JP2003129782A - 水みち推定方法および水みち推定装置 - Google Patents
水みち推定方法および水みち推定装置Info
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Abstract
結果を得ることができる水みち推定方法および水みち推
定装置を提供すること。 【解決手段】 地盤1に掘削されたNo.2ボーリング
孔7をパッカ21a、21b、21c、21d、21
e、21fで閉塞し、受信区間2−a、受信区間2−
b、受信区間2−c、受信区間2−d、受信区間2−e
を形成する。そして、ボーリング機械19のポンプ15
からビット9へ削孔水を送水してNo.1ボーリング孔
4およびNo.3ボーリング孔5を削孔し、掘削状況を
記録する。同時に、No.2ボーリング孔7側で、圧力
計33a、33b、33c、33d、33eを用いて水
圧を観測する。記録された掘削状況と水圧を比較して、
No.1ボーリング孔4およびNo.3ボーリング孔5
と、No.2ボーリング孔7との間の水みちの位置を推
定する。
Description
よび水みち推定装置に関するものである。
ために実施するボーリングの孔を利用して、その周辺の
岩盤や地盤を調査するために透水試験やトモグラフィ計
測等の原位置試験が実施される。これらの結果を利用
し、土木構造物の建設に必要な情報を取得する。
である。地盤101には、事前に、2本のボーリング孔
103、ボーリング孔105が掘削される。送水装置と
して使用されるボーリング孔103では、パッカ107
の間に発信区間109が設けられる。受信装置として使
用されるボーリング孔105では、パッカ111の間に
複数の受信区間113が設けられる。ボーリング孔10
3の発信区間109から注水を行い、ボーリング孔10
5の受信区間113で圧力応答を観測し、孔間内の水み
ちを推定する。
方法では、事前に掘削したボーリング孔に、発信側と受
信側の試験装置を設置して計測を実施するため、時間・
コストの面において効率的でない。
たもので、その目的とするところは、短時間で経済的
に、簡便な透水試験と同等の結果を得ることができる水
みち推定方法および水みち推定装置を提供することにあ
る。
ための第1の発明は、地盤に第1のボーリング孔を削孔
し、前記第1のボーリング孔内の所定の部分をパッカで
閉塞して、圧力計が設けられた受信区間を形成し、ボー
リング機械で第2のボーリング孔を削孔して掘進状況を
記録しつつ、前記圧力計を用いて前記受信区間での水圧
を取得することを特徴とする水みち推定方法である。
受信装置として使用される。第1のボーリング孔には、
1箇所以上の受信区間が形成され、各受信区間には圧力
計が設けられる。削孔途中の第2のボーリング孔は、送
水装置として使用される。第2のボーリング孔は、少な
くとも1箇所に削孔され、任意の個所に配置できる。第
2のボーリング孔の掘進状況のうち、例えばボーリング
機械の削孔水圧力と、受信区間で取得した水圧とを比較
し、第1のボーリング孔と第2のボーリング孔との間の
水みちの位置を推定する。
ーリング孔内の所定の部分をパッカで閉塞して受信区間
を形成する。受信区間には、圧力計が設けられる。次
に、ボーリング機械で第2のボーリング孔を削孔して掘
進状況を記録しつつ、受信区間に設けた圧力計を用いて
受信区間での水圧を取得する。
ボーリング孔をパッカで閉塞して形成された受信区間に
設けられた圧力計と、前記地盤内に第2のボーリング孔
を削孔するボーリング機械と、前記圧力計を用いて測定
された水圧および前記ボーリング機械の掘進状況を取得
するデータ取得手段とを具備し、前記水圧と前記掘進状
況とを比較して、前記第1のボーリング孔と前記第2の
ボーリング孔との間の水みちの位置を推定することを特
徴とする水みち推定装置である。
のボーリング孔をパッカで閉塞して形成された受信区間
に設けられた圧力計で水圧が測定される。また、第2の
ボーリング孔が、ボーリング機械を使用して削孔され
る。第2のボーリング孔の掘削時には、圧力計で測定さ
れた水圧、および、ボーリング機械の掘削状況がデータ
取得手段で取得される。水圧と、掘削状況を比較して、
第1のボーリング孔と第2のボーリング孔との間の水み
ちの位置が推定される。なお、データ取得手段は、水圧
と掘削状況のそれぞれについて設けてもよい。
実施の形態について詳細に説明する。図1は、水みち推
定装置Aの概略図である。図1に示すように、水みち推
定装置Aは、地盤1に掘削されたNo.2ボーリング孔
7に設けられた圧力計33a、33b、33c、33
d、33e、コンピュータ39、No.1ボーリング孔
4とNo.3ボーリング孔5とを削孔しつつあるボーリ
ング機械19のポンプ15、給圧装置17等で構成され
る。No.2ボーリング孔7は、水みち推定装置Aの受
信装置として使用され、No.1ボーリング孔4、N
o.3ボーリング孔5は、送水装置として使用される。
ーリング孔4、No.3ボーリング孔5にそれぞれ挿入
されたロッド11、ロッド11の先端に取り付けられた
ビット9、地盤1上に設置された給圧装置17、ポンプ
15等で構成される。ボーリング機械19は、ホース1
3を介してポンプ15から送水しつつ、給圧装置17で
ビット9に適切な圧力を与えて、No.1ボーリング孔
4、No.3ボーリング孔5を削孔する。
ング孔5の削孔中には、掘削状況を管理し、記録する。
掘削状況とは、削孔深度と時間、ボーリング機械19の
削孔水圧力、回転数、送水量、排水量、給圧、掘進速度
等の情報である。
カおよび圧力計の設置工程を示す断面図である。No.
