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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-06
(45)【発行日】2023-01-17
(54)【発明の名称】地盤改良構造
(51)【国際特許分類】
   E02D 5/18 20060101AFI20230110BHJP
   E02D 3/10 20060101ALI20230110BHJP
   B09C 1/02 20060101ALI20230110BHJP
   B09C 1/10 20060101ALN20230110BHJP
【FI】
E02D5/18 101
E02D3/10 ZAB
B09C1/02
B09C1/10
【請求項の数】 1
(21)【出願番号】P 2020140814
(22)【出願日】2020-08-24
(62)【分割の表示】P 2016235187の分割
【原出願日】2016-12-02
(65)【公開番号】P2020200756
(43)【公開日】2020-12-17
【審査請求日】2020-08-24
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003621
【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
(73)【特許権者】
【識別番号】000150110
【氏名又は名称】株式会社竹中土木
(74)【代理人】
【識別番号】100079049
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳
(74)【代理人】
【識別番号】100084995
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 和詳
(72)【発明者】
【氏名】清塘 悠
(72)【発明者】
【氏名】清水 孝昭
(72)【発明者】
【氏名】中島 朋宏
(72)【発明者】
【氏名】前 康大
(72)【発明者】
【氏名】谷川 友浩
(72)【発明者】
【氏名】奥村 豪悠
(72)【発明者】
【氏名】奥田 信康
(72)【発明者】
【氏名】古川 靖英
(72)【発明者】
【氏名】稲葉 薫
(72)【発明者】
【氏名】小西 一生
(72)【発明者】
【氏名】津國 正一
【審査官】山崎 仁之
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-136198(JP,A)
【文献】特開2009-112949(JP,A)
【文献】特開2014-205086(JP,A)
【文献】特開2015-200173(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2006/0198704(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02D 5/18
E02D 3/10
B09C 1/02
B09C 1/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
地盤を複数の区画領域に区画する地盤改良体と、
前記地盤改良体の一部を下方へ延長して形成され、前記地盤改良体の下方の汚染地盤を囲む延長部と、
前記延長部で囲まれた前記汚染地盤に設けられ、前記汚染地盤に、該汚染地盤中の汚染物質を分解する微生物を増殖、活性化させる活性剤が添加された注入液を注入する注入井戸と、
を備え
前記地盤改良体は、
平面視にて枠状の外周壁部と、
平面視にて格子状に接続され、前記外周壁部の内側の領域を複数の前記区画領域に区画する複数の区画壁部と、
を有し、
前記延長部は、一の前記区画領域を区画する平面視にて矩形状の前記区画壁部を下方へ延長することにより形成される、
地盤改良構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地盤改良構造に関する。
【背景技術】
【0002】
平面視にて格子状に形成された格子状地盤改良体が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第5919429号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、汚染地盤の浄化方法としては、汚染地盤中の汚染物質を分解する微生物(以下、「分解微生物」という)を増殖、活性化させる活性剤等を含む注入液を、注入井戸から汚染地盤に注入する方法が知られている。この種の浄化方法では、汚染物質の拡散を抑制するために、汚染地盤を囲む遮水壁が地盤に構築される。
【0005】
ここで、遮水壁としては、前述した格子状地盤改良体を用いることが考えられる。
【0006】
