JP2000064764A - ボーリング孔の遮水具及びこれを用いた遮水方法 - Google Patents
ボーリング孔の遮水具及びこれを用いた遮水方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸水膨張性の遮水材の上下を吸水膨張性のゴ
ム層で挟んだ構造の遮水部材を支持パイプに装着したボ
ーリング孔の遮水具において、不飽和帯水層のボーリン
グ孔のように、地下水の量が不足する場合においても、
遮水材を確実に膨張させ有効な遮水が行えるようにする
ことである。 【解決手段】 遮水材１の上下を挟んだ下部のゴム層
３’の膨張速度を、上位のゴム層３の膨張速度より大き
く設定して、下位のゴム層３’を先に膨張させ、これに
よって上方から落下する湧水を受け止め、いわば水槽を
作ってから上位のゴム層３を膨張させ、上下のゴム層
３、３’の間で遮水材１を膨張させるようにした。
ム層で挟んだ構造の遮水部材を支持パイプに装着したボ
ーリング孔の遮水具において、不飽和帯水層のボーリン
グ孔のように、地下水の量が不足する場合においても、
遮水材を確実に膨張させ有効な遮水が行えるようにする
ことである。 【解決手段】 遮水材１の上下を挟んだ下部のゴム層
３’の膨張速度を、上位のゴム層３の膨張速度より大き
く設定して、下位のゴム層３’を先に膨張させ、これに
よって上方から落下する湧水を受け止め、いわば水槽を
作ってから上位のゴム層３を膨張させ、上下のゴム層
３、３’の間で遮水材１を膨張させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、地中に掘削した
ボーリング孔の内部を不透水層において遮水し、地下水
の流出を防止したり、地下水位を測定したりするために
用いられる遮水具及びこれを用いたボーリング孔の遮水
方法に関する。
ボーリング孔の内部を不透水層において遮水し、地下水
の流出を防止したり、地下水位を測定したりするために
用いられる遮水具及びこれを用いたボーリング孔の遮水
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この出願人は、先にボーリング孔の遮水
に適した遮水材を、特願平７−１６４０７５号（特開平
９−１３８６６号公報参照）により特許出願している。
その遮水材はセメント又はベントナイトに高分子系混和
剤及び減水剤の混練物を乾燥・固化させたものであり、
吸水して膨張・膨潤し軟化・流動化するだけでなく、膨
張状態のまま凝結、硬化するので、長期にわたり高剛性
の遮水を行うことができるものである。
に適した遮水材を、特願平７−１６４０７５号（特開平
９−１３８６６号公報参照）により特許出願している。
その遮水材はセメント又はベントナイトに高分子系混和
剤及び減水剤の混練物を乾燥・固化させたものであり、
吸水して膨張・膨潤し軟化・流動化するだけでなく、膨
張状態のまま凝結、硬化するので、長期にわたり高剛性
の遮水を行うことができるものである。
【０００３】また、上記の遮水材を用いた遮水具は、支
持パイプの周りに上下一対の固定ツバを設け、各固定ツ
バの対向面にそれぞれ吸水膨張性ゴム層を設けると共
に、そのゴム層間に前述の遮水材を介在したものであ
り、上記のゴム層の膨張速度は遮水材の膨張速度より大
きく設定される。
持パイプの周りに上下一対の固定ツバを設け、各固定ツ
バの対向面にそれぞれ吸水膨張性ゴム層を設けると共
に、そのゴム層間に前述の遮水材を介在したものであ
り、上記のゴム層の膨張速度は遮水材の膨張速度より大
きく設定される。
【０００４】上記の遮水材は、支持パイプの周りにおい
て、予め測定された地中の不透水層の位置に取付けら
れ、ボーリング孔内に挿入される。ボーリング孔内にお
いて、その内部に存在する地下水を吸収して、先ず上下
のゴム層が膨張してボーリング孔内を遮水し、その後遮
水された上下のゴム層の間で遮水材が吸水して膨張し、
所要の剛性を以て長期にわたる遮水を行う。
て、予め測定された地中の不透水層の位置に取付けら
れ、ボーリング孔内に挿入される。ボーリング孔内にお
いて、その内部に存在する地下水を吸収して、先ず上下
のゴム層が膨張してボーリング孔内を遮水し、その後遮
水された上下のゴム層の間で遮水材が吸水して膨張し、
