JP2015031124A - Groundwater guidance system and groundwater guiding method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a groundwater guidance system that can easily transfer groundwater, and a groundwater guiding method.SOLUTION: A groundwater guidance system 10 includes: a tubular part 11 that is inserted into an excavation hole A from above; a packer 14 for sealing a space above the tubular part 11; a packer 15 for sealing a space below the tubular part 11; a groundwater introduction part 12 that receives the groundwater W1 into the tubular part 11 from an aquifer 5; a groundwater lead-out part 13 that discharges the groundwater W into an aquifer 7 from the tubular part 11; and a piston part 20 that has a channel 23 and a check valve 24 and that reciprocates by vertically sliding within the tubular part 11.

Description

本発明は、複数の帯水層を有する地盤において一方の帯水層から他方の帯水層に地下水を移送させる地下水誘導装置及び地下水誘導方法に関する。   The present invention relates to a groundwater guidance device and a groundwater guidance method for transferring groundwater from one aquifer to the other aquifer in a ground having a plurality of aquifers.

地盤を掘削してトンネル等の構造物を造るための空間を形成する際には、地盤が崩れることを防止するための土留め壁が造られる。このように土留め壁が造られれば、周囲に地下水を含む帯水層が存在していても、土留め壁によって地下水の流入が遮られることとなる。しかし、土留め壁を配置した場合でも、掘削空間の底面より高い位置に帯水層の地下水位が位置する場合には、帯水層内の地下水が土留め壁を下から回りこんで下から掘削空間に地下水が浸み出してくることがある。そこで、帯水層の地下水を移送させて地下水位を下げ地下水の水圧を低下させることにより、地下水が掘削空間に浸み出す事態を回避することができる。   When a space for excavating the ground to form a structure such as a tunnel is formed, a retaining wall is formed to prevent the ground from collapsing. If the earth retaining wall is constructed in this way, the earth retaining wall blocks the inflow of ground water even if an aquifer containing ground water exists in the surrounding area. However, even if the earth retaining wall is placed, if the groundwater level of the aquifer is located higher than the bottom of the excavation space, the groundwater in the aquifer will run around the earth retaining wall from below and Groundwater may seep into the excavation space. Therefore, by transferring groundwater in the aquifer and lowering the groundwater level and lowering the water pressure of the groundwater, it is possible to avoid a situation where groundwater seeps into the excavation space.

このように帯水層の地下水を移送させる工法は、特開平6−322797号公報に開示されている。この公報には、複数の帯水層を有する地盤を掘削して井戸を形成し、この井戸内で層別揚水注水装置を稼動させることによって、下部帯水層から上部帯水層に地下水を移送させる工法が記載されている。層別揚水注水装置は、地下水を通す複数の処理水管と、下部帯水層の地下水を汲み上げるポンプと、上部帯水層と下部帯水層の間に位置する不透水層に対面する遮水パッカと、を備えている。この層別揚水注水装置では、下部帯水層から地下水をくみ上げて上部帯水層に移送させており、地下水を地上まで汲み上げていないので、地下水を下水道に流す作業が不要となっている。   A method for transferring groundwater in the aquifer in this way is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-322797. In this publication, groundwater having a plurality of aquifers is excavated to form a well, and groundwater is transferred from the lower aquifer to the upper aquifer by operating a stratified pumping water injection device in this well. The construction method is described. The stratified pumping equipment consists of multiple treated water pipes that allow groundwater to pass through, a pump that pumps up groundwater in the lower aquifer, and a water-impervious packer that faces an impermeable layer located between the upper and lower aquifers. And. In this stratified pumping device, groundwater is pumped from the lower aquifer and transferred to the upper aquifer, and the groundwater is not pumped up to the ground.

特開平6−322797号公報JP-A-6-322797

地下水を地上まで汲み上げて下水道に流す場合、下水道使用料金等、下水処理に関するコストが掛かるという問題がある。また、上述したように、層別揚水注水装置では、地下水の移送を行う際に、地下水をくみ上げるためのポンプや複数の処理水管等の配管設備を掘削孔に挿入しなければならない。また、ポンプの大きさは移送させる地下水の量によって変わり、地下水の量によってはポンプのサイズが大きくなる場合がある。このようにポンプが大きいと、掘削しなければならない掘削孔も大きくなるので、掘削孔の掘削時間が長期化することがある。従って、帯水層の地下水を移送させる時間を短縮させることができず、地下水の移送を容易に行えないという問題がある。   When the groundwater is pumped up to the ground and flows into the sewer, there is a problem that costs relating to sewage treatment such as a sewerage usage fee are required. In addition, as described above, in the stratified pumping water injection apparatus, when transferring groundwater, piping equipment such as a pump for pumping up groundwater and a plurality of treated water pipes must be inserted into the excavation hole. The size of the pump varies depending on the amount of groundwater to be transferred, and the size of the pump may increase depending on the amount of groundwater. When the pump is large in this way, the drilling holes that must be drilled also increase, and the drilling time for the drilling holes may be prolonged. Therefore, there is a problem that the time for transferring the groundwater in the aquifer cannot be shortened and the transfer of the groundwater cannot be performed easily.

本発明は、地下水の移送を容易に行うことができる地下水誘導装置及び地下水誘導方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the groundwater guidance apparatus and groundwater guidance method which can perform the transfer of groundwater easily.

本発明の地下水誘導装置は、不透水層の上部に位置する上部帯水層と、不透水層の下部に位置する下部帯水層とを有する地盤を掘削して地表から下部帯水層まで延在する掘削孔を形成し、上部帯水層及び下部帯水層のいずれか一方の帯水層から他方の帯水層に地下水を移送させる地下水誘導装置において、掘削孔に上方から挿入される管状部と、管状部の上部又は上下部を封止する封止部と、管状部に設けられ、管状部を掘削孔に挿入したときに一方の帯水層に対面し、一方の帯水層から地下水を管状部内に受け入れる地下水導入部と、管状部に設けられ、管状部を掘削孔に挿入したときに他方の帯水層に対面し、管状部から地下水を他方の帯水層に排出する地下水導出部と、地下水導入部から導入された地下水を地下水導出部に導く流路と、流路を開閉する逆止弁と、を有し、管状部内で上下に摺動して往復運動を行うピストン部と、を備えている。   The groundwater guidance device of the present invention excavates a ground having an upper aquifer located above the impermeable layer and a lower aquifer located below the impermeable layer and extends from the surface to the lower aquifer. In a groundwater guidance device that forms an existing excavation hole and transfers groundwater from one of the upper aquifer and the lower aquifer to the other aquifer, a tubular tube inserted from above into the excavation hole Part, a sealing part that seals the upper part or upper and lower part of the tubular part, and provided in the tubular part, facing one aquifer when the tubular part is inserted into the excavation hole, and from one aquifer Groundwater that is provided in the tubular portion and receives the groundwater into the tubular portion, faces the other aquifer when the tubular portion is inserted into the excavation hole, and discharges groundwater from the tubular portion to the other aquifer A lead-out section, and a flow path for guiding the groundwater introduced from the groundwater introduction section to the groundwater lead-out section It includes a check valve for opening and closing the passage, and includes a piston portion which reciprocates to slide up and down within the tubular portion.