しかしながら、格子状地盤改良体では、地盤が複数の領域(以下、「区画領域」という)に区画される。そのため、例えば、汚染地盤が複数の区画領域にまたがる場合、各区画領域に注入井戸を設けなければならず、施工コストがかかる可能性がある。
【0007】
また、例えば、汚染地盤が地盤の深層にある場合、汚染地盤に達するように格子状地盤改良体を形成すると、格子状地盤改良体の施工量が増加し、施工コストがかかる可能性がある。
【0008】
本発明は、上記の事実を考慮し、施工コストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
第1態様に係る地盤改良構造は、地盤を複数の区画領域に区画する区画壁部を有する地盤改良体と、前記区画領域に設けられる注入井戸と、前記注入井戸が設けられた一の前記区画領域から他の前記区画領域に至るまでの間にある前記区画壁部に設けられ、地下水を通す通水部と、を備える。
【0010】
第1態様に係る地盤改良構造によれば、地盤改良体は、地盤を複数の区画領域に区画する区画壁部を有する。また、区画領域には、注入井戸が設けられる。
【0011】
ここで、注入井戸が設けられた一の区画領域から他の区画領域に至るまでの間にある区画壁部に通水部がない場合、一の区画領域及び他の区画領域に注入液を注入するためには、一の区画領域及び他の区画領域に注入井戸をそれぞれ設ける必要がある。
【0012】
これに対して本態様では、注入井戸が設けられた一の区画領域から他の区画領域に至るまでの間にある区画壁部には、地下水を通す通水部が設けられる。これにより、注入井戸から一の区画領域に注入された注入液が、通水部を介して他の区画領域に供給される。そのため、本態様では、他の区画領域の注入井戸を省略することができる。したがって、本態様では、注入井戸の本数を削減することができる。
【0013】
第2態様に係る地盤改良構造は、第1態様に係る地盤改良構造において、他の前記区画領域に設けられる揚水井戸を備える。
【0014】
第2態様に係る地盤改良構造によれば、他の区画領域には、揚水井戸が設けられる。この揚水井戸からは、汚染物質を含む他の区画領域の地下水が汲み上げられる。
【0015】
ここで、注入井戸が設けられた一の区画領域から他の区画領域に至るまでの間にある区画壁部には、地下水を通す通水部が設けられる。これにより、他の区画領域には、通水部を介して一の区画領域の地下水が流れ込む。そのため、他の区画領域に設けられた揚水井戸から、一の区画領域の地下水も汲み上げることができる。したがって、本態様では、揚水井戸の本数も削減することができる。
【0016】
第3態様に係る地盤改良構造は、小区画領域と、前記小区画領域よりも広い大区画領域とに地盤を区画する地盤改良体と、前記大区画領域に設けられる注入井戸と、を備える。
【0017】
第3態様に係る地盤改良構造によれば、地盤改良体は、小区画領域と、小区画領域よりも広い大区画領域とに地盤を区画する。また、大区画領域には、注入井戸が設けられる。
【0018】
ここで、例えば、地盤の区画領域の広さが全て同じ場合、汚染地盤が複数の区画領域にまたがり易くなる。この場合、汚染地盤がまたがる複数の区画領域に注入井戸をそれぞれ設ける必要があるため、注入井戸の本数が増加する。
【0019】
これに対して本態様では、汚染地盤の広さに応じて大区画領域を形成することにより、汚染地盤が複数の区画領域にまたがることを防止することができる。したがって、本態様では、区画領域の広さが全て同じ場合と比較して、注入井戸の本数を削減することができる。
【0020】
第4態様に係る地盤改良構造は、第3態様に係る地盤改良構造において、前記大区画領域に設けられる揚水井戸を備える。
【0021】
第4態様に係る地盤改良構造によれば、大区画領域には、揚水井戸が設けられる。この揚水井戸から、汚染物質を含む大区画領域の地下水等が汲み上げられる。
【0022】
したがって、本態様では、汚染地盤の広さに応じて大区画領域を形成することにより、注入井戸だけでなく、揚水井戸の本数も削減することができる。
【0023】
第5態様に係る地盤改良構造は、地盤を複数の区画領域に区画する地盤改良体と、前記地盤改良体の一部を下方へ延長して形成され、前記地盤改良体の下方の地盤を囲む延長部と、前記延長部で囲まれた前記地盤に設けられる注入井戸と、を備える。
【0024】
第5態様に係る地盤改良構造によれば、地盤改良体は、地盤を複数の区画領域に区画する。また、地盤改良体には、延長部が設けられる。延長部は、地盤改良体の一部を下方へ延長して形成される。この地盤改良体の延長部によって、例えば、地盤改良体の下方の汚染地盤を囲むことにより、汚染物質を含む地下水の拡散が抑制される。
【0025】
また、注入井戸は、延長部で囲まれた地盤に設けられる。この注入井戸から、例えば、活性剤等を含む注入液を汚染地盤に注入することができる。
【0026】