所要の剛性を以て長期にわたる遮水を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとき遮水具を
用いた遮水方法は、ボーリング孔内の全体に地下水が満
たされる場合、即ち飽和帯水層のボーリング孔において
は、吸水膨張に必要な水が十分得られるため有効な方法
であるが、ボーリング孔内における地下水位が低い場
合、即ち不飽和帯水層のボーリング孔においては、地下
水位より高い位置において遮水を行う場合があり、その
場合は吸水膨張に必要な水が十分に得られないため、有
効な遮水効果が得られない問題がある。
用いた遮水方法は、ボーリング孔内の全体に地下水が満
たされる場合、即ち飽和帯水層のボーリング孔において
は、吸水膨張に必要な水が十分得られるため有効な方法
であるが、ボーリング孔内における地下水位が低い場
合、即ち不飽和帯水層のボーリング孔においては、地下
水位より高い位置において遮水を行う場合があり、その
場合は吸水膨張に必要な水が十分に得られないため、有
効な遮水効果が得られない問題がある。
【０００６】一方、不飽和帯水層においては、ボーリン
グ孔内の地下水位よりも高い位置に湧水箇所があること
が一般である。
グ孔内の地下水位よりも高い位置に湧水箇所があること
が一般である。
【０００７】そこで、この発明は不飽和帯水層において
は上記の湧水を有効に利用することにより、吸水膨張に
必要な水を確保して確実な遮水ができるようにしたボー
リング孔の遮水具及びこれを用いたボーリング孔の遮水
方法を提供することを課題とする。
は上記の湧水を有効に利用することにより、吸水膨張に
必要な水を確保して確実な遮水ができるようにしたボー
リング孔の遮水具及びこれを用いたボーリング孔の遮水
方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明に係る遮水具は、地中に掘削したボーリ
ング孔に挿入される所要長さの支持パイプに、予め調査
によって求めた地下水層や地すべり面を挟む不透水層の
位置ごとに吸水膨張性の遮水部材を取付け、上記の遮水
部材を、上記支持パイプの長さ方向に所定の間隔をおい
て取付けた上下一対の固定ツバと、上記各固定ツバの対
向内面にそれぞれ設けた上下の吸水膨張性ゴム層と、該
ゴム層間に介在された吸水膨張性遮水材とにより構成
し、上記の吸水膨張性遮水材を、セメント又はセメント
混合材のいずれかに高分子系混和剤と適量の減水剤を添
加した混練物を所定の形状に成型後、乾燥・固化させて
形成することにより、吸水により膨張しその膨張状態の
まま凝結する性質を有せしめ、上記の吸水膨張性ゴム層
の膨張速度を、上記の吸水膨張性遮水材の膨張速度より
大きく設定し、上記の遮水部材を地下水に浸漬させるこ
とにより、これを膨張せしめてボーリング孔の内部を遮
水するようにしたボーリング孔の遮水具において、上記
の下位の吸水膨張性ゴム層の膨張速度を上位の吸水膨張
性ゴム層の膨張速度より大きく設定した構成としたもの
である。
めに、この発明に係る遮水具は、地中に掘削したボーリ
ング孔に挿入される所要長さの支持パイプに、予め調査
によって求めた地下水層や地すべり面を挟む不透水層の
位置ごとに吸水膨張性の遮水部材を取付け、上記の遮水
部材を、上記支持パイプの長さ方向に所定の間隔をおい
て取付けた上下一対の固定ツバと、上記各固定ツバの対
向内面にそれぞれ設けた上下の吸水膨張性ゴム層と、該
ゴム層間に介在された吸水膨張性遮水材とにより構成
し、上記の吸水膨張性遮水材を、セメント又はセメント
混合材のいずれかに高分子系混和剤と適量の減水剤を添
加した混練物を所定の形状に成型後、乾燥・固化させて
形成することにより、吸水により膨張しその膨張状態の
まま凝結する性質を有せしめ、上記の吸水膨張性ゴム層
の膨張速度を、上記の吸水膨張性遮水材の膨張速度より
大きく設定し、上記の遮水部材を地下水に浸漬させるこ
とにより、これを膨張せしめてボーリング孔の内部を遮
水するようにしたボーリング孔の遮水具において、上記
の下位の吸水膨張性ゴム層の膨張速度を上位の吸水膨張
性ゴム層の膨張速度より大きく設定した構成としたもの
である。
【０００９】なお、上記の下位の吸水膨張性ゴム層と上
位の吸水膨張性ゴム層との間に、同様の中間の吸水膨張
