JP2020063552A - Method for sampling core from bedrock - Google Patents

Method for sampling core from bedrock Download PDF

Info

Publication number
JP2020063552A
JP2020063552A JP2018194190A JP2018194190A JP2020063552A JP 2020063552 A JP2020063552 A JP 2020063552A JP 2018194190 A JP2018194190 A JP 2018194190A JP 2018194190 A JP2018194190 A JP 2018194190A JP 2020063552 A JP2020063552 A JP 2020063552A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
stress
diameter
bedrock
depth direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018194190A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7085734B2 (en
Inventor
高敏 伊藤
Takatoshi Ito
高敏 伊藤
明雄 船戸
Akio Funato
明雄 船戸
小川 浩司
Koji Ogawa
浩司 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUKADA GEOLOGICAL INSTITUTE
Tohoku University NUC
Oyo Corp
Original Assignee
FUKADA GEOLOGICAL INSTITUTE
Tohoku University NUC
Oyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUKADA GEOLOGICAL INSTITUTE, Tohoku University NUC, Oyo Corp filed Critical FUKADA GEOLOGICAL INSTITUTE
Priority to JP2018194190A priority Critical patent/JP7085734B2/en
Publication of JP2020063552A publication Critical patent/JP2020063552A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7085734B2 publication Critical patent/JP7085734B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

To sample in extremely precision a core diameter before expanding to be used in core deformation process.SOLUTION: A method for sampling core from a bedrock according to the present invention includes the following steps. A step is to drill a bedrock 1 to form a borehole 2. Then a step is to form an outer grove 3 extending in a depth direction and circling in the horizontal direction at a bottom portion 21 of the borehole 2. As a result, the stress relief portion 4 extended in the depth direction is generated in the bedrock 1. Then a step is to form an inner groove 5 extending in the depth direction and circling in the horizontal direction inside the outer groove 3 to extend into a position deeper than the outer groove 3. As a result, the core 6 including the non-expanded region 61 and the expanded region 63 is generated. Then a step is to sample the generated core 6 from the borehole 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、岩盤中の応力状態を算出する手法である二重応力解放コア変形法(通称DCDA、以降単に「コア変形法」と呼ぶ)において利用可能なコアを岩盤から採取するための技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for extracting a core that can be used in a double stress release core deformation method (commonly called DCDA, hereinafter simply referred to as “core deformation method”), which is a method of calculating a stress state in rock, from rock. It is a thing.

下記特許文献1、非特許文献1及び非特許文献2には、ボーリングで得られた円柱状のコアを用いて、地殻で作用している応力を測定するための手段として、コア変形法が記載されている。   In Patent Document 1, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 below, a core deformation method is described as a means for measuring the stress acting on the crust using a cylindrical core obtained by boring. Has been done.

一般に、岩盤中では、様々な要因により応力が作用している。岩盤からボーリングによりコアを採取すると、当該コアへの応力が解放され、コアの形状が変形する。応力解放前のコア径(いわゆる原直径)をd、応力解放後のコア径の最大値をdmax、最小値をdminと呼ぶ。コア変形法によれば、dmaxとdminの値の差から、方向による応力の差情報を算出することができる。 In general, stress acts in rock due to various factors. When the core is taken from the bedrock by boring, the stress on the core is released and the shape of the core is deformed. The core diameter before stress release (so-called original diameter) is called d 0 , the maximum value of the core diameter after stress release is called d max , and the minimum value is called d min . According to the core deformation method, the stress difference information depending on the direction can be calculated from the difference between the values of d max and d min .

しかしながら、コアの変形は岩盤から切り離された直後に起こるため、応力解放前のコア径dを正確に取得することは困難であった。ここで、用いるボーリング用のコアビットの径をdと仮定することは一般にできない。コアビット径はボーリングの過程で摩耗により変化するからである。しかも、仮にコアビット径が変化しなくとも、岩盤の種類や温度などの種々の要因によって実際のコア径dは変動しうる。 However, since the deformation of the core occurs immediately after the core is separated from the bedrock, it is difficult to accurately obtain the core diameter d 0 before releasing the stress. Here, it is generally impossible to assume that the diameter of the core bit used for boring is d 0 . This is because the core bit diameter changes due to wear during the boring process. Moreover, even if the core bit diameter does not change, the actual core diameter d 0 may change due to various factors such as the type of rock mass and temperature.