このように本態様では、地盤改良体の延長部によって、地盤改良体の下方の地盤を囲むことにより、地盤改良体とは別に地盤改良体の下方に遮水壁を形成する場合と比較して、施工コストを削減することができる。
【発明の効果】
【0027】
以上説明したように、本発明に係る地盤改良構造によれば、施工コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
図1】第一実施形態に係る地盤改良構造が適用された地盤を示す図2の1-1線断面図である。
図2図1に示される格子状地盤改良体を示す平断面図である。
図3図1に示される通水部が設けられた区画壁部を示す縦断面図である。
図4】(A)は、第一実施形態に係る地盤改良構造の第一変形例を示す図2に相当する平断面図であり、(B)は、第一実施形態に係る地盤改良構造の第二変形例を示す図2に相当する平断面図である。
図5】(A)は、第一実施形態に係る地盤改良構造の第三変形例を示す図2に相当する平断面図であり、(B)は、第一実施形態に係る地盤改良構造の第四変形例を示す図2に相当する平断面図である。
図6】(A)は、第二実施形態に係る地盤改良構造の格子状地盤改良体を示す図2に相当する平断面図であり、(B)は、第二実施形態に係る地盤改良構造の変形例を示す図2に相当する平断面図である。
図7】第三実施形態に係る地盤改良構造が適用された地盤を示す図8の7-7線断面図である。
図8図7に示される格子状地盤改良体を示す平断面図である。
図9】第三実施形態に係る地盤改良構造の変形例が適用された地盤を示す図10の9-9線断面図である。
図10図9に示される格子状地盤改良体を示す平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
(第一実施形態)
先ず、第一実施形態について説明する。
【0030】
(地盤)
図1には、第一実施形態に係る地盤改良構造20及び地下土壌浄化システム40が適用された地盤10と、地盤10上に構築された構造物12が示されている。地盤10は、一例として、非液状化層10Aと、非液状化層10Aの上に堆積された液状化層10Bとを有している。なお、各図に示される矢印Fは、地下水の流れを示している。
【0031】
液状化層10Bは、砂質土を含んで構成されており、所定規模以上の地震が発生したときに、液状化の可能性が高い層とされる。また、液状化層10Bは、非液状化層10Aよりも通水性が高い帯水層とされ、地下水が流動し易くなっている。一方、非液状化層10Aは、液状化層10Bよりも通水性が低い難透水層とされ、液状化する可能性が低い層とされる。
【0032】
液状化層10Bは、VOC(揮発性有機化合物)等の汚染物質を含む汚染地盤10Pを有している。汚染物質としては、例えば、有機化合物(塗料、印刷インキ、接着剤、洗浄剤、ガソリン、シンナーなどに含まれるトルエン、キシレンや、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、シス-1,2-ジクロロエチレン、クロロエチレン(塩化ビニルモノマー)などの揮発性有機化合物)、重金属化合物、無機化合物、油類等が挙げられる。
【0033】
なお、本実施形態に係る地盤改良構造20及び地下土壌浄化システム40は、上記の地盤10に限らず、例えば、非液状化層10Aが存在しない種々の地盤にも適用可能である。
【0034】
(地盤改良構造)
地盤改良構造20は、格子状地盤改良体22と、注入井戸14と、揚水井戸16とを備えている。格子状地盤改良体22は、地震時における液状化層10Bの液状化を抑制するとともに、汚染物質を含む地下水の拡散を抑制するものである。この格子状地盤改良体22は、例えば、セメント系固化材によって液状化層10Bに形成されている。
【0035】
なお、本実施形態では、格子状地盤改良体22の下端部が、非液状化層10Aに達しているが、格子状地盤改良体22の下端部は、非液状化層10Aに達していなくても良い。また、格子状地盤改良体22は、地盤改良体の一例である。
【0036】
図2に示されるように、格子状地盤改良体22は、平面視にて格子状に形成されている。この格子状地盤改良体22によって液状化層10Bにせん断剛性を付与することにより、液状化層10Bの液状化が抑制されている。
【0037】
具体的には、格子状地盤改良体22は、外周壁部24と、複数の区画壁部26を有している。外周壁部24は、平面視にて矩形の枠状に形成されており、地盤10を囲んでいる。なお、図2に示される矢印X方向及び矢印Y方向は、互いに直交する水平二方向を示している。
【0038】
区画壁部26には、矢印Y方向に沿って配置される複数の区画壁部26Aと、矢印X方向に沿って配置される複数の区画壁部26Bとがある。複数の区画壁部26Aは、矢印X方向に間隔を空けて配置されている。また、複数の区画壁部26Bは、矢印Y方向に間隔を空けて配置されている。そして、複数の区画壁部26A及び区画壁部26Bは、平面視にて格子状に接続されている。これらの区画壁部26A,26Bによって、外周壁部24の内側の領域(液状化層10B)が複数の領域(以下、「区画領域」という)Rに区画されている。なお、以下では、区画壁部26A,26Bの総称を区画壁部26とする。
