JP2023042154A - Permeability test device - Google Patents

Permeability test device Download PDF

Info

Publication number
JP2023042154A
JP2023042154A JP2021149302A JP2021149302A JP2023042154A JP 2023042154 A JP2023042154 A JP 2023042154A JP 2021149302 A JP2021149302 A JP 2021149302A JP 2021149302 A JP2021149302 A JP 2021149302A JP 2023042154 A JP2023042154 A JP 2023042154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
airtight
permeability
water tank
cylindrical body
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.)
Pending
Application number
JP2021149302A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
慶徳 久保
Yoshinori Kubo
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP2021149302A priority Critical patent/JP2023042154A/en
Publication of JP2023042154A publication Critical patent/JP2023042154A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

To enable the measurement of hydraulic conductivity from low permeability ground to medium-high permeability ground with a single permeability test device.SOLUTION: Airtight water tanks for pouring test water in a permeability test device are composed of two sets of airtight water tanks, a first airtight water tank with a small volume located between an outer cylindrical body and an inner cylindrical body using inner and outer double cylinders with different diameters, and a second airtight water tank of large volume located within the inner cylinder. Openings for air inflow and water injection are provided in a lower part of the outer cylinder and a lower part of the inner cylinder, respectively. By connecting the second airtight water tank to the first airtight water tank through the openings for air inflow and water injection in the lower part of the inner cylindrical body, it is possible to measure hydraulic conductivity in low-permeability ground mainly composed of the first airtight water tank, and to measure hydraulic conductivity in medium-to-high-permeability ground in which the first and second airtight tanks are combined.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本願発明は、透水性を異にする各種地盤の透水性を効率良く測定できるようにした透水試験装置の構成に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a configuration of a water permeability test apparatus capable of efficiently measuring the water permeability of various grounds having different water permeability.

ため池堤防や河川堤防などの盛土構造物(堤体)には、その重要な機能の一つとして、水位変動と降雨時の雨水の浸透に対する安全性が要求される。この水理学的な安全性を支配するのは地盤の透水性であり、これを適切に管理し検査するためには、当該地盤の透水性を、簡便に、精度よく測定できる透水試験装置が必要となる。 As one of the important functions, embankment structures (embankment bodies) such as irrigation embankments and river embankments are required to be safe against water level fluctuations and permeation of rainwater during rainfall. It is the permeability of the ground that governs this hydraulic safety, and in order to properly manage and inspect this, a permeability test device that can measure the permeability of the ground simply and accurately is required. becomes.

最近では、このような透水試験装置として、装置本体となる円筒体よりなる気密水槽と、該気密水槽の上端側に設けられたシール可能な給水口と、上記気密水槽の下端側に設けられたシール可能な開口とからなり、同構成の気密水槽の下端部を所定量の水を貯留した地盤側試験孔内に直に設置し、上記気密水槽下端側の開口をマリオットサイフォン式の定水位保持管および注水管として機能させることにより、上記試験孔を設けた地盤の透水性に応じて上記気密水槽内の水位量を減少させ、同水位量の減少度合から透水性を測定するようにしたものが提供されている(例えば特許文献1を参照)。 Recently, as such a permeability test apparatus, an airtight water tank made of a cylindrical body serving as an apparatus main body, a sealable water supply port provided at the upper end of the airtight water tank, and a sealable water supply port provided at the lower end of the airtight water tank The lower end of an airtight water tank of the same configuration is placed directly in a test hole on the ground side in which a predetermined amount of water is stored, and the lower end of the airtight water tank is maintained at a constant water level using a Marriott siphon system. By functioning as a pipe and a water injection pipe, the water level in the airtight water tank is reduced according to the water permeability of the ground in which the test hole is provided, and the water permeability is measured from the degree of reduction in the water level. is provided (see, for example, Patent Document 1).

このような装置によると、試験孔内の水が気密水槽下端側の開口部上端以上に満たされている水位状態では、当該開口部は水によって完全に塞がれており、気密水槽内に空気は流入せず、開口部から試験孔内に気密水槽からの水も注水されない。 According to such a device, when the water level in the test hole is higher than the upper end of the opening on the lower end side of the airtight water tank, the opening is completely blocked by water, and air is trapped in the airtight water tank. does not flow into the test hole, nor does water from the airtight water tank enter the test hole through the opening.

しかし、同状態から試験孔を介して徐々に地盤側に水が浸透してゆくと、それに応じて試験孔内の水位が下がり、やがて開口部上端側が外気に開放されるようになる。すると、開口部上端側を介して気密水槽内に空気が気泡状態で流入し、その流入量に応じて開口部下端側から気密水槽内の水が流出し、試験孔内に注水される。そして、同注水量が浸透量以上の所定の量になると、再び試験孔内の水位が上昇して開口部上端側を塞ぎ、同開口部上端側が塞がれた段階で定水位状態を維持する。 However, when water gradually permeates into the ground through the test hole from the same state, the water level in the test hole drops accordingly, and eventually the upper end of the opening is exposed to the outside air. As a result, air in a bubble state flows into the airtight water tank through the upper end of the opening, and the water in the airtight water tank flows out from the lower end of the opening according to the inflow amount, and is poured into the test hole. Then, when the amount of injected water reaches a predetermined amount equal to or greater than the permeation amount, the water level in the test hole rises again to close the upper end of the opening, and when the upper end of the opening is closed, the constant water level is maintained. .

つまり、同装置では、気密水槽を形成する円筒体構造の装置本体が直接試験孔内に設置され、同装置下端側の開口部(壁面開口)が従来のマリオットサイフォン式原位置透水試験装置(特許文献2を参照)の定水位保持管および注水管として機能する。したがって、従来のマリオットサイフォン式原位置透水試験装置のような長尺の定水位保持管や注水管が不要となる。また、気密水槽自体の構造も簡素化することができる。 In other words, in this device, the main body of the cylindrical structure forming an airtight water tank is installed directly in the test hole, and the opening (wall opening) on the lower end side of the device is a conventional Marriott siphon type in-situ permeability test device (patented It functions as a constant water level holding pipe and a water injection pipe of the reference 2). Therefore, unlike the conventional Marriott siphon type in-situ permeability test apparatus, long constant water level holding pipes and water injection pipes are not required. Also, the structure of the airtight water tank itself can be simplified.

その結果、同装置では、透水試験装置そのものが基本的に小径の1本の円筒体で構成されることになり、大きくコストが低減される。また、持ち運びも便利で、それを対象地盤の試験孔内に挿入し、同試験孔内に充填した砕石上等に水平に設置しさえすれば足りるから、測定作業も容易になる。気密水槽内の水位の減少も装置本体を形成する円筒体を透明にし、同円筒体に目盛を付けることにより容易に読み取ることができる。 As a result, in this device, the permeability test device itself basically consists of a single small-diameter cylindrical body, which significantly reduces the cost. In addition, it is convenient to carry, and it is sufficient to insert it into the test hole of the target ground and place it horizontally on crushed stone or the like filled in the test hole, which facilitates the measurement work. The decrease in the water level in the airtight water tank can also be easily read by making the cylinder forming the apparatus body transparent and marking it with a scale.

しかし、この透水試験装置の場合、装置本体である円筒体構造の気密水槽が1本であり、対象地盤の透水性如何に関係なく、常に1本の気密水槽内全体に測定用の水を溜めて、透水試験がなされる。したがって、通常、同気密水槽の筒体容積は、砂礫層など透水性の高い高透水性地盤に対応した大きな容積に設定されている。 However, in the case of this permeability testing device, there is only one cylindrical airtight water tank, which is the main body of the device, and regardless of the water permeability of the target ground, the entire airtight water tank is always filled with water for measurement. Then, a permeability test is carried out. Therefore, the cylindrical volume of the airtight water tank is usually set to a large volume corresponding to highly permeable ground such as a gravel layer.

このため、同装置を用いて、例えば粘土層など極めて透水性の低い地盤(低透水性ないし不透水性地盤)の透水性を測定しようとすると、試験孔内の水の地盤内への浸透が非常に遅いために、気密水槽内の水位の低下量が極めて少なく、測定に極めて長い時間(数時間~数日)がかかる問題がある。 For this reason, when attempting to measure the permeability of ground with extremely low permeability (low-permeability or impermeable ground) such as a clay layer, for example, water in the test hole will not permeate into the ground. Since it is very slow, the amount of water level drop in the airtight water tank is very small, and there is a problem that it takes a very long time (several hours to several days) for measurement.

そこで、このような不透水性地盤をも含めた対象地盤の透水性の相違に応じて、適正な測定時間を実現しようとする場合、一つの方法として、たとえば大、中、小と個別に容積(測定水量)が異なる3本の気密水槽を準備し、それらを用いて低透水性地盤用、中透水性地盤用、高透水性地盤用と透水係数の測定領域が異なる3タイプの透水試験装置を構成することが考えられる。 Therefore, when trying to realize an appropriate measurement time according to the difference in the permeability of the target ground including such impermeable ground, one method is Prepare three airtight water tanks with different (measured water volume), and use them for three types of permeability test equipment with different measurement areas of hydraulic conductivity: low permeability ground, medium permeability ground, and high permeability ground. It is conceivable to configure

しかし、そのようにした場合、地質調査会社などは、それら3タイプの透水試験装置をそれぞれ購入しなければならず、非常に経費負担が大きい。また、測定作業に際し、最初から測定対象地盤の透水係数レベルが分かっているわけではないので、どのタイプの透水試験装置を用いて測定すれば良いかは判明せず(選択できず)、結局全タイプの透水試験装置を持参して測定しなければならないので、測定作業を煩雑にするだけで何ら測定時間を短縮することにはならない。また、複数基の透水試験装置は、非使用時の保管場所にも制約を伴う。 However, in such a case, a geological survey company or the like must purchase each of these three types of permeability test equipment, which is very costly. In addition, since the hydraulic conductivity level of the ground to be measured is not known from the beginning of the measurement work, it is not possible to determine (cannot select) which type of hydraulic tester should be used for measurement. Since it is necessary to bring a type of permeability tester to measure, it only complicates the measurement work and does not shorten the measurement time at all. In addition, multiple water permeability testers are subject to restrictions on where they can be stored when not in use.

