JP2007263658A - Method for in-situ water sealing test on borehole filler, system for in-situ water sealing test on the borehole filler, method for permeability coefficient analysis of borehole filler top part, method for intensity analysis of the borehole filler top part, and experimental device for borehole filler in water-sealed chamber - Google Patents

Method for in-situ water sealing test on borehole filler, system for in-situ water sealing test on the borehole filler, method for permeability coefficient analysis of borehole filler top part, method for intensity analysis of the borehole filler top part, and experimental device for borehole filler in water-sealed chamber Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new technique for demonstrating the fill-up effect and safety of a filler placed in a hole, by in-situ measuring its water-sealing performance. <P>SOLUTION: This system 1 for water-sealing test is equipped with a measurement probe 3; a packer drive control device 5 capable of supplying water pressure, etc. to an inflatable packer 30 in measurement; a measurement/control device 7, capable of calculating the in-situ coefficient of permeability and intensity of the filler from data measured by pressure/temperature measurement; sensors 37 and 38, after water is injected from a water injection means 39 of the measurement probe 3. The measurement probe 3 comprises the inflatable packer 30, sticking fast to a hole wall surface by being expanded by water pressure, etc.; a lead-out port 35 for water injection capable of minute flow water conveyance provided in a measurement base part container 31 on the lower end part of the packer 30, a lead-in port 36 for pressure measurement provided apart from the lead-out port 35 by a prescribed distance, the measurement sensors 37 and 38 capable of measuring pressure, etc. at the ports 35 and 36, and the injection means 39 capable of injecting water to the lead-out port 35. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高レベル放射性廃棄物の地層処分・低レベル放射性廃棄物の地層処分・地下水・石油・天然ガス・地熱・温泉・金属・土木・科学調査その他のボーリング孔掘削工事を伴う全ての技術分野において用いられる測定方法、測定システム、解析方法、および、その室内実験装置に関するものである。
さらに詳細には、本発明は、ボーリング孔に打設した閉塞材の遮水性能や透水係数や強度を試験する測定方法、これに使用される測定システム、その測定に用いる解析方法と、これらの試験を室内にて模擬的に行う室内試験装置に関するものである。
具体的には、本発明は、ボーリング孔の閉塞材原位置において遮水性能を試験できるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法、ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験を行うことができるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム、ボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法、ボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法、および、ボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置に関すものである。
The present invention covers all technologies involving geological disposal of high-level radioactive waste, geological disposal of low-level radioactive waste, groundwater, oil, natural gas, geothermal, hot springs, metals, civil engineering, scientific research and other drilling holes. The present invention relates to a measurement method, a measurement system, an analysis method, and an indoor experiment apparatus used in the field.
More specifically, the present invention relates to a measurement method for testing the water-blocking performance, permeability coefficient and strength of a plugging material placed in a borehole, a measurement system used therefor, an analysis method used for the measurement, and these The present invention relates to an indoor test apparatus that performs a simulation in a room.
Specifically, the present invention performs a water shielding test method at a blocking material in-situ position of a boring hole and a water shielding test at a blocking material in-situ position of a boring hole. Water blocking test system at the in situ position of the borehole plugging material that can be drilled, a method for analyzing the permeability coefficient of the top of the borehole plugging material, a strength analysis method for the top of the borehole plugging material, and a test facility for the borehole plugging material Is.

従来、上記の技術分野でボーリング孔を閉塞するために、閉塞材としてベントナイト・セメント・砂・骨材・パッカー等の様々な物質が用いられているが、閉塞後の遮水性を評価する方法はほとんど考慮されることがなく、僅かに、各閉塞材に関して室内試験や野外試験等で得られた物性値を以って遮水性能と見做しているのが現状である。
しかしながら、例えば高レベル放射性廃棄物地層処分の分野では、閉塞材による遮水が不十分な場合、ボーリング孔自体が、隔離の対象となる地質環境と地上との間をつなぐ通路となる可能性があり、地層処分の前提となる天然バリアによる安全確保に大きく影響する。このような可能性のあるボーリング孔に対しては、長期的で安全確実な閉塞工事が要求され、このような閉塞作業においては長期的な安定性の面からベントナイトを主体とした閉塞材が適している。
閉塞材の打設後においても厳密な遮水性能の評価が要求されなければならないが、現状の技術ではボーリング孔内に打設された閉塞材の遮水性を閉塞材原位置で測定、評価する方法は全くない。
Conventionally, various materials such as bentonite, cement, sand, aggregates, packers, etc. have been used as plugging materials in order to plug the boreholes in the above technical fields. Almost no consideration is given, and the current situation is that it is regarded as water shielding performance with the physical property values obtained by laboratory tests and field tests, etc., for each plugging material.
However, for example, in the field of geological disposal of high-level radioactive waste, if the water blocking by the plugging material is insufficient, the borehole itself may become a passage connecting the geological environment to be isolated and the ground. Yes, it greatly affects the safety of natural barriers that are the prerequisite for geological disposal. For such boring holes, long-term, safe and reliable plugging work is required, and in such plugging work, a blocking material mainly composed of bentonite is suitable for long-term stability. ing.
Although it is necessary to strictly evaluate the water shielding performance even after the plugging material is placed, the current technology measures and evaluates the water blocking property of the plugging material placed in the borehole in the original position of the plugging material. There is no way.

例えば、平成15年度「試錐孔閉塞技術の開発」で実施した文献調査ならびに海外ヒアリングをした結果、高レベル放射性廃棄物地層処分研究の先進研究機関がある米国・スイス・スウェーデンなどの地下研究施設でも未だ類似の手法開発は実現されておらず、室内試験ないし野外試験等で得られた性能値に基づき実際の閉塞の状態を推定するしかないのが現状である。
なお、試験ボーリング孔にパッカードを有するプローブを挿入し、試験ボーリング孔の試験区間をプローブのパッカーで区切り、試験区間内の圧力をセンサーで検出して透水性を試験をする試験方法が提供されている(特許文献1)。
特開平6−146251号公報
For example, as a result of a literature survey conducted in 2003 “Development of borehole clogging technology” and overseas interviews, underground research facilities in the United States, Switzerland, Sweden, etc., which have advanced research institutions for high-level radioactive waste geological disposal research The development of similar methods has not yet been realized, and the current situation is that there is no choice but to estimate the actual occlusion state based on the performance values obtained in laboratory tests or field tests.
A test method is provided in which a probe having a Packard is inserted into a test boring hole, the test section of the test boring hole is divided by a probe packer, and the pressure in the test section is detected by a sensor to test the water permeability. (Patent Document 1).
JP-A-6-146251