【0039】
ここで、本実施形態では、複数の区画領域Rのうち、隣り合う一の区画領域R1と他の区画領域R2とに汚染地盤10Pがまたがっている。一の区画領域R1は、注入井戸14が設けられている。一方、他の区画領域R2には、揚水井戸16が設けられている。
【0040】
一の区画領域R1と他の区画領域R2との間にある区画壁部26Sには、地下水を通す複数の通水部Wが設けられている。なお、区画壁部26Sは、一の区画領域R1から他の区画領域R2に至るまでの間にある区画壁部の一例である。
【0041】
図3に示されるように、通水部Wは、区画壁部26Sに部分的に設けられた未改良地盤部とされている。この通水部Wでは、地盤改良されていない。すなわち、通水部Wでは、地盤10にセメント系固化材等の固化材が注入されていない。これにより、通水部Wでは、地下水が流動可能になっている。この通水部Wは、例えば、次の方法によって施工される。
【0042】
すなわち、本実施形態の区画壁部26Sは、壁状に連続する複数の柱状改良体28A,28Bを有している。柱状改良体28Aは、通水部Wを含んでいない。この柱状改良体28Aは、機械攪拌工法によって施工される。具体的には、柱状改良体28Aは、図示しない掘削オーガの先端部からセメント系固化材等の固化材を噴射しながら地盤10を掘削し、掘削土と固化材とを撹拌、混合することにより造成されている。
【0043】
一方、柱状改良体28Bは、通水部Wを含んでいる。この柱状改良体28Bは、高圧噴射攪拌工法によって施工される。具体的には、地盤10に打ち込まれた高圧噴射装置30の回転ロッド32の先端部32Tから固化材を高圧噴射し、かつ、回転ロッド32を回転させながら引き上げる。これにより、回転ロッド32の先端部32T付近の地盤10に固化材が注入され、柱状改良体28Bがその下端から順に造成される。
【0044】
ここで、回転ロッド32の先端部32Tが通水部Wを通過する際には、当該先端部32Tからの固化材の高圧噴射を一時的に停止する。これにより、通水部Wでは、地盤10に固化材が注入されず、地盤10の通水性が維持される。
【0045】
このように固化材の高圧噴射を一時的に停止しながら柱状改良体28Bを造成することにより、区画壁部26Sに複数の通水部Wが設けられる。また、高圧噴射攪拌工法では、機械攪拌工法と比較して、固化材の噴射と停止との切り替え管理が容易であるため、通水部Wの施工性が向上する。なお、通水部Wは、機械攪拌工法において、固化材の噴射を一時的に停止しながら造成することも可能である。
【0046】
なお、区画壁部26Sに設けられる通水部Wの数、配置、形状、及び大きさは、適宜変更可能である。また、通水部Wによって区画壁部26Sの剛性が低下する場合には、区画壁部26Sの厚みを厚くしたり、区画壁部26Sと他の区画壁部26との間隔を狭くしたりしても良い。
【0047】
(地下土壌浄化システム)
図1に示されるように、地下土壌浄化システム40には、バイオ方法(バイオスティミュレーション)が採用されている。バイオ方法は、例えば、水素徐放剤や酵母抽出物質等の活性剤(栄養剤)が添加された注入液を注入井戸14から汚染地盤10Pに注入し、汚染地盤10P中の汚染物質を分解する微生物(以下、「分解微生物」という)を増殖、活性化させて分解微生物による汚染物質の浄化を促進させる方法である。さらに、本実施形態では、加温された注入液を注入井戸14から汚染地盤10Pに注入することで、分解微生物の増殖、活性化を促進させる。
【0048】
地下土壌浄化システム40は、水処理装置42及び注入槽44を備えている。この地下土壌浄化システム40では、汚染地盤10Pを通過した地下水が揚水井戸16から揚水され、水処理装置42によって水処理される。水処理された地下水は、注入槽44において前述した活性剤が添加された後、注入井戸14から汚染地盤10Pに再び注入される。
【0049】
このように本実施形態に係る地下土壌浄化システム40では、汚染地盤10Pと水処理装置42との間で地下水を循環させながら、汚染地盤10Pを浄化する。この際、地下土壌浄化システム40は、汚染物質を含む地下水の拡散を抑制する遮水壁として、格子状地盤改良体22を利用(兼用)する。
【0050】
具体的には、注入槽44には、水処理装置42から供給された地下水が、注入液として貯留されている。この注入槽44では、注入液に前述した活性剤等が適宜添加される。つまり、注入槽44は、注入液を調整する注入液調整槽とされる。
【0051】
また、注入槽44には、例えば、図示しないヒータ等の加温器が設けられる。この加温器によって、注入槽44に貯留された地下水が、分解微生物が増殖、活性化し易い所定温度に加温される。
【0052】
