JP4415404B2

JP4415404B2 - Cleaning method to prevent clogging of recharge well

Info

Publication number: JP4415404B2
Application number: JP2000147185A
Authority: JP
Inventors: 孝昭清水; 俊明石瀬; 雅路青木; 正夫丸岡; 中村　　慎
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: JP2001323447A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチャージ井戸の目詰まり防止洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下水位が高い砂礫層または砂層における大深度地下工事ではドライワークのための地下水位低下工法として揚水工法が一般に適用されている。この際に、周辺の井戸枯や地盤沈下防止、さらに下水道への排水量抑制を目的としたリチャージ工法（地盤への還水）が適用される場合が多い。
【０００３】
従来のリチャージ井戸の目詰まり防止洗浄方法の概要を図４に示す。
【０００４】
すなわち、リチャージ井戸１とは、揚水井戸と同様の構造で、鋼製ケーシング管２、スクリーン３、フィルター材４、シール５を有したうえに注水管６が備わる。これに目詰まり防止洗浄手段として付設の逆洗用揚水ポンプ７および揚水管８からなるものである。
【０００５】
叙上逆洗用揚水ポンプ７および揚水管８は、リチャージの際、該ケーシング管２の腐食や井戸周辺の細粒分９の移動により経時的に井戸１の目詰まりが進行し、リチャージ量が次第に減少していき最後には井戸１が完全に閉塞するトラブルが発生することが多いことに鑑みて逆洗の原理で急勾配の逆流を起こさせようとするためのものである。なお、目詰まりを生じさせない圧力での注水では注水効率が悪くコストパフォーマンスも悪い。
【０００６】
しかるに、かかる単なる逆流では効果が少ない。この理由は図５に示される。
【０００７】
すなわち、井戸周辺の細粒分９の目詰まり位置は井戸１孔壁表面部１ａではなく奥まった位置１ｂであるのが実際であるため、一旦目詰めさせたものを呼び戻すには、単なる逆流では力不足のためである。
【０００８】
そこで、井戸１を密閉構造にしておいてバキュームポンプを挿入し、井戸孔内を真空化したところ、逆流の力が強過ぎてフィルター層が破壊され、井戸孔内に細粒分が流入し埋没した例がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は叙上の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、目詰まりの起因の注水中の浮遊物の発生阻止を図りつつ、かつ、リチャージ対象帯水層の地盤特性に合致のフィルター層破壊を伴なうことのない適度の強さの逆流をもたらすリチャージ井戸の目詰まり防止洗浄方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のリチャージ井戸の目詰まり防止洗浄方法は、リチャージ井戸の井戸ケーシング内に目詰まりの原因となる金属腐蝕を生じさせないようケーシング管、注水管、揚水管に耐食性に富んだステンレス等の材料を用い、井戸のストレーナー設置部分のフィルター層を急激な負圧に耐え得る肉厚構造とし、井戸を密閉構造にし、注水に先立って満水にした井戸内に該揚水管に装備の逆洗用揚水ポンプの揚水によって急激な負圧を発生させ、目詰まりの原因となる井戸周辺の細粒分をリチャージ運転の開始前に強制除去するとしたものである。
【００１１】
【作用】
肉厚構造とされたフィルター層に対して作用する満水からの揚水による急激な負圧は、バキュームによる強力な真空と異なり、真空ポンプまたはブロアーとそれに伴う動力設備を必要とせず、また肉厚補強のフィルター層の崩壊を伴うことなく効果的な逆洗をなす。さらには、目詰まり起因材（腐食金属材）についても解消配慮してあるために困難な目詰まりの発生が解消化される。
【００１２】
ここに何ら新規な部材を必要とすることなくして、井戸の目詰まりに対して耐久性があり、リチャージ対象帯水層の地盤特性を最大限に活用する目詰まり防止洗浄方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様を図１〜３に基づいて説明する。
【００１４】
本発明におけるリチャージ井戸１０は、有蓋で配管周りをシールの密閉型の耐食性ケーシング管１１、肉厚フィルター１２、シール１３、水圧計１５、耐食性注水管１６、逆洗用揚水ポンプ１４付き耐食性揚水管１７で構成されている。
【００１５】
井戸の掘削径は、ケーシング管１１の径に対して十分大きいもの（ケーシング径の３〜５倍程度）とし、急激な負圧による井戸の洗浄に耐え得るフィルター１２厚さを確保する。フィルター１２を厚くすることによって、井戸周辺の動水勾配を緩和し、注水面積を拡大する効果もある。掘削径を拡大するのは、ストレーナー設置深度のみで良く、図２に示すような拡径井戸構造とすることで掘削時の排土量、シール時の埋め戻し土量を削減することも可能である。
【００１６】
ケーシング管１１は腐食、圧力に対して耐久性のあるステンレス等の材料を用いる。また、注水管１６も腐食に強いステンレス等の材料を用い、注入水が空気と触れて酸化鉄等を発生しないよう井戸内水位よりも十分深いレベルまで設置する。
【００１７】
揚水管１７についても腐食に強いステンレス等の材料を用いる。井戸１０の洗浄概要を図３に示す。井戸設置後運転開始前に井戸１０内へ注水し（イ）、孔内を満水状態にした（ロ）ところで注水管バルブ１６ａを閉め（ハ）、揚水管１７で急激に揚水し井戸１０内に負圧を発生させ井戸１０周辺地盤の細粒分を逆洗流で強制除去する（ニ）。本洗浄方法により真空ポンプを用いることなく大口径の井戸内部に地盤に適合した負圧を発生させることができる。このような注水、急激な揚水を数回繰り返し、変動圧によって井戸周辺地盤の細粒分を強制的に除去する。また、リチャージ運転中も井戸内に設置した水圧計にて孔内水位を管理し、管理水位に達したところで同様の変動圧による洗浄を実施すると良い。
【００１８】
なお、図１〜４中１８、１９は地盤における加圧層、帯水層をそれぞれ示している。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上の如く構成されるので、揚水工法に既存の機材を用いてリチャージ井戸の目詰まりによるトラブルを簡易に解消し得、注水効率も向上するため合理的な地下水処理が可能となる。さらには、帯水層蓄熱システム等本設リチャージを必要とする技術の耐久性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるリチャージ井戸を示す縦断図である。
【図２】本発明における拡径井戸構造のリチャージ井戸を示す縦断図である。
【図３】（イ）〜（ニ）は本発明方法の手順説明図である。
【図４】従来のリチャージ井戸の縦断図である。
【図５】地盤における目詰まり説明図である。
【符号の説明】
１；井戸
１ａ；孔壁表面部
１ｂ；奥まった位置
２；ケーシング管
３；スクリーン
４；フィルター
５；シール
６；注水管
７；逆洗用揚水ポンプ
８；揚水管
９；細粒分
１０；井戸
１１；ケーシング
１２；フィルター
１３；シール
１４；逆洗用揚水ポンプ
１５；水圧計
１６；耐食性注水管
１６ａ；注水管バルブ
１７；揚水管
１８；加圧層
１９；帯水層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for preventing clogging of a recharge well.
[0002]
[Prior art]
In deep underground work in a gravel layer or sand layer with a high groundwater level, a pumping method is generally applied as a groundwater level lowering method for dry work. In this case, the recharge method (return water to the ground) is often applied for the purpose of preventing surrounding well drainage and ground subsidence, and controlling the amount of drainage to the sewer.
[0003]
An outline of a conventional clogging prevention cleaning method for a recharge well is shown in FIG.
[0004]
That is, the recharge well 1 has a structure similar to that of a pumping well, and has a steel casing pipe 2, a screen 3, a filter material 4, and a seal 5, and a water injection pipe 6 is provided. This is composed of a backwashing pump 7 and a pumping pipe 8 attached as cleaning means for preventing clogging.
[0005]
When the recharging pump 7 and the pumping pipe 8 are recharged, the clogging of the well 1 progresses over time due to the corrosion of the casing pipe 2 and the movement of fine particles 9 around the well, and the recharge amount increases. It is intended to cause a steep backflow by the principle of backwashing in view of the fact that the trouble gradually decreases and finally the trouble that the well 1 is completely blocked often occurs. In addition, in the water injection at a pressure that does not cause clogging, the water injection efficiency is low and the cost performance is also low.
[0006]
However, such simple backflow is less effective. The reason for this is shown in FIG.
[0007]
That is, since the clogging position of the fine grain portion 9 around the well is not the well 1 hole wall surface portion 1a but the deep position 1b, in order to recall the once clogged one, the mere reverse flow This is due to lack of power.
[0008]
