JP2016211191A - Water collecting pipe of potential difference-type groundwater removal facility, and method for preventing slime adhesion - Google Patents

Water collecting pipe of potential difference-type groundwater removal facility, and method for preventing slime adhesion Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water collecting pipe of a potential difference-type groundwater removal facility and a method for preventing slime adhesion capable of maintaining a groundwater removal function without periodical maintenance, reducing maintenance and management costs of a groundwater removal facility, and applicable to diverse groundwater environments.SOLUTION: A water collecting pipe of a groundwater removal facility is buried with an inclination on a slope surface of a natural ground. A water collecting pipe 1 includes a pipe body 2 having a strainer 3 pierced through an outer peripheral wall for collecting groundwater of the natural ground, and an exhaust port provided at an end on a downstream side for draining the groundwater collected through the strainer. A composite metallic member 6 is laid on a groundwater flow channel inside the pipe body 2, the composite metallic member having a first metallic member with a prescribed ionization tendency and a second metallic member connected electrically with the first metallic member. When the composite metallic member comes in contact with the groundwater collected in the pipe body, a potential difference is generated between the first and the second metallic members, the groundwater serving as an electrolyte. Consequently, an electron is discharged that suppresses oxidization of an iron ion contained in the groundwater.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、電位差式地下水排除施設用集水管及びスライム付着防止方法に関し、特に地すべりの発生を防止するために地山の斜面に設置され、地山の地下水を集水して地表へ排出する集水管内におけるスライムの付着を、異種金属部材間に生じる電位差を用いて防止する技術に関する。   The present invention relates to a water collecting pipe for a potential difference type groundwater drainage facility and a slime adhesion preventing method, and in particular, is installed on a slope of a natural ground to prevent the occurrence of a landslide, and collects groundwater from the natural ground and discharges it to the surface. The present invention relates to a technique for preventing adhesion of slime in a water pipe using a potential difference generated between different metal members.

地すべり対策技術の一つとして、ストレーナを施した地下水集水管を地中に埋設し、この集水管を通じて地中に含まれた地下水を地表に排出して、地下水位を低下させ、地すべりの発生を抑制する方法が知られている。この地下水集水管を用いた地すべり対策は、多数の地域において実施されている。しかし、ストレーナの目詰まりによる地下水排除機能の低下が確認されており、地すべり防止効果への影響が危惧されている。なお、この目詰まりを生じさせている物質は、主に地下水中の鉄分を利用する鉄細菌(鉄バクテリア)が生成するスライムであることが確認されている。   As one of the landslide countermeasure technologies, a strained groundwater catchment pipe is buried in the ground, and the groundwater contained in the ground is discharged to the ground surface through this catchment pipe, thereby reducing the groundwater level and generating landslides. Methods for suppressing are known. Landslide countermeasures using groundwater collection pipes are implemented in many areas. However, it has been confirmed that the drainage function of groundwater is reduced due to clogging of the strainer, and there is concern about the impact on the landslide prevention effect. In addition, it has been confirmed that the substance causing this clogging is a slime produced mainly by iron bacteria (iron bacteria) using iron in groundwater.

そこで、この好気性細菌である鉄細菌の増殖を抑制して目詰まりを防止しようとする装置が提案されている。すなわち、集水管にパイプを接続するとともにこのパイプ内への空気の侵入を阻止して組立てるようにした装置(例えば特許文献1)や、集水管に接続したパイプの排水端部である開口端を水面下に没するように配置した装置(例えば特許文献2)が知られている。しかし、これらの装置では、充分な防止効果が認められない場合があった。   In view of this, an apparatus has been proposed that prevents clogging by suppressing the growth of iron bacteria, which are aerobic bacteria. That is, an apparatus (for example, Patent Document 1) that connects a pipe to a water collection pipe and prevents air from entering the pipe and assembles it, or an open end that is a drain end of the pipe connected to the water collection pipe. An apparatus (for example, Patent Document 2) arranged so as to be immersed under the water surface is known. However, in these apparatuses, a sufficient prevention effect may not be recognized.

このため、これまでは高水圧水によって地下水集水管の内壁を洗浄し、この集水管内に付着・堆積した目詰まり物質であるスライムの除去を行なって、低下した地下水排除機能を回復させていた。しかしながら、高水圧水による洗浄では、地下水集水管の定期的なメンテナンスが必要となる。このため、これに起因して膨大な維持管理費用が生じており、合理的で低コスト化を図れる地下水集水管の機能維持管理技術を開発することが課題となっている。   For this reason, until now, the inner wall of the underground water collection pipe was washed with high-pressure water, and the slime, which is a clogging substance adhering to and accumulated in the collection pipe, was removed to restore the lowered groundwater removal function. . However, cleaning with high water pressure requires regular maintenance of the groundwater collection pipe. For this reason, enormous maintenance costs have arisen due to this, and it has become an issue to develop a function maintenance management technology for groundwater catchment pipes that can be rational and reduce costs.

一方、かかる課題を解決するため、本願発明者は、マグネシウム合金の金属材料を用いて集水管へのスライム付着を防止する方法を創案した(特許文献3)。この方法は、マグネシウムの溶解(イオン化)に伴い発生した電子を地下水中の溶存鉄(2価の鉄イオン)に作用させ、鉄イオンの酸化を抑制することで、集水管内におけるスライムの増殖をきわめて簡単に防止するものである。しかし、マグネシウム合金の金属材料が比較的高価であるため、必ずしも低コスト化を図るには十分とは言えず、また、地域によって千差万別である地下水環境に対応するには、マグネシウム合金を用いた方法のみでは困難である事が予想される。   On the other hand, in order to solve such a problem, the inventor of the present application has devised a method for preventing slime adhesion to a water collecting pipe using a metal material of a magnesium alloy (Patent Document 3). In this method, the electrons generated by the dissolution (ionization) of magnesium act on the dissolved iron (divalent iron ions) in the groundwater to suppress the oxidation of iron ions, thereby preventing the growth of slime in the water collection pipe. It is very easy to prevent. However, since the metal material of the magnesium alloy is relatively expensive, it cannot always be said to be low in cost, and in order to cope with the groundwater environment that varies from region to region, the magnesium alloy is not suitable. It is expected to be difficult only with the method used.

また、これらに関連する技術として、含鉄酸性水に触れる暗きょ排水管等の器材に水酸化鉄等が沈着することを防止できる、アルミニウムを主成分とする酸化鉄類沈着防止剤、及びそれを用いた暗きょ排水管等の閉塞防止方法が提案されている(特許文献4)。しかし、この技術が対象とする施設は、火山泥流地域の試験ほ場での含鉄酸性水であり、その水質環境は、pHが5.89〜5.99、SO4イオンが500mg/l、Caイオンも250mg/lときわめて特異的な環境条件での結果であることから、一般的な地下水環境(pH6.0以上、軟水)とは異なっており、その効果も限定的であると考えられる。したがって、合理的で低コスト化を図れるとともに、様々な地下水排除施設の地下水環境にも適用することのできるスライム付着防止対策が求められている。   In addition, as a technology related to these, an iron oxide deposition preventive agent mainly composed of aluminum, which can prevent iron hydroxide and the like from being deposited on equipment such as dark drainage pipes that come into contact with iron-containing acidic water, and the use thereof. A method for preventing clogging of a dark drainage pipe has been proposed (Patent Document 4). However, the facility targeted by this technology is iron-containing acidic water at the test field in the volcanic mudflow area. Its water quality environment is pH 5.89-5.99, SO4 ion 500 mg / l, Ca ion 250 mg / l. Therefore, it is different from the general groundwater environment (pH 6.0 or higher, soft water), and the effect is considered to be limited. Accordingly, there is a need for a slime adhesion prevention measure that can be rationally and cost-effectively and that can be applied to the groundwater environment of various groundwater drainage facilities.

特開2001−040673号公報JP 2001-040673 A 特開2001−090094号公報JP 2001-090094 A 特願2015−068127号明細書Japanese Patent Application No. 2015-068127 特開2011−245457号公報JP 2011-245457 A

そこで、この発明は、従来必要とされていた定期的なメンテナンスを要することなく地下水排除機能を維持することができ、地下水排除施設における維持管理コストの縮減を図るとともに、様々な地下水環境においても適用することのできる電位差式地下水排除施設用集水管及びスライム付着防止方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can maintain the groundwater drain function without requiring regular maintenance, which has been conventionally required, and can reduce maintenance costs in the groundwater drain facility, and can also be applied to various groundwater environments. An object of the present invention is to provide a water collecting pipe for a potential difference type groundwater drainage facility and a slime adhesion preventing method that can be used.

前記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、地山の斜面に傾斜して埋設される地下水排除施設用の集水管であって、前記地山の地下水を集水するストレーナが外周壁に穿設され、該ストレーナを介して集水した地下水を排水する排出口が下流側の端部に設けられた管本体を具え、この管本体の内部に、所定のイオン化傾向を有する第1の金属成分を主成分とする第1の金属部材と、前記第1の金属成分とはイオン化傾向の異なる第2の金属成分を主成分とし、前記第1の金属部材と電気的に接続された第2の金属部材と、を有する複合金属部材が、地下水の流路を確保して配設され、該複合金属部材が、管本体内に集水した地下水と接触したときに、該地下水を電解液として前記第1及び第2の金属部材間に電位差を生じさせ、該地下水中に含まれる鉄イオンの酸化を抑制する電子を放出することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a water collecting pipe for a groundwater drainage facility embedded in a slope of a natural ground, and is a strainer for collecting the groundwater of the natural ground. Is provided in the outer peripheral wall, and has a pipe body provided with a discharge port for discharging groundwater collected through the strainer at the downstream end, and has a predetermined ionization tendency inside the pipe body. A first metal member having a first metal component as a main component and a second metal component having a different ionization tendency from the first metal component as a main component and electrically connected to the first metal member A composite metal member having a second metal member formed therein is provided with a flow path for groundwater, and when the composite metal member comes into contact with the groundwater collected in the pipe body, the groundwater A potential difference is generated between the first and second metal members using an electrolyte as an electrolyte, Wherein the releasing of inhibiting electrons oxidation of iron ions contained in the groundwater.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の電位差式地下水排除施設用集水管において、複合金属部材は、前記第1の金属成分を主成分とする金属管の外周に、前記第2の金属成分を主成分とする金属線が巻き付けられて構成されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the water collecting pipe for the potential difference type groundwater drainage facility according to the first aspect, the composite metal member is disposed on an outer periphery of the metal pipe mainly composed of the first metal component. A metal wire having a metal component as a main component is wound and configured.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電位差式地下水排除施設用集水管において、前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部よりも上方位置から排水するエルボ管が、管本体の排出口に接続されていることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the drainage pipe for the potential difference type groundwater drainage facility according to claim 1 or 2, wherein the groundwater collected through the strainer is temporarily stored near the outlet of the pipe body. And the elbow pipe which drains the stored groundwater from the position higher than the upper end part of this discharge port is connected to the discharge port of a pipe body, It is characterized by the above-mentioned.

