JPH105737A

JPH105737A - 土壌浄化施工方法及び装置

Info

Publication number: JPH105737A
Application number: JP8184288A
Authority: JP
Inventors: Kanji Higaki; 貫司檜垣; Masato Ujiie; 正人氏家; Yasunori Miura; 康則三浦; Kozo Takeda; 耕造武田; Masayuki Kurosawa; 正之黒沢
Original assignee: KUROSAWA JIOMETSUKU KK; SANSHIN KENSETSU KOGYO KK; Taisei Corp
Current assignee: KUROSAWA JIOMETSUKU KK; SANSHIN KENSETSU KOGYO KK; Taisei Corp
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】砂質地盤のみならず、粘性土等の硬質地盤中に
於ける有害物質に汚染された土壌を粉粒体混合攪拌技術
を利用して浄化する。【解決手段】粉粒体混合攪拌装置のリーダーに垂下させ
た管軸５の先端部に設けた攪拌翼６，６′により汚染土
壌を掘削攪拌し、該管軸５内に挿通した輸送通路５′を
介し生石灰を気体輸送し、その外端部に設けた噴射ノズ
ル１０′，１０″より内向きに噴出させて生石灰をして
土壌水との水和反応熱による汚染物質を揮発させて分離
された輸送気体と共に地上に揚昇し、集塵用カバーから
防塵装置を介し無公害化処理プラントにより無公害化処
理するに、掘削攪拌土壌に粗粒状にされた団粒化状態を
維持し、透気性をエアポンプ効果を介して有効に確保
し、揮発性気体を確実に揚昇し、設計通りの土壌浄化施
工が確実に行われるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、機械メーカー等の生
産施設の敷地内等の地盤に対して投棄された（不法投棄
を含めて）トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン
等の有機塩素系化合物の有害物質に汚染された土壌から
の当該有害成分を国際的規格（ISO 14000 シリーズ）の
規則に沿うべく揮発蒸化除去する施工システムの技術分
野に属する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、近時市民生活の向上と相俟
って産業の隆盛は極めて盛んになっているが、これに伴
って公害問題や環境汚染問題も一地方地域に限らず、全
地球規模で無視出来ないほどクローズアップされてきて
いる。

【０００３】このうち、所謂バブル経済の最中において
ハイテク産業等の隆盛に伴い、精密加工部品の洗浄等に
用いられてきたトリクロロエチレンやテトラクロロエチ
レン等の有機塩素系化合物の有機溶剤等の有害物質が当
該製造施設の敷地内や運搬搬送等の関係から近傍の地域
地盤に埋立てや散布式に投棄的に廃棄処分されているの
が一般的であった。

【０００４】しかし、前記国際的規格（ISO 14000 シリ
ーズ）等が規定されて産業施設内等での土壌中の有害汚
染物質の濃度を設定以下になるように制限を規定される
ようになり、かかる背景において当該産業施設内の土壌
中の有害汚染物質の処理が注目されるようになってきて
いる。

【０００５】而して、かかる産業施設の敷地内等の地盤
に於て投棄廃棄された有害汚染物質の処理態様として
は、これまでさまざまな対処技術が案出され開発実用化
可能にされており、これまでに固化処理，分解処理，分
離処理の大別して３つの技術方式に取り組まれており、
そのうちの最初の固化技術については投棄廃棄された公
害汚染物質による汚染原の土壌自体に対する対策として
原位置ガラス固化処理技術等があり、汚染された土壌に
炭素性の電極を差し込んで電流を流し、これによって該
土壌中のシリカ成分を電解熱により溶融して有機塩素系
化合物を気化してガスを発生し、当該ガスをフード式の
集塵用カバーに捕集して閉じ込めて併設するガス処理プ
ラントにて無害化処理し、その後、高温の溶融成分を冷
却するだけでガラス固化体に形成させ、数百トンクラス
の処理装置を使うことにより、時間当たり数トンの汚染
土壌を固化出来るメリットがあるが、施設的に大がかり
となり、コスト的にも見合わないデメリットがある。

【０００６】一方、２番目の分解処理技術に基づく有害
汚染物質土壌の処理方法として、汚染土壌中に生息する
微生物を活性化して汚染物質をその場で分解し無害化す
る所謂バイオレメディエーション方式があるがこの方式
はエネルギーの投入量が少なく、経済的にも見合う土壌
浄化方式であるとみなされるが、公害汚染物質を分解す
る微生物を増殖させることが施工上ネックとなってい
る。

【０００７】又、該バイオレメディエーション処理方式
が適用出来る領域についてはトリクロロエチレンやテト
ラクロロエチレン濃度が高い領域では目的の微生物を増
やすことが極めて難しいという難点がある。

【０００８】而して、３番目の分離処理技術としては有
機性塩素系化合物の除去には真空吸引方式（ＶＥ方式）
が一般に用いられており、該ＶＥ方式では砂地盤等の透
気性の高い地盤に対しては有効な土壌浄化方法ではある
が、粘性土地盤等の透気性の低い地盤に対しては当該Ｖ
Ｅ方式単独では浄化効果には限界がある不具合が分って
きた。

