JP2005113009A - 止水材 - Google Patents

Abstract

【課題】深井戸などの作成時で井戸周囲の所定深度の箇所のみを止水する場合に、比重の大きな泥水中においても止水の必要な深度まで止水材を容易かつ確実に落とし込むことができ、所定の深度でスポット的な止水を確実に行える止水材を得る。
【解決手段】所定深度の箇所のみを止水する止水材１であって、泥水よりも鉄球３などの、土壌汚染のおそれがなく、比重の大きい物質をベントナイト２などの膨潤性止水材料で包含し、全体を粒状に形成した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば水井戸、観測井、調査井、温泉、石油井、計器埋設井戸などの井戸の周囲における所定深度の箇所のみを止水する止水材に関するものである。

例えば、調査井などでは、まず、泥水を用いて周囲の地盤の崩壊を防ぎながら井戸を掘削する。調査や取水目的などのために所定深度の箇所のみを止水するには、例えば、従来周知のベントナイトなどを用いる固形の止水材を掘削孔上から投入して止水を図る。

この発明の場合、井戸が浅ければ所定深度まで泥水の中を止水材がスムーズに落ちて、この箇所で水を吸収して膨潤し止水効果を発揮するが、１０ｍ以上の深度になると、泥水の比重を大きくするため止水材の沈降速度が小さくなり所定深度に達する前に止水材が口元や途中で膨潤して固まってしまい、所定深度まで落下しないおそれがあり、所定深度での止水が困難である。

従来技術として、止水材を錠剤のような粒状に形成し、止水材であるベントナイトが直ぐには溶けないように周囲に特殊な薬剤をコーティングするものがあり、これによれば、止水材が所定深度に達するまでの間は、周囲のコーティング剤によって膨潤が阻止されるから、途中で膨潤することがなく、所定深度に達してから表面のコーティングが溶けて内部のベントナイトが露出して膨潤し、止水される。

ところが、深井戸になると、泥水の濃度も大きくなるため、錠剤状の止水材との比重差が小さくなり止水材は簡単には落ちていかない。

なお、河川などの河川敷、河床、土手などを改修構築するために用いる多孔質構造の敷設材として、クリンカーアッシュ、粘土およびベントナイト、重量調整骨材として比重の大きい岩石粒、炭化物を湿式混合した素材があり（例えば特許文献１参照）。これは、比重が大きい不燃性物質としての岩石からなるボール状の芯材の表面を約２５ｍｍの肉厚で覆い包んで整形乾燥させた後、焼成することにより、中央部に芯材を配した多孔質構造に一体形成して敷設材を構成するもので、河川敷などを改修構築する場合、河川の増水時に容易に移動して流失決壊することがないものである。
特開２００１−３２８８８０号公報

前記特開２００１−３２８８８０号公報に記載の素材は敷設材であり、止水材としての粒状のベントナイトの比重を大きくするものではなく、前記のような深井戸の深度の大きい箇所を止水したい場合に、所定深度まで膨潤することなく短時間にベントナイトによる止水材を落としこむことは困難であり、大きい所定深度の箇所を確実に止水できる止水材として従来、確立されたものは見当たらない。

この発明の目的は前記従来例の不都合を解消したもので、例えば深井戸で、大きい所定深度の箇所でもスポット的に簡単に確実に止水できる止水材を提供することにある。

請求項１記載の発明は、所定深度の箇所のみを止水する止水材であって、泥水よりも比重の大きい物質をベントナイトなどの膨潤性止水材料で包含し、全体を粒状に形成したことを要旨とする。

請求項１記載の本発明によれば、泥水よりも比重の大きい物質をベントナイトなどの膨潤性止水材料で包むことにより、止水材全体の比重を大きくできるから、泥水中を深井戸の大きな所定深度にまで止水材を容易に落とし込むことができ、所定の大深度の止水が可能となる。

請求項２記載の発明は、所定深度の箇所のみを止水する止水材であって、泥水よりも比重の大きい物質を粉末または微細粒に形成し、この物質をベントナイトなどの膨潤性止水材料に混合し、全体を粒状に形成したことを要旨とする。

