JP6318767B2 - 地中浄化壁の形成工法 - Google Patents

Description

本発明は、地下水に含まれる汚染物質を浄化する地中浄化壁の形成工法に関する。

汚染地盤に透水性の浄化壁を形成し、地下水と共に流れる汚染物質を浄化する地中浄化壁が知られている。特許文献１には、この地中浄化壁の施工法（形成方法）が記載されている。この施工法では、ウォータージェットで汚染地盤を切削し、注入部材を削孔に挿入して注入材を注入している。その後、削孔から離れた位置に掘削した複数の排土孔から、切削した汚染土壌を地上に排出させている。さらに、注入部材から浄化材を注入して注入材と置換することで浄化壁を形成している。

また、円筒状ケーシングを用いた別の施工法も知られている。この施工法では、まず、内径が５００ｍｍ程度の円筒状ケーシングを地中に打設（圧入）した後に、ケーシング内の土砂を除去することで空洞を形成する。次に、形成された空洞に浄化壁用の資材を充填し、円筒状ケーシングを引き抜くことで円柱状の固化体を形成する。そして、この固化体を横並びに複数本形成することで浄化壁を形成している。

特開２００３−７４０５１号公報

ウォータージェットで汚染地盤を切削する方法、及び、円筒状ケーシングを打設してケーシング内の土砂を除去する方法の何れも、形成される地中浄化壁が大型になってしまい、大量の資材を必要としてしまう。また、大型の地中浄化壁を形成することから、狭隘な現場においては作業が困難になってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、地中浄化壁の形成に必要とされる資材の量を抑えることができ、狭隘な現場における作業性の向上を図ることにある。

前述の目的を達成するため、本発明に係る地中浄化壁の形成工法は、ベース板および該ベース板の下端部表面に接合される板状の補強部材を備える板状部材と、前記ベース板の表面に所定方向に沿って接合される配管とを、前記所定方向を上下に向けて地中へ打設し、前記板状部材を引き抜きながら、粉体状の浄化材及び砂を増粘剤が添加された水とともに混合して得られたスラリー状の資材を、当該板状部材の引き抜きに伴って形成される地中空間に対して前記配管を通じて圧送装置にて圧送注入することで、前記地中に透水性の浄化壁を形成することを特徴とする。

この形成工法によれば、板状部材の引き抜きに伴ってこの板状部材によって形成される板状空間に、スラリー状の資材が充填され、充填された資材によって地中浄化壁が形成される。これにより、形成に必要とされる資材の量を抑えることができる。また、板状部材を配管と共に地中へ打設し、その後に、配管から資材を注入しつつ板状部材を引き抜くことで地中浄化壁を形成できるので、狭隘な現場であっても作業が比較的容易である。

また、本発明に係る地中浄化壁の形成工法は、圧送装置に接続された配管が所定方向に沿って接合された板状部材を、前記所定方向を上下に向けて前記配管とともに地中へ打設し、前記板状部材を引き抜きながら、粉体状の浄化材及び砂を増粘剤が添加された水とともに混合して得られたスラリー状の資材を、当該板状部材の引き抜きに伴って形成される地中空間に対して前記配管を通じて注入することで、前記地中に透水性の浄化壁を形成する地中浄化壁の形成工法であって、前記板状部材は、ベース板と、前記ベース板における下端部分の表面に前記配管を避けて接合され、肉厚を増やすことで当該板状部材の下端部分における強度を高める板状の補強部材と、前記ベース板における幅方向の一端側に前記ベース板の厚さ方向に立設されると共に、前記ベース板の長手方向に沿って接合された流出防止リブを有することが好ましい。この方法では、地山からの土砂の混入を抑制しつつ地中空間へ資材を充填できる。

前述の形成方法において、前記浄化材が鉄粉であり、前記増粘材が生分解性増粘材であることが好ましい。この方法では、有害物質の一種であるヒ素を有効に浄化できる。

前述の形成方法において、前記生分解性増粘材として、キサンタンガムとグアガムの少なくとも一方を用いることが好ましい。この方法では、僅かな添加量であっても高い増粘効果が得られる。

前述の形成方法において、前記生分解性増粘剤の前記水に対する添加濃度を０．６％以上に定め、前記生分解性増粘剤が添加された前記水の、前記鉄粉及び前記砂への添加量を、前記鉄粉及び前記砂の材料分離が生じない範囲内に定めることが好ましい。この方法では、板状部材の引き抜きに伴って形成される地中空間に対し、スラリー状の資材を確実に注入することができる。

