JP3451382B2 - Underground water discharge method and drainage device - Google Patents

Underground water discharge method and drainage device

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JP3451382B2
JP3451382B2 JP16741894A JP16741894A JP3451382B2 JP 3451382 B2 JP3451382 B2 JP 3451382B2 JP 16741894 A JP16741894 A JP 16741894A JP 16741894 A JP16741894 A JP 16741894A JP 3451382 B2 JP3451382 B2 JP 3451382B2
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pressure chamber
passage
water
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rod
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薫 皿澤
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、地下水、地盤水等の地
中水を地上へ強制排出するための排出方法およびその方
法の実施に用いる排水装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge method for forcibly discharging underground water such as ground water and ground water to the ground and a drainage device used for implementing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】地中水を強制排出する方法としては、ウ
エルポイント工法が良く知られている。この工法は、多
数の開口を有する吸水管、いわゆるウエルポイントを地
盤中に貫入した後、ウエルポイントに接続した真空ポン
プの作動により地下水を吸い上げる工法で、オープン掘
削工法などで多用されている。また近年、このウエルポ
イントを地盤改良工法に利用することも実施され、例え
ば実開昭64−4909号公報には、振動締固め用ロッ
ド内にウエルポイントを挿入し、前記ロッドの打込みに
より生じた地盤水(過剰間隙水)をウエルポイントを通
じて地上へ真空吸引する工法が記載されている。
2. Description of the Related Art The Well Point method is well known as a method for forcibly discharging underground water. This construction method is a construction method in which a water absorption pipe having a large number of openings, that is, a so-called well point is penetrated into the ground, and then ground water is sucked up by the operation of a vacuum pump connected to the well point. In recent years, it has been practiced to use this well point in a ground improvement method. For example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-4909, a well point is inserted into a vibration compaction rod and the rod is driven into the well. A method of vacuum suctioning ground water (excess pore water) to the ground through well points is described.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ウ
エルポイントを用いて真空吸引する地中水の排出方法に
よれば、排水深さは大気圧相当の水頭分(6〜7m程
度)が限界となり、それ以上の深さにわたって排水しよ
うとすると、地盤を多段に掘り下げて各段にウエルポイ
ントを配置し、次第に地下水位を下げていかざるを得な
いようになる。この場合、オープン掘削工法では、必要
とする掘削範囲の数倍の範囲を掘削しなければならず、
工期の延長や工事費用の増大が避けられないようにな
り、一方、地盤改良工法での実施は、実質、不可能とな
る。
However, according to the method of discharging underground water by vacuum suction using the well point, the drainage depth is limited to the water head equivalent to atmospheric pressure (about 6 to 7 m), If you try to drain more than that depth, you will have to dig down the ground in multiple stages and place well points on each stage to gradually lower the groundwater level. In this case, the open excavation method must excavate a range that is several times the required excavation range,
The extension of construction period and the increase of construction cost will be unavoidable, while implementation by the ground improvement method will be virtually impossible.

【0004】なお上記対策として、例えば地盤改良工法
において、振動締固め用ロッド内に、ウエルポイントに
代えて機械式ポンプを設置する考え方もあるが(特開昭
60−73912)、この場合は、該ポンプの設置スペ
ースを確保する都合上、ロッドとして大口径のものが必
要になってその地盤中への貫入が面倒になり、その上、
大きな振動を伴うロッド内にポンプを設置しなければな
らないため、その取付構造が複雑になり、いま一つ実用
性に乏しいという問題がある。
As a countermeasure against the above problem, for example, in the ground improvement method, a mechanical pump may be installed in the vibration compaction rod instead of the well point (Japanese Patent Laid-Open No. 60-73912). In order to secure the installation space for the pump, a rod with a large diameter is required, which makes it difficult to penetrate into the ground.
Since the pump has to be installed in the rod accompanied by large vibration, its mounting structure becomes complicated, and there is another problem that it is not practical.

【0005】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、その課題とするところは、特別の
工事様式を採ることなく、大気圧相当の水頭分よりも深
い位置からの排水を可能にする、実用性の高い地中水の
排出方法および排水装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and the problem is that it does not require a special construction method and is used from a position deeper than the water head equivalent to atmospheric pressure. An object of the present invention is to provide a highly practical underground water discharge method and drainage device that enable drainage.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明にかゝる地中水の排出方法は、先端部に密閉
圧力室を有する吸入ロッドを地盤中に貫入した後、前
記圧力室に地上から負圧を供給して該圧力室内に地中水
を吸引し、続いて前記圧力室に地上から圧縮空気を供給
して該圧力室内の地中水を地上へ排出するようにしたこ
とを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the method of discharging underground water according to the present invention is such that the tip end is sealed.
After inhalation rod having a pressure chamber penetrate into the ground, the ground water is drawn into the pressure chamber by supplying a negative pressure from the ground to the pressure chamber, followed by supplying compressed air from the ground to the pressure chamber Then, the underground water in the pressure chamber is discharged to the ground.

