JPH04128B2 - - 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
下工事に利用される排水工法の一つである深井戸
を用いた還元井戸工法に関するものである。

〔従来の技術〕

地下工事に伴う深井戸（デイープウエル）揚水
による地下水の下水放流には膨大な放流負担金を
要することから、この負担金を低減することを目
的として、一旦揚水した地下水の一部あるいは全
量を、工事に影響のない下部帯水層に戻す所謂還
元井戸（リチヤージウエル）工法が試行されてい
る。

この還元井戸工法は、第８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、この深井戸揚水
の一部あるいは全量を、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
のない下部帯水層Ｂへと還元する方法である。

尚、同図中の１ａは地中連続壁などによる山止
め壁、５ａは復水用管、８ａは揚水用深井戸のス
トレーナケーシング、８ｂは還元用深井戸のスト
レーナケーシング、１２ａは砂利の充填等による
フイルター材、１３ａは遮水モルタルの打設や薬
液注入等による外部パツカー、１４ａは揚水用ポ
ンプ、１５ａは地上設置の水槽、１６ａは揚水用
管である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記還元井戸工法によれば、揚水した地下水を
別の帯水層に戻すので、下水への地下水の放水量
を減少または皆無に近い状態にすることができる
のであるが、記述の通り、揚水用と還元用の２本
の深井戸を設置しているため、深井戸の設置費用
が嵩み、かつ、配置計画も難しく工期も長くなる
という問題点があつたのである。

これに加えて、揚水された地下水が水槽１５ａ
において大気接触することにより、地下水に混在
しているバクテリヤが増殖し且つ鉄分などが酸化
して所謂水垢が形成され、この水垢を含む水を復
水すると、復水させる帯水層に対するケーシング
まわりのフイルター材が次第に目詰まりを起こ
し、時間の経過と共に著しく復水能率が低下する
という問題点があつたのである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を解決することを留意
して案出されたものであつて、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
わたつて縦穴を掘削すると共に、前記上下の帯水
層の対応する部分に通水孔が形成されたストレー
ケーシングを前記縦穴内に挿入し、当該ケーシン
グの前記不透水層に対応する部分にはケーシング
内部を上下に仕切る仕切部材を設けると共に、該
仕切部材を上下に貫通する復用管を設け、このケ
ーシングと縦穴壁との間には、前記帯水層に対応
する位置に砂利の充填等によるフイルター材を、
かつ、前記不透水層に対応する位置に薬液注入等
による外部パツカーを、夫々形成すると共に、前
記仕切部材上部に流入した地下水を閉管路で直接
的に前記復水用管に強制注水するポンプを設け
て、前記仕切部材上部に流入した地下水を前記復
水用管を通して仕切部材下方の帯水層に復水させ
る点に特徴を有する。

〔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の内側に、不透水層ａの上下に位置する帯水層
Ａ，Ｂにわたる縦穴２を掘削形成する。該縦端２
の直径は１ｍ程度である。尚、図中のPaは上部
帯水層Ａの自由地下水面を示し、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、前記縦穴２内に適
当な直径（通常は0.2〜0.6ｍ程度）の有低ストレ
ーナケーシング３を挿入する。当該ストレーナケ
ーシング３の筒壁のうち、排水及び復水の対象と
する帯水層Ａ，Ｂに対応する筒壁部分３ａには通
水孔が形成され、それ以外の筒壁部分３ｂと底壁
部分３ｃには通水孔が設けられていず、そして図
示しないが、前記ストレーナケーシング３の少な
くとも前記筒壁部分３ａの外周には、土砂の流入
を防止するための網様体が巻き着け固着されてい
る。

しかる後、第３図に示すように、前記ストレー
ナケーシング３と穴壁との間で且つ前記各帯水層
Ａ，Ｂに対応する位置に、砂利等の充填によるフ
イルター材４を形成すると共に、前記不透水層ａ
に対応する位置には、例えば水ガラス及びセメン
トを主成分とする既知薬液の注入や遮水モルタル
の打設等による外部パツカー５を形成して、前記
フイルター材４により透水性を確保し且つ土砂の
流入を防止する。

尚、前記フイルター材４を砂利で形成する場合
は、数mm〜十数mmの粒径のものを良く混合させた
ものが好適に使用される。

又、外部パツカー５を形成する例えば遮水モル
タルに代えてコンクリートを用いるも良いが、何
れを採用する場合でも、硬化促進剤の添加や早強
セメントの使用等、水中において早期に強度が得
られる処置を施すことが望ましい。

次に、第４図に示すように、前記ストレーナケ
ーシング３の内部で且つ前記外部パツカー５に対
応する位置に、前記ストレーナケーシング３の内
面に密着して上下の帯水層Ａ，Ｂ間でケーシング
内部を上下に仕切る仕切部材６を挿脱自在に設け
る。この仕切部材６には、当該仕切部材６を上下
に貫通する復水用管７が付設され、かつ、この復
水用管７の上端開口には、前記仕切部材６の上部
に流入した地下水を閉管路で直接的に前記復水用
管７に強制注水するポンプ８が接続されている。

前記仕切部材６は、膨張・収縮が可能なゴム製
の中空リング９を有しており、ワイヤー１０とこ
れの支持具１１とによつて吊り下げ支持されるよ
うになつている。前記中空リング９としては、ネ
オプレンゴムなどによつて成形したものを用いる
も良いが、この実施例では、第６図に示すよう
に、既製の自動車用タイヤ（チユーブレスタイヤ
とチユーブタイヤの何れでも良いが、好ましくは
チユーブタイヤである。）を使用している。