上述した前半の従来技術のように、未だ室内試験ないし野外試験等で得られた性能値に基づき実際の閉塞の状態を推定するしかないのが現状である。
また、上記引用文件1に記載の従来技術のように、通常の地層における原位置での透水性試験はできるものの、恒久的な閉塞を要求されるため高レベル放射性廃棄物地層処分等のボーリング孔閉塞における透水性試験はできないというのが現状であってた。
本試験装置は、高レベル放射性廃棄物の地層処分・低レベル放射性廃棄物の地層処分・地下水・石油・天然ガス・地熱・温泉・金属・土木・科学調査その他のボーリング孔掘削工事を伴う全ての技術分野において、ある特定の深度の地層からその上下に位置する地層へ向かう地下水等の地下流体の移流を妨げる目的で行われるボーリング孔閉塞工事の際に、孔内に打設された閉塞材の遮水性能を原位置で測定して閉塞効果および安全性を証明することができる新規な技術を提供することを目的とする。
As in the prior art in the first half described above, the actual situation is that there is no choice but to estimate the actual occlusion state based on the performance values obtained in laboratory tests or field tests.
In addition, as in the prior art described in the above cited document 1, although in-situ permeability tests can be performed in ordinary geological formations, permanent clogging is required, so that a borehole for high-level radioactive waste geological disposal is required. The current situation is that a water permeability test on the blockage is not possible.
This test equipment is used for geological disposal of high-level radioactive waste, geological disposal of low-level radioactive waste, groundwater, oil, natural gas, geothermal, hot springs, metal, civil engineering, scientific surveys, and all other drilling holes. In the technical field, the obstruction material placed in the borehole during the borehole closure work is carried out for the purpose of hindering the advection of underground fluid such as groundwater from the formation at a certain depth to the formation located above and below it. It is an object of the present invention to provide a novel technique capable of demonstrating the blocking effect and safety by measuring the water shielding performance in situ.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法は、ボーリング孔を閉塞する閉塞材頂部に測定プローブを降下させ前記測定プローブによりボーリング孔における前記測定プローブの上下を遮蔽する工程と、前記工程でボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽した後、前記測定プローブの下側の閉塞材頂部に所定の測定パターンをもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を測定して透水係数を求める工程と、前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得して閉塞材の強度を求める工程と、前記閉塞材の強度を求める工程の終了後に前記遮蔽を解除し、前記測定プローブをボーリング孔から取り出す工程とを備えたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項2記載の発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムは、ガス圧または水圧によって拡張してボーリング孔壁面に密着する方式の膨張式パッカーと、前記膨張式パッカーの下端部に設けられた測定基部容器と、前記測定基部容器に設けられ、微小流量での送水が可能で、かつ、圧力計測用導入口を兼ねる注水用導出口と、前記測定基部容器に設けられた前記注水用導出口から水平方向に所定距離離れた位置に設けられた1又は2以上の圧力計測用導入口と、前記両圧力計測用導入口にそれぞれ取り付けられた圧力・温度計測センサーと、前記注水用導出口に定量または定圧で注水制御可能に注水する注水手段とを備え、ボーリング孔の内部に挿通可能の形状に形成してなる測定プローブと、前記測定プローブの測定基部をボーリング孔の閉塞材上部に載置した後に、測定時に前記膨張式パッカーに所定圧力のガス圧または水圧を供給し、測定終了時に前記ガス圧または水圧を減圧するパッカー制御装置、および、前記測定プローブの注水手段の注水を測定パターンにより制御
するとともに、測定パターンに従って前記圧力・温度計測センサーからの測定データを取込み、取り込んだ測定データから閉塞材原位置の透水係数、あるいは、閉塞材原位置の強度を算出すきる計測・制御装置を具備したことを特徴とするものである。
請求項3記載の発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムは、請求項2記載において、前記注水手段は、注水用の水を貯留する貯水容器と、この貯水容器の水を吸込み所定の圧力にして前記測定基部に設けられた注水用導出口に供給する注水ポンプとからなることを特徴とするものである。
請求項4記載の発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムは、請求項3記載において、前記注水ポンプは、電動カムシャフトでシリンダー内のピストンを駆動して、一定量を送水を行うことを可能にしたプランジャー式ポンプからなることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項5記載の発明に係るボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法は、ボーリング孔を閉塞する閉塞材頂部に測定プローブ先端を押入し前記測定プローブによりボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽する工程と、閉塞材が変形しない程度の圧力で定流量または定圧で一定時間注水した後、注水を停止する工程と、注水停止後の圧力低下区間において圧力測定データを得る工程と、前記工程で得た圧力測定データを解析して当該圧力低下区間の透水係数を求める工程とからなることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項6記載の発明に係るボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法は、ボーリング孔を閉塞する閉塞材頂部に測定プローブを降下させ前記測定プローブによりボーリング孔を前記測定プローブの上下で遮蔽する工程と、前記工程でボーリング孔を前記測定プローブの上下で遮蔽した後、前記測定プローブの下側の閉塞材頂部に所定の測定パターンをもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を取得する工程と、 前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得する工程と、 室内で求めた当該閉塞材の強度と前記工程で取得したブレーク圧力との関係とを基にボーリング孔内に打設された閉塞材の強度を求める工程と、を備えたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項7記載の発明に係るボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置は、ボーリング孔等の閉塞材を収容可能とする圧力容器と、前記圧力容器に閉塞材を収容したときに、閉塞材上部の任意の場所に差し込み可能である閉塞材上部に注水する注水用導出口と、注水用導出口から所定の距離だけ離して設け、前記閉塞材上部の任意の場所に差し込み可能な測定用導入口と、前記圧力容器の上部および下部の圧力を目視可能な圧力計と、前記注水用導出口および測定用導入口の圧力・温度を測定する圧力・温度測定センサーと、前記注水用導出口に注水を可能とする注水手段と、前記圧力・温度測定センサーからの測定データを取込み解析する測定データ解析手段と、を備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a water shielding test method at a boring hole blocking member in-situ position, wherein the measuring probe is lowered to the top of the blocking material blocking the boring hole, and the boring hole is formed by the measuring probe. A step of shielding the upper and lower sides of the measurement probe in the step, and after blocking the upper and lower sides of the measurement probe in the step, the water is poured into the top of the blocking material on the lower side of the measurement probe with a predetermined measurement pattern, and a predetermined measurement is performed. A step of measuring pressure and temperature according to a pattern to determine a water permeability coefficient, a step of further injecting water again to acquire a break pressure to determine the strength of the plugging material, and a step of determining the strength of the plugging material. And the step of releasing the shielding after the completion of the step and taking out the measurement probe from the boring hole.
In order to achieve the above object, a water blocking test system in the in situ position of a closing material for a borehole according to the invention described in claim 2 includes an inflatable packer of a type that is expanded by gas pressure or water pressure and is in close contact with the wall surface of the borehole. A measurement base container provided at the lower end of the inflatable packer, a water injection outlet provided in the measurement base container, capable of supplying water at a minute flow rate, and also serving as an inlet for pressure measurement, and One or two or more pressure measurement inlets provided at a predetermined distance in the horizontal direction from the water injection outlet provided in the measurement base container, and pressures respectively attached to the pressure measurement inlets -A measurement probe that is provided with a temperature measurement sensor and a water injection means for injecting water at a fixed or constant pressure into the water injection outlet so as to allow water injection control, and is formed into a shape that can be inserted into the borehole. Then, after mounting the measurement base of the measurement probe on the closing material of the borehole, a predetermined gas pressure or water pressure is supplied to the inflatable packer at the time of measurement, and the gas pressure or water pressure is reduced at the end of the measurement. The packer control device and the water injection means of the measurement probe are controlled by the measurement pattern, and the measurement data from the pressure / temperature measurement sensor is taken in accordance with the measurement pattern, and the water permeability coefficient of the blocking material in situ is taken from the taken measurement data Alternatively, a measurement / control device for calculating the strength of the original position of the blocking material is provided.
The water-blocking test system at the original position of the closing material for the borehole according to the invention described in claim 3 is the water-proof test system according to claim 2, wherein the water injection means stores a water storage container for storing water for water injection, and water in the water storage container. It comprises a water injection pump that supplies a predetermined pressure to the water injection outlet provided in the measurement base at a predetermined pressure.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the water-blocking test system at the original position of the blocking material in the boring hole according to the third aspect, wherein the water injection pump drives a piston in the cylinder with an electric camshaft to feed a certain amount of water. It is characterized by comprising a plunger type pump that makes it possible to perform
In order to achieve the above object, the method of analyzing the permeability coefficient of the top of the borehole closing material according to the invention as claimed in claim 5 is to insert the tip of the measurement probe into the top of the closure material closing the borehole, and to open the borehole by the measurement probe. Pressure measurement data in a step of shielding the upper and lower sides of the measurement probe, a step of pouring water at a constant flow rate or a constant pressure at a pressure that does not deform the blocking material, and then stopping water pouring, and a pressure drop section after the water pouring is stopped. And a step of analyzing the pressure measurement data obtained in the step to obtain a hydraulic conductivity of the pressure drop section.
In order to achieve the above object, the strength analysis method of the top of the borehole closing material according to the invention of claim 6 is directed to lowering the measurement probe to the top of the closure material closing the borehole and measuring the borehole with the measurement probe. A step of shielding at the top and bottom of the probe, and after the boring hole is shielded at the top and bottom of the measurement probe in the step, water is poured into the top of the blocking material on the lower side of the measurement probe with a predetermined measurement pattern, and pressure is applied by the predetermined measurement pattern. A step of acquiring a temperature, a step of further re-watering to acquire a break pressure after completion of the step, and a relationship between the strength of the blocking material obtained in the room and the break pressure acquired in the step. And a step of obtaining the strength of the plugging material placed in the borehole.
In order to achieve the above object, an experimental apparatus for a water blocking chamber for a boring hole blocking material according to the invention of claim 7 includes a pressure vessel capable of accommodating a blocking material such as a boring hole, and a blocking material in the pressure vessel. A water introduction outlet for pouring water into the upper portion of the closure material that can be inserted into an arbitrary location above the closure material when accommodated, and a predetermined distance away from the water introduction outlet, and an arbitrary location above the closure material An inlet for measurement that can be inserted into the pressure vessel, a pressure gauge that allows visual observation of the pressure at the top and bottom of the pressure vessel, and a pressure / temperature measurement sensor that measures the pressure and temperature of the outlet for water injection and the inlet for measurement. The water injection means includes water injection means for allowing water injection, and measurement data analysis means for taking in and analyzing measurement data from the pressure / temperature measurement sensor.

本発明によれば、高レベル放射性廃棄物地層処分・低レベル放射性廃棄物地層処分の処分場選定の際に実施される調査ボーリング孔を閉塞する時点での閉塞作業の安全基準を設定する上での評価手法を確立することができる。これによって、処分場において、調査ボーリング実施に伴う調査終了後の閉塞作業の不確実性に対する不安を払拭することで、調査ボーリング地点の選定の自由度を増やすことができる。また、調査ボーリング地点を増加させて調査の精度を向上させて、処分場選定における不確実性を低減させる効果がある。
さらに、放射性廃棄物地層処分分野以外でも、地下水汚染分野において、汚染源の地下水への移行をどのように防止するかは大きな課題である。特に、汚染源が井戸を通じて汚染されていない地下水層と連結することは深刻な問題を生じる。本試験手法ならびに装置を用いることで、これらの閉塞作業においてもひとつの検査基準を与えることで、国・自治体等が実施する地下水汚染対策に対する信頼性を向上させる効果がある。
According to the present invention, in setting safety standards for closing work at the time of closing a survey borehole to be carried out when selecting a disposal site for high-level radioactive waste geological disposal or low-level radioactive waste geological disposal. An evaluation method can be established. As a result, at the disposal site, the degree of freedom in selecting the survey boring point can be increased by eliminating the anxiety about the uncertainty of the blockage operation after the completion of the survey due to the implementation of the survey boring. It also has the effect of increasing the survey boring points and improving the accuracy of the survey, and reducing the uncertainty in selecting a disposal site.
In addition to the radioactive waste geological disposal field, how to prevent the migration of pollution sources to groundwater is a major issue in the groundwater pollution field. In particular, it is a serious problem for the source of contamination to be connected to an uncontaminated groundwater formation through a well. By using this test method and equipment, it is possible to improve the reliability of groundwater contamination countermeasures implemented by the national and local governments by providing one inspection standard for these blockage operations.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
<ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムの説明>
図1ないし図5は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを説明するための図である。
図1は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを示す構成図である。図2は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムで使用する測定プローブの詳細構成を示す断面図である。図3は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムで使用する測定プローブの測定基部容器の底面を示す図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Explanation of water-imperviousness test system at the original position of the blocking material in the borehole>
FIGS. 1 to 5 are views for explaining a water-imperviousness test system in a blocking material original position of a boring hole according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a water-imperviousness test system at a blocking material original position of a boring hole according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the measurement probe used in the water-imperviousness test system in the blocking member original position of the boring hole according to the embodiment. FIG. 3 is a view showing the bottom surface of the measurement base container of the measurement probe used in the water-imperviousness test system in the blocking material original position of the boring hole according to the embodiment.

