密閉型シールドトンネル工事における汚染土壌対策工法
【課題】密閉型シールドトンネル工事に伴って発生する重金属類汚染土壌を処理する場合、掘削排出によって重金属類汚染土壌を今ある所から移すと汚染の拡散につながり易く、また掘削に伴う工事排水対策が必要となる。現位置にある状態で不溶化処理を行い、更に、発生残土の有効利用のための処理を行うことを可能とする。
この一連の処理を、密閉型シールドトンネルの掘進サイクルに既存の装置をほとんどそのまま利用して取り込んで可能にする。これによって、二次汚染の防止と工費と工程の縮減を達成する重金属類汚染土壌の処理対策工法を提供する。
【解決手段】現位置の重金属類汚染土壌内に、密閉型シールドトンネルの掘削切羽前面から不溶化材を注入し、カッターフェース面で攪拌混合する。さらにパイプ排送管内で再混合と不溶化処理反応を促進させ、不溶化の基準を確保することができる。
この一連の処理を、密閉型シールドトンネルの掘進サイクルに既存の装置をほとんどそのまま利用して取り込んで可能にする。これによって、二次汚染の防止と工費と工程の縮減を達成する重金属類汚染土壌の処理対策工法を提供する。
【解決手段】現位置の重金属類汚染土壌内に、密閉型シールドトンネルの掘削切羽前面から不溶化材を注入し、カッターフェース面で攪拌混合する。さらにパイプ排送管内で再混合と不溶化処理反応を促進させ、不溶化の基準を確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、重金属類に汚染された地層に密閉型シールドトンネル工法を利用して管路を設置する際の、掘削排出汚染土壌の不溶化処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、重金属類に汚染された地層に密閉型シールドトンネルを設置する場合、掘削作業に伴って発生する重金属類汚染土壌をシールドトンネル外に排出した後で、ａ．あらかじめ設置した専用の発生残土処分場に埋め立て処分する。ｂ．産業廃棄物処分場に搬出処分する。ｃ．残土処理ヤードで不溶化処理を行って盛土材として利用する等の処分や処理の方法がとられていた。
これらは、密閉型シールドトンネル工事の掘削作業に伴って発生する重金属類汚染土壌を一旦シールドトンネル外に集積した後、別工程で処分・処理されているため、仮置や移動運搬時に汚染物質の拡散の恐れや、工事施工時の労働者の健康被害、汚染土壌の処理や処分に多額の費用を要するといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これは次のような欠点があった。
（イ）掘削・排出・仮置き・移し変え等の工事工程で、汚染物質が飛散・流出・溶出し、関連労働者の被災や周辺環境への二次汚染が危惧される。
（ロ）掘削排出された汚染土壌の不溶化処理のための不溶化処理プラントの設置や、汚染土壌を受け入れる処分場を手当てする必要があり、工費と工程が嵩む。
本発明は、重金属類汚染土壌中での密閉型シールドトンネル工事において、これらの欠点を除くためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
密閉型シールド機械の一連の動きの中に、重金属類汚染土壌の不溶化処理を一体化させ合理的に不溶化を行う。密閉型シールド機械を用いた管路の築造工事は、掘削・残土搬出・残土処理のサイクルを通じて地盤掘進が行われる。これらの掘削・残土搬出・残土処理工程中に、重金属類不溶化対策にとって必要な不溶化材や混合材の注入添加、土壌との撹拌混合の作業およびこれらの効果確認作業を取り入れることによって、不溶化処理を合理的に行うものである。密閉型シールドの地盤掘進工程と機構には先に述べた重金属類不溶化作業とほぼ同一な必要機構がほとんど既に備わっているか、一部を追加することで備えることが可能である。従って、重金属類汚染土壌不溶化処理対策を同調させることによって、不溶化処理の作業を合理化することが可能である。
本発明はこれらの手段を示すことによって重金属類汚染土壌問題の解決を図るものである。
【０００５】
重金属類汚染土壌地盤の事前調査のデーターに基づいて、不溶化材の添加量と添加形態を決定する。掘削搬出土に混合する量と周辺空隙や地盤に注入する量を調整できるように地盤に応じて圧力と注入位置と向きを決定し、掘進速度に応じてカッター前面注入口（２）又はカッター側部注入口（３）から注入する。
注入中は資料サンプリング口（１０）を使って撹拌混合の程度を確認する。不足の場合はパイプ排送管（６）始端に設置した混合装置（９）で追加注入と再混合を繰り返す。このようにして不溶化材と掘削残土を混合して、掘削残土中に含まれる重金属類の不溶化処理を行う。
【発明の効果】
【０００６】
未対策の汚染土壌を地上に出さないので、気中に晒される事がなく、風雨による飛散や流出・溶出の恐れがなくなった。又、汚染土壌の移動に伴う汚染の拡散の機会もなくなり、これにより二次汚染を懸念する必要がなくなった。
