JPH07305382A - 井戸の洗浄方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、従来の技術で解決されていない重
度の湧出量減退井の能力回復を図るために、全スクリー
ン区間とその外側充填砂利の目詰まり物質を洗い出すと
ともにこれを地表に搬出可能な方法を提供するものであ
り、また新設井においては、泥壁と粘土の完全な排除が
可能な方法を提供するものであり、かつこれを可能とす
る方法と装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、井管内に上下に複数の遮水板とそ
の間に構成された密閉区間に噴射ノズル体を設置し、速
度制御の水中モータポンプで揚水する地下水によって洗
浄する方法と装置である。また、洗浄され地下水に混入
した目詰まり物質は、水中モータポンプのストレーナよ
り吸い込まれ、一部分は再度噴射ノズルより噴出する
が、大部分は制水弁を開くことにより揚水管を経由して
地表に排出する方法と装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、井戸の洗浄方法及び装
置に関するものである。

【０００２】本発明の第１の目的は、長期間にわたる揚
水によるスクリーンの腐食，地下水溶存物質の析出，水
質に起因するバクテリアの繁殖，地層からの微細物質等
により形成されたスケールによってスクリーン部や充填
砂利部が閉塞され、湧出能力が減退した井戸及び集水埋
渠に、湧出機能の回復を行うものである。

【０００３】本発明の第２の目的は、新設井戸の仕上げ
において、掘削中に形成された泥壁の除去を行うもので
ある。

【０００４】

【従来の技術】従来の井戸洗浄のための方法として採ら
れているものには、次のようなものがり、これを数種類
組み合わせて実施していた。

【０００５】第１は、円形ワイヤブラシを使用し、ケー
シングの内側で上下させて錆や付着物を剥離するブラッ
シング方法。

【０００６】第２は、ベーラを使用しケーシング内をピ
ストン運動させ、吸引力でスクリーン周辺の目詰まり物
質を除去するスワービング方法。

【０００７】第３は、ジェットベーラを使用しケーシン
グ内を上下運動させ、降下時及び引き揚げ時にかかる水
圧で横方向に噴出するジェット水流を発生させてスクリ
ーン部を洗浄するジェットベーラ方法。

【０００８】第４は、大容量の水中モータポンプを使用
して過大揚水と断続揚水を反復し、充填砂利層や地層に
衝撃を与えて目詰り物質を排出させる過大断続揚水方
法。

【０００９】第５は、地上に高圧ポンプと仮設水槽を置
き、高圧ホースの先端のノズルから高速ジェット水流を
スクリーンに吹きつけて洗浄する高速ジェッティング方
法。

【００１０】第６は、地上仮設水槽に蓄めた水を一気に
井戸に流し込む逆洗方法。

【００１１】第７は、化学薬品を使用し、鉄錆や炭酸カ
ルシュウムの溶解、バクテリアの殺菌を行う薬品処理方
法。

【００１２】

【従来の技術の問題点】しかし、これらの方法にはそれ
ぞれ次のような欠点があり、技術的課題となっていた。

【００１３】第１の方法は、ケーシングの内面部の洗浄
には効果があるが、その外面部には効果がないから、減
退した湧出量の回復は期待できない。

【００１４】第２の方法は、比較的軽度の目詰まりには
効果があるが、重度の湧出量の減退井には効果が期待で
きない。

【００１５】第３の方法は、簡単にジェッティング洗浄
が可能な方法で第２の方法より効果があるが、重度の湧
出量の減退井には効果は薄い。

【００１６】第４の方法は、比較的新しい井戸には使用
できるが、古い年数を経た井戸では井戸の破損にもつな
がり、積極的に実施される方法ではない。

【００１７】第５の方法は、高速ジェットで井戸内及び
外側の洗浄に効果があるが、目詰まり物質が井戸内に残
留したり、帯水層に圧入してしまうおそれがある。

【００１８】第６の方法は、スクリーンの目の開いた部
分しか通水せず目の詰まった部分では効果がなく、また
目詰まり物質を帯水層に圧入するおそれがある。

【００１９】第７の方法は、薬品で溶解可能な物質には
効果があるが、粘土・シルト・砂等には効果がない。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、従
来の技術で解決されていない重度の湧出量減退井の能力
回復を図るために、全スクリーン区間とその外側充填砂
利の目詰まり物質を洗い出すとともにこれを地表に搬出
可能な方法を提供するものであり、また新設井において
は、泥壁と粘土の完全な排除が可能な方法を提供するも
のであり、かつこれを可能とする装置を提供することを
目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、井管内に上下に複数の遮水板とその間に
構成された密閉区間に噴射ノズル体を設置し、速度制御
の水中モータポンプで揚水する地下水によって洗浄する
方法と装置である。