性ゴム層を１層以上設け、これらの各ゴム層間に上記の
吸水膨張性遮水材を介在すると共に、各ゴム層の膨張速
度を下位のゴム層が最も大きく、上位のものほど順に小
さくなるように設定した構成をとることができる。
位の吸水膨張性ゴム層との間に、同様の中間の吸水膨張
性ゴム層を１層以上設け、これらの各ゴム層間に上記の
吸水膨張性遮水材を介在すると共に、各ゴム層の膨張速
度を下位のゴム層が最も大きく、上位のものほど順に小
さくなるように設定した構成をとることができる。
【００１０】また、上記の各ゴム層の膨張速度の差を、
各ゴム層の地下水に対する接触面積の差により生じさせ
た構成や、上記の各ゴム層を帯状の吸水膨張性のゴム素
材の組合せにより形成し、各ゴム層を構成するゴム素材
の表面に長さ方向の複数の突条を形成し、その突条の密
度や形状及び厚さに差を持たせた複数種のものを組合わ
せることにより、各ゴム層の地下水に対する接触面積に
差を生じさせた構成をとることができる。
各ゴム層の地下水に対する接触面積の差により生じさせ
た構成や、上記の各ゴム層を帯状の吸水膨張性のゴム素
材の組合せにより形成し、各ゴム層を構成するゴム素材
の表面に長さ方向の複数の突条を形成し、その突条の密
度や形状及び厚さに差を持たせた複数種のものを組合わ
せることにより、各ゴム層の地下水に対する接触面積に
差を生じさせた構成をとることができる。
【００１１】更に、上記の支持パイプが、帯水層ごとに
対応した１本以上の地下水位測定用のパイプである構成
をとることができる。
対応した１本以上の地下水位測定用のパイプである構成
をとることができる。
【００１２】また、前記の課題を達成するための遮水方
法の発明は、上記の遮水具を用い、その膨張速度の速い
上記吸水膨張性ゴム層の膨張によってボーリング孔内で
水槽を形成させ、相対的に膨張速度の遅い上記の吸水膨
張性遮水材を水中で吸水により柔らかくなりながら膨張
することによって凹凸のある複雑な表面構造のボーリン
グ孔壁と支持パイプの間隙を完全に充填せしめ、更に上
記の吸水膨張性遮水材自身の膨張による圧縮力と先に膨
張していた上記の吸水膨張性ゴム層の膨張圧力の相乗作
用によって、上記の吸水膨張性遮水材が強く圧縮された
状態で凝結反応を進行させることにより所定の剪断強度
をもった遮水層を形成するようにしたものである。
法の発明は、上記の遮水具を用い、その膨張速度の速い
上記吸水膨張性ゴム層の膨張によってボーリング孔内で
水槽を形成させ、相対的に膨張速度の遅い上記の吸水膨
張性遮水材を水中で吸水により柔らかくなりながら膨張
することによって凹凸のある複雑な表面構造のボーリン
グ孔壁と支持パイプの間隙を完全に充填せしめ、更に上
記の吸水膨張性遮水材自身の膨張による圧縮力と先に膨
張していた上記の吸水膨張性ゴム層の膨張圧力の相乗作
用によって、上記の吸水膨張性遮水材が強く圧縮された
状態で凝結反応を進行させることにより所定の剪断強度
をもった遮水層を形成するようにしたものである。
【００１３】
【作用】上述の遮水装置をボーリング孔内に挿入して地
下水に浸漬させると、先ず下位の吸水膨張性ゴム層が膨
張してボーリング孔を制限する。次に、上位の吸水膨張
性ゴム層が同様に膨張してボーリング孔を制限し、その
後上下に閉塞されたゴム層の内側で遮水材が膨張・膨潤
すると共に、軟化・流動化し、更に凝結・硬化して、不
透水層においてボーリング孔を閉塞する。
下水に浸漬させると、先ず下位の吸水膨張性ゴム層が膨
張してボーリング孔を制限する。次に、上位の吸水膨張
性ゴム層が同様に膨張してボーリング孔を制限し、その
後上下に閉塞されたゴム層の内側で遮水材が膨張・膨潤
すると共に、軟化・流動化し、更に凝結・硬化して、不
透水層においてボーリング孔を閉塞する。
【００１４】上下のゴム層を上記のように時間差をおい
て膨張させるのは、不飽和帯水層におけるボーリング孔
のように地下水位より高い位置で遮水を行う場合に、先
ず下位のゴム層で閉塞して上方から落下してくる湧水を
受け止め、いわば水槽を形成して遮水材の吸水膨張に必
要な水を確保したうえで、上位のゴム層を膨張させて閉
塞するようにするためである。
て膨張させるのは、不飽和帯水層におけるボーリング孔
のように地下水位より高い位置で遮水を行う場合に、先
