JP3560943B2

JP3560943B2 - 井戸洗浄工法および井戸洗浄装置

Info

Publication number: JP3560943B2
Application number: JP2001301972A
Authority: JP
Inventors: 正己藤原
Original assignee: 有限会社藤原設備工業所
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003105812A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、井戸洗浄工法および井戸洗浄装置に関するものであり、特に、井戸の内面に設けられたスクリーンやその外側に形成された充填砂利層に堆積した目詰まり物質を洗浄水により除去するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の井戸洗浄工法としては、先端に超高圧回転噴射ノズルが設けられた超高圧ホースを井戸内に吊り下げ、超高圧回転噴射ノズルを回転させながら高圧噴射する工法（特開２００１−１９３１０６号公報）や、図３に示すように、揚水管１２と、１対の遮水板２ａおよび２ｂで構成された密閉室２内の噴射ノズル体３と、水中ポンプ４とを連設し、噴射ノズル体３からスクリーン２０および充填砂利層２２に噴射した洗浄水を水中ポンプ４で吸引することにより目詰まり物質を除去し、揚水管１２の制水弁２４を開閉制御して目詰まり物質で汚れた水を地上へ排出する工法（特許第２６２７８６６号公報）等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術には以下のような問題点があった。すなわち、特開２００１−１９３１０６号公報記載の工法では、目詰まり物質をスクリーンや充填砂利層から分離することはできるが、分離された目詰まり物質の大部分は充填砂利層の外側に広がる帯水層へ拡散するだけであり、時間が経てば再び充填砂利層やスクリーンに堆積するという問題があった。
【０００４】
一方、特許第２６２７８６６号公報記載の工法では、スクリーン２０や充填砂利層２２の目詰まり物質を除去できるが、除去した目詰まり物質や砂利が水中ポンプの吸込口に直接吸い込まれるため、水中ポンプ４の筐体やインペラが破損するといった問題があった。また、スクリーン２０に対する有効な洗浄面積は、基本的には水中ポンプ４の吸込口４ａに対応する面積となるため、十分な有効洗浄面積を得ることができないという問題があった。
【０００５】
さらに、水中ポンプ４のモータ部４ｂでは地下水の循環が起こらないため、モータが異常加熱されて焼損するといった問題もあった。
【０００６】
それゆえにこの発明の主たる目的は、十分な有効洗浄面積を得て効率よく洗浄できる、井戸洗浄工法および井戸洗浄装置を提供することである。
【０００７】
この発明の他の目的は、水中ポンプの焼損を防止できる、井戸洗浄工法および井戸洗浄装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、井戸Ａの内面に設けられたスクリーン２０と、スクリーン２０の外側に形成された充填砂利層２２とを洗浄する、井戸洗浄工法であって、（ａ）井戸Ａの内部空間を複数の遮水板２８ａ，２８ｂ，３２ａ，３２ｂで仕切ることにより噴射室１４および吸入室１８を上下に形成すると共に、噴射室１４と吸引室１８との間に水中ポンプ１６を配置し、（ｂ）噴射室１４においてスクリーン２０および充填砂利層２２に向けて洗浄水を噴射し、（ｃ）スクリーン２０および充填砂利層２２を流下した洗浄水を吸入室１８に設けられた吸入管３０に吸引し、（ｄ）吸入室１８において洗浄水をろ過し、（ｅ）ろ過された洗浄水で水中ポンプ１６を冷却しながら洗浄水を噴射室１４に戻す、井戸洗浄工法である。