請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電位差式地下水排除施設用集水管において、前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部と略同じ高さから排水する蓋部材が、管本体の排出口に接続されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the water collecting pipe for a potential difference type groundwater drainage facility according to the first or second aspect, the groundwater collected through the strainer is temporarily stored near the outlet of the pipe body. In addition, a lid member for draining the stored groundwater from substantially the same height as the upper end of the discharge port is connected to the discharge port of the pipe body.

請求項5に記載の発明は、地山の斜面に傾斜して埋設される地下水排除施設用集水管の閉塞を誘発するスライムの付着を防止する方法であって、前記地山の地下水を集水するストレーナが外周壁に穿設され、該ストレーナを介して集水した地下水を排水する排出口が下流側の端部に設けられた管本体の内部に、所定のイオン化傾向を有する第1の金属成分を主成分とする第1の金属部材と、前記第1の金属成分とはイオン化傾向の異なる第2の金属成分を主成分とし、前記第1の金属部材と電気的に接続された第2の金属部材と、を有する複合金属部材を挿入配置して、管本体内に集水した地下水と接触させ、該地下水を電解液として前記第1及び第2の金属部材間に生じる電位差に起因して発生する電子を、地下水中に含まれる鉄イオンに作用させて鉄イオンの酸化を抑制することにより、管本体内部へのスライムの付着を防止することを特徴とする。   The invention according to claim 5 is a method for preventing the adhesion of slime that induces blockage of a water collecting pipe for groundwater drainage facilities that is buried in a slope of a natural ground, and collects groundwater from the natural ground. A first metal having a predetermined ionization tendency in a pipe body provided with a discharge port for draining groundwater collected through the strainer at a downstream end. A first metal member having a component as a main component and a second metal component having a second metal component having a different ionization tendency as a main component and the second metal component electrically connected to the first metal member. The metal member is inserted and disposed, and is brought into contact with the groundwater collected in the pipe body, and the groundwater is used as an electrolytic solution due to a potential difference generated between the first and second metal members. The generated electrons are converted into iron ions contained in groundwater. By use by inhibiting the oxidation of iron ions, characterized in that for preventing slime adhesion to the interior pipe main body.

請求項6に記載の発明は、請求項5記載の電位差式スライム付着防止方法において、複合金属部材は、前記第1の金属成分を主成分とする金属管の外周に、前記第2の金属成分を主成分とする金属線が巻き付けられて構成されていることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the potentiometric slime adhesion preventing method according to the fifth aspect, the composite metal member is formed on the outer periphery of a metal tube containing the first metal component as a main component. It is characterized by being configured by winding a metal wire whose main component is.

請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の電位差式スライム付着防止方法において、前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部よりも上方位置から排水するエルボ管を、管本体の排出口に接続することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the potentiometric slime adhesion prevention method according to claim 5 or 6, wherein the groundwater collected through the strainer is temporarily stored near the outlet of the pipe body, An elbow pipe for draining the stored groundwater from a position above the upper end of the outlet is connected to the outlet of the pipe body.

請求項8に記載の発明は、請求項5又は6に記載の電位差式スライム付着防止方法において、前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部と略同じ高さから排水する蓋部材を、管本体の排出口に接続することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the potentiometric slime adhesion prevention method according to claim 5 or 6, wherein the groundwater collected through the strainer is temporarily stored near the outlet of the pipe body, A lid member that drains the stored groundwater from substantially the same height as the upper end of the discharge port is connected to the discharge port of the pipe body.

請求項9に記載の発明は、請求項5ないし8のいずれかに記載の電位差式スライム付着防止方法において、前記地山に含まれる鉄成分が溶出して集水管の管本体内へ流入するのを抑制する鉄成分溶出抑制材を、前記地山の表面に埋設又は散布することを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the potentiometric slime adhesion preventing method according to any one of claims 5 to 8, wherein the iron component contained in the ground is eluted and flows into the pipe body of the water collecting pipe. It is characterized by embedding or spreading an iron component elution suppressing material that suppresses the above in the surface of the natural ground.

この発明は、前記のようであって、請求項1に記載の発明によれば、地山の斜面に傾斜して埋設される地下水排除施設用の集水管であって、前記地山の地下水を集水するストレーナが外周壁に穿設され、該ストレーナを介して集水した地下水を排水する排出口が下流側の端部に設けられた管本体を具え、この管本体の内部に、所定のイオン化傾向を有する第1の金属成分を主成分とする第1の金属部材と、前記第1の金属成分とはイオン化傾向の異なる第2の金属成分を主成分とし、前記第1の金属部材と電気的に接続された第2の金属部材と、を有する複合金属部材が、地下水の流路を確保して配設され、該複合金属部材が、管本体内に集水した地下水と接触したときに、該地下水を電解液として前記第1及び第2の金属部材間に電位差を生じさせ、該地下水中に含まれる鉄イオンの酸化を抑制する電子を放出するので、管本体の内部にイオン化傾向の異なる異種金属で構成される複合金属部材を配設するというきわめて簡単な構成で、スライム発生の原因となる地下水中の鉄イオンの酸化を抑制することができる。これにより、従来のような定期的なメンテナンスを要することなく集水管の地下水排除機能を維持することができ、維持管理コストの縮減を図ることができる。また、異種金属の種類を選択・変更することで、地下水中に放出される電子量を適宜調整することができ、地下水の性状が異なる様々な地下水環境においても適用することができる。   This invention is as described above, and according to the invention described in claim 1, is a water collecting pipe for a groundwater drainage facility that is embedded in a slope of a natural mountain, A strainer for collecting water is drilled in the outer peripheral wall, and a pipe body having a discharge port for discharging groundwater collected through the strainer is provided at the downstream end. A first metal member having a first metal component having an ionization tendency as a main component, and a second metal component having a different ionization tendency from the first metal component as a main component; When the composite metal member having the second metal member electrically connected is disposed while securing the flow path of the groundwater, and the composite metal member comes into contact with the groundwater collected in the pipe body In addition, a potential difference is generated between the first and second metal members using the groundwater as an electrolyte. Because it emits electrons that suppress the oxidation of iron ions contained in the groundwater, it has a very simple structure in which a composite metal member made of different metals with different ionization tendency is arranged inside the tube body. It is possible to suppress oxidation of iron ions in groundwater, which causes slime generation. As a result, the groundwater draining function of the water collecting pipe can be maintained without requiring regular maintenance as in the prior art, and the maintenance cost can be reduced. Further, by selecting / changing the type of different metal, the amount of electrons emitted into the groundwater can be adjusted as appropriate, and the present invention can be applied to various groundwater environments having different groundwater properties.

請求項2に記載の発明によれば、複合金属部材は、前記第1の金属成分を主成分とする金属管の外周に、前記第2の金属成分を主成分とする金属線が巻き付けられて構成されているので、複合金属部材をきわめて簡単に構成することができる。また、一方の金属部材を管状とすることで、地下水と接触する範囲が大きくなり、複合金属部材の地下水への接触と電子の放出を長期にわたって持続させることができる。   According to the invention described in claim 2, the composite metal member is formed by winding a metal wire mainly composed of the second metal component around an outer periphery of a metal tube mainly composed of the first metal component. Since it is comprised, a composite metal member can be comprised very simply. Moreover, by making one metal member tubular, the range which contacts with groundwater becomes large, and the contact to the groundwater of a composite metal member and discharge | release of an electron can be maintained over a long period of time.

請求項3に記載の発明によれば、前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部よりも上方位置から排水するエルボ管が、管本体の排出口に接続されているので、排出口付近の地下水が貯留する部分において地下水中に複合金属部材が含浸し、地下水が複合金属部材と接触する時間を十分に確保することができる。これにより、異種金属部材間における電位差に伴う起電力の発生と、地下水中への電子の放出を長期にわたって持続することができ、スライムの付着防止効果が向上する。また、地下水が外気と接触する範囲が、エルボ管の孔口付近のみに限定されるため、地下水中に含まれる鉄イオンの酸化自体が抑制され、スライムの付着防止効果がさらに向上する。   According to the third aspect of the present invention, the groundwater collected through the strainer is temporarily stored near the outlet of the pipe body, and the stored groundwater is located above the upper end of the outlet. Since the elbow pipe draining from the position is connected to the outlet of the pipe body, the ground metal is impregnated in the ground water in the area where the ground water is stored near the outlet, and the time for the ground water to contact the composite metal member is increased. It can be secured sufficiently. Thereby, generation | occurrence | production of the electromotive force accompanying the electric potential difference between dissimilar metal members and discharge | release of the electron to groundwater can be maintained over a long period of time, and the slime adhesion prevention effect improves. Moreover, since the range in which groundwater contacts with outside air is limited only to the vicinity of the opening of the elbow pipe, oxidation of iron ions contained in the groundwater itself is suppressed, and the slime adhesion preventing effect is further improved.

請求項4に記載の発明によれば、前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部と略同じ高さから排水する蓋部材が、管本体の排出口に接続されているので、排出口付近の地下水が貯留する部分において地下水中に複合金属部材が含浸し、地下水が複合金属部材と接触する時間を十分に確保することができる。これにより、異種金属部材間における電位差に伴う起電力の発生と、地下水中への電子の放出を長期にわたって持続することができ、スライムの付着防止効果が向上する。また、管本体の排出口上端部より上方のスペースを必要としないため、集水管全体としての省スペース化が可能となる。   According to the fourth aspect of the present invention, the groundwater collected through the strainer is temporarily stored near the outlet of the pipe body, and the stored groundwater is substantially the same as the upper end of the outlet. Since the lid member that drains from the height is connected to the outlet of the pipe body, the time for the ground metal to impregnate the ground water in the portion where the ground water near the outlet is stored and the ground water contacts the composite metal member Can be secured sufficiently. Thereby, generation | occurrence | production of the electromotive force accompanying the electric potential difference between dissimilar metal members and discharge | release of the electron to groundwater can be maintained over a long period of time, and the slime adhesion prevention effect improves. Moreover, since a space above the upper end of the discharge port of the pipe body is not required, it is possible to save the space of the entire water collection pipe.