応力解放前のコア径dを正確に取得することができないため、従来の技術においては、絶対的な応力情報を算出することができないという問題があった。 Since the core diameter d 0 before the stress release cannot be accurately acquired, the conventional technique has a problem that absolute stress information cannot be calculated.

特開2017−025617号公報JP, 2017-025617, A

船戸 明雄,伊藤 高敏,「岩盤応力評価のためのコア変形法(DCDA)」,Journal of MMIJ,Vol.129,p.577-584,2013.Funato Akio, Ito Takatoshi, "Core Deformation Method for Rock Mass Stress Evaluation (DCDA)", Journal of MMIJ, Vol.129, p.577-584, 2013. Funato, A., and T. Ito. "A new method of diametrical core deformation analysis for in-situ stress measurements." Int. J. Rock Mech. & Min. Sci. 91: 112-118. 2017Funato, A., and T. Ito. "A new method of diametrical core deformation analysis for in-situ stress measurements." Int. J. Rock Mech. & Min. Sci. 91: 112-118. 2017

本発明は、前記した状況に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、コア径(原直径)dを精度よく取得することができる技術を提供することである。本願発明の他の目的の一つは、コア変形法により応力の絶対情報を算出できる技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation. A main object of the present invention is to provide a technique capable of accurately obtaining the core diameter (original diameter) d 0 . Another object of the present invention is to provide a technique capable of calculating absolute stress information by the core deformation method.

本発明は、以下の項目に記載の発明として表現することができる。   The present invention can be expressed as the inventions described in the following items.

(項目1)
岩盤の掘削によりボーリング孔を形成する工程と、
前記ボーリング孔の底部に、深さ方向に延長されかつ水平方向に周回された外溝を形成することにより、深さ方向に延長された応力解放部を前記岩盤中に生成する工程と、
前記外溝の内側に、深さ方向に延長されかつ水平方向に周回された内溝を、前記外溝よりも深い位置まで延長して形成することにより、非膨張領域と膨張領域とを含むコアを生成する工程と、
生成された前記コアを前記ボーリング孔から採取する工程と
を備えることを特徴とするコア採取方法。
(Item 1)
A step of forming a boring hole by excavating rock,
At the bottom of the boring hole, a step of forming a stress relief portion extended in the depth direction in the rock mass by forming an outer groove extended in the depth direction and orbited in the horizontal direction,
A core including a non-expansion region and an expansion region by forming an inner groove extending in the depth direction and circling in the horizontal direction inside the outer groove to extend to a position deeper than the outer groove. To generate
Collecting the produced core from the boring hole.

(項目2)
項目1に記載のコア採取方法により採取された前記コアにおける前記非膨張領域の外径を測定することにより、コア変形法において用いられる無応力状態のコア径を取得する工程と、
前記コアにおける前記膨張領域の外径を測定することにより、コア変形法において用いられる膨張後のコア径を取得する工程と
を備えるコア径取得方法。
(Item 2)
A step of acquiring an unstressed core diameter used in the core deformation method by measuring an outer diameter of the non-expansion region in the core collected by the core collecting method according to Item 1;
Measuring the outer diameter of the expanded region of the core to acquire the expanded core diameter used in the core deformation method.

(項目3)
項目2に記載のコア径取得方法により取得された前記コア径を用いてコア変形法により前記地盤内の応力を算出する
応力算出方法。
(Item 3)
A stress calculation method for calculating stress in the ground by a core deformation method using the core diameter acquired by the core diameter acquisition method described in Item 2.

本発明によれば、非膨張領域と膨張領域とを含むコアを採取することができるので、応力解放前のコア径dを精度よく取得することが可能となる。また、この発明によれば、得られたコア径dを用いて、応力の絶対情報を算出することも可能になる。 According to the present invention, since the core including the non-expanded region and the expanded region can be collected, it is possible to accurately obtain the core diameter d 0 before releasing the stress. Further, according to the present invention, it is possible to calculate the absolute stress information by using the obtained core diameter d 0 .

