JP2001289890A - 地盤の比抵抗測定装置 - Google Patents

地盤の比抵抗測定装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 地盤の比抵抗を測定する比抵抗測定装置にお
いて、測定の作業性を高め得るものを提供する。 【解決手段】 比抵抗測定装置の電流電極部1A、1
B、電位電極部2A、2Bを、それぞれ導電性ゴム電極
11、通電網12、凹凸吸収スポンジ13、固定板14
を積層して構成する。電流電極部1Aと電位電極部2
A、電流電極部1Bと電位電極部2Bは、それぞれ固定
部材6Aと7A、固定部材6Bと7Bで、間隔L(測定
したい地盤の深度に相当する)をもって固定されるとと
もに、電位電極2Aと2Bは、連結ロープ8、9によ
り、連結ロープ8、9が張られたときに間隔Lを持つよ
うに連結される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤の比抵抗を計
測する比抵抗測定装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、地盤の比抵抗(体積抵抗率)
を測定することにより、地盤構造(例えば断層の存在)
の計測をすることがある(比抵抗法)。このような測定
を行う比抵抗測定装置としては、図4に示すようなもの
がある。この比抵抗測定装置では、複数の金属製電極棒
101を、所定の配置(例えば周知のウェンナー配列)
で設置し、これらの電極棒101を測定器本体102に
接続して、地盤の見かけ比抵抗の測定を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電極棒101を用いた比抵抗測定装置では、電極棒
101を測定地盤に打ち込む工程が必要となり、作業性
が悪い。また、測定地盤100に岩塊がある場合などに
は、電極棒101を打ち込むこと自体できない。
【0004】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、地盤の比抵抗を測定する比抵抗測定装置
において、測定の作業性を高め得るものを提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、地盤上
に設置される複数の電極と、所定の前記電極を介して地
盤に電流を流す電流源と、所定の前記電極を介して地盤
の電位を計測する電位計測手段とを備え、電流源により
流された電流と電位計測手段により計測された電位とに
基づいて地盤の比抵抗を算出可能な地盤の比抵抗測定装
置において、前記複数の電極を地盤上に設置される導電
性ゴムから構成した。
【0006】第2の発明では、裏面が地盤上に設置され
る導電性ゴム板からなる前記電極と、この電極を前記電
流源または電位計測手段と電気的に接続する接続手段
と、前記電極上面側を覆うように前記電極上面側に取り
付けられるとともに前記電極と地盤との接触を確保する
ための荷重を負荷可能な固定板とを備えた。
【0007】第3の発明では、前記電極側と前記固定板
側の間に前記電極が地盤上に設置された場合の変形分を
吸収する変形吸収部材を備えた。
【0008】第4の発明では、前記複数の電極間の間隔
を規定する連結部材により前記複数の電極同士を連結し
た。
【0009】
【発明の作用および効果】第1の発明では、比抵抗測定
装置の電極は地盤上に設置される導電性ゴムからなるの
で、比抵抗測定作業においては電極を地盤上に設置する
だけで良く、従来法における電極棒を地盤に打ち込むよ
うな作業が必要とされることはなく、作業の労力が低減
され、効率的な測定作業を迅速に行いうる。また、岩塊
等があって電極棒を打ち込めないような場所であって
も、比抵抗測定を行える。さらに、導電性ゴムからなる
電極は軽量であるから、計量の測定器本体(電流源およ
び電位計測手段)と組み合わせることにより比抵抗測定
装置は全体として持ち運び容易な軽量のものとできる。
したがって、多数の測定地点間で比抵抗測定装置を持ち
運びながら測定を行うことができ、短時間に多数の測定
地点における測定データを収集することができる。
【0010】第2、第3の発明では、電極の上側の固定
板から荷重を負荷することができるので、電極である導
電性ゴム板裏面と測定地点の地盤とが、全体的に確実に
接触するようにできる。特に第3の発明では、変形吸収
部材(例えば実施の形態における凹凸吸収スポンジ1
3)が、導電性ゴムの変形分を吸収するように変形する
ので、地盤に凹凸があった場合でも電極と地盤の接触は
確実に保たれる。
【0011】第4の発明では、複数の電極間の間隔は、
連結部材(例えば実施の形態における固定部材6A、6
B、7A、7B、連結ロープ8、9)により所定間隔に
規定されるので、電極の設置時には機械的に各電極を所
