JP3403042B2 - Groundwater suction and pumping method and equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は地下水の吸引・揚水
方法及び装置に関し、更に詳細に言えば、地下水の吸引
力を高めることにより、特に汚染物質を除去するのに好
適な地下水の吸引・揚水方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for sucking and pumping groundwater, and more particularly to a method and apparatus for sucking and pumping groundwater which is suitable for removing contaminants by increasing suction power of groundwater. A method and apparatus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】地下水や石油などを汲み上げたり、ある
いは地下水を汲み上げて地下水に溶解した汚染物質を処
理するには、例えば特開平７−２８４７５３号公報に記
載されているように、汚染物質が存在する地盤に垂直井
戸を穿設し、この垂直井戸に自然地下水面の上方から下
方にかけて、複数の孔を穿設してなるスクリーンを有す
る筒状の井戸材料を挿入するとともに、井戸材料内を真
空ポンプで減圧吸収することにより土壌間隙中の気体を
抽出した。また、井戸材料内に流入する地下水は、井戸
材料の下端まで挿入した揚水管の下端に取り付けられ水
中に位置する揚水ポンプで排出し、地下水中に含まれる
トリクロロエチレン等の揮発性の有機汚染物質を処理す
るようにしたものであった。2. Description of the Related Art In order to pump up groundwater, petroleum, or the like, or to pump up groundwater and treat pollutants dissolved in the groundwater, there are pollutants as disclosed in, for example, JP-A-7-284753. A vertical well is bored in the ground, and a cylindrical well material having a screen with a plurality of holes is inserted into the vertical well from above to below the natural water table. Gas in the soil gap was extracted by vacuum absorption with a pump. Groundwater that flows into the well material is discharged by a pump installed in the water at the lower end of the pumping pipe inserted to the lower end of the well material to remove volatile organic pollutants such as trichlorethylene contained in the groundwater. It was designed to be processed.

【０００３】さらに、水平方向に広がる汚染に対して水
平井戸は垂直井戸に比して大幅に長い井戸孔部分を有す
るので、きわめて効率的な揚水能力を備えていること、
あるいは地上の構造物があって垂直井戸では到達できな
い地中への掘削が可能であるから、近時、図１１に例示
するような、数十メートルにも達する埋設区間Ｌの水平
井戸１の利用が盛んに行われるようになってきた。Further, since the horizontal well has a well hole portion which is significantly longer than the vertical well against horizontal pollution, it has a very efficient pumping capacity.
Alternatively, since there is a structure on the ground and it is possible to excavate into the ground that cannot be reached by a vertical well, the use of the horizontal well 1 of the buried section L which reaches several tens of meters as illustrated in FIG. Has become popular.

【０００４】このような水平井戸１を掘削するには、図
８に示すように所定の距離Ｌを隔てて両端に小ピットを
穿設して一方を貫入坑１２とし、他方を到達坑１３とす
る。次いで、地上に配置されたパワーユニットトラック
５を駆動してドリルユニット１４で案内しながらロッド
６の先端のドリルヘッド７に設けた掘削工具８を回転さ
せ、貫入坑１２から所定の角度αで帯水層１５（図１１
参照）に向けて斜めに掘進する。その際、滑材として清
水などを掘削工具８の先端からジェット噴射させて土壌
を切り崩しながら井戸孔４を掘進する。なお、ドリルヘ
ッド７には図示しない発信器が設けられていて、この発
信器から発射される信号電波を地上においてフローケー
タ１６で検知してドリルヘッド７の掘進位置を確認す
る。In order to excavate such a horizontal well 1, as shown in FIG. 8, small pits are bored at both ends with a predetermined distance L, one of which serves as a penetration pit 12 and the other serves as a reaching pit 13. To do. Then, the power unit truck 5 arranged on the ground is driven and guided by the drill unit 14, and the excavating tool 8 provided on the drill head 7 at the tip of the rod 6 is rotated, so that the water from the intrusion pit 12 is swept at a predetermined angle α. Layer 15 (Fig. 11
Dig diagonally toward (see). At this time, fresh water or the like as a lubricant is jet-jetted from the tip of the excavation tool 8 to excavate the well hole 4 while breaking down the soil. The drill head 7 is provided with a transmitter (not shown), and the signal radio wave emitted from this transmitter is detected by the flower 16 on the ground to confirm the drilling position of the drill head 7.

