掘削方法にはいくつかの種類があります。地質状況、掘削深度等によりロータリー工法・パーカション工法・エアハンマ工法を選択し、完成度の高い水井戸をさく井します。
さく井工事は、掘削、スクリーンを含むケーシングの設置、砂利充填と遮水、仕上げ洗浄、揚水試験の各作業の組み合わせからなっており、これらの施工、仕上げの難易度を勘案しながら適切な工法を選択していく必要があります。
[パーカション工法] (Percussion)
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パーカション櫓 |
掘削用椀ビット |
この工法は比較的浅い井戸にも使用され、玉石層などに強い工法です。櫓から下りているワイヤーロープの先端に重いビット(1.5t程度の掘削棒)を吊し、振幅0.5m程で上下させ、その打ち込む力で孔底の地層を突き崩しながら掘削していく工法です。堀り屑が溜まって進行が低下すると、ビットを地上に引き揚げ、代わりにべーラーを孔底にワイヤーで降ろし掘り屑を浚い取ります(ベーリング)。堀り進むにつれ、崩壊を防ぐ孔内に補泥していきます。ビット->べーラー->補泥の手順を繰り返しながら堀り進みます。そのため、ロータリー工法よりも掘削効率は悪いですが、1.0m程度毎に地質サンプルを把握できるため、完成度の高い井戸がさく井できます。
適用地質:未固結堆積層・軟岩層・硬質岩盤には不適
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水井戸用簡易櫓 |
マッドスクリーン |
主に岩盤掘削や大深度までの掘削除に向く工法です。先端にトリコンビットと呼ばれる刃先を付け、それを回転させて地層を破砕しながら堀り進みます。その際に刃先から泥水を噴射させビットを洗浄しながら堀削したり堀り屑を地上まで運び、それを地上部でふるいにかけて堀り屑と泥水に分別し、きれいになった泥水を再度循環させて掘り進みます。主に岩盤掘削や大深度までの堀削に向いている工法です。
適用地質:未固結堆積層・岩盤。玉石層にはやや適用。
[エアハンマ工法] (Down The Hole)
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大口径、深掘削用
エアハンマ掘削機 |
S型ビット
(拡張ビット) |
掘削状況
(地下水噴出) |
空気圧を利用して、固い岩盤や玉石等、他の工法が不得意とする地層を短時間で掘削します。地すべり杭工法にも威力を発揮します。
本工法の正式名称は、ダウン・ザ・ホールパーカッションドリル工法、略してダウン・ザ・ホールハンマ工法(DTH工法)またはエアハンマ工法とも呼ばれます。この工法は、孔底にビット及びパーカッションドリル(エアハンマ)で堀り管接続で降下し、圧縮空気による圧力及びハンマピストンの重量でビットに打撃を与え岩石を破砕掘削します。コンプレッサーにて送り込まれた高圧で大風量のエアーはエアハンマを作動させた後、ビット先から噴出し、ビットを洗浄冷却しながら連続的に掘り屑を地上に搬出する工法です。
適用地質:岩盤(軟岩〜極硬岩)。未固結・崩壊層には不適