そこで、本願発明者は、1本の円筒体構造の気密水槽内に半円弧状の仕切り壁を設け、同円弧状の仕切り壁を介して容積の異なる大小2種の気密水槽を形成し、それぞれの下端側外周壁に上記同様の定水位保持管および注水管として機能する開口を設け、大容積の気密水槽を中高透水性地盤用、小容積の気密水槽を低透水性地盤用に使い分けることができるようにしたマリオットサイフォン式の原位置透水試験装置を提案した(例えば特許文献3を参照)。 Therefore, the inventor of the present application provided a semi-circular arc-shaped partition wall in one cylindrical airtight water tank, and formed two types of large and small airtight water tanks with different capacities through the same arc-shaped partition wall. An opening that functions as a constant water level holding pipe and a water injection pipe similar to the above is provided on the outer peripheral wall of the lower end side, and a large-volume airtight water tank can be used for medium-high permeable ground, and a small-volume airtight water tank can be used for low-permeable ground. A Marriott siphon-type in-situ permeability testing device was proposed (see Patent Document 3, for example).

このような構成によれば、一応1基の透水試験装置で、低透水性地盤、中高透水性地盤各々の透水性を適切に測定することができるので、上記複数基の透水試験装置を必要とすることに関連する問題は解決される。 According to such a configuration, it is possible to appropriately measure the permeability of each of the low permeability ground and the medium-to-high permeability ground with a single permeability test device, so there is no need for a plurality of permeability test devices. The problem associated with doing is resolved.

特開2012-127673号公報JP 2012-127673 A 特開2010-163801号公報JP 2010-163801 A 特開2015-45527号公報JP 2015-45527 A

しかし、上記特許文献3の透水試験装置の場合、容積の異なる2種の気密水槽は構造的には一体であるとしても、測定機能としてはそれぞれ完全に独立しており、気密水槽同士も相互に連通する形で使用されるようにはなっていない。したがって、測定に際しては、大小2種の気密水槽それぞれを用いて個別に測定することが必要であり、決して何れか一方のみを選択して測定できるわけではない。もちろん、最初に大容積の気密水槽を用いて測定したところ、当該測定対象地盤が運良く中高透水性地盤であったとか、最初に小容積の気密水槽を用いて測定したところ、当該測定対象地盤が運良く低透水性地盤であったということは有り得るが、しかし、それは偶々の問題であり、同じ確率で逆もあることである。 However, in the case of the permeability test apparatus of Patent Document 3, even if two types of airtight water tanks having different volumes are structurally integrated, they are completely independent in terms of measurement function, and the airtight water tanks are also mutually compatible. It is not designed to be used in a communicating fashion. Therefore, when measuring, it is necessary to measure individually using two types of large and small airtight water tanks, and it is not always possible to select and measure only one of them. Of course, when the measurement was first performed using a large-volume airtight water tank, the ground to be measured was fortunately medium- or high-permeability ground, or when the measurement was first performed using a small-volume airtight water tank, the ground to be measured It is possible that the ground was fortunately low permeable, but it is a matter of chance, and vice versa with equal probability.

したがって、基本的には個別に2回測定することを前提としなければならず、上記複数基の透水試験装置を用いる場合と同様の測定作業の煩雑さがあり、必ずしも測定時間の短縮になっていない。 Therefore, basically, it must be assumed that the measurement will be performed twice individually, and the measurement work will be as complicated as when using the above-mentioned multiple permeability test devices, and the measurement time will not necessarily be shortened. do not have.

また、上記特許文献3の透水試験装置の場合、まず中高透水性地盤用の気密水槽の容積はそれ単独で対応できるように十分に大きなものとしなければならず、それにさらに低透水性地盤用の気密水槽の容積が加わるので、その分気密水槽全体の大きさ(気密水槽を形成する円筒体の直径)が大きくなる。その結果、装置本体の大型化を招き、運搬性、測定時の操作性の悪化を招いていた。 In addition, in the case of the permeability test apparatus of Patent Document 3, first, the volume of the airtight water tank for medium-to-high permeability ground must be sufficiently large so that it alone can be used, and furthermore, the capacity of the airtight tank for low-permeability ground Since the volume of the airtight water tank is added, the overall size of the airtight water tank (the diameter of the cylindrical body forming the airtight water tank) increases accordingly. As a result, the size of the main body of the apparatus is increased, and the portability and operability during measurement are deteriorated.

また、上記特許文献3の透水試験装置の場合、上記特許文献1の透水試験装置の場合と同様に定水位状態の判定は、あくまでも試験孔内の水位で確認しなければならない。しかも、それは同水位が上述した気密水槽下端側の空気流入及び注水兼用の開口部の上端位置にあるか否かで判定しなければならない。しかし、試験孔内の水位は地盤表面よりも所定寸法(例えば5cmほど)下方にあり、水平方向に見ることができない。また、水は透明である。したがって、試験孔内の水位面が開口部の上端位置に来ていることを判断するのは必ずしも容易ではない。 Further, in the case of the water permeability test apparatus of Patent Document 3, similarly to the case of the water permeability test apparatus of Patent Document 1, the determination of the constant water level state must be confirmed only by the water level in the test hole. Moreover, it must be determined whether or not the same water level is at the upper end position of the opening for both air inflow and water injection on the lower end side of the airtight water tank. However, the water level in the test hole is a certain dimension (for example, about 5 cm) below the ground surface and cannot be seen horizontally. Also, the water is transparent. Therefore, it is not necessarily easy to determine that the water level in the test hole has reached the upper end position of the opening.

また、開口部の設置位置に関し、大容積の気密水槽の場合は、上記空気流入及び注水兼用の開口部が小容積の気密水槽対応部を除く周方向に広い範囲で複数組設けられているので、比較的に見やすいが、小容積の気密水槽の場合は、当該開口部が大容積の気密水槽の周壁の一部に1個しか設けられていないので、反対側からは全く見ることができない。したがって、定水位状態の判断はより容易でない。 In addition, regarding the installation position of the openings, in the case of a large-volume airtight water tank, a plurality of sets of openings for both air inflow and water injection are provided in a wide range in the circumferential direction except for the small-volume airtight water tank. , It is relatively easy to see, but in the case of a small-volume airtight water tank, since only one opening is provided in a part of the peripheral wall of a large-volume airtight water tank, it cannot be seen at all from the other side. Therefore, determination of a constant water level condition is less straightforward.

これら定水位状態の判断のしにくさ、見づらさは、結果として透水係数測定データの精度を悪化させる原因となっていた。 The difficulty in judging the constant water level state and the difficulty in seeing it resulted in the deterioration of the accuracy of the hydraulic conductivity measurement data.

さらに、装置本体の試験孔への設置に関し、上記特許文献のものでは、試験孔内に多数の砕石を敷き詰めてフラットな装置本体の設置面を形成し、同設置面上に水準器を使って鉛直に立設する構成を採用しているが、試験孔内に多数の砕石を敷き詰めて装置本体の設置面を形成するのは必ずしも容易でなく、それら砕石は測定終了後に再び除去しなければならない。設置面上に水準器を使って鉛直に立設するのも面倒な作業である。 Furthermore, regarding the installation of the device main body in the test hole, in the above patent document, a large number of crushed stones are spread in the test hole to form a flat installation surface for the device main body, and a level is placed on the installation surface. Although it is installed vertically, it is not always easy to cover the test hole with a large number of crushed stones to form the installation surface of the main body of the device, and the crushed stones must be removed again after the measurement is completed. . It is also troublesome work to set up vertically on the installation surface using a spirit level.

本願発明は、このような課題を解決するためになされたもので、透水試験装置における測定水注水用の気密水槽を、径を異にする内外二重の筒体を用いて外側の筒体と内側の筒体との間に位置する容積の小さい第1の気密水槽と内側の筒体内に位置する容積の大きい第2の気密水槽との2組の気密水槽に構成すると共に、外側の筒体の下部および内側の筒体の下部にそれぞれ空気流入用及び注水用の開口を設け、内側の筒体下部の空気流入用及び注水用の開口を介して第2の気密水槽を第1の気密水槽に連通させ、第1の気密水槽を中心とした低透水性地盤における透水係数の測定および第1の気密水槽に第2の気密水槽を組み合わせた中高透水性地盤における透水係数の測定のそれぞれを可能にした透水試験装置を提供することを目的とするものである。 The present invention was made in order to solve such problems. Two sets of airtight water tanks, a first airtight water tank with a small volume located between the inner cylindrical body and a second airtight water tank with a large volume located in the inner cylindrical body, and an outer cylindrical body and the bottom of the inner cylinder are provided with openings for air inflow and water injection, respectively, and the second airtight water tank is connected to the first airtight water tank through the air inflow and water injection openings at the bottom of the inner cylinder. , making it possible to measure the coefficient of permeability in low-permeability ground centered on the first airtight water tank, and to measure the coefficient of permeability in medium-to-high permeability ground in which the first airtight water tank is combined with the second airtight water tank. It is an object of the present invention to provide a water permeability testing device that is

本願発明は、そのために、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。 Therefore, the present invention is provided with the following effective problem-solving means.

(1)請求項1の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、測定用の水が溜められた注水用の気密水槽と、気密水槽の下部に設けられた空気流入用及び注水用の開口とからなり、空気流入用及び注水用の開口を備えた気密水槽の下部を所定量の試験水を貯留した地盤側の試験孔内に沈め、空気流入用及び注水用の開口をマリオットサイフォン式の定水位保持管および注水管として機能させ、気密水槽内の水位量の減少から対象となる地盤の透水性を測定するようにしてなる透水試験装置であって、気密水槽を、径を異にする内外二重の筒体を用いて外側の筒体と内側の筒体との間に位置する容積の小さい第1の気密水槽と内側の筒体内に位置する容積の大きい第2の気密水槽との2組の気密水槽に構成すると共に、外側の筒体の下部および内側の筒体の下部にそれぞれ空気流入用及び注水用の開口を設け、内側の筒体の空気流入用及び注水用の開口を介して第2の気密水槽を第1の気密水槽に連通させ、第1の気密水槽を中心とした低透水性地盤における透水係数の測定および第1の気密水槽に第2の気密水槽を組み合わせた中高透水性地盤における透水係数の測定のそれぞれを可能にしたことを特徴としている。
(1) Means for Solving the Problems of the Invention of Claim 1 The means for solving the problems of the present invention consists of an airtight water tank for water injection in which water for measurement is stored, and an air inflow and water injection water tank provided at the bottom of the airtight water tank. The bottom of an airtight water tank equipped with openings for air inflow and water injection is submerged in the test hole on the ground side in which a predetermined amount of test water is stored, and the air inflow and water injection openings are Marriott siphon type. It is a permeability testing device that functions as a constant water level holding pipe and a water injection pipe, and measures the permeability of the target ground from the decrease in the water level in the airtight water tank. A first airtight water tank with a small volume located between the outer cylinder and the inner cylinder and a second airtight water tank with a large volume located in the inner cylinder are used. In addition to forming two sets of airtight water tanks, openings for air inflow and water injection are provided in the lower part of the outer cylinder and the lower part of the inner cylinder, respectively, and the inner cylinder has air inflow and water injection openings. Communicate the second airtight water tank with the first airtight water tank through the first airtight water tank, measure the permeability coefficient in the low permeability ground centering on the first airtight water tank, and combine the first airtight water tank with the second airtight water tank It is characterized by being able to measure hydraulic conductivity in medium-high permeability ground.

