JPH04127B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大規模な地下室を有する建築物の地
下工事等に利用される排水工法の１つである深井
戸（デイープウエル）を用いた還元井戸（リチヤ
ージウエル）工法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、深井戸によつて揚水した地下水は、下
水道に放流されるので、放流可能量が揚水量より
も少ない場合には、目標にした深さまで水位ある
いは水頭を降下させることができず、従つて、計
画深度までの掘削が困難になる。

また、揚水した水を全量放流できる場合であつ
ても、近年では、地方自治体の徴収する下水放流
負担金が高騰しており、膨大な額となることがあ
る。

このため、最近では、下水への放流費用を低減
するため、一旦揚水した地下水を工事に影響のな
い帯水層へ返す手法として、所謂還元井戸工法が
試みられている。

この還元井戸工法は、第７図に示すように、排
水対象とする帯水層（砂質土層）Ａの地下水を深
井戸工法により揚水（排水）し、この水の全部又
は一部を還元（復水）用の深井戸を用いて、不透
水層ａの下方に位置する工事に影響のない帯水層
Ｂへと還元（復水）する方法である。同図中の
１′は地中連続壁等による山止め壁、７′は揚水用
深井戸のストレーナーケーシング、７″は還元用
深井戸のストレーナーケーシング、１０′は砂利
等によるフイルター材、１１′は遮水モルタルに
よる外部パツカー、１２′は揚水用の水中ポンプ、
１３′は揚水用管、５′は復水用管、９′は地上に
設置された水槽である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の還元井戸工法は、揚水した地下水を別の
帯水層に返すため、下水への放流量を減少し得る
ものであるが、上記の通り、揚水用の深井戸と還
元用の深井戸とを設置しているため、深井戸の設
置費用が嵩み、工期も長くなるという問題点があ
る。

また揚水用深井戸から水中ポンプで揚水された
地下水は泥水かそれに近い状態にあるのが普通で
あり、しかも地下水が揚水され、大気に触れると
地下水の鉄分に錆が発生しやすく、従つて、これ
を復水すると還元用深井戸のストレーナーケーシ
ングが次第に目詰まりを起こし、時間の経過と共
に復水能力が低下するという問題点がある。

本発明は、配管本数の少ない簡単な構成によつ
て、これらの問題点を解決せんとするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による還元井戸工法は、不透水層の上下
に位置する帯水層にわたつて縦孔を掘削し、縦孔
内に、上下両帯水層に対応する位置に通水孔が形
成され、前記不透水層に対応する位置に内部を上
下に仕切る仕切部材が設けられ、該仕切部材には
復水及び洗浄に兼用される縦管と該縦管の長手方
向適当位置に接続された空気供給管が貫通した状
態に設けられたストレーナーケーシングを挿入
し、ストレーナーケーシングと孔壁との間には、
前記両帯水層に対応する位置にフイルター材を充
填すると共に前記不透水層に対応する位置に外部
パツカーを形成し、前記ストレーナーケーシング
の内部には、前記仕切部材の上方に水中ポンプを
挿入し、該水中ポンプで上部帯水層の地下水を地
上に設置した水槽に汲み上げ、該水槽に供給され
た地下水を前記縦管を通して仕切部材下方のスト
レーナーケーシング内部に注入し、洗浄時には、
コンプレツサーを稼動し、前記空気供給管から縦
管への空気供給により生じるエアリフトによつて
仕切部材下方のストレーナーケーシング内部の地
下水を地上に汲み上げることにより、下部帯水層
の地下水で仕切部材下方のストレーナーケーシン
グを逆洗することを特徴としている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図に示すように、地中連続壁等の山止め壁
１の内側を掘削し、不透水層ａの上下に位置する
帯水層Ａ，Ｂにわたつて縦孔２を形成する。Pa
は上部帯水層Ａの自由地下水面、Pbは下部帯水
層Ｂの被圧水位を示す。