請求項5に記載の発明によれば、地山の斜面に傾斜して埋設される地下水排除施設用集水管の閉塞を誘発するスライムの付着を防止する方法であって、前記地山の地下水を集水するストレーナが外周壁に穿設され、該ストレーナを介して集水した地下水を排水する排出口が下流側の端部に設けられた管本体の内部に、所定のイオン化傾向を有する第1の金属成分を主成分とする第1の金属部材と、前記第1の金属成分とはイオン化傾向の異なる第2の金属成分を主成分とし、前記第1の金属部材と電気的に接続された第2の金属部材と、を有する複合金属部材を挿入配置して、管本体内に集水した地下水と接触させ、該地下水を電解液として前記第1及び第2の金属部材間に生じる電位差に起因して発生する電子を、地下水中に含まれる鉄イオンに作用させて鉄イオンの酸化を抑制することにより、管本体内部へのスライムの付着を防止するので、管本体の内部にイオン化傾向の異なる異種金属で構成される複合金属部材を挿入配置するというきわめて簡単な方法で、スライム発生の原因となる地下水中の鉄イオンの酸化を抑制することができる。これにより、従来のような定期的なメンテナンスを要することなく集水管の地下水排除機能を維持することができ、維持管理コストの縮減を図ることができる。また、異種金属の種類を選択・変更することで、地下水中に放出される電子量を適宜調整することができ、地下水の性状が異なる様々な地下水環境においても適用することができる。   According to the invention described in claim 5, there is provided a method for preventing the adhesion of slime that induces blockage of a water collecting pipe for groundwater drainage facilities that is embedded in a slope of a natural ground, wherein the groundwater in the natural ground is A first strainer having a predetermined ionization tendency is formed in a pipe body in which a strainer for collecting water is formed in the outer peripheral wall, and a discharge port for draining groundwater collected through the strainer is provided at an end on the downstream side. The first metal member having the metal component as a main component and the second metal component having a different ionization tendency as the main component are electrically connected to the first metal member. A composite metal member having a second metal member is inserted and arranged, brought into contact with groundwater collected in the pipe body, and the potential difference generated between the first and second metal members using the groundwater as an electrolytic solution. The electrons generated by the iron ions contained in the groundwater This prevents the slime from adhering to the inside of the tube body by suppressing the oxidation of iron ions by acting on the metal, so a composite metal member made of different metals with different ionization tendency is inserted and arranged inside the tube body By this extremely simple method, oxidation of iron ions in groundwater that causes slime generation can be suppressed. As a result, the groundwater draining function of the water collecting pipe can be maintained without requiring regular maintenance as in the prior art, and the maintenance cost can be reduced. Further, by selecting / changing the type of different metal, the amount of electrons emitted into the groundwater can be adjusted as appropriate, and the present invention can be applied to various groundwater environments having different groundwater properties.

請求項6に記載の発明によれば、複合金属部材は、前記第1の金属成分を主成分とする金属管の外周に、前記第2の金属成分を主成分とする金属線が巻き付けられて構成されているので、複合金属部材をきわめて簡単に構成することができる。また、一方の金属部材を管状とすることで、地下水と接触する範囲が大きくなり、複合金属部材の地下水への接触と電子の放出を長期にわたって持続させることができる。   According to the invention described in claim 6, the composite metal member has a metal wire mainly composed of the second metal component wound around an outer periphery of the metal tube mainly composed of the first metal component. Since it is comprised, a composite metal member can be comprised very simply. Moreover, by making one metal member tubular, the range which contacts with groundwater becomes large, and the contact to the groundwater of a composite metal member and discharge | release of an electron can be maintained over a long period of time.

請求項7に記載の発明によれば、前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部よりも上方位置から排水するエルボ管を、管本体の排出口に接続するので、排出口付近の地下水が貯留する部分において地下水中に複合金属部材が含浸し、地下水が複合金属部材と接触する時間を十分に確保することができる。これにより、異種金属部材間における電位差に伴う起電力の発生と、地下水中への電子の放出を長期にわたって持続することができ、スライムの付着防止効果が向上する。また、地下水が外気と接触する範囲が、エルボ管の孔口付近のみに限定されるため、地下水中に含まれる鉄イオンの酸化自体が抑制され、スライムの付着防止効果がさらに向上する。   According to the invention described in claim 7, the groundwater collected through the strainer is temporarily stored near the outlet of the pipe body, and the stored groundwater is located above the upper end of the outlet. Since the elbow pipe that drains from the position is connected to the outlet of the pipe body, the composite metal member is impregnated in the groundwater in the part where the groundwater is stored near the outlet, and sufficient time is allowed for the groundwater to contact the composite metal member. Can be secured. Thereby, generation | occurrence | production of the electromotive force accompanying the electric potential difference between dissimilar metal members and discharge | release of the electron to groundwater can be maintained over a long period of time, and the slime adhesion prevention effect improves. Moreover, since the range in which groundwater contacts with outside air is limited only to the vicinity of the opening of the elbow pipe, oxidation of iron ions contained in the groundwater itself is suppressed, and the slime adhesion preventing effect is further improved.

請求項8に記載の発明によれば、前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部と略同じ高さから排水する蓋部材を、管本体の排出口に接続するので、排出口付近の地下水が貯留する部分において地下水中に複合金属部材が含浸し、地下水が複合金属部材と接触する時間を十分に確保することができる。これにより、異種金属部材間における電位差に伴う起電力の発生と、地下水中への電子の放出を長期にわたって持続することができ、スライムの付着防止効果が向上する。また、管本体の排出口上端部より上方のスペースを必要としないため、集水管全体としての省スペース化が可能となる。   According to the invention described in claim 8, the groundwater collected through the strainer is temporarily stored near the outlet of the pipe body, and the stored groundwater is substantially the same as the upper end of the outlet. Since the lid member that drains from the height is connected to the discharge port of the pipe body, the composite metal member is impregnated in the groundwater in the part where the groundwater is stored near the discharge port, and the time for the groundwater to contact the composite metal member is sufficient. Can be secured. Thereby, generation | occurrence | production of the electromotive force accompanying the electric potential difference between dissimilar metal members and discharge | release of the electron to groundwater can be maintained over a long period of time, and the slime adhesion prevention effect improves. Moreover, since a space above the upper end of the discharge port of the pipe body is not required, it is possible to save the space of the entire water collection pipe.

請求項9に記載の発明によれば、前記地山に含まれる鉄成分が溶出して集水管の管本体内へ流入するのを抑制する鉄成分溶出抑制材を、前記地山の表面に埋設又は散布するので、土壌中に含まれる鉄の溶出自体を緩和し、鉄イオンの集水管内への流入を抑制することができる。これにより、地下水中の鉄イオンの濃度が高まるのを抑制でき、集水管内へのスライムの付着防止効果を向上させることができる。   According to invention of Claim 9, the iron component elution suppression material which suppresses that the iron component contained in the said natural ground elutes and flows in into the pipe main body of a water collection pipe is embed | buried in the surface of the said natural ground Or since it spreads, the elution itself of iron contained in soil can be eased and the inflow of iron ions into the water collecting pipe can be suppressed. Thereby, it can suppress that the density | concentration of the iron ion in groundwater increases, and the adhesion prevention effect of the slime in a water collection pipe | tube can be improved.

この発明の実施の形態に係る電位差式地下水排除施設用集水管が適用された横ボーリングの全体構成を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the whole structure of the horizontal boring to which the water collecting pipe for potential difference type groundwater drainage facilities which concerns on embodiment of this invention was applied. 同上のスライム付着防止方法の確認試験を実施した横ボーリングの試験前におけるスライム付着状況を示す写真である。It is a photograph which shows the slime adhesion state before the test of the horizontal boring which implemented the confirmation test of the slime adhesion prevention method same as the above. 同上の各集水管内に配設される複合金属部材の構成例を示す説明図であり、(a)がマグネシウム管に銅線を巻き付けて構成される実施例1の複合金属部材、(b)がアルミニウム管に銅線を巻き付けて構成される実施例2の複合金属部材、(c)がアルミニウム管にアルミニウム線を巻き付けて構成される比較例の複合金属部材の構成例である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the composite metal member arrange | positioned in each water collecting pipe same as the above, (a) is the composite metal member of Example 1 comprised by winding a copper wire around a magnesium pipe, (b) Is a composite metal member of Example 2 configured by winding a copper wire around an aluminum tube, and (c) is a configuration example of a composite metal member of a comparative example configured by winding an aluminum wire around an aluminum tube. 同上の試験開始から約2週間後のエルボ管孔口へのスライム付着状況の外観を示す写真であり、(a)が実施例1の複合金属部材を挿入した集水管、(b)が実施例2の複合金属部材を挿入した集水管、(c)が比較例の複合金属部材を挿入した集水管のエルボ管孔口である。It is a photograph which shows the external appearance of the slime adhesion condition to the elbow pipe hole mouth about two weeks after the test start same as the above, (a) is the water collecting pipe which inserted the composite metal member of Example 1, (b) is an Example. 2 is a water collecting pipe into which the composite metal member is inserted, and (c) is an elbow pipe hole of the water collecting pipe into which the composite metal member of the comparative example is inserted. 同上の集水管内に挿入されていた複合金属部材の変化状況を示す写真であり、(a)が実施例1の複合金属部材、(b)が実施例2の複合金属部材、(c)が比較例の複合金属部材の変化状況である。It is a photograph which shows the change condition of the composite metal member inserted in the water collection pipe same as the above, (a) is the composite metal member of Example 1, (b) is the composite metal member of Example 2, (c) is It is the change condition of the composite metal member of a comparative example. 同上の集水管内に貯留されていた排水の状況を示す写真であり、(a)が実施例2の複合金属部材を挿入した集水管、(b)が比較例の複合金属部材を挿入した集水管内に貯留されていた排水の状況である。It is a photograph which shows the condition of the waste_water | drain stored in the water collection pipe same as the above, (a) is a water collection pipe which inserted the composite metal member of Example 2, (b) is a collection which inserted the composite metal member of a comparative example. This is the situation of the wastewater stored in the water pipe. 複合金属部材の別の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another structural example of a composite metal member. 隣接する集水管内に配設された複合金属部材の接続例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a connection of the composite metal member arrange | positioned in the adjacent water collecting pipe. 図8の接続を地下水排除施設に設置された6本の集水管に適用した例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which applied the connection of FIG. 8 to the six water collection pipes installed in the groundwater drainage facility. 同上の集水管排出口に接続される蓋部材の外観を示す写真であり、(a)が蓋部材R、(b)がその変形例としての蓋部材R’の外観である。It is a photograph which shows the external appearance of the cover member connected to a drain pipe outlet same as the above, (a) is the cover member R, (b) is the external appearance of the cover member R 'as the modification. (a)が同上の蓋部材Rが排出口に接続された状態を示す正面図及び側方断面図であり、(b)が同上の蓋部材R’が排出口に接続された状態を示す正面図及び側方断面図である。(A) is the front view and side sectional view which show the state where lid member R same as the above was connected to the discharge port, and (b) the front view showing the state where lid member R 'same as the above was connected to the discharge port It is a figure and side sectional drawing.