一方の帯水層における地下水を他方の帯水層に移送させる場合において、地下水が地表にまで汲み上げられると、地下水が空気に触れることによって変質することがある。このように地下水が変質すると、地下水の処理が困難になるという問題を生じさせる。そこで、本発明の地下水誘導装置では、地下水が一方の帯水層から管状部に入り込み、管状部内の地下水は、ピストン部の往復運動によって地下水導出部側に押し込まれた後に他方の帯水層に排出される。よって、地下水が地表まで汲み上げられることはないので、地下水が変質する事態を回避することができると共に下水処理に関するコストを抑えることができる。また、ピストン部の往復運動によって地下水を移送させているので、地下水を移送させるためのポンプや複数の処理水管は不要となる。よって、移送させる地下水の量が多い場合には、ピストン部の往復回数を増やしたりピストン部の往復速度を速めたりすればよく、掘削孔を大きくする必要はないので、掘削孔の掘削時間が長期化する事態を回避することができる。従って、地下水の移送を容易に行うことが可能となる。更に、封止部によって管状部の上部又は上下部を封止しているので、封止部の上下位置を調整することによって地下水を移送させる対象の帯水層の位置を正確に定めることができる。従って、地下水の移送量を必要最小限に減少させることができるので、環境負荷を低減させることが可能となる。   In the case where groundwater in one aquifer is transferred to the other aquifer, if the groundwater is pumped up to the ground surface, the groundwater may be altered by contact with air. If the groundwater is altered in this way, it causes a problem that it becomes difficult to treat the groundwater. Therefore, in the groundwater guidance device of the present invention, groundwater enters the tubular portion from one aquifer, and the groundwater in the tubular portion is pushed into the groundwater outlet portion side by the reciprocating motion of the piston portion and then into the other aquifer. Discharged. Therefore, since the groundwater is not pumped up to the ground surface, it is possible to avoid the situation where the groundwater is deteriorated and to suppress the cost related to the sewage treatment. Moreover, since the ground water is transferred by the reciprocating motion of the piston portion, a pump and a plurality of treated water pipes for transferring the ground water are not necessary. Therefore, when the amount of groundwater to be transferred is large, it is only necessary to increase the number of reciprocations of the piston part or increase the reciprocating speed of the piston part, and it is not necessary to enlarge the drilling hole. Can be avoided. Therefore, it becomes possible to transfer groundwater easily. Furthermore, since the upper part or the upper and lower parts of the tubular part are sealed by the sealing part, the position of the aquifer to which the groundwater is transferred can be accurately determined by adjusting the vertical position of the sealing part. . Therefore, since the amount of groundwater transferred can be reduced to the minimum necessary, the environmental load can be reduced.

また、ピストン部に往復運動を行わせる駆動手段を備え、駆動手段は、地表よりも上方に設置されている。   Moreover, the drive part which makes a piston part perform reciprocating motion is provided, and the drive part is installed above the ground surface.

ここで、上述した従来の層別揚水注水装置のように、ポンプや複数の処理水管が掘削孔内に挿入されている場合には、メンテナンス時にポンプや複数の処理水管を掘削孔から抜き取らなければならないので手間がかかる。更に、ポンプや複数の処理水管が掘削孔内にあると、土や水が詰まり易いという問題もある。これに対して、本発明の地下水誘導装置のように、ピストン運動を利用して地下水の移送を行わせているので、駆動手段を地表よりも上方に設置することを可能にし、駆動手段に土や水が詰まることなく、メンテナンスを容易に行うことが可能となる。   Here, when a pump and a plurality of treated water pipes are inserted into the excavation hole as in the conventional stratified pumping water injection apparatus described above, the pump and the plurality of treated water pipes must be removed from the excavation hole during maintenance. It takes time and effort. Furthermore, when the pump and the plurality of treated water pipes are in the excavation hole, there is a problem that soil and water are easily clogged. On the other hand, since the groundwater is transferred using the piston motion as in the groundwater guidance device of the present invention, it is possible to install the drive means above the ground surface, Maintenance can be easily performed without being clogged with water.

また、地下水導入部は、管状部の一端側に設けられて地下水を管状部内に導入するための複数の地下水導入孔を有し、地下水導出部は、管状部の他端側に設けられて管状部内の地下水を導出するための複数の地下水導出孔を有する。   The groundwater introduction part is provided on one end side of the tubular part and has a plurality of groundwater introduction holes for introducing groundwater into the tubular part, and the groundwater outlet part is provided on the other end side of the tubular part and is tubular. It has a plurality of groundwater outlet holes for extracting groundwater in the section.

このように、管状部の一端側に設けられた地下水導入部が複数の地下水導入孔を有し、管状部の他端側に設けられた地下水導出部が複数の地下水導出孔を有する構成にすると、管状部の一端側及び他端側に穴を開けるだけで、大きな石を通さないフィルタとして地下水導入部及び地下水導出部を構成することができる。   As described above, the groundwater introduction part provided on one end side of the tubular part has a plurality of groundwater introduction holes, and the groundwater leadout part provided on the other end side of the tubular part has a plurality of groundwater introduction holes. The groundwater introduction part and the groundwater lead-out part can be configured as a filter that does not allow large stones to pass by simply making holes in one end side and the other end side of the tubular part.

また、ピストン部の外側には、管状部の内側面上で摺動するシール部が配置されている。   A seal portion that slides on the inner surface of the tubular portion is disposed outside the piston portion.

このようにシール部が配置されていると、シール部が管状部の内側面に密着した状態となるので、ピストン部の往復運動によって管状部内を加圧又は減圧させ易くなる。よって、地下水導入部から管状部内に地下水を導入させ易くなると共に、ピストン部の下流側に移送した地下水をより効率よく地下水導出部から排出させることができる。   When the seal portion is arranged in this manner, the seal portion is in close contact with the inner side surface of the tubular portion, so that the inside of the tubular portion is easily pressurized or depressurized by the reciprocating motion of the piston portion. Therefore, it becomes easy to introduce groundwater into the tubular part from the groundwater introduction part, and groundwater transferred to the downstream side of the piston part can be discharged from the groundwater outlet part more efficiently.

本発明の地下水誘導方法は、不透水層の上部に位置する上部帯水層と、不透水層の下部に位置する下部帯水層とを有する地盤を掘削して地表から少なくとも下部帯水層まで延在する掘削孔を形成し、上部帯水層及び下部帯水層のいずれか一方の帯水層から他方の帯水層に地下水を移送させる地下水誘導方法において、上部又は上下部が封止された管状部を掘削孔に上方から挿入し、管状部に設けられた地下水導入部を一方の帯水層に対面させると共に、管状部に設けられた地下水導出部を他方の帯水層に対面させる管状部挿入工程と、地下水導入部から導入された地下水を地下水導出部に導く流路と、流路を開閉する逆止弁と、を有するピストン部を、管状部内で上下に摺動させて往復運動を行わせるピストン往復工程と、を備えている。   The groundwater guidance method of the present invention excavates the ground having an upper aquifer located above the impermeable layer and a lower aquifer located below the impermeable layer to at least the lower aquifer from the surface. In the groundwater guidance method in which an extended excavation hole is formed and groundwater is transferred from one of the upper aquifer and the lower aquifer to the other aquifer, the upper or upper part is sealed. The tubular section is inserted into the excavation hole from above, the groundwater introduction section provided in the tubular section faces one aquifer, and the groundwater lead-out section provided in the tubular section faces the other aquifer. A piston part having a tubular part insertion step, a flow path for guiding ground water introduced from the ground water introduction part to the ground water outlet part, and a check valve for opening and closing the flow path is slid up and down in the tubular part to reciprocate. A piston reciprocating step for causing movement.

