福島県喜多方市消雪用水源井戸における アクアフリード工法試験施工報告書 平成 18 年 12 月 喜多方市建設課アクアフリード工法技術協会

福島県喜多方市消雪用水源井戸における

アクアフリード工法試験施工報告書

平成１８年１２月

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目 次

１．はじめに １ ２．ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工を実施した井戸 １ ３．ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工の内容と実施状況 ３ 3-1. 試験施工前の井戸状況の確認 ３ 3-2. ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工前の井戸内洗浄 ４ 3-3. ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工 ４ 3-4. ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工後の井戸状況の確認 ５ ４．ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の効果の評価 ６ 4-1. 揚水試験結果による評価 ６ 4-2. 閉塞物質の剥離効果（ﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる目視観察結果） ８ ５．水質のモニター結果 10 ６．あとがき 11

図 表 一 覧

図−１ 井戸柱状図 ２ 図―２ 揚水量と水位降下量の関係 ７ 図―３ 井戸から揚水された水の水質測定結果 10 表−１ ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工の作業内容 ３ 表−２ 本井戸におけるこれまでの段階揚水試験結果一覧 ７ 表―３ 定量揚水試験および水位回復試験から求められた水理定数 ８

１．はじめに アクアフリード工法技術協会は、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法（井戸能力が低下した井戸に、液化・気 化炭酸ガスを交互に注入し、井戸能力を回復させる工法）を東北管内で普及させることを 目的に2004 年７月に設立されました。本工法はこれまで消雪井戸での施工実績が無く、今 般、喜多方市にお願いし、同市が保有する深井戸にて本工法の試験施工を実施すること、 および、対象とする井戸の建設時や井戸改修時、そして、今回の試験施工結果に関するﾃﾞｰ ﾀの公開についてもご許可いただき、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の試験施工を実施する運びとなりました。 本報告書は、今回の試験施工結果についてとりまとめたものです。今回の試験施工をご 許可いただき、そして、施工前や施工中にわたって、様々なご支援を頂いた喜多方市建設 課、そして、喜多方地方広域市町村圏組合喜多方消防署の皆様に、心からお礼を申し上げ ます。 ２．ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工を実施した井戸 1) 井戸の名称： 北町３掘直 2) 井戸所在地： 福島県喜多方市字屋敷免 3958 （喜多方地方広域市町村圏組合喜多方消防署敷地内） 3) 井戸建設および改修履歴 平成4 年 11 月に竣工。その後、井戸改修工事は行っていない。 4) 井戸構造 井戸径 300φ（掘削径 450φ）。 井戸深度 201m。 ｽﾄﾚｰﾅ長（ｽﾘｯﾄｽｸﾘｰﾝ18 本）99m。 井戸柱状図を図−１に示す。 ア ク ア フ リ ー ド 工 法 を 試 験 施 工 した井戸位置 - 1 -

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ ⑯ ⑰ ⑱ 図−１ 井戸柱状図 （ の位置にｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の炭酸ガス注入管を設置。①∼⑱はｽｸﾘｰﾝ位置と番号） - 2 -