【００２２】また、洗浄され地下水に混入した目詰まり
物質は、水中モータポンプのストレーナより吸い込ま
れ、一部分は再度噴射ノズルより噴出するが、大部分は
制水弁を開くことにより揚水管を経由して地表に排出す
る方法と装置である。

【００２３】

【作用】噴射ノズルより噴出した地下水は、強制的に井
管のスクリーンを洗浄しながら通過して外側の充填砂利
に達し、下降流となって砂利中を通過し、再度下部スク
リーンより井管内に流入して水中モータポンプに吸い込
まれる。このような流動経路において、スクリーンに蓄
積された目詰まり物質は洗い出され、地表に搬出され
る。

【００２４】制水弁とインバータ制御盤を地上において
操作することにより、水中モータポンプの回転速度を制
御してノズルの噴射速度と揚水量を自在に変化させ、強
制循環により洗浄された目詰まり物質を地上に排出させ
る。

【００２５】水タンクの排水の濁り具合を観察しなが
ら、洗浄装置を上下させることにより連続洗浄が可能と
なる。

【００２６】

【実施例】実施例１を図１に基いて説明する。１は水中
モータポンプで、これは井管１４の下部のスクリーン１
２部に対応する位置に設置する。

【００２７】２は下部遮水板で、適当間隔をおいてその
上方部に上部遮水板３を設置する。

【００２８】４は多数のノズル４’を設置した噴射ノズ
ル体で、この噴射ノズル体は前記上下両部の遮水板２，
３によって密閉された区間１５に設置する。

【００２９】５は揚水管で、前記噴射ノズル体４に連設
する。

【００３０】６はフレキシブルホースから成る排水管、
７は制水弁、８は排水タンクである。

【００３１】９は動力ウインチ、１０は櫓、１１はイン
バータ制御盤である。

【００３２】１２はスクリーンで、スクリーンは井管１
４において上，中，下部に分けて形成されている。

【００３３】１３は井管１４の周囲に配設した充填砂利
である。

【００３４】１８，１８は前記上部及び下部の遮水板
３，２のワイヤブラシで、このワイヤブラシは２分割の
組合わせに成る。１９は切れ目１９’を設けたゴム板で
ある。環状の遮水パッキン２５の周囲に、ワイヤブラシ
でゴム板をを重合して上部遮水板３と下部遮水板２を構
成する。

【００３５】まず、湧出量の減退した井戸の完成時の揚
水試験資料と井戸構造図を参照しながら、水中テレビジ
ョンによって井管内の状況を調査する。

【００３６】この時重要なことは、井管のケーシングの
破損の有無，スクリーン部の目詰まり状況及び井戸底の
埋没物質である。

【００３７】調査の結果、ケーシングに破損が認められ
た場合は、本発明の方法による強力な洗浄作業では、充
填砂利を井戸内に引込んでしまい、井戸を破損するおそ
れがあるから、作業を断念しなければならない。

【００３８】状況により水中テレビジョンによる調査が
できない場合は、最近の揚水状況とベーラで採取された
井戸底埋没物質から、井戸ケーシングの破損状況の有無
を判定する。

【００３９】スクリーン１２の位置は、完成時の工事資
料を参考にする。

【００４０】以上の調査の終了後、井戸元に地上設備を
組み立てて設置する。

【００４１】次に、井管口径及び水位に噴射ノズル体を
組み込んだ井戸内装置を組み立てながら井管内に降下
し、噴射ノズル体の位置がスクリーンの上部に位置する
ように停止する。

【００４２】地上部の揚水管５は櫓１０のシーブ近くま
で立設し、９０°エルボ，排水管６及び制水弁７を経由
して排水タンク８に連通する。

【００４３】制水弁７を開き、インバータ制御盤１１に
よって水中モータポンプ１の回転を低速に設定して起動
する。

【００４４】モータ回転を徐々に高速に移行し、地下水
の排水状況を調査しながら、揚水管５長のストローク分
を上下する。

【００４５】排水が濁る間は排水を続け、上下運動を繰
り返す。濁りの減少に伴い徐々に制水弁を閉め始めノズ
ル噴出量を増やし、排水の濁り状況を調査しながら、上
下運動を繰り返す。