ず下位のゴム層で閉塞して上方から落下してくる湧水を
受け止め、いわば水槽を形成して遮水材の吸水膨張に必
要な水を確保したうえで、上位のゴム層を膨張させて閉
塞するようにするためである。
【００１５】上述の遮水材は、ボーリング孔内の地下水
を吸水して、セメント又はセメント混合材を含んだ高分
子系混和材が膨張・膨潤して軟化・流動化する一方、セ
メントが水と水和反応を生じて全体が膨張することによ
って、凹凸のある表面構造のボーリング孔壁と支持パイ
プの間隙を完全に充填する。更に吸水膨張性遮水材自身
の膨張による圧縮力と、先に膨張していた吸水膨張性ゴ
ム層の膨張力の相乗作用によって吸水膨張性遮水材が強
く圧縮された状態で凝結反応を進行させることにより、
所定の剪断強度の遮水層が形成される。
を吸水して、セメント又はセメント混合材を含んだ高分
子系混和材が膨張・膨潤して軟化・流動化する一方、セ
メントが水と水和反応を生じて全体が膨張することによ
って、凹凸のある表面構造のボーリング孔壁と支持パイ
プの間隙を完全に充填する。更に吸水膨張性遮水材自身
の膨張による圧縮力と、先に膨張していた吸水膨張性ゴ
ム層の膨張力の相乗作用によって吸水膨張性遮水材が強
く圧縮された状態で凝結反応を進行させることにより、
所定の剪断強度の遮水層が形成される。
【００１６】また、凝結・硬化前に水による洗い出しを
受けても、セメントや骨材等は高分子系混和剤の作用に
より分離することがない。
受けても、セメントや骨材等は高分子系混和剤の作用に
より分離することがない。
【００１７】なお、減水剤は、成形品に必要な粘度を保
持させると共に、前記の混練物を所定の寸法形状に成形
したのち乾燥固化させてもセメントの凝結反応を生じさ
せない作用がある。
持させると共に、前記の混練物を所定の寸法形状に成形
したのち乾燥固化させてもセメントの凝結反応を生じさ
せない作用がある。
【００１８】
【実施の形態】図１に示したものは遮水材１の一例であ
り、この遮水材１は遮水すべきボーリング孔の形状及び
大きさに応じて成形される。図示の場合は、内径５０ｍ
ｍ、外径８０ｍｍ、厚さ５０ｍｍに成形され、乾燥・固
化したものである。
り、この遮水材１は遮水すべきボーリング孔の形状及び
大きさに応じて成形される。図示の場合は、内径５０ｍ
ｍ、外径８０ｍｍ、厚さ５０ｍｍに成形され、乾燥・固
化したものである。
【００１９】上記の遮水材１は、セメント１ｋｇに高分
子系混和剤３０〜１００ｇを添加して混合したのち、減
水剤２００ｍｌを添加して混練し、しかるのちに成形金
型を用いて前記の形状に成形したのち、乾燥・固化させ
たものである。
子系混和剤３０〜１００ｇを添加して混合したのち、減
水剤２００ｍｌを添加して混練し、しかるのちに成形金
型を用いて前記の形状に成形したのち、乾燥・固化させ
たものである。
【００２０】なお、セメントに代えてベントナイトを含
むセメント混合材を用いることができる。
むセメント混合材を用いることができる。
【００２１】上記の高分子系混和剤は、セメント、骨材
などの混練物の水による洗い出しや材料の分離が生じな
いように抵抗性をもたせる作用があり、吸水により膨張
・膨潤する性質がある。
などの混練物の水による洗い出しや材料の分離が生じな
いように抵抗性をもたせる作用があり、吸水により膨張
・膨潤する性質がある。
【００２２】上記の遮水材１は、図２に示したごとき構
成の遮水部材１０に組込んで使用に供される。
成の遮水部材１０に組込んで使用に供される。
【００２３】図２に示した遮水部材１０は、３個の遮水
材１と、ドーナツ形の上下の吸水膨張性ゴム層３、３’
と、上下の固定ツバ５、５’とにより構成される。その
組み立ては、遮水材１に支持パイプ２を挿通すると共
に、その上下にゴム層３、３’を重ね、さらにその上に
固定ツバ５、５’を重ね、これらを接着材４により支持
パイプ２に固定したものである。
材１と、ドーナツ形の上下の吸水膨張性ゴム層３、３’
と、上下の固定ツバ５、５’とにより構成される。その
組み立ては、遮水材１に支持パイプ２を挿通すると共
に、その上下にゴム層３、３’を重ね、さらにその上に
固定ツバ５、５’を重ね、これらを接着材４により支持
パイプ２に固定したものである。
【００２４】上記の遮水部材１０は、予め調査ボーリン
