特許 5920562 取水井の取水口構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5920562

(24)【登録日】2016年4月22日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】取水井の取水口構造

(51)【国際特許分類】

   E21B 43/08 20060101AFI20160428BHJP

【ＦＩ】

   E21B43/08

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2011-247632(P2011-247632)

(22)【出願日】2011年11月11日

(65)【公開番号】特開2013-104199(P2013-104199A)

(43)【公開日】2013年5月30日

【審査請求日】2014年10月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】305011053

【氏名又は名称】株式会社ナガオカ

(74)【代理人】

【識別番号】100104329

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 卓治

(72)【発明者】

【氏名】三村 等

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０４４３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３１４１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２３３８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２０７６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９６０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０８０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８４３８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｂ ４３／００−４３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

取水井の全周またはその一部に設けられ所定の高さを有する取水口であって、
該取水口の上下端面に取水井の周方向に取り付けられた一対の頂部および底部フランジと、
該取水口の周方向の両端面に取り付けられた一対の端面フランジと、
該一対の頂部および底部フランジおよび該一対の端面フランジに固定され、取水口の全面にわたり設けられたスクリーンと、
該スクリーンの取水井半径方向外側において、相互に所定の間隔で上下方向に配置され、両端部をそれぞれ頂部および底部フランジに固定された複数のスクリーン保護パイプとを備える取水井の取水口構造であって、
該複数のスクリーン保護パイプは、それぞれ上下方向に所定の間隔で該スクリーンに向けて開口する複数の逆洗用流体噴出口が形成されており、
該取水口構造は、該スクリーン保護パイプの取水井半径方向内側に配置され、逆洗用流体タンクに接続された逆洗用流体供給管と、
該逆洗用流体供給管と該スクリーン保護パイプのそれぞれとを接続し、該逆洗用流体供給管と各スクリーン保護パイプとを連通させる接続管とをさらに備えることを特徴とする取水井の取水口構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は取水井の取水口に関し、特に取水井の全周またはその一部に設けられた所定の高さを有する取水口に関する。

【背景技術】

【0002】

この取水口は一般にその上下端面に取水井の周方向に取り付けられた一対の頂部および底部フランジと、取水口の周方向の両端面に取り付けられた一対の端面フランジを備え、これら一対の頂部および底部フランジおよび一対の端面フランジに、取水スクリーンが取水口の全面にわたって溶接等により固定されている。

【0003】

取水井を設置する場合、取水井の直径が２ｍ以下の比較的小径の場合は、取水地の地盤を取水井を設置するために必要な深さだけボーリングして穴を穿ち、この穴に取水井を吊り降ろして設置することができるが、取水井の直径が２ｍを超え１０ｍに及ぶような比較的大径の場合は、地下水の水面以下の地盤が柔らかいので、ボーリングすると掘削した穴が崩れやすく、ボーリングで掘削することができない。そこで、地下水の水面以下の地盤に取水井を埋設するには、取水井の自重を利用するかあるいは取水井の頂部から機械を使用して加圧して取水井を圧入するようにして取水井を所定の深さまで地盤中に沈下させる工法が一般に用いられている。

【0004】

このように比較的大径の取水井を設置する場合、取水井を自重または圧入により地盤中に沈下させると、取水口に取り付けられた取水スクリーンが、取水井の下降中に地盤中の石や砂利等に接触し擦られることにより損傷や変形を生じるおそれがある。

【0005】

また、このような取水井の他の問題は、スクリーンとして例えば特許文献１に示すようならせん状または直線状ウエッジワイヤからなるスクリーンを使用すると、長期間にわたる使用中に、地下水中の砂利やごみ、砂等がスクリーンのウエッジワイヤ間のスロットに侵入して目詰まりが生じスクリーンの集水効率が悪化することである。このような場合は、取水を一旦中止し、作業員が取水井内に入ってスクリーンを洗浄することにより目詰まりの除去作業を行わなければならず極めて面倒な作業が必要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００３−３１４１８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記従来の取水井の取水口構造の問題点にかんがみなされたものであって、取水井の設置作業中の沈下の際にスクリーンが地盤中の石や砂利等に接触し擦られることにより損傷や変形が生じることがない取水口構造を提供しようとするものである。