この図1において、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム1は、大別して、ボーリング孔2の内部に挿通可能の円筒形状に形成してなる測定プローブ3と、前記測定プローブ3の一部構成物である膨張式パッカー30を膨張・収縮させることができるパッカー駆動制御装置5と、前記測定プローブ3への測定パターンに基づく測定加圧制御および測定パターンに基づく計測を行って得た情報より透水係数あるいは閉塞材原位置の強度を求めることができる計測・制御装置7と、その他測定プローブ3をボーリング孔2に挿入したり、ボーリング孔2から取り出したりする測定補助機構9とから構成されたものである。   In FIG. 1, a water-imperviousness test system 1 at a blocking material original position of a boring hole according to an embodiment of the present invention is roughly divided into a measuring probe 3 formed into a cylindrical shape that can be inserted into a boring hole 2. The packer drive control device 5 capable of expanding and contracting the inflatable packer 30 which is a partial component of the measurement probe 3, the measurement pressurization control based on the measurement pattern on the measurement probe 3, and the measurement pattern Measurement / control device 7 that can determine the hydraulic conductivity or the strength of the plugging material in-situ from the information obtained by measurement, and other measurement probes 3 inserted into or removed from the borehole 2 The auxiliary mechanism 9 is configured.

前記測定プローブ3は、図1および図2に示すように、膨張式パッカー30と、膨張式パッカー30の図示下部に設けた測定基部容器31と、前記膨張式パッカー30の図示上部に設けた注水部容器32と、前記注水部容器32の図示上部に設けた堀管33と、前記堀管33の図示上端部に被せたケーブルヘッド34とが同心状に円筒形状に形成された構造をしている。
前記測定プローブ3は、ケーブルヘッド34から延長された検層ケーブル11を測定補助機構9が下降させたり、上昇させたりすることにより、ボーリング孔2の内部に挿入されたり、取り出されたりするようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the measurement probe 3 includes an inflatable packer 30, a measurement base container 31 provided in the lower part of the inflatable packer 30, and water injection provided in the upper part of the inflatable packer 30 in the figure. And a cable head 34 covering the upper end portion of the moat tube 33 shown in the figure and formed concentrically in a cylindrical shape. Yes.
The measurement probe 3 is inserted into or removed from the borehole 2 when the measurement auxiliary mechanism 9 moves down or raises the logging cable 11 extended from the cable head 34. It has become.

さらに詳細に説明すると、前記測定プローブ3は次のような構成を備えている。すなわち、膨張式パッカー30は、孔内用高圧チューブ13を介してパッカー駆動制御装置5に連通されており、前記パッカー駆動制御装置5から孔内用高圧チューブ13を介して供給されるガス圧または水圧によって拡張してボーリング孔2の壁面に密着する方式のパッカーである。
前記測定基部容器31の底面31aには、図3に示すように、微小流量での送水が可能で、かつ、圧力計測用導入口35aを兼ねる注水用導出口35と、前記測定基部容器31の底面31aに設けられていて、圧力計測用導入口35aを兼ねる注水用導出口35から水平方向に離れた所定位置に1又は2以上の圧力計測用導入口36とが設けられている。
More specifically, the measurement probe 3 has the following configuration. In other words, the inflatable packer 30 communicates with the packer drive control device 5 via the high-pressure tube 13 for holes, and the gas pressure or the pressure supplied from the packer drive control device 5 via the high-pressure tube 13 for holes or It is a packer of a system that expands by water pressure and adheres closely to the wall surface of the boring hole 2.
As shown in FIG. 3, the bottom surface 31 a of the measurement base container 31 is capable of supplying water at a minute flow rate, and the water injection outlet 35 serving also as the pressure measurement inlet 35 a and the measurement base container 31. One or two or more pressure measurement inlets 36 are provided at predetermined positions that are provided on the bottom surface 31a and are separated from the water injection outlet 35 serving also as the pressure measurement inlet 35a in the horizontal direction.

前記測定基部容器31の内部には、計測センサー37,38が収容されている。圧力・温度計測センサー37は、前記圧力計測用導入口35aに連通・取り付けられている。圧力計測センサー38は、前記圧力計測用導入口36に連通・取り付けされている。
前記注水部容器32の内部には、注水手段39が収容されている。この注水手段39は、毛細管390を介して前記注水用導出口35に定量または定圧で注水制御可能に注水できるようになっている。
前記測定プローブ3の注水手段39は、微少流量定量ポンプ391と、微少流量定量ポンプ391の吐出口と毛細管390の間に設けられ孔内圧力がポンプ圧力より高い場合の逆流を防止する電磁弁392と、微少流量定量ポンプ391の吸込口に水を供給する貯水容器393とから構成されており、微少流量定量ポンプ391の吐出口、電磁弁392、毛細管390を介して注水用導出口35に送水できるようになっている。
Measurement sensors 37 and 38 are accommodated inside the measurement base container 31. The pressure / temperature measurement sensor 37 communicates with and is attached to the pressure measurement inlet 35a. The pressure measurement sensor 38 communicates with and is attached to the pressure measurement introduction port 36.
A water injection means 39 is accommodated in the water injection section container 32. The water injection means 39 can inject water into the water injection outlet 35 via a capillary tube 390 so that the water injection can be controlled at a constant or constant pressure.
The water injection means 39 of the measurement probe 3 includes a minute flow rate metering pump 391 and an electromagnetic valve 392 provided between the discharge port of the minute flow rate metering pump 391 and the capillary tube 390 to prevent backflow when the pressure in the hole is higher than the pump pressure. And a water storage container 393 for supplying water to the suction port of the minute flow rate metering pump 391. Water is supplied to the water injection outlet 35 through the discharge port of the minute flow rate metering pump 391, the electromagnetic valve 392, and the capillary tube 390. It can be done.

さらに詳細に説明すると、前記測定プローブ3の測定基部容器31の内部に設けられた圧力・温度計測センサー37は、第1の信号ケーブル371を介してケーブルコネクター15に接続されている。前記測定プローブ3の測定基部容器31の内部に設けられた圧力計測センサー38は、第2の信号ケーブル381を介してケーブルコネクター15に接続されている。
前記ケーブルコネクター15には、第1の電力ケーブル391aを介して微少流量定量ポンプ391が接続されており、当該第1の電力ケーブル391aを介して微少流量定量ポンプ391を駆動するための電力が微少流量定量ポンプ391に供給できるようになっている。同様に、前記ケーブルコネクター15には、第2の電力ケーブル392aを介して電磁弁392が接続されており、当該第2の電力ケーブル392aを介して電磁弁392をオン・オフ駆動制御する電力が電磁弁392に供給できるようになっている。
More specifically, the pressure / temperature measurement sensor 37 provided in the measurement base container 31 of the measurement probe 3 is connected to the cable connector 15 via the first signal cable 371. A pressure measurement sensor 38 provided in the measurement base container 31 of the measurement probe 3 is connected to the cable connector 15 via a second signal cable 381.
A micro flow metering pump 391 is connected to the cable connector 15 via a first power cable 391a, and the power for driving the micro flow metering pump 391 is very small via the first power cable 391a. The flow rate metering pump 391 can be supplied. Similarly, an electromagnetic valve 392 is connected to the cable connector 15 via a second power cable 392a, and electric power for on / off driving control of the electromagnetic valve 392 is provided via the second power cable 392a. The electromagnetic valve 392 can be supplied.

前記ケーブルコネクター15には、集合ケーブル17、コネクター19、検層ケーブル11を介して地上に設置した計測・制御装置7に接続されている。前記検層ケーブル11は孔内用多芯ケーブルで構成されており、前記第1の信号ケーブル371、第2の信号ケーブル381、第1の電力ケーブル391a、および第2の電力ケーブル392aの線数を十分に満たすだけの本数の線を有している。
前記測定補助機構9は、検層ケーブル11を巻き取るドラムを有するウィンチ91と、地上に固定した滑車92と、ボーリング孔2に測定プローブ3を挿入・取り出しするための滑車93とからなる。測定プローブ3を吊り下げる検層ケーブル11は、滑車93、滑車92を介してウィンチ91のドラムに巻き取られたり、その逆に巻き出されたりするようになっている。
The cable connector 15 is connected to a measurement / control device 7 installed on the ground via a collective cable 17, a connector 19, and a logging cable 11. The logging cable 11 is composed of a multicore cable for use in the hole, and the number of the first signal cable 371, the second signal cable 381, the first power cable 391a, and the second power cable 392a. The number of lines is sufficient to satisfy the above.
The measurement auxiliary mechanism 9 includes a winch 91 having a drum for winding the logging cable 11, a pulley 92 fixed on the ground, and a pulley 93 for inserting and removing the measurement probe 3 from the boring hole 2. The logging cable 11 for suspending the measurement probe 3 is wound around the drum of the winch 91 via the pulley 93 and the pulley 92, and vice versa.

ここで、上記注水手段39の微少流量定量ポンプ391について説明をしておく。図4は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムで使用する測定プローブの内部に設けられた注水手段を構成する微少流量定量ポンプの原理的構成を示す図である。
この図4において、前記微少流量定量ポンプ391は、電動式のカム3911,シャフト3912でシリンダー3913の内部のピストン3914を駆動して、一定流量の送水を行うプランジャー式ポンプである。この微少流量定量ポンプ391の給水口3915、注水口3916は電磁作動弁392に繋がっており、貯水容器393に繋がった給水管3921を通じて給水を行い、注水用導出口35に繋がった毛細管390を通じて注水を行う。電磁作動弁は二系統あり、給水管3921−給水口3915ではシリンダー3913へ入る方向へ、注水口3916−配管3922ではシリンダー3913から出る方向のみに作動して逆流を防止する逆止弁となっている。このように微少流量定量ポンプ391は、電動カム3911,シャフト3912でシリンダー3913の内部のピストン3914を駆動して、一定量を送水を行うことを可能にしたプランジャー式ポンプで構成したものである。
Here, the minute flow rate metering pump 391 of the water injection means 39 will be described. FIG. 4 is a diagram showing a basic configuration of a micro flow rate metering pump constituting water injection means provided in a measurement probe used in a water-imperviousness test system in a blocking material original position of a boring hole according to the embodiment of the present invention. It is.
In FIG. 4, the minute flow rate metering pump 391 is a plunger type pump that feeds water at a constant flow rate by driving a piston 3914 inside a cylinder 3913 with an electric cam 3911 and a shaft 3912. A water supply port 3915 and a water injection port 3916 of the minute flow rate metering pump 391 are connected to an electromagnetically operated valve 392, and water is supplied through a water supply pipe 3921 connected to a water storage container 393, and water is injected through a capillary tube 390 connected to a water injection outlet 35. I do. There are two electromagnetically operated valves, and the check valve prevents the back flow by operating only in the direction of entering the cylinder 3913 at the water supply pipe 3921-water supply port 3915 and in the direction of exiting from the cylinder 3913 at the water injection port 3916-pipe 3922. Yes. In this way, the minute flow rate metering pump 391 is configured by a plunger type pump that can feed a fixed amount of water by driving the piston 3914 inside the cylinder 3913 by the electric cam 3911 and the shaft 3912. .