Therefore, when the well 1 was sealed and a vacuum pump was inserted and the inside of the well hole was evacuated, the reverse flow force was too strong and the filter layer was destroyed, and fine particles flowed into the well hole and buried. There are examples.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the circumstances described above, and its purpose is to prevent the occurrence of suspended matter in the water injection due to clogging and to meet the ground characteristics of the aquifer subject to recharge. It is an object of the present invention to provide a cleaning method for preventing clogging of a recharge well that provides a reverse flow having an appropriate strength without causing destruction of the filter layer.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the method for preventing clogging of a recharge well according to the present invention provides corrosion resistance to casing pipes, water injection pipes, and pumping pipes so as not to cause metal corrosion that causes clogging in the well casing of the recharge well. Stainless steel and other materials are used, and the filter layer in the well strainer installation part has a thick structure that can withstand sudden negative pressure. The well is hermetically sealed and filled in the well before water injection. In this case, a sudden negative pressure is generated by pumping the backwash pump in the equipment, and fine particles around the well causing clogging are forcibly removed before the start of recharge operation.
[0011]
[Action]
Sudden negative pressure due to pumping from full water acting on the filter layer with a thick structure does not require a vacuum pump or blower and the accompanying power equipment, unlike the strong vacuum by vacuum, and the wall thickness reinforcement Effective backwash without causing the filter layer to collapse. Furthermore, since clogging-causing materials (corrosive metal materials) are also considered for elimination, the occurrence of difficult clogging is eliminated.
[0012]
There is provided a clogging prevention cleaning method that is durable against clogging of wells and makes the best use of the ground characteristics of the recharge target aquifer without requiring any new members.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0014]
The recharge well 10 in the present invention is a sealed corrosion-resistant casing tube 11 with a lid and a seal around the pipe, a wall thickness filter 12, a seal 13, a water pressure gauge 15, a corrosion-resistant water injection pipe 16, and a corrosion-resistant water pump pipe with a backwash water pump 14. 17.
[0015]
The bore diameter of the well is made sufficiently larger than the diameter of the casing tube 11 (about 3 to 5 times the casing diameter), and the thickness of the filter 12 that can withstand the washing of the well by a sudden negative pressure is secured. Increasing the thickness of the filter 12 has the effect of relaxing the water gradient around the well and expanding the water injection area. The drilling diameter can be expanded only by the strainer installation depth, and by using the expanded well structure as shown in Fig. 2, it is possible to reduce the amount of soil discharged during excavation and the amount of backfill soil during sealing. is there.
[0016]
The casing tube 11 is made of a material such as stainless steel that is durable against corrosion and pressure. The water injection pipe 16 is also made of a material such as stainless steel that is resistant to corrosion, and is installed to a level sufficiently deeper than the water level in the well so that the injected water does not contact the air and generate iron oxide or the like.
[0017]
The pumping pipe 17 is also made of a material such as stainless steel that is resistant to corrosion. An outline of cleaning the well 10 is shown in FIG. Water is poured into the well 10 after the well is installed and before the operation is started (b), the hole is filled with water (b), the water pipe valve 16a is closed (c), and the water is rapidly pumped up by the pump pipe 17 A negative pressure is generated to forcibly remove fine particles in the ground around the well 10 by backwashing (d). By this cleaning method, a negative pressure suitable for the ground can be generated inside a large-diameter well without using a vacuum pump. Such water injection and rapid pumping are repeated several times, and the fine particles on the ground around the well are forcibly removed by fluctuating pressure. Also, during recharge operation, the water level in the hole is managed by a water pressure gauge installed in the well, and when the control water level is reached, cleaning with the same fluctuating pressure may be performed.
[0018]
1-4, 18 and 19 have shown the pressurization layer and aquifer in the ground, respectively.
[0019]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, troubles caused by clogging of the recharge well can be easily solved by using existing equipment for the pumping method, and rational water treatment can be performed because the water injection efficiency is also improved. . Furthermore, the durability of technologies that require a permanent recharge, such as an aquifer heat storage system, is also improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a recharge well in the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a recharge well having an enlarged well structure according to the present invention.
FIGS. 3A to 3D are explanatory diagrams of procedures of the method of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a conventional recharge well.
FIG. 5 is an explanatory diagram of clogging in the ground.
[Explanation of symbols]
1; Well 1a; Hole wall surface portion 1b; Recessed position 2; Casing tube 3; Screen 4; Filter 5; Seal 6; Injection pipe 7; Backwash pump 8; Pumping pipe 9; 11; Casing 12; Filter 13; Seal 14; Backwash pump 15; Water pressure gauge 16; Corrosion resistant water pipe 16a; Water pipe valve 17; Water pipe 18; Pressure layer 19;

