JP3977271B2 - 地下水試料定量採取装置 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下水の水質を調査するための地下水試料定量採取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平９−４１８６９号公報
【非特許文献１】
従来、一般的な地下水試料採取装置を図６で示す。
【０００３】
地下水の採取として、特許文献１は地盤中に仮設ケーシングを貫入させながらその内側にボーリング穴を形成すると共に、その内部に長さ方向に間隔をおいて複数個所にストレーナが形成されている採取ケーシングを配置し、採取ケーシングのストレーナのストレーナ相互間に膨張収縮可能なパッカーを収縮させた状態で予め装着しておき、採取ケーシングをボーリング穴内に配置した後に仮設ケーシングを撤去し、次いで窒素ガス等をでパッカーを膨張させてパッカーによりボーリング穴の穴壁と採水のケーシング外面との間隙を止水可能に塞いだ状態で、採取装置て採水ケーシングの任意の位置から試料を採取する技術である。
【０００４】
また、非特許文献１は図６で示すように、先端に地下水試料の採取口３２を有し、この採取口３２を開閉する止水用ボール弁３３を内設した円錐筒３１を先端部に備えた密閉状の貯水タンク６（ベーラー称している）に長尺のロープ３４を結合し、これを例えば深い井戸３５の地下水中に下ろして地下水試料を汲み上げている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１は、帯水層ごとにボーリング穴を掘削することなく、単一の井戸で複数の帯水層から選択的に採水することが可能であるが、窒素ガスでパッカーを膨張させる等で井戸の構造が複雑となるうえに井戸内に湧く水量と汲み上げ水量を同等にすること及び定量採取という技術は存在していない。
また、非特許文献１はでは１サンプルにつき６０回以上のサンプリング操作を繰り返し行っている。このような貯水タンク６を６０回以上も上下動することによりサンプリングに多くの時間がかかると共に、井戸水が撹拌されて井戸底部の泥が舞い上がりダイオキシン測定に影響を及ぼしており、地上から井戸内の水位を確認することが困難であり、井戸内に湧く水量と汲み上げ水量を同等にすることができない問題を有している。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な構造により地下水試料採取用の井戸から地下水を定量で採取可能とした地下水試料定量採取装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、請求項１に記載した通り、真空ポンプによって減圧されるサンプリング容器と、一端が前記サンプリング容器に接続され他端は井戸内に挿入されるサンプリング管と、導管の一端が前記サンプリング容器に接続され他端に井戸内の水位を検知し、かつ地下水試料の採取量を制御する真空ブレーカーとからなり、前記真空ブレーカーは筒体の底面に液体及び気体を前記筒体に導入出するようストレーナを備え、筒体内には水位により浮き沈みして前記導管を開閉するボール弁体が装入されていることを特徴とするするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は地表１１から掘り下げされている井戸である。この井戸１内に湧く地下水の水質を調査するための本発明による地下水試料定量採取装置は、真空ポンプ３によって減圧されるサンプリング容器２と、一端が前記サンプリング容器２に接続され他端は井戸１内に挿入されるサンプリング管６と、導管７の一端が前記サンプリング容器２に接続され他端に井戸１内の水位を検知し、かつ地下水試料の採取量を制御する真空ブレーカー８とから構成されている。
【０００９】
前記真空ポンプ３とサンプリング容器２とは管４で接続されており、この管４に大気と連通するバルブ５を設けてもよい。前記サンプリング容器２はガラス製が望ましい。また、サンプリング管６は負圧で潰れないようＳＵＳ製が適当である。また、サンプリング管６は井戸１内に挿入し易くするために、例えば１．５ｍ毎にジョイントで連結しながら挿入することが望ましい。
【００１０】
前記真空ブレーカー８は図２で示すように、筒体の底面に液体及び気体を前記筒体に導入出するようストレーナ９を備え、筒体内には水位により浮き沈みして前記導管７を開閉するボール弁体１０が装入されている。このボール弁体１０はゴムボールが適当である。
【００１１】
上記の構成による本発明の作用について説明する。図１で示すように、サンプリング容器２と接続されているサンプリング管６と真空ブレーカー８とを井戸１内の水中に挿入する。このとき真空ブレーカー８は任意の水位となるようつり下げる。図２で示すように、真空ブレーカー８が水中に挿入されると筒体の底のストレーナ９から水が筒体内に入りボール弁体１０は浮力により筒体の上方に浮上して導管７を閉止する。