【０００９】そこで、これに対処するに、管軸に対して
生石灰を気体輸送してノズルを介して当該公害汚染物質
により汚染された土壌中に噴射して化学的にＣａＯ＋Ｈ₂Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）₂＋１５．６ kcal ／モ
ルの水和反応を生じさせ、当該水和反応熱によるトリクロ
ロエチレンやテトラクロロエチレン等の揮発蒸化を生じ
させ、圧送気体と共にこれらの揮発性物質を地上の集塵
用のカバー内に捕集し併設する処理プラントにより無公
害処理する所謂ＬＡＩＭ工法が開発され実用化されるよ
うになってきた。

【００１０】しかしながら、該種ＬＡＩＭ工法自体か比
較的新しい技術であるため、当該汚染土壌中の有害汚染
物質の除去を出来る限り有効に行うには、解決されねば
ならない幾多の問題が横たわっていることが分ってき
た。

【００１１】即ち、該種ＬＡＩＭ工法を図１８によって
略説すると、当該トリクロロエチレンやテトラクロロエ
チレン等の有機溶剤等の有害汚染物質で汚染された地盤
土壌１の所定部位に粉粒体混合攪拌装置２を搬入セット
し、そのリーダー３に沿って回転差動装置４を上設され
た管軸５をその先端部に固設した上下２段の攪拌翼６，
６' により掘削削孔すると共に当該土壌地盤１を攪拌
し、水和反応性粉粒体としての生石灰供給プラント７か
らホース８を介しスイーベルジョイント９を介し当該管
軸５内の気体輸送通路５' を介し該生石灰を気体輸送
し、攪拌翼６，６'の基端部に設けた噴射ノズル１０か
ら当該攪拌翼６，６' の回転領域にその回転背面内に噴
射し、生石灰分は攪拌翼６，６' の回転領域において攪
拌土壌と均一に混合攪拌されて上記水和反応熱による該
土壌中に含有されている有機塩素系化合物等の汚染物質
を揮発蒸化させ、当該揮発性成分は生石灰と分離された
輸送気体と共に断面角型の管軸５の回転間隙５''から地
上に揚昇されて上部のフードタイプの集塵用カバー１１
内にて捕集され、該集塵用カバー１１に併設された防塵
装置１３に吸引されて隣設された無公害化処理プラント
１４により無公害処理される。

【００１２】当該ＬＡＩＭ工法によれば気体輸送される
生石灰の水和反応による脱水、及び、水和反応熱による
含水比の低下が添加される生石灰の大部分の水分が脱水
され、又、含水比の低下が土壌粒子間の空隙の形成、及
び、土壌の透気性の向上を図る原理が利用されてはい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如くかかるＬＡＩＭ工法が近時開発された新技術であり
解決されなければならない問題が数々あるものであるこ
とが分ってきている。

【００１４】図１９に示す様に生石灰を気体輸送して攪
拌翼６，６' の回転攪拌領域に噴射して分離されて回転
間隙５''を介して揚昇する輸送気体と共に水和反応熱に
よる揮発気体が揚昇する工程で当該図１９に示す様に、
噴射ノズル１０から噴出する輸送気体が管軸５の該回転
間隙５''を介して揚昇する工程プロセスは曲折するため
に、当該分離された輸送気体と揮発成分の揚昇がスムー
ズに行われ難い難点があるうえ、対象とする土壌が砂質
の土壌の場合には、間隙率が大きく攪拌翼６，６' によ
る攪拌土壌の間隙がより大きくなって揚昇がし易いが、
当該対象土壌が粘性土のような難透気性の土壌の場合に
は土粒子が微小でスムーズな揚昇に必要な間隙が充分に
確保され難いという難点があった。

【００１５】そして、粉粒体混合攪拌装置２による施工
では生石灰の攪拌翼６，６' からの噴射ノズル１０を介
しての噴射が攪拌翼６，６' の貫入から引き抜きまでの
１工程で所定の施工効率が発揮出来るように攪拌翼６，
６' の回転、及び、昇降速度を所定に規定しているため
に、当該粉粒体混合攪拌装置２をそのままＬＡＩＭ工法
に適用すると、噴射された生石灰の脱水吸着反応により
攪拌翼６，６' 、及び、噴射ノズル１０に対する固結作
用が直ちに開始され、その結果、攪拌土壌を固化し、し
たがって、攪拌翼６，６' の貫入引抜き工程を複数回に
亘って反復して行わせねばならず、一方の操作が粉粒体
噴射攪拌施工が設計通りにはいかないというネックがあ
る。

【００１６】そして、生石灰の噴射によりその水和反応
を起した土壌は団粒化が進行し、硬くしまった砂質土壌
のような性状を帯びる。

【００１７】したがって、一旦貫入し攪拌した攪拌翼
６，６' の引き上げ工程においては大きな攪拌引抜き抵
抗が生じ、しかも、当該図１９に示す様に、上段の攪拌
翼６'の取り付け角度により引き上げ工程における土壌
に対する締め付け作用が行われて緻密な土となり、透気
性を著しく損なう不具合がある。

