JP5079295B2 - Two well type groundwater heat exchange system and construction method of two well type groundwater heat exchange system - Google Patents
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Description
この発明は、地下水の利用に関連するあらゆる分野をその技術分野とするものであり、特に汲み上げた地下水の地熱だけを利用した後、再び地下水系に戻すという地下水用の熱交換システムを施設する分野は勿論のこと、その製造および設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。 The present invention has all fields related to the use of groundwater as its technical field, and in particular, a field for installing a heat exchange system for groundwater that uses only the geothermal heat of pumped groundwater and then returns it to the groundwater system. Of course, from the field of providing and selling equipment and equipment necessary for its manufacture and installation, materials necessary for those materials, machinery and parts, such as wood, stone, various fibers, plastics , The field of providing various metal materials, the field of electronic components incorporated in them, the field of control-related equipment that integrates them, the field of various measuring instruments, the field of power equipment that moves the equipment and instruments, In general, we are testing and researching fields generally called industrial machinery such as the fields of electricity and oil, which are energy sources, as well as equipment and instruments. Fields related to display, sales, import and export, generals, results of their use, facilities for making them, fields related to the collection and transportation of garbage generated by the operation of equipment, such garbage There is no technical field that is not related to the new field that cannot be envisaged at present, such as the recycling field where waste is efficiently reused.
(着目点)
地下水の汲み上げによる散水消雪は、運搬排雪を必要とせず、人手を要せずとも昼夜を問わず自動的に融雪できるという秀れた特徴をもっているが、地下水の減少による周辺地盤の沈下という潜在的リスクを有していて近年では殆ど採用されなくなってきているものの、地下水熱利用の道が全く閉ざされてしまった訳ではなく、一旦汲み上げた地下水の地熱を消雪などに有効利用した後に、そのまま元の地下水系に循環させる技術が開発されて広く実用化されるようになってきている。
(Points of interest)
Sprinkling snow removal by pumping up groundwater has the excellent feature that it can melt snow automatically, day or night, without the need for transporting snow, but it is called subsidence of the surrounding ground due to the decrease in groundwater. Although there is a potential risk and it has been hardly adopted in recent years, the groundwater heat utilization path has not been completely closed. After effectively using the groundwater once pumped up for snow extinguishment etc. As a result, a technique for circulating the original groundwater system as it is has been developed and widely used.
(従来の技術)
そうした循環型の地熱利用システムには、例えば特開2000−265411号公報に開示されている「薄い帯水層を利用した無散水消雪施設」発明のように、薄い帯水層に沿って水平井戸とするよう揚水井および注入井を打設し、該揚水井に対して、その吐出がわに舗装体内に埋設された放熱パイプ入口を接続した揚水管の、水中ポンプを装備した吸い込みがわを接続し、当該放熱パイプの出口を、注入井に接続された注入管に接続してなり、揚水井から汲み上げた地下水が、大気に触れることなく放熱パイプ中を流動、循環するようにし、その地熱だけを消雪に利用した後、注入井を通じて元の地下水系に還元可能としたものや、特開2003−213645号公報の「ヒートポンプを用いた融雪方法およびその装置」発明に示されたもののように、河川より取水ポンプを用いて河川水を汲み上げてヒートポンプに送り、これとは別に地下水帯水層から鉛直型の取水井を介して地下水を汲み上げ、河川水および地下水が夫々ヒートポンプに導入され、地下水との熱交換によって加温された河川水は、配管を通して積雪箇所まで運ばれ、散水ノズルを介して路面およびグランド上の積雪に散水されて融雪に利用される一方、取水井を介して汲み上げて河川水との熱交換して放熱してしまった地下水は、還元井を介して元の地下水系に還水されるようにしたもの等が散見される。
(Conventional technology)
Such a circulation-type geothermal utilization system includes a horizontal aquifer along a thin aquifer, as disclosed in, for example, “Non-Sprinkling Snow Removal Facility Using a Thin Aquifer” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-265411. A pumping well and an injection well are installed so as to form a well, and a suction pipe equipped with a submersible pump is connected to the pumping well connected to the inlet of a heat radiation pipe embedded in the pavement. And the outlet of the heat radiating pipe is connected to the injection pipe connected to the injection well so that the groundwater pumped from the pumping well flows and circulates in the heat radiating pipe without touching the atmosphere. After using only geothermal heat for snow extinguishing, it can be reduced to the original groundwater system through an injection well, or disclosed in the invention of "Snow melting method and apparatus using heat pump" in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-213645 In this way, the river water is pumped from the river using the intake pump and sent to the heat pump. Separately, the groundwater is pumped from the groundwater aquifer through the vertical intake well, and the river water and groundwater are introduced into the heat pump. River water heated by exchanging heat with groundwater is transported through a pipe to a snow-covered area, and is sprayed on the snow on the road surface and ground via a watering nozzle and used for melting snow, while being passed through a water intake well. Some of the groundwater that has been pumped up and then radiated by exchanging heat with river water has been returned to the original groundwater system through the reduction wells.
しかし、前者の「薄い帯水層を利用した無散水消雪施設」発明は、揚水井および注入井の二ヶ所に帯水層に達する水平井戸を設けなければならず、それに伴い施工に要する敷地も広くなって消雪施設の全体が大型化してしまうだけではなく、用地の確保にも高額な費用を要するなどといった条件を勘案すると、十分な厚みをもった帯水層からの地下水熱利用に対してまで、この発明に依るものをわざわざ採用する理由はなく、垂直井戸を施工するのが望ましいものと判断され、また、後者の「ヒートポンプを用いた融雪方法およびその装置」発明は、鉛直型の取水井と還元井との間にヒートポンプを設け、河川から別途汲み上げた河川水と熱交換させ、加温した河川水を散水して消雪するか、または該ヒートポンプに接続され、地下に埋設した循環型の融雪パイプ中に不凍液を循環させ、路面やグランドなどを消雪可能とするものとなっているが、こうしたヒートポンプを利用した消雪には、河川水の汲み上げや不凍液の循環など、取水井および還元井を動作させるポンプの外に別のポンプ施設を設ける必要があり、しかも河川水位の変動や、あるいは不凍液の管理などにも複雑な対応を要するものとなって、維持管理に多大な経費と労力とを負担しなければならず、さらに、還元地下水に十分な圧力を与えて地下帯水層中に還元する還元井は、その外周面壁と掘削孔内壁面との間から地下水が漏出してしまう虞があり、揚水および注入による地下水熱の効率的な利用が難しいという欠点も有していた。
(問題意識)
上述したとおり、地下水熱利用に揚水および注入を繰り返すものとして従前から提案のあった「薄い帯水層を利用した無散水消雪施設」発明にしろ、「ヒートポンプを用いた融雪方法およびその装置」発明にしろ、採用可能な地域に制限を受けたり、余計な使節を必要としたりと、経済効果に問題がある上、それらの維持管理には多大な経費と労力とを要するだけではなく、還元井とその掘削孔との間の密閉性を確保するのがかなり困難になるという技術的な課題を未だに残しているという事情もあって、より効率的且つ経済的な地下水熱交換システムの開発、実用化が望まれている。
(Awareness of problems)
As mentioned above, in the invention of a “non-sprinkling snow-absorbing facility using a thin aquifer” that has been proposed as a method of repeatedly pumping and injecting groundwater heat, the “snow melting method using a heat pump and its device” Regardless of the invention, there are problems in the economic effects, such as restrictions on the areas where it can be adopted and the need for extra envoys. Not only does it require a great deal of money and labor to maintain them, but they are also reduced. Development of a more efficient and economical groundwater heat exchange system, due to the fact that there is still a technical problem that it is quite difficult to ensure the tightness between the well and its borehole. The practical application is desired.
(発明の目的)
そこで、この発明は、限られた敷地に設置可能な垂直井戸を用いると共に、還元井とその掘削孔との密閉を、より確実に実現し得ることが可能であって、しかも河川水の汲み上げや不凍液の循環などを不要とし、維持管理が容易な新たな地下水熱交換技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造の二井戸型地下水熱交換システム、および新規な二井戸型地下水熱交換システムの施工方法を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。
(Object of invention)
Therefore, the present invention uses a vertical well that can be installed on a limited site, and can more reliably realize the sealing between the reduction well and its excavation hole, and can also pump river water and Judging whether it is possible to develop a new groundwater heat exchange technology that does not require circulation of antifreeze liquid and that is easy to maintain, we started its development and research rapidly, trial and error over many years, and many prototypes and experiments As a result of repeating the above, we have finally succeeded in realizing the construction method of the two-well type groundwater heat exchange system with a new structure and the new two-well type groundwater heat exchange system. The configuration of the present invention will be described in detail together with an embodiment representative of the present invention shown in the drawings.
(発明の構成)
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の二井戸型地下水熱交換システムは、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、下端がわ所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部が形成され、該通水領域部より上方適所の外周面と掘削孔との間には遮水パッカーが組み込まれるようにした吸上げ用ケーシングを、その通水領域部が地下帯水層中に臨む深さまで略鉛直状に打設すると共に、当該通水領域部を通じて流入する地下水を汲み上げ可能とする適宜深さ位置まで、水中ポンプを組み込んだ揚水パイプを同吸上げ用ケーシング地上がわ開口から導入して揚水専用井戸部を形成する一方、所定外径と長さとに設定した上側筒部と、その下端に同心状で縮径させた所定外径で連続させ、所定長さに設定した下側筒部とからなり、それら上側筒部と下側筒部との間を遮水用段差部にすると共に、当該下側筒部所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部が形成された注水用ケーシングを、その通水領域部が地下帯水層中に臨み、且つ遮水用段差部が同地下帯水層よりも上層で粘土層などの遮水地層に止まる深さまで略鉛直状に打設すると共に、同注水用ケーシングの地上がわ開口から注水パイプを導入した上、当該注水用ケーシングの地上がわ開口付近と、それに対応する注水パイプ中途適所との間に密閉機構が組み込まれて閉塞状とした注水専用井戸部を形成し、それら揚水専用井戸部揚水パイプおよび注水専用井戸部注水パイプの地上がわ各端部間を、熱交換器の組み込まれた連結パイプで外部から隔絶状に接続してなるものとした構成を要旨とする二井戸型地下水熱交換システムである。
(Structure of the invention)
As will be clearly understood from the embodiments representing the present invention shown in the drawings, the two-well groundwater heat exchange system of the present invention basically comprises the following configuration.
In other words, a water-permeable region is formed in the circumferential wall thickness direction over the predetermined range at the lower end, and a water-impervious packer is incorporated between the outer peripheral surface at an appropriate location above the water-permeable region and the excavation hole. The suction casing is placed in a substantially vertical shape up to the depth at which the water-passing area faces the underground aquifer, and to an appropriate depth position that enables the pumping of groundwater flowing through the water-flowing area, The pumping pipe incorporating the submersible pump is introduced from the suction casing ground side opening to form a well for pumping, while the upper cylindrical part set to a predetermined outer diameter and length is concentric with the lower end. It consists of a lower cylindrical part that is continuously reduced in diameter and has a predetermined outer diameter, and is set to a predetermined length. A water-permeable region was formed in the circumferential wall thickness direction over a predetermined range of the cylindrical portion. The water casing is substantially vertical up to a depth where the water flow area faces the underground aquifer, and the stepped portion for water shielding is above the underground aquifer and stops at the impermeable ground such as clay layer. In addition to introducing a water injection pipe from the ground fountain opening of the water injection casing, a sealing mechanism is built in between the vicinity of the ground water fountain opening of the water injection casing and the corresponding mid-point of the water injection pipe. The wells dedicated to water injection are formed in a closed state, and the pumping pipes for the water pumping wells and the water injection pipes for the water injection wells are separated from the outside by connecting pipes with built-in heat exchangers. This is a two-well type groundwater heat exchange system with a gist of a configuration that is connected in a shape.