本発明の地下水誘導方法では、管状部挿入工程で管状部が掘削孔に挿入されると、一方の帯水層における地下水が地下水導入部から管状部に入り込む。そして、ピストン往復工程では、ピストン部の往復運動によって管状部内の地下水を、地下水導出部側に押し込んで地下水導出部から他方の帯水層に排出させる。よって、地下水が地上に汲み上げられることが無いので、地下水が変質する事態を回避することができると共に下水処理に関するコストを抑えることができる。また、ピストン部の往復運動によって地下水を移送させているので、ポンプや複数の処理水管は不要である。よって、移送させる地下水の量が多い場合には、ピストン部の往復回数を増やしたりピストン部の往復速度を速めたりすればよく、掘削孔を大きくする必要はないので掘削孔の掘削時間が長期化する事態を回避することができる。従って、地下水の移送を容易に行うことが可能となる。更に、管状部の上部又は上下部が封止されているので、管状部の上下位置を調整することによって地下水を移送させる対象の帯水層の位置を正確に定めることができる。従って、地下水の移送量を必要最小限に減少させることができるので、環境負荷を低減させることが可能となる。   In the groundwater guidance method of the present invention, when the tubular part is inserted into the excavation hole in the tubular part insertion step, the groundwater in one aquifer enters the tubular part from the groundwater introduction part. In the piston reciprocating step, the groundwater in the tubular portion is pushed into the groundwater outlet portion side by the reciprocating motion of the piston portion, and is discharged from the groundwater outlet portion to the other aquifer. Therefore, since groundwater is not pumped up on the ground, the situation where groundwater changes in quality can be avoided and the cost regarding sewage treatment can be suppressed. Moreover, since the ground water is transferred by the reciprocating motion of the piston part, a pump and a plurality of treated water pipes are unnecessary. Therefore, if the amount of groundwater to be transferred is large, it is only necessary to increase the number of reciprocations of the piston part or increase the reciprocating speed of the piston part. You can avoid the situation. Therefore, it becomes possible to transfer groundwater easily. Furthermore, since the upper part or the upper and lower parts of the tubular part are sealed, the position of the aquifer to which the groundwater is transferred can be accurately determined by adjusting the vertical position of the tubular part. Therefore, since the amount of groundwater transferred can be reduced to the minimum necessary, the environmental load can be reduced.

本発明によれば、地下水の移送を容易に行うことができる。   According to the present invention, groundwater can be easily transferred.

本発明に係る地下水誘導装置の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the groundwater guidance apparatus which concerns on this invention. 地下水導入部及び地下水導出部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the groundwater introduction part and the groundwater extraction part were expanded. 図1の地下水誘導装置のピストン部を拡大した斜視図である。It is the perspective view which expanded the piston part of the groundwater guidance apparatus of FIG. 地下水誘導装置を用いて地下水を移送させる手法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the method of transferring groundwater using a groundwater guidance apparatus. 軟弱地盤層で用いる地下水誘導装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the groundwater guidance apparatus used with a soft ground layer. 地下水誘導装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a groundwater guidance apparatus.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る地下水誘導装置及び地下水誘導方法の好適な実施形態について詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a groundwater guidance device and a groundwater guidance method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示されるように、地盤1を掘削して形成した掘削空間Sに地下構造物を建設する際には、地盤1が掘削空間Sに崩れるのを防止するために土留め壁2が用いられる。地盤1は、第1〜第3の帯水層3,5,7と、第1〜第3の不透水層4,6,8とを有しており、地表9から、第1の帯水層3、第1の不透水層4、第2の帯水層(上部帯水層)5、第2の不透水層6、第3の帯水層(下部帯水層)7、第3の不透水層8の順で積層されている。第1〜第3の帯水層3,5,7は、砂礫で構成されており、地下水を含む層である。第1〜第3の不透水層4,6,8は、粘度質で水を通しにくい層である。また、掘削空間Sは、第3の帯水層7における途中の深さまで地盤1が掘削されて形成されている。   As shown in FIG. 1, when constructing an underground structure in an excavation space S formed by excavating the ground 1, a retaining wall 2 is used to prevent the ground 1 from collapsing into the excavation space S. It is done. The ground 1 has first to third aquifers 3, 5, 7 and first to third impermeable layers 4, 6, 8. Layer 3, first impermeable layer 4, second aquifer (upper aquifer) 5, second impermeable layer 6, third aquifer (lower aquifer) 7, third The impermeable layers 8 are laminated in this order. The first to third aquifers 3, 5, and 7 are composed of gravel and are layers that include groundwater. The first to third impermeable layers 4, 6, and 8 are layers that are viscous and difficult to pass water. The excavation space S is formed by excavating the ground 1 to a midway depth in the third aquifer 7.

以上のような地盤1では、掘削空間Sの底面Bより高い位置に帯水層5の地下水位H1が位置しているので、帯水層5内の地下水が土留め壁2を下から回りこんで掘削空間Sの底面Bから地下水が浸み出してくることがある。そこで、地下水誘導装置10を用いて、第2の帯水層5の地下水を第3の帯水層7に移送させて地下水位H1を下げることによって地下水の水圧を低下させれば、上記の問題を回避することができる。   In the ground 1 as described above, since the groundwater level H1 of the aquifer 5 is located at a position higher than the bottom surface B of the excavation space S, the groundwater in the aquifer 5 does not flow around the retaining wall 2 from below. As a result, groundwater may ooze out from the bottom surface B of the excavation space S. Therefore, if the groundwater pressure is lowered by transferring the groundwater of the second aquifer 5 to the third aquifer 7 and lowering the groundwater level H1 by using the groundwater guidance device 10, the above-mentioned problem will occur. Can be avoided.

第2の帯水層5における地下水を移送させる地下水誘導装置10は、地盤1を地表9から不透水層8まで鉛直方向に掘削して断面が円形に形成された掘削孔Aに上方から挿入される管状部11を備えている。地下水誘導装置10は、管状部11内に第2の帯水層5における地下水を流入させて第3の帯水層7に移送させる。図1及び図2に示されるように、地下水誘導装置10は、管状部11と、管状部11内に地下水を流入させるための地下水導入部12と、地下水を管状部11から排出させるための地下水導出部13と、管状部11を上方から封止する第1のパッカ(封止部)14と、管状部11を下方から封止する第2のパッカ(封止部)15と、管状部11内で上下に往復運動するピストン部20と、を備えている。   A groundwater guidance device 10 for transferring groundwater in the second aquifer 5 is inserted from above into a drilling hole A having a circular cross section formed by excavating the ground 1 from the ground surface 9 to the impermeable layer 8 in the vertical direction. The tubular portion 11 is provided. The groundwater guidance device 10 causes the groundwater in the second aquifer 5 to flow into the tubular portion 11 and transfer it to the third aquifer 7. As shown in FIGS. 1 and 2, the groundwater guidance device 10 includes a tubular portion 11, a groundwater introduction portion 12 for allowing groundwater to flow into the tubular portion 11, and groundwater for discharging groundwater from the tubular portion 11. The lead-out part 13, the first packer (sealing part) 14 for sealing the tubular part 11 from above, the second packer (sealing part) 15 for sealing the tubular part 11 from below, and the tubular part 11 And a piston portion 20 that reciprocates up and down.