【０００５】このようにして水平井戸４の掘進が終了し
たら、図１０に示すように前記ロッド６の先端には掘削
工具７に代えてリーマ９を取り付ける。さらに前記リー
マ９に続いて多数の孔１１をあけてスクリーンを構成し
た筒状の井戸材料１０をジョイント１７を介して取り付
けて、滑材である清水などをジェット噴射させながら前
記リーマ９を回転させて水平井戸孔４を拡径する。そし
て、図９に矢印Ｂで示すように井戸孔４の掘削方向とは
反対方向に移動させて、井戸材料１０を狭い水平井戸孔
４に強制的に引き込むことによって水平井戸１を形成し
た。When the excavation of the horizontal well 4 is completed in this way, a reamer 9 is attached to the tip of the rod 6 instead of the excavation tool 7 as shown in FIG. Further, following the reamer 9, a cylindrical well material 10 having a screen formed by forming a large number of holes 11 is attached via a joint 17, and the reamer 9 is rotated while jetting a lubricant such as fresh water. The horizontal well hole 4 is expanded in diameter. Then, as shown by an arrow B in FIG. 9, the horizontal well 1 was formed by moving the well hole 4 in a direction opposite to the excavating direction and forcibly drawing the well material 10 into the narrow horizontal well hole 4.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の垂直井戸や水平井戸を用いた地下水の吸引・揚水
装置では、以下のような問題があった。すなわち、垂直
井戸では、通常井戸孔の直径が１０ｃｍ以上の太いもの
でなければ揚水ポンプを組み込むことが出来ないため
に、細い径の井戸孔では実施不可能であったが、近時、
井戸径の最小径が５ｃｍの細い井戸孔に入る揚水用の水
中ポンプも開発された。しかし、この水中ポンプは小型
であるために、泥水中での故障が頻発した。揚程が８ｍ
以下の場合では自吸式ポンプ（真空ポンプ）で揚水が可
能であるが、地下水位がさらに深い場合ではこの方法で
の揚水は不可能である。このため、地下水位が深い場合
は十分な能力の水中ポンプが入る大きな径の井戸を設置
する必要があり、井戸の掘削に要する費用がばく大とな
った。また、水平方向に広がった汚染の浄化には、垂直
井戸では沢山の井戸を掘削する必要があり、低コストで
効率的な浄化が困難であった。However, the conventional ground water suction / pumping device using the vertical well or horizontal well as described above has the following problems. That is, in a vertical well, a pumping pump cannot be installed unless the diameter of the well hole is thicker than 10 cm.
A submersible pump for pumping water into a well hole with a minimum well diameter of 5 cm was also developed. However, because this submersible pump is small, it often fails in mud water. Lifting height is 8m
In the following cases, pumping by a self-priming pump (vacuum pump) is possible, but when the groundwater level is deeper, pumping by this method is not possible. For this reason, when the groundwater level is deep, it is necessary to install a well with a large diameter that can accommodate a submersible pump of sufficient capacity, and the cost required to excavate the well becomes large. Further, in order to clean up the pollution spread in the horizontal direction, it is necessary to excavate many wells in the vertical wells, which makes it difficult to carry out efficient cleanup at low cost.

【０００７】一方、水平井戸は通常、上述の方法により
井戸孔を掘削し、かつ筒状の井戸材料を狭い井戸孔内に
強制的に引き込むから、井戸孔の壁面が圧縮されて透水
性や通気性がきわめて小さくなり、垂直井戸に比して単
位スクリーン長当たりの揚水量やガス吸引量が少なくな
るという問題があった。また、水平井戸孔の直径が小さ
くて水中ポンプの設置が困難な場合には、例えば地下水
位が８ｍよりも深い場合は揚水が不可能であった。On the other hand, in a horizontal well, usually, the well hole is excavated by the above-mentioned method, and the tubular well material is forcibly drawn into the narrow well hole. However, there was a problem that the amount of pumped water and the amount of gas suction per unit screen length were smaller than those of vertical wells. Further, when the diameter of the horizontal well hole is small and installation of the submersible pump is difficult, for example, when the groundwater level is deeper than 8 m, pumping is impossible.

【０００８】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、透水性の小さい地層でも
効果的に地下水を井戸内に引き込むことができ、その結
果、地下水位の低い小口径の井戸でも揚水を可能とした
地下水の吸引・揚水方法及び装置を提供することにあ
る。The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to effectively draw groundwater into a well even in a stratum with low permeability, and as a result, the groundwater level is low. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for sucking and pumping groundwater that enables pumping even in a well with a small diameter.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は地下水の吸引・
揚水方法及び装置であり、前述した技術的課題を解決す
るためには以下のように構成されている。すなわち、本
発明の地下水の吸引・揚水方法は、水平井戸の一対の開
口部のうちの一方の開口部から井戸内に圧縮空気を送り
込み、該圧縮空気の流れにより他方の開口部から地下水
を排出させる地下水の揚水工程と、水平井戸内への圧縮
空気の流入を遮断すると同時に、圧縮空気を絞って噴出
させ、井戸孔に負圧をかけて井戸内に地下水を吸引する
地下水の吸引工程とを含み、かつ前記地下水の揚水工程
及び吸引工程の終了後に、前記各工程を交互に繰り返す
ことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The present invention relates to the suction of groundwater.
A pumping method and apparatus, which are configured as follows in order to solve the above-mentioned technical problems. That is, the groundwater suction / pumping method of the present invention sends compressed air into the well from one of the pair of openings of the horizontal well, and discharges groundwater from the other opening by the flow of the compressed air. The process of pumping groundwater and the process of sucking groundwater to block the flow of compressed air into the horizontal well and at the same time to squeeze the compressed air and apply negative pressure to the well holes to suck the groundwater into the well. It is characterized in that each step is alternately repeated after the completion of the pumping step and the suction step of the ground water.