【0007】また、本発明にかゝる排水装置は、先端部
密閉の圧力室を有する吸入ロッドを備え、該吸入ロッ
ドには、その外部から前記圧力室に通じる空気通路、排
水通路および吸水通路を設け、前記空気通路には、前記
ロッドと独立に設置した真空ポンプとコンプレッサとを
切換え可能に接続すると共に、前記排水通路には開閉弁
を備えた排水管を接続し、前記吸水通路には前記圧力室
からの逆流を規制する逆止弁を介装するように構成した
ことを特徴とする。本排水装置は、上記空気通路を二つ
設ける構成としても良いもので、その場合は、該空気通
路の一方に前記真空ポンプを、該空気通路の他方に前記
コンプレッサをそれぞれ接続するようにする。
Further, the drainage device according to the present invention comprises a suction rod having a closed pressure chamber at the tip thereof, and the suction rod has an air passage, a drainage passage and a water absorption passage from the outside to the pressure chamber. A passage is provided, a vacuum pump and a compressor installed independently of the rod are switchably connected to the air passage, and a drain pipe having an opening / closing valve is connected to the drain passage, and the drain passage is connected to the water suction passage. Is characterized in that a check valve for restricting a backflow from the pressure chamber is interposed. The drainage device may have a configuration in which two air passages are provided, in which case the vacuum pump is connected to one of the air passages and the compressor is connected to the other of the air passages.

【0008】[0008]

【作用】上記のように構成した地中水の排出方法および
排水装置においては、地盤中に吸入ロッドを貫入した
後、排水通路を閉じて真空ポンプから吸入ロッドの圧力
室に負圧を供給することにより、吸入ロッドの貫入深さ
に関係なく該圧力室内に地中水を吸い上げることがで
き、また、この圧力室内の地中水は、排水通路を開いて
該圧力室にコンプレッサから圧縮空気を供給することに
より、ウエルポイントを用いる場合よりも、はるかに深
い位置からの排水が可能になる。
In the underground water discharge method and drainage device configured as described above, after the suction rod penetrates into the ground, the drainage passage is closed and a negative pressure is supplied from the vacuum pump to the pressure chamber of the suction rod. As a result, underground water can be sucked up into the pressure chamber regardless of the penetration depth of the suction rod, and the underground water in the pressure chamber opens the drainage passage to send compressed air from the compressor to the pressure chamber. The supply allows for drainage from a much deeper location than if well points were used.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0010】図1は、本発明にかゝる地中水の排出方法
に用いる排水装置の実施例を示したものである。同図に
おいて、1は管状の吸入ロッドで、その先端部には密閉
の圧力室2と壁面に多数の細孔3を有するフィルタ室4
とが連設されている。吸入ロッド1の内部には、空気通
路を提供する送気管5と、排水通路を提供する排水管6
と吸水通路を提供する吸水管7とが配設されている。送
気管5および排水管6は、吸入ロッド1の軸方向に大き
く延ばされ、それぞれの両端部が吸入ロッド1の後端
(上端)に被蓋した端板8と圧力室2を区画する上部隔
壁9aとに支持されている。しかして、送気管5の先端
(下端)は前記上部隔壁9aから圧力室2内にわずかの
ぞく位置まで挿入され、また、排水管6の先端は圧力室
2内の奥深く、すなわち圧力室2を区画する下部隔壁9
bの近傍まで挿入されている。一方、吸水管7は前記圧
力室2とフィルタ室3との間を延ばされ、その一部が前
記下部隔壁9bに支持されている。圧力室2内において
吸水管7の上端部はU字形に曲げられ、その開口が下方
向へ向けられている。
FIG. 1 shows an embodiment of a drainage device used in the method of discharging underground water according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a tubular suction rod, and a filter chamber 4 having a closed pressure chamber 2 at its tip and a large number of pores 3 on its wall surface.
And are lined up. Inside the suction rod 1, an air supply pipe 5 providing an air passage and a drain pipe 6 providing a drain passage.
And a water absorption pipe 7 which provides a water absorption passage. The air supply pipe 5 and the drainage pipe 6 are largely extended in the axial direction of the suction rod 1, and both ends of the air pipe 5 and the drain pipe 6 define an end plate 8 and a pressure chamber 2 which are covered at the rear end (upper end) of the suction rod 1. It is supported by the partition wall 9a. The tip (lower end) of the air supply pipe 5 is inserted from the upper partition wall 9a into the pressure chamber 2 to a slight position, and the tip of the drain pipe 6 is deep inside the pressure chamber 2, that is, the pressure chamber 2 is partitioned. Lower partition wall 9
It is inserted up to the vicinity of b. On the other hand, the water absorption pipe 7 extends between the pressure chamber 2 and the filter chamber 3, and a part of the water absorption pipe 7 is supported by the lower partition wall 9b. In the pressure chamber 2, the upper end of the water absorption pipe 7 is bent in a U shape, and its opening is directed downward.

