JPH10318889A - 地下水の採水装置 - Google Patents

地下水の採水装置

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JPH10318889A
JPH10318889A JP12892397A JP12892397A JPH10318889A JP H10318889 A JPH10318889 A JP H10318889A JP 12892397 A JP12892397 A JP 12892397A JP 12892397 A JP12892397 A JP 12892397A JP H10318889 A JPH10318889 A JP H10318889A
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JP
Japan
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pipe
air chamber
casing
gas
groundwater
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Pending
Application number
JP12892397A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Saito
章 斎藤
Yoshio Iizuka
芳雄 飯塚
Teruyasu Hirayama
照康 平山
Sadami Serizawa
貞美 芹澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Publication date
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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が単純で小型且つ安価に製作でき、しか
も電源の要らない地下水の採水装置を提供する。 【解決手段】 この採水装置は、密閉した気室21を内
部に有しボーリング孔1内の採水目標深度に挿入される
ケーシング20と、このケーシングに設けられケーシン
グの外側の地下水を気室内に取り込む取水口22と、こ
の取水口に設けられ外部よりの気室への流体の流れを許
し逆の流れを阻止するチェックバルブ23と、気室の底
部に一端30aが開口し他端30bが地上に導かれた揚
水ホース30と、気室内に高圧の窒素ガスを導入する加
圧ホース25とを備える。加圧ホース25は、気室への
地下水の流入に応じて気室内のガスを逃がすガス抜き管
を兼用しており、その基端部には、加圧ホース25を外
気またはガスボンベ27に選択的に連通させる三方弁2
6が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水質検査等のため
に所定の深度の地下水を略連続的に採水することのでき
る採水装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の地下水の採水技術には大きく分け
て次のようなものがある。 (1)ベイラー(採水筒)を利用した採水方法 (2)真空ポンプを用いた減圧吸引による採水方法 (3)エアブローによる揚水・採水方法 (4)採水カプセルを用いた採水方法 (5)連続揚水ポンプを備えた採水装置を用いる採水方
【0003】これらのうち、(1)、(2)、(3)は
簡便な方法であるが、原理上、地層中の任意の帯水層を
対象とした区間採水は実施できないため、飲料水用井戸
の採水などに限定的に利用されている。また、(4)は
区間採水は可能であるが、1回の採水で得られる水量が
少なく、採水区間に滞留している掘削水等の排除には不
向きである。
【0004】そこで、従来、任意の帯水層の連続採水を
行う場合には、主に(5)の揚水ポンプ式の採水装置が
利用されている。図2を用いてその装置による採水方法
の概要を説明する。
【0005】図において、1はボーリング孔、2、3は
遮水層、4は帯水層、5は採水区間である。採水に際し
ては、ポンプ10の採水パイプ11の上下に、ジョイン
ト12、13を介して上部パッカー7及び下部パッカー
8を連結し、これをボーリング孔1に揚水ホース14を
用いて地上から挿入する。所定深度まで挿入したら、上
部パッカー7及び下部パッカー8を膨らませて、帯水層
4の上下を仕切り、採水区間5を確保する。次いで、ポ
ンプ10を駆動して採水パイプ部11の採水口より、採
水区間5の地下水を揚水ホース14を経由して地上に揚
水する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のポン
プ10は、電動、水圧、空圧等により、内蔵するピスト
ンを動かして地下水を地上に圧送する形式のものであっ
た。このため、駆動機構が複雑であり、採水装置が大型
化し、コストアップになるという問題があった。また、
電源のない場所での駆動が難しく、山間部等では効率の
良い採水を行えないという問題があった。
【0007】本発明は、上記事情を考慮し、簡単な構造
で、小型化、低コスト化を容易に図ることができ、しか
も、電源を使用せずに駆動することのできる地下水の採
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】請求項1の発明は、密閉
した気室を内部に有し、ボーリング孔内の採水目標深度
に挿入されるケーシングと、該ケーシングに設けられ、
ケーシングの外側の地下水を前記気室内に取り込む取水
口と、該取水口に設けられ、外部よりの気室への流体の
流れを許し、逆の流れを阻止するチェックバルブと、前
記気室の底部に一端が開口し、他端が地上に導かれた揚
水管と、前記気室への地下水の流入に応じて気室内のガ
スを逃がすガス抜き管と、前記気室内の地下水を押し出
すために気室内に高圧ガスを導入する高圧ガス導入管と