【００１０】さらに、本発明は地下水の吸引・揚水装置
であり、前述の技術的課題を解決するために以下のよう
に構成されている。すなわち、本発明の地下水の吸引・
揚水装置は、一対の開口部を有する水平井戸孔に、複数
の孔を穿設してスクリーンを構成した筒状の井戸材料を
挿通してなる水平井戸を備え、前記水平井戸の一方の開
口部には該開口部の開閉弁を設け、他方の開口部には前
記井戸に圧縮空気を圧送するコンプレッサ及び圧縮空気
の絞り弁とを設け、さらに前記コンプレッサから井戸孔
へ通ずる流路と絞り弁へ通ずる流路とを選択的に開閉す
る切換弁とを設けたことを特徴とする。Further, the present invention is a groundwater suction / pumping device, which is configured as follows in order to solve the above-mentioned technical problems. That is, the suction of groundwater of the present invention
The water pumping device is provided with a horizontal well having a pair of openings and a cylindrical well material having a screen formed by inserting a plurality of holes into the horizontal well, and one opening of the horizontal well. An opening / closing valve for the opening is provided on the other side, and a compressor for sending compressed air to the well and a throttle valve for the compressed air are provided on the other opening, and a flow path and a throttle valve from the compressor to the well hole are provided. A switching valve that selectively opens and closes a flow path communicating therewith is provided.

【００１１】本発明の地下水の吸引・揚水方法及び装置
によれば、水平井戸の一方の開口部から井戸内に高圧の
圧縮空気を送り込み、他方の開口部から地下水を排出さ
せて揚水する。次に、井戸内への圧縮空気の流入を遮断
すると同時に圧縮空気を絞って噴出させて井戸孔に負圧
をかけ、吸引力を増加させ、井戸内に地下水を強制的に
吸引する。さらに、このような地下水の揚水工程と吸引
工程とを交互に繰り返す。According to the groundwater suction / pumping method and apparatus of the present invention, high-pressure compressed air is fed into the well from one opening of the horizontal well, and the groundwater is discharged from the other opening for pumping. Next, the compressed air is blocked from flowing into the well, and at the same time, the compressed air is squeezed and jetted to apply a negative pressure to the well hole to increase the suction force and forcibly suck the groundwater into the well. Furthermore, such a groundwater pumping process and a suction process are alternately repeated.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の地下水の吸引・揚
水方法及び装置を図に示される実施形態について更に詳
細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置などは
特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎな
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The ground water suction / pumping method and apparatus of the present invention will be described below in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto, It is just an example of explanation.

【００１３】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係る地下水の揚水時における地下水の吸引・
揚水装置の概略図であり、図２（ａ）は地下水の吸引時
における同地下水吸引・揚水装置の概略図、同図（ｂ）
は地下水位が水平井戸よりも深い位置にある場合の同装
置の略図、同図（ｃ）は同図（ｂ）の吸引時の略図であ
る。図３は揚水出口側に相当する開口部に設けた開閉弁
の説明図であり、図４はコンプレッサ側の開口部に設け
た絞り弁及び切換弁の概略説明図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of the present invention for sucking groundwater during pumping of groundwater.
FIG. 2 is a schematic view of a pumping apparatus, FIG. 2 (a) is a schematic view of the groundwater suction / pumping apparatus when sucking groundwater, and FIG. 2 (b).
Is a schematic diagram of the same device when the groundwater level is deeper than the horizontal well, and FIG. 7C is a schematic diagram of FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of an opening / closing valve provided in an opening corresponding to the pumping outlet side, and FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of a throttle valve and a switching valve provided in the opening on the compressor side.

【００１４】本発明の実施の形態の地下水の吸引・揚水
装置２０は、土壌汚染物質の除去用のものを示す。該装
置２０は図１及び図２（ａ）に示すように、水平井戸１
を備え、該水平井戸１は地上に開口する一対の開口部
２、３を有する水平井戸孔４に円筒状の井戸材料１０を
挿通することにより構成されている。また、前記井戸材
料１０には複数の孔１１が穿設されてスクリーンを形成
するとともに、無孔管部１０ａ、１０ｂが前記開口部
２、３側に位置している。The groundwater suction / pumping device 20 of the embodiment of the present invention is for removing soil pollutants. As shown in FIGS. 1 and 2 (a), the device 20 includes a horizontal well 1
The horizontal well 1 is configured by inserting a cylindrical well material 10 into a horizontal well hole 4 having a pair of openings 2 and 3 opening to the ground. In addition, a plurality of holes 11 are bored in the well material 10 to form a screen, and the non-perforated pipe portions 10a and 10b are located on the openings 2 and 3 side.

