JPH0681335A - 複数帯水層の注水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一本の井戸から複数の帯水層に注水する。 【構成】 複数の帯水層２と、これらの間に設けられた
不透水性土層３とを井戸が貫通する。複数帯水層の注水
装置１は、井戸内に設置した井戸管１０と、井戸管１０
外周と各不透水性土層３との間に設けた遮水体１１と、
これら遮水体１１の間に設けたスクリーン１３と、各帯
水層３に注水する注水管１５と、各帯水層３を遮水する
仕切体２０とからなる。仕切体２０に、各帯水層２への
注水量を調整するバルブ２５を付設する。 【効果】 バルブを開閉させて各帯水層毎に所定量を注
水できるため、一本の井戸で各帯水層に注水でき、地下
水位の上昇、地下水温の変化を抑制でき、盤ぶくれや、
地下水の噴出を防止でき、帯水層の注水にかかわる環境
保全等の安全性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木・建築工事におい
て地下水を排水する場合や、地下水環境保全などの目的
で地下水を地盤に注水する際、その注水対象とする帯水
層（砂質土層など）が複数あるときに、これら帯水層の
注水に用いて好適な複数帯水層の注水装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、土木・建築工事などにおいて地
下水を注水する場合には、地盤を掘削することにより井
戸を設け、この井戸内に地下水を注水している。この井
戸は、地盤に埋設された有底筒状の井戸管と、この井戸
管内に注水する注水管と、井戸管の周壁に設けられ、所
定粒度以上の土砂の流入を防止するスクリーンとから構
成されている。前記井戸では、地下水等の水が注水管を
通して井戸管に流れ込み、この井戸管の水がスクリーン
を通って地盤の帯水層に流れ込むことにより、地盤の帯
水層に水が注水される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
帯水層を有している井戸にあっては、注水対象の帯水層
全層にわたって注水されるから、これら帯水層全層にお
いて、地下水位の上昇、地下水温の変化、地下水汚染物
質が注入されるおそれがあった。このため、土木・建築
工事を地下で行なったときに、この地下の深さが注水対
象の帯水層付近に設けられている場合、地盤が膨れ上が
る盤ぶくれや、地下水が噴出するおそれを有していた。
また、各帯水層毎に注水する場合にあっては、各帯水層
に到達する井戸をそれぞれ設けるため、これら井戸に要
する敷地、費用が多大になる。

【０００４】本発明は前記課題を有効に解決するもの
で、一本の井戸から複数の帯水層にそれぞれ注水できる
複数帯水層の注水装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の複数帯水
層の注水装置は、複数の帯水層と、これら帯水層の間に
存在する低透水性土層、不透水層等の不透水性土層とを
有する井戸内に設けられ、前記各帯水層毎に注水する複
数帯水層の注水装置であって、前記井戸内に設置された
井戸管と、該井戸管外周と各不透水性土層との間にそれ
ぞれ設けられ、井戸管外側で各帯水層間をそれぞれ遮水
する遮水体と、これら遮水体に挟まれ、各帯水層に注水
させるスクリーンと、該スクリーンから各帯水層に注水
する注水管と、前記遮水体の深さに配設され、各帯水層
をそれぞれ遮水する仕切体とから構成され、該仕切体に
は、各帯水層への注水量を調整するバルブが付設されて
いることを特徴とするものである。

【０００６】請求項２記載の複数帯水層の注水装置は、
請求項１記載の複数帯水層の注水装置であって、前記仕
切体は、前記注水管の周囲に配設され、地上からの遠隔
操作により井戸管内壁に密着される膨縮自在なパッカー
を有することを特徴とするものである。