【0008】

本発明の他の目的は、取水井を長期にわたり使用することにより、砂利やごみ等によりスクリーンのスロットに目詰まりが生じても、このような目詰まりを簡単に除去することができる取水口構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記本発明の目的を達成する取水井の取水口構造の第１の構成は、取水井の全周またはその一部に設けられ所定の高さを有する取水口であって、該取水口の上下端面に取水井の周方向に取り付けられた一対の頂部および底部フランジと、該取水口の周方向の両端面に取り付けられた一対の端面フランジと、該一対の頂部および底部フランジおよび該一対の端面フランジに固定され、取水口の全面にわたり設けられたスクリーンと、該スクリーンの取水井半径方向外側において、相互に所定の間隔で上下方向に配置され、両端部をそれぞれ頂部および底部フランジに固定された複数のスクリーン保護パイプとを備える取水井の取水口構造であって、該複数のスクリーン保護パイプは、それぞれ上下方向に所定の間隔で該スクリーンに向けて開口する複数の逆洗用流体噴出口が形成されており、該取水口構造は、該スクリーン保護パイプの取水井半径方向内側に配置され、逆洗用流体タンクに接続された逆洗用流体供給管と、該逆洗用流体供給管と該スクリーン保護パイプのそれぞれとを接続し、該逆洗用流体供給管と各スクリーン保護パイプとを連通させる接続管とをさらに備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の上記第１の構成によれば、取水口構造は、スクリーンの取水井半径方向外側において、相互に所定の間隔で上下方向に配置され、両端部をそれぞれ頂部および底部フランジに固定された複数のスクリーン保護パイプを備えているので、取水井の設置作業中の沈下の際に、地盤中の石や砂利等はこれらスクリーン保護パイプに接触し、スクリーンが地盤中の石や砂利等に直接接触し擦られることが防止され、スクリーンの損傷や変形を防止することができる。
また、複数のスクリーン保護パイプは、それぞれ上下方向に所定の間隔でスクリーンに向けて開口する複数の逆洗用流体噴出口が形成されており、取水口構造は、スクリーン保護パイプの取水井半径方向内側に配置され、逆洗用流体タンクに接続された逆洗用流体供給管と、逆洗用流体供給管とスクリーン保護パイプのそれぞれとを接続し、逆洗用流体供給管と各スクリーン保護パイプとを連通させる接続管とをさらに備えているので、スクリーンのスロットに目詰まりが生じた場合は、逆洗用流体タンクから逆洗用の水または空気等の逆洗用流体を逆洗用流体供給管から接続管を介して各スクリーン保護パイプに供給し、各スクリーン保護パイプの逆洗用流体噴出口からスクリーンに向けて噴出させることにより、スクリーンスロットの目詰まりを除去することができる。
さらに、スクリーン保護パイプを逆洗管として利用しているので、逆洗管を別途配置することを省略することができ、逆洗管設置のための手間と費用を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る取水井の取水口構造の１実施態様を示す正面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図3】取水口構造の拡大正面図であり、図の左半分はその外面を示し、図の右半分はその内面を示す。

【図4】図３において頂部フランジを外して見た平面図である。

【図5】図４におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【図6】図４におけるＣ−Ｃ矢視図である。

【図7】スクリーンの詳細を示す説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。

【図8】図４におけるＤ−Ｄ矢視図である。

【図9】逆洗管の逆洗水噴出口の配置を示す図である。

【図10】本発明に係る取水井の取水口構造の他の実施形態を示す図４と同様の平面図である。

【図11】図１０中Ｆ部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２において、断面楕円形の取水井１はコンクリートまたは鋼等の材料で楕円形断面の筒状に形成されており、その下部に正面視ほぼ長方形の取水口２が設けられている。４は工事の際等に作業者が利用する中間タラップである。本実施形態において、取水口は取水井の周の一部に所定の高さで形成されているが、取水井の全周にわたって形成することも可能である。取水井１の直径は通常２ｍ〜１０ｍであるが、これに限定されるものではない。

【0018】

取水口２は図３に示すように、取水井の外側から内側に見て、スクリーン保護パイプ５、スクリーン６、逆洗管７が配置されている。

【0019】

取水口２の上下端面には一対の頂部および底部フランジ８、９が取水井の周方向に取り付けられており、取水口の周方向の両端面には一対の端面フランジ１０．１１が上下方向に取り付けられている。各フランジ８、９、１０、１１は複数のアンカーボルト１７(図６参照)により取水井１の取水口壁面に取り付けられている。一対の頂部および底部フランジ８、９および一対の端面フランジ１０、１１には取水口の全面にわたり設けられたスクリーン６が溶接等の手段により固定されている。

【0020】

スクリーン６は、本実施形態においては、図７に示すような線状ウエッジワイヤ１３を複数本相互に所定幅のスロットを形成するようにして平行に配置し、適宜の間隔で線状ウエッジワイヤと直交するロッド２０に溶接したものを使用する。線状ウエッジワイヤ１３の配置方向は上下方向、水平方向のいずれでもよい。図示の実施形態においては、線状ウエッジワイヤ１３は水平方向に配置している。