注入槽44には、注入管18Cを介して注入井戸14に接続されている。注入管18Cには、図示しない注入ポンプが設けられている。この注入ポンプが作動することにより、注入槽44に貯留された注入液が、注入管18Cを介して注入井戸14に供給される。注入井戸14に供給された注入液は、格子状地盤改良体22内の一の区画領域R1に注入される。
【0053】
一の区画領域R1に注入された注入液は、一の区画領域R1と他の区画領域R2との間にある区画壁部26Sの通水部Wを介して、他の区画領域R2に供給される。この際、一の区画領域R1及び他の区画領域R2を区画する格子状地盤改良体22は、汚染物質を含む地下水の拡散を抑制する遮水壁として機能する。
【0054】
水処理装置42には、揚水管18Aを介して揚水井戸16が接続されている。揚水管18Aには、図示しない揚水ポンプが設けられている。この揚水ポンプが作動することにより、格子状地盤改良体22内の他の区画領域R2の地下水が、揚水井戸16から揚水管18Aを介して水処理装置42に供給される。
【0055】
水処理装置42は、例えば、揚水井戸16から揚水された地下水をろ過するろ過装置等を含んで構成される。この水処理装置42によって、揚水井戸16から揚水された地下水から汚染物質等が除去される。この水処理装置42には、接続管18Bを介して注入槽44が接続されている。接続管18Bには、図示しない供給ポンプが設けられている。この供給ポンプが作動することにより、水処理装置42で水処理された地下水が、注入槽44に供給される。
【0056】
次に、第一実施形態の作用について説明する。
【0057】
図2に示されるように、本実施形態に係る格子状地盤改良体22は、複数の区画壁部26を有している。この複数の区画壁部26によって、地盤10の液状化層10Bが、複数の区画領域Rに区画されている。これにより、地震時における液状化層10Bの液状化を効果的に抑制することができる。
【0058】
また、本実施形態に係る地下土壌浄化システム40は、格子状地盤改良体22を遮水壁として利用する。具体的には、汚染地盤10Pは、格子状地盤改良体22内の一の区画領域R1と他の区画領域R2とにまたがっている。この一の区画領域R1及び他の区画領域R2を区画する格子状地盤改良体22によって、汚染物質を含む地下水の拡散が抑制される。
【0059】
このように液状化対策としての格子状地盤改良体22を、地下土壌浄化システム40の遮水壁として利用することより、遮水壁の施工コストを削減することができる。
【0060】
また、格子状地盤改良体22を遮水壁として利用することにより、格子状地盤改良体22上に構造物12を構築しながら、汚染地盤10Pを浄化することができる。したがって、本実施形態では、汚染地盤10Pを浄化してから、地盤10上に構造物12を構築する場合と比較して、構造物12の工期を短縮することができる。この結果、構造物12への入居可能時期等を早期化することができる。
【0061】
ここで、比較例として、一の区画領域R1と他の区画領域R2との間にある区画壁部26に通水部Wがない場合には、一の区画領域R1及び他の区画領域R2に、注入井戸14及び揚水井戸16をそれぞれ設ける必要がある。そのため、注入井戸14及び揚水井戸16の本数が増加してしまう。
【0062】
これに対して本実施形態では、注入井戸14が設けられた一の区画領域R1と他の区画領域R2との間にある区画壁部26には、地下水を通す通水部Wが設けられている。これにより、注入井戸14から一の区画領域R1に注入された注入液が、通水部Wを介して他の区画領域R2に供給される。そのため、本実施形態では、他の区画領域R2の注入井戸を省略することができる。したがって、本実施形態では、注入井戸14の本数を削減することができる。
【0063】
また、他の区画領域R2には、揚水井戸16が設けられている。この揚水井戸16からは、汚染物質を含む他の区画領域R2の地下水が汲み上げられる。この際、他の区画領域R2には、通水部Wを介して一の区画領域R1の地下水が流れ込む。そのため、他の区画領域R2に設けられた揚水井戸16から、一の区画領域R1の地下水も汲み上げることができる。したがって、本実施形態では、揚水井戸16の本数も削減することができる。
【0064】
(第一実施形態の変形例)
次に、第一実施形態の変形例について説明する。
【0065】
図4(A)に示される第一変形例では、平面視にて直線上(矢印X方向)に並ぶ格子状地盤改良体22内の3つの区画領域R1~R3に、汚染地盤10Pがまたがっている。この変形例では、3つの区画領域R1~R3のうち、一端側にある一の区画領域R1に注入井戸14が設けられている。また、3つの区画領域Rのうち、他端側にある他の区画領域R3に揚水井戸16が設けられている。
【0066】