以下、この発明の一実施の形態に係る電位差式地下水排除施設用集水管を、地下水排除施設である横ボーリングに適用した場合を例示して説明する。   Hereinafter, the case where the water collecting pipe for a potential difference type groundwater drainage facility according to an embodiment of the present invention is applied to horizontal boring which is a groundwater drainage facility will be described as an example.

図1は、地下水排除施設である横ボーリングの全体構成を示す模式断面図である。図1において、1は集水管で、この集水管1は、地山Aの地下水面よりも下方位置に、その開口端を下向きにして傾斜した状態で埋設されている。集水管1は、中空円筒管からなる管本体2を有し、その上端が閉塞され、上端から土砂が入らないようになっており、その開口した下端が、地山Aの土壁面Bから突出されている。管本体2の長さ方向には、管本体2の管壁を貫通した孔であるストレーナ3が、所定の間隔で複数個穿設されている。したがって、ストレーナ3が施された管本体2が、地山Aに上端から下端に向け下向き傾斜の姿勢で埋設されているので、地山Aからストレーナ3を介して管本体2内に集水された地下水4が、土壁面Bから突出して開口された下端の排出口へと導かれる。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of horizontal boring, which is a groundwater drainage facility. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a water collecting pipe. The water collecting pipe 1 is embedded below the ground water surface of the natural ground A in an inclined state with its open end facing downward. The water collecting pipe 1 has a pipe main body 2 made of a hollow cylindrical pipe, the upper end of which is closed, so that earth and sand do not enter from the upper end, and the opened lower end protrudes from the earth wall B of the natural ground A. Has been. In the length direction of the tube body 2, a plurality of strainers 3, which are holes penetrating the tube wall of the tube body 2, are formed at predetermined intervals. Therefore, since the pipe body 2 to which the strainer 3 is applied is buried in the natural ground A in a downward inclined posture from the upper end to the lower end, water is collected from the natural ground A into the pipe main body 2 via the strainer 3. The underground water 4 is led from the earth wall B to a lower discharge port opened.

管本体2の排出口には、エルボ管Eが接続されている。エルボ管Eは、図示のように一方の端部が管本体2の排出口に接続され、他端部がこの排出口の上端部よりも上方位置で外方へ開口する孔口となっている。したがって、管本体2の排出口へ導かれた地下水は、直ちに排水されることなく管本体2の排出口付近で一旦貯留され、その高さがエルボ管Eの孔口の下端まで達すると、排水5として排出される。   An elbow pipe E is connected to the discharge port of the pipe body 2. As shown in the figure, one end of the elbow pipe E is connected to the discharge port of the tube main body 2, and the other end is a hole that opens outward at a position above the upper end of the discharge port. . Therefore, the groundwater led to the discharge port of the pipe body 2 is temporarily stored in the vicinity of the discharge port of the pipe body 2 without being immediately drained, and when the height reaches the lower end of the hole of the elbow pipe E, It is discharged as 5.

一方、管本体2の内部には、イオン化傾向の異なる2種類の金属部材が互いに接続されて構成された複合金属部材6が、管本体2を流れる地下水の流路を確保して配設されている。具体的には、この複合金属部材6は、所定のイオン化傾向を有する第1の金属成分を主成分とする金属管(第1の金属部材)と、この第1の金属成分とは異なるイオン化傾向を有する第2の金属成分を主成分とする金属線(第2の金属部材)と、を有し、この金属線の一端が金属管の上流側端部の外周表面に複数回巻き付けられて構成されている。   On the other hand, a composite metal member 6 configured by connecting two kinds of metal members having different ionization tendencies to each other is disposed inside the tube body 2 while securing a flow path of groundwater flowing through the tube body 2. Yes. Specifically, the composite metal member 6 includes a metal tube (first metal member) mainly composed of a first metal component having a predetermined ionization tendency, and an ionization tendency different from that of the first metal component. A metal wire having a second metal component as a main component (second metal member), and one end of the metal wire is wound around the outer peripheral surface of the upstream end of the metal tube a plurality of times Has been.

複合金属部材6の管本体2への固定方法としては、例えば金属線が巻き付けられた金属管を熱溶着により直接管本体2の底部に固定する方法や、支持部材を介して取り外し可能に固定する方法などを採用することができるが、いずれの方法を用いた場合でも、地下水を管本体2の排出口側へ導くための十分な流路が確保されていればよい。   As a method of fixing the composite metal member 6 to the tube main body 2, for example, a metal tube wound with a metal wire is fixed directly to the bottom of the tube main body 2 by heat welding or removably fixed via a support member. Although any method can be employed, it is sufficient that a sufficient flow path for guiding the groundwater to the discharge port side of the pipe body 2 is ensured regardless of which method is used.

このように構成された集水管1によれば、ストレーナ3を介して内部に集められた地下水4は、管本体2の内部に配設された複合金属部材6に接触しながら、下端の排出口側へ導かれる。複合金属部材6は、上述のとおりイオン化傾向の異なる2種類の金属部材(金属管及び金属線)を互いに接続して構成されているが、このようにイオン化傾向の異なる金属を適当な電解質溶液に浸すと、それぞれの金属部材間に電位差が発生し、イオン化傾向の小さい金属(プラス)からイオン化傾向の大きい金属(マイナス)へ電流が流れる。電気化学的には、イオン化傾向の大きな金属(陽極)が電子を発生し、発生した電子はイオン化傾向の小さい金属(陰極)に流れ込む。このとき、双方の金属間には電圧(起電力)が発生する。起電力は、2種類の金属成分のイオン化傾向の差が大きいほど大きく、その値は溶液の温度や電解質のイオン濃度によっても変化する。また、起電力の大きさは、電流の大きさに比例するとともに、電子の発生量の指標となる。   According to the water collecting pipe 1 configured as described above, the groundwater 4 collected inside through the strainer 3 is in contact with the composite metal member 6 disposed inside the pipe main body 2 while being discharged from the lower end. Guided to the side. The composite metal member 6 is configured by connecting two kinds of metal members (metal tube and metal wire) having different ionization tendencies as described above, but in this way, metals having different ionization tendencies are made into an appropriate electrolyte solution. When immersed, a potential difference is generated between the metal members, and a current flows from a metal having a small ionization tendency (plus) to a metal having a high ionization tendency (minus). Electrochemically, a metal (anode) having a high ionization tendency generates electrons, and the generated electrons flow into a metal (cathode) having a low ionization tendency. At this time, a voltage (electromotive force) is generated between the two metals. The electromotive force increases as the difference in ionization tendency between the two metal components increases, and the value varies depending on the temperature of the solution and the ion concentration of the electrolyte. Further, the magnitude of the electromotive force is proportional to the magnitude of the current, and serves as an index of the amount of generated electrons.

一方、地下水中に生存している鉄細菌(鉄バクテリア)は、同じく地下水中に溶存している2価の鉄イオンを3価の鉄イオンへ酸化し、その際に発生する酸化エネルギーを利用して生存・増殖することが知られている。そして、3価の鉄イオンは赤褐色の水酸化鉄(Fe(OH))となって鉄細菌が生成する有機物とともに集水管の内部に沈殿して固着し、集水管の閉塞の原因となるスライムを形成する。このとき地下水中では、イオン化傾向の大きな金属(陽極)から放出された電子が2価の鉄イオンと反応し、3価の鉄イオンへの酸化を妨げる。 On the other hand, iron bacteria (iron bacteria) living in groundwater oxidize divalent iron ions, which are also dissolved in groundwater, to trivalent iron ions, and use the oxidation energy generated at that time. It is known to survive and proliferate. The trivalent iron ions become reddish brown iron hydroxide (Fe (OH) 3 ) and settle together with the organic matter produced by the iron bacteria and settle inside the water collecting pipe, causing slime that causes the water collecting pipe to become clogged. Form. At this time, in the groundwater, electrons emitted from a metal (anode) having a large ionization tendency react with divalent iron ions to prevent oxidation to trivalent iron ions.

すなわち、集水管1ではこのように、管本体2の内部に配設されたイオン化傾向の異なる異種金属部材を有する複合金属部材6が、管本体2内に集水された地下水4と接触することで、この地下水4を電解液としてそれぞれの金属部材間に電位差を生じ、イオン化傾向の大きい金属部材(陽極)から電子が放出される。そして、放出された電子が、地下水中に含まれる2価の鉄イオンと反応し、その酸化を抑制することにより、スライムの原因物質である3価の鉄イオンの生成が抑制される。また、2価の鉄イオンの酸化が抑制されることにより、酸化の際に生じる酸化エネルギーが低減し、このエネルギーを利用して生存する鉄細菌の増殖も抑えられる。これにより、管本体2の内部へのスライムの付着が防止される。また、集水管1ではこのように、イオン化傾向の異なる異種金属を接続して地下水に浸すことにより、陽極金属のイオン化の促進(電食)と陰極金属の防食効果も期待される。   That is, in the water collection pipe 1, the composite metal member 6 having different metal members having different ionization tendencies arranged inside the pipe main body 2 is in contact with the ground water 4 collected in the pipe main body 2. Thus, a potential difference is generated between the metal members using the groundwater 4 as an electrolytic solution, and electrons are emitted from the metal member (anode) having a large ionization tendency. And the emitted electron reacts with the bivalent iron ion contained in groundwater, and the production | generation of the trivalent iron ion which is a causative substance of slime is suppressed by suppressing the oxidation. Further, by suppressing the oxidation of divalent iron ions, the oxidation energy generated during the oxidation is reduced, and the growth of iron bacteria that survive using this energy is also suppressed. Thereby, the adhesion of slime to the inside of the tube body 2 is prevented. Further, in the water collecting pipe 1, by promoting dissimilar metals having different ionization tendencies and immersing them in the ground water, the ionization of the anode metal (electric corrosion) and the anticorrosion effect of the cathode metal are expected.