コア変形法の基本的概念を説明するための説明図であって、図(a)は掘削前の岩盤に応力が加えられている状態を示し、図(b)は岩盤から取り出したコアの膨張状態を示す。It is explanatory drawing for demonstrating the basic concept of the core deformation method, Comprising: The figure (a) shows the state where the stress is applied to the rock mass before excavation, The figure (b) expands the core taken out from the rock mass Indicates the status. 本発明の一実施形態に係るコア採取方法を説明するための説明図であって、掘削部分の岩盤を示す図である。It is an explanatory view for explaining the core extraction method concerning one embodiment of the present invention, and is a figure showing the rock mass of an excavation part. 図2のコア採取方法に使用可能なボーリング装置の一例を説明するための概略的な模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an example of a boring device that can be used in the core collecting method of FIG. 2.

本発明の一実施形態に係るコア採取方法を、添付の図面を参照しながら説明する。まず、説明の前提として、コア変形法の基本概念を、図1を参照しながら説明する。   A core collecting method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, as a premise of the description, the basic concept of the core modification method will be described with reference to FIG.

(コア変形法の基本概念)
一般的な鉛直ボーリング孔の場合、コアの直径(d,dmax,dmin)と、岩盤中の主応力(SHmax,Shmin,S)の関係は以下のようになる。
(Basic concept of core deformation method)
For typical vertical borehole, the core diameter (d 0, d max, d min) and the main stress in the rock (S Hmax, S hmin, S v) relationship is as follows.

Figure 2020063552
Figure 2020063552

ここに、
E:岩石のヤング率、
ν:岩石のポアソン比、
:コア変形法に用いられる、応力解放前のコア直径(原直径)、
max:応力解放後のコア直径の最大値、
min:応力解放後のコア直径の最小値、
Hmax:水平面内の最大応力、
hmin:水平面内の最小応力、
:鉛直方向の応力
である。
here,
E: Young's modulus of rock,
ν: Poisson's ratio of rock,
d 0 : core diameter (original diameter) before stress release used in the core deformation method,
d max : maximum value of core diameter after stress release,
d min : minimum value of core diameter after stress release,
SHmax : maximum stress in the horizontal plane,
Sh min : minimum stress in the horizontal plane,
S v : vertical stress.

コア変形法では、前記した(1)式と(2)式との差をとることにより得た次式(3)を用いて、コアの直径の差Δd(=dmax−dmin)から差応力ΔS(=SHmax−Shmin)を求めている。 In the core deformation method, the following equation (3) obtained by taking the difference between the above equations (1) and (2) is used to calculate the difference from the core diameter difference Δd (= d max −d min ). seeking stress ΔS (= S Hmax -S hmin) .

Figure 2020063552
Figure 2020063552

しかし、この方法では差応力しか評価することができず、SHmaxやShminの絶対値を求める場合には、他の手法で得た応力情報を援用する必要があった。絶対値を求められない原因は、応力解放される前のコアの原直径dが未知なことにある。もしdを求めることが可能であり、被り圧などからSを別途求めることができれば、例えば(1)式からSHmaxの絶対値を求めることができ、さらに、その値から、従来の要領で(3)式を用いて得られる差応力を差し引くことで、Shminの絶対値を求めることができる。ここで、Δdmax=dmax−dとし、ポアソン比の効果は二次的なので無視して(1)式を変形すると、次式(4)を得る。 However, it is not possible to only differential stress evaluation in this way, when the absolute value of S Hmax and S hmin, it is necessary to incorporate the stress information obtained in other ways. The reason why the absolute value cannot be obtained is that the original diameter d 0 of the core before the stress is released is unknown. If d 0 can be calculated and S v can be calculated separately from the overpressure, for example, the absolute value of SH max can be calculated from equation (1), and from that value, the conventional method can be used. Then , the absolute value of Sh min can be obtained by subtracting the differential stress obtained by using the equation (3). Here, assuming that Δd max = d max −d 0 and the effect of the Poisson's ratio is quadratic, the equation (1) is modified and the following equation (4) is obtained.