この基本的な構成からなる二井戸型地下水熱交換システムを、表現を変えて示すと、下端がわ所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部が形成され、該通水領域部より上方適所の外周面と掘削孔との間には遮水パッカーが組み込まれるようにした吸上げ用ケーシングを、その通水領域部が地下帯水層中に臨む深さまで略鉛直状に打設すると共に、当該通水領域部を通じて流入する地下水を汲み上げ可能とする適宜深さ位置まで、水中ポンプを組み込んだ揚水パイプを同吸上げ用ケーシング地上がわ開口から導入して揚水専用井戸部を形成する一方、所定外径と長さとに設定した上側筒部と、その下端に同心状で縮径させた所定外径で連続させ、所定長さに設定した下側筒部とからなり、それら上側筒部と下側筒部との間を遮水用段差部にすると共に、当該下側筒部所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部が形成された注水用ケーシングを、その通水領域部が地下帯水層中に臨み、且つ遮水用段差部が同地下帯水層よりも上層で粘土層などの遮水地層に止まる深さまで略鉛直状に打設すると共に、同注水用ケーシングの地上がわ開口から注水パイプを導入した上、当該注水用ケーシングの地上がわ開口付近と、それに対応する注水パイプ中途適所との間に密閉機構が組み込まれて閉塞状とした注水専用井戸部を形成し、それら揚水専用井戸部揚水パイプおよび注水専用井戸部注水パイプの地上がわ各端部間を、熱交換器の組み込まれた連結パイプで外部から隔絶状に接続するようにし、揚水専用井戸部を通じて汲み上げた地下水が熱交換器に供給されてその地下水熱の利用を果たし、放熱した後の地下水全量を、注水専用井戸部を通じて元の地下帯水層中に還元する過程にあって、当該注水専用井戸部注水用ケーシングの遮水用段差部が、上側筒部外径より僅かに大きな掘削孔上部と、同上側筒部より小さく、下側筒部より僅かに大きな掘削孔下部との連続部に形成された筒型段差部に対し、全周に亘って密接状となって掘削孔下部からの逆流を阻止するようにした構成からなる二井戸型地下水熱交換システムと言える。 When the two-well type groundwater heat exchange system consisting of this basic configuration is shown in a different form, a water flow area is formed in the circumferential wall thickness direction over the predetermined range at the lower end, and above the water flow area. A suction casing in which a water-impervious packer is incorporated between the outer peripheral surface of the appropriate place and the excavation hole is placed in a substantially vertical shape to the depth where the water-passing area faces the underground aquifer. In addition, a pumping pipe incorporating a submersible pump is introduced through the suction casing ground opening to an appropriate depth position that enables the pumping of groundwater flowing in through the water flow area, thereby forming a pumping well. An upper cylindrical portion set at a predetermined outer diameter and a length, and a lower cylindrical portion set at a predetermined length that is continuous with a predetermined outer diameter concentrically and reduced in diameter at the lower end thereof. Step between water and lower cylinder In both cases, the casing for water injection in which the water flow area is formed in the circumferential wall thickness direction over the predetermined range of the lower cylinder part, the water flow area faces the underground aquifer, and the stepped part for water shielding is provided. The water injection pipe is installed from the ground side of the water injection casing to the depth above the underground aquifer to a depth that stops at the impermeable formation such as a clay layer. A well-dedicated well-injection well part is formed between the vicinity of the open side of the ground and an appropriate place in the middle of the corresponding water-filling pipe. The ends of the pipes are connected to each other by connecting pipes with built-in heat exchangers, and groundwater pumped up through wells dedicated to pumping is supplied to the heat exchangers, Fulfill the use of In the process of reducing the total amount of groundwater after heat dissipation to the original underground aquifer through the dedicated water injection well, the stepped portion for water shielding of the water injection casing for water injection A cylindrical stepped portion formed in a continuous portion between a slightly larger upper portion of the excavation hole and a lower excavation hole lower than the upper cylindrical portion and slightly larger than the lower cylindrical portion is in close contact with the entire circumference. Therefore, it can be said that this is a two-well type groundwater heat exchange system configured to prevent backflow from the bottom of the borehole.
(関連する発明)
上記した、二井戸型地下水熱交換システムに関連し、この発明には、その二井戸型地下水熱交換システムの施工方法も包含している。
即ち、吸上げ用ケーシングの外径寸法より僅かに大きな直径の掘削孔を、対象となる地下帯水層中に到達する深さまで略鉛直状に掘削する揚水専用井戸のボーリング工程を行い、該掘削孔に対し、外周面壁適所に装着された遮水パッカーが、掘削孔粘土層などの遮水地層の内面壁に接して密閉状となり、下端側所定範囲に形成された通水領域部が、地下帯水層中に望むよう吸上げ用ケーシングを打設し、地上がわ開口から、下端に水中ポンプを接続した揚水パイプを、通水領域部を通じて流入する地下水を汲み上げ可能な適宜深さ位置まで導入する揚水専用井戸部設置工程を行うと共に、該揚水専用井戸部から適宜間隔を隔てた箇所であって同一の地下帯水層直上の粘土層などの遮水地層まで注水用ケーシングの上側筒部外径より僅かに大きな内径に設定した掘削孔上部を略鉛直状に掘削し、且つ同掘削孔上部底部中央に、注水用ケーシングの上側筒部より小さく、下側筒部より僅かに大きな内径であって、しかも下側筒部下端が達する位置よりも十分に深く設定された掘削孔下部を同心鉛直状に穿孔し、それら掘削孔上部と掘削孔下部との遮水地層中となる境部分に、遮水用段差部用の筒型段差部を形成する注水専用井戸部のボーリング工程を行い、該掘削孔上部に上側筒部を同心状に配し、筒型段差部に遮水用段差部を密閉状に接合させ、掘削孔下部中に下側筒部を同心状に配し、同下側筒部下端を該掘削孔下部底面上に浮かせ、該筒型段差部と遮水用段差部との間に、打設力およびその後の自重による沈降方向の密閉力を発生可能とするよう注水用ケーシングを打設し、同注水用ケーシングの地上がわ開口から注水パイプを導入すると共に、該注水用ケーシングの地上がわ開口付近と、それに対応する注水パイプ中途適所との間に密閉機構を設ける注水専用井戸部設置工程を行った後、揚水専用井戸部揚水パイプおよび注水専用井戸部注水パイプの地上がわに導出された端部間を、熱交換器の組み込まれた連結パイプで外部から隔絶状に接続する熱交換器設置工程を行うようにした、前記何れかに記載したこの発明の二井戸型地下水熱交換システムの施工方法である。
(Related invention)
In relation to the above-described two-well type groundwater heat exchange system, the present invention also includes a construction method for the two-well type groundwater heat exchange system.
That is, a boring process of a well for exclusive use of pumping that excavates a drilling hole having a diameter slightly larger than the outer diameter of the suction casing to a depth reaching the target underground aquifer. The water-blocking packer attached to the outer wall of the outer wall of the hole is sealed in contact with the inner wall of the water-blocking ground layer such as the excavated hole clay layer, and the water flow area formed in the predetermined range on the lower end side A suction casing is installed in the aquifer as desired, and a pump pipe with a submersible pump connected to the lower end from the ground opening opens to an appropriate depth where the groundwater flowing in through the water flow area can be pumped. The upper cylinder part of the casing for water injection is carried out up to the impermeable ground layer such as a clay layer directly above the same underground aquifer, which is located at an appropriate interval from the well part dedicated to pumping and installing the pumping well part to be introduced Slightly larger than outer diameter The upper part of the excavation hole set to the inner diameter is excavated in a substantially vertical shape, and the inner diameter of the upper part of the upper part of the excavation hole is smaller than the upper cylinder part of the water injection casing and slightly larger than the lower cylinder part, and the lower side The lower part of the excavation hole, which is set sufficiently deeper than the position where the lower end of the tube part reaches, is drilled concentrically vertically, and at the boundary part between the upper part of the excavation hole and the lower part of the excavation hole in the impermeable formation, The boring process of the well for water injection that forms the cylindrical step for the water is performed, the upper cylinder is arranged concentrically above the excavation hole, and the stepped portion for water shielding is joined to the cylindrical step in a sealed manner. The lower cylinder part is concentrically arranged in the lower part of the excavation hole, the lower end of the lower cylinder part is floated on the bottom surface of the lower part of the excavation hole, and the gap is formed between the cylindrical step part and the water shielding step part. A water injection casing was placed so that the sealing force in the settling direction due to the installation force and the subsequent weight could be generated. The water injection pipe is introduced from the above ground opening of the casing for water injection, and the water injection dedicated well installation process is performed to provide a sealing mechanism between the vicinity of the above opening of the casing of the water injection casing and the corresponding middle portion of the water injection pipe. After that, a heat exchanger is installed to connect the end of the pumped well well pumping pipe and the water pouring well pumped pipe from the outside with a connecting pipe with a built-in heat exchanger. It is the construction method of the two-well type groundwater heat exchange system of this invention described in any of the above, wherein the process is performed.
これを、より具体的に示すと、吸上げ用ケーシングの外径寸法より僅かに大きな直径の掘削孔を、対象となる地下帯水層中に到達する深さまで略鉛直状に掘削する揚水専用井戸のボーリング工程を行い、該掘削孔に対し、外周面壁適所に装着された遮水パッカーが、掘削孔粘土層などの遮水地層の内面壁に接して密閉状となり、下端側所定範囲に形成された通水領域部が、地下帯水層中に望むよう吸上げ用ケーシングを打設し、地上がわ開口から、下端に水中ポンプを接続した揚水パイプを、通水領域部を通じて流入する地下水を汲み上げ可能な適宜深さ位置まで導入する揚水専用井戸部設置工程を行うと共に、該揚水専用井戸部から適宜間隔を隔てた箇所であって同一の地下帯水層直上の粘土層などの遮水地層まで注水用ケーシングの上側筒部外径より僅かに大きな内径に設定した掘削孔上部を略鉛直状に掘削し、且つ同掘削孔上部底部中央に、注水用ケーシングの上側筒部より小さく、下側筒部より僅かに大きな内径であって、しかも下側筒部下端が達する位置よりも十分に深く設定された掘削孔下部を同心鉛直状に穿孔し、それら掘削孔上部と掘削孔下部との遮水地層中となる境部分に、遮水用段差部用の筒型段差部を形成する注水専用井戸部のボーリング工程を行い、該掘削孔上部に上側筒部を同心状に配し、筒型段差部に遮水用段差部を密閉状に接合させ、該上側筒部および/または遮水用段差部の外周面壁に装着された遮水パッカーが、粘土層などの遮水地層の掘削孔上部内面壁および/または筒型段差部内面壁に接して密閉状となり、掘削孔下部中に下側筒部を同心状に配し、同下側筒部下端を該掘削孔下部底面上に浮かせ、該筒型段差部と遮水用段差部との間に、打設力およびその後の自重による沈降方向の密閉力を発生可能とするよう注水用ケーシングを打設し、同注水用ケーシングの地上がわ開口から注水パイプを導入すると共に、該注水用ケーシングの地上がわ開口付近と、それに対応する注水パイプ中途適所との間に密閉機構を設ける注水専用井戸部設置工程を行った後、揚水専用井戸部揚水パイプおよび注水専用井戸部注水パイプの地上がわに導出された端部間を、熱交換器の組み込まれた連結パイプで外部から隔絶状に接続する熱交換器設置工程を行うようにした、この発明の二井戸型地下水熱交換システムの施工方法となる。 More specifically, a well for exclusive use of pumping that excavates an excavation hole having a diameter slightly larger than the outer diameter of the suction casing to a depth reaching the target underground aquifer. The water shielding packer attached to the outer wall of the drilling hole at a suitable location is in contact with the inner wall of the water shielding ground layer such as the drilling hole clay layer, and is formed in a predetermined range on the lower end side. The suction area is placed in the groundwater aquifer as desired, and a pumping pipe with a submersible pump connected to the lower end of the groundwater opening is connected to the groundwater flow through the waterflow area. A water-impervious formation such as a clay layer directly above the same underground aquifer that is located at an appropriate distance from the well for exclusive use of pumping water, while performing a step for installing a well for pumping that introduces the pump to an appropriate depth. Up to the upper side of the casing for water injection The upper part of the excavation hole set to an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the part is excavated substantially vertically, and the inner diameter of the upper part of the upper part of the excavation hole is smaller than the upper cylinder part of the water injection casing and slightly larger than the lower cylinder part. In addition, the lower part of the excavation hole, which is set sufficiently deeper than the position where the lower end of the lower cylinder part reaches, is drilled concentrically vertically, and the boundary part between the upper part of the excavation hole and the lower part of the excavation hole is in the impermeable formation. In addition, the boring process for the water injection well that forms the cylindrical step portion for the water-blocking step portion is performed, the upper tube portion is concentrically arranged above the excavation hole, and the water-blocking step portion is formed on the cylindrical step portion. The water shielding packer attached to the outer peripheral wall of the upper cylindrical portion and / or the water shielding stepped portion is joined to the upper cylindrical wall and / or cylindrical shape of the water shielding ground layer such as a clay layer. Sealed in contact with the inner wall of the step, and concentric with the lower cylinder in the bottom of the drilling hole The bottom end of the lower cylinder part is floated on the bottom bottom of the excavation hole, and a sealing force in the settling direction due to the driving force and the subsequent weight is provided between the cylindrical step part and the water shielding step part. A water injection casing is installed so that the water injection can be generated, and a water injection pipe is introduced from the above ground water opening of the water injection casing. After the water injection well installation process is completed, a heat exchanger is installed between the pumped well well pumping pipe and the end of the water injection well injection pipe between the ends of the water pumping pipe. This is a construction method for the two-well groundwater heat exchange system of the present invention in which a heat exchanger installation process is performed in which the connection pipes are connected in isolation from the outside.