【００１２】
上記真空ブレーカー８の導管７を閉止した状態で真空ポンプ３を起動してサンプリング容器２を減圧することによりサンプリング管６は負圧となり井戸１内の地下水をサンプリング容器２に吸い上げてサンプリングする。このサンプリング管６で地下水を吸い上げてある程度水位ＷＬが下がっても真空ブレーカー８の底部位が水中に入っているあいだは真空ブレーカー８内の水により浮上しているボール弁体１０でが導管７を閉止しており、前記サンプリング管６によるサンプリングは継続している。
【００１３】
しかし、上記サンプリングの継続により水位ＷＬが真空ブレーカー８の底部位より下がったときには図３で示すように、真空ブレーカー８内の水は井戸１内に流れ出しボール弁体１０は浮力がなくなるため真空ブレーカー８の底面のストレーナ９の上に落下して導管７を開口する。この導管７の開口により真空ブレーカー８の底面から吸った空気は導管７を介してサンプリング容器２に導入され真空ポンプ３で減圧されているサンプリング容器２内は大気圧となりサンプリング管６による地下水の吸い上げが一時中断されが、図４で示すように、井戸１内の湧き水により水位ＷＬが真空ブレーカー８の部位に上昇すると再び水が真空ブレーカー８内に入り、図５で示すように、ボール弁体１０を浮上して導管７を閉止し、真空ポンプ３によるサンプリング容器２内の減圧でサンプリング管６より再びサンプリングを再開する。このような水位ＷＬの変化による真空ブレーカー８が水を吸ったり空気を吸ったりの繰返しによって定量かつ井戸内に湧く水量と汲み上げ水量を同等に制御する。
【００１４】
尚、真空ポンプ３とサンプリング容器２とを接続している管４に大気と連通するバルブ５を設けたものにおいては、このバルブ５によりサンプリング容器２に若干の大気吸い込みとなるよう調整し、サンプリング速度を調整することにより安定継続したサンプリングができる。
【００１５】
また、本発明では、井戸水をサンプリングするときに井戸の底に溜まった泥や水面に浮いたゴミを吸い込まないように中間水位からサンプリングすることができ、かつ水位が下がってきたとき、真空ブレーカー８の作用により水面のゴミを吸う前に所要の距離を保ってサンプリングを自動停止することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、簡単な構造により地下水試料採取用の井戸から地下水を定量かつ井戸内に湧く水量と汲み上げ水量を同等で採取可能とした地下水試料定量採取装置を低コストで提供することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の構成を示す断面図
【図２】本発明装置によるサンプリング状態を示す断面図
【図３】本発明装置による水位下降状態時を示す断面図
【図４】本発明装置による水位が上昇を始めた時点の状態時を示す断面図
【図５】本発明装置による水位が再び上昇してサンプリングを再開した状態時を示す断面図
【図６】従来装置を示す断面図
【符号の説明】
１ 井戸
２ サンプリング容器
３ 真空ポンプ
４ 管
５ バルブ
６ サンプリング管
７ 導管
８ 真空ブレーカー
９ ストレーナ
１０ ボール弁体
１１ 地表
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下水の水質を調査するための地下水試料定量採取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平９−４１８６９号公報
【非特許文献１】
従来、一般的な地下水試料採取装置を図６で示す。
【０００３】
地下水の採取として、特許文献１は地盤中に仮設ケーシングを貫入させながらその内側にボーリング穴を形成すると共に、その内部に長さ方向に間隔をおいて複数個所にストレーナが形成されている採取ケーシングを配置し、採取ケーシングのストレーナのストレーナ相互間に膨張収縮可能なパッカーを収縮させた状態で予め装着しておき、採取ケーシングをボーリング穴内に配置した後に仮設ケーシングを撤去し、次いで窒素ガス等をでパッカーを膨張させてパッカーによりボーリング穴の穴壁と採水のケーシング外面との間隙を止水可能に塞いだ状態で、採取装置て採水ケーシングの任意の位置から試料を採取する技術である。
【０００４】
また、非特許文献１は図６で示すように、先端に地下水試料の採取口３２を有し、この採取口３２を開閉する止水用ボール弁３３を内設した円錐筒３１を先端部に備えた密閉状の貯水タンク６（ベーラー称している）に長尺のロープ３４を結合し、これを例えば深い井戸３５の地下水中に下ろして地下水試料を汲み上げている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１は、帯水層ごとにボーリング穴を掘削することなく、単一の井戸で複数の帯水層から選択的に採水することが可能であるが、窒素ガスでパッカーを膨張させる等で井戸の構造が複雑となるうえに井戸内に湧く水量と汲み上げ水量を同等にすること及び定量採取という技術は存在していない。