グや地下水検層によって調査された地下水層や地すべり
面を含む地層１９を挟む不透水層９（図３参照）の位置
（地表面からの深さ）に合わせて支持パイプ２に取付け
られ、全体としてこの発明の対象であるボーリング孔７
の遮水具を構成する。
グや地下水検層によって調査された地下水層や地すべり
面を含む地層１９を挟む不透水層９（図３参照）の位置
（地表面からの深さ）に合わせて支持パイプ２に取付け
られ、全体としてこの発明の対象であるボーリング孔７
の遮水具を構成する。
【００２５】上記の吸水膨張性ゴム層３、３’は、ポリ
アクリル酸エステルと合成ゴムから成り、吸水すると前
述の遮水材１よりも速い速度で膨張する性質を有するも
のであって、例えば、「ナイスシール」の商品名で市販
されているものである。このゴム層３、３’は水との接
触面積が大きいほど膨張速度が速くなる性質がある。
アクリル酸エステルと合成ゴムから成り、吸水すると前
述の遮水材１よりも速い速度で膨張する性質を有するも
のであって、例えば、「ナイスシール」の商品名で市販
されているものである。このゴム層３、３’は水との接
触面積が大きいほど膨張速度が速くなる性質がある。
【００２６】この発明においては、後述のように下部の
ゴム層３’の地下水に対する接触面積を、上部のゴム層
３のそれより大に設定することにより、下部のゴム層
３’の膨張速度を上部のゴム層３の膨張速度より速くな
るようにしている。
ゴム層３’の地下水に対する接触面積を、上部のゴム層
３のそれより大に設定することにより、下部のゴム層
３’の膨張速度を上部のゴム層３の膨張速度より速くな
るようにしている。
【００２７】なお、輸送時その他の取扱い時において、
遮水材１を保護するために、伸縮性ある筒状のネット６
を上下の固定ツバ５、５’間にわたり被せている。
遮水材１を保護するために、伸縮性ある筒状のネット６
を上下の固定ツバ５、５’間にわたり被せている。
【００２８】上記の遮水装置をボーリング孔７に挿入し
て遮水部材１０を前記の地層１９を挟む不透水層９に位
置せしめると、遮水材１及びその上下の吸水性膨張ゴム
層３、３’が地下水に触れ、各遮水部材１０ごとに、先
ず下部のゴム層３’が膨張してボーリング孔７の内周面
に密着し、ツバ５に沿ってボーリング孔７内を制限す
る。
て遮水部材１０を前記の地層１９を挟む不透水層９に位
置せしめると、遮水材１及びその上下の吸水性膨張ゴム
層３、３’が地下水に触れ、各遮水部材１０ごとに、先
ず下部のゴム層３’が膨張してボーリング孔７の内周面
に密着し、ツバ５に沿ってボーリング孔７内を制限す
る。
【００２９】前述のように、飽和帯水層に掘削されたボ
ーリング孔の場合は、遮水材１の吸水膨張のための地下
水が十分あるので問題はないが、不飽和帯水層の場合は
地下水が十分に存在しないため、上記のように下部のゴ
ム層３’を膨張させたのち、所定の時間をおいて上方か
ら湧水が落下して、ゴム層３’の上に溜って水槽を形成
するまで待ち、その後上位のゴム層３が膨張してツバ５
に沿ってボーリング孔７内を制限する。
ーリング孔の場合は、遮水材１の吸水膨張のための地下
水が十分あるので問題はないが、不飽和帯水層の場合は
地下水が十分に存在しないため、上記のように下部のゴ
ム層３’を膨張させたのち、所定の時間をおいて上方か
ら湧水が落下して、ゴム層３’の上に溜って水槽を形成
するまで待ち、その後上位のゴム層３が膨張してツバ５
に沿ってボーリング孔７内を制限する。
【００３０】その後遮水材１が膨張・膨潤して、更に軟
化・流動化し、前記のゴム層３、３’で制限された範囲
内のボーリング孔７内で充満し、ボーリング孔７の内壁
に密着した状態で凝結・硬化する。ゴム層３、３’はそ
の後収縮するが、その時点では遮水材１が凝結・硬化し
ているので、差支えない。
化・流動化し、前記のゴム層３、３’で制限された範囲
内のボーリング孔７内で充満し、ボーリング孔７の内壁
に密着した状態で凝結・硬化する。ゴム層３、３’はそ
の後収縮するが、その時点では遮水材１が凝結・硬化し
ているので、差支えない。
【００３１】図４（ａ）から（ｃ）はゴム層３，３’を
形成する帯状の吸水膨張性ゴム素材１１〜１３の断面形
状を示すものである。これらのゴム素材１１〜１３はそ
れぞれ表面に形成された長手方向の突条１４の密度と素
