(57)【要約】【課題】  井戸孔内の可燃性ガスに引火する危険性がなく、コスト低減を図ることができ、洗浄剤の添加量を低減することが可能な井戸孔内用洗浄装置を提供する。【解決手段】  井戸孔１内へ挿入可能な揚水管１１の外周面に、井戸孔１の内周面に付着した汚れを掻き落とすブラシ１９が設けられ、揚水管１１内に、空気を吹出して揚水管１１内に上昇流を発生させる給気管２３が挿入され、揚水管１１の下端部は上下方向に伸縮自在で且つ伸長方向に付勢された蛇腹部材１５として構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲から流入した地下水が溜まっている井戸孔内を洗浄する洗浄装置であって、上記井戸孔内へ挿入可能な揚水管の下端に吸込口が形成され、上記揚水管の外周面に、井戸孔の内周面に付着した汚れを掻き落とす洗浄部材が設けられ、上記揚水管内に、揚水管の下端内部へ空気を吹き出して揚水管内に上昇流を発生させる給気管が挿入され、上記揚水管の下端部が上下方向に伸縮自在で且つ伸長方向に付勢された伸縮部材として構成されていることを特徴とする井戸孔内用洗浄装置。
【請求項２】
伸縮部材の下端に、吸込口の周囲を取り囲むパッキンが設けられていることを特徴とする請求項１記載の井戸孔内用洗浄装置。
【請求項３】
洗浄部材として、井戸孔の内周面をブラッシングするブラシが用いられており、伸縮部材として蛇腹部材が用いられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の井戸孔内用洗浄装置。
【請求項４】
上記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の井戸孔内用洗浄装置を用いた井戸孔内の洗浄方法であって、揚水管を井戸孔内に挿入し、給気管から揚水管の下端内部へ空気を吹き出して揚水管内に上昇流を発生させ、井戸孔内の底部に堆積した堆積物を井戸水と共にエアリフトによって吸込口から揚水管内に吸い込んで揚水管の上部から排出し、上記堆積物を取除いた後、上記給気管からの空気の吹き出しを停止し、揚水管の下端を井戸孔内の底面に押し当て、揚水管の外周面と井戸孔の内周面との間に洗浄剤を添加し、揚水管を上下方向に揺動して洗浄部材で井戸孔の内周面の汚れを落とすことを特徴とする井戸孔内の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機質汚泥や焼却灰などが不法投棄された土壌汚染修復現場や埋立処分場の揚水井等の井戸孔内を洗浄する洗浄装置および洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗浄装置としては、例えば図９に示すように、上方より井戸孔５１内に装入可能で且つモータ５２ａを内蔵したモータケース５２と、モータケース５２の外周面に拡縮自在に設けられ且つ井戸孔５１の内壁と接触して振れ止めとなるストッパ５３と、モータケース５２の下端のモータ軸５４に直結される洗浄器本体５５とを備えたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
上記洗浄器本体５５は、モータ軸５４に連結される支持棒５６と、この支持棒５６の下端に固着されたスクリュ５７と、スクリュ５７の上部に支持棒５６を囲続するように設けられたチューブ５８とを有しており、このチューブ５８の下部周辺には多数の水抜き孔５９を、同下部の外周には上下２個のブラシ６０を有する。
【０００４】
これによると、モータケース５２とストッパ５３と洗浄器本体５５とが井戸孔５１内に装入され、上記モータケース５２は井戸孔５１の内壁と接触するようにストッパ５３を拡張して押圧することによりその位置に保持され、そしてモータ５２ａを回転させることによりブラシ６０が回転して井戸孔５１の内周面に付着している水垢等を除去する。