ここで、直線上に並ぶ3つの区画領域R1~R3において、一の区画領域R1から他の区画領域R3に至るまでの間にある2枚の区画壁部26Sには、通水部Wがそれぞれ設けられている。これにより、本実施形態では、3つの区画領域R1~R3の各々に注入井戸14及び揚水井戸16を設ける場合と比較して、注入井戸14及び揚水井戸16の本数を削減することができる。
【0067】
次に、図4(B)に示される第二変形例では、平面視にて二方向(矢印X方向及び矢印Y方向)に並べられた4つの区画領域R1~R4のうち、角部にある一の区画領域R1に注入井戸14が設けられており、一の区画領域R1と対角する角部にある他の区画領域R4に揚水井戸16が設けられている。この一の区画領域R1から他の区画領域R4に至るまでの間にある4枚の区画壁部26Sに、通水部Wがそれぞれ設けられている。これにより、本実施形態では、4つの区画領域R1~R4の各々に注入井戸14及び揚水井戸16を設ける場合と比較して、注入井戸14及び揚水井戸16の本数を削減することができる。
【0068】
なお、図4(B)に示される第二変形例では、例えば、矢印F1,F2で示されるように、一の区画領域R1から他の区画領域R4に至る経路(最短経路)が2つ存在する。このように経路が複数存在する場合には、何れかの経路上にある区画壁部26Sに通水部Wを設けることができる。換言すると、図4(B)に示される第二変形例では、例えば、矢印F1又は矢印F2で示される経路上にある2枚の区画壁部26Sから通水部Wを省略することができる。
【0069】
次に、図5(A)に示される第三変形例では、平面視にて格子状(碁盤目状)に並べられた9つの区画領域R1~R9のうち、角部にある一の区画領域R1に、注入井戸14が設けられている。また、一の区画領域R1と対角する角部にある他の区画領域R9に、揚水井戸16が設けられている。この一の区画領域R1から他の区画領域R9に至るまでの間にある12枚の区画壁部26Sに、通水部Wがそれぞれ設けられている。これにより、本実施形態では、9つの区画領域R1~R9の各々に注入井戸14及び揚水井戸16を設ける場合と比較して、注入井戸14及び揚水井戸16の本数を削減することができる。
【0070】
なお、図5(A)に示される第三変形例では、図4(B)に示される第二変形例と同様に、一の区画領域R1から他の区画領域R9に至る経路(最短経路)が複数存在する。この場合は、前述したように、何れかの経路上にある区画壁部26Sに通水部Wを設けることができる。
【0071】
次に、図5(B)に示される第四変形例では、地盤改良体50が平面視にて「日」の字状に形成されている。この地盤改良体50は、外周壁部52と、外周壁部52の内側の領域を2つの区画領域R1,R2に区画する区画壁部54を有している。この区画壁部54に通水部Wを設けることも可能である。また、図示を省略するが、平面視にて「田」の字状に形成された地盤改良体の区画壁部に、通水部を設けることも可能である。
【0072】
(第二実施形態)
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、第一実施形態と同じ符号を付して説明を適宜省略する。
【0073】
図6(A)に示されるように、第二実施形態に係る地盤改良構造60は、格子状地盤改良体22と、注入井戸14と、揚水井戸16とを備えている。
【0074】
格子状地盤改良体22は、平面視にて格子状に形成されている。この格子状地盤改良体22は、外周壁部24と、複数の区画壁部26を有している。この区画壁部26によって、外周壁部24の内側の領域(液状化層10B)が複数の区画領域Rに区画されている。
【0075】
複数の区画領域Rには、小区画領域Rs及び大区画領域Rbがある。大区画領域Rbは、汚染地盤10Pの範囲に応じて形成されており、小区画領域Rsよりも広くされている。具体的には、二点鎖線で示されるように、規則的に配列された区画壁部26(区画壁部26A及び区画壁部26B)の一部の区画壁部26Kを省略することにより大区画領域Rbが形成されている。
【0076】
これにより、省略された区画壁部26Kの両側の区画領域R(小区画領域Rs)が併合(結合)され、一つの大区画領域Rbが形成されている。この大区画領域Rbによって、汚染地盤10Pが囲まれている。なお、大区画領域Rbの広さは、小区画領域Rsの広さの約2倍とされている。
【0077】
大区画領域Rbの一の角部(隅部)には、注入井戸14が設けられている。また、一の角部と対角する大区画領域Rbの他の角部(隅部)には、揚水井戸16が設けられている。
【0078】
次に、第二実施形態の作用について説明する。
【0079】
本実施形態に係る地盤改良構造60によれば、格子状地盤改良体22は、地盤10の液状化層10Bを、小区画領域Rsと、小区画領域Rsよりも広い大区画領域Rbとに区画する。この大区画領域Rbには、注入井戸14及び揚水井戸16が設けられている。
【0080】