汚染土壌処理対策に特別な装置を必要としないので、余計な仮設費用等がかからず最小限のコストで対策できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
密閉型シールド機械が掘進する前面地盤の重金属類汚染度合いに応じて、不溶化材を地盤に注入し掘進切削土と混合させて掘削を進める。不溶化材は対象地盤の汚染重金属類の種類・濃度・溶出量に応じて、地化学的処理を主目的として配合された鉱物不溶化材を使用する。
配合された不溶化材は、トンネルと地盤との空隙および周辺地盤の土粒子間に充填されて周辺地盤の不透水化が促進されるとともに、周辺の地盤や地下水に含まれる重金属類を不溶化・固定化させるように、カッター前面注入口（２）の他カッター側部注入口（３）からも回転掘進時に加圧して注入する。
【０００８】
対象地盤の汚染重金属類の種類・濃度・溶出量に応じて、微量添加で不溶化処理が可能な場合は化学的不溶化処理材を使用する。
この場合は、密閉型シールドのカッターフェース（１）によって汚染地盤から削り取られた汚染土壌および地下水と均等に混合されるように、カッターフェース（１）の前面から回転掘進時に掘削土量に応じて注入する。
【０００９】
密閉型シールド機械は長距離のパイプ排送管（６）を持つので、これを利用して不溶化を促進させる。掘削過程で混合された不溶化材は、パイプ排送管（６）の流れの中でさらに混合されるように要所に再練装置（１１、曲管等）を挿入する。
微量添加で不溶化処理可能な化学的不溶化処理材は、数種の処理材で段階的に処理するのが効果的であるので、パイプ排送管（６）の途中に添加・撹拌装置を挿入する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】汚染土壌対策シールド設備概要図
【符号の説明】
【００１１】
１ カッターフェース
２ カッター前面注入口
３ カッター側部注入口
４ チャンバー
５ 掘進残土取込管
６ パイプ排送管
７ セグメント
８ 不溶化材圧送ポンプ
９ 混合装置
１０ 資料サンプリング口
１１ 再練装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、重金属類に汚染された地層に密閉型シールドトンネル工法を利用して管路を設置する際の、掘削排出汚染土壌の不溶化処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、重金属類に汚染された地層に密閉型シールドトンネルを設置する場合、掘削作業に伴って発生する重金属類汚染土壌をシールドトンネル外に排出した後で、ａ．あらかじめ設置した専用の発生残土処分場に埋め立て処分する。ｂ．産業廃棄物処分場に搬出処分する。ｃ．残土処理ヤードで不溶化処理を行って盛土材として利用する等の処分や処理の方法がとられていた。
これらは、密閉型シールドトンネル工事の掘削作業に伴って発生する重金属類汚染土壌を一旦シールドトンネル外に集積した後、別工程で処分・処理されているため、仮置や移動運搬時に汚染物質の拡散の恐れや、工事施工時の労働者の健康被害、汚染土壌の処理や処分に多額の費用を要するといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これは次のような欠点があった。
（イ）掘削・排出・仮置き・移し変え等の工事工程で、汚染物質が飛散・流出・溶出し、関連労働者の被災や周辺環境への二次汚染が危惧される。
（ロ）掘削排出された汚染土壌の不溶化処理のための不溶化処理プラントの設置や、汚染土壌を受け入れる処分場を手当てする必要があり、工費と工程が嵩む。
本発明は、重金属類汚染土壌中での密閉型シールドトンネル工事において、これらの欠点を除くためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
密閉型シールド機械の一連の動きの中に、重金属類汚染土壌の不溶化処理を一体化させ合理的に不溶化を行う。密閉型シールド機械を用いた管路の築造工事は、掘削・残土搬出・残土処理のサイクルを通じて地盤掘進が行われる。これらの掘削・残土搬出・残土処理工程中に、重金属類不溶化対策にとって必要な不溶化材や混合材の注入添加、土壌との撹拌混合の作業およびこれらの効果確認作業を取り入れることによって、不溶化処理を合理的に行うものである。密閉型シールドの地盤掘進工程と機構には先に述べた重金属類不溶化作業とほぼ同一な必要機構がほとんど既に備わっているか、一部を追加することで備えることが可能である。従って、重金属類汚染土壌不溶化処理対策を同調させることによって、不溶化処理の作業を合理化することが可能である。
本発明はこれらの手段を示すことによって重金属類汚染土壌問題の解決を図るものである。