【００１８】又、生石灰と土壌中の水の水和反応は急速
であるために、脱水された土壌は攪拌翼６，６' や噴射
ノズル１０に固着し、攪拌抵抗が大きくなって攪拌効率
が低下したり、揮発成分の揚昇がスムーズに行われ難い
という不都合さがあった。

【００１９】かくの如く、従来の粉粒体混合攪拌装置２
を用いて公害汚染物質で汚染された土壌を生石灰の土壌
中への噴射を行って当該汚染土壌の浄化施工を行うには
生石灰の水和反応の特性や土壌浄化工事で要求される性
能等を考慮すると、現状の装置をそのままＬＡＩＭ工法
に適用するには効率良く、少なくとも設計沿う精度で土
壌浄化を行うことが出来ないというデメリット点があっ
た。

【００２０】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく上述新規開発されたＬＡＩＭ工法の生石灰水和反
応熱による汚染土壌中の有害汚染物質の揮発による当該
汚染土壌浄化方式のメリットをフルに利用するべく、Ｌ
ＡＩＭ工法の攪拌翼による攪拌抵抗、及び、透気性を良
好にする団粒化を疎外し、設計通りの浄化が行われない
問題点を解決すべき技術的課題とし、浄化の土壌が粘性
土等の難透気性土壌であっても生石灰等の水和反応性粉
粒体の有機塩素系化合物の有機溶剤等の有害汚染物質の
水和反応が確実に行われ、その揮発性成分が確実に処理
プラントに揚昇されて設計通りに浄化が果せるように攪
拌翼の攪拌抵抗、及び、引き抜き抵抗を低減し、浄化シ
ステムにて無公害処理することが出来るようにし汚染さ
れた土壌の浄化が確実に図れるようにして優れた地盤浄
化施工方法、及び、該施工方法に直接使用する装置を提
供せんとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述
課題を解決するために、トリクロロエチレンやテトラク
ロロエチレン等の有機塩素系溶剤等により汚染された土
壌の浄化を当該汚染土壌中に生石灰等の水和反応性粉粒
体材料を噴射し、当該土壌と混合攪拌を介しての水和反
応により揮発成分を地上に揚昇して当該汚染土壌の浄化
施工を行うに際し、当該当該粉粒体混合攪拌装置に設け
たリーダーに沿って下向きに延設した管軸の先端部に複
数段の攪拌翼を配設し、該管軸に生石灰等の水和反応性
粉粒体の気体輸送通路を設け、該水和反応性粉粒体供給
プラントにより該水和反応性粉粒体を気体輸送し、当該
攪拌翼の複数段の先端部から管軸軸方向に向ける等して
噴射ノズルを設け、掘削に用いる下段の攪拌翼は先行掘
削攪拌用のパイロットビットとして設け、又、引き抜き
時には上段の攪拌翼も掘削攪拌用先行パイロットビット
を設け、掘削時、及び、攪拌引き上げ時には攪拌抵抗、
及び、引き抜き抵抗を先行して減少させ、微細な団粒化
を生じさせて水和反応性粉粒体輸送気体と揮発気体の透
気性を良好に行うようにし、この際、上記掘削攪拌用先
行パイロットビットがコーン状の包絡面に沿うように
し、水和反応性粉粒体材料を気体輸送してホースを介し
管軸にスイーベルジョイントを介し送給された輸送気体
と揮発性気体が確実に管軸の周囲の間隙より揚昇されて
地上の管軸周囲のフードタイプの集塵用カバーに遮蔽さ
れて集塵用カバーを経て併設した処理プラントを介し無
公害化処理されて浄化が成されるようにされ、その際、
攪拌翼の側面視形状が山型等の傾斜状に形成されたり、
平面視形状が略Ｓ字状に形成されたり、縦方向にひねり
形状にされて掘削時、及び、引き上げ時には攪拌抵抗が
より軽減され、掘削抵抗もより軽減され、粗粒状の団粒
化がスムーズに維持されるようにし、又、水和反応性粉
粒体が水和反応により経時的に早急に固化し、噴射ノズ
ルや攪拌翼に付着して攪拌効果や団粒化を維持し得ない
ようにすることを防止するように噴射ノズルに攪拌チェ
ックバルブやスリーブカバー（シェルタータイプ）の閉
塞機構が設けられ、攪拌時の昇降抵抗の軽減と攪拌性能
の向上、及び、土壌の団粒化による透気性の確保が図れ
るようにした技術的手段を講じたものである。

