JPH05340182A - ボーリング孔内の地下水採水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定深度の地下水のみを容易に採水すること
ができ、またボーリング孔内への１度の下降操作によ
り、採水管を再び地上に引き上げること無く連続的に２
箇所以上の深度の地下水を採水することができるボーリ
ング孔内の地下水採水装置を提供する。 【構成】 流体圧調節手段１５により膨張及び収縮動作
を繰り返す可撓性チューブ１３を内部に設けた採水管１
４と、該採水管上端部に接続し、採水管内の地下水を地
上に搬送する搬送管１６とを備え、且つ該採水管内の可
撓性チューブの上方及び下方に、ボーリング孔内の地下
水が通過する止水弁１１及び１２を備えるボーリング孔
内の地下水採水装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボーリング孔内の地下
水採水装置に関し、更に詳細には所定深度の地下水の水
質調査等に利用可能なボーリング孔内の地下水採水装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より地下水の汚染評価及び地下水流
動系調査の為に、地下水の水質調査が行われている。こ
の調査においては、ボーリング孔から地下水を採水し、
分析調査するのが一般的であり、ボーリング孔から地下
水を採水する方法が種々提案されている。具体的には例
えば、水中ポンプをボーリング孔内に設置して採水する
方法、ボーリング孔内に管を通して地上から地下水を吸
引する方法、一般的に「ベーラ」と呼ばれる上端部及び
下端部に止水弁を備えた採水管を、ボーリング孔内にお
いて下降させ、所定箇所に達してから上昇させて地上ま
で引上げ、前記採水管内の地下水を採取する方法、若し
くは地下水を採水するための採水ピストン及び採水シリ
ンダーを備え、採水された地下水を圧縮空気で駆動する
ピストンにより地上に押し出すピストン駆動装置を有す
る採水管を、上下にパッカーを配した状態でボーリング
孔内に設置し、地上で制御しながら地下水を採水する方
法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記水
中ポンプを使用する方法では、小孔径のボーリング孔の
場合、水中ポンプをボーリング孔内に設置することがで
きず、更に大深度の場合には、地下水を地上まで押し出
すために多大なエネルギーが必要であるという問題があ
る。

【０００４】また前記地下水を吸引する方法において
は、地下水を地上において吸引するために、原理的に１
０ｍより深い位置からの採水は不可能であるという問題
が生じる。

【０００５】更に前記「ベーラ」と呼ばれる採水管を使
用する方法では、採水管がボーリング孔内を下降するこ
とにより、下端部及び上端部の止水弁が開いて、下端部
止水弁から地下水が採水管内に導入され、導入された地
下水のうち採水管容積を超えた地下水が上端部止水弁か
ら排出され、次いで採水管の下降を停止し、上昇させる
ことによって各々の止水弁が閉じて採水管内に地下水を
保持した状態で地上まで引き上げる。このため、採水管
内の地下水には、所定深度以外の地下水が含まれている
可能性が高く、特に大深度においては精密な水質調査が
困難である。更には採水管上端部に設けられた止水弁
が、ボーリング孔内に露出しているので、採水管が下降
する際に、地下水に含まれる砂利、石等が上端部止水弁
に詰まり、止水弁としての作用がなされないという問題
が生じる。

【０００６】更にまた、前記ピストン駆動装置を有する
採水管を使用する方法では、構造が機械的に複雑である
ために故障が発生する可能性が高く、しかも高価である
という問題がある。

【０００７】そこで、本発明は上記問題点を解消すべく
なされたもので、ボーリング孔内において、所望深度の
地下水を確実に地上まで揚水することが可能なボーリン
グ孔内の地下水採水装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を鑑
みてなされたものであり、流体圧調節手段により膨張及
び収縮動作を繰り返す可撓性チューブを内部に設けた採
水管と、該採水管上端部に接続し、採水管内の地下水を
地上に搬送する搬送管とを備え、且つ該採水管内の可撓
性チューブの上方及び下方に、ボーリング孔内の地下水
が通過する止水弁を設け、前記可撓性チューブの膨張及
び収縮動作を繰り返すことにより、下方の止水弁からボ
ーリング孔内の地下水を採水管内に導入し、導入された
地下水を上方の止水弁及び搬送管を通過させて地上に搬
送することを特徴とするボーリング孔内の地下水採水装
置を提供する。

