(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表から岩盤内まで掘り下げられ下位部を吸水槽とする立坑と、岩盤内に形成され、前記立坑から側方に延出する集水トンネルと、当該集水トンネルの中間部に形成され、当該集水トンネルより大きな断面を有する拡幅部と、当該拡幅部から岩盤に向けて放射状に削孔された集水孔とを備えることを特徴とする岩盤地下水取水施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩盤内を流れる岩盤地下水を取水するための岩盤地下水取水施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
岩盤地下水資源を効率的に取水する施設として、本発明者は、特許文献１や特許文献２において、地表から岩盤に達して掘り下げられ最深部を吸水槽とする立坑（揚水トンネル）と、岩盤地下水を導き入れる複数の集水孔を壁面に有し、吸水槽に向けて下るように設けられた集水トンネルと、吸水槽に貯留された岩盤地下水を揚水する揚水手段とを備える岩盤地下水取水施設を提案している。この発明は、周辺地下水面と立坑水位との水頭差で湧出する岩盤地下水を揚水して利用するものであり、揚水手段を用いて立坑水位を調整することにより取水量を制御することができる。
【特許文献１】特許第３５２１３６９号公報
【特許文献２】特許第３５５５０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記岩盤地下水取水施設では、集水トンネルから櫛状に延出する集水孔（１００ｍ程度）を施工するため、集水トンネル内をボーリングマシンが移動しなければならず、集水トンネルの断面は、幅・高さとも３．５〜４．５ｍ程度必要とする。しかも、集水トンネルが長い場合には、工期を短縮するため、複数のボーリングマシンを稼働させることが想定されるが、資材の運搬等の車両スペースが必要となるため、集水トンネルの断面をさらに大きくしなければならない。
集水トンネルの断面を大きくすることは建設コストの上昇につながり、岩盤地下水取水施設の費用対効果を低下させることになる。また、新たな集水孔を削孔するたびにボーリングマシンを移動させるので手間が掛かり、施工上も煩雑となっている。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、取水能力を低下させることなく、建設コストの削減および施工の合理化が図れる岩盤地下水取水施設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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る岩盤地下水取水施設は、地表から岩盤内まで掘り下げられ下位部を吸水槽とする立坑と、岩盤内に形成され、前記立坑から側方に延出する集水トンネルと、当該集水トンネルの中間部に形成され、当該集水トンネルより大きな断面を有する拡幅部と、当該拡幅部から岩盤に向けて放射状に削孔された集水孔とを備えることを特徴とする。
本発明では、集水トンネルを、ＮＡＴＭによる施工とボーリングマシンの運搬が可能な程度の小断面（幅・高さとも３ｍ以内）として、集水トンネルの施工コストの低減を図っている。これに伴い、ボーリングマシンによる集水孔の削孔作業が可能な拡幅部を集水トンネルの中間部に設け、拡幅部から岩盤に向けて放射状に集水孔を削孔する。これにより、ボーリングマシンを移動することなく、複数の集水孔の削孔が可能となり、施工の合理化が図れるうえ、資材等の運搬車両とボーリングマシンが集水トンネル３で輻輳することもなくなる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る岩盤地下水取水施設では、集水トンネルを、ＮＡＴＭによる施工とボーリングマシンの運搬が可能な程度の小断面とするとともに、ボーリングマシンによる集水孔の削孔作業が可能な拡幅部を集水トンネルの中間部に設け、拡幅部から岩盤に向けて放射状に集水孔を削孔するようにしているので、建設コストの削減に加えて施工の合理化を図ることができる。また、複数の拡幅部からそれぞれ放射状に延出する複数の集水孔が形成されているので、従来の岩盤地下水取水施設と同等の取水能力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る岩盤地下水取水施設の一例を示す概略図である。