この発明の課題解決手段では、まず測定用の水が溜められる注水用の気密水槽が、径を異にする内外二重の筒体により外側の筒体と内側の筒体との間に位置する容積の小さい第1の気密水槽と内側の筒体内に位置する容積の大きい第2の気密水槽との内外2組の気密水槽に構成されている。そして、外側の筒体の下部と内側の筒体の下部にそれぞれ空気流入用及び注水用の開口が設けられており、内側の筒体の下部の空気流入用及び注水用の開口を介して第1、第2の内外2組の気密水槽は相互に連通している。 In the problem-solving means of the present invention, first, an airtight water tank for pouring water in which water for measurement is stored is positioned between an outer cylinder and an inner cylinder by means of inner and outer double cylinders with different diameters. It is composed of two sets of inner and outer airtight water tanks, a first airtight water tank with a small volume and a second airtight water tank with a large volume located in the inner cylindrical body. The lower portion of the outer cylinder and the lower portion of the inner cylinder are provided with openings for air inflow and water injection, respectively. 1. The second inner and outer airtight water tanks communicate with each other.

したがって、当該透水試験装置が透水係数の不明な所定の測定地盤の試験孔に対して設置された場合、同試験孔を介して測定地盤中への試験水の浸透が始まる。そして、その浸透量が所定量以上になると、試験孔内の試験水の水位が外側の筒体下部の空気流入用の開口位置より下方に低下する。すると、同外側の筒体下部の空気流入用の開口が大気に開放され、同空気流入用の開口から容積の小さい第1の気密水槽内に空気が流入し、気泡となって上昇する。それに対応して第1の気密水槽内頂部の負圧が低下し、同低下量に対応した量の測定水が外側の筒体下部の注水用の開口から流出し、試験孔内に注水される。これにより再び試験孔内の試験水の水位が上昇し、やがて外側の筒体下部の空気流入用の開口が試験孔内の試験水によって塞がれ、空気の流入、それによる気泡の上昇はなくなり、試験孔への注水も停止される。これにより、試験孔内の試験水の水位が再び元の定水位状態に復帰する一方、第1の気密水槽内における測定水の水位が上記試験孔内への注水量だけ低下する。そこで、その低下度合(測定時間の経過とその間における測定水の減少量)から、当該測定地盤の透水係数を測定する。 Therefore, when the permeation test apparatus is installed in a test hole in a predetermined measurement ground whose hydraulic conductivity is unknown, the test water begins to permeate into the measurement ground through the test hole. Then, when the permeation amount reaches a predetermined amount or more, the water level of the test water in the test hole drops below the position of the opening for air inflow in the lower portion of the outer cylindrical body. Then, the opening for air inflow in the lower part of the outer cylindrical body is opened to the atmosphere, and air flows into the first airtight water tank, which has a small volume, from the opening for air inflow, and rises as bubbles. Correspondingly, the negative pressure at the top of the first airtight water tank decreases, and the amount of measurement water corresponding to the amount of decrease flows out from the opening for water injection at the bottom of the outer cylindrical body and is injected into the test hole. . As a result, the test water level in the test hole rises again, and soon the opening for air inflow in the lower part of the outer cylindrical body is blocked by the test water in the test hole, and the inflow of air and the rise of air bubbles due to it are stopped. , water injection into the test hole is also stopped. As a result, the water level of the test water in the test hole returns to the original constant water level state, while the water level of the test water in the first airtight water tank decreases by the amount of water injected into the test hole. Therefore, the hydraulic conductivity of the measured ground is measured from the degree of decrease (elapsed measurement time and the amount of decrease in the measured water during that period).

第1の気密水槽内の水位の低下は、たとえば外側の筒体外周に水量目盛を設けることにより読み取られるが、この発明の課題解決手段の場合、第1の気密水槽の容積(断面積)自体が十分に小さく形成されており、かつその水槽部分が外側の筒体と内側の筒体との間に位置して肉薄のリング構造に形成されていることから、水位の変化が大きく、試験孔内に注水された測定水の量(減少量)が相対的に大きな低下スパンで示される。したがって、試験孔を形成した測定地盤が単位時間当たりの透水量が少ない、透水係数の小さな低透水性地盤であった場合にも、その水位低下に応じた目盛が読み取りやすくなり、測定時間も短縮される。 A decrease in the water level in the first airtight water tank can be read by, for example, providing a water volume scale on the outer circumference of the outer cylindrical body. is formed sufficiently small, and the water tank portion is positioned between the outer cylindrical body and the inner cylindrical body and is formed in a thin ring structure, so that the water level changes greatly and the test hole The amount (decrease) of the measured water injected into the chamber is indicated by a relatively large drop span. Therefore, even if the measurement ground in which the test hole is formed has a low water permeability per unit time and a low permeability coefficient, the scale corresponding to the water level drop can be read easily, and the measurement time can be shortened. be done.

この発明の課題解決手段の場合、以上のようにして、まず筒体部外周側の容積(断面積)の小さい第1の気密水槽を用いた低透水性地盤に適した透水係数の測定が行われる。そして、当該測定地盤が実際に透水係数が小さい低透水性地盤であり、それに応じた適切な測定データを取得することができた場合には、そこで測定は終了する。つまり、基本的には、上記第1の気密水槽の容積は同第1の気密水槽内の測定水の水位が内側の筒体下部の空気流入用の開口位置に低下するまでの間で、十分に低透水性地盤の透水係数を測定することができるものに設定されている。 In the case of the means for solving the problems of the present invention, as described above, first, the hydraulic conductivity suitable for low-permeability ground is measured using the first airtight water tank having a small volume (cross-sectional area) on the outer peripheral side of the cylindrical body. will be Then, if the ground to be measured is actually low permeability ground with a low coefficient of permeability and appropriate measurement data can be acquired, the measurement ends there. That is, basically, the volume of the first airtight water tank is sufficient until the water level of the water to be measured in the first airtight water tank drops to the position of the opening for air inflow at the lower part of the inner cylindrical body. It is set to be able to measure the hydraulic conductivity of low-permeability ground.

しかし、仮に透水係数が小さい低透水性の地盤であっても、ケースによっては適切な測定データを取得することができないような場合もあり、また低透水性と中透水性の境界は必ずしも明確に区分されるものではない。このような場合、上記容積の小さい第1の気密水槽の測定水の水量のみでは対応できない。そこで、この発明の課題解決手段では、上記第1の気密水槽内の測定水を用いた測定に加えて、さらに所定時間、第2の気密水槽内の測定水を用いた連続的な測定を行うことができるようにしている。 However, even if the ground has a low permeability with a low coefficient of permeability, it may not be possible to obtain appropriate measurement data depending on the case, and the boundary between low permeability and medium permeability is not always clear. It is not classified. In such a case, the amount of water to be measured in the small-capacity first airtight water tank alone cannot be used. Therefore, in the problem-solving means of the present invention, in addition to the measurement using the measurement water in the first airtight water tank, continuous measurement is performed for a predetermined time using the measurement water in the second airtight water tank. I am making it possible.

すなわち、この発明の課題解決手段の場合、注水用の気密水槽が、外側の筒体と内側の筒体との間に位置する上記容積の小さい第1の気密水槽と内側の筒体内に位置する容積の大きい第2の気密水槽との2組の気密水槽により構成されており、内側の筒体下部の空気流入用及び注水用の開口を介して第1、第2の内外2組の気密水槽が相互に連通している。 That is, in the case of the problem-solving means of the present invention, the airtight water tank for water injection is located in the first airtight water tank with a small volume and the inner cylinder, which is located between the outer cylinder and the inner cylinder. It consists of two sets of airtight water tanks, a second airtight water tank with a large volume, and the first and second inner and outer airtight water tanks are connected via openings for air inflow and water injection in the lower part of the inner cylindrical body. are interconnected.

そのため、上記第1の気密水槽内の水位が内側の筒体下部の空気流入用の開口位置より低下すると、同空気流入用の開口から第2の気密水槽内に空気が流入し、第2の気密水槽内の測定水が内側の筒体下部の注水用の開口を介して第1の気密水槽内に供給されることになり、上述した測定により上記第1の気密水槽内の測定水の水位が内側の筒体下部の空気流入用の開口位置より低下していた場合にも第2の気密水槽内の測定水を使用して継続した測定が可能となる。つまり、基本的には、低透水地盤に対応した透水係数の測定は第1の気密水槽のみを用いて行われるが、必要な場合には第2の気密水槽も使用されるということである。上記第1の気密水槽を主とした低透水性地盤における透水係数の測定という表現には、このようなケースをも含めている。 Therefore, when the water level in the first airtight water tank falls below the position of the air inflow opening at the bottom of the inner cylindrical body, air flows into the second airtight water tank from the air inflow opening, and the second airtight water tank The water to be measured in the airtight water tank is supplied to the first airtight water tank through the opening for water injection in the lower part of the inner cylindrical body, and the water level of the water to be measured in the first airtight water tank is determined by the above-described measurement. is lower than the position of the opening for air inflow at the bottom of the inner cylindrical body, continuous measurement is possible using the measurement water in the second airtight water tank. In other words, basically, the hydraulic conductivity measurement corresponding to the low permeability ground is performed using only the first airtight water tank, but the second airtight water tank is also used when necessary. Such a case is also included in the expression of measurement of hydraulic conductivity in low-permeability ground mainly in the first airtight water tank.

一方、上記試験孔を形成した測定地盤が実際には透水係数の大きな中高透水性地盤であった場合には、上記低透水性地盤の場合と異なって、上記試験孔内の試験水が地盤内に浸透し続けるので、低透水性地盤の場合に比べて多量の測定水が必要になる。 On the other hand, when the ground for measurement in which the test holes are formed is actually medium-to-high permeability ground with a large permeability coefficient, unlike the case of the low permeability ground, the test water in the test holes flows into the ground. Since it continues to permeate into the ground, a large amount of measurement water is required compared to the case of low permeability ground.

そこで、そのような場合には、上記第1の気密水槽に第2の気密水槽を組み合わせた連続的な透水係数の測定が行われる。 Therefore, in such a case, continuous measurement of hydraulic conductivity is performed by combining the first airtight water tank with the second airtight water tank.