Claims

井戸ケーシング内に目詰まりの原因となる金属腐蝕を生じさせないようケーシング管、注水管、揚水管に耐食性に富んだステンレス等の材料を用い、該井戸内の該揚水管に逆洗用揚水ポンプを具備し、該井戸のストレーナー設置部分のフィルター層を、急激な負圧による井戸の洗浄に耐え得る厚さとしたリチャージ井戸において、
最初に該井戸内に注水して孔内を満水状態にし、次に注水管バルブを閉めて井戸を密閉状態にし、その上で注水に先立って満水にした井戸内から逆洗用揚水ポンプによって揚水することで、密閉された該井戸内に急激な負圧を発生させて、帯水層から水を逆流させることで、目詰まりの原因となる井戸周辺地盤中の細粒分をリチャージ運転の開始前に強制除去する、としたことを特徴とするリチャージ井戸の目詰まり防止洗浄方法。In order to prevent metal corrosion that causes clogging in the well casing, stainless steel and other materials with excellent corrosion resistance are used for the casing pipe, water injection pipe, and pumping pipe, and a backwash pump is installed on the pumping pipe in the well. equipped with a filter layer of the strainer installing portion of the well, the recharge wells and thickness that can withstand washing of the well due to sudden negative pressure,
First, water is poured into the well to fill the hole, and then the water pipe valve is closed to close the well, and then the pump is pumped from the well that has been filled prior to water injection by a backwash pump. By generating a sudden negative pressure in the sealed well and backflowing water from the aquifer , recharge operation is started for fine particles in the ground around the well causing clogging. A cleaning method for preventing clogging of a recharge well, characterized in that it is forcibly removed before.