また、非特許文献１はでは１サンプルにつき６０回以上のサンプリング操作を繰り返し行っている。このような貯水タンク６を６０回以上も上下動することによりサンプリングに多くの時間がかかると共に、井戸水が撹拌されて井戸底部の泥が舞い上がりダイオキシン測定に影響を及ぼしており、地上から井戸内の水位を確認することが困難であり、井戸内に湧く水量と汲み上げ水量を同等にすることができない問題を有している。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な構造により地下水試料採取用の井戸から地下水を定量で採取可能とした地下水試料定量採取装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、請求項１に記載した通り、真空ポンプによって減圧されるサンプリング容器と、一端が前記サンプリング容器に接続され他端は井戸内に挿入されるサンプリング管と、導管の一端が前記サンプリング容器に接続され他端に井戸内の水位を検知し、かつ地下水試料の採取量を制御する真空ブレーカーとからなり、前記真空ブレーカーは筒体の底面に液体及び気体を前記筒体に導入出するようストレーナを備え、筒体内には水位により浮き沈みして前記導管を開閉するボール弁体が装入されていることを特徴とするするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は地表１１から掘り下げされている井戸である。この井戸１内に湧く地下水の水質を調査するための本発明による地下水試料定量採取装置は、真空ポンプ３によって減圧されるサンプリング容器２と、一端が前記サンプリング容器２に接続され他端は井戸１内に挿入されるサンプリング管６と、導管７の一端が前記サンプリング容器２に接続され他端に井戸１内の水位を検知し、かつ地下水試料の採取量を制御する真空ブレーカー８とから構成されている。
【０００９】
前記真空ポンプ３とサンプリング容器２とは管４で接続されており、この管４に大気と連通するバルブ５を設けてもよい。前記サンプリング容器２はガラス製が望ましい。また、サンプリング管６は負圧で潰れないようＳＵＳ製が適当である。また、サンプリング管６は井戸１内に挿入し易くするために、例えば１．５ｍ毎にジョイントで連結しながら挿入することが望ましい。
【００１０】
前記真空ブレーカー８は図２で示すように、筒体の底面に液体及び気体を前記筒体に導入出するようストレーナ９を備え、筒体内には水位により浮き沈みして前記導管７を開閉するボール弁体１０が装入されている。このボール弁体１０はゴムボールが適当である。
【００１１】
上記の構成による本発明の作用について説明する。図１で示すように、サンプリング容器２と接続されているサンプリング管６と真空ブレーカー８とを井戸１内の水中に挿入する。このとき真空ブレーカー８は任意の水位となるようつり下げる。図２で示すように、真空ブレーカー８が水中に挿入されると筒体の底のストレーナ９から水が筒体内に入りボール弁体１０は浮力により筒体の上方に浮上して導管７を閉止する。
【００１２】
上記真空ブレーカー８の導管７を閉止した状態で真空ポンプ３を起動してサンプリング容器２を減圧することによりサンプリング管６は負圧となり井戸１内の地下水をサンプリング容器２に吸い上げてサンプリングする。このサンプリング管６で地下水を吸い上げてある程度水位ＷＬが下がっても真空ブレーカー８の底部位が水中に入っているあいだは真空ブレーカー８内の水により浮上しているボール弁体１０でが導管７を閉止しており、前記サンプリング管６によるサンプリングは継続している。
【００１３】
しかし、上記サンプリングの継続により水位ＷＬが真空ブレーカー８の底部位より下がったときには図３で示すように、真空ブレーカー８内の水は井戸１内に流れ出しボール弁体１０は浮力がなくなるため真空ブレーカー８の底面のストレーナ９の上に落下して導管７を開口する。この導管７の開口により真空ブレーカー８の底面から吸った空気は導管７を介してサンプリング容器２に導入され真空ポンプ３で減圧されているサンプリング容器２内は大気圧となりサンプリング管６による地下水の吸い上げが一時中断されが、図４で示すように、井戸１内の湧き水により水位ＷＬが真空ブレーカー８の部位に上昇すると再び水が真空ブレーカー８内に入り、図５で示すように、ボール弁体１０を浮上して導管７を閉止し、真空ポンプ３によるサンプリング容器２内の減圧でサンプリング管６より再びサンプリングを再開する。このような水位ＷＬの変化による真空ブレーカー８が水を吸ったり空気を吸ったりの繰返しによって定量かつ井戸内に湧く水量と汲み上げ水量を同等に制御する。