すなわち、同測定の場合、まず上記低透水性地盤の透水係数測定の場合と同様に第1の気密水槽及び外側の筒体下部の空気流入用及び注水用の開口を使用した透水係数の測定を開始する。しかし、透水係数の大きな中高透水性地盤の場合には、上記第1の気密水槽内の内側の筒体下部の空気流入用の開口位置までの測定水の水量では試験孔内への注水量が足りず、早期に第1の気密水槽内の水位が内側の筒体下部の空気流入用の開口位置より低下することになる。 That is, in the case of the same measurement, the permeability coefficient is first measured using the first airtight water tank and the openings for air inflow and water injection in the lower part of the outer cylindrical body as in the case of the permeability coefficient measurement of the low permeability ground. Start. However, in the case of medium-to-high permeability ground with a large permeability coefficient, the amount of water injected into the test hole is too large to measure the amount of water up to the opening position for air inflow at the lower part of the cylinder inside the first airtight water tank. Insufficient, the water level in the first airtight water tank soon falls below the position of the opening for air inflow at the bottom of the inner cylindrical body.

そして、第1の気密水槽内の水位が内側の筒体下部の空気流入用の開口位置より低下すると、同空気流入用の開口から容積の大きな第2の気密水槽内に空気が流入し、それに対応して同容積の大きな第2の気密水槽内の十分な量の測定水が内側の筒体下部の注水用の開口から第1の気密水槽内に流出し、さらに第1の気密水槽を介して外側の筒体下部の注水用の開口から定水位状態になるまで試験孔内に注水される。そして、それにより上記試験孔内の試験水の水位が定水位状態となり、外側の筒体下部の空気流入用の開口が塞がれると、外側の筒体下部の注水用の開口からの注水が停止し、それに対応して第1の気密水槽内の水位が上昇する。そして、同第1の気密水槽内の水位が内側の筒体下部の空気流入用の開口位置まで上昇すると、内側の筒体下部の注水用の開口から第1の気密水槽内への注水も止まり、第1の気密水槽内の水位が定水位状態となる一方、第2の気密水槽内の水位が所定の低下位置で安定する。そこで、その低下度合(測定時間の経過とその間における測定水の減少量)から、当該中高透水性地盤の透水係数を適切に測定する。 When the water level in the first airtight water tank drops below the position of the air inflow opening at the bottom of the inner cylindrical body, air flows into the large-volume second airtight water tank from the air inflow opening. A sufficient amount of water to be measured in the second airtight water tank having the correspondingly large volume flows out into the first airtight water tank from the opening for water injection at the bottom of the inner cylindrical body, and further through the first airtight water tank. Water is injected into the test hole from the water injection opening at the bottom of the outer cylindrical body until the water level reaches a constant level. As a result, the water level of the test water in the test hole reaches a constant level, and when the opening for air inflow in the lower part of the outer cylindrical body is blocked, water is no longer injected from the opening for water injection in the lower part of the outer cylindrical body. stop and the water level in the first airtight water tank rises correspondingly. When the water level in the first airtight water tank rises to the position of the opening for air inflow in the lower part of the inner cylindrical body, the injection of water into the first airtight water tank from the water injection opening in the lower part of the inner cylindrical body also stops. , the water level in the first airtight water tank becomes a constant water level, while the water level in the second airtight water tank stabilizes at a predetermined lowered position. Therefore, the hydraulic conductivity of the medium-to-high permeable ground is appropriately measured from the degree of decrease (elapsed measurement time and decrease in measured water during that period).

すなわち、この発明の課題解決手段の構成では、中高透水性地盤の透水性を測定するに際しては、上記第2の気密水槽内の測定水に加えて第1の気密水槽内の測定水をも連続的に利用することができ、第2の気密水槽内の測定水と第1の気密水槽内の測定水を合わせた合計の水量が中高透水性地盤の透水性を測定する水量として有効に使用可能である。したがって、小容積の第1の気密水槽を低透水性の地盤用、大容積の第2の気密水槽を中高透水性地盤用として、全く別々の専用の気密水槽として使い分ける場合に比べて、小容積の第1の気密水槽分だけ全体の容積(円筒体構造の装置本体の直径)を小さくすることができる。そのため、測定作業時の取り扱いも容易になる。また、定水位状態が装置本体の第1の気密水槽部分に生じるので非常に見やすくなる。 That is, in the configuration of the problem-solving means of the present invention, when measuring the water permeability of medium-to-high permeability ground, in addition to the water to be measured in the second airtight water tank, the water to be measured in the first airtight water tank is also continuously measured. The total volume of water measured in the second airtight water tank and the water in the first airtight water tank can be effectively used as the water volume for measuring the permeability of medium-high permeable ground. is. Therefore, compared to the case of using a small-volume first airtight water tank for low-permeability ground and a large-volume second airtight water tank for medium-to-high-permeability ground as completely separate dedicated airtight water tanks, the small-volume It is possible to reduce the overall volume (the diameter of the apparatus body having a cylindrical structure) by the first airtight water tank. Therefore, it becomes easy to handle during the measurement work. Also, since the constant water level is generated in the first airtight water tank portion of the device body, it is very easy to see.

(2)請求項2の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1の発明の課題解決手段の構成において、
外側の筒体の下部および内側の筒体の下部にそれぞれ設けられる空気流入用及び注水用の開口は、それぞれ空気流入専用の開口と注水専用の開口に分離されており、空気流入用の開口は注水用の開口よりも所定の高さ高い位置に設けられていることを特徴としている。
(2) The problem-solving means of the invention of claim 2 The problem-solving means of this invention is the configuration of the problem-solving means of the invention of claim 1,
The air inflow and water injection openings provided in the lower part of the outer cylinder and the lower part of the inner cylinder are separated into an air inflow opening and a water injection opening, respectively, and the air inflow opening is It is characterized in that it is provided at a position higher than the opening for pouring water by a predetermined height.

このような構成によると、上記第1の気密水槽を中心とした低透水性地盤における透水係数の測定時および上記第1、第2の気密水槽を組み合わせた中高透水性地盤における透水係数の測定時の何れの場合にあっても、上記容積の小さい第1の気密水槽内の水位が上記内側の筒体下部に設けられた空気流入用の開口位置よりも低くなると、上記内側の筒体下部に設けられた空気流入用の開口が開放されて、同開口からの空気が上記容積の大きい第2の気密水槽内に流入する一方、上記内側の筒体下部に設けられた注水用の開口から第2の気密水槽内の水が第1の気密水槽内に注水され、さらに第1の気密水槽、外側の筒体下部に設けられた注水用の開口を介して試験孔内に注水される。 According to such a configuration, when measuring the coefficient of permeability in the low-permeability ground centered on the first airtight water tank, and when measuring the coefficient of permeability in the medium-high permeability ground in which the first and second airtight water tanks are combined. In either case, when the water level in the first airtight water tank with a small volume becomes lower than the opening position for air inflow provided in the lower part of the inner cylindrical body, the lower part of the inner cylindrical body The provided opening for inflow of air is opened, and the air from the opening flows into the second airtight water tank having a large volume, while the water from the opening for pouring water provided at the lower part of the inner cylinder body flows into the second water tank. The water in the second airtight water tank is poured into the first airtight water tank, and is further poured into the test hole through the opening for water injection provided in the bottom of the first airtight water tank and the outer cylindrical body.

そして、試験孔内の水位が定水位状態になると、外側の筒体下部の空気流入用開口部が試験孔内の試験水によって塞がれ、第1の気密水槽内への空気の流入が停止して、同外側の筒体下部の注水用の開口部からの注水も停止する。 When the water level in the test hole reaches a constant water level, the air inlet opening in the lower part of the outer cylindrical body is blocked by the test water in the test hole, and the inflow of air into the first airtight water tank is stopped. Then, the injection of water from the opening for injection of water in the lower part of the cylindrical body on the outer side is also stopped.

その結果、やがて上記内側の筒体下部に設けられた注水用の開口からの注水によって第1の気密水槽内の水位が上がり、上記内側の筒体下部の空気流入用の開口が第1の気密水槽内の水によって塞がれ、上記内側の筒体下部に設けられた注水用の開口からの注水が停止し、第1の気密水槽内の水位が上記内側の筒体下部の空気流入用の開口位置を基準とした定水位状態に維持されるようになる。 As a result, the water level in the first airtight water tank eventually rises due to the injection of water from the water injection opening provided in the lower part of the inner cylindrical body, and the air inlet opening in the lower part of the inner cylindrical body becomes the first airtight tank. The water in the water tank is blocked, the water injection from the water injection opening provided in the lower part of the inner cylindrical body is stopped, and the water level in the first airtight water tank reaches the level of the air inflow in the lower part of the inner cylindrical body. A constant water level is maintained based on the opening position.

つまり、この発明の課題解決手段では、測定地盤側試験孔内の定水位に連動して試験装置側第1の気密水槽内にも定水位が実現される。しかも、この試験装置側第1の気密水槽内の定水位位置は、上記注水用の開口よりも所定の高さ高い位置に形成される。 That is, according to the problem-solving means of the present invention, the constant water level is realized also in the first airtight water tank on the testing device side in conjunction with the constant water level in the test hole on the measurement ground side. Moreover, the constant water level position in the test apparatus side first airtight water tank is formed at a predetermined height higher than the opening for pouring water.

したがって、この試験装置側第1の気密水槽内の定水位位置は、地盤表面よりも所定寸法以上高い位置にあり、水平方向から十分に確認することができる。しかも、同第1の気密水槽内の定水位は、周方向の全体に亘って形成される。したがって、周方向のどの位置からでも容易に確認することができ、測定作業者は試験孔内の水位が定水位状態になったことを試験孔内の状態を見ることなく、容易、かつ正確に判断することができるようになる。その結果、測定作業が著しく容易になり、測定効率、測定精度も向上する。 Therefore, the constant water level position in the first airtight water tank on the side of the test apparatus is at a position higher than the ground surface by a predetermined dimension or more, and can be sufficiently confirmed from the horizontal direction. Moreover, the constant water level in the first airtight water tank is formed over the entire circumferential direction. Therefore, it can be easily confirmed from any position in the circumferential direction, and the measurement operator can easily and accurately confirm that the water level in the test hole has reached a constant water level state without looking at the state inside the test hole. be able to judge. As a result, the measurement work becomes significantly easier, and the measurement efficiency and measurement accuracy are improved.