本発明の地中浄化壁の形成工法によれば、形成に必要とされる資材の量を抑えることができ、狭隘な現場における作業性の向上を図ることができる。

地中浄化壁を形成する際に用いられる板状部材の構成を説明する図である。 スラリー状の資材を貯留して圧送する装置を説明する概念図である。 （ａ）〜（ｄ）は、地中浄化壁の形成工法を模式的に説明する図である。 （ａ）は、地中に４枚の板状部材を横並びに打設した状態を示す模式図である。（ｂ）は、打設された右端の板状部材を引き抜きながら資材を注入している状態を示す模式図である。（ｃ）は、右端の板状部材を引き抜きながら資材を注入すると共に、先に引き抜いた板状部材を再度、左端に打設している状態を説明する模式図である。 （ａ）は、地中に打設された板状部材の下端部分拡大図である。（ｂ）及び（ｃ）は、打設された板状部材を引き抜きぬきつつ資材を注入している状態を示す拡大図である。 形成された地中浄化壁による汚染水の浄化を模式的に説明する図である。 汚染物質の吸着確認試験で用いた試験装置を説明する図である。 吸着確認試験の試験結果を示すグラフである。 増粘剤適正配合試験の配合と試験ケースを説明する図である。 増粘剤としてキサンタンガムを用いた試験ケースにおける適正配合試験の試験結果を説明する図である。 図１０の試験ケースにおける材料分離状況を示す写真である。 増粘剤としてグアガムを用いた試験ケースにおける適正配合試験の試験結果を説明する図である。 図１２の試験ケースにおける材料分離状況を示す写真である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。地中浄化壁の形成工法に先立って、使用機材について説明する。まず、図１を参照し、地中浄化壁の形成に際して、地中に打設される打設鋼材、すなわち板状部材１及び配管２について説明する。

図１に例示した板状部材１は、ベース板１１と、補強部材１２（左側補強板１３Ｌ，右側補強板１３Ｒ）と、流出防止リブ１４とを有している。なお、図１では、２枚の板状部材１が幅方向に並べられた状態を描いている。便宜上、図１における上側を前側（正面側）とし、図１における左右方向を幅方向（左右方向）として説明する。この場合、前後方向がベース板１１の厚み方向に相当する。

ベース板１１は、ハット形鋼矢板によって構成されている。このハット形鋼矢板は、ウェブ２１、フランジ２２、及びアーム２３を有するハット形断面形状の鋼矢板である。ウェブ２１は、ハット形鋼矢板における幅方向中央部に設けられた長尺な矩形状板部である。フランジ２２は、ウェブ２１の左右両側縁から左右斜め前方に向けて延出された一対の矩形状板部である。アーム２３は、各フランジ２２の左右両側縁から左右方向に向けて延出された狭幅の矩形状板部である。

なお、配管２は、ウェブ２１の前面側であって幅方向の中央に、ベース板１１の長手方向に沿って配置されている。そして、配管２は、溶接によってベース板１１に接合されている。また、図示は省略したが、アーム２３の左右両側縁に沿って、継手が設けられている。

このベース板１１の幅（板状部材１の幅Ｗ）は、例えば９００ｍｍであり、厚さは１１ｍｍ〜１３ｍｍ程度であり、ウェブ２１とアーム２３の前後方向の間隔Ｈは２３０ｍｍ〜３００ｍｍ程度である。なお、ベース板１１の長さ（板状部材１の幅長さＬ）は、打ち込み長さに応じて定められる。

補強部材１２は、ベース板１１（鋼矢板）における下端部分の表面に、溶接によって接合された鋼板製の板材である。この補強部材１２は、肉厚を増やすことで板状部材１の下端部分における強度を高めるものである。また、補強部材１２によって浄化壁における必要な厚さを確保できる。本実施形態において、補強部材１２の長さ（板状部材１の長手方向の長さ）は、３００ｍｍ〜４００ｍｍ程度に定められている。また、補強部材１２の厚さｄは、例えば５０ｍｍ程度に定められている。

補強部材１２は、左側補強板１３Ｌと右側補強板１３Ｒを有している。左側補強板１３Ｌは、ベース板１１における下端左側部分に溶接される鋼板である。また、右側補強板１３Ｒは、ベース板１１における下端右側部分に溶接される鋼板である。すなわち、これらの補強板１３Ｌ，１３Ｒは、ベース板１１における下端部分の表面に配管２を避けて接合されている。本実施形態の配管２は鋼鉄製であり、その内径は１〜２インチ程度、長さはベース板１１と同程度である。また、配管２の下端は開放されると共に補強部材１２と面一とされ、上端は圧送チューブ３３（図２参照）に接続されている。なお、本実施形態では、各補強板１３Ｌ，１３Ｒにおける幅方向中央側の端部と配管２の間も溶接によって接合されている。