なお、管本体2の排出口に図示のようにエルボ管Eを接続することで、排出口付近の地下水が貯留する部分において地下水中に複合金属部材6が含浸し、地下水が複合金属部材6と接触する時間を十分に確保することができる。このため、2種類の金属部材間における電位差に伴う起電力の発生と、地下水中への電子の放出を長時間にわたって持続することができ、スライムの付着防止効果が向上する。また、地下水が外気と接触する範囲が、エルボ管Eの孔口付近のみに限定されるため、地下水中に含まれる2価の鉄イオンの酸化自体が抑制され、スライムの付着防止効果をさらに高めることができる。   In addition, by connecting the elbow pipe E to the discharge port of the pipe body 2 as shown in the figure, the composite metal member 6 is impregnated in the groundwater in the portion where the groundwater near the discharge port is stored, and the groundwater is mixed with the composite metal member 6. Sufficient time for contact can be secured. For this reason, generation | occurrence | production of the electromotive force accompanying the electric potential difference between two types of metal members and discharge | release of the electron to groundwater can be maintained over a long time, and the adhesion prevention effect of slime improves. Moreover, since the range in which groundwater contacts with outside air is limited only to the vicinity of the opening of the elbow pipe E, the oxidation of divalent iron ions contained in the groundwater itself is suppressed, and the slime adhesion preventing effect is further enhanced. be able to.

次に、この発明の一実施の形態に係る集水管への電位差式スライム付着防止方法について説明する。ここでは、横ボーリングなどの地下水排除施設に設置されている既存の集水管に対して、スライム付着防止方法を適用した場合を例示して説明する。   Next, a potential difference type slime adhesion preventing method for a water collecting pipe according to an embodiment of the present invention will be described. Here, a case where the slime adhesion preventing method is applied to an existing water collection pipe installed in a groundwater drainage facility such as horizontal boring will be described as an example.

(複合金属部材の挿入工程)
まず、地下水排除施設に設置されている既存の集水管の管本体内部に、イオン化傾向の異なる2種類の金属部材が互いに接続されて構成された複合金属部材を排出口側から挿入配置する。複合金属部材は、集水管の管本体の内部に配置されたときに、上端から流れてくる地下水と確実に接触できるように、管本体の底部に沿わせて配置する。複合金属部材としては、上述のように、所定のイオン化傾向を有する金属成分を主成分とする金属管に、該成分とは異なるイオン化傾向を有する金属成分を主成分とする金属線を巻き付けて、両者を接続した態様のものを用いることができる。
(Composite metal member insertion process)
First, a composite metal member constituted by connecting two types of metal members having different ionization tendencies to each other is inserted and arranged from the outlet side inside a pipe body of an existing water collection pipe installed in a groundwater drainage facility. The composite metal member is arranged along the bottom of the pipe body so as to be surely brought into contact with the groundwater flowing from the upper end when it is arranged inside the pipe body of the water collecting pipe. As a composite metal member, as described above, a metal tube mainly composed of a metal component having a predetermined ionization tendency is wound around a metal tube mainly composed of a metal component having an ionization tendency different from the component, The thing which connected both can be used.

そして、複合金属部材を地下水中に含浸させて、イオン化傾向の異なる金属部材間に起電力を発生させ、イオン化傾向の大きな金属(陽極)から地下水中に電子を放出させる。放出された電子は、地下水中に溶存する2価の鉄イオンと反応し、この2価の鉄イオンが酸化して3価の鉄イオンになろうとする作用を抑制する。これにより、地下水中で発生する酸化エネルギーを低減させ、鉄細菌の増殖を抑制するとともに、スライムの原因物質となる3価の鉄イオンの生成を抑制し、管本体内へのスライムの付着を防止する。   Then, the composite metal member is impregnated in the ground water to generate an electromotive force between the metal members having different ionization tendency, and electrons are emitted from the metal (anode) having a large ionization tendency into the ground water. The emitted electrons react with divalent iron ions dissolved in the groundwater, and the divalent iron ions are oxidized to suppress the action of trying to become trivalent iron ions. This reduces the oxidation energy generated in groundwater, suppresses the growth of iron bacteria, suppresses the formation of trivalent iron ions that cause slime, and prevents the slime from adhering to the tube body. To do.

なお、2種類の金属部材間における起電力を持続的に発生させるため、管本体の排出口にエルボ管を接続し、地下水を一時的に貯留させ、貯留部分に複合金属部材を含浸させるようにする。これにより、地下水が複合金属部材と接触する時間を十分に確保することができ、2種類の金属部材間における電位差に伴う起電力の発生と、地下水中への電子の放出を長時間にわたって持続することができる。また、地下水が外気と接触する範囲が、エルボ管Eの孔口付近のみに限定され、地下水中に含まれる2価の鉄イオンの酸化自体が抑制される。したがって、スライムの付着防止効果をさらに高めることができる。   In order to continuously generate an electromotive force between two types of metal members, an elbow pipe is connected to the outlet of the pipe body, groundwater is temporarily stored, and a composite metal member is impregnated in the storage portion. To do. As a result, sufficient time for the groundwater to contact the composite metal member can be secured, and the generation of electromotive force due to the potential difference between the two types of metal members and the emission of electrons into the groundwater can be sustained for a long time. be able to. Moreover, the range in which groundwater contacts with outside air is limited only to the vicinity of the opening of the elbow pipe E, and oxidation of divalent iron ions contained in the groundwater itself is suppressed. Therefore, the slime adhesion preventing effect can be further enhanced.

(鉄分溶出抑制材の散布工程)
また、スライム付着防止効果を促進させる付加要因として、複合金属部材の挿入工程に加え、周期表の第2族に属する典型元素を主成分とする金属材料(例えば、マグネシウム金属材料やカルシウム含有材料等)を、鉄分溶出抑制材として集水管が埋設された地山の表土に埋設または散布することも有効である。
(Spreading process of iron elution inhibitor)
Further, as an additional factor for promoting the slime adhesion preventing effect, in addition to the composite metal member insertion step, a metal material (eg, a magnesium metal material or a calcium-containing material) containing a typical element belonging to Group 2 of the periodic table as a main component It is also effective to embed or disperse) in the topsoil of the natural ground where the water collection pipe is buried as an iron elution inhibitor.

つまり、鉄に比べてイオン化しやすいこれらの物質は、酸性雨中に含まれる原因物質である硫酸イオン、硝酸イオン、塩化物イオンと反応し中和するため、土壌中に含まれる鉄の溶出自体を緩和し、鉄イオンの集水管内への流入を抑制する効果がある。また、カルシウム含有材料は水に溶けやすいことから、酸性雨による鉄の溶出防止効果において高い即効性が期待できる。一方、マグネシウム金属材料は溶解スピードが比較的穏やかであることから、長期に亘って鉄分の溶出効果を持続することができる。このように、集水管内への鉄イオンの流入が抑制されれば、地下水中の鉄イオンの濃度が高まるのを抑制でき、集水管内へのスライムの付着防止効果をさらに向上させることができる。   In other words, these substances, which are more easily ionized than iron, react and neutralize the causative substances sulfate, nitrate, and chloride contained in acid rain. It has the effect of mitigating and suppressing the inflow of iron ions into the water collection pipe. In addition, since calcium-containing materials are easily soluble in water, a high immediate effect can be expected in the effect of preventing the elution of iron by acid rain. On the other hand, since the dissolution speed of the magnesium metal material is relatively gentle, the elution effect of iron can be maintained for a long time. Thus, if the inflow of iron ions into the water collection pipe is suppressed, the concentration of iron ions in the groundwater can be suppressed, and the effect of preventing the adhesion of slime into the water collection pipe can be further improved. .

なお、本発明者は、上述の電位差式スライム付着防止方法を実際の地すべり現場で実施し、その効果について確認試験を行った。以下、その試験結果について説明する。確認試験は、泥岩地帯の地すべり地の地下水排除施設である新潟県内の横ボーリングで実施した。   In addition, this inventor implemented the above-mentioned potentiometric slime adhesion prevention method in the actual landslide site, and performed the confirmation test about the effect. Hereinafter, the test results will be described. The confirmation test was conducted by horizontal boring in Niigata Prefecture, a groundwater drainage facility for landslides in the mudstone area.

なお、試験を行うに際し、複合金属部材を構成する異種金属をどのように選択すべきかを検討するため、実際の横ボーリングに設置された集水管から排出される排水を用いて、異種金属間に生じる起電力がどの程度の大きさになるかを測定した。その測定結果を表1に示す。   In order to examine how different types of metals that make up the composite metal member should be selected when conducting the test, the waste water discharged from the water collection pipes installed in the actual horizontal boring is used. The magnitude of the generated electromotive force was measured. The measurement results are shown in Table 1.

表1によれば、今回の測定では陽極をマグネシウム、陰極を銅とした場合に起電力が最大(1.6V)となり、陽極をアルミニウム、陰極を鉄とした場合に起電力が最小(0.15V)となった。また、その他の金属を組み合わせた場合の起電力は表1の通りとなった。   According to Table 1, in this measurement, when the anode is magnesium and the cathode is copper, the electromotive force is maximum (1.6 V), and when the anode is aluminum and the cathode is iron, the electromotive force is minimum (0. 15V). In addition, the electromotive force when other metals are combined is as shown in Table 1.

この測定結果は、地下水排除施設で排出される排水に対して、異種金属間に生じる起電力がどのくらいの大きさになるかを判断する一つの指標となる。すなわち、この測定結果から、未知の地下水排除施設の排水であっても、表1に挙げた異種金属間の起電力であればおおよそ推定することができる。また、異種金属の組み合わせを変えることにより、地下水の性状に適したスライムの付着防止条件を選択することもできる。なお、上記測定結果から、今回の試験ではアルミニウム、銅、マグネシウムを有効成分とする金属部材を用いて複合金属部材を構成し、試験を行った。   This measurement result is an index for judging how large the electromotive force generated between different metals is for the wastewater discharged from the groundwater drainage facility. That is, from this measurement result, even the drainage of an unknown groundwater drainage facility can be roughly estimated if it is an electromotive force between different metals listed in Table 1. In addition, by changing the combination of different metals, it is possible to select a slime adhesion prevention condition suitable for the properties of groundwater. From the above measurement results, in this test, a composite metal member was configured using a metal member containing aluminum, copper, and magnesium as active ingredients, and the test was performed.