【０００５】
しかしながら上記の従来形式では、洗浄器本体５５はモータ５２ａを内蔵したモータケース５２と一体となっており、洗浄時、洗浄器本体５５と共にモータケース５２も井戸孔５１内に装入されるため、井戸孔５１内に可燃性ガス（メタンガス等）が発生している場合、万一、モータ５２ａ等の電気機器にスパークか発生すると、井戸孔５１内の可燃性ガスに引火する恐れがあった。
【０００６】
また、洗浄装置に上記モータ５２ａ等の電気機器が含まれるため、洗浄装置が高価になり、維持管理のコストも高くなるといった問題がある。
さらに、井戸孔５１内へ洗浄剤を添加して、ブラシ６０で井戸孔５１の内周面を洗浄する場合、井戸孔５１内の帯水量が多いと、洗浄剤が希釈されてしまうため、その分、多量の洗浄剤を添加する必要があるといった問題が生じた。
【特許文献１】特開平８−２０９７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、洗浄時、井戸孔内の可燃性ガスに引火する危険性がなく、コスト低減を図ることができ、さらに、井戸孔内への洗浄剤の添加量を低減することが可能な井戸孔内用洗浄装置および井戸孔内の洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本第１発明は、周囲から流入した地下水が溜まっている井戸孔内を洗浄する洗浄装置であって、上記井戸孔内へ挿入可能な揚水管の下端に吸込口が形成され、上記揚水管の外周面に、井戸孔の内周面に付着した汚れを掻き落とす洗浄部材が設けられ、上記揚水管内に、揚水管の下端内部へ空気を吹き出して揚水管内に上昇流を発生させる給気管が挿入され、上記揚水管の下端部が上下方向に伸縮自在で且つ伸長方向に付勢された伸縮部材として構成されているものである。
【０００９】
これによると、揚水管を井戸孔内に挿入し、給気管から揚水管の下端内部へ空気を吹き出して揚水管内に上昇流を発生させる。これにより、井戸孔内の底部に堆積した堆積物は、井戸水と共に、エアリフトによって吸込口から揚水管内に吸い込まれ、揚水管の上部から排出される。このようにして井戸孔内の堆積物を取除いた後、上記給気管からの空気の吹き出しを停止し、上記揚水管の下端を井戸孔内の底面に押し当てて吸込口を井戸孔内の底面で塞ぐ。これにより、井戸孔内は揚水管の外部と内部とに仕切られる。
【００１０】
そして、揚水管の外周面と井戸孔の内周面との間に洗浄剤を添加し、揚水管を上下方向に揺動する。これにより、洗浄部材が上下に移動して井戸孔の内周面の汚れを掻き落とす。この際、揚水管が下方へ揺動すると、揚水管の伸縮部材が短縮され、揚水管が上方へ揺動すると、揚水管の伸縮部材が伸長方向への付勢により伸長するため、吸込口が井戸孔内の底面で塞がれた状態に保たれる。これにより、井戸孔内の井戸水は、揚水管によって、揚水管の外周面と井戸孔の内周面との間の井戸水と、揚水管内の井戸水とに仕切られる。したがって、上記洗浄剤の添加量は、井戸孔内の全帯水量ではなく、揚水管の外周面と井戸孔の内周面との間の帯水量に応じて決定すればよく、これにより、洗浄剤の添加量を低減することができる。
【００１１】
さらに、井戸孔内が揚水管の外部と内部とに仕切られるため、揚水管内の井戸水が吸込口から揚水管の外周面と井戸孔の内周面との間に流出することは防止され、したがって、上記揚水管の外周面と井戸孔の内周面との間の井戸水に添加された洗浄剤が希釈されることはなく、洗浄力が保たれる。
【００１２】
また、洗浄時、井戸孔内へは、給気管を内蔵した揚水管を挿入するが、モーター等の電気機器を挿入する必要は無いため、井戸孔内における電気的なスパークの発生を防止することができ、井戸孔内に可燃性ガスが発生しても、引火するのを防ぐことができる。また、コスト低減を図ることができる。