【００２２】

【作用】而して、攪拌装置により有機塩素系化合物の有
機溶剤等により汚染された土壌の浄化を粉粒体混合攪拌
技術を用いて管軸内に生石灰等の水和反応性粉粒体を気
体輸送して噴射ノズルから噴出し、攪拌土壌と水和反応
を生じさせてその水和反応熱により揮発性成分を形成
し、該揮発性成分を管軸の周囲間隙を介し分離された輸
送気体と共に地上に揚昇し、集塵用カバーを介し処理プ
ラントにより無害化処理するに際し、該管軸の先端部に
設けた複数段の攪拌翼の先端部から該管軸に向けて内向
きに気体輸送された生石灰等の水和反応性粉粒体材料を
噴出させ、攪拌翼による攪拌土壌に対し粗粒状の団粒化
状態を維持し、均一な水和反応による有害成分の揮発を
良好な通気性のもとに行うようにするに、下端の攪拌翼
による地盤掘削、及び、引き上げ工程における上段の攪
拌翼による先行掘削攪拌を介して行うようにもし、而し
て、当該浄化作用においては掘削性能が良く、又、土壌
との混練性が良く、掘削土壌に対する団粒化が良好で、
上記土壌の掘削攪拌が当該浄化領域地盤の全域に及ぶよ
うにして行われるようにもし、攪拌翼の外端から管軸に
対し水和反応性粉粒体を噴出し、上記攪拌状態を確実に
維持し、攪拌抵抗、及び、引き抜き抵抗を軽減し、良好
な団粒化状態を維持し、揮発気体の透気性を確実に保持
し、更には、掘削プロセス、或いは、上昇プロセスにお
いて管軸を軸方向に所定サイクルに振動させたり、攪拌
翼の回転速度を掘削抵抗、及び、攪拌抵抗に応じて所定
に変化調整させ、更には、浄化領域に対する攪拌翼によ
る施工を同一掘削領域に対し反復して行い、更に又、水
和反応性粉粒体の攪拌翼の外端から管軸の中心方向へ向
かう噴出を下降掘削工程中と上昇工程中の少くともいず
れか一方において行い、浄化施工中における噴射ノズ
ル、及び、攪拌翼に対する水和反応物質の固着による閉
塞が行われず、設計通りの掘削、及び、引き抜きが行わ
れ、土壌の団粒化状態が確実に維持されて揮発気体の透
気性が維持され、設計通りの土壌浄化施工が行われるよ
うにしたものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】而して、この出願の発明の実施し
ようとする形態は前述した如く、基本的には粉粒体混合
攪拌装置を用いて気体輸送する水和反応性粉粒体材料と
しての生石灰等を汚染土壌中に噴射して攪拌し、水和反
応を介して発生する揮発性成分をＶＥ工法を加味して処
理プラントにより浄化処理する様式であるために、当該
粉粒体混合攪拌装置の利用技術として管軸と攪拌翼を当
該浄化処理に用いる最適態様にしたものである。

【００２４】次に、この出願の発明の実施しようとする
形態を図１〜図１７を参照して説明すれば以下の通りで
ある。

【００２５】尚、図１８，図１９と同一態様部分は同一
符号を用いて説明するものとする。とする。

【００２６】而して、当該実施しようとする形態は、例
えば、ハイテク関連の精密機械製造施設等における超精
密部品の洗浄等に用いられる有機溶剤としてのトリクロ
ロエチレンやテトラクロロエチレン等の有機塩素系化合
物によって汚染されている土壌に対する浄化の態様であ
る。

【００２７】尚、当該実施形態は粉粒体供給プラントと
ＶＥ工法による共用プラントの態様である。

【００２８】図１に示す形態の態様は、図１８に示す粉
粒体混合攪拌装置２のリーダー３に併設して立設する管
軸５のフードタイプの集塵用カバー１１より上の部分相
当の概略構成図の態様であり、該管軸５の内部に挿通す
る水和反応性粉粒体材料としての生石灰の気体輸送通路
５' の上部にはスイーベルジョイント９にホース８を介
して図１８に示す水和反応性粉粒体として生石灰輸送プ
ラント７に接続されている。

【００２９】而して、該生石灰の気体輸送通路５' を内
挿する管軸５は断面方形の角型であり、その回転により
在来態様同様図１９に示すように回転間隙５''を削孔さ
れた攪拌土壌中に形成し、輸送気体と上述する揮発性成
分を地上に揚昇するようにされている。

【００３０】そして、スイーベルジョイント９の下部に
は図２に示す軸方向の振動装置１６が設けられており、
その絞り有段部１８には粉粒体混合攪拌装置２に連係さ
れている周方向複段のバイブロハンマー１９，１９' が
設けられてその少くとも１つが作動して管軸５を対象土
壌地盤１の粘性度（硬度）（団粒状態）に応じて当該管
軸５の軸方向に所定サイクルで振動し、掘削抵抗や引き
上げ抵抗を緩和し、攪拌土壌中における良好な通気性の
団粒化状態を保持出来るようにしている。

【００３１】そして、当該振動装置１６の下部には図３
に示す様な該管軸５に上下にテーパーコーン状のベベル
ギヤ４' ，４''が固着され、その外側に差動ベベルギヤ
４''' ，４''''が変換レバー２０を介し図示しない駆動
装置に係合切り換え自在に設けられて管軸５の上述する
攪拌土壌の粘性度（硬度）に応じて回転攪拌速度を適宜
に調整し得るようにして上述振動装置１６の作用と相俟
って（或いは、各々独立に）攪拌土壌に良好な通気性を
有する団粒化状態を維持し、透気性を最適に維持出来る
ようにされている。