図5は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを示すダイアグラムである。
この図5では、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムをダイアグラムで示したものであり、図1ないし図4に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して説明をする。
FIG. 5 is a diagram showing a water-imperviousness test system in a blocking material original position of a boring hole according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a water-imperviousness test system in the original position of the blocking material in the borehole according to the embodiment of the present invention, and the same components as those shown in FIGS. 1 to 4 are the same. A description will be given with reference numerals.

この図5において、計測・制御装置7は、孔内用多芯ケーブルからなる検層ケーブル11を介して測定プローブ3の内部のデータロガー8を介して圧力・温度計測センサー37および圧力計測センサー38に接続されている。同様、計測・制御装置7は、孔内用多芯ケーブルからなる検層ケーブル11を介して測定プローブ3の内部のポンプ制御用電子装置10を介して微少流量定量ポンプ391に接続されるとともに、図示しない電磁弁392にも接続されている。
パッカー駆動制御装置5は、パッカー制御装置51と、 前記パッカー制御装置51により運転制御される高圧ポンプ52とから構成されている。前記高圧ポンプ52の吐出口は、孔内用高圧チューブ13を介して測定プローブ3の膨張式パッカー30に接続されている。
In FIG. 5, the measurement / control device 7 includes a pressure / temperature measurement sensor 37 and a pressure measurement sensor 38 via a data logger 8 inside the measurement probe 3 through a logging cable 11 made of a multicore cable for hole. It is connected to the. Similarly, the measurement / control device 7 is connected to a micro flow rate metering pump 391 via a pump control electronic device 10 inside the measurement probe 3 through a logging cable 11 made of a multicore cable for hole, It is also connected to a solenoid valve 392 (not shown).
The packer drive control device 5 includes a packer control device 51 and a high-pressure pump 52 that is operation-controlled by the packer control device 51. The discharge port of the high-pressure pump 52 is connected to the inflatable packer 30 of the measurement probe 3 through the high-pressure tube 13 for holes.

<ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法の説明>
このように構成されたボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムについて図1ないし図5を基に、図6を参照して全体的測定の流れを説明する。ここに、図6は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを使用して実現されるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法を説明するためのフローチャートである。また、図7は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを使用して実現されるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法において、試験パターンを示す図である。なお、図7(a)は試験パターンに従って微少流量定量ポンプを注水運転・停止するパターンを示し、横軸に時間を、縦軸にポンプ注水量をそれぞれとったものである。図7(b)は試験パターンによって圧力計測センサーが計測した圧力を示し、横軸に時間を、縦軸に計測圧力をそれぞれとったものである。図7(c)は透水係数を求めるためのグラフである。
<Explanation of the water-impervious test method at the original position of the blocking material in the borehole>
With respect to the water-imperviousness test system at the blocking member in-situ position of the boring hole configured as described above, the overall measurement flow will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIG. Here, FIG. 6 is a view for explaining a water-imperviousness test method at a boring hole blocking material in-situ position, which is realized using the boring hole blocking material original position at the boring hole blocking material original position according to the present invention. It is a flowchart. Moreover, FIG. 7 shows a test pattern in the water-blocking test method at the blocking material in-situ position of the boring hole realized by using the water-blocking test system at the blocking material in-situ position of the boring hole according to the embodiment of the present invention. FIG. FIG. 7 (a) shows a pattern in which the micro flow rate metering pump is infused and stopped according to the test pattern, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the amount of water injected into the pump. FIG. 7B shows the pressure measured by the pressure measuring sensor according to the test pattern, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing measured pressure. FIG. 7C is a graph for obtaining the hydraulic conductivity.

まず、ボーリング孔2が開けられて必要な処理がなされた後、前記ボーリング孔2の一定区間の閉塞材の打設が完了したものとする。
ここで、試験が開始される。まず、検層ケーブル11を滑車93、滑車92を介してウィンチ91のドラムに巻き付けて堀管33を揚管する(S101)。所定の位置に揚管された堀管33の先端に測定プローブ3をセットする(S102)。ついで、測定プローブ3は、装置上部で、ウィンチ91のドラムに巻かれた検層ケーブル11がウィンチ91の動力により、滑車92、滑車93を介して、ボーリング孔2の内部に吊り下げられた状態でボーリング孔2の内部を降下させる(S103)。
First, after the boring hole 2 is opened and necessary processing is performed, it is assumed that the placement of the blocking material in a certain section of the boring hole 2 is completed.
The test is now started. First, the logging cable 11 is wound around the drum of the winch 91 via the pulley 93 and the pulley 92, and the moat pipe 33 is lifted (S101). The measurement probe 3 is set at the tip of the moat 33 that has been lifted to a predetermined position (S102). Next, in the measurement probe 3, the logging cable 11 wound around the drum of the winch 91 is hung inside the boring hole 2 by the power of the winch 91 via the pulley 92 and the pulley 93. Then, the inside of the borehole 2 is lowered (S103).

前記測定プローブ3がボーリング孔2の内部の閉塞材4の上部に載置されると、パッカー駆動制御装置5のパッカー制御装置51からの駆動制御指令により高圧ポンプ52が運転されて、例えば高圧ガス(高圧空気)が高圧ポンプ52から孔内用高圧チューブ13を介して測定プローブ3の膨張式パッカー30に供給される。これにより、測定プローブ3の膨張式パッカー30は、拡張してボーリング孔2の内壁に密着し、測定プローブ3の膨張式パッカー30の図示上下に空間を遮断する(S104)。この状態で、測定プローブ3の測定基部容器31の底面31aは、閉塞材4の上に強固に押しつけられた状態になる。  When the measurement probe 3 is placed on the closing member 4 inside the borehole 2, the high-pressure pump 52 is operated by a drive control command from the packer control device 51 of the packer drive control device 5, for example, high-pressure gas (High-pressure air) is supplied from the high-pressure pump 52 to the inflatable packer 30 of the measurement probe 3 through the high-pressure tube 13 for holes. As a result, the inflatable packer 30 of the measurement probe 3 expands and comes into close contact with the inner wall of the boring hole 2, and blocks the space above and below the inflatable packer 30 of the measurement probe 3 (S104). In this state, the bottom surface 31 a of the measurement base container 31 of the measurement probe 3 is firmly pressed onto the blocking material 4.

次に、測定プローブ3の内部の圧力・温度計測センサー37、および、圧力計測センサー38からの測定データは計測・制御装置7に取り込まれて、前記計測・制御装置7によりバックグラウント圧力・温度を測定し(S105)、計測・制御装置7はバックグラウント圧力・温度が安定していないと判定(例えば、一定時間前の測定値と現時点の測定値との差を取り、その差が所定の基準値を超えていると判定)すると(S106;NO)、計測・制御装置7は、再び、バックグラウント圧力・温度の測定処理を実行する(S105)。これらステップ105,106は、バックグラウント圧力・温度が安定するまで(時刻t0〜t1の期間)、計測・制御装置7において実行されることになる。   Next, the measurement data from the pressure / temperature measurement sensor 37 and the pressure measurement sensor 38 inside the measurement probe 3 is taken into the measurement / control device 7, and the background pressure / temperature is measured by the measurement / control device 7. Measure (S105), and the measurement / control device 7 determines that the background pressure / temperature is not stable (for example, taking the difference between the measurement value before a certain time and the current measurement value, and the difference is a predetermined reference If it is determined that the value has been exceeded (S106; NO), the measurement / control device 7 again performs the background pressure / temperature measurement process (S105). These steps 105 and 106 are executed in the measurement / control apparatus 7 until the background pressure / temperature is stabilized (period t0 to t1).

この図7(b)の時刻t1の近くになると、バックグラウント圧力・温度が現実に安定するので、計測・制御装置7は、圧力・温度計測センサー37や圧力計測センサー38からの測定値を基にバックグランド圧力や温度が安定していると判定すると(S106;YES)、計測・制御装置7は注水手段39の微少流量定量ポンプ391を運転するとともに必要に応じて電磁弁392を運転して注水を開始する(時刻t1;S107)。この微少流量定量ポンプ391からの注水は、毛細管390を介して注水用導出口35から閉塞材4の上部へ注入される。
前記計測・制御装置7は、前記圧力・温度計測センサー37・圧力計測センサー38からの測定データを監視しつつ(S108)、圧力・温度計測センサー37からの圧力に関する測定データが図7(b)のP1に達した時点(時刻t2)で、注水手段39の微少流量定量ポンプ391の運転を停止し注水を停止する(S109)。
Since the background pressure / temperature is actually stabilized near the time t1 in FIG. 7B, the measurement / control device 7 uses the measurement values from the pressure / temperature measurement sensor 37 and the pressure measurement sensor 38 as a basis. If the background pressure or temperature is determined to be stable (S106; YES), the measurement / control device 7 operates the minute flow rate metering pump 391 of the water injection means 39 and operates the solenoid valve 392 as necessary. Water injection is started (time t1; S107). The water injection from the minute flow rate metering pump 391 is injected into the upper portion of the blocking material 4 from the water injection outlet 35 via the capillary tube 390.
The measurement / control device 7 monitors the measurement data from the pressure / temperature measurement sensor 37 / pressure measurement sensor 38 (S108), while the measurement data relating to the pressure from the pressure / temperature measurement sensor 37 is shown in FIG. 7 (b). When P1 is reached (time t2), the operation of the minute flow rate metering pump 391 of the water injection means 39 is stopped and water injection is stopped (S109).