図2は、試験前の横ボーリングへのスライム付着状況を示したものである。この横ボーリングは、施設設置後1年未満で集水管に大量の鉄細菌によるスライムが付着した施設であり、スライムが大量に集水管に付着していることが分かる。この横ボーリングに設置された各集水管の全長は、下端の排出口から上端までで約60mであるが、試験開始前に集水管の排出口から奥行約20mの区間と、集水管保護壁等をブラシ等で掃除した。   FIG. 2 shows the state of slime adhesion to the horizontal boring before the test. This horizontal boring is a facility where a large amount of iron bacteria slime adheres to the water collection pipe in less than one year after the establishment of the facility, and it can be seen that a large amount of slime adheres to the water collection pipe. The total length of each drainage pipe installed in this horizontal boring is about 60m from the lower end outlet to the upper end, but before the start of the test, the section about 20m deep from the outlet of the water collection pipe, the drainage pipe protection wall, etc. Was cleaned with a brush or the like.

確認試験は、図2中の丸印で示した3本の集水管で実施した。そのうち中央の集水管には、実施例1として、第1の金属部材である長さ2.0mのマグネシウム合金の管(マグネシウム管)の端部に、第2の金属部材である銅線を巻き付け、これを3本連結し銅線の延長部と併せて全長約10mとした複合金属部材を挿入した。また、右端の集水管には、実施例2として、第1の金属部材である長さ2.0mのアルミニウム合金の管(アルミニウム管)の端部に、第2の金属部材である銅線を巻き付け、これを3本連結し銅線の延長部と併せて全長約10mとした複合金属部材を挿入した。さらに左端の集水管には、同種の金属部材で構成される複合金属部材として、長さ2.0mのアルミニウム合金の管(アルミニウム管)にアルミニウム線を巻き付け、これを3本連結し銅線の延長部と併せて全長約10mとしたものを挿入し、これを比較例とした。   The confirmation test was carried out with three water collecting pipes indicated by circles in FIG. Of these, a copper wire as a second metal member is wrapped around the end of a 2.0 m long magnesium alloy tube (magnesium tube) as the first metal member, as the first example, around the central water collecting pipe. Then, a composite metal member having a total length of about 10 m was inserted by connecting three of them together with the extension of the copper wire. Moreover, the copper wire which is a 2nd metal member is attached to the end part of the aluminum alloy pipe | tube (aluminum tube) of length 2.0m which is a 1st metal member as Example 2 in the right end water collecting pipe. A composite metal member having a total length of about 10 m was inserted by winding and connecting three of them together with an extension of the copper wire. Further, the water collecting pipe at the left end is a composite metal member composed of the same kind of metal member, and an aluminum wire is wound around an aluminum alloy pipe (aluminum pipe) having a length of 2.0 m, and three of these are connected to form a copper wire. A total length of about 10 m was inserted together with the extension, and this was used as a comparative example.

また、各集水管では、地下水が外気に触れるエルボ管の孔口付近でスライムが発生しやすいため、マグネシウム管を挿入した集水管(実施例1)では、集水管の排出口からエルボ管の孔口までの区間に、短く切断したマグネシウム管を挿入した。同様に、アルミニウム管を挿入した集水管(実施例2及び比較例)では、集水管の排出口からエルボ管の孔口までの区間に、らせん状に形成したアルミニウム線を挿入した。これら実施例1及び2、並びに比較例の複合金属部材の構成例を図3(a)〜(c)に示す。   In addition, in each water collecting pipe, slime is likely to be generated near the opening of the elbow pipe where the ground water comes into contact with the outside air. A short cut magnesium tube was inserted into the section up to the mouth. Similarly, in the water collection pipe (Example 2 and Comparative Example) into which the aluminum pipe was inserted, an aluminum wire formed in a spiral shape was inserted into a section from the discharge port of the water collection pipe to the hole of the elbow pipe. The structural example of the composite metal member of these Examples 1 and 2 and a comparative example is shown to Fig.3 (a)-(c).

なお、今回の試験で使用したマグネシウム管は、ASTM規格(American Society of Testing and Materials、米国試験材料協会が定める材料に関する標準化規格)で「AZ31」と標記される、アルミニウム約3%、亜鉛約1%、マグネシウム約96%を含んでなるマグネシウム合金の管を使用した。また、アルミニウム管は、アルミニウム成分がほぼ100%のものを使用し、その表面をサンドペーパーで研磨して、管の表面に形成されている酸化皮膜を十分に除去したものを使用した。   The magnesium tube used in this test is approximately 3% aluminum and approximately 1% zinc, which is marked as “AZ31” in the ASTM standard (American Society of Testing and Materials). %, A magnesium alloy tube comprising about 96% magnesium was used. Moreover, the aluminum tube used the thing with an aluminum component of almost 100%, and the surface was grind | polished with sandpaper and the oxide film currently formed on the surface of the pipe | tube was fully removed.

表2は、試験開始前の各集水管からの排水の性状を示したものである。なお、ここでは表記を簡単にするため、実施例1の複合金属部材を(マグネシウム管+銅線)、実施例2の複合金属部材を(アルミニウム管+銅線)、比較例の複合金属部材を(アルミニウム管+アルミ線)と表している。表2に示す通り、各集水管からの排水はpHが6.4〜6.6であり、中性かつ軟水である。また、全鉄(T-Fe)は13.0〜20.0mg/lであり、集水管に非常にスライムが付着しやすい水質である。集水管へのスライム付着量は、全鉄(T-Fe)が1mg/l以上で多くなる。また、各集水管の地下水に含まれる鉄イオン(Fe)、硫酸イオン(SO4 2-)、カルシウムイオン(Ca2+)の量は表2に示す通りである。 Table 2 shows the properties of the drainage from each water collection pipe before the start of the test. In order to simplify the notation here, the composite metal member of Example 1 is (magnesium tube + copper wire), the composite metal member of Example 2 (aluminum tube + copper wire), and the composite metal member of Comparative Example is (Aluminum tube + aluminum wire). As shown in Table 2, the drainage from each water collection pipe has a pH of 6.4 to 6.6, and is neutral and soft water. Moreover, total iron (T-Fe) is 13.0-20.0 mg / l, and it is the water quality which a slime adheres to a water collection pipe very easily. The amount of slime attached to the water collection pipe increases when total iron (T-Fe) is 1 mg / l or more. Table 2 shows the amounts of iron ions (Fe), sulfate ions (SO 4 2− ), and calcium ions (Ca 2+ ) contained in the groundwater of each water collecting pipe.

図4は、試験開始から約2週間後の各エルボ管孔口の内部状況を示したものである。図4において、(a)が(マグネシウム管+銅線)を挿入した実施例1の集水管、(b)が(アルミニウム管+銅線)を挿入した実施例2の集水管、(c)が(アルミニウム管+アルミ線)を挿入した比較例の集水管についての、各エルボ管孔口の内部状況である。   FIG. 4 shows the internal state of each elbow tube hole opening about two weeks after the start of the test. In FIG. 4, (a) is a water collecting pipe of Example 1 in which (magnesium pipe + copper wire) is inserted, (b) is a water collecting pipe of Example 2 in which (aluminum pipe + copper wire) is inserted, (c) is It is an internal condition of each elbow pipe hole about the water collection pipe of the comparative example which inserted (aluminum pipe + aluminum wire).

図4(a)に示すように、マグネシウム管に銅線を巻き付けて挿入した実施例1では、スライムの付着が認められ、その発生量も著しい。ただし、マグネシウム管を挿入した集水管口では、これまでにも一時的に多量のスライムの発生が観察されていたことから、もう少し時間をかけた試験・調査が必要であると思われる。一方、図4(b)に示すように、アルミニウム管に銅線を巻き付けて挿入した実施例2では、ほとんどスライムの付着は認められなかった。また、図4(c)に示すように、アルミニウム管にアルミニウム線を巻き付けて挿入した比較例では、エルボ管の孔口に配置したらせん状のアルミニウム線が全く見えなくなるほど多量のスライムが発生した。   As shown to Fig.4 (a), in Example 1 which wound the copper wire around the magnesium tube and was inserted, adhesion of slime was recognized and the generation amount was also remarkable. However, since a large amount of slime was temporarily observed in the water collection pipe port where the magnesium pipe was inserted, it seems that more time-consuming testing / survey is necessary. On the other hand, as shown in FIG. 4B, in Example 2 in which a copper wire was wound around an aluminum tube and inserted, almost no slime was observed. Further, as shown in FIG. 4 (c), in the comparative example in which the aluminum wire was wound and inserted into the aluminum tube, a large amount of slime was generated so that the spiral aluminum wire could not be seen at all when placed in the hole of the elbow tube. .

図5は、集水管内に挿入されていたそれぞれの複合金属材料の変化状況を示したものである。図5(a)に示す実施例1の(マグネシウム管+銅線)では、マグネシウム管全体が黒緑色の付着物におおわれ腐食が著しく、また管表面には金属鉄に近い付着物とピンホールが数か所生じていた。また、銅線は、マグネシウム管との接続部分が黒色に変色していたが、直線部分は金属光沢のある物質がところどころメッキ状に被覆していた。   FIG. 5 shows a change state of each composite metal material inserted into the water collecting pipe. In Example 1 (magnesium tube + copper wire) shown in FIG. 5 (a), the entire magnesium tube is covered with black-green deposits to cause significant corrosion, and the tube surface has deposits and pinholes close to metallic iron. There were several places. Moreover, although the connection part with the magnesium pipe was discolored black in the copper wire, the straight line part was coated with a metallic luster material in some places.