望の配列とすること(例えば電流電極と電位電極をウェ
ンナー配列とすること)ができる。したがって、測定作
業を合理化できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。
【0013】図1は、本実施の形態の比抵抗測定装置を
示す平面図である。この比遅効測定装置は、電極を地盤
表面に周知のウェンナー(Wenner)配列で設置す
ることにより、地盤の比抵抗を測定するように構成され
たものである。
【0014】図示されるように、比抵抗測定装置は、一
対の電流電極部1A、1Bと、一対の電位電極部2A、
2Bを備えている。電流電極部1A、1Bは、電流を流
すための電極部であり、測定器本体3の電流源4に電気
的に接続され、例えば電流電極部1Aを正電極、電流電
極部1Bを負電極として、所定の電流Iが流される。ま
た、電位電極部2A、2Bは、電位を計測するための電
極部であり、測定器本体3の電圧計5に接続され、電位
電極部2Aと電位電極部2B間の電位差が電圧計5によ
り計測される。
【0015】なお、これらの電極部は、総て同一の構
成、同一の大きさの縦長の長方形板状の部材であって、
導電性ゴム電極を主体とする持ち運び可能な軽量のもの
であるが、その詳しい構成は、図2とともに後述する。
また、測定器本体3も、電極とともに持ち運び可能な軽
量のものとする。
【0016】電流電極部1Aと電位電極部2Aは、固定
部材6A、7Aにより、中心線(幅方向の中心)間の距
離が所定間隔Lとなるように、略平行に連結される。同
様に、電流電極部1Bと電位電極部2Bは、固定部材6
B、7Bにより、中心線間の距離が所定間隔Lとなるよ
うに、略平行に連結される。ここで、固定部材6A、7
A、6B、7Bは、いずれも電極間の距離Lを固定する
のに必要な剛性をもった部材(例えば木製の部材)であ
って、各電極の固定板11(図2参照)の上に固定され
ている。
【0017】さらに、電位電極部2A、2Bは、所定の
長さの連結ロープ8、9を介して連結される。そして、
連結ロープ6、7が真横方向に弛みなく張られたときに
は、電位電極3A、3Bが、中心線(幅方向の中心)間
の距離が所定間隔Lとなるように、平行に配置されるよ
うになっている。すなわち、連結ロープ6、7が真横方
向に弛みなく張られたときには、4つの電極は、電流電
極部1A、電位電極部2A、電位電極部2B、電流電極
部1Bの順で平行に整列し、かつ各電極部は間隔Lをも
って配列される(周知のウェンナー配列)ことになる。
【0018】なお、間隔Lは、比抵抗が測定される地盤
の深度に相当する。
【0019】図2には、電流電極部1Aを例にとり、電
極部の構造を示す。なお、以下に説明する電流電極部1
Aの構造は、特に断らない限り、電流電極部1A、1
B、電位電極部2A、2Bの総てについて共通するもの
である。
【0020】図示されるように、電流電極部1Aは、下
層側から順に、導電性ゴム電極11、通電網12、凹凸
吸収用スポンジ13、固定板14を積層して構成され
る。
【0021】導電性ゴム電極11は、電極本体となるも
ので、板状の導電性ゴムからなり、測定地点の地盤20
の表面に配置される。この場合、導電性ゴム電極11
は、ゴム製であるので、地盤20の表面の凹凸に沿った
形で変形し、底面部が地盤20の表面に完全な接触を保
って設置されることになる。
【0022】通電網12は、導電性ゴム電極11の上面
に張り巡らされたメッシュ状の導線網であり、コネクタ
15を介して測定器本体3に接続される。この場合、上
述したように、電流電極部1A、1Bの通電網は測定器
本体3の電流源4に接続され、電位電極部2A、2Bの
通電網は測定器本体3の電圧計5に接続されることにな
る。
【0023】固定板14は、導電性ゴム電極11と地盤
20表面との接触を確保するための荷重に耐えられるよ
うな、ある程度の剛性を持った板状の部材(例えば木製
の部材)である。そして、固定板14上面から荷重が付
加された場合には、導電性ゴム電極11側と固定板14
との間に配置された凹凸吸収用スポンジ13が変形する
ことにより、導電性ゴム電極11側の変形分が吸収され
るようになっている。
【0024】つぎに比抵抗測定装置による比抵抗測定に
ついて説明する。
【0025】比抵抗測定装置による測定を行う場合に
は、電位電極部2A、2Bを連結する連結ロープ6、7
を真横方向に弛みなく張った状態として、測定地点の地
盤表面20上に、電流電極部1A、電位電極部2A、電
位電極部2B、電流電極部1Bを、互いに間隔Lをもっ
て平行に整列した状態で設置する。さらに、各電極の導
電性ゴム電極11の裏面全体が地盤表面に完全に接触す
るように、固定板14の上から適当な荷重をかける(例
えば、人が乗る)。
【0026】つぎに、測定器本体3の電流源4により、
電流電極部1Aから電流電極部1Bに向けて所定の電流