３．ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工の内容と実施状況 試験施工は、本年11 月 6 日に開始し 11 月 20 日に完了した。この間の施工内容を表−１ に示す。 表―１ ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工の作業内容 施 工 日 作 業 内 容 11 月 6 日 準備工（現場仮設、事務所設置他） 11 月 7 日 ①段階揚水試験、②既設水中ﾎﾟﾝﾌﾟ引き上げ 11 月 8 日 ③ﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる井内観察、④ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄 11 月 9 日 ④ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄、⑤ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法用ﾊﾟｯｶｰ設置 11 月 10 日 ⑥炭酸ｶﾞｽ注入（ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工）３深度 ⑦ﾊﾟｯｶｰ引き上げ （現場見学会開催） 11 月 11 日 ④ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄 11 月 12 日 （休 工） 11 月 13 日 ④ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄、⑧ｴｱﾘﾌﾄによる井内浚渫 11 月 14 日 ⑧ｴｱﾘﾌﾄによる井内浚渫 11 月 15 日 ③ﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる井内観察 11 月 16 日 ⑨既設水中ﾎﾟﾝﾌﾟ設置、試験揚水 11 月 17 日 ①段階揚水試験 11 月 18 日 ⑩定量揚水試験 11 月 19 日 ⑪断続揚水試験 11 月 20 日 仮設撤去、井戸引き渡し 3-1. 試験施工前の井戸状況の確認（11 月 7 日∼11 月 8 日） 【①段階揚水試験】最初に既設の水中ﾎﾟﾝﾌﾟ（エバラ製37Kw）を用いて、段階揚水試験を 実施し、現在の井戸能力の確認を試みた。400 ﾘｯﾀｰ／分の揚水、800 ﾘｯﾀｰ／分の揚水、お よび、1,200 ﾘｯﾀｰ／分の揚水をそれぞれ１時間継続し、その際の揚水水位の変化を測定し た。なお、1,200 ﾘｯﾀｰ／分の揚水でバルブが全開となったことから、この３段階で段階揚 水試験を終了した。最初の400 ﾘｯﾀｰ／分の 揚水時には、茶褐色の水が排出されたが、時間と ともに少しずつ濁りが取れ、1,200 ﾘｯﾀｰ／分の揚 水時の最後は、ほぼ濁りが無くなる状態となった。 【②既設水中ﾎﾟﾝﾌﾟ引き上げ】段階揚水試験後、 揚水管と水中ﾎﾟﾝﾌﾟを引き上げた。揚水管と水中 ﾎﾟﾝﾌﾟには、全体に茶褐色の錆が一部固化して外 側にも内側にもびっしりと張り付いていた。ま た、揚水管の深度27.5m 付近に電食によると思 われる約4cm 径の孔が開いていた（写真―１）。 一方、引き上げた水中ﾎﾟﾝﾌﾟもそのｽﾄﾚｰﾅ部が 写真−１ 電食によると思われる 揚水管の開口（直径約4cm） - 3 -

内側に押し込まれた形で変形していた（写真― ２）。この変形は、ｽﾄﾚｰﾅ部の丸孔が砂等によっ て目詰まりを起こし、水中ﾎﾟﾝﾌﾟの吸水によって 内側に負圧が生じ内側に押し曲げられたことに よると思われる。 喜多方市建設課から頂いた本井戸の井戸柱状 図によれば、深度 82.5m に 45Kw の水中ﾎﾟﾝﾌﾟ が設置されているとの記載になっているが、実 際には深度 77m に水中ﾎﾟﾝﾌﾟ（ｴﾊﾞﾗｲﾄﾞﾎﾞｰｲ 125BHS5 37Kw）が設置されていた。井戸建 設後、時期は不明だが、水中ﾎﾟﾝﾌﾟの入れ替え工 事などが行われたものと推察される。 【③ﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる井内観察】井戸内のｹｰｼﾝｸﾞやｽﾄﾚｰﾅ部の損傷の有無の確認、そして、 ｽﾄﾚｰﾅ部の閉塞状況などを確認するためにﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗ（Robertson Geologging 社製）を降下 させ、井戸内の観察を行った。ﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる撮影結果はビデオテープに収録したが、そ の一部をスナップショットとして切り出し、巻末の井内撮影記録として整理したので参照 されたい。なお、深度135m から 175m の約 40m 区間は水の濁りがひどく、ｹｰｼﾝｸﾞやｽﾄﾚｰ ﾅ部の状況は確認できなかった。また、上部７本のスクリーン（NO.1∼NO.7）については、 ｽﾘｯﾄの存在が確認できないほどスケールなどで覆われていた。ﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる井戸内観察 結果から井戸内に問題となるような損傷はないと判断し、予定通りｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法による井 戸改修工事を実施することにした。なおﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗ観察後の井戸深度は、井戸ピット天端よ り192.0m であった。 3-2. ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工前の井戸内洗浄（11 月 8 日∼9 日） 【④ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄】ｽｸﾘｰﾝ部やその外側に炭酸ｶﾞｽが容易に進入できるようにするために、 最初にﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄を行った。長さ3m の円筒状の錘（おもり）の先端に外径約 310mm の ﾜｲﾔｰﾎｲｰﾙﾌﾞﾗｼを取り付け、これをﾊﾟﾜｰｳｲﾝﾁを用いて井戸底から井戸頭部までの上昇と降下 を約７時間かけて繰り返し、井戸ｹｰｼﾝｸﾞやｽﾘｯﾄｽｸﾘｰﾝの内側をブラシ洗浄した。ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞを 行った後に井戸底深度は、191.5m まで上昇した。 これは、ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞによって井戸内の付着物がそぎ落と され、井戸底に50cm ほど堆積したことによる。また、 ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄では、充填砂利と揚水管や水中ﾎﾟﾝﾌﾟに付 着していたものと同様の固結したｽｹｰﾙが薄板状になっ て回収された（写真−３）。 3-3. ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工（11 月 9 日∼14 日 ；ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の詳細は、巻末資料を参照されたい。） 写真−３ 写真−２ 水中揚水ﾎﾟﾝﾌﾟのストレー ナ部の変形 - 4 -