そして、計測・制御装置7は、前記時刻t2の終了後から所定区間(時刻t2〜時刻t3)の間、圧力・温度計測センサー37・圧力計測センサー38で検出した測定データを収集し(S110)、十分なフォールオフデータを取得したところで(S111)、透水係数の算出処理を行う(S112)。この透水係数の算出処理の詳細については、後述する。   Then, the measurement / control device 7 collects measurement data detected by the pressure / temperature measurement sensor 37 / pressure measurement sensor 38 for a predetermined section (time t2 to time t3) after the end of the time t2 (S110). When sufficient fall-off data has been acquired (S111), a permeability coefficient calculation process is performed (S112). The details of the process for calculating the hydraulic conductivity will be described later.

次に、透水係数の算出処理(S112)の終了後に、計測・制御装置7は、再び、図7(a),(b)の時刻t3時点で、時刻注水手段39の微少流量定量ポンプ391を運転を開始するとともに、必要に応じて電磁弁392を運転することにより(S113)、毛細管390を介して注水用導出口35から閉塞材4の上部に注水を開始する。そして、計測・制御装置7は、前記圧力・温度計測センサー37、圧力計測センサー38からの検出測定データを取り込みつつ(S114)、それら測定データを検出してゆく。   Next, after completion of the water permeability coefficient calculation process (S112), the measurement / control device 7 again turns on the micro flow rate metering pump 391 of the time water injection means 39 at time t3 in FIGS. 7 (a) and 7 (b). In addition to starting the operation, the electromagnetic valve 392 is operated as necessary (S113) to start water injection from the water injection outlet 35 to the upper portion of the blocking material 4 through the capillary tube 390. Then, the measurement / control device 7 detects the measurement data while taking in the detection measurement data from the pressure / temperature measurement sensor 37 and the pressure measurement sensor 38 (S114).

前記計測・制御装置7は、圧力・温度計測センサー37、圧力計測センサー38から供給される刻々と変化する測定データを監視し続ける(S114−S115;NO)。ここで、計測・制御装置7は、圧力・温度計測センサー37、圧力計測センサー38からの圧力測定データが、図7(b)に示すように、圧力P2から急激に圧力P3に低下する圧力P2を検出すると(S115;YES)、計測・制御装置7は当該圧力P2をブレーク圧力として記憶し、かつ、注水手段39の微少流量定量ポンプ391の運転を停止する(S116)。そして、計測・制御装置7は、前記ブレーク圧力を基に閉塞材4の強度を算出処理する(S117)。なお、この閉塞材4の強度を算出処理については、後述する。   The measurement / control device 7 continues to monitor the measurement data that changes from time to time supplied from the pressure / temperature measurement sensor 37 and the pressure measurement sensor 38 (S114-S115; NO). Here, the measurement / control device 7 uses the pressure P2 at which the pressure measurement data from the pressure / temperature measurement sensor 37 and the pressure measurement sensor 38 suddenly decreases from the pressure P2 to the pressure P3 as shown in FIG. 7B. Is detected (S115; YES), the measurement / control device 7 stores the pressure P2 as a break pressure and stops the operation of the minute flow rate metering pump 391 of the water injection means 39 (S116). Then, the measurement / control apparatus 7 calculates the strength of the closing material 4 based on the break pressure (S117). The process for calculating the strength of the blocking material 4 will be described later.

ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法は、上述した一連の流れで提供できる。このボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法は、まとめると、ボーリング孔2を閉塞する閉塞材4の頂部に測定プローブ3を降下させ前記測定プローブ3によりボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30を膨張させることで測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下で遮蔽する工程(S101〜S106)と、前記工程でボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下を遮蔽した後、前記測定プローブ3の下側の閉塞材4の頂部に所定の測定パターン(図7(a))をもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を圧力・温度計測センサー37、圧力計測センサー38からの測定データを基に透水係数を求める工程と(S107〜S112)、前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得して閉塞材の強度を求める工程(S113〜S117)と、前記閉塞材の強度を求める工程の終了後に前記遮蔽を解除し、前記測定プローブをボーリング孔から取り出す工程とを備えたものである。   The water-imperviousness test method at the blocking member in-situ position of the borehole can be provided by the above-described series of flows. The water-impervious test method at the blocking member in-situ position of the boring hole can be summarized as follows. The measuring probe 3 is lowered to the top of the blocking material 4 blocking the boring hole 2, and the boring hole 2 of the measuring probe 3 is moved by the measuring probe 3. The step (S101 to S106) of shielding the inflatable packer 30 by inflating the inflatable packer 30 of the measuring probe 3 and the top and bottom of the inflating packer 30 of the measuring probe 3 are shielded in the step. After that, water is poured into the top of the blocking material 4 below the measurement probe 3 with a predetermined measurement pattern (FIG. 7A), and the pressure and temperature are measured by the pressure / temperature measurement sensor 37 and the pressure measurement according to the predetermined measurement pattern. A step of obtaining a hydraulic conductivity based on the measurement data from the sensor 38 (S107 to S112), and again after the completion of the step. Obtaining the break pressure and obtaining the strength of the blocking material (S113 to S117), and releasing the shielding after the step of obtaining the strength of the blocking material and taking out the measurement probe from the boring hole. It is provided.

これにより、一連の処理が終了したので、一つのボーリング孔2の閉塞材4の評価が終了したことになる。したがって、次のボーリング孔2の閉塞材4の評価に移行することになる。
このようなボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法によれば、ボーリング孔2を閉塞した閉塞材4の原位置での透水係数、強度が算出でき、確実なる評価が可能になる。
Thereby, since a series of processing was complete | finished, the evaluation of the obstruction | occlusion material 4 of one boring hole 2 was complete | finished. Therefore, the process proceeds to the evaluation of the closing material 4 of the next boring hole 2.
According to such a water shielding test method at the original position of the blocking material in the borehole, the water permeability coefficient and strength at the original position of the blocking material 4 with the borehole 2 closed can be calculated, and a reliable evaluation is possible.

<ボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法>
本発明の実施の形態に係るボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法について、上記図1ないし図7を参照して説明する。本発明の実施の形態に係るボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法は、ボーリング孔2を閉塞する閉塞材4の頂部に測定プローブ3を降下させ前記測定プローブ3の膨張式パッカー30によりボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下を遮蔽する工程(図6のS101〜S106)と、前記計測・制御装置7からの指令により測定プローブ3の注水手段39の微少流量定量ポンプ391を運転して閉塞材4が変形しない程度の圧力(図7(a)の圧力P1)で定流量または定圧で一定時間注水した後、注水を停止する工程(図6のS107 3109)と、注水停止後の圧力低下区間(図7(b)の時刻t2〜時刻t3)において圧力測定データを得る工程(図6のS110、S111)と、前記工程で得た圧力測定データを、Horner Plot法(図7(c)を用いる)に基づいて解析して当該圧力低下区間の透水係数を求める工程とからなるものである。
<Permeability analysis method for top of borehole plugging material>
A method for analyzing the hydraulic conductivity of the top of the borehole closing material according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the method for analyzing the hydraulic conductivity of the top of the borehole closing material according to the embodiment of the present invention, the measurement probe 3 is lowered to the top of the closure material 4 that closes the borehole 2, and the borehole is opened by the inflatable packer 30 of the measurement probe 3. 2 for shielding the upper and lower sides of the inflatable packer 30 of the measurement probe 3 (S101 to S106 in FIG. 6), and a micro flow rate metering pump 391 of the water injection means 39 of the measurement probe 3 according to a command from the measurement / control device 7 And the step of stopping water injection (S107 3109 in FIG. 6) after injecting water at a constant flow rate or constant pressure for a certain time at a pressure that does not deform the plugging material 4 (pressure P1 in FIG. 7A), and water injection Steps for obtaining pressure measurement data (S110 and S111 in FIG. 6) in the pressure drop section after the stop (time t2 to time t3 in FIG. 7B), and pressure measurement obtained in the above step The constant data is analyzed based on the Horner Plot method (using FIG. 7 (c)) to obtain the hydraulic conductivity of the pressure drop section.

ここで、Horner Plot法とは、水井戸、石油井などの透水係数を求めるために使用される方法で、一定流量で一定時間の注水あるいは揚水を行い、注水あるいは揚水を停止した後の経過時間における圧力遷移区間において、横軸にHorner 時間と呼ばれる〔(注水あるいは揚水を行った時間)+(注水あるいは揚水を停止した後の経過時間)〕÷(注水あるいは揚水を停止した後の経過時間)の対数を、その縦軸にその時に観測された圧力値を取ると、その片対数グラフの途中に現れる直線部分の傾きは、井戸周辺の地層が欽一な多孔質の物体であると仮定した場合の透水係数と比例する原理によって、井戸の透水係数を求めるものである。
なお、ここで、透水係数をk、流量をQ[m3/s]、有効層厚をh[m]、水の粘性係数をμ、透水量係数をkh/μ[m3/Pa・s]、Horner Plot法によって得た傾きをmとすると、
kh/μ=Q/(log(e)4πm) ・・・[数式1]
となる。
Here, the Horner Plot method is a method used to determine the hydraulic conductivity of water wells, oil wells, etc., and the elapsed time after water injection or pumping is stopped at a constant flow rate for a fixed time. In the pressure transition section, the horizontal axis is called Horner time [(time of water injection or pumping) + (time elapsed after water injection or pumping stopped)] / (time elapsed after water injection or water pumping stopped) If the pressure value observed at that time is taken on the vertical axis, the slope of the straight line part that appears in the middle of the semilogarithmic graph assumes that the stratum around the well is a uniform porous object Based on the principle proportional to the hydraulic conductivity of the well, the hydraulic conductivity of the well is obtained.
Here, the permeability coefficient is k, the flow rate is Q [m 3 / s], the effective layer thickness is h [m], the viscosity coefficient of water is μ, and the permeability coefficient is kh / μ [m 3 / Pa · s. ] If the slope obtained by the Horner Plot method is m,
kh / μ = Q / (log (e) 4πm) [Equation 1]
It becomes.