なお、この場合、内側の筒体下部に設けられる空気流入用の開口は、外側の筒体下部に設けられる空気流入用の開口よりも所定高さ高い位置に設けることが好ましい。そのようにすると、第1の気密水槽内に形成される定水位位置が、地盤表面よりも十分に高くなり、また第2の気密水槽から第1の気密水槽内への測定水の注水が早くなる。また、その注水効率も向上する。 In this case, it is preferable that the air inflow opening provided in the lower portion of the inner cylindrical body is provided at a position higher than the air inflow opening provided in the lower portion of the outer cylindrical body by a predetermined height. By doing so, the constant water level position formed in the first airtight water tank becomes sufficiently higher than the ground surface, and the measurement water is quickly poured from the second airtight water tank into the first airtight water tank. Become. In addition, the water injection efficiency is improved.

(3)請求項3の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1又は2の発明の課題解決手段の構成において、外側の筒体の下部に設けられている空気流入用および注水用の開口と内側の筒体の下部に設けられている空気流入用および注水用の開口は、相互に周方向の位置を異にして設けられていることを特徴としている。
(3) Means for Solving the Problems of the Invention of Claim 3 The means for solving the problems of the present invention is, in the configuration of the means for solving the problems of the invention of claim 1 or 2, an air inlet provided at the lower part of the outer cylindrical body. and the water injection opening and the air inflow and water injection openings provided in the lower portion of the inner cylindrical body are provided at different positions in the circumferential direction.

外側の筒体の下部に設けられている空気流入用および注水用の開口と内側の筒体の下部に設けられている空気流入用および注水用の開口が周方向の同じ位置に設けられていると、それらが相互に対向することになり、第1の気密水槽の容積が小さいことから対向距離は極めて小さく、外側の筒体の下部の空気流入用の開口から流入した空気が誤って内側の筒体の下部の空気流入用の開口に負圧で吸い込まれてしまう恐れがある。それでは第2の気密水槽を用いた測定地盤の透水レベルに応じた正確な水位変化は得られない。 The openings for air inflow and water injection provided in the lower part of the outer cylindrical body and the openings for air inflow and water injecting provided in the lower part of the inner cylindrical body are provided at the same positions in the circumferential direction. Since the volume of the first airtight water tank is small, the facing distance is extremely small, and the air that has flowed in from the air inflow opening at the bottom of the outer cylinder mistakenly enters the inner side. There is a risk that the air will be sucked into the air inlet opening at the bottom of the cylinder due to the negative pressure. Therefore, it is not possible to obtain an accurate water level change according to the water permeability level of the measured ground using the second airtight water tank.

しかし、上記のように、相互に周方向の位置を異にして設けると、外側の筒体下部の空気流入用の開口から流入した上昇度合の早い気泡が誤って内側の筒体下部の空気流入用の開口に吸い込まれてしまう恐れが解消される。 However, if the positions in the circumferential direction are different from each other as described above, the rapidly rising air bubbles that flow in from the air inlet opening in the lower part of the outer cylindrical body mistakenly enter the lower part of the inner cylindrical body. Eliminates the risk of being sucked into the opening for cleaning.

(4)請求項4の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1,2又は3の発明の課題解決手段の構成において、外側の筒体の下部外周の空気流入口付近に位置して、同外側の筒体の下部外周面との間に表面張力が小さく水位上昇度が大きくなる毛細管スペースを設けたことを特徴としている。
(4) Means for solving the problem of the invention of claim 4 The means for solving the problem of the invention is, in the configuration of the means for solving the problem of the invention of claim 1, 2 or 3, near the air inlet on the lower outer circumference of the outer cylindrical body. It is characterized in that a capillary space is provided between the lower outer peripheral surface of the outer cylindrical body and the surface tension is small and the water level rise is large.

このような構成によると、第1の気密水槽を形成する外側の筒体の空気流入用の開口部分における水の表面張力が低下して同開口部への微少な水の浸透が生じ、空気流入口部分から第1の気密水槽内に気泡が吸い込まれやすくなる。その結果、透水係数が小さい低透水性地盤でも短時間で多数の測定データ(比較的連続的な測定データ)を得ることができる。その結果、従来の定水位実現の繰り返しによる間欠的な測定データに比べてデータ量の多い正確な測定が可能となる。測定時間も短縮される。 According to this structure, the surface tension of the water in the opening portion for air inflow of the outer cylindrical body forming the first airtight water tank is lowered, and a minute amount of water permeates into the opening portion, resulting in an air flow. Air bubbles are easily sucked into the first airtight water tank from the inlet portion. As a result, it is possible to obtain a large number of measurement data (relatively continuous measurement data) in a short period of time even in low-permeability ground with a small permeability coefficient. As a result, accurate measurement with a large amount of data is possible compared to the conventional intermittent measurement data obtained by repeating constant water level realization. Measurement time is also shortened.

毛細管スペースは、第1の気密水槽を形成する外側の筒体下部の空気流入用の開口部に対応して設ければ十分であり、第1の気密水槽を形成する外側の筒体下部の全周に亘って設ける必要はない。外側の筒体下部の全周に亘って設けると、水位の上昇が大きくなりすぎ、却って気泡の吸い込み力が減少する。 It is sufficient that the capillary space is provided corresponding to the opening for air inflow in the lower portion of the outer cylindrical body forming the first airtight water tank, and the entire lower portion of the outer cylindrical body forming the first airtight water tank is sufficient. It is not necessary to provide all the way around. If it is provided over the entire circumference of the lower portion of the outer cylindrical body, the water level rises too much, and the air bubble sucking force is reduced.

(5)請求項5の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1,2,3又は4の発明の課題解決手段の構成において、筒体構造に形成された透水試験装置本体を高さ調節可能な所定の吊り下げ手段を介して試験孔の上部に吊り下げて設置するようにしたことを特徴としている。
(5) Means for Solving the Problems of the Invention of Claim 5 The means for solving the problems of the present invention is a water permeability test device formed in a tubular structure in the configuration of the means for solving the problems of the invention of the above claims 1, 2, 3 or 4. It is characterized in that the main body is suspended above the test hole via a predetermined suspending means whose height is adjustable.

このような構成によると、測定時、筒体構造の透水試験装置本体が試験水を溜めた試験孔上に確実に鉛直状態で吊り下げられ、下部側空気流入用及び注水用の開口を少し沈めた適切な測定開始状態に容易、かつ正確に設置できるようになる。したがって、従来のように、試験孔内に多数の砕石を敷き詰め、透水試験装置本体の設置面を形成する必要はなくなり、測定作業が著しく容易になる。また、より確実に鉛直状態が実現されるので、測定精度が向上する。 According to such a configuration, during measurement, the main body of the water permeability test apparatus having a cylindrical structure is securely suspended vertically above the test hole in which the test water is stored, and the openings for air inflow and water injection on the lower side are slightly sunk. It becomes possible to easily and accurately set the appropriate measurement start state. Therefore, it is no longer necessary to lay a large number of crushed stones in the test hole to form an installation surface for the main body of the permeability tester, which makes the measurement work much easier. Moreover, since the vertical state is realized more reliably, the measurement accuracy is improved.

以上の結果、本願発明の透水試験装置によると、少量の測定水量で済む低透水性地盤から中量、多量の測定水量を必要とする中高透水性地盤まで、単一の試験装置で連続した測定が可能となる。しかも、低透水性地盤での可及的な測定時間の短縮が可能であり、試験孔への設置も容易である。したがって、トータルとしての測定効率が大きく向上し、作業性に優れたものとなる。 As a result, according to the permeability test device of the present invention, from low permeability ground that requires a small amount of water to be measured to medium-to-high permeability ground that requires a medium or large amount of water to be measured, continuous measurement can be performed with a single test device. becomes possible. Moreover, it is possible to shorten the measurement time as much as possible in the low-permeability ground, and it is easy to install in the test hole. Therefore, the total measurement efficiency is greatly improved, and workability is excellent.

また、低透水性地盤の透水性を測定する第1の気密水槽は容積(断面積)が小さく、外側の筒体と内側の筒体との間に位置してリング状の形状になっている。したがって、試験孔内の水位変化が小さくても第1の気密水槽内の水位変化は大きな変化として示される。そのため、低透水性地盤の透水性を測定する場合にも、水位変化の読み取りが容易であり、測定がしやすくなる。測定時間も短くなる。 In addition, the first airtight water tank for measuring the permeability of low-permeability ground has a small volume (cross-sectional area) and is positioned between the outer cylinder and the inner cylinder and has a ring shape. . Therefore, even if the water level change in the test hole is small, the water level change in the first airtight water tank is shown as a large change. Therefore, even when measuring the water permeability of low-permeability ground, it is easy to read changes in the water level, making measurement easier. Measurement time is also shortened.

さらに、外側の筒体の下部及び内側の筒体の下部に設けられている空気流入用及び注水用の開口は、空気流入専用の開口、注水専用の開口とそれぞれ独立した状態で上下に離して設けられており、空気流入専用の開口は注水専用の開口よりも所定の高さ高い位置に設けられている。したがって、空気流入用の開口部では、空気の流入、気泡の発生がスムーズで、流入効率も高い。また、注水用の開口部では、水の流れがスムーズで、注水効率も高い。 Furthermore, the openings for air inflow and water injection provided in the lower part of the outer cylinder and the lower part of the inner cylinder are vertically separated from the air inflow exclusive opening and the water injection exclusive opening, respectively. The opening dedicated to air inflow is provided at a position higher than the opening dedicated to water injection by a predetermined height. Therefore, in the opening for air inflow, the inflow of air and the generation of air bubbles are smooth, and the inflow efficiency is high. In addition, at the opening for water injection, the water flows smoothly and the water injection efficiency is high.

そして、内側の筒体の下部の空気流入専用の開口により、第1の気密水槽内には試験孔内の試験水の定水位に対応した定水位が形成される。この第1の気密水槽内の定水位位置は、空気流入専用の開口が注水専用の開口よりも所定の高さ高い位置に設けられていることから、試験孔がある地盤面よりも所定高さ高い位置にある。そして、第1の気密水槽内の周方向の全体に亘って形成される。したがって、従来のような試験孔内での確認に比べて、定水位の確認は極めて容易になる。この点でも著しく測定作業が容易になり、測定精度が向上する。 A constant water level corresponding to the constant water level of the test water in the test hole is formed in the first airtight water tank by the opening dedicated to air inflow at the lower part of the inner cylindrical body. The constant water level position in the first airtight water tank is set at a predetermined height above the ground surface where the test hole is located, since the opening dedicated to air inflow is provided at a position higher than the opening dedicated to water injection by a predetermined height. in a high position. And it is formed over the entire circumferential direction in the first airtight water tank. Therefore, it becomes extremely easy to confirm the constant water level compared to conventional confirmation in a test hole. In this respect as well, the measurement work is remarkably facilitated, and the measurement accuracy is improved.