【００１３】
本第２発明は、伸縮部材の下端に、吸込口の周囲を取り囲むパッキンが設けられているものである。
これによると、揚水管の下端を井戸孔内の底面に押し当てた際、パッキンが井戸孔内の底面に密接するため、揚水管の下端と井戸孔内の底面との隙間が上記パッキンによって減少する。これにより、吸込口は井戸孔内の底面で確実に塞がれ、揚水管内の井戸水が吸込口から揚水管の外周面と井戸孔の内周面との間へ流出するのを確実に防止することができる。
【００１４】
本第３発明は、洗浄部材として、井戸孔の内周面をブラッシングするブラシが用いられており、伸縮部材として蛇腹部材が用いられているものである。
これによると、揚水管を上下方向に揺動することによって、ブラシが上下に移動して井戸孔の内周面をブラッシングするため、汚れを掻き落とすことができる。この際、揚水管が下方へ揺動すると、蛇腹部材が短縮され、揚水管が上方へ揺動すると、蛇腹部材が伸長するため、吸込口が井戸孔内の底面で塞がれた状態に保たれる。
【００１５】
また、本第４発明は、上記第１発明から第３発明のいずれかに記載の井戸孔内用洗浄装置を用いた井戸孔内の洗浄方法であって、揚水管を井戸孔内に挿入し、給気管から揚水管の下端内部へ空気を吹き出して揚水管内に上昇流を発生させ、井戸孔内の底部に堆積した堆積物を井戸水と共にエアリフトによって吸込口から揚水管内に吸い込んで揚水管の上部から排出し、上記堆積物を取除いた後、上記給気管からの空気の吹き出しを停止し、揚水管の下端を井戸孔内の底面に押し当て、揚水管の外周面と井戸孔の内周面との間に洗浄剤を添加し、揚水管を上下方向に揺動して洗浄部材で井戸孔の内周面の汚れを落とすものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、洗浄時、井戸孔内へモーター等の電気機器を挿入する必要は無いため、井戸孔内におけるスパークの発生を防止することができ、井戸孔内の可燃性ガスに引火するのを防ぐことができる。また、洗浄剤の添加量を低減することができ、維持管理等のコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、１は土壌汚染修復現場や埋立処分場等に形成された揚水井の井戸孔である。この井戸孔１の内周面と底面とは金網等のスクリーン２によって形成され、スクリーン２の外側には破砕した小石の層３が形成されている。上記井戸孔１内には、周囲から小石の層３とスクリーン２とを通って流入した地下水が溜まっている。尚、４は井戸孔１内に溜まった井戸水５（＝地下水）の水面を示す。
【００１８】
１０は上記井戸孔１内を洗浄する洗浄装置であり、以下のように構成されている。
上記井戸孔１内へ挿入可能な揚水管１１の下端に吸込口１２が形成されている。また、揚水管１１の上部は地上にあり、エルボ１３によって水平方向へ曲げられている。揚水管１１の上端には排出口１４が形成されている。揚水管１１の下端部は上下方向に伸縮自在な蛇腹部材１５（伸縮部材の一例）として構成されている。この蛇腹部材１５は、内側に設けられたコイル状のばね１６（付勢部材の一例）によって、伸長方向に付勢されている。
【００１９】
また、上記揚水管１１は上下複数の分割管体１１ａ，１１ｂ，１１ｃに分割されており、これら分割管体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士は雄ねじ１７と雌ねじ１８とを介して連結されている。揚水管１１の外周面には、井戸孔１の内周面のスクリーン２をブラッシングするブラシ１９（洗浄部材の一例）が上下複数箇所に環状に取り付けられている。さらに、上記蛇腹部材１５の下端には、吸込口１２の周囲を取り囲む円環状のゴム製のパッキン２０が設けられている。
【００２０】