材の厚さに差を持ったものであり、これらのゴム素材１
１〜１３を適宜組合せて、支持パイプ２の周りに巻き付
けることにより、表面積の大きさに差をもたせるように
している。
形成する帯状の吸水膨張性ゴム素材１１〜１３の断面形
状を示すものである。これらのゴム素材１１〜１３はそ
れぞれ表面に形成された長手方向の突条１４の密度と素
材の厚さに差を持ったものであり、これらのゴム素材１
１〜１３を適宜組合せて、支持パイプ２の周りに巻き付
けることにより、表面積の大きさに差をもたせるように
している。
【００３２】次に、図５に示した他の実施形態について
説明する。この場合の遮水部材１０は３段の吸水膨張性
ゴム層３ａ，３ｂ，３ｃを有し、これらの間に３個ずつ
遮水材１を介在したものである。図６はこれらの部材の
時間と吸水膨張率の関係を示したものであり、グラフの
傾斜が膨張速度の大きさを示す。図示のように、ゴム層
３ａが最も大きい膨張速度を示し、３ｂ，３ｃと順に小
さくなっている。遮水材１の膨張速度はこれらに比べ著
しく小さい。
説明する。この場合の遮水部材１０は３段の吸水膨張性
ゴム層３ａ，３ｂ，３ｃを有し、これらの間に３個ずつ
遮水材１を介在したものである。図６はこれらの部材の
時間と吸水膨張率の関係を示したものであり、グラフの
傾斜が膨張速度の大きさを示す。図示のように、ゴム層
３ａが最も大きい膨張速度を示し、３ｂ，３ｃと順に小
さくなっている。遮水材１の膨張速度はこれらに比べ著
しく小さい。
【００３３】従って、先ず下段のゴム層３ａが膨張して
ボーリング孔７を制限し、以下順に３ｂ，３ｃの順に膨
張する。これらの各ゴム層３ａ，３ｂ，３ｃ膨張速度の
差は、これらの間に必要量の水が確保される時間とす
る。
ボーリング孔７を制限し、以下順に３ｂ，３ｃの順に膨
張する。これらの各ゴム層３ａ，３ｂ，３ｃ膨張速度の
差は、これらの間に必要量の水が確保される時間とす
る。
【００３４】このようにして、各ゴム層３ａ，３ｂ，３
ｃによるボーリング孔７内の制限が完了したのちに遮水
材１が前述と同様に膨張・膨潤して最終的に凝結・硬化
する。各ゴム層３ａ，３ｂ，３ｃの膨張速度に差をもた
せる手段は、前述の場合と同様に地下水との接触面積と
の大小関係による。
ｃによるボーリング孔７内の制限が完了したのちに遮水
材１が前述と同様に膨張・膨潤して最終的に凝結・硬化
する。各ゴム層３ａ，３ｂ，３ｃの膨張速度に差をもた
せる手段は、前述の場合と同様に地下水との接触面積と
の大小関係による。
【００３５】以上の各実施形態は、単にボーリング孔７
の内部において不透水層９ごとに遮水するようにしたも
のであるが，帯水層ごとの地下水位を測定する場合は、
図７に示すように各帯水層２１に対応した複数の測定用
パイプ１５を束にしたものの周りに、前述の遮水部材１
０を取付けて遮水装置を構成する。各測定用パイプ１５
の上端は地上に露出しており、その露出端に圧力センサ
ー１６が装着される。その下端は各対応する帯水層１４
に開放され、地下水位の変動に伴うパイプ２０内の圧力
変動を圧力センサー１６により検知し、水位に変換す
る。２段目より下位の遮水部材１０の測定用パイプ１５
の抜けた孔の部分には適当な充填剤１７が充填される。
の内部において不透水層９ごとに遮水するようにしたも
のであるが，帯水層ごとの地下水位を測定する場合は、
図７に示すように各帯水層２１に対応した複数の測定用
パイプ１５を束にしたものの周りに、前述の遮水部材１
０を取付けて遮水装置を構成する。各測定用パイプ１５
の上端は地上に露出しており、その露出端に圧力センサ
ー１６が装着される。その下端は各対応する帯水層１４
に開放され、地下水位の変動に伴うパイプ２０内の圧力
変動を圧力センサー１６により検知し、水位に変換す
る。２段目より下位の遮水部材１０の測定用パイプ１５
の抜けた孔の部分には適当な充填剤１７が充填される。
【００３６】なお、上記の複数の測定用パイプ１５を保
護するために、それらの周りに保護パイプ１８を被せる
ことが望ましい。
護するために、それらの周りに保護パイプ１８を被せる
ことが望ましい。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るボーリン
グ孔の遮水具及びこれを用いた遮水方法は、遮水材の上