【0011】10は真空ポンプ、11はコンプレッサ
で、両者は地上に設置されて、上記送気管5から延ばし
た配管12に三方弁13を介して並列に接続されてい
る。三方弁13は、送気管5に対して真空ポンプ10と
コンプレッサ11とを切換える役割をなすもので、該三
方弁13の操作により上記圧力室2には負圧と圧縮空気
とが選択的に供給されるようになる。また、排水管6に
は開閉弁14を設けた延長管15が接続され、一方、吸
水管7には圧力室2からフィルタ室4側への逆流を規制
する逆止弁16が介装されている。さらに、圧力室2に
は、該圧力室内の水位を検出する水位センサ(こゝでは
電極棒)17が配設され、その信号が信号線18を介し
て地上の制御装置19に送出されるようになっている。
なお、三方弁13および開閉弁14は自動操作可能なも
ので、これらの作動は制御装置19により制御されるよ
うになっている。
Reference numeral 10 is a vacuum pump, 11 is a compressor, both of which are installed on the ground and connected in parallel to a pipe 12 extending from the air supply pipe 5 via a three-way valve 13. The three-way valve 13 plays a role of switching the vacuum pump 10 and the compressor 11 with respect to the air supply pipe 5, and by operating the three-way valve 13, negative pressure and compressed air are selectively supplied to the pressure chamber 2. Will be done. Further, an extension pipe 15 provided with an on-off valve 14 is connected to the drain pipe 6, while a check valve 16 for restricting a reverse flow from the pressure chamber 2 to the filter chamber 4 side is interposed in the water suction pipe 7. There is. Further, the pressure chamber 2 is provided with a water level sensor (an electrode rod in this case) 17 for detecting the water level in the pressure chamber 2, and its signal is sent to a control device 19 on the ground via a signal line 18. It has become.
The three-way valve 13 and the on-off valve 14 can be automatically operated, and their operations are controlled by the control device 19.

【0012】上記のように構成した排水装置を用いて地
中水(こゝでは地下水)を排出するには、先ず、適宜の
打込機を用いて吸入ロッド1を地盤21中へ所定深度貫
入する。次に、排水管6の延長管15中の開閉弁14を
閉じると共に、三方弁13を真空ポンプ10側へ切換
え、配管12および送気管5を通じて圧力室2に負圧を
供給する。すると、吸入ロッド1の先端端の周りの地下
水が細孔3を通じてフィルタ室4内に流入し、さらに吸
水管7を通じて圧力室2内に流入する。この結果、圧力
室2内の水位は次第に上昇し、その水位上昇が水位セン
サ17により監視される。
In order to discharge underground water (groundwater in this case) using the drainage device constructed as described above, first, the suction rod 1 is penetrated into the ground 21 at a predetermined depth by using an appropriate driving machine. To do. Next, the on-off valve 14 in the extension pipe 15 of the drainage pipe 6 is closed, the three-way valve 13 is switched to the vacuum pump 10 side, and a negative pressure is supplied to the pressure chamber 2 through the pipe 12 and the air supply pipe 5. Then, the groundwater around the tip end of the suction rod 1 flows into the filter chamber 4 through the pores 3 and further into the pressure chamber 2 through the water suction pipe 7. As a result, the water level in the pressure chamber 2 gradually rises, and the rise in the water level is monitored by the water level sensor 17.

【0013】そして、水位センサ17により圧力室2内
の水位が所定高さになったことが確認されると、制御装
置19が三方弁13へ切換信号を送出し、三方弁13が
真空ポンプ10側からコンプレッサ11側へ切換えら
れ、これにより吸入ロッド1の圧力室2には圧縮空気が
供給される。また、これと同時に排水管6の延長管15
中の開閉弁14が開かれ、この結果、圧力室2内の地下
水は排水管6および延長管15を経て地上へ排出され、
その水位は次第に低下する。そして、遂には排水管6の
下端が水面上に露呈して排水が停止されるようになり、
この段階で再び三方弁13がコンプレッサ11から真空
ポンプ10に切換えられ、以降、上記操作の繰り返しに
よりバッチ式に排水が繰り返えされる。
When it is confirmed by the water level sensor 17 that the water level in the pressure chamber 2 has reached a predetermined height, the control device 19 sends a switching signal to the three-way valve 13, and the three-way valve 13 causes the vacuum pump 10 to operate. Side to the compressor 11 side, whereby compressed air is supplied to the pressure chamber 2 of the suction rod 1. At the same time, the extension pipe 15 of the drain pipe 6
The opening / closing valve 14 therein is opened, and as a result, the groundwater in the pressure chamber 2 is discharged to the ground through the drainage pipe 6 and the extension pipe 15,
The water level gradually decreases. And finally, the lower end of the drainage pipe 6 is exposed on the water surface and the drainage is stopped,
At this stage, the three-way valve 13 is switched from the compressor 11 to the vacuum pump 10 again, and thereafter, the drainage is repeated batchwise by repeating the above operation.