一方、図5(b)に示す実施例2の(アルミニウム管+銅線)では、管表面へのスライムの付着はほとんど確認できなかった。また、銅線は実施例1と同様、アルミニウム管との接続部分が黒色に変色しており、直線部分には金属光沢が確認された。さらに、集水管の貯留排水は濃い黒緑色であった(図6(a)参照)。また、図5(c)に示す比較例の(アルミニウム管+アルミ線)では、管表面への赤褐色のスライムの付着は僅かであったが、孔口の水封を解放した際は、赤褐色のスライム状の貯留排水が流出した(図6(b)参照)。   On the other hand, in Example 2 (aluminum tube + copper wire) shown in FIG. 5 (b), the adhesion of slime to the tube surface could hardly be confirmed. Moreover, the connection part with the aluminum pipe was discolored black like the Example 1 copper wire, and the metallic luster was confirmed by the linear part. Furthermore, the stored drainage of the water collection pipe was dark black-green (see FIG. 6 (a)). In addition, in the comparative example (aluminum tube + aluminum wire) shown in FIG. 5 (c), the adhesion of reddish brown slime to the tube surface was slight, but when releasing the water seal of the hole mouth, Slime-like stored drainage flowed out (see FIG. 6B).

なお、銅線に付着した金属光沢部分について、電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)により測定した結果、この金属光沢は、下地の銅や汚れ成分を除くと鉄を主成分とする付着物であることが確認された。その主な成分構成は表3に示す通りであった。   As a result of measuring the metallic luster attached to the copper wire with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), this metallic luster is an iron-based deposit excluding the underlying copper and dirt components. It was confirmed that. The main component constitution was as shown in Table 3.

以上、各集水管における試験結果をまとめると、表4のようになる。   The test results in each water collecting pipe are summarized as shown in Table 4 above.

2価の鉄イオンは、酸素が存在する状態で容易に酸化されて、赤褐色の水酸化鉄へと変化するが、酸化の進行に伴い、淡緑色→灰緑色→黒褐色→赤褐色へと色相が変化することが知られている。すなわち、今回の試験では、比較例の集水管内に貯留されていた排水が赤褐色であったのに対し、実施例1及び2の集水管内に貯留されていた排水は、濃い黒緑色や黒灰色であったことから、これらの集水管では鉄イオンの酸化作用が阻害され、鉄イオンの酸化が進行しなかったことが示された。特に、実施例2の(アルミニウム管+銅線)を挿入した集水管では、排水の色相に加え、エルボ管孔口や管表面へのスライムの付着もほとんど認められなかったことから、優れたスライム付着防止効果を発揮したことが示された。   Divalent iron ions are easily oxidized in the presence of oxygen and change to reddish brown iron hydroxide, but the hue changes from light green to grayish green to black brown to reddish brown as oxidation progresses. It is known to do. That is, in this test, the wastewater stored in the water collection pipe of the comparative example was reddish brown, whereas the wastewater stored in the water collection pipe of Examples 1 and 2 was dark black-green or black. Since it was gray, it was shown that the oxidation action of iron ions was inhibited in these water collecting pipes, and the oxidation of iron ions did not proceed. In particular, in the water collecting pipe in which (aluminum pipe + copper wire) of Example 2 was inserted, in addition to the hue of drainage, there was almost no adhesion of slime to the elbow pipe opening or the pipe surface. It was shown that the adhesion preventing effect was demonstrated.

一方、実施例1の(マグネシウム管+銅線)を挿入した集水管では、一定のスライム付着防止効果は認められたものの、マグネシウム管の腐食劣化が著しく、持続的防止効果の観点で、今回の試験地での使用には適さなかった。この点については、マグネシウム管との接続金属を銅ではなくアルミニウムや亜鉛とし、起電力を低下させて使用することにより、腐食劣化を緩和することができると考えられる。または、鉄イオン量やその他電解質量の比較的少ない、電気化学的に穏やかな地下水環境においての使用が適しているものと考えられる。   On the other hand, in the water collecting pipe in which (magnesium pipe + copper wire) of Example 1 was inserted, although a certain slime adhesion preventing effect was recognized, the corrosion deterioration of the magnesium pipe was remarkable, and this time from the viewpoint of the sustained prevention effect. It was not suitable for use at the test site. About this point, it is thought that corrosion deterioration can be relieved by using the connection metal with a magnesium pipe as aluminum or zinc instead of copper and reducing electromotive force. Alternatively, it is considered suitable for use in an electrochemically mild groundwater environment with a relatively small amount of iron ions and other electrolytic mass.

以上のように、本発明に係る電位差式地下水排除施設用集水管及びスライム付着防止方法によれば、イオン化傾向の異なる異種金属を有する複合金属部材を集水管内に挿入配置して、管内に集水した地下水と接触させ、この地下水を電解液として両金属部材間に電位差を発生させて、イオン化傾向の大きい金属から地下水中に電子を放出することにより、集水管内でのスライムの付着をきわめて簡単かつ合理的に防止することができる。このため、従来のような定期的なメンテナンスが不要となり、地下水排除施設における維持管理コストの縮減を図ることができる。また、予め地下水排除施設の集水管から排出される排水の性状と起電力を見極め、排水の性状に応じた好適な異種金属部材の組み合わせを選択することにより、様々な地下水環境に対しても本発明を適用することができる。   As described above, according to the water collecting pipe for the potential difference type groundwater drainage facility and the slime adhesion preventing method according to the present invention, the composite metal member having different kinds of metals having different ionization tendency is inserted and arranged in the water collecting pipe and collected in the pipe. By contacting the groundwater with water, and using this groundwater as an electrolyte, a potential difference is generated between the two metal members, and electrons are released from the metal with a high ionization tendency into the groundwater, thereby preventing the slime from adhering inside the water collection pipe. It can be easily and reasonably prevented. For this reason, the regular maintenance like the conventional one becomes unnecessary, and the maintenance management cost in the groundwater drainage facility can be reduced. In addition, by preliminarily determining the characteristics and electromotive force of the drainage discharged from the water collection pipe of the groundwater drainage facility, and selecting a suitable combination of dissimilar metal members according to the characteristics of the drainage, it can be used for various groundwater environments. The invention can be applied.

なお、複合金属部材を構成する異種金属部材の接続方法としては、図3で説明したように陽極となる第1の金属部材(マグネシウム管やアルミニウム管)に陰極となる第2の金属部材(銅線)を巻き付けて接続するほか、図7に示すように第1及び第2の金属部材をいずれも金属管で構成し、これらを交互に配置して第2の金属部材と同材料の金属線で接続するようにしてもよい。または、これらの金属管を直接接合するようにしてもよい。   In addition, as a connection method of the dissimilar metal member which comprises a composite metal member, the 2nd metal member (copper which becomes a cathode) to the 1st metal member (magnesium tube or aluminum tube) which becomes an anode as demonstrated in FIG. 7), the first metal member and the second metal member are both made of metal pipes, and these are alternately arranged to form a metal wire of the same material as the second metal member. You may make it connect with. Alternatively, these metal tubes may be directly joined.

また、図8に示すように、地下水排除施設において隣接する集水管について、それぞれの集水管内に配設された複合金属部材を相互に接続することも有効である。すなわち、地下水排除施設において隣接する集水管のうち、一方の集水管(以下、第1の集水管という)の内部には、先端側から後端側へ向かって第2の金属部材→第1の金属部材→第2の金属部材→第1の金属部材・・・の順で接続された複合金属部材を挿入する。また、この第1の集水管と隣り合う集水管(以下、第2の集水管という)の内部には、上記とは金属部材の接続順を逆にした態様、すなわち先端側から後端側へ向かって第1の金属部材→第2の金属部材→第1の金属部材→第2の金属部材・・・の順で接続された複合金属部材を挿入する。そして、それぞれの集水管の排出口に接続されたエルボ管Eの孔口から管本体内に、被覆した銅線やアルミニウム線などの金属線を通し、それぞれの集水管内に配設した複合金属部材を相互に接続する。   Moreover, as shown in FIG. 8, it is also effective to mutually connect the composite metal members arranged in each water collection pipe with respect to the water collection pipes adjacent in the groundwater drainage facility. That is, among the water collecting pipes adjacent to each other in the groundwater drainage facility, the second metal member → the first water pipe is formed inside one of the water collecting pipes (hereinafter referred to as the first water collecting pipe) from the front end side toward the rear end side. A composite metal member connected in the order of metal member → second metal member → first metal member... Is inserted. Further, inside the water collecting pipe (hereinafter referred to as the second water collecting pipe) adjacent to the first water collecting pipe, the above is an aspect in which the connection order of the metal members is reversed, that is, from the front end side to the rear end side. The composite metal members connected in the order of the first metal member → the second metal member → the first metal member → the second metal member are inserted. Then, a metal wire such as a coated copper wire or aluminum wire is passed through the hole body of the elbow pipe E connected to the discharge port of each water collecting pipe into the pipe body, and the composite metal disposed in each water collecting pipe. Connect the members to each other.

そして、図9に示すように、地下水排除施設に設置されているすべての集水管(ここでは6本)について、上記と同様に隣接する集水管内の複合金属部材を接続する。このように、隣り合う集水管内に配設した複合金属部材同士を電気的に接続することにより、同一の集水管内に挿入された複合金属部材のみならず、隣り合う集水管内に挿入された複合金属部材の間でも電位差が生じる。このとき、隣り合う集水管の間の土壌に含まれる地下水にも当然導通があることから、それぞれの集水管の管本体に設けられたストレーナを介して電子のやり取りが行われる。これにより、集水管内に集水された地下水のみならず、土壌に含まれる地下水に対しても鉄イオンの酸化抑制作用が働き、鉄イオンの集水管内への溶出を抑制することができる。   And as shown in FIG. 9, the composite metal member in an adjacent water collection pipe is connected similarly to the above about all the water collection pipes (here 6 pieces) installed in the groundwater drainage facility. In this way, by electrically connecting the composite metal members arranged in the adjacent water collection pipes, not only the composite metal member inserted in the same water collection pipe but also inserted in the adjacent water collection pipes. A potential difference also occurs between the composite metal members. At this time, since the groundwater contained in the soil between adjacent water collecting pipes is naturally conductive, electrons are exchanged through the strainer provided in the pipe main body of each water collecting pipe. Thereby, not only the groundwater collected in the water collection pipe but also the groundwater contained in the soil has an effect of inhibiting oxidation of iron ions, and the elution of iron ions into the water collection pipe can be suppressed.