ここで、例えば、格子状地盤改良体22による区画領域Rの広さが全て同じ場合、汚染地盤10Pが複数の区画領域Rにまたがり易くなる。この場合、汚染地盤10Pがまたがる複数の区画領域Rの各々に、注入井戸14及び揚水井戸16を設ける必要があるため、注入井戸14及び揚水井戸16の本数が増加してしまう。
【0081】
これに対して本実施形態では、汚染地盤10Pの広さに応じて大区画領域Rbを形成する。これにより、汚染地盤10Pが複数の区画領域R(小区画領域Rs)にまたがることを防止することができる。したがって、本実施形態では、区画領域Rの広さが全て同じ場合と比較して、注入井戸14及び揚水井戸16の本数を削減することができる。
【0082】
(第二実施形態の変形例)
次に、第二実施形態の変形例について説明する。
【0083】
図6(B)に示される変形例では、地盤改良体62は、外周壁部64と、複数の区画壁部66とを有している。区画壁部66は、複数の区画壁部66A及び区画壁部66Bを有している。この区画壁部66によって地盤10の液状化層10Bが、小区画領域Rsと、複数の中区画領域Rmと、大区画領域Rbとに区画されている。
【0084】
中区画領域Rmは、小区画領域Rsよりも広くされている。大区画領域Rbは、中区画領域Rmよりも広くされている。この大区画領域Rbは、汚染地盤10Pの広さに応じて形成されており、汚染地盤10Pを囲んでいる。このように大区画領域Rbは、汚染地盤10Pの広さや配置に応じて形成することができる。また、小区画領域Rs及び中区画領域Rmの広さや配置、数も、適宜変更可能である。
【0085】
また、図6(B)に示される変形例では、大区画領域Rbではなく、中区画領域Rmによって汚染地盤10Pを囲むことも可能である。この場合、中区画領域Rmが、小区画領域Rsよりも広い大区画領域となる。
【0086】
なお、大区画領域Rbでは、液状化層10Bの液状化防止性能が低下する可能性がある。そのため、大区画領域Rbでは、例えば、区画壁部66の壁厚を小区画領域Rsよりも厚くしたり、区画壁部66の改良強度を小区画領域Rsよりも高めたりしても良い。
【0087】
また、上記第二実施形態では、注入井戸14及び揚水井戸16が大区画領域Rbに設けられるが、例えば、小区画領域Rsにも汚染地盤がある場合には、当該小区画領域Rsに注入井戸及び揚水井戸を設けることも可能である。
【0088】
(第三実施形態)
次に、第三実施形態について説明する。なお、第三実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、第一実施形態と同じ符号を付して説明を適宜省略する。
【0089】
図7及び図8に示されるように、第三実施形態に係る地盤改良構造70は、格子状地盤改良体22を備えている。この格子状地盤改良体22は、地盤10の液状化層10Bを複数の区画領域Rに区画している。
【0090】
ここで、図7に示されるように、複数の区画領域Rのうち、格子状地盤改良体22の中央に位置する区画領域R1の下方の地盤は、汚染地盤10Pとされている。この区画領域R1を区画する区画壁部26(図8の二点鎖線で囲まれる矩形状の区画壁部26)には、延長部72が設けられている。延長部72は、区画壁部26を下方へ延長することにより形成されている。この延長部72によって、汚染地盤10Pが囲まれている。
【0091】
より具体的には、延長部72は、区画壁部26の下方の地盤10を地盤改良することにより形成されている。この延長部72は、他の区画壁部26及び外周壁部24よりも下方に位置している。なお、本実施形態では、非液状化層10Aに延長部72が形成されている。この延長部72は、平面視にて枠状に形成されており、汚染地盤10Pを囲んでいる。
【0092】
図8に示されるように、区画領域R1の一の角部(隅部)には、注入井戸14が設けられている。また、一の角部と対角する区画領域R1の他の角部(隅部)には、揚水井戸16が設けられている。図7に示されるように、注入井戸14及び揚水井戸16は、区画領域R1(液状化層10B)を貫通し、延長部72で囲まれた汚染地盤10P(非液状化層10A)に達している。また、注入井戸14及び揚水井戸16には、地下土壌浄化システム40が接続されている。
【0093】
なお、注入井戸14の注入口14Aは、注入井戸14のうち延長部72に達した部位(下端側)にのみ設けられている。これと同様に、揚水井戸16の揚水口16Aは、揚水井戸16のうち延長部72に達した部位(下端側)にのみ設けられている。これにより、区画領域R1(液状化層10B)内の地下水の流動が抑制されている。
【0094】
次に、第三実施形態の作用について説明する。
【0095】
本実施形態に係る地盤改良構造70によれば、格子状地盤改良体22は、地盤10の液状化層10Bを複数の区画領域Rに区画する。また、格子状地盤改良体22には、延長部72が設けられる。延長部72は、格子状地盤改良体22の中央の区画領域R1を区画する区画壁部26を下方へ延長することにより形成されている。この延長部72によって、格子状地盤改良体22の下方の汚染地盤10Pを囲むことにより、汚染物質を含む地下水の拡散が抑制される。