【⑤ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法用ﾊﾟｯｶｰ設置】 井戸柱状図に記載されたｽｸﾘｰﾝ位置やﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗ観察結果 を基に、炭酸ガスの注入深度を３深度（深度166m、深度 131m、および、深度 76m）に決 め、最初に注入管を深度166m まで降下させ、油圧ﾊﾟｯｶｰを深度 8m に設置し、最初の炭酸 ｶﾞｽ注入の準備を終えた。 【⑥炭酸ｶﾞｽ注入（ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工）および⑦ﾊﾟｯｶｰ引き上げ】 液化炭酸ガスを搭載し た10ton ﾀﾝｸﾛｰﾘｰを井戸傍に横付けし、気化器やｺﾝﾄﾛｰﾙﾕﾆｯﾄとの接続を完了させ、11 月 10 日午前8:30 から注入管先端深度 166m での最初の炭酸ｶﾞｽ注入を開始した。気化炭酸ｶﾞｽと 液化炭酸ｶﾞｽを交互に40 分間にわたって注入し、炭酸ｶﾞｽの注入総量は約 490kg となった。 その後、油圧ﾊﾟｯｶｰを閉じ、注入管を引き上げ、注入管を深度131m に設置し、深度 8m に油圧ﾊﾟｯｶｰを固着して、２回目の炭酸ｶﾞｽ注入を行った。午前10:00 から 40 分間にわたっ て約380kg の炭酸ｶﾞｽを注入した。 ３回目は、注入管先端を深度76m にセットして、午前 11:20 から 40 分間にわたって注 入した。この時の炭酸ｶﾞｽ注入量は約440kg となった。 従って、この井戸での３回にわたる炭酸ｶﾞｽ注入の総量は約1.3ton となった。 【④ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄】 11 月 11 日と 13 日に合計 12 時 間かけてﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄を行った。ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法により ｹｰｼﾝｸﾞやｽｸﾘｰﾝの内側に固着していた物質（写真―４； 砂利は少なく、鉄錆やﾏﾝｶﾞﾝ錆が主体）が剥離し、ﾌﾞﾗｯ ｼﾝｸﾞ洗浄によりそれらが薄板状になって回収された。 その後、井戸底深度を測定したところ190.5m であり、 ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法による井戸洗浄よってそぎ落とされた物 質が井戸底に約1m 堆積したことになる。 【⑧ｴｱﾘﾌﾄによる井内浚渫】 ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ洗浄の後に、約12 時間をかけてｴｱﾘﾌﾄ（圧搾空気を 井戸内に送り込み、井戸底に堆積した物質を井戸から吐き出す工法）を行った結果、井戸 底の深度は195.2m となり、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法によって剥離し井戸底に堆積した物質だけでなく、 今回の試験施工前に堆積していた物質も井戸から吐き出すことができたといえる。なおｴｱﾘ ﾌﾄ実施中、井戸から合計約 0.3ｍ３_{程の充填砂利が排出された。通常、充填砂利が通過しな} いｽﾘｯﾄ幅（3mm）が、腐食などによって充填砂利が通過できる幅に開口したことによると 推察される。 3-4. ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工後の井戸状況の確認（11 月 15 日∼11 月 18 日） 【③ﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる井内観察】 ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工後においても井戸内のｹｰｼﾝｸﾞやｽｸﾘｰﾝ の破損は見当たらなかった。施工前には、上部７本のｽｸﾘｰﾝ部においてｽﾘｯﾄを全く確認でき なかったが、施工後は全てのｽｸﾘｰﾝ部においてｽﾘｯﾄが確認できるようになり、特に、NO.1 ∼NO.3 のｽﾘｯﾄでは裏側の充填砂利が見えるまでに開口した。深い位置のｽｸﾘｰﾝ部において も施工前よりｽﾘｯﾄが明瞭に判別できるようになった。 【⑨既設水中ﾎﾟﾝﾌﾟ再据え付け、および、試験揚水】 11 月７日の水中ﾎﾟﾝﾌﾟと揚水管引き 写真−４ - 5 -