また、管本体の排出口に接続されるエルボ管としては、図1に示した形状のものに限らず、地下水を排出口付近で一時貯留し、一定量が溜まった段階で排水できるものであればどのような形状であっても構わない。例えば、図10(a)に示す排出口用の蓋部材Rは、正面視円形で、外径が管本体の排出口にちょうど嵌合する大きさに形成された本体Sを有し、この本体正面の高さ方向上端寄りに小円形状の排水孔Tが穿設されている。また、この排水孔Tの背面には仕切りUが設けられ、管本体の排出口から排水孔Tに至る流路が直接連通しないように区画されている(図11(a)も参照)。また、図10(b)に示す排出口用の蓋部材R’は、図10(a)の蓋部材Rに類する形状として、本体正面に排水孔を穿設する代わりに、地下水排出用の小管Vを本体S’の上部に一体形成し、ここから地下水を排水することができる(図11(b)も参照)。   In addition, the elbow pipe connected to the discharge port of the pipe body is not limited to the shape shown in FIG. 1, but may be one that temporarily stores groundwater near the discharge port and drains it when a certain amount of water has accumulated. Any shape may be used. For example, the discharge port lid member R shown in FIG. 10 (a) has a main body S that is circular in front view and has an outer diameter that fits into the discharge port of the tube main body. A small circular drainage hole T is formed near the upper end of the front height direction. In addition, a partition U is provided on the back surface of the drain hole T and is partitioned so that a flow path from the discharge port of the pipe body to the drain hole T does not directly communicate (see also FIG. 11A). Further, the discharge port lid member R ′ shown in FIG. 10 (b) has a shape similar to the lid member R in FIG. 10 (a), and is a small pipe for discharging groundwater instead of drilling a drain hole in the front of the main body. V can be integrally formed on the upper portion of the main body S ′, and groundwater can be drained therefrom (see also FIG. 11B).

いずれの場合も、地下水は排出口から直ちに排水されずに排出口付近で一旦貯留され、地下水が排出口の上端部とほぼ同じ高さに達したときに排水されることとなる。これにより、前述のエルボ管を接続した場合と同様に、地下水が複合金属部材と接触する時間を確保することができ、2種類の金属部材間における電位差に伴う起電力の発生と、地下水中への電子の放出が長時間にわたって持続し、スライムの付着防止効果が向上する。   In either case, the groundwater is not immediately drained from the outlet, but is temporarily stored near the outlet, and drained when the groundwater reaches almost the same height as the upper end of the outlet. As a result, as in the case of connecting the elbow pipe described above, it is possible to secure time for the groundwater to come into contact with the composite metal member, and to generate the electromotive force accompanying the potential difference between the two types of metal members and to the groundwater. The release of electrons lasts for a long time, improving the slime adhesion prevention effect.

また、前述のエルボ管と比較した場合、集水管内の貯留水量は少なくなるが、高さ方向のスペースを必要としないため、集水管全体としての省スペース化が可能となる。特に、山間部などの積雪の多い地域に設置された地下水排除施設では、積雪や雪崩により、エルボ管を含む排出口付近が破損するおそれがあるが、これらの蓋部材ではそのような破損のおそれはほとんどなく、本発明に係る付帯設備として有効である。   Moreover, when compared with the above-mentioned elbow pipe, the amount of water stored in the water collection pipe is reduced, but since a space in the height direction is not required, the space of the whole water collection pipe can be saved. In particular, in groundwater drainage facilities installed in snowy areas such as mountainous areas, snow and avalanches may damage the vicinity of the discharge port including the elbow pipe, but these lid members may cause such damage. It is almost none and is effective as an incidental facility according to the present invention.

1 集水管
2 管本体
3 ストレーナ
4 地下水
5 排水
6 複合金属部材
A 地山
B 土壁面
E エルボ管
R,R’ 蓋部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water collecting pipe 2 Pipe main body 3 Strainer 4 Groundwater 5 Drainage 6 Composite metal member A Ground mountain B Earth wall E Elbow pipe R, R 'Lid member

Claims (9)

地山の斜面に傾斜して埋設される地下水排除施設用の集水管であって、
前記地山の地下水を集水するストレーナが外周壁に穿設され、該ストレーナを介して集水した地下水を排水する排出口が下流側の端部に設けられた管本体を具え、
この管本体の内部に、所定のイオン化傾向を有する第1の金属成分を主成分とする第1の金属部材と、前記第1の金属成分とはイオン化傾向の異なる第2の金属成分を主成分とし、前記第1の金属部材と電気的に接続された第2の金属部材と、を有する複合金属部材が、地下水の流路を確保して配設され、
該複合金属部材が、管本体内に集水した地下水と接触したときに、該地下水を電解液として前記第1及び第2の金属部材間に電位差を生じさせ、該地下水中に含まれる鉄イオンの酸化を抑制する電子を放出することを特徴とする電位差式地下水排除施設用集水管。
It is a water collection pipe for groundwater drainage facilities that is buried on the slope of a natural mountain,
A strainer that collects groundwater of the natural ground is drilled in the outer peripheral wall, and includes a pipe main body provided with an outlet for draining groundwater collected through the strainer at an end on the downstream side,
Inside the tube main body, a first metal member mainly composed of a first metal component having a predetermined ionization tendency and a second metal component having a different ionization tendency from the first metal component are principal components. And a composite metal member having a second metal member electrically connected to the first metal member is disposed while securing a flow path of groundwater,
When the composite metal member comes into contact with the groundwater collected in the pipe body, the ground metal is used as an electrolytic solution to cause a potential difference between the first and second metal members, and iron ions contained in the groundwater Drainage pipe for potential difference type groundwater drainage facility, which emits electrons that suppress oxidation of water.
複合金属部材は、前記第1の金属成分を主成分とする金属管の外周に、前記第2の金属成分を主成分とする金属線が巻き付けられて構成されている請求項1記載の電位差式地下水排除施設用集水管。   2. The potential difference formula according to claim 1, wherein the composite metal member is configured by winding a metal wire mainly composed of the second metal component around an outer periphery of a metal tube mainly composed of the first metal component. Water collection pipe for groundwater drainage facilities. 前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部よりも上方位置から排水するエルボ管が、管本体の排出口に接続されている請求項1又は2に記載の電位差式地下水排除施設用集水管。   An elbow pipe for temporarily storing the groundwater collected through the strainer near the outlet of the pipe body and draining the stored groundwater from a position above the upper end of the outlet is provided on the pipe body. The water collecting pipe for a potential difference type groundwater drainage facility according to claim 1 or 2, which is connected to a discharge port. 前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部と略同じ高さから排水する蓋部材が、管本体の排出口に接続されている請求項1又は2に記載の電位差式地下水排除施設用集水管。   A lid member for temporarily storing the groundwater collected through the strainer near the outlet of the pipe body and draining the stored groundwater from substantially the same height as the upper end of the outlet is provided in the pipe body. The drainage pipe for potential difference type groundwater drainage facilities according to claim 1 or 2, which is connected to the discharge port. 地山の斜面に傾斜して埋設される地下水排除施設用集水管の閉塞を誘発するスライムの付着を防止する方法であって、
前記地山の地下水を集水するストレーナが外周壁に穿設され、該ストレーナを介して集水した地下水を排水する排出口が下流側の端部に設けられた管本体の内部に、所定のイオン化傾向を有する第1の金属成分を主成分とする第1の金属部材と、前記第1の金属成分とはイオン化傾向の異なる第2の金属成分を主成分とし、前記第1の金属部材と電気的に接続された第2の金属部材と、を有する複合金属部材を挿入配置して、管本体内に集水した地下水と接触させ、
該地下水を電解液として前記第1及び第2の金属部材間に生じる電位差に起因して発生する電子を、地下水中に含まれる鉄イオンに作用させて鉄イオンの酸化を抑制することにより、管本体内部へのスライムの付着を防止することを特徴とする電位差式スライム付着防止方法。
A method for preventing the adhesion of slime that induces blockage of a water collecting pipe for groundwater drainage facilities that is buried in a slope of a natural mountain,
A strainer that collects groundwater of the natural ground is drilled in the outer peripheral wall, and a discharge port for draining the groundwater collected through the strainer is provided inside the pipe body provided at the end on the downstream side. A first metal member having a first metal component having an ionization tendency as a main component, and a second metal component having a different ionization tendency from the first metal component as a main component; Inserting and arranging a composite metal member having a second metal member electrically connected, and contacting the groundwater collected in the pipe body;
By suppressing the oxidation of iron ions by causing electrons generated due to the potential difference generated between the first and second metal members to act on the iron ions contained in the ground water using the ground water as an electrolyte solution, A potentiometric slime adhesion prevention method characterized by preventing slime adhesion inside the main body.
複合金属部材は、前記第1の金属成分を主成分とする金属管の外周に、前記第2の金属成分を主成分とする金属線が巻き付けられて構成されている請求項5記載の電位差式スライム付着防止方法。   6. The potential difference formula according to claim 5, wherein the composite metal member is formed by winding a metal wire mainly composed of the second metal component around an outer periphery of a metal tube mainly composed of the first metal component. Slime adhesion prevention method. 前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部よりも上方位置から排水するエルボ管を、管本体の排出口に接続する請求項5又は6に記載の電位差式スライム付着防止方法。   The groundwater collected through the strainer is temporarily stored near the outlet of the pipe body, and an elbow pipe for draining the stored groundwater from a position above the upper end of the outlet is provided on the pipe body. The potentiometric slime adhesion prevention method according to claim 5 or 6, wherein the method is connected to a discharge port. 前記ストレーナを介して集水した地下水を、管本体の排出口付近で一時的に貯留するとともに、貯留された地下水を該排出口の上端部と略同じ高さから排水する蓋部材を、管本体の排出口に接続する請求項5又は6に記載の電位差式スライム付着防止方法。   The pipe body is provided with a lid member for temporarily storing the groundwater collected through the strainer near the outlet of the pipe body and draining the stored groundwater from substantially the same height as the upper end of the outlet. The potentiometric slime adhesion prevention method according to claim 5 or 6, wherein the method is connected to a discharge port of the liquid. 前記地山に含まれる鉄成分が溶出して集水管の管本体内へ流入するのを抑制する鉄成分溶出抑制材を、前記地山の表面に埋設又は散布する請求項5ないし8のいずれかに記載の電位差式スライム付着防止方法。   9. The iron component elution suppressing material for suppressing the iron component contained in the natural ground from being eluted and flowing into the pipe body of the water collecting pipe is embedded or dispersed on the surface of the natural ground. The method of preventing potential difference slime adhesion described in 1.
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