次に、第２図に示すように、縦孔２内に、上下
両帯水層Ａ，Ｂに対応する位置に通水孔３が形成
され、前記不透水層ａに対応する位置に内部を上
下に仕切る鉄板よりなる仕切部材４が固着され、
該仕切部材４には復水及び洗浄に兼用される縦管
５と該縦管５の長手方向適当位置に接続された空
気供給管６と空気抜き管１５とが貫通した状態に
取り付けられたストレーナーケーシング７を挿入
する。前記縦管５の下端開口部はストレーナーケ
ーシング７の底部に溜る泥を排出できるようにス
トレーナーケーシング７の底部近くに配置されて
いる。８はコンプレツサー、９は地上に設置した
水槽、１４は前記縦管５に接続した送水ポンプで
ある。

前記ストレーナーケーシング７のうち、上部縦
孔部分２ａに挿入される部分７ａは下部縦孔部分
２ｂに挿入される部分７ｂよりも直径を大きくし
てある。具体的には前者７ａの直径は約800mm、
後者７ｂの直径は約600mmに設定されている。図
示しないが、ストレーナーケーシング７の外周に
は、前記通水孔３を形成した部分に網が巻き付け
固着され、土砂の流入を防止すべく構成されてい
る。

しかる後、第３図に示すように、ストレーナー
ケーシング７と孔壁との間には、砂利等のフイル
ター部材１０を充填すると共に前記不透水層ａに
対応する位置に薬液注入（例えば、水ガラス及び
セメントを主成分とする既知の注入用薬液を使用
する。）又はセメントモルタルの打設を行つて、
上下の帯水層Ａ，Ｂを仕切る外部パツカー１１を
形成し、両帯水層Ａ，Ｂに対応する位置に充填さ
れた前記フイルター部材１０により透水性を確保
すると共に土砂の流入を防止すべく構成する。

しかる後、あるいはそれまでの適当な時期に、
第４図に示すように、前記ストレーナーケーシン
グ７の内部に、水中ポンプ１２を挿入し、当該水
中ポンプ１２から導出された揚水用管１３の上端
開口部を前記水槽９に臨ませる。そして該水中ポ
ンプ１２を稼動して上部帯水層Ａの排水を行い、
上部帯水層Ａの水位Paを所望位置まで降下させ
る一方、水中ポンプ１２で排水した上部帯水層Ａ
の地下水を前記水槽９に供給し、該水槽９で砂を
沈澱分離した後、この地下水の全部又は一部を前
記縦管５を通して下部帯水層Ｂに復水（還元）す
るのである。尚、水中ポンプ１２下のスペース及
びストレーナーケーシング７の下端部は夫々泥溜
めとなる。

ところで、この実施例では、下部帯水層Ｂへの
復水を、重力方式、つまり前記水槽９と下部帯水
層Ｂの被圧水位Pbとの水位差（水圧差）によつ
て行つており、前記送水ポンプ１４は復水の開始
時にのみ稼動される。即ち、前記縦管５内に空気
があつて前記水位差（水圧差）のみによつては復
水がスムーズに開始されない場合、復水の開始時
にのみ前記送水ポンプ１４を稼動して水槽９内の
地下水を短時間圧送し、縦管５内の空気を追い出
すのである。かくすれば、それ以後、送水ポンプ
１４を停止しても、前記水位差による復水がスム
ーズに行われるのである。殊に、この実施例では
空気抜き管１５を設けて、仕切部材４の下方に溜
る空気を抜くように構成してあるため、前記送水
ポンプ１４による縦管５内空気の追い出しが迅速
且つ確実に行われて、前記水位差による復水を確
実に行え、しかも仕切部材４下方に溜まつた空気
によつて、仕切部材４下方の前記ストレーナーケ
ーシング７ｂにおける通水孔３の有効面積が減じ
たり、ストレーナーケーシング７全体が浮き上が
るといつた事故が発生することを防止できるので
ある。

尚、下部帯水層Ｂへの復水を加圧方式、つまり
前記送水ポンプ１４の吐出圧力によつて強制的に
行つてもよい。この場合、前記空気抜き管１５に
開閉弁を設けて、仕切部材４下方の空気を抜いた
後、開閉弁を閉めるようにすることが望ましい。