【0014】このように、本排水装置によれば、吸入ロ
ッド1の先端部の圧力室2へ負圧と圧縮空気とを交互に
供給して、大気圧相当の水頭分よりはるかに深い位置
(例えば10m以上)から地下水を排出することでき
る。また、吸入ロッド1内にポンプ等を設置する必要が
ないので、吸入ロッド1の構造は簡単となり、その大き
さも自由に設定できる。本実施例では、特に一つの送気
管5を負圧供給と圧縮空気供給とに共用しているので、
吸入ロッド1の構造はより簡単となる。また、吸入ロッ
ド1の先端にフィルタ室4を設けているので、圧力室2
内への粗大粒子の侵入が抑えられ、配管系が詰まる心配
もない。なお、上記送気管5は、真空ポンプ10とコン
プレッサ11とに対応して二つ設けても良いことはもち
ろんである。また、上記実施例において圧力室2内の水
位を水位センサ17で監視するようにしたが、この水位
の検出は、前記水位センサ17によらずに、例えばタイ
マー設定による方法、あるいは水位上昇に応じた負圧上
昇を検知する方法等を採用することができる。
As described above, according to the present drainage device, the negative pressure and the compressed air are alternately supplied to the pressure chamber 2 at the tip of the suction rod 1, and the position is far deeper than the head equivalent to the atmospheric pressure ( Groundwater can be discharged from 10 m or more). Further, since it is not necessary to install a pump or the like inside the suction rod 1, the structure of the suction rod 1 is simple and its size can be freely set. In the present embodiment, in particular, since one air supply pipe 5 is commonly used for negative pressure supply and compressed air supply,
The structure of the suction rod 1 becomes simpler. Further, since the filter chamber 4 is provided at the tip of the suction rod 1, the pressure chamber 2
Ingress of coarse particles into the interior is suppressed, and there is no risk of clogging the piping system. Needless to say, two air supply pipes 5 may be provided so as to correspond to the vacuum pump 10 and the compressor 11. Further, in the above-mentioned embodiment, the water level in the pressure chamber 2 is monitored by the water level sensor 17, but this water level is detected not by the water level sensor 17, but by, for example, a method by timer setting or a water level rise. It is also possible to adopt a method of detecting an increase in negative pressure.

【0015】図2は、上記排水装置をオープン掘削に適
用した例を示したものである。本排水装置を用いる場合
は、図2の上側に示すように、計画オープン掘削範囲S
0 の周辺地盤21に直接吸入ロッド1を貫入しても、十
分に地下水位Lを下げることができるので、例えば計画
オープン掘削範囲S0 に接近して貫入した吸入ロッド
に沿って土留め用の鋼矢板22を打ち込んで、その内側
を垂直に掘り下げたり、あるいは計画オープン掘削範囲
0 からわずか離れた位置に貫入した吸入ロッド1の内
側を一段で斜めに掘り下げることもでき、実際のオープ
ン掘削範囲S1は狭いものとなる。これに対して、従来
のウエルポイント23を用いる場合は、図2の下側に示
すように、ウエルポイント23の一回の打ち込みによる
地下水位L´の低下は限定されるので、鋼矢板22を用
いるときでも、あるいは鋼矢板22を用いないときでも
二段の掘り下げが必要で、そのオープン掘削範囲S2
前記した本発明を用いたオープン掘削範囲S1 に比して
著しく拡大するものとなる。
FIG. 2 shows an example in which the drainage device is applied to open excavation. When using this drainage device, as shown in the upper side of FIG.
Even if the suction rod 1 directly penetrates into the surrounding ground 21 of 0 , the groundwater level L can be sufficiently lowered, so that the suction rod 1 penetrated close to the planned open excavation range S 0 , for example.
A steel sheet pile 22 for retaining soil may be driven along the inside of the suction rod 1 or the inside thereof may be vertically dug down, or the inside of the suction rod 1 penetrating at a position slightly away from the planned open excavation range S 0 may be dug down one step diagonally. It is possible, and the actual open excavation range S 1 becomes narrow. On the other hand, in the case of using the conventional well point 23, as shown in the lower side of FIG. Even when it is used or when the steel sheet pile 22 is not used, it is necessary to dig down in two steps, and the open excavation range S 2 is remarkably expanded as compared with the open excavation range S 1 using the present invention described above. .

【0016】図3〜6は、本発明と同類の排水装置の
考例を示したものである。参考例は、特に吸入ロッドの
構造に特徴を有しており、その吸入ロッド31は、外管
32とこの外管32内に同心的に配置された内管33と
の二重管部分34と、該二重管部分34に前記外管32
に螺合させて一体化されたヘッド部分35とから成って
おり、両者の間は圧力室36として区画されている。二
重管部分34は、前記外管32と内管33との間の空所
が空気通路37として構成されると共に、内管33の内
部が排水通路38として構成されている。前記空気通路
37には、上記実施例と同様の態様で真空ポンプ10と
コンプレッサ11と(図1)が切換え可能に接続されて
おり、一方、前記排水通路38にも上記実施例と同様の
態様で切換弁14を有する延長管15(図1)が接続さ
れている。なお、本参考例では、空気通路37が比較的
大容積となるので、圧力室36自体を小容積に形成し、
前記空気通路37に圧力室36の一部を代替させてい
る。
The participation of 3-6, the present invention akin drainage device
This is an example. The reference example is particularly characterized in the structure of the suction rod, and the suction rod 31 has a double pipe portion 34 of an outer pipe 32 and an inner pipe 33 concentrically arranged in the outer pipe 32. , The outer pipe 32 in the double pipe portion 34
A head portion 35 which is screwed into and integrated with each other, and a pressure chamber 36 is defined between the two. In the double pipe portion 34, the space between the outer pipe 32 and the inner pipe 33 is formed as an air passage 37, and the inside of the inner pipe 33 is formed as a drain passage 38. A vacuum pump 10 and a compressor 11 (FIG. 1) are switchably connected to the air passage 37 in the same manner as in the above embodiment, while the drain passage 38 also has the same manner as in the above embodiment. An extension pipe 15 (FIG. 1) having a switching valve 14 is connected with. In this reference example , since the air passage 37 has a relatively large volume, the pressure chamber 36 itself has a small volume.
A part of the pressure chamber 36 is replaced with the air passage 37.