上げの際に、水中ﾎﾟﾝﾌﾟにはｽﾄﾚｰﾅ部の変形が、そして、深度27.5m 付近で揚水管に電食と 思われる直径約4cm の開口が確認された。揚水管については、施工期間中にﾌﾗﾝｼﾞﾀｲﾌﾟの揚 水管を新たに手配した。水中ﾎﾟﾝﾌﾟについては、高圧水で洗浄するとともに、ｽﾄﾚｰﾅ部の変形 を手直しして（写真―５）、手配したﾌﾗﾝｼﾞﾀｲﾌﾟの揚水管に取り付け、11 月 16 日に井戸内の 深度77m 位置に再設置した。 なお、水中ﾎﾟﾝﾌﾟの再設置に当たり、線間の絶縁抵抗を測定した結果、全てが4 MΩ程度 であり、当面使用するに当たり問題はないものと判断した。また、水中ﾎﾟﾝﾌﾟ再設置後の試 験揚水でも、問題なく揚水できることを確認した。 【①段階揚水試験】 試験施工前の11 月 7 日の段階揚水試験と同様に、400 ﾘｯﾀｰ／分の揚 水からスタートし揚水を１時間継続した後に、順次800 ﾘｯﾀｰ／分、1,200 ﾘｯﾀｰ／分、そし て、ほぼバルブ全開となった 1,600 ﾘｯﾀｰ／分まで揚水量を上げて、各１時間揚水を継続し た際の揚水水位を測定した。施工後の揚水試験において、1,600 ﾘｯﾀｰ／分まで揚水量を上げ ることができたのは、揚水管の破孔の問題を解消したことが一番の要因と考えられる。 段階揚水試験時に、排砂現象等は認められず、どの段階においても揚水された水は、ほぼ 透明であった。 【⑩定量揚水試験】 11 月 18 日朝から揚水量を 1,600 ﾘｯﾀｰ／分に固定し８時間にわたっ て連続揚水を行い、揚水水位の変化を測定した。この間井戸水が濁るなどの変化はなかった。 ４．ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の効果の評価 今回、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の試験施工を実施させて頂き、その施工前と施工後の揚水試験とﾎﾞｱ ﾎｰﾙｶﾒﾗによる井戸内観察を行い、井戸内の状況の変化と井戸の揚水能力の変化を把握した。 これらの結果から、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法による井戸改修の効果を評価してみる。 4-1. 揚水試験結果による評価 本井戸の井戸建設当初（平成4 年 11 月）の記録は、ご提供頂いた井戸柱状図と井戸に設 置されている銘板しか無く、揚水試験のﾃﾞｰﾀや水質ﾃﾞｰﾀを入手することはできなかった。 なお、今回実施した揚水試験の結果は巻末資料に納めた。 井戸柱状図と銘板に記載されている内容には揚水量と揚水水位の記述に多少の不一致が あるが、それらの記録と今回の段階揚水試験結果（施工前および施工後）を整理すると表 −２のようになる。 写真−５ 高圧洗浄の後にｽﾄﾚｰﾅ部の変形を手直しし、井戸に再設置した水中揚水ﾎﾟﾝﾌﾟ - 6 -