【０００９】
第１の発明において、噴射室１４より噴射された洗浄水は、スクリーン２０を洗浄しながら通過して、その外側の充填砂利層２２に達し、次いで充填砂利層２２の間隙を洗浄しながら流下する。そして、吸入室１８内の吸入管３０により目詰まり物質と共に吸引され、ろ過された後、噴射室１４へ戻される。第１の発明では、目詰まり物質や砂利が吸入管３０により吸引されるので、従来技術（特許第２６２７８６６号公報）のように、これらが水中ポンプ内へ直接取り込まれる心配はない。さらに、吸引された洗浄水で水中ポンプ１６を冷却するようにしているので、水中ポンプ１６が焼損する心配もない。
【００１０】
第２の発明は、井戸Ａの内面に設けられたスクリーン２０と、スクリーン２０の外側に形成された充填砂利層２２とを洗浄する、井戸洗浄装置であって、井戸Ａの内部空間を仕切ることにより噴射室１４を構成する一対の第１遮水板２８ａ，２８ｂ、噴射室１４の下方において井戸Ａの内部空間を仕切ることにより吸入室１８を構成する一対の第２遮水板３２ａ，３２ｂ、第１遮水板２８ａ，２８ｂと第２遮水板３２ａ，３２ｂとの間に設けられる水中ポンプ１６、水中ポンプ１６の吐出口１６ａに連通される入口と、地上へ水を排出する揚水管１２の下端に接続される排水口２６ｂと、スクリーン２０および充填砂利層２２へ向けて洗浄水を噴射する噴射ノズル２６ａとを有して、第１遮水板２８ａ，２８ｂ間に設けられる噴射ノズル体２６、および水中ポンプ１６の吸込口１６ｂに連通される出口３１を有する管状の本体４０と、本体の側壁に形成される吸入口４２と、吸入口４２に設けられるフィルター４４とを有して、第２遮水板３２ａ，３２ｂ間に設けられる吸入管３０を備える、井戸洗浄装置１０である。
【００１１】
第２の発明において、第１遮水板２８ａおよび２８ｂ間（噴射室１４）に設けられた噴射ノズル体２６からスクリーン２０および充填砂利層２２に向けて噴射された洗浄水は、第２遮水板３２ａおよび３２ｂ間（吸入室１８）に設けられた吸入管３０により、吸入室１８の側壁の比較的広い領域において吸引される。吸引された洗浄水は吸入室１８でフィルター４４によりろ過された後、水中ポンプ１６のモータ部を冷却しながら吸込口１６ｂへ入り、噴射室１４へ戻される。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明の井戸洗浄装置１０を用いた井戸洗浄工法であって、（ａ）洗浄装置を井戸Ａの洗浄開始位置まで挿入し、（ｂ）水中ポンプ１６を駆動し、（ｃ）噴射ノズル体２６から噴射された洗浄水を吸入管３０で吸引することにより、吸入室１８の高さに対応するスクリーン２０および充填砂利層２２を洗浄し、（ｄ）吸入室１８の高さだけ洗浄装置を引き上げて（ｃ）工程の洗浄を繰り返す、井戸洗浄工法である。
【００１３】
第３の発明において、井戸洗浄装置１０は、吸入管３０の長さに対応する広い範囲で負圧を生じさせるため、吸入室１８の高さと同じ高さずつ洗浄装置１０を移動させることにより、短時間で洗浄作業を終わらせることができる。
【００１４】
【発明の効果】
第１および第２の発明によれば、吸入室内に吸入管を設けるようにしているので、噴射室から噴射されて、スクリーンおよび充填砂利層を洗浄しながら流下した洗浄水は、吸入管の長さに対応する広い領域で吸引され得る。したがって、十分な有効洗浄面積を得ることができ、洗浄効率を向上させることができる。
【００１５】
また、吸引された洗浄水が水中ポンプに沿って循環するように構成することにより、洗浄水に水中ポンプの冷却機能を持たせることができ、水中ポンプの焼損を防止できる。
【００１６】