【0096】
また、延長部72で囲まれた汚染地盤10Pには、注入井戸14が設けられている。注入井戸14は、格子状地盤改良体22の中央の区画領域R1を貫通し、延長部72で囲まれた汚染地盤10Pに達している。この注入井戸14から、例えば、活性剤等を含む注入液を汚染地盤10Pに注入することができる。
【0097】
このように本実施形態では、格子状地盤改良体22の延長部72によって、格子状地盤改良体22の下方の汚染地盤10Pを囲むことにより、格子状地盤改良体22とは別に、格子状地盤改良体22の下方に遮水壁を形成する場合と比較して、施工コストを削減することができる。
【0098】
また、注入井戸14の注入口14Aは、注入井戸14のうち、延長部72に達した下端側にのみ形成されている。これにより、活性剤等を含む注入液を汚染地盤10Pに効率的に注入することができる。なお、注入口14Aの数や配置は適宜変更可能であり、例えば、注入井戸14の上部にも注入口14Aを設けても良い。
【0099】
さらに、延長部72で囲まれた汚染地盤10Pには、揚水井戸16が設けられている。揚水井戸16は、格子状地盤改良体22の中央の区画領域R1を貫通し、延長部72で囲まれた汚染地盤10Pに達している。この揚水井戸16から、延長部72で囲まれた汚染地盤10P内の地下水を汲み上げることができる。
【0100】
また、揚水井戸16の揚水口16Aは、揚水井戸16のうち、延長部72に達した下端側にのみ形成されている。これにより、汚染地盤10P内の地下水を地上に効率的に揚水することができる。なお、揚水口16Aの数や配置は適宜変更可能であり、例えば、揚水井戸16の上部にも揚水口16Aを設けても良い。
【0101】
(第三実施形態の変形例)
次に、第三実施形態の変形例について説明する。
【0102】
図9及び図10に示される変形例では、格子状地盤改良体22の下方に汚染地盤10Pが位置している。この汚染地盤10Pは、図10に示されるように、平面視にて、直線上(矢印X方向)に並ぶ3つの区画領域R1~R3にまたがっている。
【0103】
ここで、3つの区画領域R1~R3を併合したときに、併合された3つの区画領域R1~R3(二点鎖線で囲まれた領域)の外周に位置する外周壁部24及び区画壁部26には、図9に示されるように、延長部74が設けられている。延長部74は、外周壁部24及び区画壁部26を下方へそれぞれ延長することにより形成されている。この延長部74によって、汚染地盤10Pが囲まれている。
【0104】
また、延長部74で囲まれた汚染地盤10Pには、注入井戸14及び揚水井戸16が設けられている。注入井戸14は、3つの区画領域R1~R3のうち、一端側の区画領域R1に設けられている。一方、揚水井戸16は、3つの区画領域R1~R3のうち、他端側の区画領域R3に設けられている。これらの注入井戸14及び揚水井戸16は、区画領域R1又は区画領域R3を貫通し、延長部74で囲まれた汚染地盤10Pに達している。
【0105】
このように延長部74は、汚染地盤10Pの広さに応じて格子状地盤改良体22に設けることができる。
【0106】
(その他の変形例)
次に、その他の変形例について説明する。なお、以下では、第一実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は第二,第三実施形態にも適宜適用可能である。
【0107】
上記第一実施形態では、バイオ方法として、バイオスティミュレーションを用いたが、これに限らない。例えば、外部で培養された微生物を活性剤等と共に、汚染地盤10Pに注入するバイオオーグメンテーションを用いても良い。また、上記第一実施形態では、注入井戸14から汚染地盤10Pに注入する注入液を加温したが、注入液は加温しなくても良い。
【0108】
また、注入井戸14及び揚水井戸16の配置や本数は、適宜変更可能である。また、揚水井戸16は必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。
【0109】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【0110】
10 地盤
14 注入井戸
16 揚水井戸
20 地盤改良構造
22 格子状地盤改良体(地盤改良体)
26 区画壁部
26K 区画壁部
26S 区画壁部
50 地盤改良体
54 区画壁部
60 地盤改良構造
62 地盤改良体
66 区画壁部
70 地盤改良構造
72 延長部
74 延長部
R 区画領域
R1 区画領域(一の区画領域)
R2 区画領域(他の区画領域)
R4 区画領域(他の区画領域)
R9 区画領域(他の区画領域)
Rs 小区画領域
Rb 大区画領域
W 通水部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10