地下水導入部12は、円管状となっており、管状部11の上側で連続している。地下水導入部12は、縦長の地下水流入孔12aを多数有している。各地下水導入孔12aは、帯水層5の砂礫が入らない程度の小さな穴となっているので、帯水層5に含まれた地下水のみを通すことが可能となっている。また、地下水導出部13は、地下水導入部12と同様、縦長の地下水導出孔13aを多数有している。地下水導出部13は、管状部11の下部で連続している点以外は、地下水導入部12と同一構成となっている。   The groundwater introduction part 12 has a circular tube shape and is continuous on the upper side of the tubular part 11. The groundwater introduction part 12 has many vertically long groundwater inflow holes 12a. Since each groundwater introduction hole 12a is a small hole that does not allow the gravel of the aquifer 5 to enter, only the groundwater contained in the aquifer 5 can be passed. The groundwater outlet 13 has a number of vertically long groundwater outlets 13a, similar to the groundwater inlet 12. The groundwater lead-out part 13 has the same configuration as the groundwater introduction part 12 except that it is continuous at the lower part of the tubular part 11.

図1に示されるように、管状部11、地下水導入部12及び地下水導出部13における上下方向の長さの合計は、不透水層6の上下方向の長さより長く、第2の帯水層5の上端と第3の帯水層7の下端との間における上下方向の長さより短くなっている。よって、管状部11、地下水導入部12及び地下水導出部13を掘削孔A内に挿入したときには、地下水導入部12を第2の帯水層5に対面させると共に地下水導出部13を第3の帯水層7に対面させることが可能となっている。また、管状部11、地下水導入部12及び地下水導出部13の径は、掘削孔Aの径と同程度か掘削孔Aの径より若干小さい程度となっており、掘削孔Aに挿入したときに、管状部11、地下水導入部12及び地下水導出部13の外側が掘削孔Aの内側面Nに接触するようになっている。   As shown in FIG. 1, the sum of the vertical lengths of the tubular portion 11, the groundwater introduction portion 12 and the groundwater lead-out portion 13 is longer than the vertical length of the impermeable layer 6, and the second aquifer 5 It is shorter than the length of the up-down direction between the upper end of this and the lower end of the 3rd aquifer 7. Therefore, when the tubular portion 11, the groundwater introduction portion 12 and the groundwater lead-out portion 13 are inserted into the excavation hole A, the groundwater introduction portion 12 faces the second aquifer 5 and the groundwater lead-out portion 13 is set to the third zone. It is possible to face the water layer 7. In addition, the diameters of the tubular portion 11, the groundwater introduction portion 12, and the groundwater lead-out portion 13 are about the same as the diameter of the excavation hole A or slightly smaller than the diameter of the excavation hole A, and when inserted into the excavation hole A The outer sides of the tubular portion 11, the groundwater introduction portion 12 and the groundwater lead-out portion 13 are in contact with the inner side surface N of the excavation hole A.

図2に示されるように、第1のパッカ14は、管状部11の上端に配置されており、内部に窒素ガスが供給されることにより膨張する。この窒素ガスは、地上の窒素ガスボンベ(不図示)から第1のパッカ14に供給される。第1のパッカ14には、管状部11の内部でピストン部20を保持するピストン保持部16を挿通する挿通孔14aが設けられている。棒状のピストン保持部16は、Oリング14bを介して挿通孔14a内に挿入されることにより第1のパッカ14を保持する。   As shown in FIG. 2, the first packer 14 is disposed at the upper end of the tubular portion 11, and expands when nitrogen gas is supplied therein. This nitrogen gas is supplied to the first packer 14 from a nitrogen gas cylinder (not shown) on the ground. The first packer 14 is provided with an insertion hole 14 a through which the piston holding portion 16 that holds the piston portion 20 inside the tubular portion 11 is inserted. The rod-shaped piston holding part 16 holds the first packer 14 by being inserted into the insertion hole 14a via the O-ring 14b.

第1のパッカ14は、地下水の移送作業を行う前は図2に示されるように収縮した状態となっている。そして、管状部11が掘削孔Aに挿入されて第1のパッカ14が膨張したときには、第1のパッカ14が掘削孔Aの内側面Nとピストン保持部16に密着する。よって、管状部11の上端を封止することが可能となる。また、第2のパッカ15は、第1のパッカ14と同様、挿通孔15aとOリング15bとを備えている。第2のパッカ15は、地下水導出部13の下部に配置されている点以外は、第1のパッカ14と同一の構成となっている。   The first packer 14 is in a contracted state as shown in FIG. 2 before performing the groundwater transfer operation. When the tubular portion 11 is inserted into the excavation hole A and the first packer 14 expands, the first packer 14 comes into close contact with the inner surface N of the excavation hole A and the piston holding portion 16. Therefore, the upper end of the tubular portion 11 can be sealed. The second packer 15 is provided with an insertion hole 15a and an O-ring 15b, like the first packer 14. The second packer 15 has the same configuration as that of the first packer 14 except that the second packer 15 is arranged at the lower part of the groundwater outlet 13.

ピストン保持部16は、管状部11、地下水導入部12及び地下水導出部13の内部に挿通されており、管状部11内でピストン部20を保持している。よって、ピストン保持部16が上下に移動することによってピストン部20の往復運動が可能となっている。ピストン部20は、略円柱状となっており、ピストン部20の外側には第1のOリング(シール部)21を保持する第1の環状凹部20aと、第2のOリング(シール部)22を保持する第2の環状凹部20bとが上下一対として設けられている。   The piston holding part 16 is inserted into the tubular part 11, the groundwater introduction part 12 and the groundwater outlet part 13, and holds the piston part 20 in the tubular part 11. Therefore, the piston holding part 16 moves up and down, so that the piston part 20 can reciprocate. The piston part 20 has a substantially columnar shape, and a first annular recess 20a that holds a first O-ring (seal part) 21 and a second O-ring (seal part) outside the piston part 20. And a second annular recess 20b for holding 22 are provided as a pair of upper and lower sides.

図2及び図3に示されるように、第1の環状凹部20aに保持された第1のOリング21と、第2の環状凹部20bに保持された第2のOリング22は、掘削孔Aの内側面Nに密着する。また、ピストン部20は、上下に貫通する一対の流路23と、ピストン部20の下面20cで流路23を開閉する一対の逆止弁24とを備えている。逆止弁24は、ピストン部20の下面20cに沿って延在する軸部24aを中心として板状の開閉部24bが揺動する構成となっている。よって、流路23を通って上から下に地下水が流れると軸部24aを中心として開閉部24bが開き、下から上に向かって地下水が流れると軸部24aを中心として開閉部24bが閉じる。このような軸部24aと開閉部24bによって逆止弁24が構成されているので、簡易な構造となっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the first O-ring 21 held in the first annular recess 20a and the second O-ring 22 held in the second annular recess 20b include the excavation hole A. The inner surface N of the The piston portion 20 includes a pair of flow passages 23 penetrating vertically and a pair of check valves 24 for opening and closing the flow passage 23 with the lower surface 20 c of the piston portion 20. The check valve 24 is configured such that a plate-like opening / closing part 24b swings around a shaft part 24a extending along the lower surface 20c of the piston part 20. Therefore, when the groundwater flows from the top to the bottom through the flow path 23, the opening / closing portion 24b opens around the shaft portion 24a, and when the groundwater flows from the bottom to the top, the opening / closing portion 24b closes around the shaft portion 24a. Since the check valve 24 is constituted by the shaft portion 24a and the opening / closing portion 24b, the structure is simple.

