杭打ち機を用いた井戸施工法の開発とその冷暖房利用－（その1）施工法の開発とその井戸の特徴

摘要

日本の沖積平野，例えば福井平野では，かつては深さ8mまでの浅い砂層帯水層の井戸で生活用水を得ていた．この浅い井戸水は上水道整備で利用されなくなり関心も持たれず，今では腐敗臭を放つものもある．里山と同じように身近な地下水環境も，持続可能な範囲で利用することで保全される．これを蓄熱槽や地中熱源として利用すれば再生可能な熱エネルギーの利用に繋がる．このような浅い帯水層の利用は揚水のエネルギーが少なく，クローズドの地中熱利用に比べて，運転継続しても温度は一定し，施工費も一般的には安価となる．しかし，揚水·注水の量的な不確実性，目づまりへのリスク，あるいは地域よっては地盤沈下からの規制があることで実用化されていない．さて，こうした沖積平野でのビル等では杭基礎が用いられる．この杭工事ではプレボーリング工法が最も一般的である．このプレボーリング工法の工事に搬入された大きな掘削機と周辺機械を工夫して用いれば，素早く井戸を造れる可能性がある．杭設置を行う現場であれば機械の組み立て解体費や運搬費は省けるため直径1mまでの大口径の井戸が安価に施工できる可能性がある．そこで実際に施工を行うことで，その技術の開発を行った．多くの沖積平野は，砂層と粘土層の互層であることが少なくないので，この多層の条件と杭打ち機の大口径掘削を活かして，1度の掘削で2層の帯水層にそれぞれの井戸を作った．この2層の帯水層は，地下水の年間移動量が少なく，冷水層と温水層に分けて蓄熱できる．その利用と福井平野での地層構成と井戸の構成をfig.1に示す．この杭打ち機による井戸の施工実施例とこの工法での井戸が当該システムに及ぼす利点と目づまり問題について述べる．