そして、左側補強板１３Ｌは、ベース板１１の左側半部と同じ形状に屈曲されている。同様に、右側補強板１３Ｒは、ベース板１１の右側半部と同じ形状に屈曲されている。従って、本実施形態では、ベース板１１における下端部分の肉厚が、各補強板１３Ｌ，１３Ｒの分だけ嵩上げされた状態になっている。

また、補強部材１２（左側補強板１３Ｌ，右側補強板１３Ｒ）の上端部には、ベース板１１から下側に向かう程に厚さが増すテーパー面１２ａ（図５（ａ）参照）が形成されている。加えて、補強部材１２の下端は、ベース板１１の下端よりも所定寸法ｔだけ上側に位置している。このように、補強部材１２をベース板１１に取り付けることで、板状部材１の下端側に段差が形成される。この段差は、後述するように、地山（孔壁）の崩壊を防止する目的で形成している。

図１に示すように、流出防止リブ１４は、ベース板１１における幅方向の一端側にベース板１１の厚さ方向に立設されると共に、ベース板１１の長手方向に沿って設けられた板片である。本実施形態の流出防止リブ１４は、左側のアーム２３の前面左端部に、ベース板１１の長手方向全体に亘って溶接されている。この流出防止リブ１４の高さは、補強部材１２の厚さｄよりも多少大きく定められている。仮に、補強部材１２の厚さｄが５０ｍｍ程度であった場合、流出防止リブ１４の高さは６０ｍｍ程度に定められる。この流出防止リブ１４は、後述するように、資材の漏出を防止する目的で設けられている。

次に、図２を参照し、地中浄化壁の基となるスラリー状の資材Ｓを圧送する圧送装置３について説明する。この圧送装置３は、スラリー状の資材Ｓを貯留する貯留槽３１と、資材Ｓを圧送するスラリーポンプ３２と、貯留槽３１とスラリーポンプ３２の間、及び、スラリーポンプ３２と配管２の間を、資材Ｓを供給可能に接続する圧送チューブ３３とを有している。本実施形態において、貯留槽３１に貯留される資材Ｓは、増粘剤が添加された水（以下粘性水という）を、砂及び浄化材としての鉄粉に加えて混合したものである。なお、このスラリー状の資材Ｓについては、後で詳しく説明する。

スラリーポンプ３２は、標準的な市販品である。圧送チューブ３３は、可撓性を有するチューブであるが、スラリー状の資材Ｓが圧送されるため、十分な耐圧性能を有する肉厚のゴム製チューブが好適に用いられる。圧送チューブ３３の排出端は、配管２における上端部分に接続されている。このため、圧送されたスラリー状の資材Ｓは、配管２の内部を下方に向けて流下する。

次に、図３を参照し、地中浄化壁ＷＰの形成工法について説明する。なお、図３（ａ）〜（ｄ）において、図３（ｂ）は、地下水ＧＷの流れ方向に沿った方向から見た図である。他の図は、図３（ｂ）とは９０度角度を変えて見た図である。すなわち、図の左側が流れ方向の上流側、右側が流れ方向の下流側になっている。

地中浄化壁ＷＰは、例えば図３（ａ）に示すような、難透水層Ｇ１の上に形成されている透水層Ｇ２に、ヒ素等の有害物質で汚染された地下水ＧＷが流れている環境に形成される。この図において、地下水ＧＷは、白抜きの矢印で示す方向に流れている。

地中浄化壁ＷＰを形成するに際しては、図３（ｂ）に示すように、前述した板状部材１を配管２とともに地中へ打設する。板状部材１は、継手同士を係合させた状態で横並びに複数枚を打設する。本実施形態では、４枚の板状部材１を打設している。ここで、打設に際しては、板状部材１の長手方向を上下に向けるとともに、板状部材１の前面を汚染地下水ＧＷの上流側に向ける。また、２枚目以降の板状部材１を打設するに際しては、先に打設した板状部材１における流出防止リブ１４が設けられた側に、次の板状部材１を打設する。

なお、本実施形態では、ベース板１１として鋼矢板を用いているため、板状部材１の打設には、油圧式杭圧入引抜機（サイレントパイラー）４１を用いることができる。また、他の種類の打設装置を用いてもよい。例えば、バイブロハンマー（振動式杭打機）をクレーンで吊り下げ、バイブロ工法によって板状部材１を打設してもよい。