2ボーリング孔7は、ボーリング機械19と同様の機械
を使用して、あらかじめ地盤1に掘削されている。パッ
カ21a、21b、21c…、21fは、例えば、ゴム
製等の収縮・膨張が可能な材質である。パッカ21a、
21b、21c…の内部にはケーブル35が通され、ケ
ーブル35には圧力計33a、33b、33c…が接続
されている。図2に示すように、収縮した状態のパッカ
21a、21b、21c…、21fをNo.2ボーリン
グ孔7に挿入し、それぞれ所定の位置に配置する。
パッカ21a、21b、21c、21d、21e、21
fを膨張させ、No.2ボーリング孔7を閉塞する。パ
ッカ21aとパッカ21bの間には受信区間2−aが、
パッカ21bとパッカ21cの間には受信区間2−b
が、パッカ21cとパッカ21dの間には受信区間2−
cが、パッカ21dとパッカ21eの間には受信区間2
−dが、パッカ21eとパッカ21fの間には受信区間
2−eが、それぞれ形成される。
間2−c、受信区間2−d、受信区間2−eには、それ
ぞれ、圧力計33a、33b、33c、33d、33e
が設置される。圧力計33a、33b、33c、33
d、33eは、ケーブル35を介して、地盤1上のアン
プ37、コンピュータ39に接続される。コンピュータ
39は、圧力計33a、33b、33c、33d、33
eで計測した受信区間2−a、受信区間2−b、受信区
間2−c、受信区間2−d、受信区間2−eでの水圧
を、アンプ37を介して取得する。
する。ボーリング機械19のホース13を介してポンプ
15から送水し、給圧装置17でビット9に適切な圧力
を与えて、No.1ボーリング孔4、No.3ボーリン
グ孔5を掘削する。掘削中には、掘削状況を管理し、記
録する。掘削状況とは、削孔深度と時間、ボーリング機
械19の削孔水圧力、回転数、送水量、排水量、給圧、
掘進速度等の情報である。
受信区間2−a、受信区間2−b、受信区間2−c、受
信区間2−d、受信区間2−eでの水圧を圧力計33
a、33b、33c、33d、33eで計測する。コン
ピュータ39は、アンプ37を介して水圧の経時変化の
データを取得する。
表した場合の圧力モニタリングの結果を示す図である。
2−b区間41、2−c区間43、2−d区間45、2
−e区間47に示す曲線は、それぞれ受信区間2−b、
受信区間2−c、受信区間2−d、受信区間2−eで観
測された水圧の経時変化を示す。No.1ボーリング孔
削孔時49(楕円形の印)は、No.1ボーリング孔4
を削孔した時間を、No.3ボーリング孔削孔時51
(長方形の印)は、No.3ボーリング孔5を削孔した
時間を示す。
ーリング孔5と、No.2ボーリング孔7との間の地盤
101の透水性が大きい場合、No.1ボーリング孔
4、No.3ボーリング孔5の削孔中にポンプ15から
ビット9へ送水された削孔水が地盤101へ流入してN
o.2ボーリング孔7へ到達し、受信区間2−b、受信
区間2−c、受信区間2−d、受信区間2−eで観測さ
れる水圧に応答が見られる。
aには、2−b区間41、2−c区間43、2−d区間
45に示す曲線に応答が見られる。よって、No.3ボ
ーリング孔削孔時51aに相当する深度において、N
o.3ボーリング孔5と、受信区間2−b、受信区間2
−c、受信区間2−dとは、連続性が高いと推定でき
る。
2−b区間41、2−c区間43、2−d区間45に示
