JP6480745B2 - How to install water injection wells - Google Patents
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Description
この発明は、注水井戸の設置方法に関し、より詳細には、例えば、地下水位の高い地盤での掘削に際し、地下水位を低下させるために汲み上げた地下水を地盤中に返送するための注水井戸の設置方法に関する。 The present invention relates to a method for installing a water injection well. More specifically, for example, when excavating in a ground having a high groundwater level, the water injection well is installed to return groundwater pumped up to lower the groundwater level into the ground. Regarding the method.
地下構造物を構築するために地盤を掘削するに際し、地下水位が高い場合には、その対策工法例えば地下水位低下工法や薬液注入工法などが実施される。地下水位低下工法は、地下から揚水して、必要な施工部位の地下水位を低下させることにより、地盤の安定を図る工法である。この地下水位低下工法は、薬液注入工法などの止水工法に対し、確実な地下水対策工法であることから、特に線路下施工では安全性に優れている。 When excavating the ground to construct an underground structure, if the groundwater level is high, countermeasures such as a groundwater level lowering method or a chemical injection method are implemented. The groundwater level lowering method is a method for stabilizing the ground by pumping water from the ground and lowering the groundwater level at the necessary construction site. This groundwater level lowering construction method is a reliable groundwater countermeasure construction method against the waterstop construction method such as the chemical solution injection construction method, and is therefore excellent in safety especially in the construction under the railway.
ところで、地下水位低下工法により汲み上げた地下水を、そのまま下水道や河川に放流すると、周辺地盤の沈下や井戸の水位低下などの被害を招く。このため、揚水された地下水を地中に返送する工法、すなわちリチャージ工法も広く実施されている。 By the way, if the groundwater pumped up by the groundwater level lowering method is discharged into the sewers and rivers as it is, it will cause damage such as subsidence of the surrounding ground and lowering of the water level of the wells. For this reason, a method of returning the pumped groundwater to the ground, that is, a recharge method is widely implemented.
このリチャージ工法では、地下水中に含まれる浮遊懸濁物質、バクテリア、地下水中に含まれる溶解鉄分の酸化物などにより、注水井戸の孔壁やフィルターに目詰まりが発生する。このため、返送効率が悪くなり、場合によっては下水道や河川に排水せざるを得ないこともある。 In this recharge method, clogging occurs in the pore walls and filters of the water injection well due to suspended suspended solids, bacteria, and dissolved iron oxides contained in the groundwater. For this reason, the return efficiency is deteriorated, and in some cases, it may be forced to drain into a sewer or a river.
このような背景の下、この出願人は汲み上げた地下水を加圧して地盤中に返送する復水井構造を開発した(特許文献1参照)。この井戸構造は、注水管自体の管壁に多数の注水孔を設けた構造であるため、加圧された返送水が流速を増して注水孔からフィルター材層に向けて注水されることになり、これによってストレーナー部やフィルター材層に目詰まりが発生しないという効果が得られた。 Under such circumstances, the applicant has developed a condensate well structure that pressurizes the groundwater pumped up and returns it to the ground (see Patent Document 1). Since this well structure is a structure in which a large number of water injection holes are provided in the pipe wall of the water injection pipe itself, the pressurized return water is injected from the water injection hole toward the filter material layer at an increased flow rate. As a result, the strainer part and the filter material layer were not clogged.
しかしながら、注水位置となる地盤が砂礫層などの硬質地盤層であると、返送水が地盤中に入り込まずに井戸の周囲を伝わって上昇し、湧水してしまうという問題が生じた。そして、このような現象は、特に硬質地盤層の上の地盤が軟弱地盤層である場合、著しいことが判明した。 However, when the ground used as the water injection position is a hard ground layer such as a gravel layer, the return water does not enter the ground but rises around the well and springs up. And it became clear that such a phenomenon is remarkable especially when the ground on a hard ground layer is a soft ground layer.