図1に示されるように、ピストン保持部16の上端は、ピストン部20を上下に往復運動させる駆動手段30に連結されている。駆動手段30は、地表9に設置される架台31と、架台31に連結されると共に棒状のピストン保持部16を上下に移動させる棒保持部32と、を備えている。棒保持部32は、筒状の雌螺子部32aを有しており、この雌螺子部32aにピストン保持部16の上部側の雄螺子部16aを螺合させることによって、ピストン保持部16を保持している。棒保持部32の内部には、モータと、モータの駆動力を雌螺子部32aに伝達させるギヤ群と、が設けられている。駆動手段30は、モータで雌螺子部32aを回転させることにより、ピストン保持部16を上下に移動させてピストン部20を管状部11内で上下に往復運動させる。   As shown in FIG. 1, the upper end of the piston holding part 16 is connected to driving means 30 that reciprocates the piston part 20 up and down. The driving means 30 includes a gantry 31 installed on the ground surface 9 and a rod holding portion 32 that is connected to the gantry 31 and moves the rod-like piston holding portion 16 up and down. The rod holding part 32 has a cylindrical female screw part 32a, and the piston holding part 16 is held by screwing the male screw part 16a on the upper side of the piston holding part 16 into the female screw part 32a. doing. Inside the rod holding portion 32, a motor and a gear group for transmitting the driving force of the motor to the female screw portion 32a are provided. The driving means 30 rotates the female screw portion 32 a with a motor, thereby moving the piston holding portion 16 up and down to reciprocate the piston portion 20 up and down in the tubular portion 11.

次に、地下水誘導装置10を用いて第2の帯水層5から第3の帯水層7に地下水を移送させる地下水誘導方法について、図1、図2及び図4を参照しながら説明する。まず、地盤1を地表9から第3の不透水層8まで掘削して掘削孔Aを形成する。そして、地下水導出部13、管状部11及び地下水導入部12を掘削孔Aに上方から挿入し、地下水導入部12の外側を第2の帯水層5の下端部分に対面させると共に地下水導出部13の外側を第3の帯水層7に対面させる(管状部挿入工程)。   Next, a groundwater guidance method for transferring groundwater from the second aquifer 5 to the third aquifer 7 using the groundwater guidance apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4. First, the ground 1 is excavated from the ground surface 9 to the third impermeable layer 8 to form an excavation hole A. Then, the groundwater lead-out part 13, the tubular part 11 and the groundwater introduction part 12 are inserted into the excavation hole A from above, the outside of the groundwater introduction part 12 faces the lower end portion of the second aquifer 5 and the groundwater lead-out part 13. The outer side of this is made to face the 3rd aquifer 7 (tubular part insertion process).

その後、パッカ14,15とピストン部20とを保持するピストン保持部16を上方から掘削孔Aに挿入し、ピストン部20を管状部11に挿入させてOリング21,22を管状部11の内側面11a上で摺動させた状態にしておく。この状態でパッカ14,15に窒素ガスを供給してパッカ14,15を膨張させ、管状部11、地下水導入部12及び地下水導出部13の内部を密封する。そして、図4(a)に示されるように、第2の帯水層5の下端から地下水W1が地下水導入部12の地下水導入孔12aに入り込んで管状部11内部に移送される。管状部11内に移送された地下水W1は、管状部11内を落下してピストン部20の流路23に上方から入り込み、この地下水W1によって逆止弁24は開放される。   Thereafter, the piston holding part 16 holding the packers 14 and 15 and the piston part 20 is inserted into the excavation hole A from above, the piston part 20 is inserted into the tubular part 11, and the O-rings 21 and 22 are inserted into the tubular part 11. It is made to slide on the side surface 11a. In this state, nitrogen gas is supplied to the packers 14 and 15 to expand the packers 14 and 15, and the inside of the tubular portion 11, the groundwater introduction portion 12 and the groundwater lead-out portion 13 is sealed. Then, as shown in FIG. 4A, groundwater W <b> 1 enters the groundwater introduction hole 12 a of the groundwater introduction part 12 from the lower end of the second aquifer 5 and is transferred into the tubular part 11. The groundwater W1 transferred into the tubular portion 11 falls inside the tubular portion 11 and enters the flow path 23 of the piston portion 20 from above, and the check valve 24 is opened by the groundwater W1.

このように帯水層5の下端から地下水導入部12を介して管状部11に流入した地下水W1は、ピストン部20の下方に移送されるが、これと同時に駆動手段30の駆動によってピストン部20が上下に往復運動する。すなわち、パッカ14,15を膨張させた後に駆動手段30のモータを駆動させるとピストン保持部16が上下移動し、これに伴いピストン部20が上下に往復運動する(ピストン往復工程)。   Thus, the groundwater W1 that has flowed into the tubular portion 11 from the lower end of the aquifer 5 via the groundwater introduction portion 12 is transferred to the lower portion of the piston portion 20, but at the same time, the piston portion 20 is driven by the driving means 30. Reciprocates up and down. That is, when the motor of the drive means 30 is driven after the packers 14 and 15 are expanded, the piston holding part 16 moves up and down, and the piston part 20 reciprocates up and down in accordance with this (piston reciprocation process).

ここで、図4(a)及び図4(b)に示されるように、ピストン部20を上方に移動させると、ピストン部20に対して地下水W1は下方に相対移動するので逆止弁24が流路23を開放し、地下水W1はピストン部20の下方に移送される。また、ピストン部20を下方に移動させると、地下水W1はピストン部20に対して上方に相対移動することとなるので、逆止弁24が流路23を閉塞させる。そして、逆止弁24が流路23を閉塞させることによりピストン部20の上方が減圧されピストン部20の下方が加圧されるので、第2の帯水層5から地下水W1が管状部11内に流入すると共に、ピストン部20の下方に移送された地下水W1は地下水導出部13の地下水導出孔13aから第3の帯水層7に押し出されることとなる。   Here, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the piston part 20 is moved upward, the groundwater W1 moves relatively downward with respect to the piston part 20, so that the check valve 24 is The flow path 23 is opened, and the groundwater W <b> 1 is transferred below the piston portion 20. Further, when the piston part 20 is moved downward, the groundwater W1 is moved upward relative to the piston part 20, so that the check valve 24 closes the flow path 23. Then, the check valve 24 closes the flow path 23 to depressurize the upper portion of the piston portion 20 and pressurize the lower portion of the piston portion 20, so that the groundwater W <b> 1 flows from the second aquifer 5 into the tubular portion 11. The groundwater W <b> 1 transferred to the lower side of the piston portion 20 is pushed out from the groundwater outlet hole 13 a of the groundwater outlet portion 13 to the third aquifer 7.

このように地下水誘導装置10では、第2の帯水層5における地下水W1を第3の帯水層7に移送させることができるので、ピストン部20の往復運動によって第2の帯水層5の地下水位H1を地下水位H2のように低下させることができる。   Thus, in the groundwater guidance device 10, the groundwater W <b> 1 in the second aquifer 5 can be transferred to the third aquifer 7, so that the reciprocating motion of the piston portion 20 causes the second aquifer 5 to move. The groundwater level H1 can be lowered like the groundwater level H2.