【0021】

スクリーン６の取水井半径方向外側には、複数のスクリーン保護パイプ５が相互に所定の間隔で上下方向に配置され、両端部をそれぞれ頂部および底部フランジ８、９に溶接等の手段により固定されている。保護パイプ５は鋼製、合金鋼製等強度が強く、取水井の沈下時に石や砂利等と接触しても容易に変形しない充分な強度を有することが望ましい。

【0022】

スクリーン保護パイプ５の外径は１０〜２５ｍｍのものを使用するがこれに限定されるものではない。またスクリーン保護パイプ５の設置間隔は通常５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内で、スクリーン６の開口率が減少しないように配慮して決定する。

【0023】

スクリーンを外部の石や砂利に対して保護するために使用する部材としてはスクリーン保護パイプ５のかわりに鋼棒や合金製棒等の棒状部材を使用することも可能であるが、強度的に鋼棒と同等以上の強度を有する上に材料費が棒材に比べて安価なパイプを使用することが好ましい。

【0024】

スクリーン６の取水井半径方向内側には、複数の逆洗管７が相互に所定の間隔で上下方向に配置されている。各逆洗管７の両端部はそれぞれ頂部および底部フランジ８，９に溶接等の手段により固定されている。各逆洗管７は上下方向に所定の間隔でスクリーン６に向けて開口する複数の逆洗用流体噴出口７ａが形成されている。また逆洗用流体供給管１２は取水口２の上部において逆洗管７の取水井半径方向内側に配置され、その屈曲した両端部１２ａ、１２ａは配管１８を介して逆洗用流体タンク１９に接続されている。逆洗用流体供給管１２と逆洗管７の間には接続管１５が設けられている。接続管１５は逆洗用流体供給管１２と逆洗管７とを接続し、逆洗用流体供給管１２と各逆洗管７とを連通させるものである。

【0025】

図８に示すように、スクリーン６は、上下方向に適宜の間隔で配置されかつフランジ１０、１1間に延長するとともに両端がスクリーン６のロッドおよび逆洗管７に溶接された板状の補強リブ１４によって支持されている。

【0026】

図９に示すように、各逆洗管７の逆洗用流体噴出口７ａは隣合う逆洗管７との間で同一平面上でなく、千鳥状に配置されることが逆洗用流体を均一にスクリーン６の噴射する上で好ましい。
逆洗用流体としては、空気、水、又は空気と水の混流のいずれも用いることができる。

【0027】

次に上記構成の取水口構造の動作について説明する。
取水井１を設置後通常の取水時においては、取水井１のタラップ４等に設置した汲み上げポンプ（図示せず）を駆動して、取水口２を通して外部から取水井１内に流入する水を汲み上げて外部に取り出す。

【0028】

長期間取水を継続することによりスクリーン６のウエッジワイヤ１３間のスロットに砂利やごみ、砂等による目詰まりが生じた場合は、逆洗用流体タンク１９から逆洗用流体を逆洗用流体供給管１２を介して逆洗管７に流し、各逆洗管７の逆洗用流体噴出口７ａからスクリーン６に向けて噴出させる。これによってスクリーン６のウエッジワイヤ１３間の砂利やごみ等による目詰まりは除去される。この時取水井１内の水は一時的に濁水となるので、この期間は通常の取水は中断されるが、逆洗作業が終了して逆洗用流体の噴出を停止すれば、濁水の流出も終了し、通常の取水に復帰することができる。

【0029】

次に、図１０を参照して、本発明に係る取水井の取水口構造の他の実施形態について説明する。図１０において、図４と同一構成要素は同一符号で示し、詳細な説明を省略する。

【0030】

この実施形態においては、図４の実施形態のような逆洗管７を設けず、スクリーン保護パイプ５に逆洗管としての機能を持たせている点で図４の実施形態と異なる。

【0031】

すなわち、複数のスクリーン保護パイプ５は、それぞれ上下方向に所定の間隔でスクリーン６に向けて開口する複数の逆洗用流体噴出口が形成されている。各保護パイプ５の逆洗用流体噴出口は隣り合う保護パイプ５との間で千鳥状に配置されていることが好ましい。逆洗用流体供給管１２は、取水口２の上部においてスクリーン保護パイプ５の取水井半径方向内側に配置され、配管１８を介して逆洗用流体タンク１９に接続されている。逆洗用流体供給管１２と各スクリーン保護パイプ５は、図１１に示すように、図４に示す接続管１５と同様の接続管１５によって接続されている。

【0032】

スクリーン６のウエッジワイヤ１３間のスロットに目詰まりが生じた場合は、逆洗用流体タンク１９から逆洗用流体を逆洗用流体供給管１２から接続管を介して各スクリーン保護パイプ５に供給し、各スクリーン保護パイプ５の逆洗用流体噴出口からスクリーンに向けて噴出させることにより、スクリーンスロットの目詰まりを除去することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】