(57)【要約】【課題】  井戸掘削による土砂の排出と掘削循環水を使用しない。また、調泥剤や洗浄水を使用せず汚染された土地で汚染の影響を受けずに井戸を設置できる。従って、井戸設置コスト削減と正しい観測数値を提供する。【解決手段】  貫入するパイプ先端部に鋭角を具備した外側パイプ▲１▼と内側パイプ▲２▼の先端部に接続した先端コーン部▲４▼を嵌め合わせ、地上からの力により貫入する。パイプ先端部が周囲の土砂を押し退け、目標の深度まで達し井戸を設置することで土砂を排出せず、土砂排出ための水を使用しないので調泥剤及び洗浄水を使用しない。  内側パイプ▲２▼を引き上げる前に、外側パイプ▲１▼内に清水▲７▼を注水することで、外側パイプ▲１▼の内と外の水圧を同じにし、井戸底から地下水や土砂がパイプ内に浸入することを防ぐ。  観測管挿入後、外側パイプ▲１▼を引き上げながら井戸と観測管の間にフィルター材▲１０▼を充填して井戸を仕上げる。従って、観測地点の正確な観測数値を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋭角を具備した外側パイプ先端部と内側パイプ先端部に接続した先端コーン部を嵌め合わせ、目標とした深度まで地上からの力により貫入して井戸を作る。
【請求項２】
上記工法で貫入した内側パイプ及び先端コーンを引き上げる際、掘削した井戸底から土砂や地下水の流入を防止するため、外側パイプの中に清水を注水して外側パイプの内側と外側の水圧を同じにして、内側パイプを引き上げる。
【請求項３】
観測管を定められた深度まで挿入し、貫入した外側パイプを引き上げながら定められた観測深度域内の井戸と観測管の間にフィルター材を充填し、観測井戸を設置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、井戸掘り及び観測管設置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来のロータリー式ボーリングマシンによる井戸の掘削工法は、掘削するボーリングロッドを回転させ、ロッドの先に接続したコアチューブ及びコアチューブの先端ビットを回転させることによって井戸を掘削していた。【０００３】  従来のロータリー式ボーリングマシンによる井戸の掘削工法では、掘削した孔壁の保護のためケーシングパイプの打設、または調泥剤を用いた循環水を使用して井戸を掘削していた。【０００４】  また、掘削と同時に発生するスライム（掘屑）を排出するため、ロッドの中空を通して回転し掘削しているビット先端からに調泥剤用いた循環水を加圧・送水していた。【０００５】  ビッド先端に加圧水を給水することにより、水の循環を利用して掘削した土砂とスライムが供給した加圧水と一緒に回転するビットの先から井戸内に排出し、加圧された水の噴出する力により既に掘削した井戸内を通って地上に溢れ出る水と一緒に掘削した土砂やスライムを井戸の外に排出していた。【０００６】  この工法は、軟弱あるいは緩い地層や水を多く含んでいる帯水層の掘削では、土砂とスライムの排出のための加圧給水した水により、掘削した井戸が崩落することが少なくなかった。【０００７】  このため、掘削した井戸の崩落を防ぐために調泥剤を加圧給水する水に混ぜて給水することで、既に掘削した井戸の壁に調泥剤が付着浸透して井戸の壁が補強され、崩落を防ぐことで掘削していた。【０００８】  また、調泥剤は井戸の形成と壁の崩落防止のために使用されるだけでなく、掘削する地質により排出される土砂の粒子の大きさにより調整され、粒子の大きさに比例して比重を上げるために給水する水に混合する調泥剤の量は増加する。【０００９】  使用した調泥剤が、観測のために掘削した井戸の壁に成分が浸透し、観測井戸でありながら正確な観測値は測定できないことが少なくなかった。【００１０】  また、掘削した土砂排出に水の循環を利用しているため、汚染されている土壌での井戸掘削では、汚染された土砂と土砂排出に利用している水に溶けだした汚染物質が水と一緒に井戸内を循環するので井戸全体が汚染され、観測結果に汚染物質が測定される場合があった。