地中熱利用促進協会
SiteMapお問い合わせHOME
HOME>技術資料>技術解説>掘削機
協会概要協会活動報告地中熱紹介技術資料トピックスリンク
技術資料││発行図書関連図書技術解説Q&A関連論文講演要旨見学レポ関連報道
技術解説
掘削機
ビット
ヒートポンプ1
ヒートポンプ2
地中熱交換パイプ
地中熱設計

・掘削機

地中熱利用ヒートポンプを使い地中熱を取り出すためには、地中熱の交換を行うための井戸の掘削が必要となります。この井戸は、地熱発電などで用いられるような1000mを超えるような大深度の井戸ではなく、通常は経済性の面から100m未満の井戸が中心となっています。

 一般に井戸の掘削で利用する掘削機械は、掘削目標深度までの掘削が経済的に行えること、施工を行う場所(広さや周辺環境)の両面から検討され、そして選定されています。

 掘削を施工機と言う面から大きく分けると、「ボーリングマシンによる掘削」、「ロータリーパーカッションドリルによる掘削」の二つが従来技術としてあり、それぞれに良い面と悪い面を持ち合わせています。

地中熱交換井掘削風景

 ボーリングマシンを用いる掘削は、土木や調査の分野において優れた技術を持つ掘削技術者も多く関連する技術の蓄積や人的な資源の裾野が広い反面、作業上必要となるボーリングヤグラなどの付帯設備の設置や撤去に手がかかるうえに比較的掘削時間もかかってしまうという不利な面をもっています。ただし、ダウンザホールハンマーと呼ばれる器具を併用することにより掘削速度に関しては一定の改善が望めます。
ボーリングマシン
YBM 提供 YBM-3JR

 ロータリーパーカッションドリルの起源はヨーロッパの山中の硬い岩山での削孔を行うために打撃と回転を組み合わせたマシンが開発されたのが始まりといわれています。固い地盤での掘削時には、ボーリングマシンとは比較にならないくらいの高速掘削が可能です。また、クローラ(無限軌道)を持つマシンも多く施工時のセッティングや、撤去等の時間を含むトータルな作業時間も速く完了できるようになっています。
 このため条件さえよければ現場搬入から100m程度の井戸の掘削完了までの一連の工程を1、2日程度で終わらせてしまうことさえ可能です。
 その反面、工事の際の騒音は、95db程度(電車が通るときのガード下程度の音量)と、近隣に住宅などが立ち並ぶ市街地での掘削は騒音の面から好ましいものとはいえません。
ロータリーパーカッションドリル
YBM 提供 RPC-840GF

 このような状況のなか、「低騒音」、「低コスト」、そして、「高速掘削」を行うために、新たな施工機の開発が進められています。最近では、新しい技術として回転と振動を組み合わせた掘削ができるマシンが開発されるなど地中熱の利用を促進していく上で必要となる井戸の掘削技術は日々進歩しています。
パワードリル
YBM 提供 ECO-13V
All right reserved Geo-Heat Promotion Association of Japan