JPH02167985A - 坑井の洗浄および浚渫の方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は地下に挿入された坑井のケーシングパイプ等の
汚れの洗浄およびこのパイプ等に埋没した砂等の浚渫に
関する。

（従来の技術） 従来から行われてきた坑井の洗浄技術として、ガスリフ
ト方式、ブラッシング方式、酸処理方式およびウォータ
ージェット洗浄方式がある。

これらの概念図をそれぞれ第４図ａ　ｚ　ｄに示す。

ガスリフト方式では、ケーシングパイプ４の直管部の適
当な深度のところに高圧ガスを吹き込む。ブラッシング
方式ではケーシングバイブ中に、ブラシ２３をとりつけ
た金属管２２を降ろしてブラシにより汚れをこすり落と
す。酸処理方式ではケーシングバイブ内に酸を投入して
酸洗浄を行う。ウォータジェット洗浄方式ではノズルを
とりつけた金属管をケーシングバイブ内に降ろしてその
管に水を送りノズルから噴出する水によって洗浄を行う
。

従来の浚渫技術としては、第５図ａ、ｂにそれぞれを示
すように、ガスリフト浚渫、ポンプ浚渫がある。

ガスリフト方式では、約４．５インチ以上の径のケーシ
ングパイプに適用できるもので、金属管２２を土砂層２
７付近まで降ろし、金属管２２にとりつけたガスリフト
パイプ２６からガスを吹き込んで土砂等を吹き上げる。

ポンプ方式では金属管２２から水を噴出させ、土砂を吹
き上げる。この方式は、ガスリフトパイプが不要なため
、３インチ程度の小口径パイプにも適用できる。

また、坑井ではなく水平管たとえばパイプライン等には
、ノズルをとりつけた高圧ホースをバイブに挿入してノ
ズルから水を噴出させて洗浄を行うウォータジェット法
が適用される。

（発明が解決しようとする課題） 坑井では、ケーシングパイプは地下数百メートル、時に
は千メートル以上にも達し、またその下部は第４図に示
すように多数の孔を有する孔明管１２となっている。土
砂や錆等がパイプ内にたまると孔を通して所望のガスや
液体を採取することかできなくなるため、洗浄だけでな
く浚渫作業が定期的に必要となる。

ところが従来坑井の洗浄および浚渫方法として簡易かつ
効果のある方法はなかった。すなわち、前記洗浄方法で
は浚渫効果はないＬ、ガスリフト方・式ではガスリフト
バイブ３付近で洗浄効果はあるものの、そこから遠く離
れると洗浄効果さえあまりＩｔｌｌ待できない。またブ
ラッシング、酸処理、ウォータジェット洗浄方式では金
属管２２を数目メートルもつなげて降下させるため、こ
の作業を行うには地表に鉄板を敷設し、地上数十メート
ルにも達する櫓を設置し、巻揚げ機等をとりつけなけれ
ばならず、洗浄するだけでもかなり大がかりな作業とな
る。

また、従来の浚渫技術も金属管２２を同じように用いる
ため、作業の規模は上と同様である。またリフト浚渫で
は金属管の他にガスリフトパイプも坑井中に降ろすため
小口径の坑井には適用できない。小口径の坑井にはポン
プ浚渫が適用されるが、この方法は坑口まで水圧ヘッド
と、金属管とケーシングの間隙を流れる際の圧損がかか
つてしまうム、金属管から噴出した水流が孔から外へ大
量にもれやすいこともあり、地上まで土砂を送り出す能
力が極めて低く、一般に土砂をケーシングバイブの外に
押し出すだけで実際には浚渫してもすぐもとのように土
砂が埋まってしまう。このため特に小口径の坑井では浚
渫するより新しい坑井を作った方が良いほどであった。

金属管２２に特殊金属を用いてフレキシビリティを持た
せ、巻きとれるようにして櫓を不要とした例もあるが、
この例においても数十トントレーラ、クレーン、チュー
ブ送りのための特別な装置とエンジン等が必要であり、
作業が大がかりになる。また金属管にフレキシビリティ
があるだけで、従来の洗浄、浚渫技術と基本的には同じ
である。