下をはさむ吸水膨張性ゴム層が、下位のものほど膨張速
度が大きく設定されているので、不飽和帯水層のボーリ
ング孔のように、遮水材の膨張に必要な地下水が不足す
る場合にも、遮水位置の上方から落下する湧水を下位の
ゴム層で受止め、その上に恰も水槽のごとき水溜まりを
作り、その後上位のゴム層を膨張させてボーリング孔を
制限するものである。従って、地下水が十分に存在する
飽和帯水層においては勿論、地下水が不足する不飽和帯
水層においても確実な遮水を行うことができる。
グ孔の遮水具及びこれを用いた遮水方法は、遮水材の上
下をはさむ吸水膨張性ゴム層が、下位のものほど膨張速
度が大きく設定されているので、不飽和帯水層のボーリ
ング孔のように、遮水材の膨張に必要な地下水が不足す
る場合にも、遮水位置の上方から落下する湧水を下位の
ゴム層で受止め、その上に恰も水槽のごとき水溜まりを
作り、その後上位のゴム層を膨張させてボーリング孔を
制限するものである。従って、地下水が十分に存在する
飽和帯水層においては勿論、地下水が不足する不飽和帯
水層においても確実な遮水を行うことができる。
【図１】遮水材の斜視図
【図２】実施形態の断面図
【図３】使用状態の断面図
【図４】（ａ）〜（ｃ） ゴム素材の諸例を示す端面図
【図５】他の実施形態の使用時における一部断面図
【図６】図５の場合の各部材の時間と膨張率の関係図
【図７】地下水位の測定機能を有する実施形態の一部断
面図
面図
【符号の説明】
１ 遮水材
２ 支持パイプ
３、３’ 吸水膨張性ゴム層
３ａ，３ｂ，３ｃ 吸水膨張性ゴム層
４ 接着剤
５，５’固定ツバ
６ ネット
７ ボーリング孔
９ 不透水層
１０ 遮水部材
１１〜１３ ゴム素材
１４ 突条
１５ 測定用パイプ
１６ 圧力センサー
１７ 充填剤
１８ 保護パイプ
１９ 地層
２０ 支持パイプ
２１ 帯水層
Claims (6)
- 【請求項１】 地中に掘削したボーリング孔に挿入され
る所要長さの支持パイプに、予め調査によって求めた地
下水層や地すべり面を挟む不透水層の位置ごとに吸水膨
張性の遮水部材を取付け、 上記の遮水部材を、上記支持パイプの長さ方向に所定の
間隔をおいて取付けた上下一対の固定ツバと、上記各固
定ツバの対向内面にそれぞれ設けた上下の吸水膨張性ゴ
ム層と、該ゴム層間に介在された吸水膨張性遮水材とに
より構成し、 上記の吸水膨張性遮水材を、セメント又はセメント混合
材のいずれかに高分子系混和剤と適量の減水剤を添加し
た混練物を所定の形状に成型後、乾燥・固化させて形成
することにより、吸水により膨張しその膨張状態のまま
凝結する性質を有せしめ、 上記の吸水膨張性ゴム層の膨張速度を、上記の吸水膨張
性遮水材の膨張速度より大きく設定し、 上記の遮水部材を地下水に浸漬させることにより、これ
を膨張せしめてボーリング孔の内部を遮水するようにし
たボーリング孔の遮水具において、 上記の下位の吸水膨張性ゴム層の膨張速度を上位の吸水
膨張性ゴム層の膨張速度より大きく設定したことを特徴
とするボーリング孔の遮水具。 - 【請求項２】 上記の下位の吸水膨張性ゴム層と上位の
吸水膨張性ゴム層との間に、同様の中間の吸水膨張性ゴ
ム層を１層以上設け、これらの各ゴム層間に上記の吸水
膨張性遮水材を介在すると共に、各ゴム層の膨張速度を
下位のゴム層が最も大きく、上位のものほど順に小さく
なるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の
ボーリング孔の遮水具。 - 【請求項３】 上記の各ゴム層の膨張速度の差を、各ゴ
ム層の地下水に対する接触面積の差により生じさせたこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載のボーリング孔の
遮水具。 - 【請求項４】 上記の各ゴム層を帯状の吸水膨張性のゴ
ム素材の組合せにより形成し、各ゴム層を構成するゴム
素材の表面に長さ方向の複数の突条を形成し、その突条
の密度や形状及び厚さに差を持たせた複数種のものを組
合わせることにより、各ゴム層の地下水に対する接触面
積に差を生じさせたことを特徴とする請求項３に記載の
ボーリング孔の遮水具。 - 【請求項５】 上記の支持パイプが、帯水層ごとに対応
した１本以上の地下水位測定用のパイプであることを特