Figure 2020063552
Figure 2020063552

この関係は、(1)式からSHmaxの絶対値を求めるためには、右辺の大きさよりも十分高い精度でdを測定する必要があることを示している。例えばSHmax=10MPa,E=10GPa,d=100mmのとき、上式の右辺は0.1mmとなるので、SHmaxの測定値に10%の誤差を許容するならば、±0.01mm(=10μm)の精度でdを測定する必要があることになる。しかし、この程度の直径の違いは、岩石の削れやすさ・硬さ、ビットの摩耗、あるいは地下と地表の温度差などで容易に生じてしまうと考えられるので、地表において無応力状態にある適当な岩石を掘削して得られたコアの直径をdとするようなことはできない。コア変形法自体は従来から知られている(例えば前記した非特許文献1参照)ので、これ以上詳しい説明は省略する。 This relationship indicates that in order to obtain the absolute value of S Hmax from the equation (1), it is necessary to measure d 0 with a precision sufficiently higher than the size of the right side. For example, when S Hmax = 10 MPa, E = 10 GPa, and d 0 = 100 mm, the right side of the above equation is 0.1 mm. Therefore, if a 10% error is allowed in the measured value of S Hmax , ± 0.01 mm ( = 10 μm), it is necessary to measure d 0 . However, it is considered that such a difference in diameter easily occurs due to the easiness / hardness of rocks, the wear of bits, the temperature difference between the underground and the surface, etc. The diameter of the core obtained by excavating a rock is not d 0 . The core deformation method itself has been conventionally known (for example, refer to Non-Patent Document 1 described above), and thus detailed description thereof will be omitted.

(本実施形態におけるコア採取方法)
ついで、本実施形態におけるコア採取方法を、主に図2及び図3を参照しながら説明する。
(Core collection method in this embodiment)
Next, the core collecting method according to this embodiment will be described mainly with reference to FIGS. 2 and 3.

(ボーリング孔の形成:図2(a))
まず、岩盤1を掘削することにより、ボーリング孔2を形成する。ボーリング孔2の形成は、通常のボーリング装置により行うことができる。また、ボーリング孔2の深さに特に制約はないが、例えば10m〜10mのオーダの深さとされる。これ以上の深さのボーリング孔2を形成することも可能である。これにより、ボーリング孔2の先端部(最深部)に、底部21が形成される。
(Formation of boring holes: Fig. 2 (a))
First, the boring hole 2 is formed by excavating the bedrock 1. The boring hole 2 can be formed by an ordinary boring device. The depth of the boring hole 2 is not particularly limited, but is, for example, on the order of 10 1 to 10 3 m. It is also possible to form the boring hole 2 having a depth larger than this. As a result, the bottom portion 21 is formed at the tip portion (the deepest portion) of the boring hole 2.

(外溝の形成:図2(b))
ついで、ボーリング孔2の底部21に、深さ方向に延長されかつ水平方向に周回された外溝3を形成する。外溝3の形状は、横断面において円形状となっている。これにより、深さ方向に延長された円柱形状の応力解放部4を岩盤1中に生成することができる。外溝3の形成も、従来のボーリング装置により行うことができる。外溝3を形成することにより、応力解放部4においては、岩盤1に作用していた応力が解放され、実質的にほぼ無応力状態となる。ただし、後述するように、応力解放部4の下端近傍(つまり外溝3の下端近傍)においては、応力が漸次変化する部分(後述の漸移領域62)となる。
(Formation of outer groove: Fig. 2 (b))
Then, the outer groove 3 extending in the depth direction and circling in the horizontal direction is formed in the bottom portion 21 of the boring hole 2. The outer groove 3 has a circular cross section. Accordingly, the columnar stress releasing portion 4 extended in the depth direction can be generated in the bedrock 1. The outer groove 3 can also be formed by a conventional boring device. By forming the outer groove 3, in the stress releasing portion 4, the stress acting on the bedrock 1 is released, so that the stress releasing portion 4 becomes substantially stressless. However, as will be described later, in the vicinity of the lower end of the stress releasing portion 4 (that is, in the vicinity of the lower end of the outer groove 3), a portion where the stress gradually changes (gradual region 62 described later) is formed.

(内溝の形成:図2(c))
ついで、外溝3の内側に、深さ方向に延長されかつ水平方向に周回された内溝5を、外溝3よりも深い位置まで延長して形成する。内溝5の形状は、外溝3と同心の横断面円形状となっている。これにより、非膨張領域61と膨張領域63とを含む円柱状のコア6を生成することができる。また、この例では、非膨張領域61と膨張領域63との間の領域が、応力状態(膨張状態)が漸次変化する漸移領域62となっている。
(Formation of inner groove: Fig. 2 (c))
Then, the inner groove 5 extending in the depth direction and circling in the horizontal direction is formed inside the outer groove 3 to extend to a position deeper than the outer groove 3. The shape of the inner groove 5 is a circular cross section concentric with the outer groove 3. As a result, the cylindrical core 6 including the non-expansion region 61 and the expansion region 63 can be generated. Further, in this example, the region between the non-expansion region 61 and the expansion region 63 is the transition region 62 in which the stress state (expansion state) gradually changes.