必要数の板状部材１を横並びに打設したならば、圧送チューブ３３の排出端を、引き抜き対象の板状部材１に対応する配管２に接続する。そして、図３（ｃ）に示すように、板状部材１を引き抜く。また、板状部材１の引き抜きに伴ってスラリーポンプ３２を作動させ、引き抜きに伴って形成される地中空間に対し、配管２を通じてスラリー状の資材Ｓを注入する。これにより、地中空間にスラリー状の資材Ｓが充填される。

そして、地下水ＧＷの上端高さまで資材Ｓを注入したならば、資材Ｓの注入を止めて対象の板状部材１を引き抜く。その後、次の板状部材１に対する引き抜きと、引き抜いた板状部材１による新たな打設を同様に行う。そして、必要範囲に亘って資材Ｓを注入したならば、地下水ＧＷの上端高さよりも高い部分の地中空間を埋め戻す。これにより、図３（ｄ）に示すように、地中浄化壁ＷＰが形成される。

ここで、板状部材１を用いた地中浄化壁ＷＰの形成方法について詳しく説明する。図４（ａ）に示すように、この例では、４枚の板状部材１が、図の右側から左側へ向けて順番に打設される。その際、板状部材１は、図５（ａ）に示すように、補強部材１２の底面が、難透水層Ｇ１に達する深さまで打設される。この打設により、ベース板１１の下端（補強部材１２の底面よりも下側の部分）が難透水層Ｇ１に圧入される。また、補強部材１２の上方にはベース板１１に沿って空隙が形成される。

なお、配管２の下端にはパッカー（図示せず）が設置され、打設中における配管２への土砂の侵入が防止される。そして、ここでの打設には、前述したように、油圧式杭圧入引抜機４１が好適に用いられる。

次に、図４（ｂ）に示すように、地中に打設した４枚の板状部材１のうち、最初に打設した図中右端の板状部材１を、バイブロ工法で徐々に引き抜きつつ配管２を通じて資材Ｓを注入する。ここでは、パッカーを外した後、配管２の上端部に圧送チューブ３３を接続した後に板状部材１を引き抜く。そして、板状部材１の引き抜きにより、補強部材１２よりも下側に形成された地中空間に対して、配管２を通じて資材Ｓを注入する。

このとき、図５（ｂ）や図５（ｃ）に示すように、補強部材１２よりも下側に突出されたベース板１１の下端が地山（孔壁）を押さえるので、引き抜きで生じた地中空間への土砂の侵入が抑制される。特に、地中に打設した板状部材１の引き抜き開始時における孔壁の崩壊を有効に抑制できる。従って、地中に打設した板状部材１の引き抜き開始時から、地中空間に対して資材Ｓを確実に充填でき、地中浄化壁ＷＰに関して所望の厚さが確保できる。

また、本実施形態では、資材Ｓの注入量と、板状部材１の引き抜きで形成される地中空間の容積が釣りあうように、スラリーポンプ３２の運転条件が設定されている。この場合、板状部材１の引き抜きを連続的に行ってもよいし、所定長さ単位での引き抜き動作を間欠的に行ってもよい。そして、間欠的に板状部材１を引き抜くようにすると、地中空間に対して必要な量を注入した後に次の所定長さの引き抜きが行えるため、この地中空間に対して資材Ｓを確実に注入できる。

また、補強部材１２が設けられていることから、地山（孔壁）に対する接触面積を十分に確保できる。これにより、補強部材１２の底面から上方への資材Ｓの漏出を抑制できる。同様に、図４（ｂ）に一点鎖線で示す流出防止リブ１４によっても資材Ｓの漏出を抑制できる。すなわち、この流出防止リブ１４は、左隣りの板状部材１によって形成された空隙との仕切りとなっており、この空隙への資材Ｓの漏出を抑制できる。

１枚目の板状部材１を引き抜いたならば、図４（ｃ）に示すように、引き抜いた板状部材１を、打設済みの板状部材１における左端の板状部材１に隣接させ、継手を係合させた状態で打設する。この打設には、油圧式杭圧入引抜機４１が好適に用いられる。また、右端の板状部材１をバイブロ工法により徐々に引き抜きつつ、配管２を通じて資材Ｓを注入し、先に充填された資材Ｓに連続させて浄化壁を拡幅させる。そして、以上の手順を繰り返し行うことで、地中浄化壁ＷＰが形成される。