【００１５】前記一方の開口部２（以下、第１の開口部
という）には図３に図示するような開閉弁装置１８が設
けられている。この開閉弁装置１８は井戸孔４、及び排
水口２１に通じる流路１９とを連通する通路２２を備
え、かつボール弁２３が設けられている。このボール弁
２３は、図３に矢印Ｃで示すように前記ボール弁２３を
図示しない適宜の手段で回動することにより前記流路１
９と排水口２１とを開閉するようになっている。An opening / closing valve device 18 as shown in FIG. 3 is provided in the one opening 2 (hereinafter referred to as the first opening). The on-off valve device 18 includes a passage 22 that connects the well hole 4 and a flow path 19 that leads to the drainage port 21, and a ball valve 23 is provided. The ball valve 23 is provided with the flow path 1 by rotating the ball valve 23 by an appropriate means (not shown) as shown by an arrow C in FIG.
9 and the drain 21 are opened and closed.

【００１６】他方の開口部３（以下、第２の開口部とい
う）にはコンプレッサ２５が配置されている。このコン
プレッサ２５は、図４に示すように井戸孔４に通ずる流
路２４と、絞り弁であるエゼクター２６に向かう流路２
７に向けて位置している。前記井戸孔４に至る流路２４
は第１の切換弁２８により開閉され、エゼクター２６に
至る流路２７は第２の切換弁２９によって開閉されるよ
うになっている。A compressor 25 is arranged in the other opening 3 (hereinafter referred to as the second opening). As shown in FIG. 4, the compressor 25 includes a flow passage 24 communicating with the well hole 4 and a flow passage 2 extending toward an ejector 26 which is a throttle valve.
Located towards 7. Flow path 24 to the well hole 4
Is opened and closed by the first switching valve 28, and the flow path 27 reaching the ejector 26 is opened and closed by the second switching valve 29.

【００１７】なお、前記第１の開口部２を開閉する開閉
弁装置１８や、第２の開口部３にあって井戸孔４を開閉
する第１の切り換え弁２８の作動や、あるいは、前記第
１の切換弁２８と第２の切換弁２９の作動による流路２
４と２７の選択的開閉などは、水平井戸１の外部に設置
された制御装置３０からの指令信号により行われるよう
になっている。The opening / closing valve device 18 for opening / closing the first opening 2, the operation of the first switching valve 28 for opening / closing the well hole 4 in the second opening 3, or the operation of the first switching valve 28 The flow path 2 by the operation of the first switching valve 28 and the second switching valve 29.
The selective opening / closing of 4 and 27 is performed by a command signal from the control device 30 installed outside the horizontal well 1.

【００１８】次に、本発明の実施形態に係る地下水の吸
引・揚水方法について説明する。まず、図１に示すよう
に、制御装置３０からの指令信号により、開閉弁装置１
８のボール弁２３を図３に矢印Ｃで示すように回動させ
て井戸孔４に至る流路１９と排水口２１とを連通させる
ことにより、第１の開口部２を開いた状態にする。Next, the groundwater suction / pumping method according to the embodiment of the present invention will be described. First, as shown in FIG. 1, the on-off valve device 1 is controlled by a command signal from the control device 30.
The ball valve 23 of No. 8 is rotated as shown by an arrow C in FIG. 3 so that the flow path 19 leading to the well hole 4 and the drainage port 21 are communicated with each other, so that the first opening 2 is opened. .

【００１９】同時に、第２の開口部３において、第１の
切換弁２８を作動してコンプレッサ２５と水平井戸孔４
とを結ぶ流路２４を開く。そのとき、第２の切換弁２
９、２９を作動して流路２７を閉鎖する。この状態でコ
ンプレッサ２５を駆動して高圧の圧縮空気ＣＡを水平井
戸孔４内に送り込む。すると、水平井戸孔４に滞留して
いた地下水Ｗは第１の開口部２に設けられた排出口２１
から排出されて地下水が揚水される。このとき、揚水さ
れた地下水Ｗに溶解しているトリクロロエチレンなどの
揮発性の有機汚染物質は、図示しない汚染物質処理装置
へ送られ、図示しない曝気塔で気化し、さらに気化した
有機汚染物質を活性炭吸着塔で処理する。At the same time, in the second opening 3, the first switching valve 28 is operated to operate the compressor 25 and the horizontal well hole 4.
The flow path 24 connecting with is opened. At that time, the second switching valve 2
9 and 29 are activated to close the flow path 27. In this state, the compressor 25 is driven to send the high-pressure compressed air CA into the horizontal well hole 4. Then, the groundwater W accumulated in the horizontal well hole 4 is discharged into the discharge port 21 provided in the first opening 2.
Groundwater is pumped out from the. At this time, volatile organic pollutants such as trichlorethylene dissolved in the pumped-up groundwater W are sent to a pollutant treatment device (not shown), vaporized in an aeration tower (not shown), and the vaporized organic pollutants are activated carbon. Process in adsorption tower.