ここで、本実施形態では、一つの内溝5を連続的に形成することによってコア6を生成しているので、掘削時のコア6の外径(いわゆるコア径)はほぼ均一であるとみなすことができる。つまり、コア6を生成するコアビットの内径には変化がないものと考えることができる。コア6の長さや径に特に制約はないが、ハンドリングの容易性などから、例えば0.5〜1mくらいとされる。   Here, in the present embodiment, since the core 6 is generated by continuously forming one inner groove 5, it is considered that the outer diameter (so-called core diameter) of the core 6 during excavation is substantially uniform. be able to. That is, it can be considered that the inner diameter of the core bit that generates the core 6 does not change. The length and diameter of the core 6 are not particularly limited, but are set to, for example, about 0.5 to 1 m for ease of handling.

ここで、コア6の生成時(掘削時)の応力解放部4においては、外溝3を形成したことにより、既に応力が解放されている。したがって、応力解放部4に対応する部分のコア6である非膨張領域61においては、コア6の生成によっては膨張しない。すると、取得したコア6の非膨張領域61の外径は、コアビットの内径(膨張前の原直径であるコア径d)を正確に表していることになる。 Here, in the stress release portion 4 at the time of generating the core 6 (during excavation), the stress is already released due to the formation of the outer groove 3. Therefore, in the non-expansion region 61, which is the core 6 of the portion corresponding to the stress release portion 4, the core 6 is not expanded due to the generation thereof. Then, the obtained outer diameter of the non-expansion region 61 of the core 6 accurately represents the inner diameter of the core bit (core diameter d 0 which is the original diameter before expansion).

一方、コア6における膨張領域63においては、コア6の生成(つまり掘削)直前までは、岩盤1における応力が作用している状態、つまり、いわゆる原位置応力状態にあるので、掘削により応力が解放されてコアが膨張することになる。   On the other hand, in the expansion region 63 of the core 6, until the core 6 is generated (that is, before excavation), the stress in the bedrock 1 is acting, that is, the so-called in-situ stress state, so the stress is released by excavation. As a result, the core expands.

(コアの採取:図2(d))
ついで、前記のようにして生成されたコア6をボーリング孔2から採取する。この採取は、従来のボーリング装置により行うことができる。例えば、内溝5の先端からコア6を適宜な手法で切り取ることにより、コア6の採取が可能である。ただし、コア6をボーリング孔2から取り出す手法は特に制約されない。
(Core collection: Fig. 2 (d))
Then, the core 6 produced as described above is sampled from the boring hole 2. This sampling can be done by conventional boring equipment. For example, the core 6 can be collected by cutting the core 6 from the tip of the inner groove 5 by an appropriate method. However, the method of taking out the core 6 from the boring hole 2 is not particularly limited.

得られたコア6の膨張領域63の外径を測定することにより、膨張後のコア径dmax及びdminを得ることができる。また、得られたコア6の非膨張領域61の外径を測定することにより、正確なコア径dを得ることができる。 By measuring the outer diameter of the expansion region 63 of the obtained core 6, the core diameters d max and d min after expansion can be obtained. Further, by measuring the outer diameter of the obtained non-expansion region 61 of the core 6, an accurate core diameter d 0 can be obtained.

したがって本実施形態によれば、正確に測定したd,dmax及びdminを用いることにより、従来はできなかった応力の絶対情報の算出を、コア変形法を用いて行うことができるという利点がある。例えば、本実施形態によれば、得られたコア径dを用いて、SHmaxやShminの絶対的な値を算出することができる。 Therefore, according to the present embodiment, by using the accurately measured d 0 , d max and d min , it is possible to calculate the absolute information of the stress, which was not possible in the past, by using the core deformation method. There is. For example, according to this embodiment, by using a core diameter d 0 obtained, it is possible to calculate the absolute value of S Hmax and S hmin.