第３の発明によれば、吸入室の高さと同じ高さずつ洗浄装置を移動させて洗浄するようにしているので、少ない移動回数で井戸全体のスクリーンおよび充填砂利層に堆積した目詰まり物質を洗浄でき、井戸の湧出能力を短時間で回復させることができる。また、吸入管により十分な有効洗浄面積が得られるので、作業時間が短くても目詰まり物質の除去率が低下する心配はない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１および図２を参照して、この発明の一実施例の井戸の洗浄装置１０は、図１に示すような井戸Ａの内面に設けられたスクリーン２０およびその外側に形成された充填砂利層２２を洗浄するものであり、地上へ延びる揚水管１２の下端部に連設された噴射部１４，ポンプ部１５および吸入部１８等を含む。
【００１８】
スクリーン２０は、帯水層の地下水を井戸Ａ内に湧出させるものであり、複数のスリットまたは孔を有するシート状に形成される。充填砂利層２２は、帯水層を流れる地下水に含まれる砂や泥等を捕らえて、砂や泥等が井戸Ａ内へ混入することを防止するものであり、所定サイズの砂利を堆積することにより形成される。
【００１９】
揚水管１２は、洗浄装置１０により除去された目詰まり物質を地上へ排出するための配管であり、揚水管１２の排出側端部には制水弁２４が設置される。そして、この制水弁２４を開閉することにより排水の揚水圧と流量の調整が行われる。
【００２０】
噴射部１４は、スクリーン２０および充填砂利層２２に向けて洗浄水を噴射する機能を有し、井戸Ａの内部空間を仕切ることにより噴射室１４ａを構成する一対の第１遮水板２８ａおよび２８ｂならびに噴射ノズル体２６を含む。
【００２１】
第１遮水板２８ａおよび２８ｂは、ゴム等の弾性材料によって円盤状に形成され、上側の第１遮水板２８ａの中央部には揚水管１２を通す孔（図示せず）が形成され、下側の第１遮水板２８ｂの中央部には、接続管２９を通す孔（図示せず）が形成される。そして、第１遮水板２８ａおよび２８ｂ間に、噴射ノズル体２６が設けられる。
【００２２】
噴射ノズル体２６は、上下両端が閉塞された円筒状の本体２７を含み、本体２７の下端部には、接続管２９を介して水中ポンプ１６の吐出口１６ａに連通される入口２６ｃが形成され、上端部には、揚水管１２の下端に接続される排水口２６ｂが形成され、側面には複数の噴射ノズル２６ａが設けられる。
【００２３】
ポンプ部１５は、第１遮水板２８ｂと第２遮水板３２ａとの間に設けられて、洗浄水の強制循環や最終的な排水を行う機能を有し、吸入管３０の出口３１と連通される開口を有するポンプケース３４を含む。そして、ポンプケース３４内には、上部に吐出口１６ａを有し、側部に吸込口１６ｂを有する水中ポンプ１６が収納される。水中ポンプ１６の吐出口１６ａは、接続管２９を介して噴射ノズル体２６の入口２６ｃと接続され、水中ポンプ１６の吸込口１６ｂは、ポンプケース３４の内部空間に開放される。したがって、吸込口１６ｂは、ポンプケース３４の内部空間を介して吸入管３０の出口３１と連通される。
【００２４】
水中ポンプ１６の揚水能力は洗浄する井戸Ａの深さなどにより適宜選択される。また、洗浄水の噴射圧力や排水量の調整は、地上に設置されたインバータ制御盤３６により水中ポンプ１６のモータ回転を制御するとともに、制水弁２４で排水路断面積を調整することにより行われる。
【００２５】
吸入部１８は、スクリーン２０および充填砂利層２２を通過してきた洗浄水および目詰まり物質を吸引するとともに、水中ポンプ１６にダメージを与える砂利等を除去する機能を有し、井戸Ａの内部空間を仕切ることにより吸入室１８ａを構成する一対の第２遮水板３２ａおよび３２ｂ，洗浄水を吸引する吸入管３０，砂利等を除去するフィルター４４ならびに圧力抜き管３８を含む。
【００２６】