【００１１】  上記のように掘削・排出された土砂は、産業廃棄物として処分するのに費用がかかるだけでなく、汚染されている土壌の掘削では、排出された汚染土壌の処分や土砂排出に利用している水の処分も普通の産業廃棄物とは別に汚染土及び汚染水として処理費用が発生していた。【００１２】  従来の工法では、調泥剤を使用して井戸を掘削した後、この調泥剤を洗浄するために清水を送水して洗浄を行うことが一般的である。この場合、洗浄した清水にも調泥剤が混入され、汚染土壌では汚染物質が混入されるため、より多くの産業廃棄物が発生していた。【００１３】  従来の観測管の設置は、井戸内の洗浄をした後に観測管を井戸内に挿入し、地上から観測管と井戸の間の隙間から観測深度域内にフィルター材の小砂利を充填し、必要に応じて観測深度域の上部から所定の深度まで遮水材を充填し、観測管の設置工事を終了していた。【００１４】  上記のように観測管の設置に際し、地上から井戸と観測管にフィルター材や遮水材を充填する際、井戸の壁の土砂が観測域内に落下し���汚染された土壌の観測井戸では観測結果に影響を及ぼす場合があった。
【特許文献１】  特許公開２０００−２８４９５号
【非特許文献１】  「ボーリングマシン  Ｄ０−Ｄ型」  東邦地下工機株式会社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】  井戸の掘削から観測井戸設置する一連の工程で解決しなければならない課題がある。まず、井戸を掘削したときに排出される土砂である。つぎに、土砂排出のために調泥剤を混ぜ合わせた水を加圧して循環していることである。【００１６】  掘削した土砂排出に水を使用し、井戸内を水が循環することにより既に掘り進んできた井戸の壁の崩落防止と補強のために調泥剤を使用し、井戸掘削が終了した後に行う洗浄が不十分な場合には洗浄剤の成分が井戸内に残留することになり、観測結果に影響を及ぼす。【００１７】  掘削した井戸内に観測管を挿入設置し、観測管と井戸の間にフィルター材や遮水材を充填する際、井戸の壁の土砂が充填する材料と一緒に井戸の底に落下する。特に汚染された土壌に設置される観測井戸では汚染され土砂が落下して観測結果に影響を及ぼす場合がある。【００１８】  使用する調泥剤や洗浄水は産業廃棄物として処分が必要なため費用が発生する。特に、汚染された地点での掘削では、排出される土砂、循環水及び洗浄水も産業廃棄物とは別に汚染土砂と汚染水として処分に特別の費用負担が発生し、更には汚染の拡散にもつながる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】  本発明は、従来のロータリー式ボーリングマシンによる掘削工法とは異なる工法で、鋭角を具備した外側パイプ先端図１▲３▼と内側パイプ図１▲２▼に接続した先端コーン部図１▲４▼を嵌め合わせ、地上からの力によりパイプを貫入していくことで、目標とした深度までパイプを貫入して井戸を設置することで課題を解決した。【００２０】  従来のロータリー式ボーリングマシンによる掘削工法は、掘削した土砂を排出して井戸掘削を行っていたが、本発明の工法は、目標とした掘削深度まで、地上からの力によりパイプを貫入して井戸を作るもので井戸掘削に伴う土砂の排出をしない。【００２１】  本発明は、貫入する外側パイプ先端の内側に嵌め合わせ受部図１▲５▼を設け、先端コーン外側に嵌め合わせ凸部図１▲６▼を設けることにより、外側パイプ先端内側と先端コーン部外側が密着し、一体の先端部として貫入していくことで先端部から土砂の浸入を防ぐことができる。【００２２】  従来のロータリー式ボーリングマシンによる掘削工法は、土砂排出のために水の循環を利用していた。本発明は、地上からの力により内側パイプ及び先端コーン部と一体となった外側パイプ図１▲１▼を貫入して井戸を作るもので、掘削した土砂排出のための水を使用しない。【００２３】  本発明の工法で井戸を作ると、掘削した土砂排出のための水を使用しないことから、井戸壁の崩落防止及び土砂排出の効果を上げるための調泥剤を使用しない。【００２４】  貫入した外側パイプの中に観測管図４▲９▼を定められた深度まで挿入し、貫入した外側パイプと内側パイプを引き上げながら定められた観測深度域内にフィルター材図４▲１０▼を充填し、必要に応じて観測域上部から定められた深度域内に遮水材を充填して観測井戸を作るもので、フィルター材は井戸の壁に直接触れることなく観測深度まで落下させ充填することができる。