【００４６】最終的に制水弁を全密閉して、ポンプ吐出
全量を噴射ノズル体より噴出させながら上下運動を繰り
返した後、制水弁を逆に徐々に解放して清水に変わるま
で排水し、この区間の洗浄作業を終了する。

【００４７】洗浄作業が終了すると、地上部で揚水管を
継ぎ足して更に下部のスクリーンの洗浄を続ける。

【００４８】スクリーンが分割されている場合、無孔管
部分は揚水管を継ぎ足し、次のスクリーン上部より洗浄
作業を繰り返す。

【００４９】実施例２を図２に基いて説明する。この方
法は、基本的には実施例１と同様であるが、出砂現象の
認められる井戸または水中テレビジョンにより井戸内鉄
錆等の固形物が認められる場合、セジメントチューブ２
０を噴射ノズル体４の下方部に設置して使用する。

【００５０】スクリーン部の砂及び錆等の固結物質はセ
ジメントチューブ２０内にたまり、洗浄終了後に装置揚
上と同時に固結物質は回収される。

【００５１】実施例３を図４に基いて説明する。地下水
位が深い場合、排水するには噴射ノズル体４のノズル
４’の噴出孔を小さくするか、ノズルの数を減少する方
法が採られるが、噴出孔を小さくすると、目詰まり物質
の一部が噴出孔に引っ掛かり噴出孔を閉塞するおそれが
ある。また、ノズルの数を減少すると、洗浄効果が弱め
られる。これを解決する方法が図４に示した実施例であ
る。

【００５２】この方法は、排水時にはノズル部分を内装
管にて密閉し、洗浄時に内装管を取りはずす方法であ
る。

【００５３】この方法は、地質調査ボーリングで利用さ
れるワイヤライン工法の応用であり、上部に十字状のリ
ブ２１’を設けた内装管２１は揚水管５内をオーバーシ
ョット２２に接続され、ワイヤで降下して噴射ノズル体
４部に設置されると、接続がはずれる機構を有する。２
３はロッキングスリーブである。

【００５４】内装管２１を設置すると、オーバーショッ
ト２２を回収し配管を接続し、排水を実施する。

【００５５】排水が清水になった後は、ワイヤで接続さ
れたオーバーショット２２を降下し内装管２１を地上に
引揚げ、モータの回転を制御して洗浄を行う。

【００５６】この方法は、内装管の設置及び回収を簡単
に行えるようにしている。

【００５７】実施例４を図６に基いて説明する。

【００５８】この方法は、基本的には実施例３とほぼ同
じ構造から成るものであるが、更に最下部遮水板２４を
水中モータポンプ１の下方部に設置するものである。

【００５９】１６，１６は最下部遮水板２４のワイヤブ
ラシで、このワイヤブラシの中間部にゴム板１７を重合
して最下部遮水板２４を構成する。

【００６０】内装管２１を設置して揚水すると、限定さ
れた区間に強力な吸引力（負圧）が生じて、帯水層から
地下水を井管内に引き込む。この時に、帯水層に及んだ
目詰まり物質も排出できるのである。

【００６１】実施例５として図示はしないが、ロータリ
工法で施工された新設の地下水還元井戸の仕上げ段階
で、ベントナイト等で形成された泥壁を除去できないた
め、還元量が少ない井戸において実施する洗浄作業を以
下に説明する。

【００６２】実施例１と同様な装置を組立てた後、制水
弁を解放した状態で濁りが除去されるまで洗浄する。

【００６３】次に、揚水管内に所定量の孔壁洗浄剤を流
し込んだ後、制水弁を密閉状態でモータの低速回転で運
転し、洗浄剤混じりの地下水を強制的に循環して泥壁と
反応させる。