【００３２】そして、該回転差動装置４の下部にはスプ
ライン機構を有するホルダ１７が設けられ、上記回転差
動装置４と振動装置１６等と共に粉粒体混合攪拌装置２
のフレームに適宜のブラケットを介して保持するように
されている。

【００３３】尚、該ホルダ１７の下部にはフードタイプ
のゴム製等の集塵用カバー１１が地盤土壌位置に密着し
て設けられ、スプライン機構１１' を介し管軸５の相対
回転挿通を自在にされている。

【００３４】そして、該管軸５の周囲の回転間隙５''か
ら揚昇する生石灰の気体輸送と土壌中で生石灰の水和反
応による反応熱により発生する揮発性成分の気体を一旦
集塵用カバー１１内に貯溜し、外気へ逸散しないように
し、図１８に示す在来態様同様に防塵装置１３を介し無
公害化処理プラント１４にガス吸引して無公害化処理す
るようにされている。

【００３５】そして、この出願の発明のポイントとなる
掘削抵抗、及び、引き上げ抵抗を可及的に減少し、硬質
地盤における掘削効率を高く攪拌抵抗をも少くし、団粒
化促進効果を高める攪拌翼について図４以下の各実施形
態について詳述すると、図４に示す形態においては管軸
５の先端部には掘削用の小径のパイロットビット２１が
先行掘削攪拌用の爪ビット２２，２２…を有して設けら
れており、又、上部には引き上げ用のパイロットビット
２１' が同じく先行掘削攪拌用の爪ビット２２' ，２２
' …を有し、同じく小径で設けられ、該掘削用のパイロ
ットビット２１と引き上げ用のパイロットビット２１'
の間には上下２段の、例えば、直径１ｍ程度の上下攪拌
翼６，６' が攪拌用の爪ビット２０' ，２０' を所定数
設けられており、当該実施形態の態様において、掘削貫
入時においては攪拌抵抗の少い中心部を先行して掘削す
ることが出来るために、掘削効率が高く、結果的に攪拌
抵抗も少くなり、硬質地盤に対しても掘削が可能であ
り、又、当該先行掘削後の攪拌翼６，６' により攪拌効
果が助勢的に効率的に発揮出来、又、引き抜き時には引
き上げ用の掘削兼パイロットビット２１' により、同様
に攪拌抵抗の少い中心部を先行して引き抜かれることが
出来るために、引き抜き効率が良く、結果的に攪拌抵抗
も少くなり、攪拌効率がアップし、浄化処理地盤土壌に
対する再貫入攪拌等の際にも小抵抗の掘削引き抜き攪拌
が可能となるものである。

【００３６】それにより、この出願の発明の要点である
汚染された土壌、特に、難透気性の土壌に対する噴射さ
れた生石灰との水和反応熱を介しての揮発性成分の揚昇
にかかわる透気性を良好にする粗粒状の団粒化状態が設
計通りに現出され、汚染土壌の浄化施工が設計通りに現
出される。

【００３７】次に、図５に示す態様においては下段の攪
拌翼６（上段攪拌翼６' ）と最下段の掘削用のパイロッ
トビット２１（引き上げ用のパイロットビット２１' ）
の先行掘削攪拌用の爪ビット２２（２２' ）と攪拌翼６
（６' ）の攪拌用爪ビット２０' の配列がコーン状の包
絡面に沿って円錐形状に側面視的には直線的に配列され
るようにした態様であり、攪拌抵抗の小さい中心部の掘
削が先行され、周辺部へと掘削された土壌が擾乱流動さ
れていくために、硬質地盤や再処理地盤への掘削が極め
て容易となり、前述同様の掘削攪拌土壌と噴射された生
石灰の水和反応により発生した揮発性生成物の透気性が
良好に保持される粗粒状の団粒化状態が保持され、回転
間隙５''を介しての揮発性成分の気体の集塵用カバー１
１内への揚昇が促進され、浄化効果が促進される。

【００３８】次に、図６に示す実施形態は上段の攪拌翼
６' の側面視（正面視）形状を山型に形成した態様であ
り、引き抜き工程において、管軸５に近い攪拌翼６' の
中心部分が先行して引き抜かれていくために、先行ガイ
ド的な役割を果し、中心部分から外側から向かって攪拌
された土壌が流動していき、有効に引き抜き作用がなさ
れるものであり、更に、当該図６の実施形態において、
図７に示す様に、攪拌ビット２２' について管軸５に近
いものほど長く外側に向かうほど長さが短い態様に設計
することにより、次述する如く、攪拌翼６' の外周部か
ら中心部に向かって生石灰をノズルから噴射される時に
輸送気体の上方への揚昇力を受けて生石灰と輸送気体の
混合物気体は攪拌翼６に沿ってより均一に散布され、生
石灰と攪拌土壌の攪拌効率の向上が図られ、粗粒状の団
粒化が促進され、揮発性成分の気体の透気性が促進さ
れ、浄化効率の向上が図られる。