さらにこの数式1について説明すると、この数式1は井戸における水理試験の理論的解析式を示したものである。まず、井戸の周辺の地層の透水係数kは、地層の有効層厚h、水の粘性係数μ、井戸に注水した注水流量Qと注水時間t、注水停止後の時間△t、および、その時の圧力値Pとの関係で、横軸に△t(t+△t)の対数を、縦軸に圧力Pをそれぞれ取ったグラフ(図7(c)参照)の上の直線部分の傾きmを求た場合には、この数式1から透水係数kを求めることができる。   Further, Formula 1 will be described. Formula 1 shows a theoretical analysis formula for a hydraulic test in a well. First, the permeability coefficient k of the formation around the well is the effective thickness h of the formation, the viscosity coefficient μ of water, the flow rate Q and the injection time t of water injected into the well, the time Δt after the injection stop, In relation to the pressure value P, the slope m of the straight line portion on the graph (see FIG. 7C) in which the horizontal axis represents the logarithm of Δt (t + Δt) and the vertical axis represents the pressure P, is obtained. In such a case, the hydraulic conductivity k can be obtained from the formula 1.

<ボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法の説明>
本発明の実施の形態に係るボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法について、図1ないし図7を参照して説明する。
このボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法は、ボーリング孔2を閉塞する閉塞材4の頂部に測定プローブ3を降下させ前記測定プローブ3の膨張式パッカー30によりボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下を遮蔽する工程(S101〜S106)と、前記工程でボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下を遮蔽した後、前記測定プローブ3の下側の閉塞材4の頂部に所定の測定パターン(図7(a)の時刻t1〜t2)をもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を取得する工程(S107〜S112)と、前記工程の終了後に、さらに図7(a)に示す注水量で再度注水してブレーク圧力(図7(b)の圧力P2)を取得する工程(S113〜S116)と、室内で求めた当該閉塞材4の強度と前記工程(S113〜S116)で取得したブレーク圧力(P2)との関係とを基にボーリング孔2の内部に打設された閉塞材4の強度を求める工程(S117)とを備えたものである。
このようなボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法によって、閉塞材4の現実の強度を求めることができる。
<Description of strength analysis method for top of borehole plugging material>
A method for analyzing the strength of the top of the borehole blocking material according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this strength analysis method for the top of the borehole closing material, the measurement probe 3 is lowered to the top of the closure material 4 that closes the borehole 2 and the borehole 2 is expanded by the inflatable packer 30 of the measurement probe 3. A step (S101 to S106) of shielding the upper and lower sides of the type packer 30, and after blocking the upper and lower sides of the inflatable type packer 30 of the measuring probe 3 in the step, the blocking material 4 below the measuring probe 3 Steps (S107 to S112) of injecting water with a predetermined measurement pattern (time t1 to t2 in FIG. 7 (a)) to obtain the pressure and temperature by the predetermined measurement pattern, and after completion of the above steps, Steps (S113 to S116) for obtaining a break pressure (pressure P2 in FIG. 7B) by re-injecting water with the water injection amount shown in FIG. A step of obtaining the strength of the plugging material 4 placed in the borehole 2 based on the relationship between the strength of the plugging material 4 and the break pressure (P2) acquired in the steps (S113 to S116) (S117). It is equipped with.
The actual strength of the blocking member 4 can be obtained by such a strength analysis method for the top of the blocking member.

以上は、ボーリング孔の閉塞材源一での遮水試験等に慣例した内容を記載したが、この場合の測定プローブに共通した特徴は、測定プローブに、閉塞材頂部に圧力をかけるための注水部容器32(注水手段39)、いわゆる微小流量定量ポンプ391、電磁弁392ならびに貯水容器393を内蔵している点である。この構造を構成することによって、従来例では、地上からボーリング孔を貫通した圧力水供給パイプ等によってボーリング孔底部に圧力水を供給していたものを、圧力水供給パイプ等の手段が不要で、全体としてコンパクトで、安価なボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法等を実現することができる。   The above describes the contents customary for the water-blocking test etc. at the source of the blocking material of the boring hole, but the feature common to the measurement probe in this case is water injection for applying pressure to the top of the blocking material on the measurement probe. It is a point that a part container 32 (water injection means 39), a so-called minute flow rate metering pump 391, a solenoid valve 392 and a water storage container 393 are incorporated. By configuring this structure, in the conventional example, the pressure water is supplied to the bottom of the bore hole by the pressure water supply pipe penetrating the bore hole from the ground, and means such as the pressure water supply pipe is unnecessary. As a whole, it is possible to realize a water-impervious test method or the like at the original position of the closing material of the boring hole that is compact and inexpensive.

<ボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置の説明>
図8は、本発明に係るボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置を示すブロック図である。この図8において、本発明に係るボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置は、測定プローブ3での測定を模擬するための試験装置であって、測定プローブ3の各機能の検証および取得データを用いた解析技術の検証を行うことを目的とする。
<Explanation of experimental equipment for borehole plugging material in water shielding chamber>
FIG. 8 is a block diagram showing an experimental apparatus for a water blocking chamber for a boring hole blocking material according to the present invention. In FIG. 8, the experimental apparatus for a borehole plugging material in a boring hole according to the present invention is a test apparatus for simulating the measurement with the measurement probe 3. The purpose is to verify the analysis technique used.

本発明に係るボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置40は、図8に示すように、ボーリング孔等の閉塞材4を収容可能とする圧力容器41と、前記圧力容器41に閉塞材4を収容したときに、閉塞材4の上部の任意の場所に差し込み可能とともに閉塞材4の上部に注水できる注水用導出口42と、注水用導出口42から所定の距離だけ離して設け、前記閉塞材4の上部の任意の場所に差し込み可能な測定用導入口43と、前記圧力容器41の上部および下部の圧力を目視可能な圧力計44,45と、前記注水用導出口42の圧力・温度と測定用導入口43の圧力を測定できる温度・圧力測定センサー46と、前記注水用導出口42に注水を可能とする注水手段47と、前記温度・圧力測定センサー46からの測定データを取込み解析する測定データ解析手段(パーソナルコンピュータ)48とを備えたものである。   As shown in FIG. 8, an experimental apparatus 40 for a boring hole blocking material according to the present invention includes a pressure vessel 41 that can accommodate a blocking material 4 such as a boring hole, and the pressure vessel 41 with the blocking material 4. A water introduction outlet 42 that can be inserted into an arbitrary location on the top of the plugging material 4 and that can be poured into the upper part of the plugging material 4 when being accommodated, and is provided a predetermined distance away from the water injection outlet 42. 4, a pressure introduction port 43 that can be inserted into an arbitrary position above the pressure vessel 4, pressure gauges 44 and 45 that allow the pressure at the top and bottom of the pressure vessel 41 to be visually observed, and the pressure and temperature of the water injection outlet 42 The temperature / pressure measurement sensor 46 capable of measuring the pressure at the measurement inlet 43, the water injection means 47 that enables water injection to the water injection outlet 42, and the measurement data from the temperature / pressure measurement sensor 46 are taken in and analyzed. Measurement Data analysis means (personal computer) is obtained by a 48.

このような構成のボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置についてさらに説明する。圧力容器41に封入された閉塞材4の上部から注水用導出口42および測定用導入口43が差し込まれる。注水用導出口42および測定用導入口43は、自由に位置を変えることができ、様々な条件で設計する測定プローブ3の検証を行うことができる構造となっている。
圧力容器41には、下部にバルブ付き排水口51および圧力容器41の下面圧力を観測するための圧力計44があり、上部より加圧して閉塞材4の中に含まれる余分な水分を排出することができる。また、上面には圧力容器41の上面圧力計測を観測するための圧力計45がついている。注水用導出口42には、開閉可能なバルブ52を介して、圧力を大気に開放可能な三方バルブ53が毛細管で繋がっており、さらに毛細管で微少流量定量ポンプ47に繋がっている。
A further description will be given of the experimental apparatus for a boring hole blocking material having such a configuration. A water injection outlet 42 and a measurement inlet 43 are inserted from the upper part of the closing member 4 enclosed in the pressure vessel 41. The water injection outlet 42 and the measurement inlet 43 can be freely changed in position, and have a structure in which the measurement probe 3 designed under various conditions can be verified.
The pressure vessel 41 has a valve-equipped drain 51 and a pressure gauge 44 for observing the lower pressure of the pressure vessel 41 at the lower part, and pressurizes from the upper part to discharge excess moisture contained in the closing material 4. be able to. A pressure gauge 45 for observing the upper surface pressure measurement of the pressure vessel 41 is attached to the upper surface. A three-way valve 53 capable of releasing the pressure to the atmosphere is connected to the water supply outlet 42 by a capillary tube via a valve 52 that can be opened and closed, and further connected to the minute flow rate metering pump 47 by a capillary tube.

一方、測定用導入口43には、開閉可能なバルブ54を介して毛細管で圧力・温度計46が繋がっており、連続的に圧力・温度を観測することが可能である。圧力・温度計46は、コンピュータ48においてデータをデジタル値で連続的に記録することが可能である。
本装置は、測定装置の設計段階で、設計値を室内において模擬的に検証して、適切な測定プローブ3の性能値を得るための検証実験を行うことができる。また、得たデータを解析法の検証に用いることで、解析法が適正であるかの性能判定を行うことができる。
On the other hand, a pressure / thermometer 46 is connected to the measurement introduction port 43 by a capillary tube via an openable / closable valve 54, so that the pressure / temperature can be continuously observed. The pressure / thermometer 46 can continuously record data as digital values in a computer 48.
This apparatus can perform a verification experiment for obtaining an appropriate performance value of the measurement probe 3 by verifying the design value in a room in a simulated manner at the design stage of the measurement apparatus. Further, by using the obtained data for verification of the analysis method, it is possible to determine the performance of whether the analysis method is appropriate.