【０００９】また本発明のボーリング孔内の地下水採水
装置においては、前記採水管内に、更に採水管内の地下
水を上方の止水弁及び搬送管を通過させて地上に排出さ
せる加圧気体導入手段を設置することもできる。

【００１０】

【作用】本発明のボーリング孔内の地下水採水装置は、
流体圧調節手段により可撓性チューブが膨張及び収縮動
作を繰返し、該可撓性チューブが収縮する際、下方の止
水弁からボーリング孔内の地下水が採水管内に導入さ
れ、一方該可撓性チューブが膨張する際、導入された地
下水が上方の止水弁及び搬送管を通過して地上に搬送さ
れる。

【００１１】

【実施例】次に本発明の一実施例を添付図面を参照して
更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。

【００１２】図１において、１０は地下水採水装置であ
って、該地下水採水装置１０は、上端部及び下端部に止
水弁１１及び１２、並びに内部に収縮及び膨張自在なゴ
ムチューブ１２を有するステンレス製の採水管１４と、
前記上端部止水弁１１を包囲し、採水管１４の上端に設
置した地下水を地上に搬送する搬送管１６とにより構成
される。

【００１３】前記採水管１４の上端部に設けた止水弁１
１、１２は、ボーリング孔内の水圧及び採水管１４内の
水圧に応じて開閉可能に設置されており、この止水弁１
１、１２が開口する際には、一定区間以上開口しないよ
うなストッパー（図示せず）が設けられている。また採
水管１４内のゴムチューブ１２には、地下水採水装置１
０をボーリング孔内に導入した際に地上まで到達する長
さを有する管１３ａが接続されており、この管１３ａの
地上部分には、ゴムチューブ１２を収縮及び膨張させる
ためのコンプレッサー１５が接続する。この際前記止水
弁１１及び１２は、ゴムチューブ１３の上方及び下方に
設けられておれば、その位置は特に限定されることは無
く、またその数も特に限定されない。

【００１４】次に図１を参照して、地下水採水装置１０
がボーリング孔内を所望の深度まで下降する際の作用を
説明する。

【００１５】ボーリング孔内を下降させる際の前記地下
水採水装置１０において、コンプレッサー１５は作動さ
せず、従ってゴムチューブ１３は、図１に示すとおり収
縮した状態に保持されている。この状態で搬送管１６及
び管１３ａが接続する採水管１４を下降させると、ボー
リング孔内の地下水の水圧により下端部止水弁１２が開
口し、採水管１４内に地下水が入水する。次に入水した
地下水が採水管１４の下降に伴って採水管１４内を通過
し、上端部止水弁１１が開口して、地下水が搬送管１６
内に入水する。採水管１４が所定の深度に到達したとこ
ろで下降を停止することにより、採水管１４内外の地下
水の水圧が等しくなり、前記開口していた止水弁１１、
１２が閉じる。

【００１６】次に図２を参照して、本発明の地下水採水
装置が所定深度の地下水を地上まで搬送する作用を説明
する。

【００１７】図２において、２０は図１に示す地下水採
水装置１０と同様な装置であって、各構成部材は、図１
の１０番台で示した番号を２０番台で表示する。図２の
左側の図は、ボーリング孔内における下降を停止した状
態において、コンプレッサー２５を作動させて地上から
ゴムチューブ２３に空気を送り込み、このゴムチューブ
２３を採水管２４の側面に接触するまで膨張させた状態
を示す。この際、ゴムチューブ２３の膨張に伴い、採水
管２４内の地下水は上方及び下方に移動し、夫々の水圧
によって下端部の止水弁２２は閉じ、上端部の止水弁２
１が開口して、採水管２４内の地下水が搬送管２６に移
動する。また図２の右側の図は、前記膨張させたゴムチ
ューブ２３を、コンプレッサー２５の圧力を大気圧に開
放する、即ちコンプレッサー２５の作動を停止させてゴ
ムチューブ２３を収縮させた状態を示す。この際ゴムチ
ューブ２３の収縮に伴い、採水管内は減圧化し、開口し
ていた上端部の止水弁２１が閉じ、下端部の止水弁２２
が開口して、ボーリング孔内の地下水が止水弁２１を通
って採水管２４内に入水する。従って、このようなゴム
チューブ２３の膨張及び収縮を繰り返すことにより、所
定深度の地下水を、搬送管２６を通過させて地上にまで
揚水することができる。ここで、前記採水管の下降に伴
い採水管及び搬送管内に保持されている所定深度以外の
地下水は、排水する必要があるが、これは採水管及び搬
送管内の水の容量及びゴムチューブ２３の１回の膨張及
び収縮動作によって押し上げられる水の量を予め計算し
ておき、それに伴う回数の膨張及び収縮動作を行うこと
により排出させることができる。その後、更に膨張及び
収縮を繰り返すことにより地上まで揚水する地下水のみ
を採水することにより、所定深度の純粋な地下水のみを
採水することができる。