以上のとおり、この発明の二井戸型地下水熱交換システムによれば、揚水専用井戸部の吸上げ用ケーシング、および注水専用井戸部の注水用ケーシングを、夫々同一の地下帯水層中に達するよう鉛直状に打設されたものとし、夫々を水平井戸とした場合に比較して設置スペースを狭い範囲に留めることが可能となり、経済的に秀れたものとすることが可能である外、水中ポンプや揚水パイプおよび注水パイプのメンテナンス性を高めて点検、整備の作業性を向上させることができるものとなり、吸上げ用ケーシングと掘削孔との間に装着した遮水パッカーによって地下水の地上がわへの漏出を確実に防止でき、しかも注水用ケーシングを所定外径と長さとに設定した上側筒部と、その下端に同心状で縮径させた所定外径で連続させ、所定長さに設定した下側筒部とからなり、それら上側筒部と下側筒部との間を遮水用段差部にすると共に、当該下側筒部所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部が形成されたものとしてあり、上側筒部外径より僅かに大きな内径に設定した掘削孔上部を略鉛直状に掘削し、且つ同掘削孔上部底部中央に、上側筒部より小さく、下側筒部より僅かに大きな内径であって、しかも下側筒部下端が達する位置よりも十分に深く設定された掘削孔下部を同心鉛直状に穿孔し、それら掘削孔上部と掘削孔下部との遮水地層中となる境部分に、遮水用段差部用の筒型段差部を形成し、該掘削孔上部に上側筒部を同心状に配し、筒型段差部に遮水用段差部を密閉状に接合させ、掘削孔下部中に下側筒部を同心状に配し、同下側筒部下端を該掘削孔下部底面上に浮かせ、該筒型段差部と遮水用段差部との間に、打設力およびその後の自重による沈降方向の密閉力を発生可能とするよう注水用ケーシングを打設することが可能となり、同注水用ケーシングの地上がわ開口から注水パイプを導入した上、当該注水用ケーシングの地上がわ開口付近と、それに対応する注水パイプ中途適所との間に密閉機構が組み込まれて閉塞状となし、注水用ケーシングの外周面壁に遮水パッカーを装着せずとも密閉状の打設を確実に行うことが可能となり、打設工事の作業効率を格段に高めることができると共に、地下水の漏出を的確に防止して信頼性に秀れた地下水の循環を実現化できるものとなる。 As described above, according to the two-well type groundwater heat exchange system of the present invention, the suction casing for the pumping well and the casing for water injection reach the same underground aquifer, respectively. The installation space can be kept in a narrow range compared to the case where each is a horizontal well, and it is possible to make it economically superior. The maintenance work of pumps, pumping pipes and water injection pipes can be improved to improve the workability of inspection and maintenance, and the groundwater ground surface is shown by the impermeable packer installed between the suction casing and the excavation hole. Can be reliably prevented from leaking, and the water injection casing is continuously connected to the upper cylindrical portion set to a predetermined outer diameter and length with a predetermined outer diameter concentrically reduced at the lower end thereof to a predetermined length. It consists of a set lower cylinder part, and between the upper cylinder part and the lower cylinder part is a stepped part for water shielding, and the water flow area part in the circumferential wall thickness direction over the predetermined range of the lower cylinder part The upper part of the excavation hole set to an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the upper cylinder part is excavated in a substantially vertical shape, and the lower cylinder is smaller than the upper cylinder part in the center of the upper part of the upper part of the excavation hole. Drilling hole bottoms that have a slightly larger inner diameter than the part and set sufficiently deeper than the position where the lower end of the lower cylindrical part reaches are concentrically vertically drilled, and water shielding between the upper part of the drilling hole and the lower part of the drilling hole A cylindrical step for a water-impervious step is formed at the boundary in the formation, and the upper tube is concentrically arranged above the excavation hole, and the water-impervious step is sealed at the cylindrical step. The lower cylinder part is concentrically arranged in the lower part of the excavation hole, and the lower end of the lower cylinder part is floated on the bottom surface of the lower excavation hole. In addition, it is possible to place a water injection casing between the cylindrical stepped portion and the water shielding stepped portion so as to be able to generate a setting force and a sealing force in the settling direction due to its own weight thereafter. Introducing a water injection pipe from the ground opening of the casing of the water supply casing, and a sealing mechanism is incorporated between the vicinity of the ground water opening of the water injection casing and the corresponding midway of the water injection pipe to make it occluded. It is possible to reliably perform hermetic placement without installing a water-impervious packer on the outer peripheral wall of the housing casing, and the work efficiency of the placement work can be greatly improved and groundwater leakage can be prevented accurately. This makes it possible to realize groundwater circulation with excellent reliability.
加えて、熱交換器を舗装路面下に敷設されたロードヒーティング用の放熱パイプとしてなるものとした場合には、地下帯水層から汲み上げられた地下水を、放熱パイプに対して直接的に供給、循環させることが可能となり、従来型の地下水熱利用の消雪に必要とされていた河川水の汲み上げ施設または不凍液の循環施設などが不要となり、施設の大型化と複雑化を阻止すると共に、それらの維持管理に要する経費および労力を、大幅に節減することができるという利点を得ることができる。 In addition, if the heat exchanger is to be a heat-dissipating pipe for road heating laid under the pavement surface, the groundwater pumped from the underground aquifer is directly supplied to the heat-dissipating pipe. It is possible to circulate and eliminate the need for river water pumping facilities or antifreeze circulating facilities that were required for conventional groundwater heat-dissipating snow, preventing the facility from becoming large and complicated, The cost and labor required for the maintenance can be greatly reduced.
また、注水用ケーシングの上側筒部および/または遮水用段差部の外周面壁に、掘削孔内周壁との隙間を密閉状に閉鎖可能とする遮水パッカーを装着されてなるものでは、遮水用段差部を掘削孔の筒型段差部に接合させて密閉状態を得ることの外に、上側筒部と掘削孔上部との間の隙間を充填状に閉鎖することが可能となり、さらに、遮水用段差部と筒型段差部との間の液密性を高めて、より信頼性に秀れた密閉を実現することが可能となり、地下水が地上に漏出するのを一層確実に防止することができるという利点がもたらされる。 Further, in the case where a water shielding packer that can close the gap between the inner peripheral wall of the excavation hole and the outer peripheral wall of the upper cylindrical portion of the water injection casing and / or the stepped portion for water shielding is sealed, In addition to obtaining a sealed state by joining the stepped portion to the cylindrical stepped portion of the excavation hole, it is possible to close the gap between the upper cylindrical portion and the upper portion of the excavation hole in a filling manner, and Improve liquid-tightness between the water step and the cylindrical step to achieve a more reliable seal, and more reliably prevent groundwater from leaking to the ground The advantage of being able to
さらに、遮水用段差部が、所定勾配をもって下向き縮径状となる概略漏斗型の外周面壁としたものでは、注水用ケーシングの地中への打設の際の掘削孔内壁面との接触抵抗を軽減させることができる上、打設力および自重による沈降作用が働いたときに、筒型段差部との接触圧力を高め、より高い密閉力を確保できるものとすることができるという特徴が得られることになる。 Furthermore, in the case where the stepped portion for water shielding is a substantially funnel-shaped outer peripheral surface wall that has a predetermined slope and has a reduced diameter downward, contact resistance with the inner wall surface of the borehole when the casing for water injection is placed in the ground In addition, when the settling action due to the driving force and its own weight is exerted, the contact pressure with the cylindrical step portion can be increased, and a higher sealing force can be secured. Will be.
そして、この発明の二井戸型地下水熱交換システムの施工方法によれば、揚水専用井戸のボーリング工程と、それに続く揚水専用井戸部設置工程とによって揚水専用井戸部を設置すると共に、注水専用井戸部のボーリング工程により、揚水専用井戸部から適宜間隔を隔てた箇所であって同一の地下帯水層直上の粘土層などの遮水地層まで注水用ケーシングの上側筒部外径より僅かに大きな内径に設定した掘削孔上部を略鉛直状に掘削し、且つ同掘削孔上部底部中央に、注水用ケーシングの上側筒部より小さく、下側筒部より僅かに大きな内径であって、しかも下側筒部下端が達する位置よりも十分に深く設定された掘削孔下部を同心鉛直状に穿孔し、それら掘削孔上部と掘削孔下部との遮水地層中となる境部分に、遮水用段差部用の筒型段差部を形成し、続く注水専用井戸部設置工程にあっては、該掘削孔上部に上側筒部を同心状に配し、筒型段差部に遮水用段差部を密閉状に接合させ、掘削孔下部中に下側筒部を同心状に配し、同下側筒部下端を該掘削孔下部底面上に浮かせ、該筒型段差部と遮水用段差部との間に、打設力およびその後の自重による沈降方向の密閉力を発生可能とするよう注水用ケーシングを打設し、同注水用ケーシングの地上がわ開口から注水パイプを導入すると共に、該注水用ケーシングの地上がわ開口付近と、それに対応する注水パイプ中途適所との間に密閉機構を設けたものとしてあって、遮水パッカーを使用せずに、注水用ケーシングの遮水用段差部と、粘土層などの遮水地層中に形成された掘削孔の筒型段差部との隙間を閉鎖し、地下水の地上がわへの漏出を確実に阻止することができ、しかも注水専用井戸部設置工程の終了後にも、遮水用段差部が、注水専用井戸部の沈降力によって筒型段差部に密着され、長期に亘り安定した密閉を得ることができ、しかも熱交換器設置工程によって揚水専用井戸部揚水パイプ、および注水専用井戸部注水パイプの地上がわに導出された端部間を、熱交換器の組み込まれた連結パイプで外部から隔絶状に接続し、地下帯水層から汲み上げてその地下水熱を利用した後、全ての地下水を漏れなく元の地下帯水層中に還元することが可能となり、地下水系の保全に秀れた施工を実現化することができる。 And according to the construction method of the two-well type groundwater heat exchange system of the present invention, the well for exclusive use of water injection is installed by the boring process of the well for exclusive use of pumping and the subsequent step of installing the well for exclusive use of pumping, and the well part for exclusive use of water injection In the borehole process, the inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the upper cylinder part of the casing for water injection up to a water-impervious formation such as a clay layer directly above the same underground aquifer at an appropriate distance from the well for pumping The upper part of the set excavation hole is excavated substantially vertically, and the inner diameter of the upper part of the upper part of the excavation hole is smaller than the upper cylindrical part of the casing for water injection and slightly larger than the lower cylindrical part, and the lower cylindrical part The lower part of the excavation hole, which is set sufficiently deeper than the position where the lower end reaches, is drilled in a concentric vertical shape, and the boundary between the upper part of the excavation hole and the lower part of the excavation hole is in the impermeable formation. Cylindrical step In the subsequent water injection dedicated well installation step, the upper cylindrical portion is concentrically arranged on the upper portion of the excavation hole, the stepped portion for water shielding is joined in a sealed manner to the cylindrical step portion, and the excavation hole The lower cylinder part is concentrically arranged in the lower part, the lower end of the lower cylinder part is floated on the bottom surface of the lower part of the excavation hole, and the driving force and the stepped part for water shielding are After that, a water injection casing was installed so that a sealing force in the settling direction due to its own weight could be generated, and a water injection pipe was introduced from the ground water opening of the water injection casing, and the water injection casing was near the ground water opening. And a corresponding place in the middle of the irrigation pipe corresponding to it, and without using the impermeable packer, the stepped part for the impermeable casing and the impermeable ground layer such as clay layer Close the gap between the excavation hole formed inside and the cylindrical step. Can be surely prevented, and even after the completion of the water injection well installation process, the water blocking step is closely attached to the cylindrical step due to the sinking force of the water injection well and is stable for a long time. In addition, a heat exchanger built-in connection between the pumped-up well pumping pipe and the end of the water-filled well pumping pipe that has been led to the ground by the heat exchanger installation process can be obtained. After being connected to the outside by pipes, pumped from the underground aquifer and used the groundwater heat, it becomes possible to return all the groundwater back to the original underground aquifer without leakage, thus maintaining the groundwater system. It is possible to realize excellent construction.