第２遮水板３２ａおよび３２ｂは、第１遮水板２８ａおよび２８ｂと同様に、ゴム等の弾性材料によって円盤状に形成され、上側の第２遮水板３２ａの中央部には、吸入管３０を通す孔３３（図２）が形成される。そして、第２遮水板３２ａおよび３２ｂ間に、吸水室１８の高さとほぼ同じ長さを有する吸入管３０が上下方向へ延びて配置される。
【００２７】
吸入管３０は、下端部が閉塞され、かつ、上端部にポンプケース３４と連通する出口３１が形成された管状の本体４０（図２）を含み、本体４０の側壁には、複数の吸入口４２（図２）が全長・全周に亘って形成される。
【００２８】
フィルター４４（図２）は、各吸入口４２に対応するように筒状に形成され、取替え可能なように本体４０の外面に被せられる。
【００２９】
圧力抜き管３８は、洗浄装置１０を井戸Ａ内に配置する作業を容易にするために、洗浄装置１０が受ける水圧を逃がすものであり、第２遮水板３２ａおよび３２ｂ（吸入室１８ａ）を貫通するようにして、これらに取り付けられる。
【００３０】
洗浄装置１０を用いて湧出量の減退した井戸Ａを洗浄する際には、まず、既設の水中ポンプを引き上げ、井戸Ａ内に水中テレビカメラを入れること等によって、内部状態を調査する。そして、洗浄による湧出量の回復を期待できる場合に、洗浄作業を行う。
【００３１】
すなわち、まず、井戸Ａの開口部近傍において、揚水管１２，インバータ制御盤３６，制水弁２４および洗浄装置１０等を所定の手順で組立てる。続いて、洗浄装置１０を井戸Ａ内に降下させて、これを洗浄開始位置に位置決めする。このとき、圧力抜き管３８が、洗浄装置１０が地下水面から受ける水圧を逃がすので、洗浄装置１０の降下・位置決め作業は比較的容易である。そして、水中ポンプ１６を駆動し、制水弁２４の開度および水中ポンプ１６の回転数を調整することにより、噴射ノズル体２６からスクリーン２０に向けて洗浄水を噴射させる。
【００３２】
すると、噴射された洗浄水が、噴射ノズル体２６の横のスクリーン２０および充填砂利層２２を通過するとともにこれらを流下し、吸入管３０の横のスクリーン２０を通過して、吸入管３０により吸引される。そして、この洗浄水が、フィルター４４によりろ過された後、吸入管３０の吸入口４２，ポンプケース３４の内部空間および水中ポンプ１６を経て、噴射室１４ａ内の噴射ノズル体２６へ戻され、再び噴射ノズル体２６からスクリーン２０に向けて噴射される。
【００３３】
洗浄作業の初期段階では、揚水管１２から排出される水は目詰まり物質によりひどく濁っているが、時間が経過するにつれて、目詰まり物質がフィルター４４で除去されることにより排水の透明度が高まってくる。そこで、排水の透明度が或るレベルに達すると、洗浄が完了したと判断して、その位置での洗浄作業を終了する。
【００３４】
そして、洗浄装置１０を吸入室１８の高さと同じ高さだけ引き上げて、上述した洗浄作業を繰り返し、最終位置まで洗浄が完了すると、井戸Ａ内から洗浄装置１０を撤去する。
【００３５】
この実施例によれば、吸入室１８内に上下方向へ延びて配置された吸入管３０により、洗浄水を吸引するようにしているので、吸入管３０の長さ、すなわち吸入室１８の高さに対応する十分な有効洗浄面積を確保できる。したがって、洗浄装置１０を吸入室１８の高さと同じ高さだけ移動させながら、効率よく洗浄することができ、洗浄作業時間を大幅に短縮できる。
【００３６】
また、吸入管３０により吸入室１８ａ内へ洗浄水を吸引するようにしているので、砂利等が水中ポンプ１６内へ直接取り込まれるのを防止でき、水中ポンプ１６の損傷を防止できる。
【００３７】
また、洗浄水が、ポンプケース３４の内部空間を水中ポンプ１６（モータ部）に沿って流れて、吸込口１６ｂに吸い込まれるため、洗浄水により水中ポンプ１６のモータ部が冷却される。したがって、水中ポンプ１６の焼損を防止できる。