【０００７】請求項３記載の複数帯水層の注水装置は、
請求項１記載の複数帯水層の注水装置であって、前記仕
切体は、注水管の下方に設けられた複数の止水盤と、こ
れら各止水盤を連結する連結管とを有する構成にされ、
該連結管には、それぞれ前記バルブが設けられているこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の複数帯水層の注水装置では、複
数の帯水層を有する井戸内に井戸管が設置される。これ
ら井戸管外周と各不透水性土層とが遮水体で仕切られ
る。これら遮水体には、スクリーンが挟まれ、仕切体が
設けられている。この仕切体に付設されたバルブの開口
度を調整することにより、注水管から各帯水層に注水さ
れる水量が調整される。

【０００９】請求項２記載の複数帯水層の注水装置で
は、請求項１記載の作用を有するとともに、地上からの
遠隔操作によりパッカーを膨張させることにより井戸管
内壁に密着させ、仕切体が井戸管内に配設される。一
方、パッカーを収縮させることにより、該パッカーと井
戸管内壁との間に隙間を生じさせ、仕切体を井戸管内側
に移動させる。

【００１０】請求項３記載の複数帯水層の注水装置で
は、請求項１記載の作用を有するとともに、止水盤で水
が連通するのを抑さえ、該止水盤の上の帯水層に注水さ
せる。そして、バルブを開くことにより、水が連結管を
通って下方の止水盤に流れ、バルブを開いた止水盤の下
の帯水層に注水させる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の複数帯水層の注水装置の一実
施例について、図１を参照しながら説明する。図１に示
すように、符号１は複数帯水層の注水装置であり、この
複数帯水層の注水装置１は、地盤内に積層された複数の
帯水層２と、これら帯水層２の間に存在する低透水性土
層、不透水層等の不透水性土層３とを貫通する井戸に設
置されている。複数帯水層の注水装置１は、前記井戸内
に設置された有底筒状の井戸管１０と、この井戸管１０
外周と各不透水性土層３との間にそれぞれ設けられた遮
水体１１と、各帯水層２に設けられたスクリーン１２
と、略鉛直方向に延在され、各帯水層２に注水する注水
管１５と、前記遮水体１１の内周に設けられ、各帯水層
２をそれぞれ遮水する仕切体２０とから構成されてい
る。

【００１２】前記遮水体１１は、コンクリート等を筒状
に形成してなり、井戸管１０の外周の地表面から不透水
性土層３に到達され、この不透水性土層３の下方の各不
透水性土層３にそれぞれ設けられている。前記スクリー
ン１２は、各遮水体１１に挟まれ、井戸管１０に設けら
れ、所定粒度以上の土砂の流入を防止する網状に形成さ
れている。このスクリーン１２の外周には、所定粒径に
調整された砂利等のフィルター１３が配設されている。
このフィルター１３は、前記遮水体１１に挟まれてい
る。この井戸管１０の底部は、帯水層２に埋設されてい
る。

【００１３】仕切体２０は、注水管１５の周囲に一体に
配設され、注水管１５の延びる方向に帯水層２あるいは
スクリーン１２の長さと略同一長さをあけて並設され
（図では三個）、井戸管１０の内壁に密着される膨縮自
在なパッカー２１と、このパッカー２１を地上からの遠
隔操作により膨縮させる制御部（図示略）と、パッカー
２１に液体、気体を充填することにより、パッカー２１
を所定容積に膨張させるパッカー用バルブ（図示略）と
から構成されている。パッカー２１は、ゴム等の弾性部
材で形成され、可撓性を有する袋状に形成されている。
各パッカー２１の下部には、前記注水管１５に接続さ
れ、各帯水層２への注水量を調整するバルブ２５と、各
パッカー２１に挟まれたスクリーン１２内の水圧を測定
する水圧計２７とがそれぞれ付設されている。これらバ
ルブ２５と、水圧計２７とは別に設けた制御部に接続さ
れ、この制御部でバルブ２５の開閉を操作することも可
能である。また、水圧計２７のデータは地上に送信され
る。

【００１４】複数帯水層の注水装置１の設置方法は、あ
らかじめパッカー２１を収縮させた仕切体２０を、注水
管１５とともに、井戸管１０内に挿入する。仕切体２０
が各不透水性土層３付近の所定位置に到達させた後、地
上からの遠隔操作により、パッカー２１を膨張させる。
このパッカー２１を井戸管１０に密着させ、井戸管１０
内を遮水する。