【００３９】次に、図８に示す実施形態は上下の攪拌翼
６，６' の気体輸送される生石灰の噴射ノズル１０' を
管軸５内に挿通された輸送通路５' から分岐されて各攪
拌翼６，６' の内部に沿って径方向に延長した通路５''
' から内向き斜め方向に開口させると共に先端部におい
ては中心方向に指向させた噴射ノズル１０''を形成させ
た態様であり、当該実施形態の態様においては各攪拌翼
６，６' の回転に伴い、その回転径の領域内に管軸５方
向に生石灰が噴射され、輸送気体が管軸５の回転間隙５
''を介してストレートに上昇するプロセスにおいて土壌
と有効に接触し、水和反応を介して形成された揮発性成
分の気体が該輸送気体と共に、集塵用カバー１１内によ
り揚昇し易いようにした態様であり、当該態様において
は内向きに指向させた噴射ノズル１０' ，１０' …の数
を多くすることにより、生石灰の土壌との水和反応がよ
り促進され、揮発性生成物をより多く発生するようにし
た態様である。

【００４０】尚、図９に示す実施形態は攪拌翼６，６'
の先端部から曲折させて管軸５方向に単一の噴射ノズル
１０' を形成させた態様であり、当該態様においても基
本的な性質は上述図８の実施形態と変わりはないもので
ある。

【００４１】次に、図１０に示す実施形態は下段の攪拌
翼６についてその平面視形状が回転方向に合うように略
Ｓ字状に彎曲して形成され、爪ビット２２についても当
該略Ｓ字状の攪拌翼６に倣う方向に配列形成した態様で
あり、掘削貫入時中心部から外周部へ土壌が移動して行
き、該土壌が一カ所に滞溜することがないために、攪拌
抵抗が少くなり、したがって、攪拌効率が高まり、生石
灰の水和反応による揮発性物質の透気性がより効果的な
粗粒状の団粒化により保証され、より効率的な浄化が成
される態様である。

【００４２】そして、図１１に示す形態は上述実施形態
と同様に上段の攪拌翼６' について該攪拌翼６' の回転
方向に略Ｓ字状に平面視で形成され、その爪ビット２２
' も該回転方向に倣うように形成することにより、引き
抜き時中心部から外周部へ土壌が移動して行き該土壌が
一カ所に滞溜することがないために攪拌抵抗が少くな
り、したがって、土壌の移動中は攪拌効果の向上が大い
に期待出来、各攪拌用の爪ビット２２' の作用も相俟っ
て粗粒状の団粒化効果が促進され、揮発性気体の透気が
より期待出来る態様である。

【００４３】尚、当該図１０，図１１の実施形態におい
て上下の攪拌翼６，６' に径方向に次述する如く、ひね
りを持たせることにより、土壌の一層の外方への流動を
促進出来、土壌の擾乱が進行し、該土壌と生石灰の攪拌
混合効率が向上し、粗粒状の団粒化がより確実に維持出
来、透気性が有効に確保され、浄化効率を向上させるこ
とが出来る。

【００４４】即ち、図１２に示す実施形態の如く、上下
の攪拌翼６，６' を中心から先端部にかけてひねりを与
えることにより、土壌と生石灰の攪拌混合効率が促進さ
れ、組織的な粗粒状の団粒化が促進されて良好な通気性
が保持され浄化効率が向上する。

【００４５】そして、図１３に示す実施形態の攪拌翼
６，６' の回転方向の彎曲傾斜角度を実線の如く、点線
に示す在来態様よりは浅くすることにより管軸５の回転
時の攪拌翼６，６' の土壌に対する押え効果が少くな
り、掘削攪拌された土壌の圧密転圧作用が低下し、攪拌
土壌の締め固めを抑制し、透気性が充分に保持され、
又、攪拌翼６，６' の投影面積が小さくなるために攪拌
抵抗がその分小さく出来、管軸５の回転トルクが削減さ
れるようにした態様である。

【００４６】次に、図１４に示す実施形態は噴射された
生石灰が土壌中の水分と水和反応を急速に行うために噴
射ノズル１０が固結する虞があり、次段の生石灰の噴射
に支障を生じかねないことを防ぐべく、噴射ノズル１０
に閉塞防止機構としてのチェックバルブ２３を弱いスプ
リング等を設けて配設した態様であり、図１５に示す実
施形態はフィシュテール型のゴム製の弾性チェックバル
ブ２３' を設けた態様であり、実質的な作用効果は上述
実施形態と同様である。

【００４７】次に、図１６，図１７に示す実施形態は噴
射ノズル１０に同じく閉塞防止機構としてのスリーブカ
バー（シェルタータイプ）２４を旋回方向に対して半カ
バー的に配設した態様である。

