JPS63165687A

JPS63165687A - 深層ボ−リング孔の逸水防止工法

Info

Publication number: JPS63165687A
Application number: JP31586286A
Authority: JP
Inventors: 篠崎　守; 勝敏大河内; 大下　俊之; 北野　勝康; 鎌田　精三
Original assignee: Sekiso Co Ltd; Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Sekiso Co Ltd; Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1986-12-25
Filing date: 1986-12-25
Publication date: 1988-07-08
Also published as: JPH0345193B2

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」この発明は地熱発電掘削２石油掘削、鉱物資源掘削並び
に各種資源探査掘削などの深層ボーリング孔掘削に於い
て、掘削用循環泥水が孔壁から逃げるのを防止する深層
ポーリング孔の逸水防止工法に関する。

「従来の技術」深層ポーリングの状態は第２図に示される如くで、図中
１はケーシング、２は当該ケーシング１内を貫通のドリ
ルロッドで、掘削用循環泥水は当該ドリルロッド２空芯
部を介して先端から孔底に注入されて孔３内に充満し、
地上のタンク４に回収されている。尚、図中矢印５は逸
水を示す。

従来の逸水防止工法としては以下列記のものがある。

ｉ）泥水濃度の調整による方法この方法は泥水濃度を高くすることによって逸水Ｎ（亀
裂部）を封鎖する工法である。

ｉｉ）、セメントグラウトによる方法この方法はセメントグラウトのみの場合とセメントグラ
ウトに木屑やわらなどを混入したものを深層ポーリング
孔に流し込んで逸水防止をはかる工法である。

ｉｉｉ　）ホースを介しての薬液注入による方法この方
法は水中でゲル化する止水用薬液を所定深度（逸水箇所
）まで降下させた注入ホースで注入する工法である。

ｉｖ）ロッドを介しての薬液注入による方法この方法は
水中でゲル化する止水用薬液を所定深度（逸水箇所）ま
で継ぎ足しながら降下させた注入ロッドで注入する工法
である。

■）カプセルを使った止水用薬液注入方法この方法はカ
プセルに所定のゲルタイムでセットした止水用薬液を所
定深度（逸水屓）まで下し、カプセルを破裂させて止水
をする工法である。

ｖｉ）薬液流し込み方法止水用薬液を掘削孔の口元から液状又は粒状で流し込み
注入する工法である。

「発明が解決しようとする問題点」しかるに叙上の従来工法には以下列記の如き問題点があ
る。

すなわち、上述のｉ）の工法にあっては、掘削ロッドを
存置したままでよいので有利であるが、泥土粒子はゲル
化物の如く大きくないので亀裂幅が大きい場合や逸水が
激しい場合は効果がない。

又、濃度が高くなり過ぎると逸水箇所以外の弱い孔壁を
崩壊させる欠点がある（壁内に浸透することなく孔壁表
面にのみ付着するため）。

ｉｉ）の工法にあってはｉ）と同じく掘削ロッドを存置
したままでよいので有利であるが、セメントの硬化時間
が長い（８〜１０時間）ため止水までに時間がかかり、
さらに、孔壁表面に付着して浸透しに＜＜、一連の掘削
システムが２〜３日がら逸水が激しい場合は数十日停止
してしまう。又、循環泥水が無駄になる他セメントの量
も数十トンを使用する。又、セメントは浸透性が悪いた
め再掘削をすると孔壁を崩壊させる欠点がある。

ｉｉ）〜ｖｉ）の工法にあっては、掘削ロッドを引き上
げなくては′ならないため、ロッドの引き上げ、降下の
時間（深度にもよるが５〜１０時間）がかがるため問題
がある。

尚、掘削ロッドを引き上げない場合は強度の高い薬液を
使うと掘削ロッドが動かなくなる。強度が弱い薬液では
効果がない。

さらに個々についてみると、ｉｉｉ　）の工法では、注
入ホースを降下するのがむずかしく　（ねじれがでる）
深くなれば薬液のロス（ホース内分）がでる。

ｉｖ）の工法では注入ロッドを降下させるのに時間がか
かり、ロッドの耐力から７００ｍ程度が限度で薬液のロ
スが出る。■）の工法では所定深度へ降下してカプセル
を確実・安全に破損することができないのと、所定量ま
での連続供給でない不便がある。

ｖｉ）の工法では薬液が所定深度へ確実に到達するかど
うかわからない。深度が深くなれば薬液のロスが大きい
。

「問題点を解決するための手段」、「作用」本発明は叙
上の事情に鑑みなされたもので、その要旨とするところ
は、逸水が生じたとごろで一担掘削ロッドの泥水循環を
中断し、掘削ロッドに和紙片にセメントを全潰したもの
若しくは水ガラス、ポリエチレングリコールメタクリレ
ートのゲル状物をスペーサーとして封入し、次いで加水
反応を起こしてゲル化する特性を有するイソシアナート
化合物を主成分とするグラウトを所定量圧入し、その後
前記のスペーサーを再度封入して掘削ロッド内に上下を
スペーサーで仕切られたグラウト充填層を構成し、しか
る後泥水循環を再開して、グラウトを逸水箇所にまで供
給するとして、掘削ロッドを存置したままにて、降下途
中でゲル化を起こす危険の大なるグラウトをゲル化を起
こさせることなく逸水箇所にて初めて接水する状態にて
掘削ロッド先端より注出供給するという最高条件の逸水
防止工法を提供した点にある。