以上説明したように、本実施形態の形成工法によれば、板状部材１の引き抜きに伴い、この板状部材１によって形成される板状空間にスラリー状の資材Ｓが充填され、充填された資材Ｓによって地中浄化壁ＷＰが形成されるので、形成に必要とされる資材Ｓの量を抑えることができる。また、板状部材１を地中へ打設し、その後に、配管２から資材Ｓを注入しつつ板状部材１を引き抜くことで地中浄化壁ＷＰを形成しているので、狭隘な現場であっても作業が比較的容易である。

また、形成された地中浄化壁ＷＰは、図６に示すように、平面方向から見て波板形状に連続した壁部となる。この地中浄化壁ＷＰに汚染地下水ＧＷが接触することで、最初に増粘剤が汚染地下水ＧＷに溶出して透水性が発揮される。なお、増粘剤としてキサンタンガムを用い、試験施工と同じ条件（砂２００ｇ，鉄粉２０ｇ，濃度０．９％の粘性水６０ｇ）で供試体を作製して透水試験を実施したところ、透水係数は２．１２×１０^-4ｍ／ｓであった。また、増粘剤としてグアガムを用い、試験施工と同じ条件（砂２００ｇ，鉄粉２０ｇ，濃度０．６％の粘性水６５ｇ）で供試体を作製して透水試験を実施したところ、透水係数は９．８３×１０^-4ｍ／ｓであった。このように、両ケースとも、目標の透水係数である１０^-4ｍ／ｓオーダーを確保できることが確認された。

汚染された地下水ＧＷは、地中浄化壁ＷＰを通過する際に鉄粉に接触し、汚染物質（本実施形態ではヒ素）が鉄粉に吸着される。その結果、地中浄化壁ＷＰを通過した後の地下水ＧＷは、汚染物質が浄化された清浄なものになる。

ところで、この地中浄化壁ＷＰは、従来よりも薄い形状に形成されている。本実施形態では３０〜５０ｍｍ程度の厚さに形成されている。このように、従来よりも薄い形状の地中浄化壁ＷＰであることから、それでも十分な浄化効果が得られることを汚染物質の吸着確認試験で確認した。以下、この吸着確認試験について説明する。

図７は、吸着確認試験で用いた試験装置を説明する図である。この試験装置は、試料容器５１と、定量ポンプ５２と、カラム５３と、処理液容器５４とを有している。そして、これらの各部を、チューブ５５（例えばシリコン製のチューブ）により、送液可能な状態で接続している。

試料容器５１は、汚染地下水ＧＷを模擬した汚染物質含有水ＳＷが貯留される容器であり、例えばビーカーである。本実施形態では、汚染物質含有水ＳＷとして濃度０．１ｍｇ／Ｌのヒ素溶液が試料容器５１に貯留されている。定量ポンプ５２は、試料容器５１は、汚染物質含有水ＳＷを一定速度で送出するためのポンプである。なお、本実施形態では、汚染物質含有水ＳＷの送液速度を１０ｃｍ³／ｍｉｎに設定した。定量ポンプ５２を作動させると、試料容器５１に貯留された汚染物質含有水ＳＷがカラム５３に供給され、カラム５３から排出された処理水ＳＷ’（処理後の汚染物質含有水ＳＷ）が処理液容器５４に貯留される。

カラム５３は、地中浄化壁ＷＰを模擬したものである。本実施形態では、内径１００ｍｍの円筒状カラムに対して、上流側のガラスビーズ５３ａを厚さ６０ｍｍ、硅砂と鉄粉の混合物５３ｂ（比率１０：１）を厚さ３０ｍｍ、及び下流側のガラスビーズ５３ｃを厚さ１０ｍｍで充填した。なお、図示は省略したが、硅砂と鉄粉の混合物と各ガラスビーズの間には透水性のスペーサを配置して、混合物の流出を防止した。このカラム５３では、硅砂と鉄粉の混合物５３ｂが地中浄化壁ＷＰに相当し、ガラスビーズ５３ａ，５３ｃが透水層Ｇ２に相当する。

処理水ＳＷ’に含有される汚染物質（ヒ素）の分析は、予め定められた量の汚染物質含有水ＳＷがカラム５３に注入される毎に行った。サンプリングは、カラム５３から排出された処理水ＳＷ’をチューブから分取することで行った。そして、環告４６号に従ってヒ素の濃度を分析した。分析結果を図８に示す。