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、地盤に注水した水が湧水するのを防止することができる、注水井戸の設置方法を提供することにある。
The present invention has been made based on the technical background as described above, and achieves the following object.
The objective of this invention is providing the installation method of the water injection well which can prevent that the water injected into the ground springs.
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、砂礫層からなる硬質地盤層を注水位置とし、該硬質地盤層の上方の地盤が軟弱地盤層であるときの注水井戸の設置方法であって、
前記注水位置を含む所定深度範囲に亘って、前記硬質地盤層を予め乱すとともに、
前記軟弱地盤層中に、前記注水井戸が取り囲まれるように、所定厚さの改良体を予め造成することを特徴とする注水井戸の設置方法にある。
The present invention employs the following means in order to achieve the above object.
That is, the present invention is a method for installing a water injection well when a hard ground layer composed of a gravel layer is used as a water injection position, and the ground above the hard ground layer is a soft ground layer ,
Over a predetermined depth range including the water injection position, the advance turbulent to the hard ground layer,
In the water injection well installation method, an improved body having a predetermined thickness is formed in advance so that the water injection well is surrounded in the soft ground layer .
前記硬質地盤を乱すには、高圧水を噴射する手段を採用することができる。 In order to disturb the hard ground, means for injecting high-pressure water can be employed.
また、この発明は、より具体的には、砂礫層からなる硬質地盤層を注水位置とする注水井戸の設置方法であって、
前記硬質地盤層における前記注水位置を含む所定深度範囲の下部までケーシング管により地盤を削孔する工程と、
前記ケーシング管内に下部側壁に噴射孔を有する噴射管を挿入する工程と、
前記ケーシング管を前記所定深度範囲の上方まで引き上げた後、前記噴射管を回転させながら引き上げ、同時に前記噴射孔から高圧水を噴射することにより、前記所定深度範囲に亘る円柱状の乱された地盤領域を形成する工程と、
前記噴射管を引き抜いた後、前記乱された地盤領域の前記注水位置まで前記ケーシング管により再度削孔する工程と、
前記ケーシング管内に注水管を挿入する工程と、
前記ケーシング管を引き抜きながら、削孔壁と前記注水管との間にフィルター材等の井戸構成材料を投入する工程と、
を備えてなることを特徴とする注水井戸の設置方法にある。
More specifically, the present invention is a method for installing a water injection well with a hard ground layer composed of a gravel layer as a water injection position,
Drilling the ground with a casing pipe to the lower part of a predetermined depth range including the water injection position in the hard ground layer;
Inserting an injection pipe having an injection hole in the lower side wall into the casing pipe;
After the casing pipe is pulled up to above the predetermined depth range, it is pulled up while rotating the injection pipe, and at the same time, high-pressure water is injected from the injection hole, thereby disturbing the column-shaped disturbed ground over the predetermined depth range. Forming a region;
A step of drilling again with the casing pipe to the water injection position in the disturbed ground area after pulling out the injection pipe;
Inserting a water injection pipe into the casing pipe;
A step of introducing a well constituent material such as a filter material between the hole-drilling wall and the water injection pipe while pulling out the casing pipe;
It is in the installation method of the water injection well characterized by comprising.
前記硬質地盤層の上方の地盤が軟弱地盤層であるとき、前記乱された地盤領域を形成した後、前記噴射管を引き抜く途中の前記軟弱地盤層において、前記噴射管を回転させながら引き上げ、同時に前記噴射孔から改良材を噴射して所定厚さの改良体を造成する工程とを備えた構成を採用するとよい。 When the ground above the hard ground layer is a soft ground layer, after forming the disturbed ground region, in the soft ground layer in the middle of pulling out the spray pipe, pull up while rotating the spray pipe, simultaneously It is good to employ | adopt the structure provided with the process of injecting an improvement material from the said injection hole and producing the improvement body of predetermined thickness.