上記揚水管１１内には、下端部に空気吹出口２２を形成したエアリフト用の給気管２３が挿入されている。この給気管２３は、揚水管１１の内周面の上下複数箇所に設けられた支持部材２４によって、上下方向へ移動可能な状態で揚水管１１に支持されている。尚、図２，図３に示すように、上記支持部材２４はリング状の部材であり、給気管２３が支持部材２４に挿通され、給気管２３の外周面に設けられたストッパー２５が最上位の支持部材２４に上方から係止することにより、給気管２３の下方への脱落を阻止している。また、地上には、給気管２３に圧縮空気を供給するコンプレッサー２６が設置され、コンプレッサー２６と給気管２３の上端部とは、フレキシブルなホース２７を介して接続されている。尚、このホース２７は、一端がコンプレッサー２６に接続され、給気管２３の外側から内側へ突入され、他端が給気管２３の上端部に接続されている。
【００２１】
また、揚水管１１は、井戸孔１の上端部を閉塞する遮水板２９の中央に形成された貫通孔３０に挿通されており、遮水板２９に対して上下動可能に構成されている。上記遮水板２９は井戸孔１の上端部に脱抜可能に嵌め込まれ、遮水板２９には、地上から井戸孔１の内周面と揚水管１１の外周面との間Ａに洗浄剤３１（酸等）を添加する洗浄剤添加管３２と、この洗浄剤添加管３２から添加された洗浄剤３１によって井戸孔１の内周面と揚水管１１の外周面との間Ａに発生する炭酸ガス等の泡３４を抜くための泡抜管３３とが接続されている。これら両管３２，３３にはフレキシブルなホース等が使用される。
【００２２】
例えば、上記井戸孔１の内径と深さは、約１００〜１５０ｍｍ、約１０〜２０ｍであり、また、揚水管１１の外径は約３０〜４０ｍｍである。
以下、上記洗浄装置１０を用いた井戸孔１内の洗浄方法を説明する。
【００２３】
図１に示すように、作業者が揚水管１１を井戸孔１内に挿入し、遮水板２９を井戸孔１の上端部に嵌め込み、コンプレッサー２６を作動して給気管２３に圧縮空気３５を供給することにより、空気吹出口２２から揚水管１１内に空気３５が吹出し、揚水管１１内に上昇流３６が発生する。この際、作業者が揚水管１１を手で持って上下方向に揺動させることにより、井戸孔１内の底部に堆積した堆積物６が、巻き上げられ、井戸水５と共に、吸込口１２から吸込まれ、エアリフトによって揚水管１１内を上昇し、排出口１４から排出される。また、上記のように揚水管１１を上下方向に揺動させることにより、ブラシ１９が上下に移動して井戸孔１のスクリーン２をブラッシングするため、汚れを掻き落とすことができる。
【００２４】
このようにして井戸孔１内の堆積物６を取除いた後、コンプレッサー２６を停止し、図４に示すように、揚水管１１の下端を井戸孔１内の底面に押し当てて吸込口１２を井戸孔１内の底面で塞ぐ。これにより、井戸孔１内は揚水管１１の外部と内部とに仕切られる。この際、パッキン２０が井戸孔１内の底面に密接するため、揚水管１１の下端と井戸孔１内の底面との隙間が上記パッキン２０によって減少し、吸込口１２が井戸孔１内の底面で確実に塞がれ、これにより、揚水管１１内Ｂの井戸水５が吸込口１２から揚水管１１の外周面と井戸孔１の内周面との間Ａへ流出するのを確実に防止することができる。
【００２５】
そして、洗浄剤３１を洗浄剤添加管３２から井戸孔１の内周面と揚水管１１の外周面との間Ａに添加し、作業者が手で揚水管１１を持って上下方向に揺動する。これにより、ブラシ１９が上下に移動して井戸孔１のスクリーン２をブラッシングするため、汚れを掻き落とすことができる。
【００２６】