図８に示すように、今回の試験において、注入水量が１１０００００ｃｍ³を超えるまで、処理水ＳＷ’のヒ素濃度は環境基準である０．０１ｍｇ／Ｌを超えなかった。この注入水量は、地下水ＧＷ実流速を２３ｍ／ｙとしたときに、３０年程度の水量に相当する。そして、１０年相当の水量では、処理水ＳＷ’のヒ素濃度は環境基準よりも１桁小さい０．００１ｍｇ／Ｌであった。また、２０年相当の水量であっても、処理水ＳＷ’のヒ素濃度は環境基準よりも十分に小さい０．００３ｍｇ／Ｌ程度であった。従って、厚さが３０ｍｍ程度の地中浄化壁ＷＰであっても、２０年以上の長期間に亘ってヒ素汚染水を浄化できるといえる。

また、地中浄化壁ＷＰにおいては、高さ方向の全体に亘って汚染物質の浄化能力を発揮する必要がある。そのためには、地中空間に注入されたスラリー状の資材Ｓにおいて材料分離、すなわち砂や鉄粉（浄化材）が沈降しないで全体的に分散していることが求められる。砂や鉄粉を均等に分散させるためには、増粘剤を適正に配合する必要がある。そこで、増粘剤の適正な配合を確認すべく、増粘剤適正配合試験を行った。以下、この配合試験について説明する。

図９は、増粘剤適正配合試験の配合と試験ケースを説明する図である。図９に示すように、この試験では、硅砂を２００ｇ、鉄粉を硅砂の１／１０である２０ｇとし、これらを混合して用いた。また、増粘剤Ａとしてキサンタンガムを用い、増粘剤Ｂとしてグアガムを用いた。これらの増粘剤を、濃度が０．３％，０．６％，０．９％，１．２％となるように上水に溶解し、濃度が異なる複数種類の粘性水を作製した。複数種類の粘性水のそれぞれを硅砂と鉄粉に投入して混合し、スラリー状の試験体を作製した。その際、粘性水の投入量を変えて複数種類の試験体を作製した。

具体的には、キサンタンガムについて、５０ｇ，５５ｇ，６０ｇ，６５ｇ，７０ｇ，７５ｇ，８０ｇ，８５ｇ，９０ｇ，１００ｇ，１１０ｇ，１２０ｇ，１４０ｇ，１８０ｇの粘性水を、合計２２０ｇの硅砂及び鉄粉に投入して混合した。また、グアガムについては、５０ｇ，５５ｇ，６０ｇ，６５ｇ，７０ｇ，７５ｇ，８０ｇ，８５ｇ，９０ｇ，１００ｇ，１１０ｇ，１２０ｇ，１８０ｇ，２２０ｇの粘性水を、合計２２０ｇの硅砂及び鉄粉に投入して混合した。

以上のように作製した各試験ケースのサンプルについて、テーブルフロー値と材料分離の有無を確認した。テーブルフロー値は、JASS 15M-103に即して測定した。テーブルフロー値に関し、この試験では１８ｃｍ以上のサンプルを合格とした。テーブルフロー値が１８ｃｍ以上であれば、市販の標準的なスラリーポンプであってもスラリー状の資材Ｓを十分に送出できるという観点による。また、材料分離の有無は、材料の混合後に静置し、１時間以内にブリージングが生じるか否かで判断した。具体的には、上澄みの高さがサンプル全体の高さの１０％以上発生したものを、材料分離ありと判断した。

まず、増粘剤としてキサンタンガムを用いた場合の試験結果について説明する。図１０に、増粘剤としてキサンタンガムを用いた各試験ケースにおける、テーブルフロー値と材料分離の有無を示す。また、図１１に、混合から１時間経過後における各サンプルの状態を撮影した写真を示す。

テーブルフロー値について検討する。図１０に示すように、増粘剤濃度が０．３％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して５０〜６０ｇの粘性水を加えても、テーブルフロー値は１８ｃｍ未満であった。そして、６５ｇの粘性水を加えるとテーブルフロー値は２４ｃｍになり、７０ｇの粘性水を加えるとテーブルフロー値は２６ｃｍになって基準を満たした。

増粘剤濃度が０．６％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して５５ｇの粘性水を加えても、テーブルフロー値は１８ｃｍ未満であった。そして、６０ｇ以上の粘性水を加えると、テーブルフロー値は２３ｃｍ以上になって基準を満たした。同様に、増粘剤濃度が０．９％，１．２％の粘性水を用いた試験ケースでも、６０ｇ以上の粘性水を加えると、テーブルフロー値は１８ｃｍ以上になって基準を満たした。

材料分離の有無について検討する。図１１（ａ）に示すように、増粘剤濃度が０．３％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して６５ｇの粘性水を加えると、符号Ｕ１で示すように全体の高さの１０％以上の高さの上澄みが発生した。同様に、７０ｇの粘性水を加えても、符号Ｕ２で示すように全体の高さの１０％以上の高さの上澄みが発生した。