【００１８】また２箇所以上の所定深度の地下水を採水
する場合には、前記地下水の採水の後、再び採水管２４
を、ボーリング孔内を下降させ、所定深度に到達したと
ころで前記ゴムチューブ２３の膨張及び収縮を同様に繰
り返すことにより採水することができる。

【００１９】図３において３０は、図１に示す地下水採
水装置１０における採水管内に加圧窒素ガスを導入する
ための加圧窒素ガス導入管３７を設置した地下水採水装
置であって、その他の各構成部材は、図１の１０番台で
示した番号を３０番台で表示する。

【００２０】前記加圧窒素ガス導入管３７は、窒素ガス
ボンベ３８に接続されており、例えばボーリング孔内を
下降させ、所定深度で停止させた後、即ち上端部の止水
弁３１及び下端部の止水弁３２が閉じた状態において、
加圧窒素ガス導入管３７から採水管３４内に加圧窒素ガ
スを導入する。これにより、止水弁３２が閉じた状態
で、上端部の止水弁３１のみが開口して、前記ボーリン
グ孔内を下降した際に採水管３４及び搬送管３６内に入
水した所定深度以外の地下水を、強制的に地上に排水す
ることができる。この排水後、加圧窒素ガスの供給を停
止し、前述のようにゴムチューブ３３を膨張及び収縮さ
せることによって、止水弁３２から所定深度の地下水を
採水管３４内に導入し、導入された地下水を止水弁３１
及び搬送管３６を通過させて地上まで揚水させることが
できる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のボーリング孔内の地下水採水装
置は、採水管内に膨張及び収縮する可撓性チューブを有
するので、該可撓性チューブの膨張及び収縮動作を繰り
返すのみで地下水を容易に揚水することができ、また該
可撓性チューブの上方及び下方に止水弁を備えるので、
前記膨張及び収縮動作により止水弁の開閉を行うことが
でき、所望の地下水のみを純粋な状態で採水することが
できる。更に地下水を搬送する搬送管を有するので、１
度の下降操作により、採水管を再び地上に引き上げるこ
と無く連続的に２箇所以上の深度の地下水を採水するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のボーリング孔内の地下水採水
装置の一実施例を示す一部断面概略図である。

【図２】図２は、本発明のボーリング孔内の地下水採水
装置の一実施例における作用を説明する一部断面説明図
である。

【図３】図３は、本発明のボーリング孔内の地下水採水
装置の他の一実施例を示す一部断面概略図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体圧調節手段により膨張及び収縮動作
   を繰り返す可撓性チューブを内部に設けた採水管と、該
   採水管上端部に接続し、採水管内の地下水を地上に搬送
   する搬送管とを備え、且つ該採水管内の可撓性チューブ
   の上方及び下方に、ボーリング孔内の地下水が通過する
   止水弁を設け、 前記可撓性チューブの膨張及び収縮動作を繰り返すこと
   により、下方の止水弁からボーリング孔内の地下水を採
   水管内に導入し、導入された地下水を上方の止水弁及び
   搬送管を通過させて地上に搬送することを特徴とするボ
   ーリング孔内の地下水採水装置。
2. 【請求項２】 前記採水管内に、更に採水管内の地下水
   を上方の止水弁及び搬送管を通過させて地上に排出させ
   る加圧気体導入手段を設けたことを特徴とする請求項１
   記載のボーリング孔内の地下水採水装置。