さらに、この発明は、より具体的には、砂礫層からなる硬質地盤層を注水位置とする注水井戸の設置方法であって、
前記硬質地盤層における前記注水位置を含む所定深度範囲の下部までケーシング管により地盤を削孔する工程と、
前記ケーシング管内に下部側壁に噴射孔を有する噴射管を挿入する工程と、
前記ケーシング管を前記所定深度範囲の上方まで引き上げた後、前記噴射管を回転させながら引き上げ、同時に前記噴射孔から高圧水を噴射することにより、前記所定深度範囲に亘る円柱状の乱された地盤領域を形成する工程と、
前記噴射管を引き抜いた後、前記ケーシング管の先端を前記乱された地盤領域に位置させ、該ケーシング管を注水管として残置する工程と、
を備えてなることを特徴とする注水井戸の設置方法にある。
Furthermore, the present invention is more specifically a method for installing a water injection well having a hard ground layer composed of a gravel layer as a water injection position,
Drilling the ground with a casing pipe to the lower part of a predetermined depth range including the water injection position in the hard ground layer;
Inserting an injection pipe having an injection hole in the lower side wall into the casing pipe;
After the casing pipe is pulled up to above the predetermined depth range, it is pulled up while rotating the injection pipe, and at the same time, high-pressure water is injected from the injection hole, thereby disturbing the column-shaped disturbed ground over the predetermined depth range. Forming a region;
After pulling out the injection pipe, positioning the tip of the casing pipe in the disturbed ground region, leaving the casing pipe as a water injection pipe; and
It is in the installation method of the water injection well characterized by comprising.
このケーシング管を注水管として利用する場合も、前記硬質地盤層の上方の地盤が軟弱地盤層であるとき、前記乱された地盤領域を形成した後、前記噴射管を引き抜く途中の前記軟弱地盤層において、前記噴射管を回転させながら引き上げ、同時に前記噴射孔から改良材を噴射して所定厚さの改良体を造成する工程とを備えた構成を採用するとよい。 Even when this casing pipe is used as a water injection pipe, when the ground above the hard ground layer is a soft ground layer, the soft ground layer in the middle of pulling out the spray pipe after forming the disturbed ground region In the above, it is preferable to adopt a configuration including a step of pulling up while rotating the injection pipe and simultaneously forming an improved body having a predetermined thickness by injecting the improvement material from the injection hole.
この発明によれば、注水位置を硬質地盤層とする注水井戸の設置に際して、硬質地盤層を予め乱すので、注水した水が乱された地盤領域に入り込みやすくなり、地上に湧水するのを防止することができる。また、硬質地盤層の上方に軟弱地盤層がある場合であっても、注水井戸が取り囲まれる改良体を予め造成することにより、注水した水が地上に湧水するのを防止することができる。 According to the present invention, when the water injection well is installed with the water injection position as the hard ground layer, the hard ground layer is disturbed in advance, so that the injected water can easily enter the disturbed ground region and prevent the ground water from springing. can do. Moreover, even if there is a soft ground layer above the hard ground layer, it is possible to prevent the injected water from flowing into the ground by creating an improved body in which the water injection well is surrounded in advance.
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1は、この発明の第1実施形態を示す断面図である。図において符号Hで示す地盤層が砂礫層などの硬質地盤層であり、この硬質地盤層Hを注水位置として注水井戸が設置される。この注水井戸は、例えばリチャージ工法における復水井戸として利用されるが、これに限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention. In the figure, the ground layer indicated by symbol H is a hard ground layer such as a gravel layer, and a water injection well is installed with this hard ground layer H as a water injection position. This water injection well is used, for example, as a condensate well in the recharge method, but is not limited thereto.
