温泉の掘り方

温泉の掘削

温泉開発適地の選定が決まり、温泉井の設計が出来たらいよいよ温泉掘削です。

温泉掘削は、ほとんどの場合、ロータリー工法という方法が用いられます。

ビーム式さく井機 ロータリー式さく井機

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温泉井戸工事の流れ

掘削工事は、一般的に以下の流れで実施されます。

1.仮説作業

掘削位置にさく井機械を設置し、周辺機材を仮設します。必要に応じて、敷き鉄板や防音壁などを設置します。

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2.掘削作業

深度が深い温泉井戸の場合、口径の異なるケーシングを組み合わせて、井戸を仕上げます。 2段もしくは3段構造とする場合が一般的で、段階的にケーシング口径を小さくしていきます。

1段目:深度0~600mまで口径200mm、2段目:深度600~1500mまで口径150mmなどとなります。

1段目の掘削終了後、孔内物理検層を行い、ケーシングを挿入します。 通常、1段目はケーシング外周にセメンチングを行い、浅層の冷たい地下水を遮水します。
2段目は1段目ケーシングの内径より小さい口径で掘削します。 目的の深度まで掘削が完了後、孔内物理検層を実施し、ケーシング管・スクリーン管を挿入して温泉井戸に仕上げます。

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3.孔内物理検層

温泉掘削では、主に電気検層(比抵抗検層・自然電位検層)、温度検層を実施します。
掘削孔(裸孔)に測定器を挿入し、深度毎の電気抵抗や温度の変化を記録します。
検層結果および掘削サンプルから、地層の区分や温泉湧出層の判定を行い、 適切な位置にスクリーンを設置するように、ケーシングプログラムを立案します。

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4.ケーシング挿入

ケーシングプログラムに沿って、温泉湧出層にスクリーンが設置されるようにケーシングを挿入していきます。
ケーシング挿入は、定尺の鋼管・スクリーン管を溶接(またはネジ込み)しながら、 目的の深度まで入れていきます。口径が異なるケーシングの継ぎ目はパッカーなどで遮水します。

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5.仕上げ作業

掘削に使用した泥水を排出し、泥壁を崩し、井戸内(ケーシング管内)に温泉を誘導します。 温泉はスクリーン管を通して、帯水層から井戸内へ入ってきます。
清水置換、スワビング、エアーリフトなどの作業を組み合わせて実施します。

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6.揚湯試験

揚湯試験は、温泉井戸の能力を調査する試験で、井戸に水中ポンプを設置して実際に温泉を汲み上げます。

長野県では「長野県揚湯試験実施要領」により試験方法が定められており、 これに沿った試験を実施する必要があります。

予備揚湯試験、段階揚湯試験、連続揚湯試験、回復試験などを実施。 地下水位と揚湯量の関係を測定し、限界揚湯量、適正揚湯量を求めます。 また、水温、pH、電導度など必要に応じて測定を行います。
そして、これらのデータをもとに、本設ポンプの選定・揚湯設備の設計を行います。

揚湯試験

また、揚湯試験結果は「動力装置許可申請」の資料とします。

影響調査

「長野県揚湯試験実施要領」では、揚湯試験に伴い既存源泉への影響調査を実施することが定められています。
揚湯試験の前後数日間および揚湯試験と同時に、既存源泉の水位、水量、水温などを測定し、影響の評価を行います。
また、泉質の影響について検査を実施する場合もあります。

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7.温泉分析・可燃性ガス測定

揚湯中の温泉水について、温泉法に定める温泉分析を実施します。 温泉分析は登録分析機関に依頼して実施し、結果は温泉分析書として発行されます。 温泉分析書には、湧出量、温度、成分、泉質などが記載されます。
また温泉分析に伴い、可燃性天然ガスの測定を実施します。 基準以上の可燃性ガスを含む場合は、揚湯設備にガス分離装置など必要な措置を行う必要があります。

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8.仮説撤去作業

さく井機械、仮設機材を撤去して、井戸は完成です。
この後、地下水を揚湯するための、揚湯設備工事を実施します。

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