Iを流す。そして、このときに電位電極部2A、2Bで
測定された電位差Vに基づいて、4つの電極が配置され
た地点付近の見かけ比抵抗ρ aが、 ρa=K・V/I…(1) として算出される。ここで、Kは電極配置係数であり、
本実施の形態では電極が間隔Lでウェンナー配列されて
いることから、 K=2πL…(2) である。このようにして測定された見かけ比抵抗ρ
aは、地表からの深度L程度までの領域一帯の比抵抗を
反映したものといえる。
【0027】このように本実施の形態の比抵抗測定装置
によれば、導電性ゴム電極11を主体とする軽量な電極
部を測定地点の地盤上に設置するだけで、地盤の見かけ
比抵抗の測定を行うことができるので、電極棒を地盤に
打ち込む等の作業が必要なく、測定作業の労力を低減す
ることができ、効率的な測定作業を迅速に行いうる。
【0028】また、電極棒を打ち込む場合とは異なり、
導電性ゴム電極11は、測定地盤表面に岩塊があるよう
な場合でも設置することができるので、従来測定できな
かった地点でも比抵抗測定が可能となる。
【0029】また、導電性ゴム電極11を本体とした電
極部は軽量であるので、軽量の測定器本体3と組み合わ
せることにより、比抵抗測定装置は全体として軽量化で
きる。したがって、多数の地点で測定作業を行う場合で
も、各測定地点に次々と比抵抗測定装置を持ち運んで測
定することができ、短時間に多数の測定場所の測定デー
タを収集することができる。
【0030】また、電流電極部1A、1B、電位電極部
2A、2Bは、固定部材6A、6B、7A、7Bおよび
連結ロープ8、9によって機械的に間隔Lをもって配列
されるので、電極の設置は迅速かつ容易に行える。
【0031】なお、上記実施の形態の比抵抗測定装置で
は、電流電極部1A、1Bと電位電極部2A、2Bがウ
ェンナー配列となるように構成しているが、本発明はこ
のような形態に限られるものではない。すなわち、本発
明は、地盤上に複数の電極を配置して地盤の比抵抗を測
定する方法(周知の比抵抗法)において用いられるもの
であって、地盤表面に設置される導電性ゴム製の電極を
備えたものであれば、任意の形態を採り得るものであ
る。例えば、電極の配列方法としては、ウェンナー配列
の他にも、二極法配置、ポール・ダイポール配置、ダイ
ポール・ダイポール配置、シュランベルジャ配置等、任
意の配列を採り得る。さらに、必ずしも電流電極と電位
電極を別個に備える必要もなく、電流電極と電位電極の
機能を兼ねた電極を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す比抵抗測定装置の構
成図である。
【図2】同じく電極の構成を示す説明図である。
【図3】従来の比抵抗測定装置を示す説明図である。
【符号の説明】
1A、1B 電流電極部 2A、2B 電位電極部 3 測定器本体 4 電流源 5 電圧計 6A、6B、7A、7B 固定部材 8、9 連結ロープ 11 導電性ゴム電極 12 通電網 13 凹凸吸収用スポンジ 14 固定板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】地盤上に設置される複数の電極と、 所定の前記電極を介して地盤に電流を流す電流源と、 所定の前記電極を介して地盤の電位を計測する電位計測
    手段とを備え、 電流源により流された電流と電位計測手段により計測さ
    れた電位とに基づいて地盤の比抵抗を算出可能な地盤の
    比抵抗測定装置において、 前記複数の電極を地盤上に設置される導電性ゴムから構
    成したことを特徴とする地盤の比抵抗測定装置。
  2. 【請求項2】裏面が地盤上に設置される導電性ゴム板か
    らなる前記電極と、この電極を前記電流源または電位計
    測手段と電気的に接続する接続手段と、前記電極上面側
    を覆うように前記電極上面側に取り付けられるとともに
    前記電極と地盤との接触を確保するための荷重を負荷可
    能な固定板とを備えたことを特徴とする請求項1に記載
    の地盤の比抵抗測定装置。
  3. 【請求項3】前記電極側と前記固定板側の間に前記電極
    が地盤上に設置された場合の変形分を吸収する変形吸収
    部材を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2
    に記載の地盤の比抵抗測定装置。
  4. 【請求項4】前記複数の電極間の間隔を規定する連結部
    材により前記複数の電極同士を連結したことを特徴とす
    る請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の地盤の
    比抵抗測定装置。
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