【００６４】洗浄剤混入水は、スクリーンの全区間を洗
浄するまで排出を実施しない。また随時、孔壁洗浄剤を
揚水管内に補給し濃度を高く保つ。

【００６５】この洗浄剤循環作業の後、薬品反応時間に
応じて作業を休止する。

【００６６】定められた時間後、実施例１と同様な作業
で洗浄作業を実施する。

【００６７】

【発明の効果】本発明は、従来の方法及び装置に比較し
て次のような効果が期待できるものである。

【００６８】強制的に井管の外側部に水流の循環経路を
つくり、目詰まり物質を洗い流すとともに井管の外部に
排出するようにしたため、スクリーンと充填砂利中の目
詰まり物質を完全に排除することができる。

【００６９】したがって、長年揚水を継続した結果、完
成時と比較して大幅に湧出能力が低下した古井戸の湧出
回復のために実施できるのである。

【００７０】地上設備の大きな装置は動力ウインチと櫓
だけであるから、従来工法の逆洗方法や高速ジェッティ
ング法と比較して場所をとらなくてすみ、狭い場所でも
施工可能となるのである。

【００７１】したがって、水道の水源井にとっては非常
に有益な方法である。即ち、水道事業では、信頼できる
安全でおいしい水の供給を目標とした水質基準改正で地
下水が見直されているが、地盤沈下防止を目的とした地
下水採取規制により新設井戸を設置できない地域が大都
市圏には多い。そして、湧出能力が従来工法では回復で
きない古井戸は順次廃止されて表流水に変換されている
のが現状であるが、本発明を実施すれば古井戸の湧出能
力を回復させ、井戸寿命を少しでも延ばしたい水道の水
源井には有効な方法となるのである。

【００７２】他方、地盤沈下防止のために地下に処理さ
れた表流水または地下の熱エネルギーを熱交換にて利用
した後、地下に戻す還元井の設置工事が増えてきている
が、本発明の実施はこれらの還元井の仕上げ洗浄をより
完璧なものにして還元能力を十分に引き出す有効な方法
である。

【００７３】また本発明は、縦井戸のみならず河床等に
付設された水平方向の集水埋渠にも有効な方法である。
水平の横井戸の洗浄方法は主にジェッティング方法が行
われていたが、本発明は口径の大きな横井戸の洗浄能力
を回復させる方法として有効な方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の装置全体の正断面図

【図２】実施例２の装置の正断面図

【図３】実施例２の装置要部の拡大正断面図

【図４】実施例３の装置の正断面図

【図５】実施例３の装置要部の拡大正断面図

【図６】実施例４の装置の正断面図

【図７】噴射ノズル体の拡大正断面図

【図８】噴射ノズル体の一部品の側面図

【図９】上部・下部遮水板の部品の平面図

【図１０】上部・下部遮水板の他部品の平面図

【図１１】最下部遮水板の部品の平面図

【図１２】最下部遮水板の他の部品の平面図

【図１３】最下部遮水板の正断面図

【図１４】ａは内装管の平面図、ｂは正断面図

【図１５】実施例３の装置要部の正断面図

【符号の説明】

１ 水中モータポンプ ２ 下部遮水板 ３ 上部遮水板 ４ 噴射ノズル体 ５ 揚水管 ６ 排水管 ７ 制水弁 ８ 排水タンク ９ 動力ウインチ １０ 櫓 １１ インバータ制御盤 １２ スクリーン １３ 充填砂利 １４ 井管 １５ 密閉区間 １６ 最下部遮水板のワイヤブラシ １７ 同上のゴム板 １８ 上部・下部遮水板のワイヤブラシ １９ 同上のゴム板 ２０ セジメントチューブ ２１ 内装管 ２２ オーバーショット ２３ ロッキングスリーブ ２４ 最下部遮水板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 薫 東京都中央区京橋２丁目４番12号 株式会 社日さく内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数組の遮水板で構成された密閉区間と
   この密閉区間内の噴射ノズル体と水中モータポンプの組
   合わせにより、井管外側部に水流の強制循環回路を構成
   し、スクリーン及び井管の外側部の目詰まり物質を除去
   することを特徴とする井戸の洗浄方法。
2. 【請求項２】 遮水板は２分割に成るワイヤブラシとゴ
   ム板より構成される柔軟構造で、洗浄作業中に上下運動
   が可能であり連続して洗浄作業を行うことを特徴とする
   井戸の洗浄装置。
3. 【請求項３】 制水弁と水中モータポンプのモータ回転
   速度を制御する装置を設け、これにより噴射ノズル体か
   ら噴出されるジェット水流の速度と圧力と地上排水量を
   調整することを特徴とする井戸の洗浄装置。