專利名稱：使用了繞線過濾器的放射狀集水井的施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及放射狀集水井的施工方法，尤其涉及使用了繞線過濾器的放射狀集水井的施工方法，所述放射狀集水井是以淺層地下水(伏流水)為主的地下水的取水井。
背景技術：
在地下水的取水中，作為主要對淺層地下水(伏流水)進行取水的方法，有淺井。當利用淺井大量取水的情況下，雖然有增大井口直徑的方法，但是會受到用地、建筑土木要素的限制。作為現(xiàn)有技術，有從井筒將集水管(鐵制開孔管)通過打入工法而以放射狀布設的放射狀集水井，其能夠實現(xiàn)實質上增大水井直徑的效果，從而能夠獲得與大口徑水井同等的取水性能。在該放射狀集水井中布設集水管時，將具有可耐受打入工法的強度的鐵制開孔管(對鋼管實施了穿孔加工，開孔率12%左右)從混凝土制的井筒(大約Φ2.5πι以上，以便能夠設置打入裝置)通過打入工法以放射狀打入，從而成為放射狀集水井構造。作為其一個例子，有專利文獻I所記載的工法。專利文獻1:日本實用新型公報昭55-44936現(xiàn)有技術中的問題是存在下述情況，即:在以淺層地下水為取水對象的淺井中，作為含水層的地層大多是沖積礫石層和沙礫沖積層，空隙率為30 35%左右，相對于此，鐵制開孔管的開口率(12%左右)低，導致集水時水的流入速度快，其結果是，會產生集水阻力而增大水井損失。作為解決辦法，想到了布設具有比含水層的空隙率高的開口率(30 60% )的繞線過濾器來將物理性損失抑制為最小的方法，但是，繞線過濾器在構造上并不具有可耐受打入工法的強度。此外，在打入工 法中，存在在打入推進時因摩擦阻力或硬石等而發(fā)生集水管的浮動現(xiàn)象，也存在因硬巨石等的阻礙而成為不得不中途放棄打入的狀況的事例，因而存在無法準確地實現(xiàn)計劃布設延長的施工，但是，尚無應對辦法。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是鑒于上述現(xiàn)有的打入工法所存在的問題點而作出的，其提供一種使用高開口率且低流入速度的繞線過濾器來布設放射狀集水井的新的施工方法。本發(fā)明的發(fā)明人為了解決上述問題反復銳意研究與實驗，發(fā)現(xiàn)了:將以往用于深井挖掘和錨固施工等中的雙層鉆頭型鉆孔機的鉆孔用外管用作繞線過濾器插入用的外殼，由此不需要其他特別的裝置和機器材料就能夠進行使用了繞線過濾器的放射狀集水井的施工，從而達成本發(fā)明。本發(fā)明是一種放射狀集水井的施工方法，將使用了與井筒連通的多根繞線過濾器的集水管從井筒以放射狀埋設在含水層中，從而使流入各集水管的地下水在井筒內集水以供抽水，所述施工方法包括以下工序:(a)在要布設I根集水管的預定的地下位置，使雙層鉆頭型鉆孔機動作而僅以規(guī)定的長度鉆孔的工序，其中，所述雙層鉆頭型鉆孔機具有:鉆孔用外管，貫穿井筒的側壁且在前端部具有外鉆頭；鉆孔用桿，插入在該鉆孔用外管內，并以能夠拉拔的方式被收納，且在iu端部具有內鉆頭；(b)在鉆孔完成后，使鉆孔用外管留下而對鉆孔用桿進行拉拔的工序；(C)將外殼管僅以預定的長度插入于殘留在地下的鉆孔用外管內的空間的工序，其中，所述外殼管是通過將管連接在繞線過濾器的后端部而成的，所述管具有將從繞線過濾器所集的水向井筒內導水的功能，而且用于施加必要的推力以使繞線過濾器插入；(d)在外殼管插入后，使外殼管留下而對鉆孔用外管進行拉拔的工序；(e)在所述(a) (d)的工序完成后，使鉆孔機的角度在水平方向上僅改變規(guī)定角度并反復進行所述(a) (d)的工序。在本發(fā)明的一個側面中，井筒是新設的井筒。在本發(fā)明的另一個側面中，井筒是已有的井筒。