以上のように地下水誘導装置10及び地下水誘導装置10を用いた地下水誘導方法では、地下水W1が第2の帯水層5から管状部11に入り込み、管状部11内の地下水W1は、ピストン部20の往復運動によって地下水導出部13側に押し込まれた後に第3の帯水層7に排出される。よって、地下水W1が地表9まで汲み上げられることはないので地下水W1が空気に触れて変質する事態を回避することができると共に下水処理に関するコストを抑えることができる。   As described above, in the groundwater guidance device 10 and the groundwater guidance method using the groundwater guidance device 10, the groundwater W1 enters the tubular portion 11 from the second aquifer 5, and the groundwater W1 in the tubular portion 11 is the piston portion 20. Are pushed into the groundwater lead-out portion 13 side by the reciprocating motion, and then discharged into the third aquifer 7. Accordingly, since the groundwater W1 is not pumped up to the ground surface 9, it is possible to avoid the situation where the groundwater W1 touches the air and changes its quality, and it is possible to reduce the cost related to the sewage treatment.

また、ピストン部20の往復運動で地下水W1を移送させているので、地下水W1を移送させるためのポンプや複雑な処理水管は不要である。よって、移送させる地下水W1の量が多い場合には、ピストン部20の往復回数を増やしたりピストン部20の往復速度を速めたりすればよく、大きい掘削孔Aを形成する必要がないので、掘削孔Aの掘削時間が長期化する事態を回避することができる。従って、地下水W1の移送を容易に行うことができる。更に、地下水誘導装置10では、第1及び第2のパッカ14,15によって管状部11の上下部を封止しているので、パッカ14,15の上下位置を調整することによって地下水を移送させる対象の帯水層(この場合は第2の帯水層5と第3の帯水層7)の位置を正確に定めることができる。従って、地下水の移送量を必要最小限に減少させることができるので、環境負荷を低減させることが可能となる。   Moreover, since the groundwater W1 is transferred by the reciprocating motion of the piston part 20, a pump and a complicated treated water pipe for transferring the groundwater W1 are unnecessary. Therefore, when the amount of groundwater W1 to be transferred is large, it is only necessary to increase the number of reciprocations of the piston portion 20 or increase the reciprocating speed of the piston portion 20, and it is not necessary to form a large excavation hole A. A situation in which the excavation time of A is prolonged can be avoided. Therefore, the ground water W1 can be easily transferred. Furthermore, since the upper and lower portions of the tubular portion 11 are sealed by the first and second packers 14 and 15 in the groundwater guidance apparatus 10, the groundwater is transferred by adjusting the vertical positions of the packers 14 and 15. The position of the aquifer (in this case, the second aquifer 5 and the third aquifer 7) can be accurately determined. Therefore, since the amount of groundwater transferred can be reduced to the minimum necessary, the environmental load can be reduced.

また、地下水誘導装置10では、ピストン部20によるピストン運動を利用して地下水W1の移送を行っているので、駆動手段30を地表9よりも上方に設置することを可能にしている。よって、駆動手段30に土や水が詰まることを回避すると共に、メンテナンスを容易に行うことができる。   Further, in the groundwater guidance apparatus 10, the groundwater W <b> 1 is transferred using the piston motion by the piston portion 20, so that the driving means 30 can be installed above the ground surface 9. Therefore, it is possible to avoid the clogging of the driving means 30 with soil and water and to perform maintenance easily.

また、地下水誘導装置10では、管状部11の上側に設けられた地下水導入部12が複数の地下水導入孔12aを有し、管状部11の下端に設けられた地下水導出部13が複数の地下水導出孔13aを有する構成となっている。このように、管状部11に穴を開けるだけで、大きな石を通さないフィルタとして地下水導入部12及び地下水導出部13を構成することができる。   Further, in the groundwater guidance apparatus 10, the groundwater introduction part 12 provided on the upper side of the tubular part 11 has a plurality of groundwater introduction holes 12 a, and the groundwater lead-out part 13 provided at the lower end of the tubular part 11 leads to a plurality of groundwaters. It is the structure which has the hole 13a. In this manner, the groundwater introduction part 12 and the groundwater lead-out part 13 can be configured as a filter that does not allow large stones to pass by simply making a hole in the tubular part 11.

また、ピストン部20の外側には、管状部11の内側面11a上で摺動するOリング21,22が配置されているので、Oリング21,22は管状部11の内側面11aに密着した状態となっている。よって、地下水導入部12から管状部11内に地下水W1を導入させ易くなると共に、ピストン部20の下流側に移送された地下水W1をより効率よく地下水導出部13から排出させることができる。   Further, since the O-rings 21 and 22 that slide on the inner side surface 11 a of the tubular portion 11 are disposed outside the piston portion 20, the O-rings 21 and 22 are in close contact with the inner side surface 11 a of the tubular portion 11. It is in a state. Therefore, it becomes easy to introduce the groundwater W1 from the groundwater introduction part 12 into the tubular part 11, and the groundwater W1 transferred to the downstream side of the piston part 20 can be discharged from the groundwater lead-out part 13 more efficiently.

本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

上記実施形態では、地下水誘導装置10を用いて土留め壁2の背後における第2の帯水層5の地下水位H1を低下させたが、図5に示されるように、軟弱地盤51の液状化対策として自然地下水位H4を低下させる場合でも地下水誘導装置10を用いることは可能である。すなわち、地盤中の帯水層における地下水位を低下させる用途であれば、地下水誘導装置10を採用することが可能である。   In the said embodiment, although the groundwater level H1 of the 2nd aquifer 5 behind the retaining wall 2 was reduced using the groundwater guidance apparatus 10, as FIG. 5 shows, liquefaction of the soft ground 51 is shown. Even when the natural groundwater level H4 is lowered as a countermeasure, the groundwater guidance apparatus 10 can be used. That is, if it is a use which reduces the groundwater level in the aquifer in the ground, it is possible to employ the groundwater guidance apparatus 10.

図5に示されるように、地盤51の上部には構造物K1,K2が設けられており、地盤51には、構造物K1,K2の直下に地下水が流入するのを防止するための一対の止水壁52が打設されている。地盤51における止水壁52で挟まれた領域51Aには、地下水誘導装置10の管状部11を挿入するための掘削孔Aが3箇所に形成されている。各掘削孔Aに管状部11を挿入して地下水誘導装置10を稼動させることにより、第2の帯水層5における地下水を第3の帯水層7に移送する。このように止水壁52で挟まれた領域51Aにおける地下水を移送することにより、領域51A内における地下水位を自然地下水位H4から地下水位H3に低下させることも可能となる。   As shown in FIG. 5, structures K1 and K2 are provided on the upper portion of the ground 51, and a pair of groundwater is prevented from flowing into the ground 51 immediately below the structures K1 and K2. A water blocking wall 52 is provided. Excavation holes A for inserting the tubular portion 11 of the groundwater guidance device 10 are formed at three locations in a region 51 </ b> A sandwiched between the water blocking walls 52 in the ground 51. The groundwater in the second aquifer 5 is transferred to the third aquifer 7 by inserting the tubular portion 11 into each excavation hole A and operating the groundwater guidance apparatus 10. Thus, by transferring the groundwater in the region 51A sandwiched between the water blocking walls 52, the groundwater level in the region 51A can be lowered from the natural groundwater level H4 to the groundwater level H3.

また、地下水誘導装置10は、ポンプではなくピストン部20で地下水を移送しているので、ポンプを使用した場合と比較して、地下水の移送量の微調整が可能になると共に地下水の移送量を低減させることも可能となる。このように地下水の移送量が低減可能となっているので、地上に位置する構造物K1,K2への影響を低減させることも可能となる。   In addition, since the groundwater guiding apparatus 10 transfers the groundwater not by the pump but by the piston unit 20, the amount of groundwater transferred can be finely adjusted and the amount of groundwater transferred can be reduced compared to the case where a pump is used. It can also be reduced. Thus, since the amount of groundwater transferred can be reduced, it is possible to reduce the influence on the structures K1 and K2 located on the ground.