す曲線と比較して応答が極めて小さい。よって、一番深
い位置にある受信区間2−eにおいては、No.1ボー
リング孔4やNo.3ボーリング孔5との連続性が小さ
いと判断できる。
を横軸に、水圧と削孔水注入圧を縦軸に表した場合の圧
力応答モニタリング結果を示す。2−b区間53、2−
c区間55、2−d区間57、2−e区間59に示す曲
線は、それぞれ受信区間2−b、受信区間2−c、受信
区間2−d、受信区間2−eで観測された水圧の応答値
の変化を示す。削孔水注入圧61(三角形の印)は、各
削孔深度でのボーリング機械19の削孔水注入圧を示
す。
度により、水圧の応答値に差が見られる。圧力応答が大
きいほど、その削孔深度でのNo.3ボーリング孔5と
受信区間2−b、受信区間2−c、受信区間2−d、受
信区間2−eの間の透水性が大きいと推定できる。
受信装置側のボーリング孔での圧力応答を比較すること
により水みちの位置を推定できることを検証するため、
ルジオン試験を行った。すなわち、削孔済みのNo.3
ボーリング孔5から注水して、No.2ボーリング孔7
での圧力応答を観測した。
行った試験区間を示す図である。No.3ボーリング孔
5は、パッカ等(図示せず)で閉塞され、試験区間3−
a、試験区間3−b、試験区間3−c、試験区間3−
d、試験区間3−eが形成される。なお、これらの試験
区間は、図4では試験区間3−b63、試験区間3−c
65、試験区間3−d67、試験区間3−e69に示す
深度に位置する。
間2−c、受信区間2−dにおいて、No.3ボーリン
グ孔5削孔時およびルジオン試験時に観測した圧力応答
結果を示す図である。横軸は加圧側の位置、縦軸はN
o.2ボーリング孔7での応答圧である。横軸に示す加
圧側の位置は、No.3ボーリング孔5側の試験区間3
−b、試験区間3−c、試験区間3−d、試験区間3−
eである。
ジオン試験を行った時の、No.2ボーリング孔7の受
信区間2−c、受信区間2−dでの応答圧を、それぞ
れ、応答圧87c、87d(折れ線)に示す。また、N
o.3ボーリング孔5の各試験区間の深度を削孔した時
の、受信区間2−c、受信区間2−dでの応答圧を、そ
れぞれ、応答圧89c、89d(折れ線)に示す。な
お、図6の応答圧は、全て加圧側を100kPaに換算
した場合の値を示している。
圧87c、87d、削孔時の応答圧89c、89dと
も、試験区間3−bでの加圧に対して、最大の応答値を
示している。よって、ルジオン試験、本実施の形態の水
みち推定方法のいずれの方法でも、試験区間3−bと受
信区間2−c、試験区間3−bと受信区間2−dとの間
に水みちがあることが推定できる。
の加圧に対して、ルジオン試験時の応答圧87c、87
dは減少しているが、削孔時の応答圧89c、89dは
増加しており、結果が一致していない。この原因とし
て、ルジオン試験時の注入水は、パッカで閉塞された試
験区間からのみ注入されるのに対し、ボーリング中の削
孔水は地上へ戻る流れがあることにより、削孔深度より
浅い区間からも岩盤内へ削孔水が流入することが考えら
れる。今回の場合では、図4に示すように、試験区間3
−d67の上方の深度24m付近に圧力応答の大きい区
間、すなわち透水性が大きいと推定できる区間があり、
この区間からの削孔水の流入の影響を受けたと推定でき
る。
装置としてボーリング機械19で削孔しつつあるNo.