を備えたことを特徴とする。
【0009】請求項2の発明は、請求項1において、前
記ガス導入管とガス抜き管が、気室の上部に一端が開口
し他端が地上に導かれた1本の配管で共用されており、
該配管の他端に、第1の位置に操作されたとき配管を外
気に連通させ、第2の位置に操作されたとき配管を高圧
ガス源に連通させる三方弁が設けられていることを特徴
とする。
【0010】請求項3の発明は、請求項1または2にお
いて、前記ケーシングが上下端を閉塞したパイプで構成
され、該パイプに対して別のパイプを順次連結すること
でケーシングが所定深度に挿入されていることを特徴と
する。
【0011】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
かにおいて、前記ケーシングの少なくとも上側に、採水
区間を仕切るためのパッカーが装備されていることを特
徴とする。
【0012】請求項5の発明は、請求項1〜4におい
て、前記揚水管に揚水のみ許すチェックバルブを設けた
ことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1(a)は実施形態の採水装置の
使用状態を示す断面図である。この採水装置は、2m程
度の接続パイプ17を継ぎ足しながらボーリング孔1内
の採水目標深度に挿入されるポンプ部Aと、ポンプ部A
の上下に接続された上部パッカー7及び下部パッカー8
と、加圧管25及び揚水管30と、ガスボンベ27及び
採水タンク32等からなる。
【0014】ポンプ部Aは、水道管等の鋼製パイプの両
端を閉止したケーシング20を主体にして構成されてい
る。ケーシング20の内部空間は密閉した気室21とさ
れ、ケーシング20の下部には、外部の地下水を気室2
1内に取り込む取水口22が設けられている。この取水
口22には、外部よりの気室21への流体の流れを許し
且つ逆の流れを阻止するチェックバルブ23が設けられ
ている。
【0015】また、ケーシング20には、地上まで延び
る揚水管30が接続されている。揚水管30の一端30
aは気室21内に上から挿入され、気室21の内底部に
て開口している。また、揚水管30の他端30bは地上
に導かれ、採水タンク32内に導入されている。この揚
水管30のケーシング20近傍の位置にも揚水のみを許
すチェックバルブ31が設けられている。
【0016】また、ケーシング20の気室21の上端に
は、地上より延ばした1本の加圧管25の先端(一端)
25aが接続されている。加圧管25は、気室21内の
地下水を押し出すために気室21内に高圧窒素ガスを導
入するための高圧ガス導入管と、気室21への地下水の
流入に応じて気室21内のガスを逃がすガス抜き管とを
兼用する配管として設けられている。そして、加圧管2
5の基端(他端)25bに三方弁26が接続されてい
る。三方弁26は、第1の位置に操作されたとき加圧管
25を外気に連通させ、第2の位置に操作されたとき加
圧管25を高圧窒素のガスボンベ(高圧ガス源)27に
連通させるものである。
【0017】前記パッカー7、8は、中空管15の周り
に、内圧で膨縮するゴム16を巻き付けたもので、中空
管15をネジ継手18、19でケーシング20に接続す
ることにより、ポンプ部Aの上下に固定されている。こ
れらのパッカー7、8には、図示しない接続継手を介し
て加圧ホースが接続されている。なお、採水区間5が長
いときには、ポンプ部Aとパッカー7、8との間に延長
管を挿入する。
【0018】また、前記揚水管30や加圧管25は、ポ
ンプ部Aに一体化する部分を除いて可撓性のホースで構
成することができ、必要に応じて接続パイプ17内を通
して設置する。パッカー7、8用の加圧ホースについて
も同様である。
【0019】次に採水作業時の手順を説明する。作業に
際しては、まず、ポンプ部Aの上下にパッカー7、8を
接続し、上部パッカー7に接続パイプ17を継ぎ足しな
がら、ポンプ部Aをボーリング孔1内の採水目標深度ま
で挿入する。そして、目標深度に達したら、地上のガス
ボンベ27(揚水に用いるガスボンベを共用する)から
加圧ホースを通してパッカー7、8に高圧ガスを送り込
み、パッカー7、8を膨ませる。それにより、帯水層4
の上下を仕切り、他の帯水層の地下水が混入しない採水
区間5を確保する。
【0020】次いで、三方弁26を第1の位置に操作し
て加圧管25を大気に連通させる。そうすると、ポンプ
部Aにおいては、水圧によりチェックバルブ23が開い
て、取水口22より気室21内に、ボーリング孔1内の
目標採水区間5の地下水が流入する。気室21内に地下
水が充満したら、その時点で三方弁26を第2の位置に
操作して、加圧管25をガスボンベ27に連通させ、加
圧管25を介して気室21内に高圧窒素ガスを送り込
む。ガスの送り込みにより気室21内の圧が増加する
と、チェックバルブ23が閉じ、気室21内に溜った地
下水がガス圧で押し出されて、揚水管30を経由し、地
上の採水タンク32に導かれる。地上の揚水管30の先
端からガスが出てきた時点で三方弁26を再び第1の位
置に操作し、上の動作を繰り返す。それにより、略連続
的に所定の採水区間5の地下水を採水することができ
る。なお、揚水管30にはチェックバルブ31が設けら
れているので、揚水途中の水の逆流の心配はない。
【0021】採水終了後は、地上の加圧ホースを大気に
開放すると、パッカー7、8はゴムの収縮力及び水圧に
より収縮するので、そのまま上に持ち上げることで撤収
することができる。
【0022】上記の装置は、ガス圧のみによって駆動す
ることができるので、電源が不要であり、山間部等にお
いても容易に使用することができる。また、ガス圧で直
に地下水を押し上げる方式としており、チェックバルブ
以外にピストン式のような可動部分を持たないため、構
造が単純であり、小型化が容易にできる。また、鋼製パ
イプの上下を塞いだ極めて単純な構造のケーシング20
と、加圧管25及び揚水管30と、チェックバルブ23
程度の要素で構成することができるので、安価に提供す