【００２０】前記の揚水工程が終了したら、制御装置３
０からの指令信号により第１の開口部２側にある開閉弁
装置１８のボール弁２３を図３に矢印Ｃに示すように回
動させて流路１９と排出口２１の連絡を絶ち、第１の開
口部２を閉鎖する。これと同時に、第２の開口部３側に
おいて第１の切換弁２８を作動して、井戸孔４に通ずる
流路２４を閉鎖してコンプレッサ２５からの圧縮空気Ｃ
Ａが水平井戸１内へ流入するのを遮断する。When the pumping process is completed, the control device 3
In response to a command signal from 0, the ball valve 23 of the opening / closing valve device 18 on the first opening 2 side is rotated as shown by an arrow C in FIG. 3 to disconnect the flow path 19 and the discharge port 21, The opening 2 of 1 is closed. At the same time, the first switching valve 28 is actuated on the side of the second opening 3 to close the flow path 24 leading to the well hole 4 and the compressed air C from the compressor 25.
Block A from flowing into the horizontal well 1.

【００２１】同時に、第２の切換弁２９を作動して流路
２７を開き、絞り弁であるエゼクタ２６に高圧の圧縮空
気ＣＡをエゼクタ２６に圧送する。圧縮空気ＣＡは流速
を早めてエゼクタ２６から噴出すると共に、圧力が降下
して水平井戸１内に負圧をかける。すると、図２（ａ）
に示すように水平井戸１内では大気圧以下になった空気
ＬＡは負圧による牽引作用によって第２の開口部３側に
吸引される。さらに、この空気ＬＡは第２の絞り弁２６
１を経て噴出する。これに伴って水平井戸１の吸引力が
高められ、井戸材料１０の引き込み時に井戸材料に圧縮
されて透水性や通気性を損なわれた井戸孔４の壁面３１
からも強制的に地下水を吸引することになる。以後、前
記各工程の終了後に、吸引工程と揚水工程を繰り返す。At the same time, the second switching valve 29 is operated to open the flow path 27, and the high-pressure compressed air CA is pressure-fed to the ejector 26 which is a throttle valve. The compressed air CA has a higher flow velocity and is ejected from the ejector 26, and at the same time, the pressure drops to apply a negative pressure to the horizontal well 1. Then, FIG. 2 (a)
As shown in FIG. 3, the air LA that has become atmospheric pressure or less in the horizontal well 1 is sucked toward the second opening 3 side by the pulling action by the negative pressure. Further, this air LA is supplied to the second throttle valve 26.
It erupts through 1. Along with this, the suction force of the horizontal well 1 is increased, and when the well material 10 is drawn in, the wall material is compressed by the well material 10 and impaired in water permeability and air permeability.
Will be forced to suck groundwater. After that, the suction step and the pumping step are repeated after the above steps are completed.

【００２２】このような地下水Ｗの吸引工程と揚水工程
を繰り返すことによって地下水の溶解度が向上すること
になり、トリクロロエチレンのように土壌に浸透し易
く、地下水に比較的に溶解し難い揮発性の有機汚染物質
も地下水と一緒に効率的に汲み上げることができる。さ
らに、図２（ｂ）に示すように、地下水水面ＷＬが水平
井戸１よりも深い場合は、水中ポンプや自給式ポンプに
よる揚水は不可能となるが、図２（ｃ）に示すように地
下水面ＷＬより上の土壌である不飽和帯４０で土壌ガス
を吸引した場合、水平井戸１のスクリーン周辺の地下水
面が高さＨｗ上昇し、水平井戸１よりも低い地下水面か
ら揚水する可能性も期待できる。By repeating the suction process and the pumping process of such groundwater W, the solubility of groundwater is improved, and volatile organic substances such as trichlorethylene that easily penetrate into soil and are relatively insoluble in groundwater. Pollutants can also be pumped efficiently with groundwater. Further, as shown in FIG. 2 (b), when the groundwater table WL is deeper than the horizontal well 1, pumping by an underwater pump or a self-contained pump becomes impossible, but as shown in FIG. 2 (c), When soil gas is sucked in the unsaturated zone 40 which is the soil above the surface WL, the water table around the screen of the horizontal well 1 rises in height Hw, and there is a possibility that water may be pumped from the water table lower than the horizontal well 1. Can be expected.

【００２３】（第２の実施の形態）図５は本発明の第２
の実施形態に係る地下水の揚水時における地下水の吸引
・揚水装置の概略図であり、図６は地下水の吸引時にお
ける同地下水吸引・揚水装置の概略図である。図７は揚
水出口側に相当する開口部に設けた開閉弁の説明図であ
り、同図（ａ）は吸引時、同図（ｂ）は排水時の状態を
示す。(Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram of a groundwater suction / pumping device during groundwater pumping according to the embodiment of FIG. 6, and FIG. 6 is a schematic diagram of the groundwater suction / pumping device during groundwater suction. FIG. 7 is an explanatory diagram of an on-off valve provided at an opening corresponding to the pumping outlet side. FIG. 7A shows a state during suction, and FIG. 7B shows a state during drainage.