【００１５】複数帯水層の注水装置１を設置した後、注
水対象の帯水層２に注水する。注水の方法例として、該
帯水層２の上部に配された仕切体２０のバルブ２５を開
き、このバルブ２５を通して注水管１５から注水し、こ
の注水圧を水圧計２７で測定する。この水圧計２７が所
定の数字を示したときに、バルブ２５を閉めて注水を止
め、別の仕切体２０のバルブ２５を開く。以下同様に注
水作業を行なうことができる。井戸管１０底部の周囲が
注水対象の帯水層２である場合、最下部の仕切体２０の
バルブ２５を開くことにより、注水管１５を通して水が
井戸管１０底部に流れ、この井戸管１０底部の帯水層２
に注水することになる。また、帯水層２の透水性の違い
や、周辺での地下水利用などの条件によって、注水する
帯水層２を適宜選ぶこともできる。

【００１６】このような複数帯水層の注水装置１によれ
ば、複数の帯水層２と不透水性土層３とが交互に積み重
ねられ、これらを貫通する井戸内に設置された井戸管１
０と、該井戸管１０外周と各不透水性土層３との間に配
設された遮水体１１と、各帯水層２の深さの井戸管１０
に設けられたスクリーン１２と、このスクリーン１２で
画成された空間に注水する注水管１５と、前記遮水体１
１の深さ付近に配設され、各帯水層２を井戸管１０内部
でそれぞれ遮水する仕切体２０とからなるため、遮水体
１１と仕切体２０とが各不透水性土層３の深さに配さ
れ、各帯水層２の深さの井戸管１０にスクリーン１３が
配され、このスクリーン１３を通って注水管１５から水
が帯水層２に注水される。このため、一本の井戸で注水
対象の帯水層２毎に注水できるから、複数の井戸に要す
る敷地、費用を不要にでき、帯水層２の注水に要する費
用を低減できる。

【００１７】前記仕切体２０には各帯水層２への注水量
を調整するバルブ２５が付設されている構成にしたか
ら、このバルブ２５を開閉させることにより各帯水層２
毎に所定量を注水できる。このため、地下水位が上昇す
るのを抑制でき、地下水温が変化するのを抑制でき、帯
水層２全層に地下汚染物質が注入されるおそれを防止で
き、盤ぶくれや、地下水の噴出を防止できるから、帯水
層２の注水にかかわる環境保全などの安全性を向上させ
ることができる。

【００１８】仕切体２０は、注水管１５の周囲に配設さ
れ、地上からの遠隔操作により井戸管内壁に密着される
膨縮自在なパッカー２１を有するから、地上からの遠隔
操作でパッカー２１を収縮させることにより、該パッカ
ー２１の外周と井戸管１０内壁との間に隙間を生じさ
せ、仕切体２０を井戸管１０内に移動させる。一方、パ
ッカー２１を膨張させることにより井戸管１０内壁に密
着させ、仕切体２０が井戸管１０内に配設される。この
ため、仕切体２０が移動するときに、仕切体２０にかか
る摩擦力を低減できるから、仕切体２０の移動作業性を
向上できるとともに、パッカー２１を井戸管１０内壁に
密着させるから、仕切体２０の設置作業性を向上させる
ことができる。

【００１９】〈他の実施例〉本発明の複数帯水層の注水
装置の他の実施例について、図２を参照しながら説明す
る。ここで、前記実施例と同様のものについては同一符
号を用いて説明を簡略化する。前記実施例と異なるの
は、図２に示すように、注水管３０と、仕切体４０とで
ある。この仕切体４０は、各不透水性土層３の深さの位
置付近にそれぞれ配設され、略水平方向に沿う止水盤４
１と、これら止水盤４１を略鉛直方向に沿って連結する
連結管４２とを有する構成にされている。止水盤４１
は、井戸管１０の内周と略同一外周の円形板状に形成さ
れ、この周縁部を井戸管１０内壁に固定されている。