<その他>
本発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法、ボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法、および、ボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法、ならびにボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム・ボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置を用いることで、高レベル放射性廃棄物地層処分・低レベル放射性廃棄物地層処分の処分場選定の際に実施される調査ボーリング孔を閉塞する時点での閉塞作業の安全基準を設定する上での評価手法を確立することができる。これによって、処分場において、調査ボーリング実施に伴う調査終了後の閉塞作業の不確実性に対する不安を払拭することで、調査ボーリング地点の選定の自由度を増やすことができる。また、調査ボーリング地点を増加させて調査の精度を向上させて、処分場選定における不確実性を低減させる効果がある。
<Others>
According to the present invention, the method of water-impervious test at the in situ position of the borehole plugging material, the method of analyzing the hydraulic conductivity at the top of the borehole plugging material, the strength analysis method of the top of the borehole plugging material, and the shielding at the original position of the borehole plugging material. By using the water test system and the experimental equipment for blocking boreholes, the boreholes to be surveyed are selected when selecting disposal sites for high-level radioactive waste geological disposal and low-level radioactive waste geological disposal. It is possible to establish an evaluation method for setting the safety standard for the closing operation at the time. As a result, at the disposal site, the degree of freedom in selecting the survey boring point can be increased by eliminating the anxiety about the uncertainty of the blockage operation after the completion of the survey due to the implementation of the survey boring. It also has the effect of increasing the survey boring points and improving the accuracy of the survey, and reducing the uncertainty in selecting a disposal site.

さらに、放射性廃棄物地層処分分野以外でも、地下水汚染分野において、汚染源の地下水への移行をどのように防止するかは大きな課題である。特に、汚染源が井戸を通じて汚染されていない地下水層と連結することは深刻な問題を生じる。本試験手法ならびに装置を用いることで、これらの閉塞作業においてもひとつの検査基準を与えることで、国・自治体等が実施する地下水汚染対策に対する信頼性を向上させる効果がある。   In addition to the radioactive waste geological disposal field, how to prevent the migration of pollution sources to groundwater is a major issue in the groundwater pollution field. In particular, it is a serious problem for the source of contamination to be connected to an uncontaminated groundwater formation through a well. By using this test method and equipment, it is possible to improve the reliability of groundwater contamination countermeasures implemented by the national and local governments by providing one inspection standard for these blockage operations.

本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the water-imperviousness test system in the obstruction | occlusion material original position of the boring hole which concerns on this invention embodiment. 本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムで使用する測定プローブの詳細構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed structure of the measurement probe used with the water-imperviousness test system in the obstruction | occlusion material original position of the boring hole concerning this embodiment. 本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムで使用する測定プローブの測定基部容器の底面を示す図である。It is a figure which shows the bottom face of the measurement base container of the measurement probe used with the water-imperviousness test system in the obstruction | occlusion material original position of the boring hole which concerns on this invention. 本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムで使用する測定プローブの内部に設けた注水手段を構成する微少流量定量ポンプの原理的構成を示す図である。It is a figure which shows the fundamental structure of the micro flow volume metering pump which comprises the water injection means provided in the inside of the measurement probe used with the water-imperviousness test system in the obstruction | occlusion material original position of the boring hole which concerns on this embodiment. 本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを示すダイアグラムである。It is a diagram which shows the water-imperviousness test system in the obstruction | occlusion material original position of the boring hole which concerns on this invention embodiment. 本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを使用して実現されるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the water-imperviousness test method in the obstruction | occlusion material original position of the boring hole implement | achieved using the water-imperviousness test system in the obstruction | occlusion material original position of the boring hole which concerns on this invention. 本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを使用して実現されるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法において、試験パターンを示す図である。It is a figure which shows a test pattern in the impermeable test method in the obstruction | occlusion material original position of the boring hole implement | achieved using the impermeable material test system in the obstruction | occlusion material original position of the boring hole which concerns on this invention. 本発明に係るボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the impermeable chamber experimental apparatus of the boring hole obstruction | occlusion material which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム
2 ボーリング孔
3 測定プローブ
4 閉塞材
5 パッカー駆動制御装置
7 計測・制御装置
9 測定補助機構
11 検層ケーブル
13 孔内用高圧チューブ
30 膨張式パッカー
31 測定基部容器
32 注水部容器
33 堀管
34 ケーブルヘッド
35 注水用導出口
36 圧力計測用導入口
37 圧力・温度計測センサー
38 圧力計測センサー
39 注水手段
40 ボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置
41 圧力容器
42 注水用導出口
43 測定用導入口
44,45 圧力計
46 温度・圧力測定センサー
47 注水手段
48 測定データ解析手段(パーソナルコンピュータ)
391 微少流量定量ポンプ
392 電磁弁
393 貯水容器
3911 カム
3912 シャフト
3913 シリンダー
3914 ピストン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water-blocking test system in the original position of the blocking material of the boring hole 2 Boring hole 3 Measuring probe 4 Blocking material 5 Packer drive control device 7 Measurement / control device 9 Measurement auxiliary mechanism 11 Logging cable 13 High-pressure tube 30 in the hole Inflatable packer 31 Measurement base container 32 Water injection part container 33 Moat pipe 34 Cable head 35 Water injection outlet 36 Pressure measurement introduction port 37 Pressure / temperature measurement sensor 38 Pressure measurement sensor 39 Water injection means 40 Water blocking means experimental apparatus 41 for borehole blocking material Pressure vessel 42 Outlet for water injection 43 Inlet for measurement 44, 45 Pressure gauge 46 Temperature / pressure measurement sensor 47 Water injection means 48 Measurement data analysis means (personal computer)
391 Minute flow rate metering pump 392 Solenoid valve 393 Reservoir 3911 Cam 3912 Shaft 3913 Cylinder 3914 Piston

Claims (7)