図１１（ｂ）に示すように、増粘剤濃度が０．６％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して８０ｇ及び９０ｇの粘性水を加えると、符号Ｕ３,Ｕ４で示すように全体の高さの１０％以上の高さの上澄みが発生した。そして、図１１（ｃ）に示すように、増粘剤濃度が０．９％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して１１０ｇの粘性水を加えると、符号Ｕ５で示すように全体の高さの１０％以上の高さの上澄みが発生した。なお、図１１（ｄ）に示すように、増粘剤濃度が１．２％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して１８０ｇの粘性水を加えても、上澄みは発生しなかった。

以上の結果を総括すると、増粘剤としてキサンタンガムを用いた試験ケースでは、図１０に白地の枠で記載された試験ケースが基準を満たすこと、すなわち、テーブルフロー値の基準を満たしつつ材料分離が生じないケースであることが確認された。

具体的には、キサンタンガムの水に対する添加濃度を０．６％に定めた試験ケースにて、２２０ｇの混合物に対する粘性水の水量を６０ｇ，６５ｇ，７０ｇに定めることで、基準を満たすことが確認された。また、添加濃度を０．９％に定めた試験ケースでは、粘性水の水量を６０ｇ，７０ｇ，８０ｇ，１００ｇに定めることで、添加濃度を１．２％に定めた試験ケースでは、粘性水の水量を６０ｇ以上に定めることで、それぞれ基準を満たすことが確認された。

そして、これらの基準を満たすことにより、前述した地中浄化壁ＷＰの形成工法において、板状部材１の引き抜きに伴って形成される地中空間に対し、スラリー状の資材Ｓを確実に注入することができるといえる。

次に、増粘剤としてグアガムを用いた場合の試験結果について説明する。図１２に、増粘剤としてグアガムを用いた各試験ケースにおける、テーブルフロー値と材料分離の有無を示す。また、図１３に、混合から１時間経過後における各サンプルの状態を撮影した写真を示す。

テーブルフロー値について検討する。図１２に示すように、増粘剤濃度が０．３％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して６０ｇの粘性水を加えても、テーブルフロー値は１８ｃｍ未満であった。そして、６５ｇの粘性水を加えるとテーブルフロー値は２３ｃｍになり、８０ｇの粘性水を加えるとテーブルフロー値は２４ｃｍになって基準を満たした。

増粘剤濃度が０．６％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して６０ｇの粘性水を加えても、テーブルフロー値は１８ｃｍ未満であった。そして、６５ｇ以上の粘性水を加えると、テーブルフロー値は２０ｃｍ以上になって基準を満たした。同様に、増粘剤濃度が０．９％の粘性水を用いた試験ケースでも、６５ｇ以上の粘性水を加えると、テーブルフロー値は１９ｃｍ以上になって基準を満たした。

なお、増粘剤濃度が１．２％の粘性水についてはテーブルフロー値を測定していないが、増粘剤濃度が０．６％であって粘性水量が６５ｇのテーブルフロー値が２０ｃｍであり、増粘剤濃度が０．９％であって粘性水量が６５ｇのテーブルフロー値が１９ｃｍであることを考慮すると、増粘剤濃度が１．２％の粘性水では粘性水量を６５ｇにすることで、テーブルフロー値が１８ｃｍになって基準を満たすと考えられる。

材料分離の有無について検討する。図１３（ａ）に示すように、増粘剤濃度が０．３％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して６５ｇの粘性水を加えると、符号Ｕ１１で示すように全体の高さの１０％以上の高さの上澄みが発生した。同様に、８０ｇの粘性水を加えても、符号Ｕ１２で示すように全体の高さの１０％以上の高さの上澄みが発生した。

図１３（ｂ）に示すように、増粘剤濃度が０．６％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して８０ｇ，１００ｇ，１２０ｇの粘性水を加えると、符号Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ１５で示すように全体の高さの１０％以上の高さの上澄みが発生した。そして、図１３（ｃ）に示すように、増粘剤濃度が０．９％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して１２０ｇ，１８０ｇの粘性水を加えると、符号Ｕ１６，Ｕ１７で示すように全体の高さの１０％以上の高さの上澄みが発生した。なお、図１３（ｄ）に示すように、増粘剤濃度が１．２％の粘性水を用いた試験ケースでは、２２０ｇの混合物に対して１２０ｇ，１８０ｇ，２２０ｇの粘性水を加えても、上澄みは発生しなかった。