また、上記実施形態では、上側の帯水層5から下側の帯水層7に地下水W1を移送させる地下水誘導装置10について説明したが、建設現場によっては下側の帯水層7から上側の帯水層5に地下水を移送させなければならない場合もある。このような場合には、図6に示されるように、下側の帯水層7から上側の帯水層5に地下水W2を移送する変形例の地下水誘導装置60を用いることができる。   Moreover, in the said embodiment, although the groundwater guidance apparatus 10 which transfers groundwater W1 to the lower aquifer 7 from the upper aquifer 5 was demonstrated, depending on the construction site, the upper aquifer 7 might be an upper aquifer. In some cases, it is necessary to transfer groundwater to the aquifer 5. In such a case, as shown in FIG. 6, a modified groundwater guidance device 60 for transferring the groundwater W2 from the lower aquifer 7 to the upper aquifer 5 can be used.

変形例の地下水誘導装置60が上記実施形態の地下水誘導装置10と異なる点は、地下水導入部及び地下水導出部の上下位置と、逆止弁の上下位置とが逆になっている点のみである。すなわち、変形例の地下水誘導装置60において、地下水導入部62は管状部11の下部に連続しており、地下水導出部63は管状部11の上部に連続している。また、ピストン部70は、上下に貫通する一対の流路73の上部で流路73を開閉する逆止弁74を備えており、逆止弁74は、ピストン部70の上面で流路73を開閉する。   The groundwater guidance device 60 of the modified example is different from the groundwater guidance device 10 of the above embodiment only in that the vertical position of the groundwater introduction part and the groundwater lead-out part and the vertical position of the check valve are reversed. . That is, in the groundwater guidance device 60 of the modified example, the groundwater introduction part 62 is continuous with the lower part of the tubular part 11, and the groundwater outlet part 63 is continuous with the upper part of the tubular part 11. The piston part 70 includes a check valve 74 that opens and closes the flow path 73 at the upper part of a pair of flow paths 73 that penetrate vertically. The check valve 74 passes through the flow path 73 on the upper surface of the piston part 70. Open and close.

図6(a)に示されるように、上記実施形態の地下水誘導装置10と同様、パッカ14,15を膨張させて管状部11、地下水導入部62及び地下水導出部63を密封させた状態とすると、地下水導入部62から管状部11内に地下水W2が入り込み管状部11内における地下水W2の水位が上昇する。そして、ピストン部70を下方に移動させると、ピストン部70に対して地下水W2が上方に相対移動するので、逆止弁74が流路73を開放し、地下水W2はピストン部70の上方に向かって流れる。   As shown in FIG. 6 (a), when the packers 14 and 15 are expanded to seal the tubular portion 11, the groundwater introduction portion 62, and the groundwater lead-out portion 63, similarly to the groundwater guidance device 10 of the above embodiment. The groundwater W2 enters the tubular part 11 from the groundwater introduction part 62, and the level of the groundwater W2 in the tubular part 11 rises. When the piston part 70 is moved downward, the groundwater W2 moves upward relative to the piston part 70, so the check valve 74 opens the flow path 73, and the groundwater W2 is directed upward of the piston part 70. Flowing.

また、ピストン部70を上方に移動させると、逆止弁74が流路73を閉塞させることによりピストン部70の上方が加圧されピストン部70の下方が減圧される。よって、第3の帯水層7から地下水W2が管状部11に流入すると共に、ピストン部70の上方に移送された地下水W2は地下水導出部63の地下水流出孔から第2の帯水層5に押し出されることとなる。このように地下水誘導装置60では、第3の帯水層7における地下水W2を第2の帯水層5に移送させることができる。   When the piston part 70 is moved upward, the check valve 74 closes the flow path 73 so that the upper part of the piston part 70 is pressurized and the lower part of the piston part 70 is decompressed. Therefore, the groundwater W2 flows into the tubular portion 11 from the third aquifer 7, and the groundwater W2 transferred above the piston portion 70 is transferred from the groundwater outlet hole of the groundwater outlet 63 to the second aquifer 5. It will be pushed out. Thus, in the groundwater guidance device 60, the groundwater W2 in the third aquifer 7 can be transferred to the second aquifer 5.

また、上記実施形態では、ピストン部が流路及び逆止弁を2個ずつ備えていたが、流路及び逆止弁の個数は1個又は3個以上であってもよい。また、逆止弁はピストン部における流路の下流側に設けられていたが、ピストン部における逆止弁の配置位置や形状も上記に限定されず、例えば流路の途中部分に逆止弁を配置してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the piston part was provided with two flow paths and two check valves, the number of flow paths and check valves may be one or three or more. In addition, the check valve is provided on the downstream side of the flow path in the piston part, but the arrangement position and shape of the check valve in the piston part are not limited to the above. For example, a check valve is provided in the middle part of the flow path. You may arrange.

また、上記実施形態では、管状部の上端を封止する第1のパッカ14と管状部の下端を封止する第2のパッカ15とを備えていた。しかし、例えば管状部の下端が不透水層8に接触するときは、不透水層8によって管状部の下端が封止されるので、第2のパッカ15が不要となる。更に、上記実施形態では、パッカ14,15として、窒素ガスの供給によって膨張するエアパッカを用いたが、メカニカルパッカ等、他の種類のパッカを用いてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the 1st packer 14 which seals the upper end of a tubular part and the 2nd packer 15 which seals the lower end of a tubular part were provided. However, for example, when the lower end of the tubular portion is in contact with the impermeable layer 8, the lower end of the tubular portion is sealed by the impermeable layer 8, so the second packer 15 is not necessary. Furthermore, in the said embodiment, although the air packer which expand | swells by supply of nitrogen gas was used as the packers 14 and 15, other types of packers, such as a mechanical packer, may be used.

上記実施形態では、地下水導入部12の外側を第2の帯水層5の下端部分に対面させたが、第2の帯水層5の下端部分以外の箇所に地下水導入部12の外側を対面させてもよい。また、地下水導入部及び地下水導出部は、管状部における上端、下端及び途中部分のいずれに設けられていてもよく、要は、地下水導入部及び地下水導出部のいずれか一方が管状部の上端側に設けられ、他方が管状部の下端側に設けられていればよい。更に、地下水導入部は縦長の地下水導入孔を有していたが、地下水導入孔の形状や配置態様については上記実施形態の態様に限定されず、適宜変更可能である。   In the above embodiment, the outside of the groundwater introduction part 12 faces the lower end part of the second aquifer 5, but the outside of the groundwater introduction part 12 faces the part other than the lower end part of the second aquifer 5. You may let them. Moreover, the groundwater introduction part and the groundwater lead-out part may be provided at any of the upper end, the lower end, and the middle part of the tubular part. In short, either the groundwater introduction part or the groundwater lead-out part is the upper end side of the tubular part. Provided that the other is provided on the lower end side of the tubular portion. Furthermore, although the groundwater introduction part has a vertically long groundwater introduction hole, the shape and arrangement of the groundwater introduction hole are not limited to those of the above embodiment, and can be changed as appropriate.