ボーリング孔を閉塞する閉塞材頂部に測定プローブを降下させ前記測定プローブによりボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽する工程と、
前記工程でボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽した後、前記測定プローブの下側の閉塞材頂部に所定の測定パターンをもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を測定して透水係数を求める工程と、
前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得して閉塞材の強度を求める工程と、
前記閉塞材の強度を求める工程の終了後に前記遮蔽を解除し、前記測定プローブをボーリング孔から取り出す工程と
を備えたことを特徴とするボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法。
A step of lowering the measurement probe on the top of the blocking material that closes the boring hole and shielding the boring hole above and below the measurement probe by the measurement probe;
After blocking the upper and lower sides of the measurement probe with the boring hole in the step, water is poured into the top of the closing material on the lower side of the measurement probe with a predetermined measurement pattern, and the water permeability coefficient is measured by measuring the pressure and temperature with the predetermined measurement pattern. The desired process;
After the completion of the step, water is injected again to obtain a break pressure to obtain the strength of the plugging material,
And a step of releasing the shielding after the step of obtaining the strength of the plugging material and removing the measuring probe from the borehole.
ガス圧または水圧によって拡張してボーリング孔壁面に密着する方式の膨張式パッカーと、
前記膨張式パッカーの下端部に設けられた測定基部容器と、
前記測定基部容器に設けられ、微小流量での送水が可能で、かつ、圧力計測用導入口を兼ねる注水用導出口と、
前記測定基部容器に設けられた前記注水用導出口から水平方向に所定距離離れた位置に設けられた1又は2以上の圧力計測用導入口と、
前記両圧力計測用導入口にそれぞれ取り付けられた圧力・温度計測センサーと、
前記注水用導出口に定量または定圧で注水制御可能に注水注水手段とを備え、ボーリング孔の内部に挿通可能の形状に形成してなる測定プローブと、
前記測定プローブの測定基部をボーリング孔の閉塞材上部に載置した後に、測定時に前記膨張式パッカーに所定圧力のガス圧または水圧を供給し、測定終了時に前記ガス圧または水圧を減圧するパッカー制御装置と、
前記測定プローブの注水手段の注水を測定パターンにより制御するとともに、測定パターンに従って前記圧力・温度計測センサーからの測定データを取込み、取り込んだ測定データから閉塞材原位置の透水係数、あるいは、閉塞材原位置の強度を算出する計測・制御装置と
を具備したことを特徴とするボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム。
An inflatable packer that expands by gas pressure or water pressure and adheres to the wall surface of the borehole;
A measurement base container provided at the lower end of the inflatable packer;
An outlet port for water injection provided in the measurement base container, capable of supplying water at a minute flow rate, and also serving as an inlet port for pressure measurement,
One or more pressure measurement inlets provided at a predetermined distance in the horizontal direction from the water injection outlet provided in the measurement base container;
A pressure / temperature measurement sensor attached to each inlet for both pressure measurement;
A water injection and injection means capable of controlling water injection at a constant or constant pressure at the water injection outlet, and a measurement probe formed into a shape that can be inserted into the borehole,
Packer control for supplying a predetermined gas pressure or water pressure to the inflatable packer at the time of measurement after mounting the measurement base of the measurement probe on the closing material of the borehole and reducing the gas pressure or water pressure at the end of the measurement Equipment,
In addition to controlling the water injection of the water injection means of the measurement probe according to the measurement pattern, the measurement data from the pressure / temperature measurement sensor is taken in accordance with the measurement pattern, and the water permeability coefficient at the original position of the occlusion material or the occlusion material original is obtained from the acquired measurement data. A water-imperviousness test system at an original position of a blocking material in a borehole, comprising a measurement / control device for calculating the strength of the position.
前記注水手段は、注水用の水を貯留する貯水容器と、この貯水容器の水を吸込み所定の圧力にして前記測定基部に設けられた注水用導出口に供給する注水ポンプとからなることを特徴とする請求項2記載のボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム。   The water injection means includes a water storage container for storing water for water injection, and a water injection pump that sucks the water in the water storage container and supplies the water to a water injection outlet provided in the measurement base with a predetermined pressure. The water-imperviousness test system in the blocking material original position of the boring hole according to claim 2. 前記注水ポンプは、電動カムシャフトでシリンダー内のピストンを駆動して、一定量を送水を行うことを可能にしたプランジャー式ポンプからなることを特徴とする請求項3記載のボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム。   4. The boring hole blocking material according to claim 3, wherein the water injection pump comprises a plunger type pump that allows a fixed amount of water to be supplied by driving a piston in a cylinder with an electric camshaft. In-situ impermeable test system. ボーリング孔を閉塞する閉塞材頂部に測定プローブ先端を押入し前記測定プローブによりボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽する工程と、
閉塞材が変形しない程度の圧力で定流量または定圧で一定時間注水した後、注水を停止する工程と、
注水停止後の圧力低下区間において圧力測定データを得る工程と、
前記工程で得た圧力測定データを、解析して当該圧力低下区間の透水係数を求める工程とからなることを特徴とするボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法。
A step of pushing the tip of the measurement probe into the top of the blocking material for closing the boring hole and shielding the boring hole from above and below the measuring probe by the measurement probe;
A step of stopping water injection after injecting water at a constant flow rate or constant pressure for a certain period of time at a pressure that does not deform the blocking material;
Obtaining pressure measurement data in the pressure drop section after stopping water injection;
A method for analyzing the hydraulic conductivity of the top of a borehole plugging material, comprising analyzing the pressure measurement data obtained in the above step to determine the hydraulic conductivity of the pressure drop section.
ボーリング孔を閉塞する閉塞材頂部に測定プローブを降下させ前記測定プローブによりボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽する工程と、
前記工程でボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽した後、前記測定プローブの下側の閉塞材頂部に所定の測定パターンをもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を取得する工程と、
前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得する工程と、
室内で求めた当該閉塞材の強度と前記工程で取得したブレーク圧力との関係とを基にボーリング孔内に打設された閉塞材の強度を求める工程と、
を備えたことを特徴とするボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法。
A step of lowering the measurement probe on the top of the blocking material that closes the boring hole and shielding the boring hole above and below the measurement probe by the measurement probe;
After blocking the upper and lower sides of the measurement probe in the boring hole in the step, water is injected with a predetermined measurement pattern on the top of the closing material on the lower side of the measurement probe, and the pressure and temperature are acquired by the predetermined measurement pattern;
After completion of the step, water is injected again to obtain a break pressure;
A step of determining the strength of the blocking material placed in the borehole based on the relationship between the strength of the blocking material obtained in the room and the break pressure obtained in the step;
A method for analyzing the strength of the top of the hole for closing the borehole.
ボーリング孔等の閉塞材を収容可能とする圧力容器と、
前記圧力容器に閉塞材を収容したときに、閉塞材上部の任意の場所に差し込み可能である閉塞材上部に注水する注水用導出口と、
注水用導出口から所定の距離だけ離して設け、前記閉塞材上部の任意の場所に差し込み可能な測定用導入口と、
前記圧力容器の上部および下部の圧力を目視可能な圧力計と、
前記注水用導出口および測定用導入口の圧力・温度を測定する圧力・温度測定センサーと、
前記注水用導出口に注水を可能とする注水手段と、
前記圧力・温度測定センサーからの測定データを取込み解析する測定データ解析手段と、
を備えたことを特徴とするボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置。
A pressure vessel that can accommodate a blocking material such as a borehole;
When the plugging material is accommodated in the pressure vessel, an outlet port for pouring water into the top of the plugging material that can be inserted into an arbitrary place on the top of the plugging material;
An introduction port for measurement that is provided at a predetermined distance from the outlet for water injection, and can be inserted into an arbitrary place above the blocking material;
A pressure gauge capable of visually observing the pressure at the top and bottom of the pressure vessel;
A pressure / temperature measurement sensor for measuring the pressure / temperature of the water injection outlet and the measurement inlet;
Water injection means for enabling water injection to the water injection outlet;
Measurement data analysis means for taking in and analyzing measurement data from the pressure / temperature measurement sensor;
An experimental apparatus for a water blocking chamber for a borehole plugging material.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010122174A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Ohbayashi Corp Measuring instrument holding tool, and method of installing measuring instrument
CZ304687B6 (en) * 2011-09-20 2014-08-27 Česká Geologická Služba Apparatus for in-situ measuring rock, geotechnical and building material permeability using measurement of weight loss of a towed measuring medium by means of sensitive balance
CN105352670A (en) * 2014-08-22 2016-02-24 中国石油化工股份有限公司 Sealing evaluation system of cementing cement sheath of oil and gas well
CN106194156A (en) * 2016-08-25 2016-12-07 湖南莫尔顿智能勘探机器人有限公司 A kind of intelligent water pressure test in borehole equipment
CN106290107A (en) * 2016-08-05 2017-01-04 山东大学 A kind of coarse intersection crack permeation flow tester and method
CN108225687A (en) * 2017-12-11 2018-06-29 中盐金坛盐化有限责任公司 A kind of detection method of salt hole air reserved storeroom packer setting effect
KR101908018B1 (en) 2017-05-29 2018-10-15 주식회사 지오제니컨설턴트 Integrated Type Deep Packer Test Apparatus in Seabed Rock under High Water Pressure
CN109406366A (en) * 2018-11-30 2019-03-01 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 A kind of engineering geological investigation device and its application method
CN110274842A (en) * 2019-07-12 2019-09-24 浙江理工大学 MBT rubbish field capacity measurement device and measurement method
CN110284876A (en) * 2019-06-25 2019-09-27 徐清清 A kind of method and apparatus carrying out multiple water-bearing layer bailing tests in single gun drilling
CN111398132A (en) * 2020-03-12 2020-07-10 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 Permeability coefficient in-situ intelligent measuring device used in cooperation with water pump
CN113970570A (en) * 2021-10-21 2022-01-25 中南大学 Device and method for testing barrier performance of unsaturated bentonite particle material
CN114646458A (en) * 2020-12-17 2022-06-21 中国石油化工股份有限公司 Device and method for testing performance of downhole packer

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105004484A (en) * 2015-06-24 2015-10-28 上海大学 High-temperature and high-pressure testing device for underground packer
CN108663172B (en) * 2018-05-11 2020-02-11 中国商用飞机有限责任公司 Method for measuring the leakage rate of a seal
CN109781603B (en) * 2019-02-01 2021-05-04 上海工程技术大学 Ultra-deep stratum shield synchronous grouting osmotic diffusion simulation nuclear magnetic experiment system and method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0385406U (en) * 1989-12-18 1991-08-29
JPH05239818A (en) * 1992-02-26 1993-09-17 Tsurumi Seiki:Kk Water-permeability testing device and method
JPH09210989A (en) * 1996-02-06 1997-08-15 Oyo Corp Method and device for water permeation test with constant water level
JPH10220160A (en) * 1997-02-05 1998-08-18 Sanko Consultant Kk Hydraulic crusher stress measurement method and device thereof
JP2000234326A (en) * 1999-02-16 2000-08-29 Central Res Inst Of Electric Power Ind Intra-pit fluid permeation test device
JP2002202232A (en) * 2000-12-28 2002-07-19 Electric Power Dev Co Ltd Device and method for inspecting brittle tube

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0385406U (en) * 1989-12-18 1991-08-29
JPH05239818A (en) * 1992-02-26 1993-09-17 Tsurumi Seiki:Kk Water-permeability testing device and method
JPH09210989A (en) * 1996-02-06 1997-08-15 Oyo Corp Method and device for water permeation test with constant water level
JPH10220160A (en) * 1997-02-05 1998-08-18 Sanko Consultant Kk Hydraulic crusher stress measurement method and device thereof
JP2000234326A (en) * 1999-02-16 2000-08-29 Central Res Inst Of Electric Power Ind Intra-pit fluid permeation test device
JP2002202232A (en) * 2000-12-28 2002-07-19 Electric Power Dev Co Ltd Device and method for inspecting brittle tube

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010122174A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Ohbayashi Corp Measuring instrument holding tool, and method of installing measuring instrument
CZ304687B6 (en) * 2011-09-20 2014-08-27 Česká Geologická Služba Apparatus for in-situ measuring rock, geotechnical and building material permeability using measurement of weight loss of a towed measuring medium by means of sensitive balance
CN105352670A (en) * 2014-08-22 2016-02-24 中国石油化工股份有限公司 Sealing evaluation system of cementing cement sheath of oil and gas well
CN105352670B (en) * 2014-08-22 2019-01-01 中国石油化工股份有限公司 A kind of oil gas well cementing operation cement sheath leakproofness evaluation system
CN106290107B (en) * 2016-08-05 2019-11-01 山东大学 The coarse intersection crack permeation flow tester of one kind and method
CN106290107A (en) * 2016-08-05 2017-01-04 山东大学 A kind of coarse intersection crack permeation flow tester and method
CN106194156A (en) * 2016-08-25 2016-12-07 湖南莫尔顿智能勘探机器人有限公司 A kind of intelligent water pressure test in borehole equipment
KR101908018B1 (en) 2017-05-29 2018-10-15 주식회사 지오제니컨설턴트 Integrated Type Deep Packer Test Apparatus in Seabed Rock under High Water Pressure
CN108225687A (en) * 2017-12-11 2018-06-29 中盐金坛盐化有限责任公司 A kind of detection method of salt hole air reserved storeroom packer setting effect
CN109406366A (en) * 2018-11-30 2019-03-01 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 A kind of engineering geological investigation device and its application method
CN110284876A (en) * 2019-06-25 2019-09-27 徐清清 A kind of method and apparatus carrying out multiple water-bearing layer bailing tests in single gun drilling
CN110274842A (en) * 2019-07-12 2019-09-24 浙江理工大学 MBT rubbish field capacity measurement device and measurement method
CN110274842B (en) * 2019-07-12 2024-03-22 浙江理工大学 MBT garbage field water-holding capacity measuring method
CN111398132A (en) * 2020-03-12 2020-07-10 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 Permeability coefficient in-situ intelligent measuring device used in cooperation with water pump
CN114646458A (en) * 2020-12-17 2022-06-21 中国石油化工股份有限公司 Device and method for testing performance of downhole packer
CN113970570A (en) * 2021-10-21 2022-01-25 中南大学 Device and method for testing barrier performance of unsaturated bentonite particle material
CN113970570B (en) * 2021-10-21 2022-09-16 中南大学 Device and method for testing barrier performance of unsaturated bentonite particle material

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