さらに、注水専用井戸部設置工程に伴い、注水用ケーシングの上側筒部および/または遮水用段差部の外周面壁に装着された遮水パッカーが、粘土層などの遮水地層の掘削孔上部内面壁および/または筒型段差部内面壁に接して密閉状に設置するよう施工するようにし、遮水用段差部と筒型段差部との組み合せによる漏水防止効果に加え、遮水パッカーが上側筒部と掘削孔上部および/または遮水用段差部と筒型段差部の密閉性を一段と高めるようにしてあり、長年の利用による地形の変化や地殻変動などによる掘削孔の変形が発生した場合にも安定した液密状態を確保できるという特徴が得られるものとなる。 In addition, the water blocking packer mounted on the outer cylinder of the water injection casing and / or the stepped portion for water blocking is installed in the upper part of the excavation hole of the water blocking ground layer such as a clay layer in connection with the water injection dedicated well installation process. It is constructed so that it is installed in a sealed manner in contact with the inner wall of the surface wall and / or the cylindrical stepped portion, and in addition to the water leakage preventing effect due to the combination of the water shielding stepped portion and the cylindrical stepped portion, the water shielding packer has an upper cylindrical portion And / or the upper part of the excavation hole and / or the sealing step between the water-impervious step and the cylindrical step part, and even when the excavation hole is deformed due to changes in topography or crustal movements over many years The characteristic that a stable liquid-tight state can be ensured is obtained.
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
揚水専用井戸部は、揚水の対象となる地下帯水層から地下熱を蓄えた地下水を効率的に汲み上げ、外部に漏水させることなく、熱交換器に強制的に供給、循環させる機能を果たすものであり、下端がわ所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部が形成され、該通水領域部より上方適所の外周面と掘削孔との間には遮水パッカーが組み込まれるようにした吸上げ用ケーシングを、その通水領域部が地下帯水層中に臨む深さまで略鉛直状に打設すると共に、当該通水領域部を通じて流入する地下水を汲み上げ可能とする適宜深さ位置まで、水中ポンプを組み込んだ揚水パイプを同吸上げ用ケーシング地上がわ開口から導入したものとしなければならない。
In implementing the present invention having the above-described configuration, the best or desirable mode will be described.
The well section dedicated to pumping functions to efficiently pump groundwater that stores underground heat from the subsurface aquifer to be pumped, forcibly supply and circulate it to the heat exchanger without leaking outside. A water-permeable region portion is formed in the circumferential wall thickness direction over a predetermined range at the lower end, and a water-blocking packer is incorporated between the outer peripheral surface at an appropriate location above the water-permeable region portion and the excavation hole. The suction casing is placed in a substantially vertical shape to the depth at which the water-passing area faces the underground aquifer, and to an appropriate depth position where the groundwater flowing through the water-passing area can be pumped up. The pumping pipe incorporating the submersible pump shall be introduced through the suction casing ground opening.
吸上げ用ケーシングは、揚水の対象となる地下帯水層に達し、通水領域部を通じて地下水を汲み上げ可能とする水中ポンプを組み込んだ揚水パイプを収容する機能を果たし、先に掘削した鉛直孔に打ち込むもの、または掘削と同時に地中に打ち込んで行くものなど、何れによるものでもよく、複数本に分断された筒体を継ぎ足しながら打ち込むようにしたものや、比較的浅い地層に帯水層がある場合に、1本の筒体を継ぎ足さずに打ち込むものなどとすることが可能であり、地下帯水層に面する下端がわ所定範囲に渡る周壁に、比較的小さな複数の小孔やスリットを穿設したもの、またはメッシュ状の網目孔が形成されたもの、あるいは壁面開口の外周に金属網やコイル状のワイヤーや針金などを密に捲着してなるフィルターを装着したものなど様々な形態からなるものの何れかの通水領域部が形成されたものとしなければならず、下端を閉鎖したものとするのが望ましいが、下端面からも吸い上げ可能とするよう、通水領域部を形成したものとすることが可能であり、当該吸上げ用ケーシングを配管用炭素鋼鋼管、またはその黒管、または亜鉛鍍金鋼管、もしくはステンレス鋼管などの金属製管、あるいは塩化ビニル製管などの合成樹脂製管、鉄筋を有するコンクリート製管などから形成したものとすることができる。 The suction casing reaches the underground aquifer that is the target of pumping and serves to accommodate a pumping pipe that incorporates a submersible pump that can pump up groundwater through the water flow area. It can be driven by anything that is driven in or that is driven into the ground at the same time as excavation. It can be driven by adding multiple cylinders that are divided into multiple pieces, or there is an aquifer in a relatively shallow formation. In this case, it is possible to drive one cylinder without adding it, and a plurality of relatively small holes or slits are formed on the peripheral wall where the lower end facing the underground aquifer extends over a predetermined range. Perforated or formed with mesh mesh holes, or fitted with a filter made of metal mesh, coiled wire, wire, etc. However, it is desirable that the water flow area portion of any of various forms should be formed and the lower end should be closed, but the water flow area should be able to suck up from the lower end surface. The suction casing is a carbon steel pipe for piping, or a black pipe thereof, a metal pipe such as a zinc-plated steel pipe, a stainless steel pipe, or a vinyl chloride pipe. It can be formed from a synthetic resin pipe, a concrete pipe having a reinforcing bar, or the like.
吸上げ用ケーシングの通水領域部は、地中の帯水層に到達させた吸上げ用ケーシングの周壁部分を通じて通水可能とすると共に、水中ポンプの動作や揚水パイプ、熱交換器、注水パイプなどへの導水および熱伝達などを正常に保つよう、土砂などの異物が吸上げ地下水中に混入するのを阻止するという機能を果たし、吸上げ用ケーシングの地下帯水層中に臨む周壁範囲に亘り、形成されたものとしなければならず、吸上げ用ケーシングの周壁に、小さな複数の小孔やスリットを穿設したもの、またはメッシュ状の網目孔が形成されたもの、あるいは壁面開口の以外に金属網やコイル状のワイヤー、針金などを捲着してなるフィルターを装着したものなど様々な形態からなるものとすることが可能である。 The water flow area of the wicking casing allows water to pass through the peripheral wall of the wicking casing that reaches the aquifer in the ground, while operating the submersible pump, pumping water, heat exchanger, water injection pipe In order to maintain normal water conveyance and heat transfer to the soil, etc., it functions to prevent foreign matter such as earth and sand from being mixed into the suction groundwater, and in the peripheral wall area facing the underground aquifer of the suction casing Except for the case where a plurality of small holes or slits are formed on the peripheral wall of the suction casing, or where mesh-like mesh holes are formed, or other than the wall surface opening. It is possible to have various forms such as a filter equipped with a metal net, a coiled wire, a wire or the like.
遮水パッカーは、掘削孔内周壁と吸上げ用ケーシングの地下帯水層より上がわとなる粘土層などの遮水地層内となる適宜深さ位置の外周壁面との間に充填状となり、地下水が地上に流出してしまうのを阻止する機能を果たすものであり、より具体的には、吸上げ用ケーシングの外周壁面に巻着される帯状、リング状、紐状などの防水性および弾性を有したものであり、さらに具体的には、吸水性ポリマーおよびSBR(スチレン・ブタジエンゴム)系合成ゴムからなる吸収膨張性材料製であって、後述する実施例に示すように、例えばOKS応用計測サービス株式会社製の「ナイスシール」(商品名)を用いることができる。 The impermeable packer is filled between the inner peripheral wall of the excavation hole and the outer peripheral wall surface at an appropriate depth position in the impermeable formation such as a clay layer that is above the underground aquifer of the suction casing, It functions to prevent groundwater from flowing out to the ground. More specifically, it is waterproof and elastic such as a band, ring, or string that is wound around the outer peripheral wall surface of a suction casing. More specifically, it is made of an absorbent expandable material made of a water-absorbing polymer and an SBR (styrene-butadiene rubber) -based synthetic rubber. “Nice Seal” (trade name) manufactured by Measurement Service Co., Ltd. can be used.
揚水パイプは、吸上げ用ケーシングの管内空間に流入する地下水を地上付近まで汲み上げ可能とする機能を果たすものであり、その吸込み下端には、管内空間に流入した地下水中に没する深さに配するようにした水中ポンプを接続し、吸上げ用ケーシング管内空間を通じて地上付近に導出される吐出端には、熱交換器の吸水端がわとなる連結パイプが接続されたものとしなければならず、効率的な熱交換に必要な量の地下水を汲み上げできる程度の流量を確保できる寸法、形状の配管としなければならず、水中ポンプによって強制的に吸い上げられる水圧にも十分に耐える強度に設定し、例えば配管用炭素鋼鋼管またはその黒管、亜鉛鍍金鋼管、もしくはステンレス鋼管などの金属製管、あるいは塩化ビニル製管などの合成樹脂製管からなるものとすることができる。 The pumping pipe has a function that allows the groundwater flowing into the suction casing space to be pumped up to near the ground, and the lower end of the suction pipe is arranged at a depth to be submerged in the groundwater flowing into the suction space. The submersible pump is connected, and a discharge pipe led out to the vicinity of the ground through the suction pipe inner space must be connected to a connecting pipe that serves as a water intake end of the heat exchanger. The pipe must have dimensions and shape that can secure a flow rate sufficient to pump up the amount of groundwater required for efficient heat exchange, and must be strong enough to withstand the water pressure forced by a submersible pump. For example, carbon steel pipes for piping or black pipes thereof, metal pipes such as galvanized steel pipes or stainless steel pipes, or synthetic resin pipes such as vinyl chloride pipes It can be as.
水中ポンプは、吸上げ用ケーシングの管内空間に流入する地下水に、地上付近まで汲み上げ可能とする程度の圧力を発生し、揚水パイプを通じて汲み上げ可能とする機能を果たすものであり、地下水中に没して目的の熱交換に必要となる量の地下水を効率的に汲み上げ可能な揚程に設定されたものとしなければならず、メンテナンス性や耐久強度を考慮すると、ステンレス製など防錆に秀れた素材製のものであって、土砂などの異物進入によるかじりを生じ難いものを選択すべきであり、例えば渦巻きポンプ、ディフューザポンプ、渦巻斜流ポンプ、斜流ポンプ、ピストンポンプ、プランジャポンプ、ダイヤフラムポンプ、歯車ポンプ、スクリューポンプ、ベーンポンプ、渦流ポンプ、気泡ポンプ、ジェットポンプなど様々なものの中から適宜選択することができる。 The submersible pump functions to generate enough pressure in the groundwater flowing into the suction casing space to allow it to be pumped to near the ground and to be pumped through the pumping pipe. Therefore, it is necessary to set the head so that the amount of groundwater required for the desired heat exchange can be pumped efficiently. In consideration of maintainability and durability, stainless steel and other materials with excellent rust prevention It should be selected from those that are unlikely to cause galling due to the entry of foreign matter such as earth and sand. For example, centrifugal pumps, diffuser pumps, spiral mixed flow pumps, mixed flow pumps, piston pumps, plunger pumps, diaphragm pumps, Suitable from a variety of gear pumps, screw pumps, vane pumps, vortex pumps, bubble pumps, jet pumps, etc. It can be selected.
注水専用井戸部は、熱交換器に強制的に供給、循環され、冷却された地下水を外部に漏出させずに、注水の対象となる地下帯水層中に向けて還元する機能を果たすものであり、所定外径と長さとに設定した上側筒部と、その下端に同心状で縮径させた所定外径で連続させ、所定長さに設定した下側筒部とからなり、それら上側筒部と下側筒部との間を遮水用段差部にすると共に、当該下側筒部所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部が形成された注水用ケーシングを、その通水領域部が地下帯水層中に臨み、且つ遮水用段差部が同地下帯水層よりも上層で粘土層などの遮水地層に止まる深さまで略鉛直状に打設し、同注水用ケーシングの地上がわ開口から注水パイプを導入した上、当該注水用ケーシングの地上がわ開口付近と、それに対応する注水パイプ中途適所との間に密閉機構が組み込まれて閉塞状とされたものとしなければならない。 The dedicated water injection well serves to reduce the groundwater that is supplied, circulated, and cooled to the heat exchanger and into the groundwater aquifer that is the target of water injection without leaking outside. And an upper cylinder portion set to a predetermined outer diameter and a length, and a lower cylinder portion set to a predetermined length and concentrically reduced at the lower end thereof, and a lower cylinder portion set to a predetermined length. A water injection casing in which a water-permeable step portion is formed in the circumferential wall thickness direction over the predetermined range of the lower cylindrical portion, while making a stepped portion for water shielding between the lower portion and the lower cylindrical portion. The surface of the casing for water injection is placed almost vertically up to a depth where the water-impervious step is located above the underground aquifer and stops at the water-impervious formation such as a clay layer above the underground aquifer. Introducing a water injection pipe from the ground opening, and corresponding to the area near the ground opening of the water injection casing Sealing mechanism between the water injection pipe midway position that must be assumed to have been a built-in closed form.