本願発明の第1の実施の形態に係る透水試験装置の試験装置本体部分の構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the configuration of the test device main body portion of the permeability test device according to the first embodiment of the present invention; 同試験装置本体部分の平面図である。It is a top view of the same test apparatus main-body part. 同試験装置本体部分の構成を示す図2のA-A線切断部の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, showing the configuration of the test apparatus main body. 同試験装置本体部分の構成を示す図2のB-B線切断部の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2, showing the configuration of the test apparatus main body. 同試験装置本体部分の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the test device main-body part. 上述した図1~図5の試験装置本体を吊り下げ支持部材である三脚を用いて測定対象である地下水より上の表層地盤の試験孔上に設置し、同表層地盤の透水係数の測定を行っている状態における三脚、試験装置本体、地盤側試験孔、それぞれの構成を示す斜視図である。1 to 5 above is installed on the test hole of the surface layer above the groundwater to be measured using a tripod which is a hanging support member, and the hydraulic conductivity of the same surface layer is measured. Fig. 10 is a perspective view showing the configurations of the tripod, the test device main body, and the ground-side test hole in a state where the ground is in place; 図6の測定状態における試験孔内の試験水の水位と装置本体側第1の空気流入口位置及び第1の注水口位置との関係を示す説明用断面図である。FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view showing the relationship between the water level of test water in the test hole in the measurement state of FIG. 6 and the positions of the first air inlet and the first water inlet on the device main body side; 図6の測定状態において、試験孔内の試験水の水位が定水位状態にあるときの装置本体側第1、第2の空気流入口位置及び第1、第2の注水口位置相互の関係を示す説明用拡大断面図である。In the measurement state of FIG. 6, the relationship between the positions of the first and second air inlets and the positions of the first and second water inlets when the water level in the test hole is constant is shown. It is an enlarged sectional view for explanation shown. 図6の測定状態において、地盤への浸透により試験孔内の試験水の水位が装置本体側第1の空気流入口位置より低下し、同第1の空気流入口より第1の気密水槽内に空気が流入し、それに対応して第1の気密水槽内の測定水が装置本体側第1の注水口を介して試験孔内に注水されている状態を示す説明用拡大断面図である。In the measurement state of FIG. 6, the water level of the test water in the test hole drops below the position of the first air inlet on the device main body side due to permeation into the ground, and the first air inlet enters the first airtight water tank. 4 is an explanatory enlarged cross-sectional view showing a state in which air flows in and measurement water in a first airtight water tank is correspondingly injected into a test hole through a first water injection port on the device main body side; FIG. 図6の測定状態において、地盤への浸透により試験孔内の試験水の水位が装置本体側第1の空気流入口位置より低下した時の第1の空気流入口より第1の気密水槽内に空気が流入する空気流入状態、及び同流入する空気が第1の気密水槽内に引き込まれて気泡になる過渡的な状態を示した説明用拡大断面図である。In the measurement state of FIG. 6, when the water level of the test water in the test hole drops below the position of the first air inlet on the apparatus main body side due to permeation into the ground, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view for explanation showing an air inflow state in which air flows in, and a transitional state in which the inflowing air is drawn into a first airtight water tank and becomes bubbles; 上述した図1~図5の試験装置本体を図6同様の吊り下げ支持部材である三脚を用いて測定対象である地下水より上の浅層~深層地盤の試験孔上に設置し、同地下水より上の浅層~深層地盤の透水係数の測定を行っている状態における、浅層~深層地盤、三脚、試験装置本体、浅層~深層地盤側試験孔の構成を示す説明図である。1 to 5 above is installed on the test hole in the shallow to deep ground above the groundwater to be measured using a tripod that is a suspension support member similar to FIG. Fig. 3 is an explanatory drawing showing the configuration of the shallow to deep ground, the tripod, the main body of the test apparatus, and the shallow to deep ground side test holes when the hydraulic conductivity of the upper shallow to deep ground is being measured. 試験装置本体部分の下部側第1の空気流入口部分に毛細管スペースを設けて低透水性地盤の測定効率を向上させた本願発明の第2の実施の形態に係る透水試験装置本体部分の構成を示す図1と同様の正面図である。The structure of the water permeability test apparatus main body according to the second embodiment of the present invention, in which a capillary space is provided in the first air inlet portion on the lower side of the test apparatus main body to improve the measurement efficiency of the low permeability ground. 2 is a front view similar to FIG. 1 shown; FIG. 同透水試験装置本体部分の構成を示す図3と同様の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 3 showing the configuration of the main body of the water permeability test apparatus; 同透水試験装置本体部分に設けられる毛細管スペース形成部材の構成を示す斜視図である。Fig. 2 is a perspective view showing the configuration of a capillary space forming member provided in the main body of the water permeability testing apparatus; 同透水試験装置本体部分に設けられる毛細管スペース形成部材の構成を示す展開図である。FIG. 4 is a developed view showing the configuration of a capillary space forming member provided in the main body of the water permeability test apparatus; 毛細管スペース形成部材を設けた透水試験装置本体下部の構成を示す拡大断面図(図13の一部拡大図)である。FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view (partially enlarged view of FIG. 13) showing the configuration of the lower part of the water permeability test apparatus main body provided with the capillary space forming member. 毛細管スペース形成部材により毛細管スペースを形成した透水試験装置の低透水性地盤の測定効率向上作用を示す説明用拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view for explaining how the permeability test apparatus in which capillary spaces are formed by a capillary space forming member improves the efficiency of measurement of low permeability ground. 従来の透水試験装置(特許文献1)により、定水位タンク、送水管、止水パッカー、注水管を用いて地下水より上の浅層~深層地盤の透水試験を行う場合の構成を示す説明図である。It is an explanatory diagram showing the configuration when performing a permeability test of shallow to deep ground above groundwater using a constant water level tank, water pipe, water stop packer, and water injection pipe using a conventional permeability test device (Patent Document 1). be.

≪本願発明の第1の実施の形態≫
図1~図11は、本願発明の第1の実施の形態に係る地盤の透水試験装置の構成および同試験装置を用いた現場透水試験の実施状態を示している。
<<First embodiment of the present invention>>
1 to 11 show the configuration of a ground permeability testing apparatus according to a first embodiment of the present invention and the implementation state of an on-site permeability test using the same testing apparatus.

<透水試験装置本体部分の構成>
まず図1~図8は、同透水試験装置の装置本体および同装置本体各部分の構成をそれぞれ示している。
<Configuration of the main body of the permeability test device>
First, FIGS. 1 to 8 show the structure of the device main body of the same water permeability testing device and each part of the same device main body.

この実施の形態に係る透水試験装置10は、例えば図1~図4に示すように、所定の直径、所定の長さの第1の円筒体11内に該第1の円筒体11よりも所定の寸法だけ直径が小さく、ほぼ同じ長さの第2の円筒体12を同軸状態で嵌挿することによって、内外2本の二重筒構造に形成し、それら第1、第2の円筒体11、12の上下両端側各開口部にそれぞれシール性の高い蓋部材11a,11b、12a,12bを嵌合し、相互に一体化している。 The permeability testing apparatus 10 according to this embodiment, for example, as shown in FIGS. By coaxially inserting a second cylindrical body 12 having a diameter smaller by the dimension of and having approximately the same length, a double cylinder structure is formed with two inner and outer cylinders, and these first and second cylindrical bodies 11 , 12 are fitted with cover members 11a, 11b, 12a, 12b with high sealability in the respective openings on the upper and lower ends, and are integrated with each other.

この場合、第1、第2の円筒体11、12の上端側蓋部材11a,12aは、第1、第2の円筒体11、12の上端側各開口部に接合一体化されて固定されている一方、下端側蓋部材11b,12bは、第1、第2の円筒体11、12の下端側各開口部に着脱可能な状態で嵌合されている。それにより、後述するように装置本体の上下を逆にした状態で第1、第2の円筒体11、12内への測定水の注入が可能となっている。また、第1の円筒体11の上端側蓋部材11aの中央には装置本体吊り下げ用の吊り下げリング22が固着されている。 In this case, the upper end side lid members 11a and 12a of the first and second cylindrical bodies 11 and 12 are joined and integrated with the respective upper end side openings of the first and second cylindrical bodies 11 and 12 and fixed. On the other hand, the lower end side cover members 11b and 12b are detachably fitted into the respective lower end side openings of the first and second cylindrical bodies 11 and 12, respectively. As a result, as will be described later, it is possible to inject the test water into the first and second cylindrical bodies 11 and 12 with the apparatus body turned upside down. A suspension ring 22 for suspending the main body of the apparatus is fixed to the center of the upper end side lid member 11a of the first cylindrical body 11. As shown in FIG.

そして、外側大径の第1の円筒体11と内側小径の第2の円筒体12との間に容積が小さく、形状がリング形(筒形)になった第1の気密水槽13を、また内側小径の第1の円筒体11内に上記第1の気密水槽13に比べて十分に容積が大きく、形状が円柱形になった第2の気密水槽14を形成している。上記第1、第2の円筒体11、12内への測定水の注入は、具体的には、この第1、第2の気密水槽13,14内への注入を意味している。 A first airtight water tank 13 having a small volume and a ring-shaped (cylindrical) shape is provided between the first cylindrical body 11 having a large outer diameter and the second cylindrical body 12 having a small inner diameter. A second airtight water tank 14 having a sufficiently large volume compared to the first airtight water tank 13 and having a cylindrical shape is formed in the first cylindrical body 11 having a small inner diameter. Injection of the measurement water into the first and second cylindrical bodies 11 and 12 specifically means injection into the first and second airtight water tanks 13 and 14 .

容積が異なる第1、第2の気密水槽13、14は、容積の小さな第1の気密水槽13が主として透水係数の小さな低透水性地盤の透水係数の測定に、容積の小さな第1の気密水槽13と容積の大きな第2の両気密水槽14の両方が主として透水係数の大きな中高透水性地盤の透水係数の測定に利用されるようになっており、上記第1の円筒体11の直径及び長さと上記第2の円筒体12の直径及び長さは、地盤側の試験孔20(図6、図7参照)に対し、それら透水係数の相違に応じた適切な量の水を注水することができる容積が実現される数値のものに設定されている。 The first and second airtight water tanks 13 and 14 having different volumes are mainly used for measuring the coefficient of permeability of low-permeability ground with a small coefficient of permeability. 13 and a second airtight water tank 14 having a large volume are mainly used for measuring the hydraulic conductivity of medium-to-high permeability ground with a large hydraulic coefficient. The diameter and length of the second cylindrical body 12 are such that an appropriate amount of water can be poured into the test hole 20 (see FIGS. 6 and 7) on the ground side according to the difference in hydraulic conductivity. It is set to a numerical value that achieves the available volume.