施工に際しては、図1(a)に示すように、まず注水位置を含む所定深度範囲Rの下部に達するまでケーシング管1により地盤を削孔する。次に、同図(b)に示すように、ケーシング管1内に噴射管2を挿入する。この噴射管2としては地盤改良工法の1つとして知られている高圧噴射工法で使用される三重管を使用することができる。この三重管は周知のものであり、その側壁には、図示しないが、高圧水、圧縮空気及び固化材を噴射する噴射孔が設けられている。
At the time of construction, as shown in FIG. 1A, the ground is first drilled by the
次に、同図(c)に示すように、ケーシング管1を所定深度範囲Rの上方まで引き上げた後、噴射管2を回転させながら引き上げ、同時に噴射孔から高圧水を水平噴射する(このとき三重管の機能を利用して高圧水を包囲するように圧縮空気を噴射してもよい)。これにより、硬質地盤層Hが高圧水の衝撃力で破砕され、乱される。この高圧水噴射により所定深度範囲Rに亘って硬質地盤層Hを乱し、円柱状の乱された地盤領域Aを形成したら、同図(d)に示すように、噴射管2を引抜いた後、乱された地盤領域Aにおける注水位置までケーシング管1により再度削孔する。
Next, as shown in FIG. 3C, after the
次に、同図(e)に示すように、ケーシング管1内に注水管4を挿入する。そして、同図(f)に示すように、ケーシング管1を引抜きながら、削孔壁5と注水管4との間にフィルター材等の井戸構成材料を投入し、このようにして注水井戸10が設置される。
Next, the
図6は設置された注水井戸10の詳細を例示する断面図である。この井戸構造は、特許文献1に開示されたものと同様である。すなわち、注水管4は下部にストレーナー部6を有し、このストレーナー部6の周壁には所定の長さ範囲に亘り、多数の注水孔7が設けられている。このストレーナー部6の設置位置が、本明細書でいうところの注水位置に相当する。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating details of the water injection well 10 installed. This well structure is the same as that disclosed in
ストレーナー部6の周囲にはフィルター材層8が形成され、このフィルター材層8の上に遮水材層9が形成され、さらにこの遮水材層9の上にシール材層11が形成される。これらフィルター材層8、遮水材層9及びシール材層11の材料については、特許文献1に詳述されている。
A
注水管4は加圧ポンプ12を有する地上の管路13に接続され、加圧ポンプ12で加圧された水が注水管4を通ってストレーナー部6の注水孔7から硬質地盤Hに注水される。硬質地盤Hにはストレーナー部6の設置位置すなわち注水位置を含む所定深度範囲Rに亘って乱された地盤領域Aが形成されているので、水は硬質地盤層Hに難なく入り込む。したがって、注水された水が地上に湧水してしまうことがない。
The
図2,図3は、この発明の第2実施形態を示す断面図である。この実施形態は、硬質地盤層Hの上の地盤が軟弱地盤層Sである場合に適用される。施工に際して、図2(a)に示すように、まず注水位置を含む所定深度範囲Rの下部に達するまでケーシング管1により地盤を削孔し、次いで同図(b)に示すように、ケーシング管1内に三重管からなる噴射管2を挿入する各工程は、上記第1実施形態と同様である。
2 and 3 are sectional views showing a second embodiment of the present invention. This embodiment is applied when the ground on the hard ground layer H is the soft ground layer S. At the time of construction, as shown in FIG. 2 (a), first, the ground is drilled by the
この実施形態では、噴射管2の挿入後、同図(c)に示すように、ケーシング管1を一旦引き抜く。そして、噴射管2を回転させながら引き上げ、同時に噴射孔から高圧水を水平噴射する。この高圧水噴射により所定深度範囲Rに亘って円柱状の地盤領域Aを形成したら、同図(d)に示すように、噴射管2を軟弱地盤層Sに引き上げる。この軟弱地盤層Sにおいて、噴射管2を回転させながら引き上げ、同時に、周知の地盤改良工法と同様に噴射孔から高圧水及び圧縮空気を噴射して地盤を破砕し、その破砕部分にセメント系の改良材を噴射する。これにより、乱された地盤領域Aの上方に所定厚みの改良体Bが造成される。
In this embodiment, after the
次いで、同図(e)に示すように、乱された地盤領域Aの注水位置までケーシング管1により再度削孔する。このとき、当然、ケーシング管1は改良体Bを貫通することになる。次いで、第1実施形態と同様、図3(f)に示すように、ケーシング管1内に注水管4を挿入し、さらに同図(g)に示すように、ケーシング管1を引抜きながら、削孔壁5と注水管4との間にフィルター材等の井戸構成材料を投入して、このようにして図6に例示したような注水井戸が設置される。
Next, as shown in FIG. 5E, the
この実施形態によれば、軟弱地盤層Sにおいて注水井戸10が改良体Bに取り囲まれることになるので、注水された水が井戸の周囲を伝わって仮に上昇することがあっても、改良体Bによって遮断され、地上に湧水することがない。 According to this embodiment, since the water injection well 10 is surrounded by the improved body B in the soft ground layer S, the improved body B even if the injected water may rise along the circumference of the well. It is blocked by and does not spring on the ground.