【発明の効果】
【００２５】  以上述べてきたように本発明の井戸掘削工法は、従来の工法とは異なる工法で、貫入する外側パイプ先端と内側パイプの先端に接続した先端コーン部を嵌め合わせ、目標とした掘削深度まで全く土砂の排出することもなく、また、土砂に触れることなく観測管を挿入して観測井戸を作るもので、従来の工法とは異なり土砂を排出しないだけでなく、土砂排出に使われる水も使用しないで井戸を設置することが最大の特徴である。【００２６】  従来の工法とは異なるもので土砂を排出しないで井戸を掘ることができ、土砂排出のための水を使用しないので軟弱な泥土、砂や砂礫など幅広い地質に適応され、調泥剤を使用しないため、正確な観測数値を得ることができる。【００２７】  また、本工法は、汚染された土壌で観測井戸を作るときでも汚染された土砂に触れることなく観測井戸を作ることができ、汚染土壌の排出がないので産業廃棄物である汚染土壌の処分、調泥剤や洗浄水による土壌汚染の拡散を防ぎ環境汚染を防止することができる工法でもある。【００２８】  本発明の工法で掘削した場合、土砂を排出することがなく、土砂排出に水を使用しないので調泥剤を使用しない。従って、調泥剤が観測井戸内の土壌に浸透し観測結果に影響することなく観測数値を得ることが可能である。【００２９】  本発明の工法で井戸を掘った場合は、土砂が排出されないので産業廃棄物としての土砂の処分に用する費用を節約できる。
また、汚染されている土地に井戸を掘った場合でも、土砂の排出、調泥剤を含んだ循環水、さらには洗浄水等が発生しないため汚染処理に要する特別な処理費用負担がなく、観測井戸設置の費用が削減され、土壌汚染の拡散を防ぐことができる。【００３０】  土砂を排出しないで井戸を作ることが出来るので、特に汚染された土地の井戸掘削では、汚染された土砂を掘り出さないことにより、土壌汚染の拡散を防止でき、環境に負荷のかからない井戸掘削及び井戸設置が可能な工法である。【００３１】  本発明の工法は、汚染されている土壌及び崩壊性の高い軟弱地盤の地質に観測井戸を作ることが特に効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】  貫入する外側パイプ先端と内側パイプ先端に接続した先端コーン部が嵌め合うことにより密着した状態となり、地上からの貫入する力が外側パイプと先端コーン部に同一に加わり、一体となって貫入でき、パイプの中に土砂などの浸入を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】  従来のロータリー式ボーリングマシンによる掘削工法では、掘削土砂及び調泥剤の含まれた掘削水、さらには井戸洗浄水が発生し、産業廃棄物としての処分費用が必要であった。また、汚染された土地では、汚染土及び汚染水として処理費用が必要であった。
本発明工法では、掘削して井戸を作るものでなく、パイプを貫入して井戸を作るので土砂の排出がなく、また土砂排出のための水を使用しないので産業廃棄物及び汚染土、汚染水の処理費用が削減でき、観測井戸だけでなく、他の井戸掘りにも本発明の工法を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】  貫入する外側パイプと内側パイプ及び先端コーン部の断面図
【図２】  目標深度まで貫入した外側パイプ内に清水を注水した図面
【図３】  貫入した内側パイプ及び先端コーン部を引き上げる図面
【図４】  設置した観測管とフィルター材及び貫入した外側パイプの引上げ図面
【符号の説明】
【００３５】▲１▼外側パイプ  ▲２▼内側パイプ  ▲３▼外側パイプ先端部  ▲４▼先端コーン部  ▲５▼外側パイプ内側嵌め合わせ受部  ▲６▼先端コーン外側嵌め合わせ凸部  ▲７▼外側パイプ内に注水した水  ▲８▼引き上げられる内側パイプ  ▲９▼観測管  ▲１０▼充填したフィルター材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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