仕切部材４下方のストレーナーケーシング７ｂ
の目詰まりにより、復水能力が或る程度低下して
きたら、あるいは定期的に前記ストレーナーケー
シング７ｂの洗浄を行う。即ち、第５図に示すよ
うに、前記コンプレツサー８を稼動して空気供給
管６から縦管５へと空気を供給する。これにより
仕切部材４下方のストレーナーケーシング７ｂ内
部の地下水は、空気供給管６から縦管５への空気
供給により生じるエアリフトによつて、前記水槽
９へと汲み上げられる。従つて、下部帯水層Ｂの
地下水が仕切部材４下方のストレーナーケーシン
グ７ｂ内部へと流入し、当該ストレーナーケーシ
ング７ｂの逆洗が行われることになる。尚、注水
（復水）を前記送水ポンプ１４で強制的に行つて
いる場合には、送水ポンプ１４を停止した後、前
記コンプレツサー８を稼動することになる。前記
送水ポンプ１４はエアリフトによる排水の妨げに
ならないが、送水ポンプ１４としてプランジヤー
ポンプのように停止状態において水の流通の妨げ
となるポンプを使用する場合であれば、第６図に
示すように、前記縦管５の上端側を、二つに分岐
させ、一方の管５ａを送水ポンプ１４による復水
用として用い、他方の管５ｂを洗浄時の排出用と
して用いることになる。同図中のV₁，V₂は択一
的に開閉操作される弁である。

〔発明の効果〕

本発明は、上述した構成よりなり、排水対象地
盤である上部帯水層から揚水した地下水を地下工
事に影響のない下部帯水層へ復水して、下水道へ
の放流量を低減することによるコストダウンが可
能であるばかりでなく、１本の深井戸の上部側が
揚水用深井戸に、下部側か復水用の還元井に構成
されているので、深井戸の設置費用の低減による
大幅なコストダウンと工期短縮が可能である。

殊に、本発明によれば、適時、縦管に空気を供
給して、エアリフトにより、仕切部材下方のスト
レーナーケーシング内部の地下水を地上に汲み上
げ、下部帯水層の地下水で前記仕切部材下方のス
トレーナーケーシングを逆洗するため、目詰まり
による復水能力の低下を抑制できるばかりでな
く、前記復水及びエアリフトによる仕切部材下方
のストレーナーケーシング内部の地下水の地上へ
の汲み上げに１本の縦管を兼用しているため配管
構成が簡単であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例を示す断面
図である。第６図は本発明の別実施例を示す要部
の概略側面図である。第７図は従来例を示す断面
図である。 Ａ，Ｂ……帯水層、ａ……不透水層、２……縦
孔、３……通水孔、４……仕切部材、５……縦
管、６……空気供給管、７……ストレーナーケー
シング、９……水槽、１０……フイルター部材、
１１……外部パツカー、１２……水中ポンプ、１
３……揚水用管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 不透水層の上下に位置する帯水層にわたつて
   縦孔を掘削し、縦孔内に、上下両帯水層に対応す
   る位置に通水孔が形成され、前記不透水層に対応
   する位置に内部を上下に仕切る仕切部材が設けら
   れ、該仕切部材には復水及び洗浄に兼用される縦
   管と該縦管の長手方向適当位置に接続された空気
   供給管が貫通した状態に設けられたストレーナー
   ケーシングを挿入し、ストレーナーケーシングと
   孔壁との間には、前記両帯水層に対応する位置に
   フイルター材を充填すると共に前記不透水層に対
   応する位置に外部パツカーを形成し、前記ストレ
   ーナーケーシングの内部には、前記仕切部材の上
   方に水中ポンプを挿入し、該水中ポンプで上部帯
   水層の地下水を地上に設置した水槽に汲み上げ、
   該水槽に供給された地下水を前記縦管を通して仕
   切部材下方のストレーナーケーシング内部に注入
   し、洗浄時には、コンプレツサーを稼動し、前記
   空気供給管から縦管への空気供給により生じるエ
   アリフトによつて仕切部材下方のストレーナーケ
   ーシング内部の地下水を地上へ汲み上げることに
   より、下部帯水層の地下水で仕切部材下方のスト
   レーナーケーシングを逆洗することを特徴とする
   還元井戸工法。