なお、漸移領域62においては、膨張状態が漸次的に変化しているので、そのような部分は測定の対象から除外する。コアにおける各領域61〜63の特定は、外溝3や内溝5の深さに基づいて、あるいはコア直径の変化状態などに基づいて、作業者が適宜に行うことができる。   Note that, in the gradual transition region 62, since the expanded state is gradually changing, such a portion is excluded from the measurement target. The regions 61 to 63 in the core can be appropriately specified by the operator based on the depths of the outer groove 3 and the inner groove 5, or the state of change of the core diameter.

なお、一般に、コア6の長さは、岩盤1の分布長さ(深さ)に比較して十分に短いので、コア6の掘削範囲においては岩盤1の状態は一様であるとみなすことができる。仮にコア6の掘削範囲において岩盤1の状態が変化するような状況下では、コア変形法の適用は難しい。   In addition, in general, the length of the core 6 is sufficiently shorter than the distribution length (depth) of the bedrock 1, so that it can be considered that the state of the bedrock 1 is uniform in the excavation range of the core 6. it can. If the condition of the bedrock 1 changes in the excavation range of the core 6, it is difficult to apply the core deformation method.

また、応力解放部4における深さ(つまり外溝3の深さ)と応力解放部4の直径(つまり外溝3の直径)との比は、1:1〜2:1の範囲であることが好ましい。応力解放部4における深さが1:1よりも浅くなると、漸移領域62が占める割合が大きくなり、得られた測定値の信頼性が低下する可能性がある。一方、応力解放部4における深さが2:1よりも深くなると、応力解放部4が長くなるため、内溝5の掘削時に応力解放部4の形状が保持しにくくなる(つまり掘削途中で崩れる)可能性が増大する。そこで、応力解放部4における深さと応力解放部4の直径との比を1:1〜2:1の範囲とすることにより、これらの問題を避けながらコア6を採取できる。   Further, the ratio of the depth in the stress releasing portion 4 (that is, the depth of the outer groove 3) and the diameter of the stress releasing portion 4 (that is, the diameter of the outer groove 3) is in the range of 1: 1 to 2: 1. Is preferred. When the depth in the stress releasing portion 4 becomes shallower than 1: 1, the ratio of the gradual region 62 becomes large, and the reliability of the obtained measured value may be reduced. On the other hand, when the depth in the stress releasing portion 4 is deeper than 2: 1, the stress releasing portion 4 becomes long, and thus the shape of the stress releasing portion 4 becomes difficult to hold during excavation of the inner groove 5 (that is, collapses during excavation). The possibilities increase. Therefore, by setting the ratio of the depth in the stress releasing portion 4 to the diameter of the stress releasing portion 4 in the range of 1: 1 to 2: 1, the core 6 can be collected while avoiding these problems.

(ボーリング装置の具体例)
次に、図3をさらに参照して、本実施形態のコア採取方法に用いられるボーリング装置の一例を説明する。この例では、内溝5をボーリング装置7により生成する。このボーリング装置7は、回転駆動されるボーリングロッド71と、このボーリングロッド71の先端に取り付けられたコアバーレル72と、このコアバーレル72の先端(下端)に取り付けられたコアビット73とを備えている。このボーリング装置7によれば、ボーリングロッド71を回転させることによりコアビット73を軸回りに回転させ、岩盤1を掘削することができる。また、岩盤1から適宜な手法で切り離されたコア6を、コアバーレル72内のインナーチューブ(図示せず)に収納して回収することができる。
(Specific examples of boring equipment)
Next, with further reference to FIG. 3, an example of the boring device used in the core collecting method of the present embodiment will be described. In this example, the inner groove 5 is generated by the boring device 7. The boring device 7 includes a boring rod 71 that is rotationally driven, a core barrel 72 attached to the tip of the boring rod 71, and a core bit 73 attached to the tip (lower end) of the core barrel 72. According to this boring device 7, it is possible to excavate the bedrock 1 by rotating the boring rod 71 to rotate the core bit 73 around the axis. Further, the core 6 separated from the bedrock 1 by an appropriate method can be stored in an inner tube (not shown) in the core barrel 72 and collected.

このようなボーリング装置7としては、従来と同様の装置を用いることができるので、これ以上詳しい説明は省略する。   As such a boring device 7, a device similar to the conventional one can be used, and thus a detailed description thereof will be omitted.

外溝3の形成は、大きな径のコアビットを持つ同様のボーリング装置により実施できる。   The outer groove 3 can be formed by a similar boring machine having a large-diameter core bit.