【００２４】本発明の実施の形態の地下水の吸引・揚水
装置２０は、第１の実施形態と同様に土壌汚染物質の除
去用のものを示す。該装置２０は水平井戸１を備え、該
水平井戸１には地上に開口する第１の開口部２と、第２
の開口部３を有する水平井戸孔４に円筒状の井戸材料１
０を挿通している。また、前記井戸材料１０には複数の
孔１１が穿設されてスクリーンを形成するとともに、無
孔管部１０ａ、１０ｂが前記第１の開口部２、第２の開
口部３側に位置している。The groundwater suction / pumping device 20 according to the embodiment of the present invention is for removing soil pollutants as in the first embodiment. The device 20 comprises a horizontal well 1 in which a first opening 2 opening above the ground and a second opening 2
Cylindrical well material 1 in a horizontal well hole 4 having an opening 3 of
0 is inserted. A plurality of holes 11 are formed in the well material 10 to form a screen, and the non-perforated tube portions 10a and 10b are located on the first opening 2 and the second opening 3 sides. There is.

【００２５】前記第１の開口部２には図７に示す開閉弁
装置１８１が設けられている。この開閉弁装置１８１は
室３５を備えている。該室３５は井戸孔４に通じる流路
１９に接続する通路２２ａと排水口２１に接続する通路
２２ｂとに連通している。さらに、前記室３５にはボー
ル弁３６が内蔵されており、該ボール弁３６は図７
（ａ）に示すように、吸引時に前記通路２２ａの室３５
への開口部に形成された円錐形の着座部３７に着座して
井戸孔４の排水口２１への連絡を遮断するようになって
いる。An opening / closing valve device 181 shown in FIG. 7 is provided in the first opening 2. The on-off valve device 181 includes a chamber 35. The chamber 35 is in communication with a passage 22a connected to the flow passage 19 leading to the well hole 4 and a passage 22b connected to the drainage port 21. Further, a ball valve 36 is built in the chamber 35, and the ball valve 36 is shown in FIG.
As shown in (a), during suction, the chamber 35 of the passage 22a is
The conical seat portion 37 formed in the opening of the well hole 4 is seated to block the communication of the well hole 4 to the drainage port 21.

【００２６】また、排水時には図７（ｂ）に示すよう
に、ボール弁３６が地下水Ｗの圧力に押されて着座部３
７から離れて地下水Ｗを排出して揚水を行うことが出来
るように構成される。なお、図７に符号３８で示すの
は、ボール弁３６の室３５内での移動範囲を規制するス
トッパである。Further, during drainage, as shown in FIG. 7B, the ball valve 36 is pushed by the pressure of the groundwater W and the seat 3 is seated.
It is configured so that the groundwater W can be discharged away from 7 to perform pumping. It should be noted that reference numeral 38 in FIG. 7 denotes a stopper for restricting the moving range of the ball valve 36 in the chamber 35.

【００２７】第２の開口部３側は図４に示す第１の実施
形態と同一の構造と作用を有するので、詳細な説明は省
略する。ただし、第２の開口部３では、水平井戸１の外
部に設置された制御装置３０からの指令信号により井戸
孔４を開閉する第１の切り換え弁２８の作動や、あるい
は、前記第１の切換弁２８と第２の切換弁２９の作動に
よる流路２４と２７の選択的開閉が行われるようになっ
ている。Since the second opening 3 side has the same structure and operation as those of the first embodiment shown in FIG. 4, detailed description thereof will be omitted. However, in the second opening 3, the operation of the first switching valve 28 that opens and closes the well hole 4 according to a command signal from the control device 30 installed outside the horizontal well 1, or the first switching valve 28 is operated. The passages 24 and 27 are selectively opened and closed by operating the valve 28 and the second switching valve 29.

【００２８】これに対し、第１の開口部２では、前記し
たように開閉弁装置１８１は、制御装置３０からの指令
信号によらず、前述のように単に水平井戸１内の圧力の
変動に応じてボール弁３６が着座部３７との接するか否
かにより開閉するように構成されている点で、本実施形
態は第１の実施形態と構成や作用を異にする。On the other hand, in the first opening 2, as described above, the on-off valve device 181 does not depend on the command signal from the control device 30, but simply changes in the pressure in the horizontal well 1 as described above. Accordingly, the present embodiment differs from the first embodiment in that the ball valve 36 is configured to open and close depending on whether or not it is in contact with the seat portion 37.

【００２９】次に、本実施形態に係る地下水の吸引・揚
水方法について説明する。なお、本実施形態に係る方法
も、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、同一部
分の説明は省略する。まず、図５に示すように、制御装
置３０からの指令信号により、第２の開口部３における
図４に示す第１の切換弁２８を作動してコンプレッサ２
５と水平井戸孔４とを結ぶ流路２４を開く。そのとき、
第２の切換弁２９、２９を作動して流路２７を閉鎖す
る。この状態でコンプレッサ２５を駆動して高圧の圧縮
空気ＣＡを水平井戸孔４内に送り込む。すると、水平井
戸孔４に滞留していた地下水Ｗは図７（ｂ）に示すよう
にボール弁３６を押し上げて第１の開口部２に設けられ
た排出口２１から排出されることにより地下水が揚水さ
れる。Next, the groundwater suction / pumping method according to this embodiment will be described. The method according to the present embodiment will also be described focusing on the points different from the first embodiment, and description of the same parts will be omitted. First, as shown in FIG. 5, the first switching valve 28 shown in FIG. 4 in the second opening 3 is operated by a command signal from the control device 30 to operate the compressor 2
The flow path 24 connecting 5 and the horizontal well hole 4 is opened. then,
The second switching valves 29, 29 are operated to close the flow path 27. In this state, the compressor 25 is driven to send the high-pressure compressed air CA into the horizontal well hole 4. Then, the groundwater W retained in the horizontal well hole 4 pushes up the ball valve 36 and is discharged from the discharge port 21 provided in the first opening 2 as shown in FIG. Pumped.