【0017】また、ヘッド部分35には、その軸心上に
位置して前記圧力室36に開口する軸穴40が形成され
ると共に、この軸穴40内をヘッド部分35の外周に連
通する半径方向の複数の横孔41が形成されている。こ
れら軸穴40と横孔41とは吸水通路を構成し、その軸
穴40の、前記圧力室36に近接する部分には、該軸穴
40の内周に設けた円錐状の弁座42に離着座可能にボ
ール状の弁体43が配置されている。これら弁座42お
よび弁体43は前記圧力室36からの逆流を規制する逆
止弁を構成するもので、弁体43は、常時はその自重で
弁座42に着座している。なお、上記内管33の下端部
には、この弁体43の軸穴40からの抜けを規制するス
トッパ板39が取付けられている。こゝで、ヘッド部分
35は、前記横孔41を形成した部分が細径部35aと
されており、この細径部35aには、ヘッド部分35の
外周面からはみ出さない状態で金網等のフィルタ44が
複数の支持棒45を介して嵌装されている。
Further, the head portion 35 is formed with a shaft hole 40 which is located on the shaft center thereof and opens to the pressure chamber 36, and a radius which communicates the inside of the shaft hole 40 with the outer periphery of the head portion 35. A plurality of lateral holes 41 in the direction are formed. The shaft hole 40 and the lateral hole 41 form a water absorption passage, and a portion of the shaft hole 40 near the pressure chamber 36 is provided with a conical valve seat 42 provided on the inner circumference of the shaft hole 40. A ball-shaped valve body 43 is arranged so that it can be seated and detached. The valve seat 42 and the valve body 43 constitute a check valve for restricting the backflow from the pressure chamber 36, and the valve body 43 is always seated on the valve seat 42 by its own weight. A stopper plate 39 is attached to the lower end of the inner pipe 33 to restrict the valve body 43 from coming off the shaft hole 40. Here, in the head portion 35, the portion in which the lateral hole 41 is formed is a small diameter portion 35a, and the thin diameter portion 35a does not protrude from the outer peripheral surface of the head portion 35 and is made of wire mesh or the like. The filter 44 is fitted through a plurality of support rods 45.

【0018】一方、ヘッド部分35の先端には、該ヘッ
ド部分35に形成した軸方向の貫通孔46に連通する吐
出通路47を有する噴射ノズル48が螺合連結されてい
る。この噴射ノズル48の吐出通路47は、その下端開
口部分が裁頭円錐状の噴射口49として構成されてお
り、この噴射口49内には軸50を有する弁体(逆止
弁)51が配置されている。弁体51の軸50は、吐出
通路47内をヘッド部分35側へ延ばされており、その
延長部分にはばね52が巻装されている。このばね52
は、軸50の端部フランジ50aにより抜け止めされた
上ばね受け53と吐出通路47内の段差47a上に配置
した下ばね受け54とに両端を当接させて、常時は弁体
51を上方へ付勢している。これにより噴射ノズル48
の噴射口49は常時は弁体51により閉じられる状態と
なる。
On the other hand, an injection nozzle 48 having a discharge passage 47 communicating with an axial through hole 46 formed in the head portion 35 is screwed and connected to the tip of the head portion 35. The discharge passage 47 of the injection nozzle 48 has a truncated cone-shaped injection port 49 at its lower end opening, and a valve body (check valve) 51 having a shaft 50 is arranged in the injection port 49. Has been done. The shaft 50 of the valve element 51 extends in the discharge passage 47 toward the head portion 35, and a spring 52 is wound around the extension portion. This spring 52
Is brought into contact with both ends of an upper spring bearing 53 which is prevented from coming off by an end flange 50a of the shaft 50 and a lower spring bearing 54 which is arranged on a step 47a in the discharge passage 47, so that the valve body 51 is normally moved upward. Urged to. As a result, the injection nozzle 48
The injection port 49 is normally closed by the valve body 51.