この際、図５の実線で示すように、揚水管１１が下方へ揺動すると、蛇腹部材１５がばね１６の付勢力に抗して短縮（圧縮）され、図４に示すように、揚水管１１が上方へ揺動すると、蛇腹部材１５がばね１６の付勢力により伸長するため、吸込口１２は井戸孔１内の底面で塞がれた状態に保たれる。これにより、井戸孔１内の井戸水５は、揚水管１１によって、揚水管１１の外周面と井戸孔１の内周面との間Ａの井戸水５と、揚水管１１内Ｂの井戸水５とに仕切られる。したがって、上記洗浄剤３１の添加量は、井戸孔１内の全帯水量ではなく、揚水管１１の外周面と井戸孔１の内周面との間Ａの帯水量のみに応じて決定すればよく、これにより、洗浄剤３１の添加量を低減することができる。
【００２７】
また、揚水管１１内Ｂの井戸水５が吸込口１２から揚水管１１の外周面と井戸孔１の内周面との間Ａへ流出するのを防いでいるため、上記揚水管１１の外周面と井戸孔１の内周面との間Ａの井戸水５に添加された洗浄剤３１が希釈されることはなく、洗浄力が保たれる。
【００２８】
尚、給気管２３は支持部材２４によって上下方向へ移動可能な状態で揚水管１１に支持されているため、揚水管１１を上下方向に揺動しても、給気管２３は上下方向に変移しない。
【００２９】
また、この洗浄装置１０では、洗浄時、モーター等の電気機器を井戸孔１内に挿入する必要は無いため、井戸孔１内におけるスパークの発生を防止することができ、井戸孔１内に可燃性ガスが発生しても、引火するのを防ぐことができる。また、コスト低減を図ることができる。
【００３０】
尚、井戸孔１のスクリーン２に炭酸カルシウムのスケール等が析出している場合は、上記洗浄剤３１に酸を使用する。そして、上記のように洗浄剤３１を洗浄剤添加管３２から井戸孔１の内周面と揚水管１１の外周面との間Ａに添加して洗浄した場合、炭酸ガスが発生して発泡し、上記井戸孔１と揚水管１１との間Ａに多量の泡３４が発生するが、遮水板２９によって上記泡３４の地上への噴出が防止される。また、上記井戸孔１と揚水管１１との間Ａに充満した泡３４は井戸孔１内から泡抜管３３を通って地上に設置されたタンク（図示せず）等に排出される。
【００３１】
上記のようにして井戸孔１内を洗浄した後、揚水管１１を井戸孔１内から地上に引き上げて洗浄を完了してもよいし、或いは、揚水管１１を所定高さまで引き上げて、揚水管１１の下端を井戸孔１内の底面から上方へ少しだけ離間させた状態で、適宜、コンプレッサー２６を作動して給気管２３に圧縮空気３５を供給し、エアリフトによって井戸孔１内の井戸水５をある程度の量だけ吸込口１２から吸込んで排出口１４から洗浄廃液を排出してもよい。
【００３２】
上記第１の実施の形態では、揚水管１１を分割管体１１ａ，１１ｂ，１１ｃに３分割しているが、３分割以外の複数に分割してもよい。また、各分割管体１１ａ，１１ｂ，１１ｃを互いにねじ１７，１８で接合しているため、上記分割管体の本数を増減することによって、様々な深さの井戸孔１に容易に対応することができる。尚、揚水管１１と同様に、給気管２３も上下複数の分割管体に分割し、各分割管体同士をねじ等で接合してもよい。
【００３３】
上記第１の実施の形態では、蛇腹部材１５はばね１６によって伸長方向に付勢されているが、第２の実施の形態として、ばね１６の代わりに、図６に示すように、蛇腹部材１５の下端部にウエイト３８を設け、ウエイト３８の自重により蛇腹部材１５を伸長方向に付勢してもよい。
【００３４】
上記第１の実施の形態では、給気管２３を支持部材２４によって上下方向へ移動可能な状態で揚水管１１に支持しているが、第３の実施の形態として、図７に示すように、給気管２３を揚水管１１に固着してもよい。この場合、蛇腹部材１５の伸縮範囲をｈとすると、給気管２３の下端は、伸長した蛇腹部材１５の下端から伸縮範囲ｈ以上上方に位置している。
【００３５】