注水用ケーシングは、注水の対象となる地下帯水層に達し、通水領域部を通じて地下水を外部に漏出させずに還元可能とする注水パイプを地上がわに密閉状となるよう収容、配管可能とする機能を果たし、先に掘削した鉛直孔に打ち込むもの、または掘削と同時に地中に打ち込んで行くものなど、何れによるものでもよく、複数本に分断された筒体を継ぎ足しながら打ち込むようにしたものや、比較的浅い地層に帯水層がある場合に、1本の筒体を継ぎ足さずに打ち込むものなどとすることが可能であり、所定外径と長さとに設定した上側筒部と、その下端に同心状で縮径させた所定外径で連続され、所定長さに設定した下側筒部とからなり、それら上側筒部と下側筒部との間を遮水用段差部にすると共に、当該下側筒部所定範囲に渡る周壁肉厚方向に、比較的小さな複数の小孔やスリットを穿設したもの、またはメッシュ状の網目孔が形成されたもの、あるいは壁面開口の外周に金属網やコイル状のワイヤーや針金などを密に捲着してなるフィルターを装着したものなど様々な形態からなるものの何れかの通水領域部が形成されたものとしなければならず、配管用炭素鋼鋼管、またはその黒管、または亜鉛鍍金鋼管、もしくはステンレス鋼管などの金属製管、あるいは塩化ビニル製管などの合成樹脂製管、鉄筋を有するコンクリート製管などから形成したものとすることができる。 The casing for water injection reaches the underground aquifer to be water injected, and can accommodate and pipe the water injection pipe that can reduce the groundwater without leaking to the outside through the water flow area so as to be sealed on the ground. It is possible to use any of them, such as those that are driven into the vertical hole that was previously excavated, or those that are driven into the ground at the same time as excavation. If there is an aquifer in a relatively shallow stratum, it can be driven without adding one cylinder, and an upper cylinder set to a predetermined outer diameter and length; It consists of a lower cylinder part that is concentrically reduced at its lower end and has a predetermined outer diameter and is set to a predetermined length, and a gap between the upper cylinder part and the lower cylinder part is used as a water shielding stepped part. And the peripheral wall over the predetermined range of the lower cylinder part In the thickness direction, a relatively small number of small holes or slits, or a mesh-like mesh hole, or a metal mesh, coil-like wire, or wire, etc. It must be formed with a water passage area of any of various forms, such as those fitted with a filter, and a carbon steel pipe for piping, or its black pipe, or galvanized steel pipe Alternatively, it may be formed of a metal pipe such as a stainless steel pipe, a synthetic resin pipe such as a vinyl chloride pipe, a concrete pipe having a reinforcing bar, or the like.
注水用ケーシングの通水領域部は、地中の帯水層中に配された注水用ケーシングの下側筒部周壁部分を通じて排水、還元可能とすると共に、土砂などの異物が注水用ケーシング内に逆流入するのを阻止するという機能を果たし、注水用ケーシング下側筒部の地下帯水層中に臨む周壁範囲に亘り、形成されたものとしなければならず、注水用ケーシング下側筒部の周壁に、小さな複数の小孔やスリットを穿設したもの、またはメッシュ状の網目孔が形成されたもの、あるいは壁面開口の以外に金属網やコイル状のワイヤー、針金などを捲着してなるフィルターを装着したものなど様々な形態からなるものとすることが可能である。 The water flow area of the water injection casing can be drained and returned through the peripheral wall of the lower cylinder part of the water injection casing placed in the underground aquifer, and foreign matter such as earth and sand can enter the water injection casing. It functions to prevent reverse inflow, and must be formed over the peripheral wall area facing the underground aquifer of the water injection casing lower tube, and the water injection casing lower tube A peripheral wall with a plurality of small holes or slits, a mesh-shaped mesh hole, or a metal mesh, coiled wire, or wire other than the wall opening. It is possible to have various forms such as those equipped with a filter.
上側筒部は、注水用ケーシングの遮水用段差部より上がわを、下側筒部より大きな外径と、所定の長さとに形成し、その形状を維持可能とする機能を果たし、地下帯水層よりも上層で粘土層などの遮水地層に止まるよう設置可能なものとし、その下端に遮水用段差部の上端を一体化し、内部に注水パイプの下端がわを収容可能とするよう形状、設定しなければならず、後述する実施例に示すように、地上がわ開口端に密閉機構の一部を形成するフランジ部を一体形成したものとなし得る。 The upper cylinder part has a function of making the upper part of the water injection casing above the water-impervious step part a larger outer diameter and a predetermined length than the lower cylinder part, and maintaining its shape. It should be possible to be installed above the aquifer so as to stop at a water-impervious formation such as a clay layer, and the upper end of the water-impervious step is integrated at the lower end, and the lower end of the water injection pipe can accommodate the trap inside. As shown in the examples described later, a flange portion that forms a part of the sealing mechanism can be integrally formed at the end of the ground flap.
下側筒部は、注水用ケーシングの遮水用段差部より下がわを、上側筒部より小さな外径と、所定の長さとに形成し、その形状を維持すると共に、上下所定範囲に渡り、周壁肉厚方向に排水可能とする機能を果たし、地下帯水層中に臨むよう設置可能とし、上下所定範囲に亘る周壁肉厚方向に通水可能な通水領域部が形成され、上端を遮水用段差部の下端に一体化させたものとしなければならず、地下帯水層中に臨む下端面を閉鎖したものか、あるいは通水領域部を形成したものかの何れかとすることができる。 The lower cylinder part is formed with a lower diameter than the water-impervious step part of the casing for water injection with an outer diameter smaller than that of the upper cylinder part and a predetermined length, while maintaining its shape and extending over a predetermined range in the vertical direction. , Function to enable drainage in the circumferential wall thickness direction, can be installed so as to face the underground aquifer, and a water flow area portion that allows water to flow in the circumferential wall thickness direction over a predetermined range is formed, and the upper end is formed. It must be integrated with the lower end of the water-impervious step, either closed at the lower end facing the underground aquifer, or formed with a water flow area. it can.
遮水用段差部は、所定外径に設定された上側筒部の下端と、同上側筒部より縮径させた所定外径に設定された下側筒部の上端とを、同心状且つ密閉状に連続させ、しかも地下帯水層よりも上層で粘土層などの遮水地層に掘削、形成された筒型段差部に対し、上方から下向きに密着状に接合して掘削孔と注水用ケーシングとの間の隙間を密閉可能とする機能を果たすものであり、注水用ケーシングを地中に打設する際に加わる圧力に十分に耐える強度を有するものとしなければならず、上側筒部の下端と下側筒部の上端とを水平環状面壁によって連続させた外面壁形状のものや、後述する実施例に示すように、所定勾配をもって下向き縮径状となる概略漏斗型の外周面壁に設定されてなるもなどとするのが望ましく、筒型段差部との確実な密着、接合および沈降の阻止を考慮すれば、壁面勾配を0°ないし60°の範囲に留めるべきであり、幅広い地層の硬度に対応できるよう、45°の勾配に設定されたものとするのが良い。 The water-impervious step portion is concentric and hermetically sealed with the lower end of the upper cylindrical portion set to a predetermined outer diameter and the upper end of the lower cylindrical portion set to a predetermined outer diameter reduced in diameter from the upper cylindrical portion. In addition, the excavation hole and the casing for water injection are joined to the cylindrical stepped part that is excavated and formed in a water-impervious formation such as a clay layer above the underground aquifer and in close contact from above The lower end of the upper cylindrical portion must be strong enough to withstand the pressure applied when the water injection casing is placed in the ground. And an outer wall having an outer wall shape in which the upper end of the lower cylindrical portion is continuous by a horizontal annular surface wall, or a substantially funnel-shaped outer peripheral surface wall having a predetermined gradient and a downward diameter reduction, as shown in the examples described later. It is desirable to make sure that it is in close contact with the cylindrical step. If bonding and considering prevention of precipitation should keep in the range of from 0 ° to wall slope 60 °, so that it can correspond to the hardness of a wide range of formations, amount may be the one set in the slope of 45 °.
注水パイプは、熱交換器から排出された熱交換済みの地下水を注水用ケーシング中に供給し、その通水領域部を通じて地下帯水層中に還元可能とするよう誘導する機能を果たすものであり、その下端がわが注水用ケーシング上がわから貫通され、内部に開口するよう装着されたものとする一方、注水用ケーシング上がわから外部に導出された導出端がわに熱交換器の吐出がわ連結パイプを接続したものとしなければならず、揚水パイプを通じて水中ポンプが汲み上げ、熱交換器に供給する地下水量と同量の熱交換済みの放熱済み地下水を、揚水源地下帯水層中に還元できる程度の流水量を確保できる口径に設定され、しかも水中ポンプによって強制的に供給される水圧にも十分に耐える強度を有するものとすべきであり、配管用炭素鋼鋼管またはその黒管、亜鉛鍍金鋼管、もしくはステンレス鋼管などの金属製管、あるいは塩化ビニル製管などの合成樹脂製管からなるものとするのが望ましいといえる。 The water injection pipe performs the function of supplying the ground water after heat exchange discharged from the heat exchanger into the casing for water injection and guiding it to the ground aquifer through the water flow area. The lower end of the irrigation casing is inserted through the irrigation casing and is opened so as to open to the inside. The connecting pipe must be connected, and the submerged pump pumps the pumped water through the pumped pipe, and the heat-exchanged groundwater with the same amount of groundwater supplied to the heat exchanger is returned to the pumped-source underground aquifer. It should be set to a diameter that can ensure a sufficient amount of water flow, and should be strong enough to withstand the water pressure that is forcibly supplied by a submersible pump. It can be said that the black tube, metal tube, such as galvanized steel or stainless steel, or to those made of synthetic resin pipe such as a vinyl chloride pipe is desirable.
密閉機構は、注水用ケーシングの地上がわと、それに対応する注水パイプの中途外周壁との隙間を密閉状に閉鎖し、注水パイプを通じた地下水の還元を、漏出なく行えるよう液密性を確保する機能を果たし、例えば、注水用ケーシングの地上がわ天面に注水パイプを貫通状に一体化させたものとすることができる外、後述する実施例に示すように、注水用ケーシングの地上がわ開口にフランジ部を一体化し、該フランジ部に注水パイプを貫通一体化させた蓋体を密閉、施蓋状に装着、分解可能に一体化したものとしてもよい。 The sealing mechanism closes the gap between the water injection casing ground wall and the corresponding outer peripheral wall of the water injection pipe in a sealed manner, ensuring liquid-tightness so that groundwater can be reduced through the water injection pipe without leakage. For example, the ground surface of the water injection casing can be integrated with the water injection pipe in a penetrating manner on the ground top surface of the water injection casing. It is good also as what integrated the flange part by integrating a flange part in the wrinkle opening, the water-injection pipe penetrated and integrated to this flange part, and mounting | wearing like a lid | cover and disassembling.
熱交換器は、地下帯水層から汲み上げられた地下水に蓄積された地熱を伝熱、放熱させて所望の熱交換を行い、汲み上げ供給されたのと同量の地下水を注入パイプに向けて排出可能とする機能を果たし、例えば後述する実施例に示すように、舗装路面下に敷設された消雪用ロードヒーティングの放熱パイプとしたものの外、ヒートポンプユニットを設けたものとし、地下水熱源を消雪用ロードヒーティングや住宅用冷暖房、または発電用など様々な用途に利用可能なものとすることができる。 The heat exchanger performs the desired heat exchange by transferring and dissipating the geothermal heat accumulated in the groundwater pumped up from the underground aquifer, and discharging the same amount of groundwater pumped up and supplied to the injection pipe For example, as shown in the examples described later, a heat pump unit is provided in addition to a heat-dissipating pipe for snow-melting road heating laid under a paved road surface, and the groundwater heat source is turned off. It can be used for various applications such as snow road heating, residential air conditioning, or power generation.