図4は、この発明の第3実施形態を示す断面図である。この実施形態は、ケーシング管1を注水管として利用する形態である。施工に際して、図4(a)に示すように、まず注水位置を含む所定深度範囲Rの下部に達するまでケーシング管1により地盤を削孔し、次いで同図(b)に示すように、ケーシング管1内に三重管からなる噴射管2を挿入する。
FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the
次いで、同図(c)に示すように、ケーシング管1を所定深度範囲Rの上方まで引き上げた後、噴射管2を回転させながら引き上げ、同時に噴射孔から高圧水を水平噴射して乱された地盤領域Aを形成するまでの各工程は第1実施形態と同様である。この実施形態では、同図(d)に示すように、ケーシング管1の先端が乱された地盤領域Aに位置するように(図示では領域Aの上端に位置している)、ケーシング管1を残置する。すなわち、ケーシング管1を注水管として利用するものである。
Next, as shown in FIG. 2C, after the
この実施形態によれば、地上に湧水することがない注水井戸を簡単な工程で設置することができる。なお、このケーシング管1を注水管として利用する実施形態の場合も、図5に第4実施形態として示すように、硬質地盤層Hの上方の地盤が軟弱地盤層Sである場合は、軟弱地盤層Sに改良体Bを造成してもよい。この場合、図4(c)に示した工程において、ケーシング管1を一旦引き抜いて噴射管2により軟弱地盤層Sに改良体Bを造成した後、乱された地盤領域Aの注水位置までケーシング管1により再度削孔し、ケーシング管1を注水管として利用する。
According to this embodiment, the water injection well which does not spring on the ground can be installed by a simple process. In the case of the embodiment in which the
上記実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の態様を採ることができる。例えば、図6に示した注水井戸の構造は例示であり、これに限定されるものではない。また、上記各実施形態では高圧水を水平方向に噴射しているが、これに限定されるものではなく、斜め方向に高圧水を噴射する場合も、この発明に包含される。 The above embodiment is merely an example, and the present invention can take various aspects. For example, the structure of the water injection well shown in FIG. 6 is an example, and is not limited to this. Moreover, in each said embodiment, although high pressure water is injected in a horizontal direction, it is not limited to this, The case where high pressure water is injected in the diagonal direction is also included by this invention.
1:ケーシング管
2:噴射管
4:注水管
5:孔壁
6:ストレーナー部
7:注水孔
8:フィルター材層
9:遮水材層
10:注水井戸
11:シール材層
H:硬質地盤層
A:乱された地盤領域
S:軟弱地盤層
1: Casing pipe 2: Injection pipe 4: Water injection pipe 5: Hole wall 6: Strainer section 7: Water injection hole 8: Filter material layer 9: Water blocking material layer 10: Water injection well 11: Sealing material layer H: Hard ground layer A : Disturbed ground area S: Soft ground layer
Claims (6)
前記注水位置を含む所定深度範囲に亘って、前記硬質地盤層を予め乱すとともに、
前記軟弱地盤層中に、前記注水井戸が取り囲まれるように、所定厚さの改良体を予め造成することを特徴とする注水井戸の設置方法。 A method for installing a water injection well when a hard ground layer composed of a gravel layer is used as a water injection position and the ground above the hard ground layer is a soft ground layer ,
Over a predetermined depth range including the water injection position, the advance turbulent to the hard ground layer,
An installation method for a water injection well, wherein an improved body having a predetermined thickness is created in advance so that the water injection well is surrounded by the soft ground layer .