上記各実施の形態では、伸縮部材の一例として蛇腹部材１５を用いたが、蛇腹部材１５に限定されることはない。例えば、図８に示す第４の実施の形態のように、揚水管１１は、互いに接合された分割管体１１ａ，１１ｂ，１１ｃからなる管本体４０と、管本体４０の下端内に挿入された出退管４１とで構成されている。この出退管４１は管本体４０の下端から上下方向へ出退自在であり、出退管４１の上端に形成された上鍔部４１ａが管本体４０の下端内に形成された係止部４０ａに対して上方から係止することによって、出退管４１が管本体４０の下方へ脱落するのを阻止している。また、出退管４１は、外嵌されたコイル状のばね１６（付勢部材の一例）によって、下方へ突出する方向（伸長方向）に付勢されている。尚、上記ばね１６は管本体４０の下端と出退管４１の下端に形成された下鍔部４１ｂとの間で保持されている。
【００３６】
これによると、揚水管１１の下端を井戸孔１内の底面に押し当て、作業者が揚水管１１を上下方向に揺動する際、揚水管１１が下方へ揺動すると、図８の仮想線で示すように、出退管４１がばね１６の付勢力に抗して管本体４０の内部に退入することで、揚水管１１の下端部が短縮する。また、揚水管１１が上方へ揺動すると、実線で示すように、出退管４１がばね１６の付勢力により管本体４０の下端から下方へ突出することで、揚水管１１の下端部が伸長する。これにより、吸込口１２は井戸孔１内の底面で塞がれた状態に保たれ、井戸孔１内の井戸水５は、揚水管１１によって、揚水管１１の外周面と井戸孔１の内周面との間Ａの井戸水５と、揚水管１１内Ｂの井戸水５とに仕切られる。
【００３７】
尚、上記第４の実施の形態では、出退管４１をばね１６によって付勢したが、第２の実施の形態と同様にウエイト３８によって付勢してもよい。また、第３の実施の形態と同様に、出退管４１の昇降範囲をｈとすると、給気管２３の下端を、下降した出退管４１の下端から昇降範囲ｈ以上上方に位置させてもよい。
【００３８】
上記各実施の形態では、洗浄部材の一例としてブラシ１９を用いたが、ブラシ１９に限定されるものではなく、例えば、スポンジ等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における井戸孔内用洗浄装置の図であり、井戸孔内の堆積物を吸い上げて除去している様子を示す。
【図２】同、井戸孔内用洗浄装置の下部の断面図である。
【図３】図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】同、井戸孔内用洗浄装置の図であり、蛇腹部材が伸長した状態で下端が井戸孔内の底面に当接している様子を示す。
【図５】同、井戸孔内用洗浄装置の図であり、蛇腹部材が短縮した状態で下端が井戸孔内の底面に当接している様子を示す。
【図６】本発明の第２の実施の形態における井戸孔内用洗浄装置の下部の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における井戸孔内用洗浄装置の下部の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における井戸孔内用洗浄装置の下部の断面図である。
【図９】従来の井戸孔内用洗浄装置の図である。
【符号の説明】
【００４０】
１      井戸孔
５      井戸水
６      堆積物
１０    井戸孔内用洗浄装置
１１    揚水管
１２    吸込口
１５    蛇腹部材（伸縮部材）
１９    ブラシ（洗浄部材）
２０    パッキン
２３    給気管
３１    洗浄剤
３５    空気
３６    上昇流
【図１】
2005307575.tif 000003
【図２】
2005307575.tif 000004
【図３】
2005307575.tif 000005
【図４】
2005307575.tif 000006
【図５】
2005307575.tif 000007
【図６】
2005307575.tif 000008
【図７】
2005307575.tif 000009
【図８】
2005307575.tif 000010
【図９】
2005307575.tif 000011