連結パイプは、揚水パイプの吐出端と熱交換器の給水端とを断熱状態を確保して水密状に接続し、また、熱交換器の排水端と注水パイプの地上がわ端とを水密状に接続するという機能を果たし、水中ポンプによって発生される水圧に十分に耐える配管強度と、適した水流量を確保可能な口径とに設定されたものとしなければならず、特に揚水パイプの吐出端と熱交換器の給水端とを繋ぐ範囲は、地中への埋設や、断熱材の装着などによって十分な断熱性を確保したものとすべきであり、熱交換器の排水端と注水パイプの地上がわ端とを接続する範囲も、同様に断熱性を高めたものとすれば、地下水系への熱的影響を軽減することが可能となり、それら接続端の何れか適所に開閉バルブを介在させ、制御操作性やメンテナンス性を高めたものにすることができる。 The connecting pipe secures the insulation between the discharge end of the pumped pipe and the water supply end of the heat exchanger in a watertight manner, and the water discharge end of the heat exchanger and the ground pipe end of the water injection pipe are in a watertight state. The pipe strength must be sufficient to withstand the water pressure generated by the submersible pump, and the diameter should ensure a suitable water flow rate. The area connecting the water supply end of the heat exchanger and the heat exchanger should be sufficiently insulated by burying in the ground or installing heat insulating material. If the ground connecting edge is also improved in the same way, it is possible to reduce the thermal effect on the groundwater system, and an open / close valve is interposed at one of these connecting ends. To improve control operability and maintainability Rukoto can.
地下帯水層は、地下水系の存在箇所であり、対象となるものは地下数メートルの比較的浅い深度にあるものから数百メートルにおよぶ大深度にあるものまでを含むものであるということができ、千メートル以上の超深度にあるものを対象とする場合も想定可能であり、遮水地層は、その地下帯水層の上がわにあって当該帯水層から地上への漏水を阻止している不透水性または難透水性を有する地層であり、天然の粘性土層の外、場合によっては、他の場所から運び込んだ粘性土、コンクリート、アスファルト、もしくは不透水性を確保可能とするよう粘土や土砂類を混合した粘性土などを用いて遮水可能に造成するようにした地層であっても差し支えはない。 Underground aquifers are the presence of groundwater systems, and the target can include anything from a relatively shallow depth of several meters underground to a depth of several hundred meters, It is also possible to envisage objects that are deeper than 1000 meters, and the impermeable formation is located on the underside of the underground aquifer to prevent water leakage from the aquifer to the ground. Non-permeable or poorly permeable strata, clay soil, concrete, asphalt, or clay to ensure imperviousness outside of the natural clay soil layer and, in some cases, from other locations It can be a stratum that is constructed so that it can be shielded from water using clay or clay soil mixed with earth and sand.
掘削孔は、吸上げ用ケーシングおよび注水用ケーシングの夫々を、地上付近から地下水の揚水ならびに還元の対象となる地下帯水層に到達するよう打設可能とする機能を果たし、各ケーシングに要求される内径と深さとに設定されたものとし、特に注水用ケーシング用のものは、掘削孔上部と掘削孔下部、およびその上下間に形成された筒型段差部を有するものとしなければならず、各部の内径や深さを、打設対象となる地下帯水層の深さや遮水地層の配置、注水用ケーシングの形状、寸法などに応じて適宜設定されたものとすべきである。 The excavation hole has a function that allows each of the suction casing and the water injection casing to be driven from near the ground to reach the underground aquifer for groundwater pumping and reduction, and is required for each casing. The inner diameter and the depth of the casing, particularly for the casing for water injection, shall have an upper part of the excavation hole, a lower part of the excavation hole, and a cylindrical step formed between the upper and lower sides thereof, The inner diameter and depth of each part should be appropriately set according to the depth of the underground aquifer to be placed, the arrangement of the impermeable layer, the shape and dimensions of the water injection casing, and the like.
掘削孔上部は、注水用ケーシングの下側筒部および遮水用段差部を容易に通過可能とすると共に、同上側筒部を容易に打設可能とする機能を果たし、地下帯水層の直上となる地上がわから注水用ケーシングの上側筒部より僅かに大きな内径と、所定上下長さとに設定された鉛直孔状に穿設されたものとし、その下端に相当する筒型段差部が粘土層などの遮水地層中に配置されるようにすべきであり、そして、掘削孔下部は、注水用ケーシングの下側筒部を地下帯水層に臨む深さまで容易に打設可能とすると共に、筒型段差部に注水用ケーシングの遮水用段差部を接合させたときに、同下側筒部の下端が掘削孔底部より十分に上方に配され、下側筒部の浮いた状態を確保可能とする機能を果たすものであり、注水用ケーシングの下側筒部の外径寸法よりも僅かに大きな内径寸法に設定され、しかも設置された下側筒部の下端が到達する深さよりも十分に深い位置まで掘削されたものとすべきである。 The upper part of the excavation hole functions to allow easy passage of the upper cylinder part and the lower cylinder part of the water injection casing and the stepped part for water shielding, and directly above the underground aquifer. It is assumed that it is drilled in a vertical hole shape set to a slightly larger inner diameter than the upper cylinder part of the water injection casing and a predetermined vertical length, and the cylindrical step part corresponding to the lower end is a clay layer And the lower part of the borehole can be easily driven to a depth facing the underground aquifer, and the lower part of the borehole can be placed, When the water blocking step of the water injection casing is joined to the cylindrical step, the lower end of the lower tube is placed sufficiently above the bottom of the excavation hole, ensuring that the lower tube is floating. The outer diameter of the lower cylindrical part of the casing for water injection Is set to slightly larger inner diameter than the law, yet lower end of the installed lower cylindrical portion should be to have been drilled to a sufficiently deeper than the depth that reaches.
筒型段差部は、注水用ケーシングの遮水用段差部を地下帯水層直上の粘土層などの遮水地層中に留めるよう保持可能とすると共に、遮水用段差部の下向き外周面壁と密着し、注水用ケーシングの下側筒部周辺の地下水が、掘削孔上部、上側筒部間の隙間を通じて地上がわへ漏出してしまうのを阻止可能とする機能を果たし、地下水圧ならびに注水用ケーシング下側筒部の通水領域部を通じて送出される還元水圧に対し、十分な不透水性を確保可能な遮水地層中に形成されたものとしなければならず、しかも掘削孔上部下端と掘削孔下部上端とを同心状に連続させ、注水用ケーシングの遮水用段差部下向き外周面壁に接合可能な、上向き環状水平面壁、または0°ないし60°、望ましくは45°の傾斜角度に設定された下向き縮径状となる概略漏斗型の外周面壁に設定されたものとすることが可能である。 The cylindrical step can hold the water-impervious step of the water injection casing in a water-impervious formation such as a clay layer directly above the underground aquifer and is in close contact with the downward outer peripheral wall of the water-impervious step In addition, it functions to prevent groundwater around the lower cylinder part of the water injection casing from leaking to the ground through the gap between the upper part of the excavation hole and the upper cylinder part. It must be formed in a water-impervious formation that can ensure sufficient water imperviousness to the reduced water pressure sent through the water flow area of the lower cylinder, and the upper lower end of the excavation hole and the excavation hole Concentric continuous with the lower upper end, and set to an upward annular horizontal plane wall that can be joined to the downward outer peripheral wall of the water shielding step portion of the water injection casing, or an inclination angle of 0 ° to 60 °, preferably 45 ° Outline of down-diameter shape It can be assumed to have been set to DOO type of the peripheral wall.
揚水専用井戸のボーリング工程は、吸上げ用ケーシングの外径寸法より僅かに大きな直径の掘削孔を、対象となる地下帯水層中に到達する深さまで略鉛直状に掘削する作業であり、注水専用井戸部のボーリング工程または注水専用井戸部設置工程の何れかの前後とするか、あるいはそれら何れかの工程と同時に行うことが可能であって、ロータリー工法やエアハンマー工法などのプレボーリング工法によって地下帯水層に達する井戸孔を鉛直状に掘削する作業であるということができる。 The boring process of a well for pumping is an operation of drilling a drill hole with a diameter slightly larger than the outer diameter of the suction casing to a depth that reaches the target underground aquifer. It can be performed before or after either the boring process of the dedicated well part or the well-injecting well part installation process, or can be performed simultaneously with any of these processes, and can be performed by a pre-boring method such as the rotary method or the air hammer method. It can be said that it is an operation of excavating a well hole reaching the underground aquifer vertically.
揚水専用井戸部設置工程は、揚水専用井戸のボーリング工程にて形成した掘削孔に対し、外周面壁適所に装着された遮水パッカーが、掘削孔粘土層などの遮水地層の内面壁に接して密閉状となり、下端側所定範囲に形成された通水領域部が地下帯水層中に望むよう吸上げ用ケーシングを打設し、地上がわ開口から、下端に水中ポンプが接続された揚水パイプを、通水領域部を通じて流入する地下水の汲み上げ可能な適宜深さ位置にまで導入する作業となるが、ボーリングマシンやアースオーガなどの建設機械を用いて先に掘削した鉛直孔に打ち込むもの、または掘削と同時に地中に打ち込んで行くものなど、何れによるものでもよく、複数本に分断された吸上げ用ケーシング形成用筒体を継ぎ足しながら打ち込むようにしたものや、比較的浅い地層に帯水層がある場合に、1本の吸上げ用ケーシングを継ぎ足さずに打ち込むものなどとすることが可能である。 The pumping well installation process consists of the drilling holes formed in the drilling process of the pumping wells, where the impermeable packer attached to the appropriate wall on the outer peripheral surface is in contact with the inner wall of the impermeable layer such as the drilling hole clay layer. A pumping pipe in which a suction casing is placed so that the water flow area formed in a predetermined range on the lower end side is desired in the underground aquifer, and a submersible pump is connected to the lower end through the ground opening. To the appropriate depth where the groundwater flowing in through the water flow area can be pumped up, but using a construction machine such as a boring machine or earth auger, Any of them, such as those driven into the ground at the same time as excavation, may be used. If there is aquifer into the formation, it is possible to such as implanting without spliced to one wicking casing.
注水専用井戸部のボーリング工程は、揚水専用井戸部から適宜間隔を隔てた箇所であり、同一の地下帯水層直上の粘土層などの遮水地層まで注水用ケーシングの上側筒部外径より僅かに大きな内径に設定した掘削孔上部を略鉛直状に掘削し、且つ同掘削孔上部底部中央に、注水用ケーシングの上側筒部より小さく、下側筒部より僅かに大きな内径であって、しかも下側筒部下端が達する位置よりも十分に深く設定された掘削孔下部を同心鉛直状に穿孔し、それら掘削孔上部と掘削孔下部との遮水地層中となる境部分に、遮水用段差部用の筒型段差部を形成する作業ということができ、ボーリングマシンやアースオーガなどの建設機械を用い、先に掘削孔下部を所定の深さまで掘削した後に、掘削孔上部を同心状且つ所定の深さとするよう掘削し、掘削孔上部と掘削孔下部との間に筒型段差部を形成するよう掘削作業を進めることが可能な外、先ず掘削孔上部を所定の深さまで掘削し、その下端に筒型段差部を形成した後、掘削孔下部を同心状且つ所定の深さまで掘削するように施工することが可能であり、または、先端がわに掘削孔下部、中途適所に筒型段差部、基端がわに掘削孔上部を、夫々掘削可能とする形状に設定されたアースドリルまたはアースオーガなどを用い、一気に掘削孔下部、筒型段差部および掘削孔上部の全てを掘削してしまうよう作業を進めることが可能である。 The boring process for the dedicated water injection well is located at an appropriate distance from the well dedicated for water pumping, and is slightly smaller than the outer diameter of the upper cylinder of the water injection casing up to the water-impervious formation such as a clay layer directly above the same underground aquifer. The upper part of the excavation hole set to a large inner diameter is excavated substantially vertically, and the inner diameter of the upper part of the upper part of the excavation hole is smaller than the upper cylinder part of the water injection casing and slightly larger than the lower cylinder part, and Drilling the lower part of the excavation hole, which is set sufficiently deeper than the position where the lower end of the lower cylinder part reaches, concentrically vertically, and at the boundary between the upper part of the excavation hole and the lower part of the excavation hole, It can be said that it is an operation to form a cylindrical step portion for a step portion, and after using a construction machine such as a boring machine or an earth auger to first excavate the lower excavation hole to a predetermined depth, the upper excavation hole is concentric and Drilling to a predetermined depth In addition to being able to proceed with the excavation operation so as to form a cylindrical step between the upper part of the excavation hole and the lower part of the excavation hole, first the upper part of the excavation hole is excavated to a predetermined depth, and the cylindrical step part is provided at the lower end thereof. After the formation, it is possible to construct the excavation hole lower part concentrically and to a predetermined depth, or the tip is the lower part of the excavation hole, the cylindrical step part in the middle, the base end is Using an earth drill or earth auger set in a shape that enables excavation at the upper part of the excavation hole, work can be carried out to excavate all of the lower part of the excavation hole, the cylindrical stepped part and the upper part of the excavation hole at once. Is possible.