【0019】以下、上記吸入ロッド31を備えた排水装
置を用いた地中水の排出方法について、図7も参照して
説明する。先ず、上記実施例と同様に適宜の打込機を用
いて吸入ロッド31を地盤中へ貫入するが、本参考例
は、この貫入に際して排水通路38の延長管15中の開
閉弁14(図1)を閉じ、三方弁13をコンプレッサ1
1(図1)側に切換えて、空気通路37に圧縮空気を供
給する。この圧縮空気は、前記開閉弁14および吸水通
路(軸穴)40内の弁体(逆止弁)43が閉じられてい
ることから、圧力室36からヘッド部分35の貫通孔4
6を通って噴射ノズル48の吐出通路47へ流入し、ば
ね52の付勢力に抗して弁体51を開いて噴射口49か
ら下方へエアジェットとして噴射される(図7)。こ
の結果、吸入ロッド31の貫入先端の地盤が前記エアジ
ェットにより掘削され、吸入ロッド31の貫入はきわめ
て容易となる。
Hereinafter, a method of discharging underground water using the drainage device having the suction rod 31 will be described with reference to FIG. First, similarly to the above-described embodiment , the suction rod 31 is penetrated into the ground by using an appropriate driving machine. In this reference example , the opening / closing of the drainage passage 38 in the extension pipe 15 is performed at the time of this penetration. The valve 14 (Fig. 1) is closed and the three-way valve 13 is connected to the compressor 1
The compressed air is supplied to the air passage 37 by switching to the 1 (FIG. 1) side. The compressed air is closed from the on-off valve 14 and the valve body (check valve) 43 in the water suction passage (shaft hole) 40, so that the pressure chamber 36 passes through the through hole 4 of the head portion 35.
6 flows into the discharge passage 47 of the injection nozzle 48, opens the valve body 51 against the biasing force of the spring 52, and is jetted downward as an air jet from the jet port 49 (FIG. 7). As a result, the ground at the penetration tip of the suction rod 31 is excavated by the air jet, and the penetration of the suction rod 31 becomes extremely easy.

【0020】そして、吸入ロッド31が地盤中に所定深
度貫入したら、開閉弁14を閉じたまゝ、三方弁13を
コンプレッサ11側から真空ポンプ10側へ切換え、空
気通路37を通じて圧力室36へ負圧を供給する。する
と、噴射ノズル48の弁体51が噴射口49を閉じる一
方で、吸水通路(軸穴40)内の逆止弁43が開き、ヘ
ッド部分35の周りの地下水がフィルタ44を通じて多
数の横孔41内に流れ込み、さらに軸穴40を通じて圧
力室36内へ流入する。本参考例において圧力室36は
小容積となっているので、地下水は圧力室36を満たし
た後、主として空気通路37内へ吸い上げられる(図7
)。なお、この時、ヘッド部分35内の貫通孔46お
よび噴射ノズル48内の吐出通路47内にも地下水が入
り込む。
When the suction rod 31 penetrates into the ground at a predetermined depth, the on-off valve 14 is closed, the three-way valve 13 is switched from the compressor 11 side to the vacuum pump 10 side, and a negative pressure is applied to the pressure chamber 36 through the air passage 37. To supply. Then, the valve body 51 of the injection nozzle 48 closes the injection port 49, while the check valve 43 in the water absorption passage (shaft hole 40) is opened, and the groundwater around the head portion 35 passes through the filter 44 to form a large number of lateral holes 41. And then flows into the pressure chamber 36 through the shaft hole 40. In the present reference example , since the pressure chamber 36 has a small volume, groundwater is mainly sucked into the air passage 37 after filling the pressure chamber 36 (see FIG. 7).
). At this time, groundwater also enters the through hole 46 in the head portion 35 and the discharge passage 47 in the injection nozzle 48.

【0021】そして、図示を略す水位センサにより空気
通路37内の水位が所定高さになったことが確認される
と、三方弁13が真空ポンプ10側からコンプレッサ1
1側に切換えられ、空気通路32を通じて圧力室36に
圧縮空気が供給される。これに合せて、排水通路38の
延長管15中の開閉弁14(図1)が開かれ、空気通路
37および圧力室36内の地下水は排水通路38を経て
地上へ排出される(図7)。なお、前記開閉弁14の
開放と共に圧力室36内の流体圧力は排水通路38へ逃
げるので、この排水中、噴射ノズル48内の弁体51が
開くことはない。
When the water level sensor (not shown) confirms that the water level in the air passage 37 has reached a predetermined height, the three-way valve 13 moves from the vacuum pump 10 side to the compressor 1 side.
It is switched to the 1 side, and compressed air is supplied to the pressure chamber 36 through the air passage 32. In accordance with this, the on-off valve 14 (FIG. 1) in the extension pipe 15 of the drainage passage 38 is opened, and the groundwater in the air passage 37 and the pressure chamber 36 is discharged to the ground via the drainage passage 38 (FIG. 7). . Since the fluid pressure in the pressure chamber 36 escapes to the drainage passage 38 when the opening / closing valve 14 is opened, the valve element 51 in the injection nozzle 48 does not open during the drainage.