またバイブライン等で行なわれる高圧ホースによるウォ
ータジェット洗浄法では、軽量のホースを用いるため、
作業は比較的簡易であるが、これは水平であるがゆえに
土砂を垂直に数百メートルも送り出して浚渫する必要も
なく、坑井における技術とは全く別の技術である。

本発明は簡易かつ効果の高い坑井の洗浄および浚７某方
法とそのための装置を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は内管と外被が樹脂からなり先端にジェットノズ
ルを有する高圧ホースを、坑口装置に配置されたリュー
ブリケータを通してケーシングバイブ内に降下させ、該
高圧ホースに水を導入して該ジェットノズルから水を噴
出させてケーシングバイブ内を洗浄しかつ被洗浄物およ
び／または被浚渫物を舞い七がらせると同時に、ケーシ
ングバイブの直管部に設けられたガスリフトパイプから
圧縮ガスを噴出させて噴出ガスとともに被洗浄物および
／または被浚渫物を坑井から排出させることを特徴とす
る坑井の洗浄および浚渫の方法である。

上記のような高圧ホースを用いることにより、軽量化が
実現されるので、従来必要だった櫓等の大規模な設備は
不要となる。第２図ａに高圧ホース断面を示す。高圧ホ
ースの内管２０３を樹脂とすることにより変形が少なく
なる為、高圧ホースを垂直に垂らす事によって生じる引
張力によってホースが伸びて内径が極端に小さくなり圧
損が甚大になることが防げる。また、高圧ホースの外被
２０１を樹脂とすることにより、リューブリケータ内の
パッカー（第３図７０１）との摩擦によって高圧ホース
が動かなくなるようなことはなくなる。さらにクォータ
ジェット方式とガスリフト方式を組み合わせることによ
り洗浄と浚渫を同時にかつ効果的に行える。

第１図に本発明を実施するための装置の概念図を示す。

第１図ａは坑内図、同すは地上図である。

高圧ホース２の概略は第１図ａに示される。

ジェットノズル１には坑井入口に向かってすなわち高圧
ホース中央部に向かって高圧ホースの軸方向から０度を
こえ９０度未満の方向、すなわち図中のθが、Ｏｏ〈θ
く９０°となる方向に小孔があけられ、その方向に水が
噴出されるようになっているとよい。これは、ジェット
ノズルより上にある土砂等を、この斜め上方向きの水流
によって噴き上げジェットノズルよりも下へ降下しない
ようにできるからである。すなわちジェット水流による
ボンピング効果が利用できる。

ジェットノズル１と高圧ホース２の間に直管部１１か設
けられ、かつ直管部の長さが、ケーシングバイブ４の内
径より長いことが好ましい。直管部とは高圧ホースのよ
うなフレキシビリティを持たない部分であり、金属管等
を用いても、高圧ホースに金属板等を巻きつけてもよい
。この直管部がないか、上記長さより短いと、ケーシン
グバイブ内をスムーズに［下させることが困難になる。

坑井の深さによっては高圧ホースを何本も連結して用い
なければならないことがある。この場合高圧ホースをジ
ヨイントによって連結するが、ジヨイントの外径は高圧
ホースの外径より大きくなるため、従来のリューブリケ
ータでは用をなさず、通常のリューブリケータを軸方向
に２段連結した構造の異種管径用リューブリケータが必
要となる。この構造を第３図に示す。この異種管径用リ
ューブリケータは、外側に円錐面を有する中空円筒状パ
ッカー７０１と、該円錐面にかみ合う円錐面を内側に有
する中空円筒状のパッカー押し７０２とが互いにかみ合
わされて１組とされ、この組が軸方向に２組間隔７０４
を置いてボディー７０５内に配置され、各パッカーはボ
ディーに固定されており、かつ各パッカー押しを各々独
立に軸方向に動かしてパッカー押しがパッカーを押す力
を調節する手段７０３を有する手段を２組有することを
特徴とする。