在本發(fā)明的再一個側面中，提供一種使用了繞線過濾器的放射狀集水井，其通過本發(fā)明的施工方法來構筑。發(fā)明效果根據本發(fā)明，能夠布設作為集水管具有高功能但是以前因構造(強度)上的問題無法布設的繞線過濾器，從而能夠實現(xiàn)大開口率、低流入速度的放射狀集水井，并能夠消除現(xiàn)有的打入工法所存在的施工達成不完全因素。S卩，不論地層條 件和集水管強度怎樣，對放射狀集水井的集水管布設都能夠確實地進行布設施工。此外，由于將高開口率的繞線過濾器用于放射狀集水井所采用的集水管，所以能夠減輕集水阻力，實現(xiàn)水井效率高(水頭損失少=水井損失低)的水并構造。此外，由于不僅能夠確實地建設新的能夠高效率取水的水井，還能夠應用于已有水井(必須具有能夠使用挖掘機的口徑)，所以對于性能不足或無法使用的水井設施來說，能夠進行功能修復或獲得更大量的取水性能。在對已有水井的改造中，能夠對現(xiàn)有設施的大部分進行有效利用，而且還能夠獲得在物理方面、成本方面也高的效率和效果。再者，根據本發(fā)明，能夠實現(xiàn)通過以往的打入工法無法進行的確實的計劃布設延長。


圖1是示意性表示本發(fā)明的施工方法的一部分的說明圖。圖2是示意性表示本發(fā)明的施工方法的一部分的說明圖。圖3是表示已完成的放射狀集水井的簡要俯視圖。附圖標記的說明I雙層鉆頭型鉆孔機2鉆孔用外管3鉆孔用桿4外鉆頭5內鉆頭
6井筒側壁7鉆孔用外管內的空間8外殼管9繞線過濾器10 管20 井筒30集水管
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。圖1及圖2是表示本發(fā)明的使用了繞線過濾器的放射狀集水井的施工方法的一實施方式的說明圖，是按施工的工序順序表示井筒的側壁及鉆孔、篩管布設的狀態(tài)的簡要剖視圖。如圖1 (I)所示，本發(fā)明的施工方法中的工序(a)是這樣的工序:在要布設I根集水管的預定的地下位置，使雙層鉆頭型鉆孔機I動作而僅以預定的長度鉆孔，其中，所述雙層鉆頭型鉆孔機I具有:鉆孔用外管2，其用于貫穿井筒20(圖3)的側壁6，并在前端部裝備有外鉆頭4 ;和鉆孔用桿3，插入在該鉆孔用外管2內，并以能夠拉拔的方式被收納，且在前端部裝備有內鉆頭5。圖1(1)是表示鉆孔途中的狀態(tài)的圖，圖1(2)是表示完成了預定長度的鉆孔的狀態(tài)的圖。作為雙層鉆頭型鉆孔機，能夠采用在深井挖掘、錨固工程中使用的液壓驅動方式的旋轉沖擊式鉆孔機、氣壓驅動方式`的潛孔鉆孔機(通稱:氣錘)。這些鉆孔機都是公知的機械。這些鉆孔機都是在鉆孔外管2的前端部安裝將鉆孔對象地盤鉆成環(huán)狀的作為鉆孔用刀尖的外鉆頭4，在鉆孔用桿3的前端部安裝有對鉆孔用對象地盤在整個截面中進行鉆削的內鉆頭5。這些外鉆頭4、內鉆頭5的詳細構造是公知的。鉆孔用桿3以能夠拉拔的方式被收納在鉆孔外管2內，鉆孔外管2的前端是開放的。如圖1(3)所示，本發(fā)明的方法中的工序(b)是在鉆孔完成之后使鉆孔用外管2保持原樣地留在地中而對鉆孔用桿3進行拉拔的工序。如圖2(4)所示，本發(fā)明的方法中的工序(C)是這樣的工序:在將鉆孔用桿3拉拔出之后，將外殼管8僅以規(guī)定的長度插入于留在地中的鉆孔用外管2內的空間7中，所述外殼管8是通過在繞線過濾器9的后端部連接管10而成的，所述管10具有將從繞線過濾器所集的水向井筒內導水的功能，而且用于施加必要的推力以將繞線過濾器插入。作為繞線過濾器9與管10的連接方法，沒有特別的限定，能夠通過在繞線過濾器9的后端部的邊緣和管10的前端部分別切出螺紋并將一方螺入另一方而簡單地連接。此外，在因機械或作業(yè)空間的制約而不得不將繞線過濾器9和管10分割而使用的情況下，連接方法也是同樣的。作為管10，使用無孔管即可，也可以將整個外殼管作為繞線過濾器而省略管10。在要將外殼管8插入到鉆孔外管2內的空間7時，利用雙層鉆頭型鉆孔機I的推進功能，使鉆孔用桿3的內鉆頭的前端或是將內鉆頭置換成插入用工具而成的結構抵在外殼管8的后端，并使鉆孔用桿3前進，從而能夠將外殼管8插入到空間7內。由此，能夠在不對繞線過濾器9施加打入(推入方向)強度負載的情況下完成預定長度的布設。