徴とする請求項１から４のいずれかに記載のボーリング
孔の遮水具。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載のボー
リング孔の遮水具を用いたボーリング孔の遮水方法であ
って、膨張速度の速い上記吸水膨張性ゴム層の膨張によ
ってボーリング孔内で水槽を形成させ、相対的に膨張速
度の遅い上記の吸水膨張性遮水材を水中で吸水により柔
らかくなりながら膨張することによって凹凸のある複雑
な表面構造のボーリング孔壁と支持パイプの間隙を完全
に充填せしめ、更に上記の吸水膨張性遮水材自身の膨張
による圧縮力と先に膨張していた上記の吸水膨張性ゴム
層の膨張圧力の相乗作用によって、上記の吸水膨張性遮
水材が強く圧縮された状態で凝結反応を進行させること
により所定の剪断強度をもった遮水層を形成することを
特徴とするボーリング孔の遮水方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23599698A JP3550026B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | ボーリング孔の遮水具及びこれを用いた遮水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23599698A JP3550026B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | ボーリング孔の遮水具及びこれを用いた遮水方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000064764A true JP2000064764A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3550026B2 JP3550026B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=16994268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23599698A Expired - Lifetime JP3550026B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | ボーリング孔の遮水具及びこれを用いた遮水方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3550026B2 (ja) |
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| US7552767B2 (en) | 2006-07-14 | 2009-06-30 | Baker Hughes Incorporated | Closeable open cell foam for downhole use |
| US7552777B2 (en) | 2005-12-28 | 2009-06-30 | Baker Hughes Incorporated | Self-energized downhole tool |
| US7562704B2 (en) | 2006-07-14 | 2009-07-21 | Baker Hughes Incorporated | Delaying swelling in a downhole packer element |
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| CN109869117A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-06-11 | 中国核电工程有限公司 | 用于钻孔的封孔塞及对钻孔进行封孔的方法 |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP23599698A patent/JP3550026B2/ja not_active Expired - Lifetime
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