【0022】上記参考例において、吸引ロッド31の二
重管部分34に関し、前記外管32と内管33との間の
空所を空気通路37として、内管33の内部を排水通路
38としてそれぞれ構成したが、両者の関係は逆、すな
わち外管32と内管33との間の空所を排水通路とし
て、内管33の内部を空気通路としてそれぞれ構成して
も良いものである。また、本参考例において、吸引ロッ
ド31の貫入中、噴射ノズル48からエアジェットを噴
射させるようにしたが、本発明は、このエアジェットの
噴射に代えてウォータジェットを噴射させるようにして
も良いものである。この場合は、例えば空気通路37に
真空ポンプ10と、コンプレッサ11とウォータポンプ
とを切換え可能に接続し、あるいは排水通路38にウオ
ータポンプを切換え可能に接続することによりウォータ
ジェットの噴射が可能になる。
In the above reference example , regarding the double pipe portion 34 of the suction rod 31, the space between the outer pipe 32 and the inner pipe 33 is an air passage 37, and the inside of the inner pipe 33 is a drain passage 38. However, the relationship between the two may be reversed, that is, the space between the outer pipe 32 and the inner pipe 33 may be configured as a drainage passage, and the inside of the inner pipe 33 may be configured as an air passage. Further, in the present reference example , the air jet is made to be jetted from the jet nozzle 48 during the penetration of the suction rod 31, but the present invention may be made to jet a water jet instead of jetting this air jet. It is a thing. In this case, for example, by connecting the vacuum pump 10, the compressor 11, and the water pump to the air passage 37 in a switchable manner, or by connecting the water pump to the drainage passage 38 in a switchable manner, it becomes possible to inject a water jet. .

【0023】図8および9は、本発明にかゝる排水装置
を地盤改良工法へ適用した例を示したものである。この
場合は、上記実施例および参考例における吸入ロッド1
および31を可及的に小型に形成し、これらを振動締固
め用ロッド60の先端部に設けた複数の振動伝達羽根6
1のそれぞれに取付部材62を用いて取付けるようにす
る。地盤改良工法においては、振動締固め用ロッド60
を、図示を略すバイブロハンマまたは該ロッド60に内
蔵した起振機にて振動させながら地盤中に貫入させる
と、地盤中に過剰間隙水(地盤水)が発生するが、本実
施例によれば、振動締固め用ロッド60の貫入深さによ
らず、この地盤水を前記吸引ロッド1または31を通じ
て速やかに排出することができ、地盤の圧密化が効率的
に進行するようになる。なお、各吸引ロッド1または3
1と地上に設けた真空ポンプ、コンプレッサ等との間は
連結ホース63により接続する。また、振動伝達羽根6
1には地盤水の流通を許容する開口63を設けておくの
が望ましい。
8 and 9 show an example in which the drainage device according to the present invention is applied to the ground improvement method. In this case, the suction rod 1 in the above embodiment and reference example
And 31 are formed as small as possible, and they are provided at the tip of the vibration compaction rod 60.
The mounting member 62 is attached to each of the Nos. 1 and 2. In the ground improvement method, the vibration compaction rod 60
Is penetrated into the ground while vibrating by a vibrating hammer (not shown) or a vibrator built in the rod 60, excess pore water (ground water) is generated in the ground, but according to this embodiment, Regardless of the penetration depth of the vibration compaction rod 60, the ground water can be quickly discharged through the suction rod 1 or 31, and the ground can be efficiently consolidated. In addition, each suction rod 1 or 3
1 and a vacuum pump, compressor, etc. provided on the ground are connected by a connecting hose 63. Also, the vibration transmission blade 6
It is desirable to provide an opening 63 in 1 for allowing the circulation of ground water.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる地中水の排出方法および排水装置によれば、吸入
ロッド先端部の密閉の圧力室へ負圧と圧縮空気とを交互
に供給して、地中水を地上へ排出するので、ウエルポイ
ントを用いる場合よりも、はるかに深い位置からの排水
が可能になり、地下水位の低下を必要とする掘削工法、
地盤水の排出を必要とする地盤改良工法等に向けて好適
となる効果を奏する。また、本排水装置における吸入ロ
ッドは機械的な動力部分を全く含まないので、構造およ
び形状がきわめて簡単となり、その取扱いは容易となっ
て利用価値は著しく向上する。
As described above in detail, according to the method of draining underground water and the drainage device according to the present invention, the negative pressure and the compressed air are supplied to the closed pressure chamber at the tip of the suction rod. By alternately supplying and discharging underground water to the ground, it is possible to drain water from a position much deeper than when using the well point, and the excavation method that requires lowering the groundwater level,
This has the effect of being suitable for a ground improvement method or the like that requires drainage of ground water. Further, since the suction rod in the present drainage device does not include any mechanical power portion, the structure and shape are extremely simple, the handling is easy, and the utility value is remarkably improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかゝる排水装置の実施例を模式的に示
す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a drainage device according to the present invention.

【図2】図1に示した排水装置のオープン掘削工法への
適用例を示したもので、従来のウエルポイントと対比し
て示す模式図である。
FIG. 2 shows an example of application of the drainage system shown in FIG. 1 to an open excavation method, and is a schematic diagram showing a comparison with a conventional well point.

【図3】本発明と同類の排水装置の参考例を示す断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view showing a reference example of a drainage device similar to the present invention.

【図4】図3のA−A矢視線に沿う断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図5】図3のB−B矢視線に沿う断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図6】図3のC−C矢視線に沿う断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.

【図7】図3に示した排水装置の使用態様を行程順に示
す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a usage mode of the drainage device shown in FIG. 3 in order of stroke.