表―２ 井戸建設時の井戸揚水能力に関する記録と今回実施した段階揚水試験結果 表−２の上段は、揚水量と揚水水位の 関係を示したものであり、下段はそれら から算出した比湧出量を整理したもので ある。比湧出量は、水位降下量１ｍ当た りの揚水量であり、井戸の揚水能力を評 価するための一般的かつ重要な指標であ る。比湧出量が大きい井戸ほど揚水能力 が高い井戸である。 一般的に井戸は時間とともに老朽化が 進む。井戸の老朽化は、揚水能力の低下 と水質の変化となって現れる。しかしな がら表−２を見ると、井戸建設当初29∼ 39 m3_{/日/m であった比湧出量が井戸建} 設後 14 年を経ているにもかかわらず、 114∼141 m3_{/日/m（ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工} 前）と約４倍も増加するという逆の結果 となってしまった。 従ってここでは井戸建設当初との比較はせずに、単にｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工前と施工後の比 較のみからｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の井戸改修効果を評価する。 【自然水位の上昇】 ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工前の井戸内自然水位（GL-5.34m）が施工後約 40cm 井戸柱状図 井戸の銘板 自然水位 GL -5.7m GL -5.7m GL -5.34m GL -4.95m 揚水量（ﾘｯﾀｰ／分） 400 9.43 7.51 800 13.97 11.06 1200 20.54 17.42 1440 72.5 1600 24.4 1800 72.5 2017 107.02 揚水量（ﾘｯﾀｰ／分） 400 141 225 800 133 189 1200 114 139 1440 31 1600 118 1800 39 2017 29 比 湧 出 量 （ｍ３／日／ｍ） 井戸建設時 1992年11月 AF工法施工前 2006年11月7日 AF工法施工後 2006年11月17日 揚 水 水 位 （GL - m） 比湧出量 増 加 率 1.6 1.4 1.2 1 10 100 1000 100 1000 10000 水 位 降 下 量 (m) 揚水量 (ﾘｯﾀｰ/分) 井 戸 柱状図 井 戸 の 銘 板 ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ 工法施工前 ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ 工法施工後 図―２ 揚水量と水位降下量の関係 - 7 -

上昇し、GL-4.95m となった。今回施工したような深井戸の場合、その自然水位は被圧水頭 を示していると考えられる。従って被圧水頭の上昇は、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の施工によって井戸 周辺から水が流入しやすい状況（みず道の透水性の改善）が形成できたと評価できる。 【井戸揚水能力の改善】 ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工前と施工後の段階揚水試験結果から算出され た比湧出量でその増加率を見ると、揚水量が大きいほど増加率が低減する傾向が見られる が、平均して施工前に比べて1.4 倍も比湧出量が増加しており、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法による井戸揚 水能力の改善効果が明瞭に確認できた。 また、施工後に実施した定量揚水試験および水位回復試験から求めた水理定数を表―３ に整理した。これらの結果から、本井戸のｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工後の透水量係数は 9×10-2 m2_{/min 程度、そして、透水係数は 1.7×10}-3_{cm/sec 程度と評価できる。} 表―３ 定量揚水試験および水位回復試験から求められた水理定数 ヤコブの直線解析法 タイスの非平衡式 回復法 透水量係数 透水係数 透水量係数 透水係数 透水量係数 透水係数 定量揚水試験 8.34×10-2 m2_/min 1.54×10-3 cm/sec 1.00×10-1 m2_/min 1.85×10-3 cm/sec − − 水位回復試験 − − − − 9.41×10-2 m2_/min 1.74×10-3 cm/sec 4-2. 閉塞物質の剥離効果（ﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる目視観察結果） 今回の試験施工前、および、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工後の２段階で井戸内にﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗを入れて、 井戸内の状況をビデオ撮影した。ビデオ映像から特にｽｸﾘｰﾝ部に着目してスナップショット 写真を切り出し、２段階毎の井戸内状況が対比できるように、ほぼ同一深度の写真を並べ て整理し、巻末に収めたので参照頂きたい。 ここでは、いくつかの特徴的な写真を紹介し、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の効果を述べる。 1) ｽｸﾘｰﾝのｽﾘｯﾄが明瞭に確認できるまでに閉塞物質を除去できた 試験施工前の状況 ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工後 上の写真は、深度 108m 付近で撮影した井戸内の状況である。９番目のｽｸﾘｰﾝの内部を、 少し斜め上から下を覗き込む形で撮影した写真であり、試験施工前には、ｽﾘｯﾄの存在が全 くわからないほど閉塞物質が固着していたが、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法によって千鳥配置したｽﾘｯﾄの 全てが確認できるまでに閉塞物質を削ぎ落とせた。 ９番目の ｽｸﾘｰﾝ - 8 -