ることができる。なお、接続パイプ17やパッカー7、
8等の他の部品は、既存の汎用品(地下水調査のための
透水試験に使用する部品等)を流用することができるの
で、特別な専用装置をほとんど必要とせず、採水コスト
の低減が図れる。
【0023】また、上記の装置では、特にガス抜き管と
高圧ガス導入管を1本の加圧管25で兼用しているの
で、設備の単純化が図れる。
【0024】なお、加圧管25より送り込むガスは、コ
ストを考えた場合、窒素ガスが一番よいが、他の任意の
ガスを用いてもよい。また、ガス抜き管を、高圧ガスを
送り込む加圧管25とは別に設けることもできる。その
場合、加圧管とガス抜き管に、三方弁の代わりにそれぞ
れストップバルブを設ける必要がある。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明の
採水装置は、ピストンを動かすような複雑な機構を持た
ず、構造が単純であるから、小型化が可能で安価に製作
することができる。また、ガス圧のみによって駆動する
ことができるので、電源が不要であり、山間部等におい
ても容易に使用することができる。また、請求項2の発
明にように、ガス抜き管と高圧ガス導入管を1本の配管
で共用すれば、設備の一層の単純化が図れるし、請求項
3の発明のように、ケーシングをパイプで構成して別の
パイプを接続するようにすれば、任意の深度に容易にケ
ーシングを挿入することができる。また、請求項4の発
明のようにパッカーを装備すれば、確実な区間採水を実
現することができるし、請求項5の発明のように揚水管
にチェックバルブを設ければ、揚水の逆流を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の断面図で、(a)は全体
図、(b)は要部詳細図である。
【図2】 従来の採水の様子を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ボーリング孔 7 上部パッカー 8 下部パッカー 17 接続パイプ A ポンプ部 20 ケーシング 21 気室 22 取水口 23 チェックバルブ 25 加圧管(高圧ガス導入管とガス抜き管の共用する
配管) 25a 一端 25b 他端 26 三方弁 27 ガスボンベ(高圧ガス源) 30 揚水管 30a 一端 30b 他端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芹澤 貞美 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉した気室を内部に有し、ボーリング
    孔内の採水目標深度に挿入されるケーシングと、 該ケーシングに設けられ、ケーシングの外側の地下水を
    前記気室内に取り込む取水口と、 該取水口に設けられ、外部よりの気室への流体の流れを
    許し、逆の流れを阻止するチェックバルブと、 前記気室の底部に一端が開口し、他端が地上に導かれた
    揚水管と、 前記気室への地下水の流入に応じて気室内のガスを逃が
    すガス抜き管と、 前記気室内の地下水を押し出すために気室内に高圧ガス
    を導入する高圧ガス導入管とを備えたことを特徴とする
    地下水の採水装置。
  2. 【請求項2】 前記ガス導入管とガス抜き管が、気室の
    上部に一端が開口し他端が地上に導かれた1本の配管で
    共用されており、該配管の他端に、第1の位置に操作さ
    れたとき配管を外気に連通させ、第2の位置に操作され
    たとき配管を高圧ガス源に連通させる三方弁が設けられ
    ていることを特徴とする請求項1記載の地下水の採水装
    置。
  3. 【請求項3】 前記ケーシングが上下端を閉塞したパイ
    プで構成され、該パイプに対して別のパイプを順次連結
    することでケーシングが所定深度に挿入されていること
    を特徴とする請求項1または2記載の地下水の採水装
    置。
  4. 【請求項4】 前記ケーシングの少なくとも上側に、採
    水区間を仕切るためのパッカーが装備されていることを
    特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の地下水の採
    水装置。
  5. 【請求項5】 前記揚水管に揚水のみ許すチェックバル
    ブを設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに
    記載の地下水の採水装置。
JP12892397A 1997-05-19 1997-05-19 地下水の採水装置 Pending JPH10318889A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003139665A (ja) * 2001-11-06 2003-05-14 Geo Environment Technology Research Center 地下水採水方法及びその装置、地下水位測定方法及びその装置
KR101144285B1 (ko) 2011-11-15 2012-05-11 (주)인텔리지오 다단 채수장치 및 그 방법
CN106769215A (zh) * 2017-01-10 2017-05-31 河海大学 一种连续获取钻孔原位水样的装置及取水方法
KR102008236B1 (ko) * 2018-11-30 2019-08-07 주식회사 지오그린21 지하수 시료 채취기
JP2021025237A (ja) * 2019-07-31 2021-02-22 株式会社アサノ大成基礎エンジニアリング 採水装置及び採水方法
CN117288525A (zh) * 2023-09-25 2023-12-26 宁波华东核工业勘察设计院集团有限公司 一种勘探孔取水样装置

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040511