【図8】本発明にかゝる排水装置の地盤改良工法への適
用例を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of application of the drainage device according to the present invention to a ground improvement method.

【図9】図8のD−D矢視線に沿う断面図である。9 is a sectional view taken along the line D-D of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

吸入ロッド 2 圧力室 4 フィルタ室 5 送気管 6 排水管 7 吸水管 10 真空ポンプ 11 コンプレッサ 14 開閉弁 16 逆止弁 60 振動締固め用ロッド1 Suction Rod 2 Pressure Chamber 4 Filter Chamber 5 Air Supply Pipe 6 Drain Pipe 7 Water Suction Pipe 10 Vacuum Pump 11 Compressor 14 Open / Close Valve 16 Check Valve 60 Vibration Consolidation Rod

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 先端部に密閉の圧力室を有する吸入ロッ
ドを地盤中に貫入した後、前記圧力室に地上から負圧を
供給して該圧力室内に地中水を吸引し、続いて前記圧力
室に地上から圧縮空気を供給して該圧力室内の地中水を
地上へ排出することを特徴とする地中水の排出方法。
1. A suction rod having a closed pressure chamber at its tip portion is penetrated into the ground, and then a negative pressure is supplied to the pressure chamber from above to suck underground water into the pressure chamber. A method for discharging underground water, comprising supplying compressed air from the ground to the pressure chamber to discharge underground water in the pressure chamber to the ground.
【請求項2】 吸入ロッドを、振動締固め用ロッドに外
付けし、該ロッドと共に地盤中に貫入することを特徴と
する請求項1に記載の地中水の排出方法。
2. The suction rod is externally attached to the vibration compaction rod.
Attached to the discharge method of underground water according to claim 1, characterized in that to penetrate both in the ground and the rod.
【請求項3】 圧力室内の水位に応じて、該圧力室に対
する負圧供給を圧縮空気供給に切換えることを特徴とす
る請求項1または2に記載の地中水の排出方法。
3. The pressure chamber is connected to the pressure chamber according to the water level in the pressure chamber.
Characterized by switching the negative pressure supply to compressed air supply
The method for discharging underground water according to claim 1 or 2 .
【請求項4】 先端部に密閉の圧力室を有する吸入ロッ
ドを備え、該吸入ロッドには、その外部から前記圧力室
に通じる空気通路、排水通路および吸水通路を設け、前
記空気通路には、前記ロッドと独立に設置した真空ポン
プとコンプレッサとを切換え可能に接続すると共に、前
記排水通路には開閉弁を備えた排水管を接続し、前記吸
水通路には前記圧力室からの逆流を規制する逆止弁を介
装したことを特徴とする排水装置。
4. A suction rod having a closed pressure chamber is provided at a tip end thereof, and the suction rod is provided with an air passage, a drainage passage and a water suction passage communicating with the pressure chamber from the outside thereof, and the air passage is provided with: A vacuum pump and a compressor installed independently of the rod are switchably connected, a drain pipe having an opening / closing valve is connected to the drain passage, and a backflow from the pressure chamber is restricted to the water absorption passage. A drainage device characterized by having a check valve interposed.
【請求項5】 吸入ロッドが管部材から成り、空気通路
および排水通路が前記吸入ロッド内に挿入した各独立の
管部材により提供されていることを特徴とする請求項4
に記載の排水装置。
5. The suction rod comprises a pipe member, and the air passage and the drainage passage are provided by respective independent pipe members inserted in the suction rod.
The drainage device described in.
【請求項6】 先端部に密閉の圧力室を有する吸入ロッ
ドを備え、該吸入ロッドには、その外部から前記圧力室
に通じる二つの空気通路、排水通路および吸水通路を設
け、前記空気通路の一方に前記吸入ロッドと独立に設置
した真空ポンプを接続すると共に、該空気通路の他方に
前記吸入ロッドと独立に設置したコンプレッサを接続
し、前記排水通路には開閉弁を備えた排水管を接続し、
前記吸水通路には前記圧力室からの逆流を規制する逆止
弁を介装したことを特徴とする排水装置。
6. A suction locker having a closed pressure chamber at its tip.
The suction rod is provided with a pressure chamber from the outside.
There are two air passages leading to the
Installed in one of the air passages independently of the suction rod
Connected vacuum pump and to the other side of the air passage
Connect a compressor installed independently of the suction rod
Then, connect a drain pipe equipped with an on-off valve to the drain passage,
A non-return valve in the water absorption passage for restricting backflow from the pressure chamber.
A drainage device characterized by having a valve interposed .
【請求項7】 吸水通路の前面にフィルタを配設したこ
とを特徴とする請求 項4乃至6の何れか1項に記載の
水装置。
7. A filter is provided in front of the water absorption passage.
The water discharge device according to any one of claims 4 to 6, wherein:
【請求項8】 圧力室内に、水位の上昇位置を検出する
水位センサを配設したことを特徴とする請求項4乃至7
の何れか1項に記載の排水装置。
8. A rising position of the water level is detected in the pressure chamber.
A water level sensor is provided, and the water level sensor is provided.
The drainage device according to any one of 1.
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