2) ｽﾘｯﾄの裏側まで洗浄できた 試験施工前の状況 ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工後 上の写真はいずれも７番目のｽｸﾘｰﾝの内側を真横から撮影した写真である。９番目のｽｸﾘｰ ﾝと同様に、試験施工前にはｽﾘｯﾄの存在すら不明であったが、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法によって全ての ｽﾘｯﾄが現れ、ｽﾘｯﾄを通して裏側の充填砂利までも確認できるようになった。このことから、 炭酸ガスが充填砂利や周辺地層内まで浸透し、それらを洗浄できたものと評価できる。 3) 注入管設置深度付近以外のｽｸﾘｰﾝも洗浄できた。 今回のｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工では３回に分けて３つの深度（１回目深度 166m、２回目 131m、３回目 76m）に注入管を設置して炭酸ｶﾞｽを注入したが、３回目の注入深度より 40m 以上も浅い深度にある１番目のｽｸﾘｰﾝ、そして１回目の注入深度より11m も深い位置にある 16 番目のｽｸﾘｰﾝにおいてもｽﾘｯﾄの目詰まりを解消できたことが確認された（下の写真）。 試験施工前の状況 ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工後 ３回に分けた炭酸ガスの注入によって、ほとんど全てのｽｸﾘｰﾝにおいてｽﾘｯﾄが明瞭に確認 できるようになったこと、そして、かなりのｽﾘｯﾄで目詰まりが解消できたと云えそうであ ７番目の ｽｸﾘｰﾝ １番目の ｽｸﾘｰﾝ 16 番目の ｽｸﾘｰﾝ - 9 -

る。また、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工後のﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる観察結果から、１番目と２番目のｽｸﾘｰﾝ において、ｽﾘｯﾄの幅が他のｽｸﾘｰﾝより大きいことが確認された。特に浅いｽｸﾘｰﾝ部で腐食な どが激しく、充填砂利が通過できる程までにｽﾘｯﾄが開口したものと判断される。 ５．水質のモニター結果 簡易原位置水質試験装置（迅速水質計 HACH 社製 DR/890）を現場に持ち込み、各段 階で井戸から排出される水の水質測定を行い、井戸の水質変化をモニターした。測定項目 は、ｐＨ、鉄分含有量（Fe）、マンガン含有量（Mn）の３項目である。 測定のタイミングは、施工前の段階揚水試験時（11 月 7 日）、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工後の水中 ﾎﾟﾝﾌﾟ再設置時の予備揚水（11 月 16 日）、施工後の段階揚水試験（11 月 17 日）、定量揚水 試験（11 月 18 日）、そして、水質の回復をみるための断続揚水（11 月 19 日）である。こ れらの測定結果を図−３に示す。 図―３ 井戸から揚水された水の水質測定結果 （横軸： 採水日時。縦軸の単位； 鉄分含有量とマンガン含有量はmg/、pH は無単位） それぞれの時点での水質の変化状況は以下の通り。 ○ 試験施工前の段階揚水試験で、初期値としての水質を測定した。Fe が 15.5mg/l、Mn が4.3mg/l、そして pH が 6.3 であった。Fe、Mn とも一般の地下水の水質に比べてかなり 高い含有量と云えそうである。 ○ ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法を施工し、水中ﾎﾟﾝﾌﾟを再設置した後の試験揚水で1,600 ﾘｯﾀｰ／分を汲み