以上の結果を総括すると、増粘剤としてグアガムを用いた試験ケースでは、図１２に白地の枠で記載された試験ケースが基準を満たすことが確認された。具体的には、キサンタンガムの水に対する添加濃度を０．６％に定めた試験ケースにて、２２０ｇの混合物に対する粘性水の水量を６５ｇ，７０ｇに定めることで、基準を満たすことが確認された。また、添加濃度を０．９％に定めた試験ケースでは、粘性水の水量を６５ｇ，８０ｇ，１００ｇに定めることで、添加濃度を１．２％に定めた試験ケースでは、粘性水の水量を６５ｇ以上に定めることで、それぞれ基準を満たすことが確認された。

そして、これらの基準を満たすことにより、前述した地中浄化壁ＷＰの形成工法において、板状部材１の引き抜きに伴って形成される地中空間に対し、スラリー状の資材Ｓを確実に注入することができるといえる。

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。

地中に打設される板状部材１に関し、前述の実施形態ではハット形鋼矢板をベース板１１としたものを例示したが、この構成に限定されるものではない。一般的な鋼矢板であればベース板１１として用いることができる。また、補強部材１２に関し、上端部をテーパー面１２ａとしたものを例示したが、下端部をテーパー面としてもよい。

増粘剤に関し、グアガムとキサンタンガムを混合して用いてもよい。また、ＣＭＣを用いてもよいし、プロピレングリコールを用いてもよい。

浄化材に関し、鉄粉に限らず粉体状のゼオライトを用いてもよい。そして、汚染物質もヒ素に限定されるものではない。例えば、クロムやカドミウム等の重金属を対象にしてもよい。

１…板状部材，２…配管，３…圧送装置，１１…ベース板，１２…補強部材，１２ａ…テーパー面，１３Ｌ…左側補強板，１３Ｒ…右側補強板，１４…流出防止リブ，２１…ウェブ，２２…フランジ，２３…アーム，３１…貯留槽，３２…スラリーポンプ，３３…圧送チューブ，４１…油圧式杭圧入引抜機，５１…試料容器，５２…定量ポンプ，５３…カラム，５３ａ…上流側のガラスビーズ，５３ｂ…硅砂と鉄粉の混合物，５３ｃ…下流側のガラスビーズ，５４…処理液容器，５５…チューブ，Ｓ…スラリー状の資材，ＷＰ…地中浄化壁，ＧＷ…地下水，Ｇ１…難透水層，Ｇ２…透水層，ＳＷ…汚染物質含有水，ＳＷ’…処理水

Claims (5)

1. ベース板および該ベース板の下端部表面に接合される板状の補強部材を備える板状部材と、前記ベース板の表面に所定方向に沿って接合される配管とを、前記所定方向を上下に向けて地中へ打設し、
   前記板状部材を引き抜きながら、粉体状の浄化材及び砂を増粘剤が添加された水とともに混合して得られたスラリー状の資材を、当該板状部材の引き抜きに伴って形成される地中空間に対して前記配管を通じて圧送装置にて圧送注入することで、前記地中に透水性の浄化壁を形成することを特徴とする地中浄化壁の形成工法。
2. 圧送装置に接続された配管が所定方向に沿って接合された板状部材を、前記所定方向を上下に向けて前記配管とともに地中へ打設し、
   前記板状部材を引き抜きながら、粉体状の浄化材及び砂を増粘剤が添加された水とともに混合して得られたスラリー状の資材を、当該板状部材の引き抜きに伴って形成される地中空間に対して前記配管を通じて注入することで、前記地中に透水性の浄化壁を形成する地中浄化壁の形成工法であって、
   前記板状部材は、
   ベース板と、
   該ベース板における下端部分の表面に前記配管を避けて接合され、肉厚を増やすことで当該板状部材の下端部分における強度を高める板状の補強部材と、
   前記ベース板における幅方向の一端側に前記ベース板の厚さ方向に立設されると共に、前記ベース板の長手方向に沿って接合された流出防止リブと、
   を有することを特徴とする地中浄化壁の形成工法。
3. 前記浄化材が鉄粉であり、前記増粘材が生分解性増粘材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の地中浄化壁の形成工法。
4. 前記生分解性増粘材として、キサンタンガムとグアガムの少なくとも一方を用いることを特徴とする請求項３に記載の地中浄化壁の形成工法。
5. 前記生分解性増粘剤の前記水に対する添加濃度を０．６％以上に定め、
   前記生分解性増粘剤が添加された前記水の、前記鉄粉及び前記砂への添加量を、前記鉄粉及び前記砂の材料分離が生じない範囲内に定めたことを特徴とする請求項３又は４に記載の地中浄化壁の形成工法。