なお、前記実施形態の記載は単なる一例に過ぎず、本発明に必須の構成を示したものではない。各部の構成は、本発明の趣旨を達成できるものであれば、上記に限らない。   It should be noted that the above description of the embodiment is merely an example, and does not show an essential configuration of the present invention. The configuration of each part is not limited to the above as long as the object of the present invention can be achieved.

例えば、前記した実施形態では、岩盤1を鉛直方向に掘削することを前提にしたが、岩盤の掘削方向は、鉛直方向には制約されず、鉛直方向から傾いた方向であってもよい。水平方向への掘削も可能である。このような場合、前記した深さ方向とは、地表面に対する深さ方向ではなく、掘削方向に沿った深さ方向(つまり掘削方向前方の方向)として解釈される。   For example, in the above-described embodiment, it is assumed that the rock mass 1 is excavated in the vertical direction, but the excavation direction of the rock mass is not limited to the vertical direction and may be a direction inclined from the vertical direction. It is also possible to drill horizontally. In such a case, the aforementioned depth direction is not interpreted as a depth direction with respect to the ground surface, but as a depth direction along the excavation direction (that is, a direction forward of the excavation direction).

1 岩盤
2 ボーリング孔
21 底部
3 外溝
4 応力解放部
5 内溝
6 コア
61 非膨張領域
62 漸移領域
63 膨張領域
7 ボーリング装置
71 ボーリングロッド
72 コアバーレル
73 コアビット
1 Rock Mass 2 Boring Hole 21 Bottom 3 Outer Groove 4 Stress Relief 5 Inner Groove 6 Core 61 Non-Expansion Area 62 Gradual Area 63 Expansion Area 7 Boring Device 71 Boring Rod 72 Core Barrel 73 Core Bit

Claims (3)

岩盤の掘削によりボーリング孔を形成する工程と、
前記ボーリング孔の底部に、深さ方向に延長されかつ水平方向に周回された外溝を形成することにより、深さ方向に延長された応力解放部を前記岩盤中に生成する工程と、
前記外溝の内側に、深さ方向に延長されかつ水平方向に周回された内溝を、前記外溝よりも深い位置まで延長して形成することにより、非膨張領域と膨張領域とを含むコアを生成する工程と、
生成された前記コアを前記ボーリング孔から採取する工程と
を備えることを特徴とするコア採取方法。
A step of forming a boring hole by excavating rock,
At the bottom of the boring hole, a step of forming a stress relief portion extended in the depth direction in the rock mass by forming an outer groove extended in the depth direction and orbited in the horizontal direction,
A core including a non-expansion region and an expansion region by forming an inner groove extending in the depth direction and circling in the horizontal direction inside the outer groove to extend to a position deeper than the outer groove. To generate
Collecting the produced core from the boring hole.
請求項1に記載のコア採取方法により採取された前記コアにおける前記非膨張領域の外径を測定することにより、コア変形法において用いられる無応力状態のコア径を取得する工程と、
前記コアにおける前記膨張領域の外径を測定することにより、コア変形法において用いられる膨張後のコア径を取得する工程と
を備えるコア径取得方法。
Obtaining a core diameter in a stress-free state used in the core deformation method by measuring an outer diameter of the non-expansion region in the core collected by the core collecting method according to claim 1.
Measuring the outer diameter of the expanded region of the core to acquire the expanded core diameter used in the core deformation method.
請求項2に記載のコア径取得方法により取得された前記コア径を用いてコア変形法により前記地盤内の応力を算出する
応力算出方法。
A stress calculation method for calculating a stress in the ground by a core deformation method using the core diameter acquired by the core diameter acquisition method according to claim 2.
JP2018194190A 2018-10-15 2018-10-15 How to collect core from bedrock Active JP7085734B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018194190A JP7085734B2 (en) 2018-10-15 2018-10-15 How to collect core from bedrock

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018194190A JP7085734B2 (en) 2018-10-15 2018-10-15 How to collect core from bedrock

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020063552A true JP2020063552A (en) 2020-04-23
JP7085734B2 JP7085734B2 (en) 2022-06-17

Family

ID=70386955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018194190A Active JP7085734B2 (en) 2018-10-15 2018-10-15 How to collect core from bedrock