請求項２記載の本発明によれば、請求項１記載の発明と同様に止水材全体の比重を大きくできるから、泥水中を深井戸の大きな所定深度にまで止水剤を容易に落とし込むことができ、所定の大深度の止水が可能となる。さらに、泥水よりも比重の大きい物質は、粉末または微細粒に形成したから、これを膨潤性止水材料に混合するだけでよく、製造が容易になる。

請求項３記載の発明は、所定深度の箇所のみを止水する止水材であって、泥水よりも比重の大きい物質とベントナイトなどの膨潤性止水材料とを水溶性カプセル内に充填したことを要旨とする。

請求項３記載の本発明によれば、泥水よりも比重の大きい物質とベントナイトなどの膨潤性止水材料とを水溶性カプセルによって容易に一体のものにできる。

請求項４記載の発明は、ベントナイトなどの膨潤性止水材料を泥水よりも比重の大きい物質と水溶性材料とで構成するカプセル内に充填したことを要旨とする。

請求項４記載の本発明によれば、比重の大きい物質をカプセルの一部に用いることで簡単な構造にできるとともに、この物質の部分は止水を必要とする所定深度に達するまでの間に膨潤することがないから、止水箇所に達するまでの間に水を吸収して膨潤し途中でつかえて止水箇所に到達できなくなることがない。

請求項５記載の発明は、前記泥水よりも比重の大きい物質は、土壌汚染のおそれのない鉄などの金属またはバライトなどの岩石であることを要旨とする。

請求項５記載の本発明によれば、止水材の比重を大きくするための物質として、格別のものを用意する必要がなく、井戸の中に投入しても土壌汚染のおそれもなく安全である。

請求項６記載の発明は、前記止水材は、表面をベントナイトなどの膨潤性止水材料が直ぐには水に溶けないように特殊な材料でコーティングしたことを要旨とする。

請求項６記載の本発明によれば、表面をベントナイトなどの膨潤性止水材料が直ぐには水に溶けないように特殊な材料でコーティングしたから、止水箇所の深度が大きくても、井戸に投入した止水材が止水箇所に到達するまでの間に水を吸収し膨潤して途中でつかえて止水箇所に到達しなくなることがない。

以上述べたようにこの発明の止水材は、深井戸などで大きな所定深度の箇所のみを止水する場合に、この箇所まで止水材を容易かつ確実に落とし込むことができ、スポット的な止水を確実に行えるものである。

以下、図面についてこの発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、この発明の止水材の第１実施形態を示す縦断正面図で、止水材１は全体形状を例えば６ｍｍ程度の球状とし、止水機能を発揮する物質として例えばベントナイト２を用いてこのベントナイト２を球状に形成し、球状のベントナイト２の内部に泥水よりも比重の大きい物質として、例えば鉄球３を混入する。

そして、ベントナイト２の表面をベントナイト２が直ぐには溶けないように特殊な材料４でコーティングする。この材料４としては、例えばポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）などの水溶性高分子材料、生分解性プラスチックなどが考えられる。

球状のベントナイト２の内部に入れる泥水よりも比重の大きい物質は、前記第１実施形態の鉄球３に限定されるものではなく、鉛のように地中に溶け出したときに土壌汚染のおそれのある物質以外のものであれば、第２実施形態として図２に示すようにバライト（重晶石）５を用いることもできる。

なお、ベントナイト２の球の直径は、前記したような６ｍｍ程度の小さなものに限定されるものではなく、井戸の径によっては自由な大きさのものに形成することもある。

次に、かかる球状のベントナイト２を使用して井戸の所定深度の箇所のみを止水して、所定深度の水を採取する場合を図４について説明する。例えば、観測井、調査井の場合、泥水工法などによって掘削機で竪穴６を削孔し、ストレーナ９を備えた管体７を建て込む。図中８は岩盤などの不透水性層を示し、管体７はこの不透水性層８に先端が位置するような所定位置に落としこむ。