鉛直方向に掘削して断面が円形に形成された掘削孔Aに代えて、地表9から斜めに掘削した掘削孔に管状部を挿入させてもよい。また、地盤1を地表9から第3の不透水層8まで掘削して掘削孔Aを形成したが、地表9から第3の帯水層7まで掘削して掘削孔を形成してもよい。更に、掘削孔A、管状部11、地下水導入部12及び地下水導出部13の断面は円形であったが、角形等、他の形状であってもよい。   Instead of the excavation hole A having a circular cross section formed by excavation in the vertical direction, a tubular portion may be inserted into the excavation hole excavated obliquely from the ground surface 9. Further, although the ground 1 is excavated from the ground surface 9 to the third impermeable layer 8 to form the excavation hole A, the excavation hole may be formed by excavating from the ground surface 9 to the third aquifer 7. Furthermore, although the cross section of the excavation hole A, the tubular part 11, the groundwater introduction part 12, and the groundwater lead-out part 13 is circular, other shapes such as a square may be used.

また、地下水誘導装置を適用する地盤としては、地盤1に限定されず、不透水層の上部に位置する上部帯水層と不透水層の下部に位置する下部帯水層とを有する地盤であれば本発明を適用可能である。更に、地盤における帯水層の数は2層又は4層以上であってもよい。   In addition, the ground to which the groundwater guidance device is applied is not limited to the ground 1, and may be a ground having an upper aquifer located above the impermeable layer and a lower aquifer located below the impermeable layer. The present invention can be applied. Furthermore, the number of aquifers in the ground may be two or four or more.

1…地盤、5,7…帯水層、6…不透水層、9…地表、10,60…地下水誘導装置、11…管状部、12,62…地下水導入部、12a…地下水導入孔、13,63…地下水導出部、13a…地下水流出孔、14,15…パッカ(封止部)、20,70…ピストン部、21,22…Oリング(シール部)、23,73…流路、24,74…逆止弁、30…駆動手段、A…掘削孔、N…内側面、W1,W2…地下水。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ground, 7, 7 ... Aquifer, 6 ... Impervious layer, 9 ... Ground surface, 10, 60 ... Groundwater induction apparatus, 11 ... Tubular part, 12, 62 ... Groundwater introduction part, 12a ... Groundwater introduction hole, 13 , 63 ... Groundwater outlet part, 13a ... Groundwater outflow hole, 14, 15 ... Packer (sealing part), 20, 70 ... Piston part, 21, 22 ... O-ring (seal part), 23, 73 ... Channel, 24 , 74 ... check valve, 30 ... drive means, A ... excavation hole, N ... inner surface, W1, W2 ... groundwater.

Claims (5)

不透水層の上部に位置する上部帯水層と、前記不透水層の下部に位置する下部帯水層とを有する地盤を掘削して地表から前記下部帯水層まで延在する掘削孔を形成し、前記上部帯水層及び前記下部帯水層のいずれか一方の帯水層から他方の帯水層に地下水を移送させる地下水誘導装置において、
前記掘削孔に上方から挿入される管状部と、
前記管状部の上部又は上下部を封止する封止部と、
前記管状部に設けられ、前記管状部を前記掘削孔に挿入したときに前記一方の帯水層に対面し、前記一方の帯水層から地下水を前記管状部内に受け入れる地下水導入部と、
前記管状部に設けられ、前記管状部を前記掘削孔に挿入したときに前記他方の帯水層に対面し、前記管状部から地下水を前記他方の帯水層に排出する地下水導出部と、
前記地下水導入部から導入された地下水を前記地下水導出部に導く流路と、前記流路を開閉する逆止弁と、を有し、前記管状部内で上下に摺動して往復運動を行うピストン部と、
を備えた地下水誘導装置。
Excavating the ground with an upper aquifer located above the impermeable layer and a lower aquifer located below the impermeable layer to form a drilling hole extending from the surface to the lower aquifer In the groundwater guidance device for transferring groundwater from one of the upper aquifer and the lower aquifer to the other aquifer,
A tubular portion inserted into the excavation hole from above;
A sealing part for sealing the upper part or the upper and lower parts of the tubular part;
A groundwater introduction section provided in the tubular section, facing the one aquifer when the tubular section is inserted into the excavation hole, and receiving groundwater from the one aquifer into the tubular section;
A groundwater lead-out portion that is provided in the tubular portion, faces the other aquifer when the tubular portion is inserted into the excavation hole, and discharges groundwater from the tubular portion to the other aquifer,
A piston having a flow path that guides ground water introduced from the ground water introduction section to the ground water outlet section and a check valve that opens and closes the flow path, and that reciprocates by sliding up and down in the tubular section And
Groundwater guidance device equipped with.
前記ピストン部に往復運動を行わせる駆動手段を備え、前記駆動手段は、前記地表よりも上方に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の地下水誘導装置。   The groundwater guidance apparatus according to claim 1, further comprising a driving unit that causes the piston portion to reciprocate, wherein the driving unit is disposed above the ground surface. 前記地下水導入部は、前記管状部の一端側に設けられて地下水を前記管状部内に導入するための複数の地下水導入孔を有し、前記地下水導出部は、前記管状部の他端側に設けられて前記管状部内の地下水を導出するための複数の地下水導出孔を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の地下水誘導装置。   The groundwater introduction part is provided on one end side of the tubular part and has a plurality of groundwater introduction holes for introducing groundwater into the tubular part, and the groundwater outlet part is provided on the other end side of the tubular part. The groundwater guidance device according to claim 1, further comprising a plurality of groundwater outlet holes for leading the groundwater in the tubular portion. 前記ピストン部の外側には、前記管状部の内側面上で摺動するシール部が配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項の地下水誘導装置。   The groundwater guidance device according to any one of claims 1 to 3, wherein a seal portion that slides on an inner surface of the tubular portion is disposed outside the piston portion. 不透水層の上部に位置する上部帯水層と、前記不透水層の下部に位置する下部帯水層とを有する地盤を掘削して地表から少なくとも前記下部帯水層まで延在する掘削孔を形成し、前記上部帯水層及び前記下部帯水層のいずれか一方の帯水層から他方の帯水層に地下水を移送させる地下水誘導方法において、
上部又は上下部が封止された管状部を前記掘削孔に上方から挿入し、前記管状部に設けられた地下水導入部を前記一方の帯水層に対面させると共に、前記管状部に設けられた地下水導出部を前記他方の帯水層に対面させる管状部挿入工程と、
前記地下水導入部から導入された地下水を前記地下水導出部に導く流路と、前記流路を開閉する逆止弁と、を有するピストン部を、前記管状部内で上下に摺動させて往復運動を行わせるピストン往復工程と、
を備えた地下水誘導方法。
Excavation holes extending from the ground surface to at least the lower aquifer by excavating the ground having an upper aquifer positioned above the impermeable layer and a lower aquifer positioned below the impermeable layer Forming and transferring groundwater from one of the upper aquifer and the lower aquifer to the other aquifer,
A tubular portion with an upper or lower portion sealed is inserted into the excavation hole from above, and a groundwater introduction portion provided in the tubular portion is made to face the one aquifer and provided in the tubular portion. A tubular portion insertion step for causing the groundwater outlet portion to face the other aquifer,
A piston part having a flow path for guiding ground water introduced from the ground water introduction part to the ground water lead-out part and a check valve for opening and closing the flow path is slid up and down in the tubular part for reciprocating motion. A piston reciprocating step to be performed;
Groundwater guidance method with.
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