって矩形穴2を拡大して行き所定の大きさの面状の矩形穴2とする。
(i)浄化壁を形成する場合(図1、図15参照)
本発明の汚染地盤の浄化壁構築工法は、汚染源となる化学工場13等から排出された汚染物質Qが化学工場13等の敷地下方の地盤G中に滲透し、地下水14等を通じて周辺地盤GBに流出するのを防止するため汚染地盤GAと周辺地盤GBとの間に浄化壁15を構築する場合に利用できる。
本発明の汚染地盤の浄化・置換工法は、汚染物質Qが滲透し、面状に広がった汚染地盤GA中の汚染土壌MAを掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴2に良質土壌MBを入れて埋め戻すことによって汚染地盤GAを良質地盤GCに置換して浄化する場合にも利用される。
(1)掘削用ケーシングの構成(図3、図7、図8、図9参照)
実施例2では、掘削用ケーシング1は角鋼管3と断面コの字形状のコの字型鋼材16とを組み合わせることによって構成されている。角鋼管3としては、上述した実施例1に係る角鋼管3と同様、一辺の長さが約1〜1.5mの正方形断面を有し、地盤G中に打設される打設長さが約10mないし20m位までの角パイプ状の矩形ケーシングが一例として使用できる。また、角鋼管3の接続方向Jの2つのコーナー部17には、図3(a)に示すように角鋼管3のほぼ全長に亘って継ぎ手部材18が形成されている。
(i)溝状の矩形穴を掘削する場合(図7参照)
本実施例では上述した角鋼管3とコの字型鋼材16を組み合わせることによって構成される掘削用ケーシング1が使用される。そして、本発明の矩形穴の掘削工法では矩形穴2を形成する地面GLの始端側の位置に最初に角鋼管3を打設し、土留めされた状態で角鋼管3内の地盤Gの中心をオーガスクリュー4等によって円形に掘削する。そして角鋼管3内の角隅部6に残った土砂Tをクラムバケット7等を使用して取り除く。次に先に打設した角鋼管3に沿わせるようにしてコの字型鋼材16の切離し端部20を宛てがい、継ぎ手部材18、22を係合させてコの字型鋼材16を打設する。
上記溝状の矩形穴2を掘削する場合と同様の手順で、最初に角鋼管3を使用して始端位置に基準穴Hを形成し、継ぎ手部材18、22を係合させて角鋼管3及び土留め区画19の一辺の長さと同一の打設ピッチPでコの字型鋼材16を接続方向Jに直線的に打設して行く。これに伴って矩形穴2は、伸長し所定の長さの幅寸法ないし奥行寸法を有する溝状の矩形穴2が形成される。そして、上記接続方向Jと直交する方向に角鋼管3とコの字型鋼材16を幾分オーバーラップさせて上記と同様の溝状の矩形穴2を形成し、以下同様に所定の開口面積になるまで上記作業を繰り返すことによって矩形穴2を拡大して行き所定の大きさの面状の矩形穴2とする。
(i)浄化壁を形成する場合(図1、図15参照)
本実施例では角鋼管3とコの字型鋼材16とを組み合わせた掘削用ケーシング1が使用され、上述した溝状の矩形穴2を掘削する矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管3内及び土留め区画19内の地盤Gの掘削を行う。そして、これと合わせて掘削された矩形穴2に浄化材Fを充填し、角鋼管3ないしコの字型鋼材16を引き抜く作業を繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行方向の浄化壁15を構築するようにする。そして、構築された浄化壁15によって図1に示すように汚染地盤GAと周辺地盤GBとが区画されるため汚染地盤GA中の汚染物質Qが地下水14等によって運ばれて周辺地盤GBに流出する事態が防止される。
本実施例では角鋼管3とコの字型鋼材16とを組み合わせた掘削用ケーシング1が使用され、上述した溝状の矩形穴2を掘削する矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管3内及び土留め区画19内の地盤Gの掘削を行う。そして、これと合わせて掘削によって生じた矩形穴2に良質土壌MBを充填し角鋼管3ないしコの字型鋼材16を引き抜く作業を繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤GCを形成する。その後、上述した面状の矩形穴2を掘削する矩形穴の掘削工法によって矩形穴2を拡大しながら良質土壌MBの充填と角鋼管3ないしコの字型鋼材16の引き抜きを繰り返し実行することによってすべての土壌を入れ替えるようにする。そして、この工法では図2に示すように汚染地盤GAが完全に良質地盤GCに置換されるため汚染地盤GAの周辺地盤GBへの拡大が根本から防止される。
本願発明に係る掘削用ケーシング1、該掘削用ケーシング1を使用した矩形穴の掘削工法及び該矩形穴の掘削工法を利用した汚染地盤への浄化壁構築工法および汚染地盤の浄化・置換工法は、以上述べたような構成を基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的な構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。例えば本発明の掘削用ケーシング1によって形成される矩形穴2は、厳密な意味での直方体形状の単純な矩形穴2のみを差すのではなく、角鋼管3やコの字型鋼材16のサイズ等によって定まる基準となる最小単位の基準穴H(矩形穴2でもある)を接続方向Jあるいは接続方向Jと直交する方向に連接することによって形成される複数の基準穴Hを組み合わせた構造の複雑な形状の矩形穴2をも包含するものである。また、本発明の矩形穴の掘削工法は、汚染地盤の浄化・置換工法において利用される場合に限らず、例えば軟弱地盤を頑強な良質地盤に置換する地盤改良等他の目的に利用することも勿論可能である。
5 オーガ機、6 角隅部、7 クラムバケット、8 打設ガイド、9 側辺部、
10 端辺部、11 案内面、12 摩擦低減材、13 化学工場(汚染源)、
14 地下水、15 浄化壁、16 コの字型鋼材、17 コーナー部(角鋼管の)、
18 継ぎ手部材(角鋼管の)、19 土留め区画、20 切離し端部、