該仕切部材６の具体構造を詳しく説明すると、
前記自動車用のチユーブタイヤを利用した中空リ
ング９の軸芯方向両面に夫々金属円板１２ａ，１
２ｂを当て付けると共に、一方の金属円板１２ａ
を復水用管７に溶接された受座１３上に支持さ
れ、これら三者１２ａ，１２ｂ，１３を貫通する
数本のボルト１４とそれに螺合するナツト１５に
よつて中空リング９を挟着することにより、該中
空リング９の基本外径（収縮状態にあるときの外
径）を調整できるようにすると共に、前記金属円
板１２ａ，１２ｂとホイール１６とによつて、前
記中空リング９の軸芯方向及び半径方向への膨張
量を制御できるようにしてある。

そして、前記中空リング９には加圧ホース１７
を介して地上の流体圧ポンプ１８を接続してあつ
て、該ポンプ１８による圧力流体の供給ならびに
バルブ１９の操作による圧力流体の排除によつて
前記中空リング９の膨張・収縮が可能で、その膨
張により中空リング９がストレーナケーシング３
の内面に密着して排水対象の帯水層Ａと復水対象
の帯水層Ｂとを遮断する状態（上下の水密性・気
密性を確保し得る状態）となり、収縮により中空
リング９がストレーナケーシング３の内面から離
間して前記両帯水層Ａ，Ｂを連通させる状態（仕
切部材６をストレーナケーシング３に対して自由
に挿脱し得る状態）となるように構成されてい
る。

上記の構成によれば、前記仕切部材６を膨張さ
せた状態でポンプ８を稼動させると、該ポンプ８
の吐水エネルギーと帯水層Ａ，Ｂの水頭差による
落下エネルギーとによつて、帯水層Ａからストレ
ーナケーシング３内の仕切部材６上に流入した地
下水が、外気に触れずして復水用管７を介して地
下工事に影響のない帯水層Ｂへと強制的に復水さ
れるのであり、而して第５図に示す如く、地下水
の下水管への放流を抑止しながら山止め壁１の内
側をドライワークの状態で掘削することができる
のである。

第７図に本発明の別実施例を示す。この実施例
では、下部側帯水層Ｂの径をやゝ小にして縦穴２
を掘削すると共に、該径の異なる縦穴２に対応さ
せて形成したストレーナケーシング３を縦穴２内
に挿入し、かつ、不透水層ａに対応する部分のケ
ーシング内部には、該ストレーナケーシング３の
内部を上下に仕切る鉄板よりなる仕切部材６と、
該仕切部材６を上下に貫通する復水用管７と、こ
の復水用管７に閉管路で接続したポンプ８と、前
記復水用管７に分岐接続した制御バルブＶ付き放
水管２０とを設け、そして、前記放水管２０の端
部開口を下水道に位置させると共に、前記ストレ
ーナケーシング３と穴壁との間で且つ前記各帯水
層Ａ，Ｂに対応する位置に、砂利等の充填による
フイルター材４を形成すると共に、前記不透水層
ａに対応する位置に薬液の注入や遮水モルタルの
打設等による外部パツカー５を形成したもので、
上部帯水層Ａの排水量が復水量を上回るような場
合にバルブＶ操作することによつて、地下水の一
部を下水道に放流できる点に特徴がある。

〔発明の効果〕

以下説明したように本発明の還元井戸工法は、
排水対象地盤である上部帯水層の地下水を地下工
事に影響のない下部帯水層へ復水して、地下水の
下水道への放水量を皆無あるいは低減ならしめる
にあたり、１本の深井戸によつて排水と復水とを
行わせるので、深井戸の設置費用の大幅低減を達
成することができると共に、深井戸配置計画の簡
易化と工期短縮とを図ることができる。

しかも、地下水を外気に触れさせないので、地
下水中のバクテリヤの増殖や鉄分の酸化等による
水垢の形成を防止でき、復水する帯水層の目詰ま
りを抑止して効果的に能率良く復水することがで
きるのである。

【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、第６図は仕切部材の詳細断面図、第７図は本
発明の別実施例を示す断面図である。第８図は従
来例を示す断面図である。 ２……縦穴、３……ストレーナケーシング、４
……フイルター、５……外部パツカー、６……仕
切部材、７……復水用管、８……ポンプ、ａ……
不透水層、Ａ，Ｂ……帯水層。

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
   縦穴を掘削すると共に、前記上下の帯水層の対応
   する部分に通水孔が形成されたストレーナケーシ
   ングを前記縦穴内に挿入し、当該ケーシングの前
   記不透水層に対応する部分にはケーシング内部を
   上下に仕切る仕切部材を設けると共に、該仕切部
   材を上下に貫通する復水用管を設け、このケーシ
   ングと縦穴壁との間には、前記帯水層に対応する
   位置に砂利の充填等によるフイルター材を、か
   つ、前記不透水層に対応する位置に薬液注入等に
   よる外部パツカーを、夫々形成すると共に、前記
   仕切部材上部に流入した地下水を閉管路で直接的
   に前記復水用管に強制注水するポンプを設けて、
   前記仕切部材上部に流入した地下水を前記復水用
   管を通して仕切部材下方の帯水層に復水させるこ
   とを特徴とする還元井戸工法。