注水専用井戸部設置工程は、掘削孔上部に上側筒部を同心状に配し、筒型段差部に遮水用段差部を密閉状に接合させ、掘削孔下部中に下側筒部を同心状に配し、同下側筒部下端を該掘削孔下部底面上に浮かせ、該筒型段差部と遮水用段差部との間に、打設力およびその後の自重による沈降方向の密閉力を発生可能とするよう注水用ケーシングを打設し、同注水用ケーシングの地上がわ開口から注水パイプを導入すると共に、該注水用ケーシングの地上がわ開口付近と、それに対応する注水パイプ中途適所との間に密閉機構を設けるよう施工するものであり、先に掘削した掘削孔に打ち込むもの、または掘削と同時に地中に打ち込んで行くものなど、何れによるものでもよく、複数本に分断された注水用ケーシング形成用筒体を継ぎ足しながら打ち込むようにしたものや、比較的浅い地層に帯水層がある場合に、1本の注水用ケーシングを継ぎ足さずに打ち込むものなどとすることが可能であって、打設の前段階までに上側筒部および/または遮水用段差部の外周面壁に遮水パッカーを装着し、粘土層などの遮水地層の掘削孔上部内面壁および/または筒型段差部内面壁に接して密閉状となるよう打設することができる。 In the water injection dedicated well installation process, the upper cylindrical part is concentrically arranged at the upper part of the excavation hole, the water shielding step part is joined in a sealed manner to the cylindrical step part, and the lower cylindrical part is concentric in the lower part of the excavation hole The lower cylinder part lower end is floated on the bottom of the bottom of the excavation hole, and the sealing force in the settling direction due to the driving force and the subsequent weight is placed between the cylindrical step part and the water shielding step part. The water injection casing is installed so that the water injection can be generated, and the water injection pipe is introduced through the above ground water opening of the water injection casing. It was constructed so as to provide a sealing mechanism between them, and it could be either by driving into the excavation hole drilled earlier, or by driving into the ground simultaneously with excavation, and it was divided into multiple pieces While adding water injection casing forming cylinder If there is an aquifer in a relatively shallow geological formation, it is possible to drive one water injection casing without adding it, and so on up to the stage before placing A water shielding packer is attached to the outer peripheral wall of the upper cylindrical portion and / or the stepped portion for water shielding, and is sealed in contact with the inner wall of the upper surface of the excavation hole and / or the cylindrical stepped portion of the water shielding layer such as a clay layer. Can be placed.
熱交換器設置工程は、揚水専用井戸部揚水パイプおよび注水専用井戸部注水パイプの地上がわに導出させた端部間を、熱交換器の組み込まれた連結パイプで外部から隔絶状に接続する作業にあり、揚水パイプおよび/または注水パイプの連結パイプとの接続部分や、熱交換器と各連結パイプとの接続部分などの適所に、開閉バルブを介在させて配管路を開閉操作可能とするよう施工することが可能であり、後述する実施例に示すように、熱交換器を、舗装路面下に敷設されたロードヒーティング用の放熱パイプとし、連結パイプを介して接続するよう設定することが可能である。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。
In the heat exchanger installation process, the connection between the ends of the pumping pipe for the pumping well and the pumping pipe for the pouring well is isolated from the outside with a connecting pipe incorporating the heat exchanger. The pipe line can be opened and closed at an appropriate position such as a connection part between the pumping pipe and / or the water injection pipe and a connection part between the heat exchanger and each connection pipe. As shown in the examples to be described later, the heat exchanger is a heat-dissipating pipe for road heating laid under the paved road surface, and is set to be connected via a connecting pipe. Is possible.
In the following, the structure of the present invention will be described in detail together with an embodiment representative of the present invention shown in the drawings.
図1の縦断面化された二井戸型地下水熱交換システムの正面図に示される事例は、下端がわ所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部31が形成され、該通水領域部31より上方適所の外周面と掘削孔9との間には遮水パッカー32が組み込まれるようにした吸上げ用ケーシング3を、その通水領域部31が地下帯水層WB中に臨む深さまで略鉛直状に打設すると共に、当該通水領域部31を通じて流入する地下水Wを汲み上げ可能とする適宜深さ位置まで、水中ポンプ41を組み込んだ揚水パイプ4を同吸上げ用ケーシング3地上がわ開口33から導入して揚水専用井戸部2を形成する一方、所定外径と長さとに設定した上側筒部61と、その下端に同心状で縮径させた所定外径で連続させ、所定長さに設定した下側筒部63とからなり、それら上側筒部61と下側筒部63との間を遮水用段差部65にすると共に、当該下側筒部63所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部64が形成された注水用ケーシング6を、その通水領域部64が地下帯水層WB中に臨み、且つ遮水用段差部65が同地下帯水層WBよりも上層で粘土層などの遮水地層GSに止まる深さまで略鉛直状に打設すると共に、同注水用ケーシング6の地上がわ開口62から注水パイプ7を導入した上、当該注水用ケーシング6の地上がわ開口62付近と、それに対応する注水パイプ7中途適所との間に密閉機構71が組み込まれて閉塞状とした注水専用井戸部5を形成し、それら揚水専用井戸部2揚水パイプ4および注水専用井戸部5注水パイプ7の地上がわ各端部間を、熱交換器8の組み込まれた連結パイプ81,81で外部から隔絶状に接続してなる、この発明の二井戸型地下水熱交換システムにおける代表的な一実施例を示すものである。
In the example shown in the front view of the two-well type groundwater heat exchange system having a longitudinal section in FIG. 1, a water flow area 31 is formed in the circumferential wall thickness direction over a predetermined range at the lower end. A
当該二井戸型地下水熱交換システム1は、図1中に示すように、互いに適宜間隔を隔てて配置され、同一の地下帯水層WBに達するよう設置した揚水専用井戸部2および注水専用井戸部5を有し、揚水専用井戸部2よって汲み上げられた地下水Wを熱交換器8に供給し、注水専用井戸部5を通じて地下帯水層WB中に還元可能とするものとなっており、以下には、本発明の二井戸型地下水熱交換システムの施工方法に基づく施工手順に従い、その構造について説示することにする。 As shown in FIG. 1, the two-well type groundwater heat exchange system 1 is disposed at an appropriate interval from each other and is installed so as to reach the same underground aquifer WB and a dedicated well portion for water injection. 5, the groundwater W pumped up by the pumping well 2 is supplied to the heat exchanger 8 and can be returned to the groundwater aquifer WB through the water injection well 5. Will explain the structure according to the construction procedure based on the construction method of the two-well type groundwater heat exchange system of the present invention.
揚水専用井戸のボーリング工程は、消雪対象となる舗装路面下に敷設された熱交換器であるロードヒーティング用の放熱パイプ8に近接した適所地上面GLより、地下帯水層WBに達する直径HDが149.2mmの掘削孔9を、地下水系の深さに応じて地下数メートルないし数十メートル程度、鉛直孔状に掘削し、揚水専用井戸部設置工程により、該掘削孔9に対し、下端がわ所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部31が形成され、該通水領域部31より上方の適宜深さ位置に配される外周面壁回りに、OKS応用計測サービス株式会社製の「ナイスシール」(商品名)を用いた吸水膨張性を有する遮水パッカー32が組み込まれた外径D1が114.3mm、内径が105.3mmに設定された吸上げ用ケーシング3を、その通水領域部31が地下帯水層WB中に臨む深さまで同心状の配置とするよう打設し、必要な場合には、深度に応じて複数本の吸上げ用ケーシング3を継ぎ足して連続する同心鉛直円筒状のものとすると共に、該遮水パッカー32が、地下帯水層WBより上がわの粘土層などの遮水地層GS中に配置されるよう設定することにより、掘削孔9内周面壁と吸上げ用ケーシング3外周面壁との隙間を密閉状に閉鎖されたものとした上、地中に打ち込まれた吸上げ用ケーシング3の地上がわ開口33から、下端に水中ポンプ41を組み込んだ揚水パイプ4を、当該通水領域部31を通じて流入する地下水Wを汲み上げ可能とする適宜深さ位置まで導入し、該水中ポンプ41が地下水W中に没する深さまで到達させて適宜吊り下げ状に固定し、揚水専用井戸部2を形成したものとする。
The borehole for the pumping well has a diameter that reaches the underground aquifer WB from the upper surface GL at a suitable location near the heat-dissipating pipe 8 for road heating, which is a heat exchanger laid under the pavement surface to be snow-capped. The excavation hole 9 with an HD of 149.2 mm is excavated into a vertical hole shape of several meters to several tens of meters depending on the depth of the groundwater system. A water-permeable region 31 is formed in the circumferential wall thickness direction with the lower end extending over a predetermined range, and the outer peripheral wall disposed at an appropriate depth above the water-permeable region 31 is manufactured by OKS Applied Measurement Service Co., Ltd. A
揚水専用井戸のボーリング工程および揚水専用井戸部設置工程の前後か、または略同時にかの何れかの段階にあって注水専用井戸部のボーリング工程を行うことが可能であり、該注水専用井戸部のボーリング工程は、該揚水専用井戸部2の設置箇所から適宜間隔を隔てた箇所であって同一の地下帯水層WB上となる地上面GLから、地下帯水層WB直上の粘土層などの遮水地層GSまで直径HDが149.2mmの掘削孔上部91を略鉛直状に掘削し、さらに、同掘削孔上部91底部中央から、同心状となる直径SDが95.3・の掘削孔下部92を注水用ケーシング6の下側筒部63の下端到達位置よりも十分に(数m程度)深く掘削し、掘削孔上部91の下端と掘削孔下部92の上端との間の、遮水地層GS中となる境部分に、上向き環状平面壁からなる筒型段差部93が形成されたものとする。
It is possible to perform the boring process of the dedicated water injection well part before, after or substantially simultaneously with the boring process of the pumping well and the pumping well installation process. In the boring process, the ground surface GL, which is appropriately spaced from the installation location of the pumping well 2 and is on the same underground aquifer WB, is shielded from clay layers and the like directly above the underground aquifer WB. A drill hole