【００２０】この連結管４２は、最上部の止水盤４１
と、別の止水盤４１とをそれぞれ直接接続する構成にさ
れている。すなわち、最上部の止水盤４１と中央部の止
水盤４１とは直接連結管４２で接続され、最上部の止水
盤４１と最下部の止水盤４１とが直接連結管４２で接続
され、これら連結管４２は複数並設されている。この連
結管４２では、接続される下方の止水盤４１の位置にバ
ルブ２５がそれぞれ設けられている。ここで、最上部の
止水盤４１には、バルブ２５が直接設けられている。こ
れらバルブ２５付近には、それぞれ水圧計２７が設けら
れている。最上部の止水盤４１の上方には、前記注水管
３０が吊り下げられている。この注水管３０は、止水盤
４１に対して間隔をあけて上方に配設され、その下端部
にフィルターパイプ３１を設けてなる。

【００２１】この複数帯水層の注水装置の注水方法例は
次の通りである。注水管３０を通してフィルターパイプ
３１から最上部の止水盤４１上に水を流し、この止水盤
４１のバルブ２５を開けて、中央部の止水盤４１上に水
を流し、中央部の止水盤４１上の帯水層２に注水する。
ここで、最上部の止水盤４１下の水圧計２７が所定の数
字を示したときに、中央部の止水盤４１のバルブ２５を
開け、最下部の止水盤４１上の帯水層２に注水する。一
方、最下部の止水盤４１のバルブ２５を開け、水を井戸
管１０底部に流し、この底部の周囲の帯水層２に注水す
る。また、帯水層２の透水性の違いや、周辺での地下水
利用などの条件によって、注水する帯水層２を適宜選ぶ
こともできる。

【００２２】このような複数帯水層の注水装置によれ
ば、前記仕切体４０は、注水管３０の下方に設けられた
複数の止水盤４１と、各止水盤４１を連結する連結管４
２とを有するから、止水盤４１で水が流れ落ちるのを抑
さえ、該止水盤４１の上の帯水層に注水させる。このた
め、注水対象の帯水層２毎に一本の井戸で注水でき、帯
水層の注水に要する費用を低減できる。前記連結管４２
にはそれぞれバルブ２５が設けられているから、バルブ
２５を開くことにより、水が連結管４２を通って下方の
止水盤４１に流れ、該止水盤４１の上の帯水層２に注水
させる。このため、バルブ２５を開閉させることにより
各帯水層２毎に所定量を注水できるから、地下水位の上
昇、地下水温の変化を抑制でき、盤ぶくれや、地下水の
噴出を防止できるから、帯水層２の注水にかかわる環境
保全などの安全性を向上させることができる。

【００２３】なお、前記実施例では、三層の帯水層２に
注水したが、本願はこれに限定するものでなく、注水対
象に帯水層２の層数にあわせて仕切体２０、４０を設け
てもよい。すなわち、図３に示すように、二層の帯水層
２にあっては、二層の不透水性土層３付近にそれぞれ仕
切体２０を設けてもよい。また、複数帯水層２の一つを
注水対象にした場合、この注水対象の帯水層２を挟む不
透水体３の深さに仕切体２０、４０を設けてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の複数帯水
層の注水装置によれば、以下の効果を奏することができ
る。請求項１記載の複数帯水層の注水装置によれば、複
数の帯水層の間に設けられた不透水性土層を有する井戸
内に設置された井戸管と、該井戸管外周と各不透水性土
層との間にそれぞれ設けられた遮水体と、これら遮水体
に挟まれ、各帯水層に注水させるスクリーンと、該スク
リーンから各帯水層に注水する注水管と、前記遮水体の
深さに配設され、各帯水層を井戸管内でそれぞれ遮水す
る仕切体とから構成されているから、遮水体と仕切体と
が各不透水性土層の深さに配され、各帯水層の深さの井
戸管にスクリーンが配され、このスクリーンを通って注
水管から水が帯水層に注水される。このため、注水対象
の帯水層毎に一本の井戸で注水できるから、複数の井戸
に要する敷地、費用を不要にでき、帯水層の注水に要す
る費用を低減できる。