【００４８】尚、上述各実施形態において掘削攪拌する
土壌の粘性度（団粒度）、或いは、硬質度合に応じて振
動装置１６を用いて各掘削攪拌や攪拌翼に上下方向に振
動を与えて攪拌抵抗を減少させ、掘削抵抗を減少させて
粗粒状の団粒化を促進させるようにしたり、或いは、当
該土壌の粘性度（団粒度）に応じて回転差動装置４を適
宜に作動させて管軸５、即ち、各攪拌翼６，６' 、上下
段のパイロットビット２１，２１' の回転速度を調整し
て最適な通気性を図り、揮発性気体の透気を有効に働か
せ、浄化を促進させるようにすることが出来る。

【００４９】尚、この出願の発明の実施態様は上述各実
施形態に限るものでないことは勿論であり、例えば、使
用する水和反応性粉粒体は生石灰に限らず、他の水和反
応性物質でも良く、又、図１８、及び、図１９に示す在
来態様の如くＶＥ工法によるウェルポイント１５による
吸気作用を併用する等も可能である等種々の態様が採用
可能である。

【００５０】又、一カ所における浄化プラントによる掘
削、引き上げを反復して行い、確実に硬質地盤に対する
浄化を行ったり、相互に並列的に掘削、引き上げを相互
にオーバーラップして計画領域全てに対してカバーする
浄化施工を行うようにする等種々の態様が採用可能であ
る。

【００５１】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
に在来の真空吸気式のＶＥ工法では充分に粘性土等の難
透気性土壌に対する浄化施工が出来難かったのに対し、
粉粒体混合攪拌装置を利用して土壌中に噴出する水和反
応性粉粒体材料、例えば、生石灰との土壌中の水との水
和反応熱を介しての揮発性気体を当該生石灰輸送気体の
揚昇と共に地上に揚昇して処理プラントにより無公害化
して浄化処理する浄化施工において、既存の浄化技術そ
のものでは利用するＶＥ工法にマッチング出来ない各条
件を特にその攪拌翼や管軸やノズルについて最適状態に
することにより、間隙性を有する砂地盤のみならず、難
透気性の粘性土壌に対しても極めて有効に浄化施工が出
来るという優れた効果が奏される。

【００５２】而して、当該施工において土壌に対して攪
拌翼による粗粒状の団粒化状態を維持出来るために、透
気性が確実に維持され、当該透気性を介しての気泡ポン
プ（エアポンプ）効果が確実に得られ、揮発成分の輸送
気体と共に管軸の旋回間隙からの地上への揚昇が確実に
行われるという優れた効果が奏され、又、噴射された生
石灰等の水和反応性粉粒体材料が均一に攪拌土壌と混合
攪拌され、生石灰による吸水発熱反応が極めて効率良く
行われるために、当該気泡ポンプ（エアポンプ）と相俟
って揮発性成分の形成が確実に行われ、設計通りの浄化
施工が行われるという効果がある。

【００５３】又、対象とする土壌の性質や硬度に応じ管
軸を振動させたり、その回転速度を最適に変化調整させ
ることにより、当該土壌の硬度（団粒化）に応じた最適
攪拌状態が現出され、上述粗粒状の団粒化が現出され、
揮発性成分気体の透気性が保証出来るという効果が奏さ
れる。

【００５４】又、原位置ガラス固化やバイオレメディエ
ーション技術等の有する種々のネックもなく、ハイテク
産業における産業施設の施設等の粘土層等の硬質地盤地
域に対する浄化施工が行えるという適性度も得ることが
出来るという効果がある。

【００５５】又、対象とする汚染土壌はトリクロロエチ
レンやテトラクロロエチレン等の有機塩素系化合物の有
機溶剤ばかりでなく、重金属類に対しても土壌中におい
て反応させ、反応熱により分解する気体成分を管軸周囲
の旋回間隙を介して揚昇出来る汎用性も含まれるという
利点もある。

【００５６】又、既開発の粉粒体混合攪拌技術を用いる
ことにより、揚昇される揮発気体がフードタイプの集塵
用カバーにより処理プラントにて無公害化処理されるた
めに、周辺を汚染することもないという副次的利点もあ
る。

【００５７】又、噴出する生石灰等の水和反応性粉粒体
材料を各攪拌翼の先端から中心の管軸方向へ噴出するこ
とにより、分離された輸送気体と共に揮発性気体が随伴
的に揚昇され、処理プラントにより無公害化処理される
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の装置発明の部分概略断面側面
図である。