図１に示すように、本発明に係る岩盤地下水取水施設は、地表から岩盤内まで掘り下げられ下位部を吸水槽２とする立坑１と、岩盤内に形成され、吸水槽２に向けて下るように設けられた集水トンネル３とを備えている。集水トンネル３の中間部には、集水トンネル３より大きな断面を有する拡幅部４が所定の離間間隔をおいて複数形成され、各拡幅部４からは、岩盤地下水ｗを導き入れる集水孔５…が岩盤に向けて水平放射状に削孔されている。
【０００８】
また、立坑１内には、吸水槽２に貯留された岩盤地下水ｗを地上で利用するために、吸水槽２から地上まで配設された揚水管１０ａと、揚水管１０ａの末端に接続された揚水ポンプ１０ｂから構成される揚水手段１０が備えられている。
【０００９】
集水トンネル３は、立坑１を挟んで水平二方向に形成されており、その断面寸法は、ＮＡＴＭによる施工とボーリングマシン（図示省略）の運搬が可能な程度の小断面（幅・高さとも３ｍ以内）とされている。
【００１０】
また、集水トンネル３の中間部に形成された拡幅部４は、ボーリングマシンを用いて集水孔５…の削孔作業を行うためのスペースであり、集水トンネル３の断面を幅・高さとも拡大した断面となっている。
【００１１】
拡幅部４から水平放射状に延出する集水孔５によって集水された岩盤地下水ｗは、拡幅部４から集水トンネル３を経由して吸水槽２へ送水され、揚水手段１０により地上に供給される。
【００１２】
本発明に係る岩盤地下水取水施設の取水原理は、従来型の岩盤地下水取水施設と同様、周辺地下水面Ｌ２と立坑水位Ｌ１との水頭差で湧出する岩盤地下水ｗを揚水して利用するものであり、揚水手段１０を用いて立坑水位Ｌ１を調整することにより取水量を制御することができる。その結果、地下水環境への悪影響を極力防止して、安定した地下水の利用が可能となる。
【００１３】
本実施形態による岩盤地下水取水施設では、集水トンネル３を、ＮＡＴＭによる施工とボーリングマシンの運搬が可能な小断面（幅・高さとも３ｍ以内）とし、集水トンネル３の施工コストの低減と施工速度の向上を図っている。しかも、集水トンネル３の小断面化に伴い、掘削土量が大幅に削減されるので、掘削処分費も併せて削減することができる。
また、本実施形態による岩盤地下水取水施設では、ボーリングマシンによる集水孔５…の削孔作業が可能な拡幅部４を集水トンネル３の中間部に複数設け、拡幅部４から岩盤に向けて水平放射状に集水孔５…を削孔するので、ボーリングマシンを移動することなく、複数の集水孔５…の削孔が可能となる。これにより、施工の合理化が図れ、工期が短縮するうえ、資材等の運搬車両とボーリングマシンが集水トンネル３内で輻輳することもなくなり、工事の安全性が向上する。
さらに、本実施形態による岩盤地下水取水施設では、複数の拡幅部４…からそれぞれ水平放射状に延出する複数の集水孔５…が形成されているので、従来の岩盤地下水取水施設と同等の取水能力を確保することができる。
【００１４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、各拡幅部から水平放射状に延出する集水孔を形成しているが、これに限定するものではなく、割れ目系の走向傾斜や立体的な集水範囲に応じて、鉛直方向や斜め方向に延出する集水孔としてもよい。また、拡幅部の形状は上記の実施形態に限定されるものではなく、球形など他の形状でもよい。さらに、上記の実施形態では、集水トンネルを二方向に形成しているが、一方向のみでもよいし、三方向以上としてもよい。要は、本発明において所要の機能が得られればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る岩盤地下水取水施設の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  立坑
２  吸水槽
３  集水トンネル
４  拡幅部
５  集水孔
１０    揚水手段
１０ａ  揚水管
１０ｂ  揚水ポンプ
ｗ  岩盤地下水
【図１】
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