【００２５】前記仕切体には各帯水層への注水量を調整
するバルブが付設されている構成にしたから、このバル
ブを開閉させることにより各帯水層毎に所定量を注水で
きる。このため、地下水位が上昇するのを抑制でき、地
下水温が変化するのを抑制でき、帯水層全層に地下汚染
物質が注入されるおそれを防止でき、盤ぶくれや、地下
水の噴出を防止できるから、帯水層の注水にかかわる環
境保全などの安全性を向上させることができる。

【００２６】請求項２記載の複数帯水層の注水装置によ
れば、請求項１記載の効果を奏することができるととも
に、前記仕切体は、前記注水管の周囲に配設され、地上
からの遠隔操作により井戸管内壁に密着される膨縮自在
なパッカーを有する構成にしたから、地上からの遠隔操
作でパッカーを収縮させて、仕切体を井戸管内に移動さ
せ、一方、パッカーを膨張させることにより井戸管内壁
に密着させ、仕切体を井戸管内に配設する。このため、
仕切体の移動作業性を向上できるとともに、パッカーを
井戸管内壁に密着させるから、仕切体の設置作業性を向
上させることができる。

【００２７】請求項３記載の複数帯水層の注水装置によ
れば、請求項１記載の効果を奏することができるととも
に、前記仕切体は、注水管の下方に設けられた複数の止
水盤と、各止水盤を連結する連結管とを有する構成にさ
れ、前記連結管にはそれぞれ前記バルブが設けられてい
る構成にしたから、バルブを開閉させることにより各帯
水層毎に所定量を注水できる。このため、一本の井戸で
各帯水層に注水でき、地下水位の上昇、地下水温の変化
を抑制でき、盤ぶくれや、地下水の噴出を防止できるか
ら、帯水層の注水にかかわる環境保全などの安全性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複数帯水層の注水装置を示す側断面図
である。

【図２】図１の他の実施例を示す側断面図である。

【図３】図１の変形例を示す側断面図である。

【符号の説明】

１ 複数帯水層の注水装置 ２ 帯水層 ３ 注水層 １０ 井戸管 １１ 遮水体 １２ スクリーン １５ 注水管 ２０・４０ 仕切体 ２１ パッカー ２５ バルブ ４１ 止水盤 ４２ 連結管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉置 克之 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の帯水層と、これら帯水層の間に存
   在する低透水性土層、不透水層等の不透水性土層とを有
   する井戸内に設けられ、前記各帯水層毎に注水する複数
   帯水層の注水装置であって、前記井戸内に設置された井
   戸管と、該井戸管外周と各不透水性土層との間にそれぞ
   れ設けられ、井戸管外側で各帯水層間をそれぞれ遮水す
   る遮水体と、これら遮水体に挟まれ、各帯水層に注水さ
   せるスクリーンと、該スクリーンから各帯水層に注水す
   る注水管と、前記遮水体の深さに配設され、各帯水層を
   それぞれ遮水する仕切体とから構成され、該仕切体に
   は、各帯水層への注水量を調整するバルブが付設されて
   いることを特徴とする複数帯水層の注水装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の複数帯水層の注水装置で
   あって、前記仕切体は、前記注水管の周囲に配設され、
   地上からの遠隔操作により井戸管内壁に密着される膨縮
   自在なパッカーを有することを特徴とする複数帯水層の
   注水装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の複数帯水層の注水装置で
   あって、前記仕切体は、注水管の下方に設けられた複数
   の止水盤と、これら各止水盤を連結する連結管とを有す
   る構成にされ、該連結管には、それぞれ前記バルブが設
   けられていることを特徴とする複数帯水層の注水装置。