【０００５】
重金属類汚染土壌地盤の事前調査のデーターに基づいて、不溶化材の添加量と添加形態を決定する。掘削搬出土に混合する量と周辺空隙や地盤に注入する量を調整できるように地盤に応じて圧力と注入位置と向きを決定し、掘進速度に応じてカッター前面注入口（２）又はカッター側部注入口（３）から注入する。
注入中は資料サンプリング口（１０）を使って撹拌混合の程度を確認する。不足の場合はパイプ排送管（６）始端に設置した混合装置（９）で追加注入と再混合を繰り返す。このようにして不溶化材と掘削残土を混合して、掘削残土中に含まれる重金属類の不溶化処理を行う。
【発明の効果】
【０００６】
未対策の汚染土壌を地上に出さないので、気中に晒される事がなく、風雨による飛散や流出・溶出の恐れがなくなった。又、汚染土壌の移動に伴う汚染の拡散の機会もなくなり、これにより二次汚染を懸念する必要がなくなった。
汚染土壌処理対策に特別な装置を必要としないので、余計な仮設費用等がかからず最小限のコストで対策できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
密閉型シールド機械が掘進する前面地盤の重金属類汚染度合いに応じて、不溶化材を地盤に注入し掘進切削土と混合させて掘削を進める。不溶化材は対象地盤の汚染重金属類の種類・濃度・溶出量に応じて、地化学的処理を主目的として配合された鉱物不溶化材を使用する。
配合された不溶化材は、トンネルと地盤との空隙および周辺地盤の土粒子間に充填されて周辺地盤の不透水化が促進されるとともに、周辺の地盤や地下水に含まれる重金属類を不溶化・固定化させるように、カッター前面注入口（２）の他カッター側部注入口（３）からも回転掘進時に加圧して注入する。
【０００８】
対象地盤の汚染重金属類の種類・濃度・溶出量に応じて、微量添加で不溶化処理が可能な場合は化学的不溶化処理材を使用する。
この場合は、密閉型シールドのカッターフェース（１）によって汚染地盤から削り取られた汚染土壌および地下水と均等に混合されるように、カッターフェース（１）の前面から回転掘進時に掘削土量に応じて注入する。
【０００９】
密閉型シールド機械は長距離のパイプ排送管（６）を持つので、これを利用して不溶化を促進させる。掘削過程で混合された不溶化材は、パイプ排送管（６）の流れの中でさらに混合されるように要所に再練装置（１１、曲管等）を挿入する。
微量添加で不溶化処理可能な化学的不溶化処理材は、数種の処理材で段階的に処理するのが効果的であるので、パイプ排送管（６）の途中に添加・撹拌装置を挿入する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】汚染土壌対策シールド設備概要図
【符号の説明】
【００１１】
１ カッターフェース
２ カッター前面注入口
３ カッター側部注入口
４ チャンバー
５ 掘進残土取込管
６ パイプ排送管
７ セグメント
８ 不溶化材圧送ポンプ
９ 混合装置
１０ 資料サンプリング口
１１ 再練装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重金属類（砒素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、ふっ素、ほう素）の汚染土壌領域に密閉型シールドトンネル工法を利用して管路を施工する際に、発生する掘削残土に含まれる重金属類を密閉型シールド機の切羽前面で不溶化することを特徴とする重金属類汚染土壌の処理対策工法。
【請求項１】
重金属類（砒素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、ふっ素、ほう素）の汚染土壌領域に密閉型シールドトンネル工法を利用して管路を施工する際に、発生する掘削残土に含まれる重金属類を密閉型シールド機の切羽前面で不溶化することを特徴とする重金属類汚染土壌の処理対策工法。
【図１】
【公開番号】特開２００６−３１６５９９（Ｐ２００６−３１６５９９Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７００６５（Ｐ２００５−１７００６５）
【出願日】平成１７年５月１６日（２００５．５．１６）
【出願人】（５０４２４１６６６）有限会社リーテック (17)
【出願人】（３９３００３８３７）株式会社アステック (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１６日（２００５．５．１６）
【出願人】（５０４２４１６６６）有限会社リーテック (17)
【出願人】（３９３００３８３７）株式会社アステック (7)
【Ｆターム（参考）】
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