【００１４】
尚、真空ポンプ３とサンプリング容器２とを接続している管４に大気と連通するバルブ５を設けたものにおいては、このバルブ５によりサンプリング容器２に若干の大気吸い込みとなるよう調整し、サンプリング速度を調整することにより安定継続したサンプリングができる。
【００１５】
また、本発明では、井戸水をサンプリングするときに井戸の底に溜まった泥や水面に浮いたゴミを吸い込まないように中間水位からサンプリングすることができ、かつ水位が下がってきたとき、真空ブレーカー８の作用により水面のゴミを吸う前に所要の距離を保ってサンプリングを自動停止することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、簡単な構造により地下水試料採取用の井戸から地下水を定量かつ井戸内に湧く水量と汲み上げ水量を同等で採取可能とした地下水試料定量採取装置を低コストで提供することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の構成を示す断面図
【図２】本発明装置によるサンプリング状態を示す断面図
【図３】本発明装置による水位下降状態時を示す断面図
【図４】本発明装置による水位が上昇を始めた時点の状態時を示す断面図
【図５】本発明装置による水位が再び上昇してサンプリングを再開した状態時を示す断面図
【図６】従来装置を示す断面図
【符号の説明】
１ 井戸
２ サンプリング容器
３ 真空ポンプ
４ 管
５ バルブ
６ サンプリング管
７ 導管
８ 真空ブレーカー
９ ストレーナ
１０ ボール弁体
１１ 地表
Claims (1)
- 真空ポンプによって減圧されるサンプリング容器と、一端が前記サンプリング容器に接続され他端は井戸内に挿入されるサンプリング管と、導管の一端が前記サンプリング容器に接続され他端に井戸内の水位を検知し、かつ地下水試料の採取量を制御する真空ブレーカーとからなり、前記真空ブレーカーは筒体の底面に液体及び気体を前記筒体に導入出するようストレーナを備え、筒体内には水位により浮き沈みして前記導管を開閉するボール弁体が装入されていることを特徴とするする地下水試料定量採取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003074768A JP3977271B2 (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 地下水試料定量採取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003074768A JP3977271B2 (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 地下水試料定量採取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004278247A JP2004278247A (ja) | 2004-10-07 |
| JP3977271B2 true JP3977271B2 (ja) | 2007-09-19 |
Family
ID=33290261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003074768A Expired - Lifetime JP3977271B2 (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 地下水試料定量採取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3977271B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108168648A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-06-15 | 北京圣世信通科技发展有限公司 | 一种地下水自流井水位监测引水装置 |
| CN113125208B (zh) * | 2021-05-19 | 2024-04-05 | 华北水利水电大学 | 一种基于水位的地下水取样方法及其装置 |
-
2003
- 2003-03-19 JP JP2003074768A patent/JP3977271B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004278247A (ja) | 2004-10-07 |
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