【００３０】前記の揚水工程が終了したら、図６に示す
ように制御装置３０からの指令信号により第２の開口部
３側において図４に示す第１の切換弁２８を作動して、
井戸孔４に通ずる流路２４を閉鎖してコンプレッサ２５
からの圧縮空気ＣＡが水平井戸１内へ流入するのを遮断
する。同時に、第２の切換弁２９を作動して流路２７を
開き、絞り弁であるエゼクタ２６に高圧の圧縮空気ＣＡ
をエゼクタ２６に圧送する。When the above-mentioned pumping process is completed, the first switching valve 28 shown in FIG. 4 is operated on the second opening 3 side in response to a command signal from the controller 30 as shown in FIG.
The compressor 25 by closing the flow path 24 leading to the well hole 4
It blocks the compressed air CA from flowing into the horizontal well 1. At the same time, the second switching valve 29 is operated to open the flow path 27, and the high pressure compressed air CA is applied to the ejector 26 which is a throttle valve.
To the ejector 26 under pressure.

【００３１】圧縮空気ＣＡは流速を早めてエゼクタ２６
から噴出すると共に、圧力が降下して水平井戸１内に負
圧をかける。すると、図７（ａ）に示すように第１の開
口部２側ではボール弁３６はこの負圧により着座部３７
に吸引されて着座し、流路９と排水口２１との連通が遮
断される。水平井戸１内では大気圧以下になった空気Ｌ
Ａは負圧による牽引作用によって第２の開口部３側に吸
引され、さらに第２の絞り弁２６１を経て噴出する。The flow velocity of the compressed air CA is increased to speed up the ejector 26.
As it is jetted from the tank, the pressure drops and a negative pressure is applied to the horizontal well 1. Then, as shown in FIG. 7A, the ball valve 36 on the first opening 2 side is seated by the negative pressure on the seat 37.
Then, the communication between the flow path 9 and the drain port 21 is cut off. Air L below atmospheric pressure in horizontal well 1
A is sucked toward the second opening 3 side by the pulling action by the negative pressure, and is further ejected through the second throttle valve 261.

【００３２】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の地下水の
吸引・揚水方法及び装置によれば、地下水の吸引工程と
揚水工程とを繰り返すことにより、あるいは、圧縮空気
を水平井戸に圧送するコンプレッサと、この圧縮空気の
絞り弁とにより井戸孔に負圧をかけるように構成したこ
とにより、 ａ）コンプレッサの他に揚水ポンプを併設しなくても、
井戸孔の吸引を効率的に行うことができる。 ｂ）水平井戸の掘削時に井戸材料を狭い井戸孔内に強制
的に引き込む際の井戸孔の壁面の圧縮によって透水性や
通気性が小さくなった場合でも、井戸の吸引作用を損な
うことはない。 ｃ）井戸孔内に真空ポンプを設置することが不要となる
から、直径が１０ｃｍ以下の細い井戸孔でも実施可能で
あり、井戸の掘削に要する費用が大幅に減少する。その
うえ、泥水による故障が発生するおそれはない。 ｄ）水平井戸が垂直井戸に比して単位スクリーン長当た
りの揚水量やガス吸引量が少なくなるという問題も解消
される。 ｅ）地下水位が上昇するので、地下水の吸引力が向上
し、従来の水平井戸では不可能であった深い水位の揚水
も可能となる。As described above, according to the groundwater suction / pumping method and apparatus of the present invention, the compressor for repeating the groundwater suctioning step and the pumping step or for sending the compressed air to the horizontal well under pressure. By applying a negative pressure to the well hole with the compressed air throttle valve, a) even if a pump is not installed in addition to the compressor,
The well holes can be efficiently sucked. b) Even when the water permeability and the air permeability are reduced due to the compression of the wall surface of the well hole when the well material is forcibly drawn into the narrow well hole during the excavation of the horizontal well, the suction action of the well is not impaired. c) Since it is not necessary to install a vacuum pump in the well hole, it is possible to use a well hole having a diameter of 10 cm or less, and the cost required for excavating the well is significantly reduced. Moreover, there is no risk of malfunction due to muddy water. d) The problem that the horizontal well reduces the amount of pumped water and the amount of gas suction per unit screen length as compared with the vertical well is also solved. e) Since the groundwater level rises, the suction power of groundwater is improved, and it is possible to pump a deep water level, which was not possible with conventional horizontal wells.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施形態である地下水の吸引・
揚水装置の揚水時の概要図である。FIG. 1 is a first embodiment of the present invention for suctioning groundwater
It is a schematic diagram at the time of pumping of a pumping device.