高圧ホースのジヨイント部を通過させる際には、まず出
口側のリューブリケータを閉じた状態で入口側のリュー
ブリケータを開けてジヨイント部を入口側のリューブリ
ケータと出口側のリューブリケータの間まで通し、次に
入口側のリューブリケータを閉じた後に出口側のリュー
ブリケータを開けてジヨイント部を出口まで通過させる
。

〔実施例〕

第１図に従って実施例の手順について説明する。

ガスリフト用コンプレッサを運転しガスリフトバイブ３
より圧縮ガスを圧入し坑井よりガス、かん木を産出させ
た（予備洗浄）。三脚８、シーブ５．６と異種管径用リ
ューブリケータ７を設置した。高圧ホース２の先端に短
管１１とジェットノズル１をつけ、異種管径用リューブ
リケータ７より坑内に高圧ホース２を降下させた。（洗
浄、浚渫深度にて）高圧ポンプを運転しジェットノズル
１より高圧水を噴出させ洗浄浚渫を行った。砂の浚渫時
は、ジェット水流によるボンピング効果を有効に用いる
為、高圧ホースの揚げ下げを頻繁に行なった。又、これ
は、砂により高圧ホースの抑留を防ＩＥする効果もある
。浚渫は、ある一定区間の浚渫を実施したら、高圧ホー
スを浚渫前の深度まで巻き揚げ、高圧ポンプを休止し、
ジェットノズルよりの噴射を中止してから再び浚渫深度
まで降下していき再埋没がないか確認しながら行なった
。洗浄、浚渫時は随時坑口にて汲み揚げられるかん木の
水質（汚れ、砂等）に注意し、ノズルをどんな位置まで
上下させても汚れ等がでないようになった時洗浄、浚渫
を終了した。

実施例１および比較例！ 上記手順に従い、深さ１０００ｍの坑井の洗浄と浚渫を
行った。ケーシングパイプは３インチ塩ビ管（内径７３
ｍｍ）、高圧ホースは外径２１ｍｍ、内径１２．８ｍｏ
＋、内管および外被がナイロン１２で補強層が高張カス
チールワイヤであり常用圧力１０００　Ｋｇｆ／ｃｍ’
のものと、外径２０．４＋ｕ＋、内径１２．８ｍｎ＋、
内管がナイロン１２で外被がポリウレタンであり補強層
が高張カワイヤで常用圧カフ　００　Ｋｇｆ／ｃｎ＋２
のものをつないで用いた。補強層は補強効果があれば何
でも良いが、例えば炭素繊維はスチールワイヤ以上に好
適である。

ジェットノズルの形状は第２図すに示すとおりであり、
本例において逆噴射ノズル１０１は高圧ホース中央部に
向かって高圧ホースの軸から３０°の傾きθをもってい
る。またこの他に回転ノズル１０２が設けられジェット
ノズルが回転するようになっている。またジェットノズ
ルに続く直管部は４０ＣＩ１１とした。第１図に示した
三脚８として、高さ約３ｍ、脚間的２ｍのものを用いた
が、これは人が２人で持ち運べるものであった。

このように本発明を実施した結果を、従来方法によって
同様の作業を行った結果とともに表１に示す。砂等の排
出の効果は従来どおりの方法で判定した。

実施例２および比較例２ 実施例１および比較例１と同様の試験を深度３７０ｍの
坑井に対して行った。高圧ホースは前記の常用圧カフ　
００　Ｋｇｆ／ｃｔｘ２のもののみを用いた。これによ
り明らかになった結果を表２に示す。

なお費用の表示は全て実施例１の費用を１００として表
示した。

実施例および比較例かられかるように本発明によれば作
業日数、費用とも大幅に削減でき、さらに用地も格段に
狭くてすむので、近くに建造物があって従来浚渫不可能
だった坑井も浚渫可能とる。