そして、管体７の先端を所定位置に固定するため、球状のベントナイト２を止水材として落とし入れる。このとき、ベントナイト２の粒は泥水の中を落ちていくが、ベントナイト２の内部には鉄球３やバライト５など、泥水よりも比重の大きい物質が入れてあるから、球状のベントナイト２は泥水中に浮くことなく、泥水の中をスムーズに沈んでいく。

また、ベントナイト２の表面は、ベントナイト２が直ぐに水と接触して膨潤しないようにする特殊な材料４でコーティングしてあるから、ベントナイト２が泥水中を落下していく間にベントナイト２が水と接触し膨潤することはない。

管体７の先端部に到達した球状のベントナイト２は、ここで表面のコーティング材料４が溶けることで、この所定の深度ではじめて水と接触し膨潤して、スポット的に止水機能を発揮する。

膨潤したベントナイト２の上にさらに玉砂利などの砕石１０を投入し、ストレーナ９の周囲に砕石１０による壁を形成し、この砕石１０の上層にさらにベントナイト２を落とし込み、ストレーナ９の上方部位の所定深度の箇所をスポット的に止水する。

このようにしてストレーナ９の上下位置をベントナイト２の層でスポット的に止水したならば、上方のベントナイト２の層の上で管体７の周囲に砂１１を充填する。そして、管体７内の水を抜いて竪穴内を洗浄した後、所定深度の水を採取する。

以上のようにして井戸内を所定深度で確実に止水できる。

第３実施形態として、図示は省略するが、ベントナイト２の内部に混入する鉄球３やバライト５の形態は、前記のような球体に限定されるものではなく、鉄やバライトを粉状や微細粒に粉砕してこれをベントナイト２と全体的に混ぜ合わせるようにしてもよい。この場合は、第１実施形態に比較して泥水よりも比重の大きい物質は、膨張性止水剤に混合すればよいから、容易に製造できる。

また、第４実施形態として図３（ａ）に示すように表面をコーティングする材料４に替えてカプセル１２とし、この中にベントナイト２やバライト５を封じ込めてもよいし、図３（ｂ）（ｃ）のようにカプセル１２の一部を鉄などの比重の大きい金属で構成してもよい。

この発明は、井戸だけでなく、土木基礎工事、ボーリング工事における逸泥防止剤、溜池やゴルフ場の池などの漏水防止、電気接触抵抗を低減するための滞留材、地中に埋設する計器の固定、埋設物や構造物の防水などにも利用できる。

この発明の止水材の第１実施形態を示す縦断正面図である。 この発明の止水材の第２実施形態を示す縦断正面図である。 この発明の止水材の第４実施形態を示す縦断正面図である。 この発明の止水材を井戸に使用した場合の縦断正面図である。

符号の説明

１ 止水材 ２ ベントナイト
３ 鉄球 ４ 材料
５ バライト ６ 竪穴
７ 管体 ８ 不透水性層
９ ストレーナ １０ 砕石
１１ 砂 １２ カプセル

Claims (6)

1. 所定深度の箇所のみを止水する止水材であって、泥水よりも比重の大きい物質をベントナイトなどの膨潤性止水材料で包含し、全体を粒状に形成したことを特徴とする止水材。
2. 所定深度の箇所のみを止水する止水材であって、泥水よりも比重の大きい物質を粉末または微細粒に形成し、この物質をベントナイトなどの膨潤性止水材料に混合し、全体を粒状に形成したことを特徴とする止水材。
3. 所定深度の箇所のみを止水する止水材であって、泥水よりも比重の大きい物質とベントナイトなどの膨潤性止水材料とを水溶性カプセル内に充填したことを特徴とする止水材。
4. 所定深度の箇所のみを止水する止水材であって、ベントナイトなどの膨潤性止水材料を泥水よりも比重の大きい物質と水溶性材料とで構成するカプセル内に充填したことを特徴とする止水材。
5. 前記泥水よりも比重の大きい物質は、土壌汚染のおそれのない鉄などの金属またはバライトなどの岩石であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の止水剤。
6. 前記止水材は、表面をベントナイトなどの膨潤性止水材料が直ぐには水に溶けないように特殊な材料４でコーティングしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の止水材。
   

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