21 コーナー部(コの字型鋼材の)、22 継ぎ手部材(コの字型鋼材の)、
23 浄化資材、24 砂、H 基準穴、V 必要掘削土量、W 実際の掘削土量、
U 余堀量、S 掘削ロス率、GL 地面、G 地盤、GA 汚染地盤、GB 周辺地盤GC 良質地盤、MA 汚染土壌、MB 良質土壌、T 土砂、J 接続方向、
L 打設中心線、O オーバーラップ量、P 打設ピッチ、Q 汚染物質、F 浄化材
Claims (9)
- 地面を矩形状に掘削して地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する場合に使用される掘削用ケーシングであって、
前記掘削用ケーシングは角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせることによって構成されていることを特徴とする掘削用ケーシング。 - 請求項1に記載された掘削用ケーシングにおいて、前記角鋼管とコの字型鋼材には角鋼管とコの字型鋼材あるいはコの字型鋼材同士を接続するための継ぎ手部材が設けられていることを特徴とする掘削用ケーシング。
- 請求項2に記載された掘削用ケーシングにおいて、前記継ぎ手部材は角鋼管の接続方向の2つのコーナー部、コの字型鋼材の接続方向の2つの切離し端部と2つのコーナー部において、角鋼管とコの字型鋼材のほぼ全長に亘って形成されていることを特徴とする掘削用ケーシング。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載された掘削用ケーシングにおいて、前記角鋼管は一辺の長さが約1〜1.5mの正方形断面の鋼管であり、前記コの字型鋼材は角鋼管あるいは他のコの字型鋼材と組み合わせた状態で一辺の長さが約1〜1.5mの正方形断面の矩形状の土留め区画が形成されるように寸法設定された形鋼材であることを特徴とする掘削用ケーシング。
- 掘削用ケーシングを使用して地面を矩形状に掘削し、地盤中に所定開口、所定深さの矩形穴を形成する矩形穴の掘削工法であって、
前記矩形穴の掘削工法には、角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、矩形穴を形成する地面に最初に角鋼管を打設し、該角鋼管内の地盤をオーガスクリューを備えるオーガ機等の掘削手段によって円形に掘削し、更に角隅部に残った土砂をクラムバケット等の排土手段を使用して取り除き、次に前記角鋼管に沿わせるようにしてコの字型鋼材の切離し端部を宛がって打設し、前記角鋼管とコの字型鋼材によって区画された土留め区画内の地盤を同様に掘削及び排土し、以下順次コの字型鋼材を先に打設したコの字型鋼材に沿わせるようにして打設して行くことによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の矩形穴を形成するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。 - 請求項5に記載された矩形穴の掘削工法において、前記角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングを使用して開口面積の大きな面状の矩形穴を形成する場合には、前記掘削用ケーシングを該掘削用ケーシングの接続方向と直交する方向にオーバーラップさせた状態で順次ずらしながら打設して行くことによって矩形穴を面状に拡大するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
- 請求項5または請求項6に記載された矩形穴の掘削工法において、前記掘削用ケーシングの打設に当たっては、掘削用ケーシングの外面及び内面の双方、またはこれらの一方に摩擦低減材を塗工ないし貼設するようにしたことを特徴とする矩形穴の掘削工法。
- 汚染源から排出された汚染物質が汚染源の存する地盤中に滲透し、地下水等を通じて周辺地盤に流出するのを防止するため汚染地盤と周辺地盤との間に浄化壁を構築する汚染地盤への浄化壁構築工法であって、
前記汚染地盤への浄化壁構築工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、請求項5に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区間内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削された矩形穴への浄化材の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の浄化壁を構築するようにしたことを特徴とする汚染地盤への浄化壁構築工法。 - 汚染物質が滲透し、面状に広がった汚染地盤中の汚染土壌を掘削して取り除き、掘削によって生じた矩形穴に良質土壌を入れて埋め戻すことによって汚染地盤を良質地盤に置換して浄化する汚染地盤の浄化・置換工法であって、
前記汚染地盤の浄化・置換工法には角鋼管と断面コの字形状のコの字型鋼材とを組み合わせた掘削用ケーシングが使用され、請求項5に記載した矩形穴の掘削工法によって順次角鋼管ないしコの字型鋼材の打設及び角鋼管内ないしコの字型鋼材との間あるいはコの字型鋼材間に形成される土留め区画内の地盤の掘削及び排土を行い、これと合わせて掘削によって生じた矩形穴に良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとを繰り返し実行することによって所定の幅寸法ないし奥行寸法の壁状の良質地盤を形成し、その後請求項6に記載した矩形穴の掘削工法によって矩形穴を面状に拡大しながら良質土壌の充填と角鋼管ないしコの字型鋼材の引き抜きとりを繰り返し実行することによってすべての汚染地盤を良質地盤に置換し、浄化するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化・置換工法。
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