続く注水専用井戸部設置工程では、外径D1が114.3mm、内径が105.3mmに設定された所定長の上側筒部61を有し、その下端に同心状に連続され、外径D2が89.1mm、内径が80.7mmに設定された所定長さの下側筒部63から形成され、それら上側筒部61と下側筒部63との間を、45°の傾斜をもって下向き縮径状となる概略漏斗型の外周面壁に設定されてなる遮水用段差部65にすると共に、当該下側筒部63の上下所定範囲に渡る周壁肉厚方向に通水領域部64が形成された注水用ケーシング6を、掘削孔上部91の上方から打設することとなり、該掘削孔上部91に上側筒部61を同心状に配し、筒型段差部93に遮水用段差部65を密閉状に接合させ、掘削孔下部92中に下側筒部63を同心状に配した上、同下側筒部63下端を該掘削孔下部92底面上に、数m程度の沈降余裕深さDE分浮かせた状態に装着し、上側筒部61の地上がわ開口62から注水パイプ7を導入すると共に、該注水用ケーシング6上側筒部61の地上がわ開口62にはフランジ部72が形成され、注水パイプ7の中途対応箇所を上がわから下側に密閉状に貫通させた蓋体73を、複数のボルト・ナットで結合して密閉機構71を設ける。
In the subsequent water injection dedicated well installation step, the upper
熱交換器設置工程は、揚水専用井戸部2から、地上がわへ導出された揚水パイプ4を、開閉バルブ82を介在させて消雪対象となる舗装路面(図示せず)下に敷設された熱交換器である放熱パイプ8の組み込まれた給水がわの連結パイプ81に接続し、また、放熱パイプ8の排水がわの連結パイプ81を、注水専用井戸部5から、地上がわへ導出された注水パイプ7の供給端に接続し、揚水専用井戸部2揚水パイプ4と注水専用井戸部5注水パイプ7とを外部から隔絶状に接続した上、特に、揚水専用井戸部2から地上がわに導出された揚水パイプ4、およびそれに接続される開閉バルブ82や連結パイプ81を地中に埋設するか、または断熱材によって外装するかなどして、汲み上げられた地下水が保温されたまま放熱パイプ8に供給されるように設定されたものとする。
なお、当該二井戸型地下水熱交換システム1は、図示していないが、注水用ケーシング6の上側筒部61および/または遮水用段差部65の外周面壁に、掘削孔9の掘削孔上部91および/または筒型段差部93の内周壁との隙間を密閉状に閉鎖可能とする遮水パッカー32を装着されてなるものとすることが可能である。
In the heat exchanger installation process, the
Although not shown, the two-well type groundwater heat exchange system 1 is formed on the outer peripheral wall of the upper
(実施例の作用)
以上のとおりの構成からなるこの発明の二井戸型地下水熱交換システム11は、吸上げ用ケーシング3の通水領域部31より上がわとなる外周面壁に装着された遮水パッカー32が、粘土層などの遮水地層GS中に位置する掘削孔9内壁面との隙間を密閉状に封鎖するものとなり、地下水Wが地上がわに漏れ出すのを阻止するものとなり、また、吸上げ用ケーシング3の地上がわ開口33から導出された揚水パイプ4の上がわ端と、放熱パイプ(熱交換器)8の給水がわとなる連結パイプ81との間に、開閉バルブ82を介在させたことにより、各部のメンテナンスを行うときに開閉バルブ82を閉鎖し、不要な地下水Wの漏出を阻止する。
(Operation of Example)
In the two-well type groundwater heat exchange system 11 of the present invention having the above-described configuration, the
注水用ケーシング6は、上側筒部61の上端に、複数のボルト・ナットによって連結されたフランジ部72と、注水パイプ7を貫通状に設けた蓋体73とからなる密閉機構71を設けたことにより、注水用ケーシング6を地中に打設した後に、注水パイプ7を設置することが可能となり、蓋体73を装着して注水用ケーシング6内の密閉状態を確保することができ、しかも各ボルト・ナットを外して蓋体73を開放すれば、注水用ケーシング6や注水パイプ7などの清掃やメンテナンスを容易に行うことができる。
The
加えて、注水用ケーシング6は、その漏斗型45°の傾斜面壁状に形成された遮水用段差部65が、上がわから下向きの姿勢となり、掘削孔9の筒型段差部93上面に接合状となるよう打設されると共に、掘削孔下部92底面と下側筒部63下端との間に形成された沈降余裕深さ(数m程度)DEの空隙に向けて、その自重によって沈降力を発揮するものとなり、遮水用段差部65は、より一層筒型段差部93上面に圧着状となって筒型段差部93より下方の掘削孔下部92を、地上がわから隔絶するよう密閉してしまい、吸上げ用ケーシング3に装着した遮水パッカー32を、該注水用ケーシング6では装着せずに地上がわへの地下水Wの漏水を確実に阻止するものとなる。
In addition, the
このように設定された二井戸型地下水熱交換システム1は、積雪や路面凍結などが発生する気象条件のときに、開閉バルブ82を開放し、水中ポンプ41を起動させて揚水専用井戸部2の地下帯水層WBに臨む通水領域部31を通じて吸上げ用ケーシング3内に流入した地下水Wを汲み上げ、揚水パイプ4を経由して放熱パイプ(熱交換器)8に供給し、地下水熱を放出させて消雪、消氷に役立てた後、舗装路面下に敷設されたロードヒーティング用の放熱パイプ8から排出された冷却地下水Wを注水専用井戸部5注水パイプ7に向けて供給し、水中ポンプ41の送出圧力によって注水用ケーシング6中に強制的に注入された冷却地下水Wは、その全量が通水領域部64を通じて元の地下帯水層WBに還元されることとなり、外部に漏出されることがなく、地下水Wの汲み上げを原因とする地盤沈下や周辺水源の枯渇、地下水Wの汚染などという環境破壊を未然に防ぎ、地下熱だけを効率的に取り出して経済的な消雪および消氷を実現可能とすることが可能となり、さらに図示しないヒートポンプを設置した場合には、ロードヒーティングに留まらず、建築物の給湯システムや発電システム用の熱源として有効利用可能となる。
The two-well type groundwater heat exchange system 1 set in this way opens the on-off
さらに、注水用ケーシング6の上側筒部61および/または遮水用段差部65の外周面壁に、遮水パッカー(図示せず)を装着するようにした場合には、掘削孔上部91および/または筒型段差部93の内周面壁との密閉性を格段に向上させ、地下帯水層WBから地上がわへの地下水Wの漏水を一段と確実に阻止できる。
Further, when a water shielding packer (not shown) is attached to the outer peripheral surface wall of the upper
(実施例の効果)
以上のような構成からなる実施例の二井戸型地下水熱交換システム1は、前記この発明の効果の項で記載の特徴に加え、図1中に示した、揚水専用井戸部2吸上げ用ケーシング3から地上がわへ導出された揚水パイプ4と、放熱パイプ8(熱交換器)の連結パイプ81との間に、開閉バルブ82を介在させたことにより、吸上げ用ケーシング3内の洗浄、揚水パイプ4および水中ポンプ41のメンテナンスなどの場合に、該開閉バルブ82を閉鎖して汲み上げられた地下水Wを漏出させることなく、各種作業を行うことが可能となり、より確実に汲上げ地下水Wの全量を、元の地下帯水層WBに還元し、地下水Wの汲み上げに起因する地盤沈下や、地下水Wの枯渇および汚染などといった従前からの様々な問題の発生を確実に防止することができるという大きな効果が得られる。
(Effect of Example)
The two-well type groundwater heat exchange system 1 according to the embodiment having the above-described configuration has a pumping well well
また、揚水専用井戸部2によって汲み上げられた地下水Wの全量を、消雪対象となる舗装路面下に敷設された熱交換器である放熱パイプ8に供給し、地下水熱だけを舗装路面に伝達させて消雪や消氷に供するようにして放熱した後の地下水Wの全てを、注水専用井戸部5に供給して元の地下帯水層WBに還元するものであり、散水消雪の場合に必要となる河川水や海水などの汲み上げは一切不要となる上、地下水Wと熱交換するための不凍液およびその循環施設なども不要となるなど、施設の簡素化を実現して一段と経済的な利用を可能とすることができるという特徴がある。
In addition, the entire amount of groundwater W pumped up by the
注水用ケーシング6は、その地上がわ端にフランジ部72を一体形成し、注水パイプ7が貫通された蓋体73を、複数のボルト・ナットで密閉状に装着した密閉機構71が形成されたものとしてあって、注水専用井戸部のボーリング工程および注水専用井戸部設置工程における注水用ケーシング6の打設作業には、従来型の井戸と略同様のプレボーリング工法を用いることが可能となり、しかも施工後における注水用ケーシング6内および注水パイプ7の洗浄やメンテナンスとった維持管理を大幅に簡便化できるという利点が得られることになる。
The
さらにまた、注水用ケーシング6の遮水用段差部65を、傾斜角度45°とした下向き縮径状となる概略漏斗型の外周面壁に設定されてなるものとし、上側筒部61外径より僅かに大きな掘削孔上部91と、同上側筒部61より小さく、下側筒部63より僅かに大きな掘削孔下部92との連続部に、上向き環状水平面壁に形成された筒型段差部93に対し、その全周に亘って密接状として密閉状に保持可能とするようにしてなるものとしてあり、当該筒型段差部93内径周縁と掘削孔下部92上端周縁とによって形成された環状角縁部分に対して遮水用段差部65が、45°の斜め方向から接合し、注水用ケーシング6の打設力およびそれ自体の自重による沈降、移動に伴い、同筒型段差部93内径がわの環状角縁部分(粘土層などの遮水地層GS)を圧潰し、その環状接合面積を拡大させるように作用し、遮水パッカー32などを用いずとも秀れた密閉性を得ることができるという特徴を発揮する。
Further, the water-
注水用ケーシング6の遮水用段差部65は、下向き環状水平面壁に形成された場合であっても、上向き環状水平面壁に形成された筒型段差部93に対し、注水用ケーシング6の打設力や自重による沈降力により、秀れた密閉性を確保して遮水パッカー32を不要とすることができ、施工作業の効率化と確実な漏水防止とを実現化し、しかも、注水用ケーシング6の下側筒部63下端と掘削孔下部92の底面との間に数m程度のDE沈降余裕深さを設定してあり、注水用ケーシング6の打設力や自重による沈降力をより有効に得られるものとし、遮水用段差部65と筒型段差部93との密着を一段と確実なものにして施工の信頼性を大いに高めるという実益を得ることができる。
Even if the
(結 び)
叙述の如く、この発明の二井戸型地下水熱交換システム、および二井戸型地下水熱交換システムの施工方法は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からの地下水熱利用の消雪装置に比較して地熱の熱交換効率を格段に向上させることができると共に、簡素且つ低廉化して遥かに経済的なものとすることができる上、特に注水専用井戸部の打設、作業性を大幅に改善し得るものとなり、その施工に際しても従来型のプレボーリング工法をそのまま利用でき、長年に亘って積み上げられてきたボーリング技術とその経験とを十分に活かすことができることから、掘削業界や地下水業界をはじめ、消雪設備業界や地下水熱利用を目指すエネルギー業界はもとよりのこと、降雪地帯の一般市民においても高い評価がなされ、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。
(Conclusion)
As described above, the two-well type groundwater heat exchange system and the construction method of the two-well type groundwater heat exchange system according to the present invention can achieve the intended purpose evenly by the new configuration, and also can be manufactured. It is easy and can significantly improve the heat exchange efficiency of geothermal heat compared to conventional snow-fing equipment using groundwater heat, and can be made simpler and cheaper and much more economical. In particular, it is possible to greatly improve the workability of placing a dedicated water injection well, and the conventional pre-boring method can be used as it is for the construction. Because it can be fully utilized, it is not only the drilling industry and groundwater industry, but also the snow industry and the energy industry that aims to use groundwater heat, as well as general snowfall areas. High evaluation is made even in people, use over a wide range, it is expected to be that continue to spread.
図面は、この発明の二井戸型地下水熱交換システム、および二井戸型地下水熱交換システムの施工方法の技術的思想を具現化した代表的な一実施例を示すものである。
1 二井戸型地下水熱交換システム
2 揚水専用井戸部
3 吸上げ用ケーシング
31 同 通水領域部
32 同 遮水パッカー
33 同 吸上げ用ケーシングの地上がわ開口
D1 同 吸上げ用ケーシングの外径
4 揚水パイプ
41 同 水中ポンプ
5 注水専用井戸部
6 注水用ケーシング
61 同 上側筒部
62 同 注水用ケーシングの地上がわ開口
63 同 下側筒部
D2 同 下側筒部の外径
64 同 通水領域部
65 同 遮水用段差部
7 注水パイプ
71 同 密閉機構
72 同 フランジ部
73 同 蓋体
8 放熱パイプ(熱交換器)
81 同 連結パイプ
82 同 開閉バルブ
9 掘削孔
91 同 掘削孔上部
92 同 掘削孔下部
93 同 筒型段差部
HD 同 掘削孔直径
SD 同 掘削孔下部直径
DE 同 沈降余裕深さ、
GL 地上面
WB 地下帯水層
W 同 地下水
GS 粘土層などの遮水地層
1 Two-well groundwater
31 Water flow area
32 Same impermeable packer
33 Same ground opening of suction casing
D1 Same outer diameter of
41 Submersible pump 5 Well for
61 Same upper cylinder part
62 Same ground opening of water injection casing
63 Lower cylinder part
D2 Outer diameter of lower cylinder part
64 Water flow area
65 Stepped part for water shielding 7 Water injection pipe
71 Same sealing mechanism
72 Same flange
73 Same lid body 8 Heat radiation pipe (heat exchanger)
81 Same connecting pipe
82 Open / close valve 9 Drilling hole
91 Same as above
92 Lower part of the drilling hole
93 Same cylindrical step
HD hole diameter
SD Lower diameter of drilling hole
DE Same as settling depth,
GL Ground surface WB Underground aquifer
W Groundwater GS Impervious formation such as clay layer
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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