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7085734B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022019191A1 (en) * 2020-07-20 2022-01-27 石油資源開発株式会社 Crustal stress measurement method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3557886A (en) * 1969-06-30 1971-01-26 Fenix & Scisson Inc Method and apparatus for measuring in situ the earth stress at a preselected subterranean area
US4491022A (en) * 1983-02-17 1985-01-01 Wisconsin Alumni Research Foundation Cone-shaped coring for determining the in situ state of stress in rock masses
JPH05180709A (en) * 1991-12-30 1993-07-23 Yoji Ishijima Ground pressure measuring device
JPH0790831A (en) * 1993-09-27 1995-04-04 Mitsubishi Materials Corp Sampling device of cbr sample
KR101432069B1 (en) * 2014-07-15 2014-08-21 주식회사 혜안지반 Apparatus and methode for measuring in-situ stress of rock using overcoring
JP2017025617A (en) * 2015-07-24 2017-02-02 国立大学法人東北大学 Core bit
JP2018105788A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 石油資源開発株式会社 Earth crust stress measurement method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3557886A (en) * 1969-06-30 1971-01-26 Fenix & Scisson Inc Method and apparatus for measuring in situ the earth stress at a preselected subterranean area
US4491022A (en) * 1983-02-17 1985-01-01 Wisconsin Alumni Research Foundation Cone-shaped coring for determining the in situ state of stress in rock masses
JPH05180709A (en) * 1991-12-30 1993-07-23 Yoji Ishijima Ground pressure measuring device
JPH0790831A (en) * 1993-09-27 1995-04-04 Mitsubishi Materials Corp Sampling device of cbr sample
KR101432069B1 (en) * 2014-07-15 2014-08-21 주식회사 혜안지반 Apparatus and methode for measuring in-situ stress of rock using overcoring
JP2017025617A (en) * 2015-07-24 2017-02-02 国立大学法人東北大学 Core bit
JP2018105788A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 石油資源開発株式会社 Earth crust stress measurement method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AKIO FUNATO AND TAKATOSHI ITO: "A new method of diametrical core deformation analysis for in-situ stress measurements", INTERNATIONAL JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND MINING SCIENCES, vol. 91, JPN6017041772, 25 November 2016 (2016-11-25), NL, pages 112 - 118, XP029863456, ISSN: 0004742199, DOI: 10.1016/j.ijrmms.2016.11.002 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022019191A1 (en) * 2020-07-20 2022-01-27 石油資源開発株式会社 Crustal stress measurement method

Also Published As

Publication number Publication date
JP7085734B2 (en) 2022-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11493393B2 (en) In-situ stress measurement method
CN103075150B (en) In-situ stress testing method of method for relieving stress in original hole site for multiple times
JP2018091028A (en) Installation management device, installation management method, and installation management program
JP2020063552A (en) Method for sampling core from bedrock
CN115075810B (en) Three-dimensional ground stress measurement method for coring on side wall of drill hole
JP6385895B2 (en) Ground strength determination method and tunnel excavation method
JP2016000933A (en) Tunnel face stability prediction/determination method
JP6496540B2 (en) Method for estimating borehole shape
JP6029528B2 (en) Ground evaluation method
CN116625566A (en) Continuous measuring method for real three-dimensional stress of engineering rock mass
CN115164796A (en) Method for determining loosening ring and ultimate displacement of tunnel surrounding rock through actual measurement
JP7079186B2 (en) Ground strength calculation device and ground strength calculation program
JP2018154969A (en) Method for estimating spring water pressure of natural ground
JP6231888B2 (en) Underground radiation dose measurement method using a flexible boring machine
JP2010222805A (en) Method for evaluating stability of excavated surface against sump water
Masoud et al. High quality and cost effective drilling system for prebored pressuremeter testing
JP6935186B6 (en) Face evaluation system and face evaluation method
JP6434375B2 (en) Rock exploration method and rock exploration device
JP2020094434A (en) Face stability evaluation method and tunnel boring method
JP2016011499A (en) Method for determining drilling state, method for calculating drilling length, and geological logging method
JP7336140B2 (en) Measuring system installed in anchor hole forming machine
JP2014234629A (en) Foundation strength measurement analysis system
CN107588876B (en) Soft rock ground stress testing method for geotechnical exploration engineering
JP2023091466A (en) Method for measuring coefficient of earth pressure at rest of ground and multistage cone
JP2022089863A (en) Method for confirming bearing ground in construction of foundation pile and auger for the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181022

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190521

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220422

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220527

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7085734

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150