なった。

表２ 〔発明の効果〕 本発明により、地下数百メートルから千メートル以上に
もおよぶ坑井を簡易に洗浄および浚渫できるようになっ
た。特に従来洗浄浚渫が困難であった小口径の坑井にも
本発明は容易に適用でき

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による洗浄および浚渫を行うための装置
の概略図、第２図は本発明で用いる高圧ホースの断面図
、第３図は本発明の異種管径用リューブリケータ、第４
図は従来の坑井洗浄技術を示す図、第５図は従来の坑井
浚渫技術を示す図である。 １ニジエツトノズル　　２：高圧ホース３：ガスリフト
パイプ　４：ケーシングパイプ５：、ヒ部シーブ　　　
　６：下部シーブ７：異種管径用リューブリケータ、 ８：三脚　　　　　　　９：圧送管 １０：坑口装置 １１：直管部（高圧ホース） １２：孔明管　　　　１３：直管部 ２２：金属管　　　　２３：ブラシ ２４：パッカー　　　２５：ノズル ２６：ガスリフト管　２７：被浚渫物 ２０１：外被　　　　２０２：補強層 ２０３：内管 ２０４：高圧ホースジヨイント ７０１：パッカー　　７０２：バツカー押し７０３：パ
ツカー押し移動手段 ７０４：間隔 ７０５：ボディー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内管と外被が樹脂からなり先端にジェットノズルを
   有する高圧ホースを、坑口装置に設置されたリューブリ
   ケータを通してケーシングパイプ内に降下させ、該高圧
   ホースに水を導入して該ジェットノズルから水を噴出さ
   せてケーシングパイプ内を洗浄しかつ被洗浄物および／
   または被浚渫物を舞い上がらせると同時に、ケーシング
   パイプの直管部に設けられたガスリフトパイプから圧縮
   ガスを噴出させて噴出ガスとともに被洗浄物および／ま
   たは被浚渫物を坑井から排出させることを特徴とする坑
   井の洗浄および浚渫の方法。 ２）ジェットノズルから水を噴出させるときに、ジェッ
   トノズルから坑井入口に向かって高圧ホースの軸方向か
   ら０度をこえ９０度未満の方向にも水を噴出させること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。 ３）高圧ホースにジェットノズルに続いて直管部が設け
   られ、該直管部の長さが、ケーシングバイブの内径より
   長いことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。 ４）坑井の洗浄および浚渫用高圧ホースであって、内管
   および外被が樹脂からなり、先端にジェットノズルを有
   し、ジェットノズルに続いて直管部を有し、該ジェット
   ノズルには、高圧ホース中央部に向かって高圧ホースの
   軸から０度をこえ９０度未満の方向に向かう小孔が設け
   られており、かつ該直管部の長さは坑井のケーシングパ
   イプの内径より長いことを特徴とする高圧ホース。 ５）外側に円錐面を有する中空円筒状パッカーと、該円
   錐面にかみ合う円錐面を内側に有する中空円筒状のパッ
   カー押しとが互いにかみ合わされて１組とされ、この組
   が軸方向に２組間隔を置いてボディー内に配置され、各
   パッカーはボディーに固定されており、かつ各パッカー
   押しを各々独立に軸方向に動かしてパッカー押しがパッ
   カーを押す力を調節する手段を有する手段を２組有する
   ことを特徴とする異種管径用リューブリケータ。 ６）リューブリケータが請求項５に記載の異種管径用リ
   ューブリケータであり、高圧ホースより大きな径を有す
   る高圧ホースのジョイント部を通過させる際に、まず出
   口側のリューブリケータを閉じた状態で入口側のリュー
   ブリケータを開けてジョイント部を入口側のリューブリ
   ケータと出口側のリューブリケータの間まで通し、次に
   入口側のリューブリケータを閉じた後に出口側のリュー
   ブリケータを開けてジョイント部を出口側まで通過させ
   るという手順により、高圧ホースを坑井に設置された異
   種管径用リューブリケータに通すことを特徴とする請求
   項１、２または３に記載の方法。