【図２】同、振動装置の概略側面図である。

【図３】同、回転差動装置の機構図である。

【図４】管軸と攪拌翼の取り合い概略側面図である。

【図５】同、攪拌翼のビットの配列側面図である。

【図６】管軸と攪拌翼の取り合い概略１側面図である。

【図７】同、上段の攪拌翼のビットの概略側面図であ
る。

【図８】各攪拌翼における噴射ノズルの構成図である。

【図９】同、噴射ノズルの攪拌翼端における構成図であ
る。

【図１０】下段の攪拌翼の１実施形態の平面図である。

【図１１】同、上段の攪拌翼の１実施形態の平面図であ
る。

【図１２】管軸と攪拌翼のひねり状態取り付け態様の側
面図である。

【図１３】管軸に対する攪拌翼の取り付け角の側面図で
ある。

【図１４】噴射ノズルに対する１実施形態の断面図であ
る。

【図１５】同、他の実施形態の断面図である。

【図１６】噴射ノズルに対するスリーブカバー（シェル
タータイプ）取り付けの側面図である。

【図１７】同、断面図である。

【図１８】在来の粉粒体混合攪拌工法（所謂ＤＪＭ工
法）とＶＥ工法による浄化システムの模式断面図であ
る。

【図１９】同、施工部に於ける攪拌翼と攪拌土壌の取り
合い断面図である。

【符号の説明】

５管軸５' 気体輸送通路６，６' 攪拌翼１０噴射ノズル１４処理プラント２３チェックバルブ２４スリーブカバー（シェルタータイプ）２２，２２' 爪ビット２１，２１' パイロットビット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者氏家正人東京都国分寺市内藤１−29−20 (72)発明者三浦康則東京都文京区後楽１丁目２番７号三信建設工業株式会社内 (72)発明者武田耕造東京都文京区後楽１丁目２番７号三信建設工業株式会社内 (72)発明者黒沢正之千葉県船橋市芝山５丁目40番８号株式会社クロサワジオメック内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水和反応性粉粒体材料を地盤中に貫入され
た管軸内に設けた輸送通路を介し気体輸送し該管軸に付
設された攪拌翼の回転領域内に噴射して土壌と攪拌し該
土壌と水和反応させ、その反応熱により土壌中の有害成
分を揮発させ、輸送気体と共に地上に揚昇させて無害化
処理するようにする土壌浄化施工方法において、上記攪
拌翼による土壌に対する攪拌を土壌に対して行い、該土
壌を充分に透気性がある団粒化状態の土壌とし、均一な
水和反応による有害成分の揮発除去を行うようにするこ
とを特徴とする土壌浄化施工方法。
【請求項２】上記攪拌翼による土壌の攪拌を地盤掘削と
共に行うようにすることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の土壌浄化施工方法。
【請求項３】上記地盤掘削を相隣って相互にオーバーラ
ップして行うようにすることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の土壌浄化施工方法。
【請求項４】上記水和反応性粉粒体に輸送気体による攪
拌翼の回転領域内への噴射を攪拌翼の外端から内側方向
に向けて行うようにすることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の土壌浄化施工方法。
【請求項５】上記攪拌翼の回転中に上記管軸を軸方向に
土壌の性状に応じて振動させるようにすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の土壌浄化施工方法。
【請求項６】上記攪拌翼の土壌の性状に応じて回転速度
を変化させて回転攪拌させるようにすることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の土壌浄化施工方法。
【請求項７】上記攪拌翼による施工を同一削孔領域に対
して反復して行うようにすることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の土壌浄化施工方法。
【請求項８】上記攪拌翼の回転領域中への水和反応性粉
粒体の噴出を下降掘削工程中と上昇工程中の少なくとも
いずれか一方の工程で行うようにすることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の土壌浄化施工方法。
【請求項９】水和反応性粉粒体材料を地盤中に貫入され
た管軸に気体輸送し該管軸に付設された攪拌翼の回転領
域内に噴射して土壌と攪拌し該土壌と水和反応させその
反応熱により土壌中の有害成分を揮発させ輸送気体と共
に地上に揚昇させて無害化処理するようにする土壌浄化
施工方法に使用する装置において、上記管軸内に設けた
水和反応性粉粒体の気体輸送通路に接続する噴射ノズル
を有する攪拌翼が攪拌用の爪ビットを有して上下複数段
に該管軸に配設されていることを特徴とする土壌浄化施
工装置。
【請求項１０】上記攪拌翼の少なくとも最上段と最下段
のものが先行掘削攪拌用のパイロットビットとして配設
されていることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載
の土壌浄化施工装置。
【請求項１１】上記パイロットビットと攪拌用の爪ビッ
トがコーン状の包絡面に沿って配設されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１０項記載の土壌浄化施工装
置。
【請求項１２】上記攪拌翼の側面視形状が山型状にされ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の
土壌浄化施工装置。
【請求項１３】上記攪拌翼の平面視形状が略Ｓ字状にさ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載
の土壌浄化施工装置。
【請求項１４】上記攪拌翼が径方向にひねり状にされて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の土
壌浄化施工装置。
【請求項１５】上記攪拌翼の水和反応性粉粒体の噴射ノ
ズルが管軸方向に指向されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１０項記載の土壌浄化施工装置。
【請求項１６】上記攪拌翼の水和反応性粉粒体の噴射ノ
ズルが攪拌翼の先端から管軸方向に配設されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の土壌浄化施
工装置。
【請求項１７】上記攪拌翼の水和反応性粉粒体の噴射ノ
ズルに閉塞防止機構が配設されていることを特徴とする
特許請求の範囲第９項記載の土壌浄化施工装置。