第1、第2の円筒体11、12は、例えば透明度の高い合成樹脂材(塩化ビニール樹脂、アクリル樹脂など)により形成されており、測定用の水を入れた状態において各筒体内部の第1、第2の気密水槽13、14部分における気泡の発生状態(空気流入状態)、それに対応した水位の低下(水量の減少)を外部から容易に確認することができるようになっている。そのために第1の円筒体11の正面には水量目盛(たとえば1mm単位)19が設けられている。 The first and second cylindrical bodies 11 and 12 are made of, for example, a highly transparent synthetic resin material (vinyl chloride resin, acrylic resin, etc.). 1. The state of bubble generation (air inflow state) in the second airtight water tanks 13 and 14 and the corresponding decrease in water level (decrease in water volume) can be easily confirmed from the outside. For this purpose, a water volume scale (for example, in units of 1 mm) 19 is provided on the front surface of the first cylindrical body 11 .

そして、外側第1の円筒体11の下端側開口から所定の高さH1位置には、外部(試験孔20)から第1の気密水槽13内に連通する第1の空気流入口15,15が、また同外側第1の円筒体11の下端側開口から所定の高さH2位置には、第1の気密水槽13内から外部(試験孔20)に連通する第1の注水口16,16が設けられている。第1の空気流入口15,15は第1の注水口16,16の上部に位置し、第1の注水口16,16よりも所定の高さ高い位置に設けられている。これら2組の上下一対の第1の空気流入口15,第1の注水口16及び第1の空気流入口15,第1の注水口16のそれぞれは、周方向に180度位置を変えた相互に対向する位置(図1の正面図で見た時の左右両側)に設けられている。 At a predetermined height H1 position from the lower end side opening of the outer first cylindrical body 11, first air inlets 15, 15 communicating from the outside (test hole 20) into the first airtight water tank 13 are provided. Also, at a predetermined height H2 position from the lower end side opening of the outer first cylindrical body 11, there are first water injection ports 16, 16 communicating from the inside of the first airtight water tank 13 to the outside (test hole 20). is provided. The first air inlets 15 , 15 are located above the first water inlets 16 , 16 and are provided at positions higher than the first water inlets 16 , 16 by a predetermined height. These two pairs of upper and lower pairs of the first air inlet 15, the first water inlet 16 and the first air inlet 15, the first water inlet 16 are arranged at 180 degrees in the circumferential direction. (left and right sides when viewed in the front view of FIG. 1).

次に内側第2の円筒体12の下端側開口から所定の高さH3位置には、外側第1の気密水槽13から内側第2の気密水槽14に連通する第2の空気流入口17が、また同第2の円筒体12の下端側開口から所定の高さH4位置には、内側第2の気密水槽14内から外側第1の気密水槽13に連通する第2の注水口18が設けられている。第2の空気流入口17は、第2の注水口18の上方に位置し、第2の注水口18よりも所定の高さ高い位置に設けられている。 Next, at a predetermined height H3 position from the lower end side opening of the inner second cylindrical body 12, there is a second air inlet 17 communicating from the outer first airtight water tank 13 to the inner second airtight water tank 14. At a predetermined height H4 position from the lower end side opening of the second cylindrical body 12, there is provided a second water inlet 18 communicating from the inside of the inner second airtight water tank 14 to the outer first airtight water tank 13. ing. The second air inlet 17 is located above the second water inlet 18 and is provided at a position higher than the second water inlet 18 by a predetermined height.

第2の注水口18は、上記第1の円筒体11側の第1の注水口16,16よりも少し高い位置(第1の注水口16,16と第2の空気流入口15,15との略中間)に、一方第2の空気流入口17は、上記第1の円筒体11側の第1の空気流入口15,15よりも十分に高い位置に設けられている。しかも、第2の空気流入口17と第2の注水口18は、相互に周方向に180度位置を異にし、かつ第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16と周方向に90度位置を異にして設けられている。 The second water inlet 18 is positioned slightly higher than the first water inlets 16, 16 on the first cylindrical body 11 side (the first water inlets 16, 16 and the second air inlets 15, 15 ), on the other hand, the second air inlet 17 is provided at a position sufficiently higher than the first air inlets 15, 15 on the first cylindrical body 11 side. Moreover, the second air inlet 17 and the second water inlet 18 are positioned at 180 degrees in the circumferential direction, and the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 They are provided at different positions in the circumferential direction by 90 degrees.

上記第1の円筒体11の第1の注水口16,16及び第2の円筒体12の第2の注水口18は、それぞれ比較的大きな口径(たとえば10mm)のものに形成され、その開口路中心軸が半径方向の内側から外側に水平に伸びるように形成されている。 The first water inlets 16, 16 of the first cylindrical body 11 and the second water inlet 18 of the second cylindrical body 12 are each formed with a relatively large diameter (for example, 10 mm). The central axis is formed so as to horizontally extend from the radially inner side to the outer side.

他方、上記第1の円筒体11の第1の空気流入口15,15、第2の円筒体12の第2の空気流入口17は、それぞれ上記第1の円筒体11の第1の注水口15,15及び第2の円筒体12の第2の注水口18の口径に比べて少し小さな口径(たとえば8mm)のものに形成され、それぞれその開口路中心軸が半径方向の外側から内側上方に所定の昇り傾斜角を有して斜めに伸びるように形成されている。 On the other hand, the first air inlets 15, 15 of the first cylindrical body 11 and the second air inlet 17 of the second cylindrical body 12 are respectively the first water inlets of the first cylindrical body 11. 15, 15 and the diameter of the second water inlet 18 of the second cylindrical body 12 is slightly smaller (e.g., 8 mm). It is formed so as to extend obliquely with a predetermined ascending inclination angle.

このように第1の円筒体11の第1の空気流入口15,15の口径、第2の円筒体12の第2の空気流入口17の口径を相対的に小さな口径にすると、それら各部分における気密水槽側の水の表面張力を小さくすることができ、上記第1、第2の気密水槽13,14の測定水中に生じる注水時の気泡の径を小さくすることができる。そして、その場合において、それら各空気流入口15,15,17の開口路中心軸が半径方向の外側から内側上方に所定の昇り傾斜角を有して斜めに伸びていると、それら各空気流入口からの空気が第1、第2の気密水槽13,14内の測定水に対して上昇方向に効率良く流入し、連続した多数の気泡をスムーズに生じさせる。その結果、上記第1の円筒体11の第1の注水口16,16及び第2の円筒体12の第2の注水口18からの測定水の注出もスムーズになり、試験孔20内の水位低下に応答性良く追従するようになる。 When the diameters of the first air inlets 15, 15 of the first cylindrical body 11 and the diameter of the second air inlet 17 of the second cylindrical body 12 are made relatively small in this manner, these portions , the surface tension of the water on the airtight water tank side can be reduced, and the diameter of air bubbles generated in the measurement water in the first and second airtight water tanks 13 and 14 can be reduced. In that case, if the central axes of the openings of the air inlets 15, 15, and 17 extend obliquely from the radially outer side to the inner upward side at a predetermined ascending inclination angle, each of the air flows Air from the inlet efficiently flows upward into the water to be measured in the first and second airtight water tanks 13 and 14 to smoothly generate a large number of continuous air bubbles. As a result, the measurement water flows smoothly from the first water inlets 16, 16 of the first cylindrical body 11 and the second water inlet 18 of the second cylindrical body 12, and Responsiveness is improved to follow water level drop.

このため、同構成によると、試験孔20側の水位の低下に対する追従性、応答性が有効に向上し、上記第1の円筒体11の第1の注水口16,16の口径を低透水性地盤に対応できるように或る程度絞ったとしても十分に試験孔20側の水位変動に追従させることができる。 For this reason, according to the same configuration, the followability and responsiveness to the drop in the water level on the side of the test hole 20 are effectively improved, and the diameter of the first water injection ports 16, 16 of the first cylindrical body 11 is made to have a low water permeability. Even if it is narrowed down to some extent so as to correspond to the ground, it can sufficiently follow the water level fluctuation on the test hole 20 side.

なお、図示はしないが、上記第1の円筒体11の第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16には、それぞれ付属部品として挿脱可能な所定の止水栓が設けられている。この止水栓は、後述する透水係数の測定に際し、上記第1の気密水槽13を形成する第1の円筒体11及び上記第2の気密水槽14を形成する第2の円筒体12内に各々測定水を満杯状態に注入した時に注入した測定水が外部に流出しないようにするためのものであり、各止水栓は透水試験装置10本体の下部が試験孔20内に沈漬された段階で空気が入らないように水中において抜かれる。 Although not shown, each of the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 of the first cylinder 11 is provided with a predetermined stopcock that can be inserted and removed as an accessory. is provided. This stopcock is placed in the first cylindrical body 11 forming the first airtight water tank 13 and the second cylindrical body 12 forming the second airtight water tank 14 when measuring the hydraulic conductivity, which will be described later. It is for preventing the injected measuring water from flowing out when the measuring water is filled to the full, and each stopcock is at the stage where the lower part of the main body of the water permeability test device 10 is immersed in the test hole 20. It is drained in water so that air does not enter.

上記第1の気密水槽13を形成する第1の円筒体11及び上記第2の気密水槽14を形成する第2の円筒体12内への測定水の注入は、上記第1の円筒体11の第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16に上記止水栓を挿入し、その後、装置本体の上下位置を逆にした状態で行われる。この時、第2の円筒体12の第2の空気流入口17及び第2の注水口18は、第1、第2の円筒体11,12内に測定水が注入されさえすれば外部への測定水の流出は生じないので止水栓は不要である。 Injection of measurement water into the first cylindrical body 11 forming the first airtight water tank 13 and the second cylindrical body 12 forming the second airtight water tank 14 The stopcocks are inserted into the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16, and then the apparatus body is turned upside down. At this time, the second air inlet 17 and the second water inlet 18 of the second cylindrical body 12 will not allow the water to flow to the outside as long as the measurement water is injected into the first and second cylindrical bodies 11 and 12. No shutoff valve is required because the measured water does not flow out.