「実施例」以下これを図に基づいて詳細に説明する。

第１図ａ〜ｅは本発明工法の手順説明図である。

逸水発生により泥水循環を一担中断し、掘削ロッド２を
掘削ロッド先端のトリコンピット２ａが固結土中に埋没
して再駆動不可とならぬよう２０〜５０ｍ引き上げる（
ａ図）。

掘削ロッド２に先行スペーサー６を２０〜５０ｍ封６一大する（ｂ図）。

当該スペーサー６は該ｌ・リコンビット２ａに開孔の小
孔より洩出可能なゲル状物が採用され、例えば和紙片に
セメントを全潰させたもの若しくは水ガラス、ポリエチ
レングリコールメタクリレートのゲル物である。

次いで、グラウト７をポンプ等を介して圧入する（０図
）。

当該グラウト７は加水反応を起ごしてゲル化する特性を
有するイソシアナート化合物を主成分とするもので、注
入したグラウトは、その浸透性を維持したまま、全量が
加水反応を起こして無駄なくゲル化する。したがって、
地下水で希釈されたり、流失して、不完全ゲル化を生じ
たり、地下水汚染を起こすようなことは、原理的に起こ
り得ない。すなわち、グラウトの主成分であるイソシア
ナート化合物は、地中の間隙水と接触すると、次式のよ
うに反応して、炭酸ガスを発生しながら、水にまったく
不溶のポリ尿素のゲルを作る。

すなわち、このポリ尿素は、３次元構造を持つ疎水性の非抱水ゲル
で、土粒子間を強く結合するので、強固な固結土を作る
。

また、加水反応の際に発生する炭酸ガスは、グラウト中
に微小な気泡として分散し、グラウトは、そのみかけの
体積を膨張しながら土中に主動的に拡大浸透し、実際の
使用量にくらべてはるかに大きな体積の固結土を作る。

また、この主動的な拡大浸透によって、たとえ地下水が
動水状態下にあっても、その影響を排除しながら、目的
とする個所の地盤を確実に固結させることができる。

かかる強力な固結土形成剤の投入により止水は確実にな
される。

グラウト７は逸水状況によって量が変動するが、２００
〜１０００ｋｇ投入される。

グラウト７の後に後行スペーサー６゛を２０〜５０ｍ封
入し、逸水状況によってセメントミルクやモルタルを注
入した後に、さらに泥水８の循環を再開し、掘削ロッド
２内を降下させたグラウト７をトリコンピット２ａの開
孔より逸水箇所に向は注出させる（ｄ図）。

上記に於いて、先行スペーサー６はロッド内の泥水を押
し出しグラウト７と泥水とを縁切りし、後行スペーサー
６′はグラウト７を後押しする再開循環の泥水８と縁切
りする。

トリコンピット２ａの開孔より先行スペーサ−６、グラ
ウト７、後行スペーサー６゛の順で吐出し、グラウト７
はこの逸水箇所にて初めて接水する状態でもって供給さ
れるので、掘削ロッド２内での固結化やトリコンピット
２ａ開孔での固結化目詰まりの不都合は回避される。

１回で止水が止まらない場合に上述の作業を繰り返せば
よい。止水が認められたならば掘削ロッド２を降下し、
掘削を再開する（０図）。

尚、図は先行スペーサー６が後行スペーサー６”封入時
にトリコンピット２ａに到達するごく浅い逸水の場合で
画かれたものである。

「発明の効果」以上の本発明の諸効果を列挙すると欠配の如くである。

（１）掘削ロッドを地上まで引き上げる必要がない。

（２）掘削ロッドを地上まで引き上げるのに７００〜１
．０００ｍの深度になれば５時間以上かかる。又、降下
するのにも同じ時間が必要となるが、本工法ではその必
要がない。

（３）掘削ロッドを地上まで引き上げなくてよいため、
逸水が発生ずれば即座に止水にかかることができ、泥水
の無駄もなくなる。

（４）注入ロッド、注入ホースや注入カプセルがいらな
い。

（５）コストが安くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ　”−ｅは本発明工法の手順説明図、第２図は
逸水状況説明図である。１・・・ケーシング、　２・・・掘削ロッド、　２ａ・
・・Ｉ・リコンビソト、　　３・・・孔、　　４・・・
タンク、　　５・・・逸水、　６・・・スペーサー、　
７・・・グラウト、　８・・・泥水。ａ、　　　　　　ｂ、　　　　　　Ｃ・１−−−　／７
−シン７”　　　　２−ｍ−掘削口・・ト′’５−）Ｌ
　　　　４−）’ン７　　　５−−−’Ａ丞水−−−　
７°゛ヲシＦ８−−−】水氷ｄ、　　　　　　ｅ。２〇−仕りコンビｚＶＬ６−−−スｄ−１−

Claims

【特許請求の範囲】

逸水が生じたところで一担掘削ロッドの泥水循環を中断
し、掘削ロッドに和紙片にセメントを含漬したもの若し
くは水ガラス、ポリエチレングリコールメタクリレート
のゲル状物をスペーサーとして封入し、次いで加水反応
を起こしてゲル化する特性を有するイソシアナート化合
物を主成分とするグラウトを所定量圧入し、その後前記
のスペーサーを再度封入して掘削ロッド内に上下をスペ
ーサーで仕切られたグラウト充填層を構成し、しかる後
泥水循環を再開して、グラウトを逸水箇所にまで供給す
るとしてなることを特徴とする深層ボーリング孔の逸水
防止工法。