水質の経時変化

15.5 28.8 32.4 24.9 23.7 27.8 25.2 29.5 18.2 19.4 22.1 _21.8 4.3 6.6 9.7 5.2 5.3 5.4 6.2 4.6 5.3 5.0 5.4 5.8 6.3 6.3 6.3 6.4 6.3 6.4 6.4 6.3 6.3 6.4 6.5 6.5 1200 1200 1600 400 800 1200 1600 1600 1600 1600 1600 1000 0 5 10 15 20 25 30 35 10:00 13:30 15:10 8:30 9:30 10:30 11:30 9:00 11:00 13:00 16:00 11:00 Fe ・Mn （mg/l） ,pH 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 揚水量（ℓ/min） Fe Mn PH 揚水量 11/07 11/16 11/17 11/18 11/19 - 10 -

上げた時が、Fe、Mn とも最高の値を示し、それぞれ 32.4 mg/l、9.7 mg/l となった。 ○ 11 月 17 日と 11 月 18 日に、それぞれ段階揚水試験と定量揚水試験を実施したが、そ の間、揚水を停止し、再度水中ﾎﾟﾝﾌﾟを起動した時に Fe 含有量が増えるといった傾向が認 められ、11 月 18 日朝の最初の測定では、前日の測定値より大きい 29.5 mg/l となった。 ○ 11 月 19 日にも水質の安定を確認するための断続揚水をし、11 月 16 日以降４日間の揚 水で、Fe と Mn ともその含有量が少しずつ減少かつ安定してきていると判断し、揚水を停 止した。 上記の状況を喜多方市建設課にご報告し、ご了解を得て、今回のｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工 を完了した。 ６．あとがき 今回のｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工により、施工前に確認した本井戸の比湧出量 129m３_/日/m （400 ﾘｯﾀｰ／分、800 ﾘｯﾀｰ／分、および、1,200 ﾘｯﾀｰ／分の段階揚水試験の平均値）が施工 後184 m３_{/日/m（同じ揚水量での平均値）に増加し、施工前から施工後の比湧出量の増加} 率は1.42 倍となった。これはこれまでのｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法施工実績（約７０井戸で平均して約 ２倍の増加率）と比べて決して高い増加率とは云えないが、本井戸が建設後14 年を経ても 1.2 ﾄﾝ／分もの高い井戸揚水能力を維持していたことを考えると、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法による井戸 改修効果は充分に確認できたと評価できる。 また、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法を施工した結果、井戸内に設置されている１８本のｽｸﾘｰﾝの全てでｽﾘ ｯﾄが明瞭に確認できるほど閉塞物質が除去でき、そして、かなりのｽｸﾘｰﾝでｽﾘｯﾄを通して裏 側の充填砂利まで確認できるようになったことが施工前と施工後のﾎﾞｱﾎｰﾙｶﾒﾗによる井戸 内観察から明らかとなった。 以上のことから、井戸を再活性させ、現在の井戸の揚水能力を今後かなりの期間維持で きる状態を形成できたと考える。 これまで、ｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法を消雪用水源井戸に適用した事例が無かったが、今般、喜多方 市にお願いして今回の試験施工が実現できた。一般の上水用や雑用水用井戸の場合、揚水 停止期間を可能な限り短期間にするよう求められることが多く、その点から井戸改修工法 として従来からのﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ、ｽﾜﾋﾞﾝｸﾞ、および、ｴｱﾘﾌﾄなどの工法が重用されてきた。しか しながら、消雪用水源井戸の場合、その揚水期間が冬季間にほぼ限られるので、その期間 を外せば、従来工法より施工期間が５日∼１週間ほど増えるｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法でも、時間的余 裕を持って施工できる。 今回の試験施工で明らかとなったｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法の井戸改修効果を、多くの消雪用水源井 戸管理者に確認いただき、今後積極的に採用していただくことを心から願う次第である。 最後に、今回のｱｸｱﾌﾘｰﾄﾞ工法試験施工を実施するに当たり、快く井戸を提供頂き、そし て現地での作業を親切にご支援いただいた喜多方市建設課の皆様、作業用地を提供いただ いた喜多方消防署の皆様、そして、お忙しい中わざわざ施工現場の見学会にお越し頂いた 福島県南会津建設事務所の皆様、および、福島県山口土木事務所の皆様に対して、深甚な る感謝の意を表します。 - 11 -