1ボーリング孔4、No.3ボーリング孔5を使用し、
削孔水に対する圧力応答を観測するため、短時間で従来
の透水試験を行ったのと同等の結果を得ることができ
る。また、送水装置を簡便化できるので、経済的であ
る。
Aとして、3本のボーリング孔を直線上に配置し、送水
装置である2本のボーリング孔をほぼ同時に削孔した
が、ボーリング孔の本数や位置関係、送水装置の削孔時
間はこの限りでない。1個所の受信装置に対して、送水
装置は1個所以上とする。複数の送水装置を使用する場
合、孔配置や削孔の順番を適切に計画することにより、
効率的に精度良く水みち推定を行うことができる。ま
た、受信装置として使用するボーリング孔に形成する受
信区間は、任意の数量や位置に設定できる。
受信区間での応答圧を比較して水みちの位置を推定する
方法の他に、ボーリング機械19の送水量、排水量、給
圧、回転数、掘進速度等のデータを使用する方法が考え
られる。
おいて、図5に示すように、No.1ボーリング孔4は
泥岩優勢層81に、No.2ボーリング孔7は泥岩優勢
層81と礫岩83の層に、No.3ボーリング孔5は礫
岩83の層と砂岩優勢層85に位置する。裸孔での孔壁
維持が困難な場合は、ボーリング孔内に塩ビケーシング
を設置した。
孔内の受信区間または試験区間付近の拡大断面図であ
る。ボーリング孔内には塩ビ管97が挿入され、受信区
間または試験区間に相当する位置にはストレーナ93が
配置される。塩ビ管97と周辺岩盤99の間はベントナ
イトペレット91で、ストレーナ93およびその上下部
分の塩ビ管97と周辺岩盤99の間は珪砂95で埋め戻
される。
よれば、短時間で経済的に、簡便な透水試験と同等の結
果を得ることができる水みち推定方法および水みち推定
装置を提供できる。
工程を示す断面図
間を示す図
信区間2−dにおいて、No.3ボーリング孔5削孔時
およびルジオン試験時に観測した圧力応答結果を示す図
間または試験区間付近の拡大断面図
…パッカ 33a、33b、33c、33d、33e………圧力計 87c、87d、89c、89d………応答圧
Claims (9)
- 【請求項1】 地盤に第1のボーリング孔を削孔し、 前記第1のボーリング孔内の所定の部分をパッカで閉塞
して、圧力計が設けられた受信区間を形成し、 ボーリング機械で第2のボーリング孔を削孔して掘進状
況を記録しつつ、前記圧力計を用いて前記受信区間での
水圧を取得することを特徴とする水みち推定方法。 - 【請求項2】 前記掘進状況は、前記ボーリング機械の
削孔深度と時間、削孔水圧力、回転数、送水量、排水
量、給圧、掘進速度のうち少なくともいずれかを含むこ
とを特徴とする請求項1記載の水みち推定方法。 - 【請求項3】 前記掘進状況のうち、前記削孔水圧力
と、前記水圧とを比較して水みちの位置を推定すること
を特徴とする請求項2記載の水みち推定方法。 - 【請求項4】 前記受信区間が、前記第1のボーリング
孔内の複数箇所に形成されることを特徴とする請求項1
記載の水みち推定方法。 - 【請求項5】 少なくとも1本の前記第2のボーリング
孔を削孔することを特徴とする請求項1記載の水みち推
定方法。 - 【請求項6】 地盤内に削孔された第1のボーリング孔
をパッカで閉塞して形成された受信区間に設けられた圧
力計と、 前記地盤内に第2のボーリング孔を削孔するボーリング
機械と、 前記圧力計を用いて測定された水圧および前記ボーリン
グ機械の掘進状況を取得するデータ取得手段と、 を具備し、 前記水圧と前記掘進状況とを比較して、前記第1のボー
リング孔と前記第2のボーリング孔との間の水みちの位
置を推定することを特徴とする水みち推定装置。 - 【請求項7】 前記掘進状況は、前記ボーリング機械の
削孔深度と時間、削孔水圧力、回転数、送水量、排水
量、給圧、掘進速度のうち少なくともいずれかを含むこ
とを特徴とする請求項6記載の水みち推定装置。 - 【請求項8】 前記受信区間が、前記第1のボーリング
孔内の複数箇所に形成されたことを特徴とする請求項6
記載の水みち推定装置。 - 【請求項9】 少なくとも1本の前記第2のボーリング
孔が削孔されることを特徴とする請求項6記載の水みち
推定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001327270A JP3764668B2 (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 水みち推定方法および水みち推定装置 |
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Publications (2)
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JP3764668B2 JP3764668B2 (ja) | 2006-04-12 |
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Country Status (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011252812A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Ohbayashi Corp | 岩盤内の水みち検出システム及び方法 |
CN109448532A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-08 | 宁波大学 | 机械法联络通道掘进机始发掘进模型试验平台及其试验方法 |
CN109668747A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-04-23 | 宁波大学 | 机械法联络通道掘进机接收模型试验平台及其试验方法 |
JP2019173440A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 鹿島建設株式会社 | 地盤の透水性を評価する方法 |
-
2001
- 2001-10-25 JP JP2001327270A patent/JP3764668B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2019173440A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 鹿島建設株式会社 | 地盤の透水性を評価する方法 |
CN109448532A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-08 | 宁波大学 | 机械法联络通道掘进机始发掘进模型试验平台及其试验方法 |
CN109668747A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-04-23 | 宁波大学 | 机械法联络通道掘进机接收模型试验平台及其试验方法 |
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