JP2009121063A - 常用井戸、常用井戸の構築方法及び常用井戸の構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】常用井戸1は、地下水を集水し、揚水するための揚水管7と、揚水管7の下端部周囲に設けられ、地下水を通過させるための砂が充填されて形成されたフィルター部11と、フィルター部11の上に止水材が充填されて形成された止水部8と、止水部8の上に緩衝材が充填されて形成された緩衝部9とを備える。揚水管7は、井戸削孔用ガイド管6bの内側を貫通し、砂層4に到達するように設置されている。
【選択図】図2
Description
本発明による常用井戸の構築方法によれば、揚水管の外周と孔の内周との間に形成される隙間に砂や礫等を充填して通水部を形成するので、この通水部を介して地下水を揚水管内に集水することができる。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、通水部より上方の隙間に止水材が充填されているので、この隙間への地下水の流入を防止することができる。したがって、地中構造物内に埋設されている管が耐水処理されていない鋼材であっても地下水と接触しないので、腐食等による管の強度低下が生じない。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、隙間に緩衝材が充填されているので、地震等で地中構造物が変形しても揚水管と直接接触することがなく、揚水管の損傷を防止することができる。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、揚水管の上部の周囲にマンホールを構築するので、取水に必要な揚水ポンプの電源設備や常用井戸の点検道具等を備えることができる。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、揚水管はステンレスで、耐水性に優れているので、長期間にわたって使用することができる。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、地中壁内に埋設されている管内の孔を工事用井戸として使用し、工事終了後は、その孔を利用して常用の井戸を構築するので、工事用井戸を有効に利用できる。
本発明による常用井戸の構造によれば、地中構造物内に埋設された管内に削孔された孔の内方に揚水管が設置されているので、地震時等に地中構造物に作用する荷重が揚水管に作用しない。したがって、揚水管は構造部材としての機能を備える必要が無いので、肉厚を薄くすることができる。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管の外周と孔の内周との間に形成される隙間に砂や礫等が充填された通水部が設けられているので、この通水部を介して地下水を揚水管内に集水することができる。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管の外周と孔の内周との間に形成される隙間に止水材が充填されているので、この隙間への地下水の流入を防止することができる。したがって、地中構造物内に埋設されている管が耐水処理されていない鋼材であっても地下水と接触しないので、腐食等による管の強度低下が生じない。
本発明による常用井戸の構造によれば、地震等で地中構造物が変形しても揚水管と直接接触することがないので、揚水管の損傷を防止することができる。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管の上部の周囲にマンホールを構築するので、取水に必要な揚水ポンプの電源設備や常用井戸の点検道具等を備えることができる。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管はステンレスで、耐水性に優れているので、長期間にわたって使用することができる。
本発明による常用井戸によれば、地中構造物の構築等の工事中及び工事後も使用可能で、かつ、地震等による水平荷重が地中構造物に作用しても損傷することがない。
なお、止水手段21は、止水栓に限定されるものではなく、逆止弁を用いてもよい。
この井戸削孔用ガイド管6b内に貯留した水の圧力(圧力値P1)で井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させて外部に排出する。
Fw=P×π×r2 ・・・(1)
ここで、P:水圧、r:井戸削孔用ガイド管6bの内周面の半径である。
Fs=γt×Z×π×r2 ・・・(2)
ここで、γt:ソイルセメント単位体積重量、Z:ソイルセメント被り厚である。
Fm=2×π×r×Z×f ・・・(3)
ここで、f:井戸削孔鋼管周面摩擦力である。
Fw>Fs+Fm ・・・(4)
そこで、この(4)式に(1)式〜(3)式をそれぞれ代入すると(5)式となる。
P×π×r2>γt×Z×π×r2+2×π×r×Z×f ・・・(5)式
この(5)式を変形すると(6)式となる。
P>γt×Z+Z×f/r ・・・(6)
つまり、(6)式に示すように、井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させて外部に排出するためには、井戸削孔用ガイド管6b内に貯留した水の圧力Pが、ソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z)とソイルセメントの摩擦力(=Z×f/r)との合算値よりも大きくならなければならない。