前記硬質地盤層における前記注水位置を含む所定深度範囲の下部までケーシング管により地盤を削孔する工程と、
前記ケーシング管内に下部側壁に噴射孔を有する噴射管を挿入する工程と、
前記ケーシング管を前記所定深度範囲の上方まで引き上げた後、前記噴射管を回転させながら引き上げ、同時に前記噴射孔から高圧水を噴射することにより、前記所定深度範囲に亘る円柱状の乱された地盤領域を形成する工程と、
前記噴射管を引き抜いた後、前記乱された地盤領域の前記注水位置まで前記ケーシング管により再度削孔する工程と、
前記ケーシング管内に注水管を挿入する工程と、
前記ケーシング管を引き抜きながら、削孔壁と前記注水管との間にフィルター材等の井戸構成材料を投入する工程と、
を備えてなることを特徴とする注水井戸の設置方法。 A method for installing a water injection well with a hard ground layer composed of gravel layers as the water injection position,
Drilling the ground with a casing pipe to the lower part of a predetermined depth range including the water injection position in the hard ground layer;
Inserting an injection pipe having an injection hole in the lower side wall into the casing pipe;
After the casing pipe is pulled up to above the predetermined depth range, it is pulled up while rotating the injection pipe, and at the same time, high-pressure water is injected from the injection hole, thereby disturbing the column-shaped disturbed ground over the predetermined depth range. Forming a region;
A step of drilling again with the casing pipe to the water injection position in the disturbed ground area after pulling out the injection pipe;
Inserting a water injection pipe into the casing pipe;
A step of introducing a well constituent material such as a filter material between the hole-drilling wall and the water injection pipe while pulling out the casing pipe;
A method for installing a water injection well characterized by comprising:
を備えてなることを特徴とする請求項3記載の注水井戸の設置方法。 When the ground above the hard ground layer is a soft ground layer, after forming the disturbed ground region, in the soft ground layer in the middle of pulling out the spray pipe, pull up while rotating the spray pipe, simultaneously A method for installing a water injection well according to claim 3, further comprising: a step of injecting an improvement material from the injection hole to form an improvement body having a predetermined thickness.
前記硬質地盤層における前記注水位置を含む所定深度範囲の下部までケーシング管により地盤を削孔する工程と、
前記ケーシング管内に下部側壁に噴射孔を有する噴射管を挿入する工程と、
前記ケーシング管を前記所定深度範囲の上方まで引き上げた後、前記噴射管を回転させながら引き上げ、同時に前記噴射孔から高圧水を噴射することにより、前記所定深度範囲に亘る円柱状の乱された地盤領域を形成する工程と、
前記噴射管を引き抜いた後、前記ケーシング管の先端を前記乱された地盤領域に位置させ、該ケーシング管を注水管として残置する工程と、
を備えてなることを特徴とする注水井戸の設置方法。 A method for installing a water injection well with a hard ground layer composed of gravel layers as the water injection position,
Drilling the ground with a casing pipe to the lower part of a predetermined depth range including the water injection position in the hard ground layer;
Inserting an injection pipe having an injection hole in the lower side wall into the casing pipe;
After the casing pipe is pulled up to above the predetermined depth range, it is pulled up while rotating the injection pipe, and at the same time, high-pressure water is injected from the injection hole, thereby disturbing the column-shaped disturbed ground over the predetermined depth range. Forming a region;
After pulling out the injection pipe, positioning the tip of the casing pipe in the disturbed ground region, leaving the casing pipe as a water injection pipe; and
A method for installing a water injection well characterized by comprising:
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