【図２】（ａ）は本発明の第１の実施形態である地下水
の吸引・揚水装置の吸引時の概要図、（ｂ）は地下水位
が水平井戸よりも深い位置にある場合の同装置の略図、
（ｃ）は同図（ｂ）の吸引時の略図である。FIG. 2 (a) is a schematic view of the groundwater suction / pumping device according to the first embodiment of the present invention during suction, and FIG. 2 (b) is the same device when the groundwater level is deeper than the horizontal well. Schematic of
(C) is a schematic diagram of the same drawing (b) at the time of suction.

【図３】図１及び図２の第１の開口部に設けられた開閉
弁装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of an opening / closing valve device provided in the first opening of FIGS. 1 and 2.

【図４】図１及び図２の第２の開口部に設けられたコン
プレッサ、エゼクタの作動状態の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of operating states of a compressor and an ejector provided in the second opening of FIGS. 1 and 2.

【図５】本発明の第２の実施形態である地下水の吸引・
揚水装置の揚水時の概要図である。FIG. 5 is a second embodiment of the present invention for suctioning groundwater
It is a schematic diagram at the time of pumping of a pumping device.

【図６】本発明の第２の実施形態である地下水の吸引・
揚水装置の吸引時の概要図である。FIG. 6 is a second embodiment of the present invention for suctioning groundwater
It is a schematic diagram at the time of suction of a water pump.

【図７】図５及び図６の第１の開口部に設けられた開閉
弁装置の断面図図であって、同図（ａ）は吸引時の状態
を示し、同図（ｂ）は排水時の状態を示す。FIG. 7 is a cross-sectional view of the on-off valve device provided in the first opening portion of FIGS. 5 and 6, where FIG. 7A shows a state during suction, and FIG. 7B shows drainage. Indicates the state of time.

【図８】水平井戸の井戸孔掘削状態を示す概略図であ
る。FIG. 8 is a schematic view showing a well hole excavation state of a horizontal well.

【図９】水平井戸の井戸材料の井戸孔への引き込み状態
を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic view showing a state in which a well material of a horizontal well is drawn into a well hole.

【図１０】井戸材料引き込み時の井戸材料とリーマの接
続状態を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a connection state of the well material and the reamer when the well material is pulled in.

【図１１】通常の水平井戸の概要図である。FIG. 11 is a schematic view of a normal horizontal well.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 水平井戸 ２ 開口部（第１の開口部） ３ 開口部（第２の開口部） １０ 井戸材料 １１ 孔 １８、１８１ 開閉弁装置 ２４ 流路 ２５ コンプレッサ ２６ 絞り弁（エゼクタ） ２７ 流路 ２８ 切換弁（第１の切換弁） ２９ 切換弁（第２の切換弁） 1 horizontal well 2 Opening (first opening) 3 openings (second opening) 10 Well material 11 holes 18,181 Open / close valve device 24 channels 25 compressor 26 Throttle valve (ejector) 27 channels 28 Switching valve (first switching valve) 29 Switching valve (second switching valve)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 水平井戸の一対の開口部のうちの一方の
開口部から井戸内に圧縮空気を送り込み、該圧縮空気の
流れにより他方の開口部から地下水を排出させる地下水
の揚水工程と、水平井戸内への圧縮空気の流入を遮断す
ると同時に、圧縮空気を絞って噴出させ、井戸孔に負圧
をかけて井戸内に地下水を吸引する地下水の吸引工程と
を含み、かつ前記地下水の揚水工程及び吸引工程の終了
後に、前記各工程を交互に繰り返すことを特徴とする地
下水の吸引・揚水方法。1. A groundwater pumping step of sending compressed air into a well from one of a pair of openings of a horizontal well and discharging groundwater from the other opening by the flow of the compressed air, and a horizontal step. A groundwater suction step of blocking the inflow of compressed air into the well and at the same time squeezing and ejecting the compressed air to suck a groundwater into the well by applying a negative pressure to the well hole; And a method for sucking and pumping groundwater, characterized in that the above steps are alternately repeated after the end of the suction step. 【請求項２】 一対の開口部を有する水平井戸孔に、複
数の孔を穿設してスクリーンを構成した筒状の井戸材料
を挿通してなる水平井戸を備え、前記水平井戸の一方の
開口部には該開口部の開閉弁を設け、他方の開口部には
前記井戸に圧縮空気を圧送するコンプレッサ及び圧縮空
気の絞り弁とを設け、さらに前記コンプレッサから井戸
孔へ通ずる流路と絞り弁へ通ずる流路とを選択的に開閉
する切換弁とを設けたことを特徴とする地下水の吸引・
揚水装置。2. A horizontal well formed by inserting a cylindrical well material having a screen by forming a plurality of holes into a horizontal well hole having a pair of openings, and one opening of the horizontal well. An opening / closing valve for the opening is provided at one part, a compressor for sending compressed air to the well and a throttle valve for the compressed air are provided at the other opening, and a flow path and a throttle valve from the compressor to the well hole are provided. Suction of groundwater characterized by having a switching valve that selectively opens and closes the flow path leading to
Pumping equipment.