1,000M対応地下水の地球化学特性調査機器の詳細設計 (技術資料集,設計図面)

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細堀 健司*; 豊岡 義則*; 酒井 幸雄*

Hosobori, Kenji*; Toyooka, Yoshinori*; Sakai, Yukio*

深部岩盤中に存在する地下水の地球化学的特性を把握するために、ボーリング孔を利用して深度1,000mまでの地下水をそれが存在する条件に極力近い状態で採取し、地上まで運搬できる採取装置の詳細設計を実施した。この装置では、被圧不活性状態で地下水を採取・保持するために、密閉性を確保したバッチ式(ボトル式)採水法を採用した。また、長時間に渡り繰り返し採水を行なうためにケーシングシステムを採用し、ボーリング孔壁の崩壊に対処した。さらに、採水区間を厳密に特定するためにその上下をパッカーによって遮断し、上下からの汚染水の流入を防いだ。採水に先だってこの採水区間の溜留水はポンプによって地上あるいは採水区間より上の孔内に排出される。採水装置全体の構造を単純化し、深度1,000mの高圧・高温環境からの採水作業の安全性を向上させるために、パッカーの拡張・収縮を含めた採水に係わる主要な機能を孔内システムに集中させた。この孔内システムはケーシング内を採水深度まで降下してパッカーシステムに結合する。孔内システムと地上との接続には光通信・電源ケーブル及び水回路用のホースを1本に束ね耐荷重力を備えた複合ケーブルと同巻取り装置を採用し、装置の簡素化と作業の合理化を計った。また、採水区間の水圧・水温及び孔内システム内の各機能の作動状況等を常時地上でモニターし、操作できるようにした。孔内システムと地上との通信系にはRS-485規格を採用し、将来の機能追加にも柔軟に対応できるものとし、本装置の発展性を確保している。こうして当初仕様を満たす採水装置の設計が完了した。

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