JP7167419B2 - 砒素含有泥水の無害化方法 - Google Patents
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まず、図1(A)に示すように、現場地表に設置されたタンク10内の削孔液Fをオーガ掘削機21の掘削ヘッド22先端部から吐出しながら、オーガ掘削機21により上層11に掘削孔13(杭周固定部13A)を掘削する。削孔液Fは、掘削孔13の孔壁の安定性を維持しつつ、掘削により発生する泥水(泥状の掘削土と削孔液Fとが混ざり合った含水率の高い汚泥)からの自然由来の砒素の溶出を抑えるものであり、本実施形態では清水に砒素不溶化材が添加されている。削孔液Fの詳細については後述する。
根固め部13Cを形成したならば、図1(D)に示すように、オーガ掘削機21を引き上げながら根固め部13C内に根固め液15(セメントミルク)を注入し、オーガ掘削機21を根固め部13C内で昇降させることにより根固め液15を攪拌する。さらに、図1(E)に示すように、オーガ掘削機21を引き上げながら拡大杭周固定部13Bに杭周固定液16(セメントミルク)を注入する。図1(F)に示すように、オーガ掘削機21が掘削孔13から抜き取られた際には、掘削孔13内の泥水は、その殆どがセメントミルクに置換されて地表に排土される。
最後に、図1(G)に示すように、既製杭30を掘削孔13内に挿入して根固め部13Cまで自沈させることにより、既製杭30の建て込みを終了する。建て込み終了後に所定時間が経過すると、根固め液15及び杭周固定液16が固化することにより、既製杭30は現場地盤に強固に支持される。
本実施形態のプレボーリング工法では、清水に砒素不溶化材を添加した削孔液Fが用いられる。このような砒素不溶化材が添加された削孔液Fを用いると、掘削土に含まれる砒素が削孔液F中の砒素不溶化材と反応することにより、砒素の溶出が効果的に抑えられるようになる。砒素不溶化材としては、例えば、消石灰、生石灰、軽焼ドロマイド、酸化マグネシウムの何れか一種を用いることができる。
図2に示すように、実験例1では、複数の杭施工現場にて採取した試料土A~Eを用いて計7種類の泥水サンプル1~7を作製し、pH値、砒素溶出量、ベーンせん断強度(強さ)及び、一軸圧縮強度を測定した。
図3に示すように、実験例2では、複数の杭施工現場にて採取した試料土A~Fを用いて計20種類の泥水サンプル1~20を作製し、ベーンせん断強度、pH値及び、砒素溶出量を測定した。
図4に示すように、実験例3では、現場土壌に自然由来の砒素が含まれる杭施工現場にて採取した試料土に、砒素不溶化材としてカルシウム系添加剤の消石灰及び生石灰、ドロマイト系添加剤の軽焼ドロマイト、マグネシウム系添加剤の酸化マグネシウムをそれぞれ添加して計9種類の泥水サンプル1~9を作製し、ベーンせん断強度、pH値及び、砒素溶出量の測定を行った。
図5は、実際の施工現場に建て込んだ既製杭の仕様及び、削孔液の種類を説明する図である。同図に示すように、実験例4では、本杭1,本杭2,試験杭1,試験杭2の計4本の既製杭を建て込み、さらに、掘削孔1については、既製杭を沈設することなく、削孔工程から根固め液注入工程までを行った。
上述の削孔液1,2に対し、オーガ掘削機による圧送性への影響を確認するためにファンネル粘度を測定した。ファンネル粘度は、図6に示すような粘度計70を用いて測定した。この粘度計70は、円錐容器状の液体投入部71に被測定液を投入し、被測定液が液体投入部71の下端開口72から流下を開始した時点から流下が完了するまでに要する時間の長短に基づいて粘性の大小を評価するものである。
上述の本杭1,2、試験杭1,2及び、掘削孔1にて泥水サンプルをそれぞれ採取し、これら泥水サンプルに対して、既製杭の沈設(自沈)への影響を確認するためにベーンせん断強度を測定した。図8に示すように、本杭1,2については、掘削孔深度が5~10[m]の範囲に達した時、掘削孔深度が10~14[m]の範囲に達した時の計2回に亘って泥水サンプルを採取した。試験杭1,2については、掘削孔深度が5~10[m]の範囲に達した時、掘削孔深度が10~14[m]の範囲に達した時、さらに、既製杭沈設後の計3回に亘って泥水サンプルを採取した。掘削孔1については、掘削孔深度が5~10[m]の範囲に達した時、掘削孔深度が10~14[m]の範囲に達した時、さらに、セメントミルク注入後の計3回に亘って泥水サンプルを採取した。
掘削性に対する影響を確認するために、掘削に使用した削孔液量と、掘削に要した掘削時間とを測定した。これら削孔液量及び掘削時間の結果を図9に示す。同図に示すように、削孔液量は、本杭1が4.4[m3]、本杭2が4.5[m3]、試験杭1が6.7[m3]、試験杭2が5.6[m3]、掘削孔1が7.4[m3]であった。掘削時間は、本杭1が14[分]、本杭2が13[分]、試験杭1が16[分]、試験杭2が14[分]、掘削孔1が17[分]であった。削孔液量に関し、試験杭1,2及び掘削孔1は、本杭1,2に比べて多い結果となった。掘削時間に関し、試験杭1,2及び掘削孔1は、本杭1,2に比べて僅かに長い時間となったが、大きな差ではなく、削孔液1,2の何れを用いても掘削時間に影響を与えないことが確認された。
Claims (3)
- 削孔液を供給しながら掘削する掘削孔に既製杭を建て込むプレボーリング工法の杭工事で発生する砒素含有泥水の無害化方法であって、
前記削孔液に砒素不溶化材として、消石灰又は生石灰又は軽焼ドロマイトを添加する
ことを特徴とする砒素含有泥水の無害化方法。 - 前記砒素不溶化材を前記掘削孔の掘削体積に応じた泥水量に対して1重量%以上の量で添加する
請求項1に記載の砒素含有泥水の無害化方法。 - 前記砒素不溶化材を前記掘削孔の掘削体積に応じた泥水量に対して2重量%以下の量で添加する
請求項1又は2に記載の砒素含有泥水の無害化方法。
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