如圖2(5)所示，本發(fā)明的方法中的工序(d)是，在外殼管8插入后，使外殼管8保持原樣地留在地中而對鉆孔用外管2進行拉拔的工序。此外，如圖2 (6)所示，有時會在工序(d)完成之后，安裝用于將外殼管8與井筒20(圖3)的側壁6之間的間隙密封的部件12。另外，雖然對于本發(fā)明的施工方法來說不是必須的工序，但是可以根據需要，如圖2(6)所示，在外殼管8的井筒側口部11安裝作為施工中臨時止水用的止水部件13(閥、塞)。本發(fā)明的方法中的工序(e)是，在所述(a) (d)的工序結束后使鉆孔機的角度在水平方向上僅改變規(guī)定的角度，并反復進行所述(a) (d)的工序。由此，能夠如圖3的俯視圖所示，將規(guī) 定根數(例如24根)的集水管30從井筒20以放射狀布設。
權利要求
1.一種放射狀集水井的施工方法，將使用了與井筒連通的多根繞線過濾器的集水管從井筒以放射狀埋設在含水層中，從而使流入各集水管的地下水在井筒內集水以供抽水，所述施工方法包括以下工序: (a)在要布設I根集水管的預定的地下位置，使雙層鉆頭型鉆孔機動作而僅以規(guī)定的長度鉆孔的工序，其中，所述雙層鉆頭型鉆孔機具有:鉆孔用外管，貫穿井筒的側壁且在前端部具有外鉆頭；鉆孔用桿，插入在該鉆孔用外管內，并以能夠拉拔的方式被收納，且在前端部具有內鉆頭； (b)在鉆孔完成后，使鉆孔用外管留下而對鉆孔用桿進行拉拔的工序； (C)將外殼管僅以預定的長度插入于殘留在地下的鉆孔用外管內的空間的工序，其中，所述外殼管是通過將管連接在繞線過濾器的后端部而成的，所述管具有將從繞線過濾器所集的水向井筒內導水的功能，而且用于施加必要的推力以使繞線過濾器插入； (d)在外殼管插入后，使外殼管留下而對鉆孔用外管進行拉拔的工序； (e)在所述(a) (d)的工序完成后，使鉆孔機的角度在水平方向上僅改變規(guī)定角度并反復進行所述(a) (d)的工序。
2.如權利要求1所述的施工方法，其特征在于， 所述井筒是新設的井筒。
3.如權利要求1所述的施工方法，其特征在于， 所述井筒是已有的井筒。
4.一種使用了繞線過濾器的放射狀集水井，其特征在于，通過權利要求1所述的施工方法來構筑。
全文摘要
本發(fā)明提供使用高開口率且低流入速度的繞線過濾器布設放射狀集水井的施工方法。該施工方法包括以下工序(a)使雙層鉆頭型鉆孔機動作而鉆孔的工序，其中的雙層鉆頭型鉆孔機具有鉆孔用外管，貫穿井筒的側壁且在前端部具有外鉆頭；鉆孔用桿，插入在該鉆孔用外管內，并以能夠拉拔的方式被收納，且在前端部具有內鉆頭；(b)使鉆孔用外管留下而對鉆孔用桿進行拉拔的工序；(c)將外殼管插入于鉆孔用外管內的空間中的工序，其中的外殼管是通過將管連接在繞線過濾器的后端部而成的，所述管具有將從繞線過濾器所集的水向井筒內導水的功能，而且用于施加必要的推力以使繞線過濾器插入；(d)在外殼管插入后，對鉆孔用外管進行拉拔的工序；(e)使鉆孔機的角度在水平方向上僅改變規(guī)定角度并反復進行所述(a)～(d)的工序。
文檔編號E03B3/20GK103243776SQ20121005844
公開日2013年8月14日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權日2012年2月14日
發(fā)明者三村等, 林野, 田中誠一郎 申請人:日本那賀株式會社