P>Wp ・・・・(7)
ここで、Wp:地下水の水圧であり、地質調査等により予め測定された値を用いる。
P2 = γt×Z2 + Z2×f/r ・・・(8)
が成立する状態となる。
P2 > γt×L + L×f/r ・・・(9)
が成立する状態となる。
図22(a)〜図22(c)は、本実施形態の第三の実施例に係る井戸削孔用ガイド管31bを示す図である。
図22(a)〜図22(c)に示すように、井戸削孔用ガイド管31bは下端面を閉止するための閉止手段32を備える。
蓋33は、井戸削孔用ガイド管31bの内径と同じ長さの直径を有する円板形状の板材で、直径方向の両端に円柱形状のピン34が取り付けられている。
井戸削孔用ガイド管31bの下端部には、蓋33のピン34を係合するための切り欠き部37が形成されている。ピン34が切り欠き部37に係合するように組み付けると、蓋33がこのピン34の軸方向(つまり、蓋33の直径方向)を中心にして回転可能に井戸削孔用ガイド管31bの下端に取り付けられる。
図23〜図25は、本実施例に係る工事用井戸30の構築手順を示す図である。
図26は、本実施形態の第四の実施例に係る井戸削孔用ガイド管41bを示す図である。図26に示すように、井戸削孔用ガイド管41bは、圧送管19と閉止手段32とを備える。
図27〜図29は、本実施例に係る工事用井戸40の構築手順を示す図である。
図30〜図32は、本実施形態の第五の実施例に係る工事用井戸50の構築手順を示す図である。
5 掘削予定箇所、6a 丸型鋼管、6b 井戸削孔用ガイド管、
7 揚水管、8 止水部、9 緩衝部、10 スクリーン、
11 フィルター部、12 マンホール、13 揚水ポンプ、
14 揚水管内配管、15 地上用配管、16 クレーン、
17 給水口、18 給水機、19 圧送管、20 圧力センサー、
21 止水手段、22 アースオーガー、23 ロッド、24 掘削ビット、
25、26 工事用井戸、27 地表層、28 ケーシング、29 孔、
30 工事用井戸、31b 井戸削孔用ガイド管、32 閉止手段、
33 蓋、34 ピン、35 ワイヤーロープ、36 巻取機、
37 切り欠き部、40 工事用井戸、41b 井戸削孔用ガイド管、
50 工事用井戸、51b 井戸削孔用ガイド管、
P1 圧力値、P2 圧力値
Claims (14)
- 管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して井戸を構築する常用井戸の構築方法において、
地下水を集水するための揚水管を前記孔内に設置する設置工程を備え、当該揚水管を井戸とすることを特徴とする常用井戸の構築方法。 - 前記孔の内周と前記揚水管との間に形成される隙間に、砂や礫等を充填して地下水を通水させるための通水部を形成する通水部形成工程を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の常用井戸の構築方法。
- 前記通水部より上方の前記隙間に止水材を充填して止水部を形成する止水部形成工程を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の常用井戸の構築方法。
- 前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材を充填して緩衝部を形成する緩衝部形成工程を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の常用井戸の構築方法。
- 前記揚水管の上端部の周囲にマンホールを構築するマンホール構築工程を更に備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の常用井戸の構築方法。
- 前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の常用井戸の構築方法。
- 前記管内の前記孔は、前記地中構造物の構築にともなう工事用井戸として使用されることを特徴とする請求項1に記載の常用井戸の構築方法。
- 管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して構築された常用井戸の構造であって、
前記孔内に地下水を集水するための揚水管を備えることを特徴とする常用井戸の構造。 - 前記孔の内周と前記揚水管との間に形成された隙間に、砂や礫等が充填され、地下水を通水するための通水部が設けられていることを特徴とする請求項8に記載の常用井戸の構造。
- 前記通水部より上方の前記隙間に止水材が充填された止水部が設けられていることを特徴とする請求項9に記載の常用井戸の構造。
- 前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材が充填された緩衝部が設けられていることを特徴とする請求項10に記載の常用井戸の構造。
- 前記揚水管の上端部の周囲にマンホールが設けられていることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の常用井戸の構造。
- 前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の常用井戸の構造。
- 請求項1〜7のいずれかの方法で構築されたことを特徴とする常用井戸。
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