【００３８】
なお、上述の実施例では、ポンプケース３４の内部空間を流れる洗浄水に水中ポンプ１６の冷却機能を持たせているが、水中ポンプ１６自体が焼損防止機能を有している場合には、ポンプケース３４を除去して、水中ポンプ１６の吸込口１６ｂと吸入管３０の出口３１とが直接連通するようにしてもよい。
【００３９】
また、上述の実施例では、２本の圧力抜き管３８を用いたが、管３８の数は、一本であってもよいし３本以上であってもよい。そして、管３８は、第１遮水板２８ａおよび２８ｂならびに第２遮水板３２ａおよび３２ｂの４つを貫通するように設けられてもよいし、第１遮水板２８ｂならびに第２遮水板３２ａおよび３２ｂの３つを貫通するように設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】吸入部を示す断面図である。
【図３】従来技術を示す図解図である。
【符号の説明】
１０…洗浄装置
１２…揚水管
１４…噴射部
１４ａ…噴射室
１５…ポンプ部
１６…水中ポンプ
１８…吸入部
１８ａ…吸入室
２０…スクリーン
２２…充填砂利層
２４…制水弁
２６…噴射ノズル体
２８ａ，２８ｂ…第１遮水板
３０…吸入管
３２ａ，３２ｂ…第２遮水板
３４…ポンプケース
３８…圧力抜き管
４２…吸入口
４４…フィルター

Claims

井戸の内面に設けられたスクリーンと、前記スクリーンの外側に形成された充填砂利層とを洗浄する、井戸の洗浄工法であって、
（ａ）前記井戸の内部空間を複数の遮水板で仕切ることにより噴射室および吸入室を上下に形成すると共に、前記噴射室と前記吸引室との間に水中ポンプを配置し、
（ｂ）前記噴射室において前記スクリーンおよび前記充填砂利層に向けて洗浄水を噴射し、
（ｃ）前記スクリーンおよび前記充填砂利層を流下した前記洗浄水を前記吸入室に設けられた吸入管で吸引し、
（ｄ）前記吸入室において前記洗浄水をろ過し、
（ｅ）ろ過された前記洗浄水で前記水中ポンプを冷却しながら前記洗浄水を前記噴射室に戻す、井戸洗浄工法。
井戸の内面に設けられたスクリーンと、前記スクリーンの外側に形成された充填砂利層とを洗浄する、井戸の洗浄装置であって、前記井戸の内部空間を仕切ることにより噴射室を構成する一対の第１遮水板、前記噴射室の下方において前記井戸の内部空間を仕切ることにより吸入室を構成する一対の第２遮水板、前記第１遮水板と前記第２遮水板との間に設けられる水中ポンプ、前記水中ポンプの吐出口に連通される入口と、地上へ水を排出する揚水管の下端に接続される排水口と、前記スクリーンおよび前記充填砂利層へ向けて洗浄水を噴射する噴射ノズルとを有して、前記一対の第１遮水板間に設けられる噴射ノズル体、および前記水中ポンプの吸込口に連通される出口を有する管状の本体と、前記本体の側壁に形成される吸入口と、前記吸入口に設けられるフィルターとを有して、前記第２遮水板間に設けられる吸入管を備える、井戸洗浄装置。
前記吸入管の前記出口に連通されるポンプケースをさらに備え、前記ポンプケース内に前記水中ポンプが収容され、前記吸入管の前記出口と前記水中ポンプの前記吸込口とが前記ポンプケースの内部空間を介して連通される、請求項２記載の井戸洗浄装置。
前記第２遮水板のそれぞれを上下方向へ貫通する圧力抜き管をさらに備える、請求項２または３記載の井戸洗浄装置。
請求項２記載の井戸の洗浄装置を用いた井戸の洗浄工法であって、
（ａ）前記洗浄装置を前記井戸の洗浄開始位置まで挿入し、
（ｂ）前記水中ポンプを駆動し、
（ｃ）前記噴射ノズル体から噴射された洗浄水を前記吸入管で吸引することにより、前記吸入室の高さに対応する前記スクリーンおよび前記充填砂利層を洗浄し、
（ｄ）前記吸入室の高さだけ前記洗浄装置を引き上げて（ｃ）工程の洗浄を繰り返す、井戸洗浄工法。