そして、そのようにして上記第1の気密水槽13を形成する第1の円筒体11及び上記第2の気密水槽14を形成する第2の円筒体12内への測定水の注入が終了すると、それら第1の円筒体11及び第2の円筒体12各々の下端側開口部に蓋部材11b、12bを嵌合してシールし、その上で装置本体の上下位置を元に戻し、その下部側を上記第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16が試験孔20の試験水W内に位置する状態まで沈め、同状態において止水栓が抜かれる。これにより透水係数の測定が可能となる(図7の状態を参照)。上記止水栓の一例としては、たとえば特開2019-199766号公報の図7及び図8に示されるものが挙げられる。 When the injection of the measurement water into the first cylindrical body 11 forming the first airtight water tank 13 and the second cylindrical body 12 forming the second airtight water tank 14 is completed in this way, Lid members 11b and 12b are fitted and sealed to the lower end openings of the first cylindrical body 11 and the second cylindrical body 12, respectively, and then the apparatus body is returned to its original vertical position, and the lower side is opened. is submerged until the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 are positioned in the test water W of the test hole 20, and in this state, the stopcock is pulled out. This makes it possible to measure hydraulic conductivity (see state in FIG. 7). An example of the stop cock is shown in FIGS. 7 and 8 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-199766.

上記外側大径の第1の円筒体11の正面には、上記のように第1、第2の気密水槽13,14内の水位の変化をたとえば1mm単位で読み取るための水量目盛19が設けられており、該水量目盛19を用いて上記第1、第2の気密水槽13,14内の水位の変化(低下)が確認されるようになっている。 A water volume scale 19 is provided on the front surface of the first cylindrical body 11 having a large outside diameter for reading changes in the water level in the first and second airtight water tanks 13 and 14 in units of 1 mm, for example. The water level scale 19 is used to confirm the change (decrease) of the water level in the first and second airtight water tanks 13 and 14 .

<透水試験装置の測定地盤側の試験孔に対する設置構造>
以上のように構成された透水試験装置10は、例えば図6に示すように、高さ調節手段を備えた三脚5を介して、試験孔20の中央部真上に正確な鉛直状態に吊り下げて使用されるように構成されている。
<Installation structure for the test hole on the measurement ground side of the permeability test device>
The water permeability test apparatus 10 configured as described above is suspended in an accurate vertical state directly above the central portion of the test hole 20 via a tripod 5 having height adjusting means, as shown in FIG. configured to be used

いま図6に示す試験孔20は、たとえば表層地盤の透水係数を測定する前提で、地盤工学会の基準に基づく直径0.3m、深さ0.3mの有底円筒構造の定水位孔が採用されている。この試験孔20は、たとえばスコップ等で掘った後に有底円筒構造に成形されているだけで、従来のような底部への砕石の充填(底面から2/3の高さ)、それによる透水試験装置設置面の形成はなされていない。したがって、測定地盤が低透水性地盤の場合にも比較的試験水の浸透がスムーズであり、砕石充填部が障害になるようなことがない。 The test hole 20 shown in FIG. 6 is a constant water level hole with a bottomed cylindrical structure having a diameter of 0.3 m and a depth of 0.3 m based on the standards of the Geotechnical Society on the premise of measuring the hydraulic conductivity of the surface ground. It is This test hole 20 is only formed into a cylindrical structure with a bottom after being dug with a shovel, for example, and the bottom is filled with crushed stone (2/3 the height from the bottom) as in the conventional case, and the water permeability test is performed by that. The device installation surface is not formed. Therefore, even if the ground to be measured is low-permeability ground, the penetration of the test water is relatively smooth, and the crushed stone filling portion does not become an obstacle.

三脚5は、中央の三脚本体部9に対して120度間隔で3組の肩部51,51,51を設け、同3組の肩部51,51,51を利用して内外両方向に開脚可能に3本の脚52,52,52を取り付けている。各脚52,52,52は、上方側肩部51,51,51との連結部から下方側石突部52a, 52a, 52aにかけて順次径が小さくなる3節(3段)連結構造となっており、各連結部間を伸縮させることによって脚部全体の起立高さを所望に調節することができるようになっている。各連結部にはロック機構が設けられている。 The tripod 5 is provided with three sets of shoulders 51, 51, 51 at intervals of 120 degrees with respect to the central tripod main body 9, and the three sets of shoulders 51, 51, 51 are used to open the legs in both directions. Three legs 52, 52, 52 are attached as possible. Each of the legs 52, 52, 52 has a three-joint (three-stage) connection structure in which the diameter is gradually reduced from the connecting portion with the upper shoulder portion 51, 51, 51 to the lower side protruding portion 52a, 52a, 52a. By extending and contracting the connecting portions, the standing height of the entire leg portion can be adjusted as desired. Each connecting portion is provided with a locking mechanism.

肩部51,51,51間中央の三脚本体9部分には、昇降可能なエレベータラック7が上下に貫通する状態で設けられている。このエレベータラック7は、そのラック部本体外周部分が三脚本体9の内側において所定のウオーム(図示省略)に係合されており、同ウオームの正逆両方向の回動により任意に昇降するようになっている。符号53は、同ウオームを正逆両方向に回動させる高さ調節ハンドルである。 A liftable elevator rack 7 is provided vertically through the tripod body 9 at the center between the shoulders 51 , 51 , 51 . The elevator rack 7 is engaged with a predetermined worm (not shown) inside the tripod body 9 at the outer peripheral portion of the main body of the rack, and can be arbitrarily raised and lowered by rotating the worm in both forward and reverse directions. ing. Reference numeral 53 is a height adjusting handle for rotating the worm in both forward and reverse directions.

エレベータラック7は、上端側にフランジ部6、下端7a側に透水試験装置10吊り下げ用の鈎状のフック7bが設けられている。そして、同鈎状のフック7bに対して上述した透水試験装置10上端の吊り下げリング11bが係合されて、図示のように透水試験装置10が鉛直に吊り下げられる。この透水試験装置10の吊り下げは、次のようにして行う。 The elevator rack 7 is provided with a flange portion 6 on the upper end side and a hook 7b for hanging the water permeability test device 10 on the lower end 7a side. Then, the suspension ring 11b at the upper end of the water permeability test device 10 is engaged with the same hook-shaped hook 7b, and the water permeability test device 10 is vertically hung as shown. Suspension of the water permeability test device 10 is performed as follows.

すなわち、まず図1~図5の透水試験装置10の第1、第2の円筒体11,12部分の上下を逆にし、それぞれの下端側開口部に嵌合されている蓋部材11b,12bを外して、第1、第2の円筒体11,12内に測定水を満杯状態まで注入する。これにより第1、第2の気密水槽13,14内に測定水が充填される。この状態では予め第1の円筒体11下部の空気流入用の開口15,15及び注水用の開口16,16には上述した止水栓が挿入され、確実にシールされている。 That is, first, the first and second cylindrical bodies 11 and 12 of the water permeability test apparatus 10 shown in FIGS. Then, measuring water is poured into the first and second cylindrical bodies 11 and 12 until they are completely filled. As a result, the first and second airtight water tanks 13 and 14 are filled with the measurement water. In this state, the above-mentioned stopcocks are inserted in advance into the openings 15, 15 for air inflow and the openings 16, 16 for pouring water in the lower part of the first cylindrical body 11, and are reliably sealed.

次に、上記試験孔20内にバケツ等を用いて所定量の試験水を入れ、所定の水位レベルに溜める。この測定を前提とした試験孔20内への水溜めは、予め予備的に水を溜め、第1の気密水槽13内における気泡の発生状態、水位の低下状態を確認し、試験孔20から地盤内への水の浸透が所定の飽和度になったことを判断した上で行う。 Next, a predetermined amount of test water is put into the test hole 20 using a bucket or the like, and the water level is accumulated to a predetermined level. Water is stored in the test hole 20 on the premise of this measurement. This is done after judging that the permeation of water inside has reached a predetermined saturation level.

その後、上記三脚5の3本の脚52,52,52を吊り下げ高さを考慮した所定の長さに伸ばした後、三方に等しい間隔で開き、下端側石突部52a,52a,52aが上記試験水を溜めた試験孔20を囲む正三角形の各頂点に位置するように立設する。この結果、上記エレベータラック7が円形の試験孔20の中心に位置して上下に延びる状態となる。 After that, after extending the three legs 52, 52, 52 of the tripod 5 to a predetermined length in consideration of the suspension height, they are opened at equal intervals in three directions, and the lower end side protruding parts 52a, 52a, 52a It is erected so as to be positioned at each vertex of an equilateral triangle surrounding the test hole 20 in which the test water is stored. As a result, the elevator rack 7 is positioned at the center of the circular test hole 20 and extends vertically.

次に、上記エレベータラック7の下端7aに上記測定水の注入が完了している透水試験装置10を吊り下げる。 Next, the water permeability test device 10 to which the water to be measured has been completely injected is suspended from the lower end 7a of the elevator rack 7. As shown in FIG.

その結果、透水試験装置10は、図10のように、上記試験水を溜めた試験孔20の中央部(中心部)に位置して、その真上に正確な鉛直状態で吊り下げられることになる。 As a result, as shown in FIG. 10, the permeability test apparatus 10 is positioned in the central part (central part) of the test hole 20 in which the test water is stored, and is suspended in an accurate vertical state directly above it. Become.

そこで、次に高さ調節ハンドル53を操作して上記エレベータラック7の高さを調節し、第1の円筒体11下部に第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16、第2の円筒体12下部に第2の空気流入口17及び第2の注水口18を有する透水試験装置10の下部を、たとえば図7に示すように試験水Wを溜めた試験孔20内に挿入する。この試験水Wを溜めた試験孔20内への挿入位置は、図示のように、挿入後に試験孔20内の試験水Wの水面が第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15よりも少し高くなる程度の位置に設定されている。 Then, the height adjustment handle 53 is operated to adjust the height of the elevator rack 7, and the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 are provided in the lower part of the first cylindrical body 11. , the lower part of the permeability test device 10 having the second air inlet 17 and the second water inlet 18 in the lower part of the second cylindrical body 12, for example, as shown in FIG. insert into The insertion position into the test hole 20 in which the test water W is stored is such that the water surface of the test water W in the test hole 20 after insertion is the first air inlet 15 at the bottom of the first cylindrical body 11, as shown in the drawing. , 15.

この状態の詳細を、図8に拡大して示す。この状態では、第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15は、その上端から下端までの全体が試験孔20内の試験水Wで塞がれており、空気の流入(第1の気密水槽13内の負圧による引き込み)はなく、第1の注水口16,16から試験孔20内への注水は生じない。ただし、試験孔20から地盤内への試験水Wの浸透は始まっている。 Details of this state are shown enlarged in FIG. In this state, the first air inlets 15, 15 in the lower part of the first cylindrical body 11 are entirely blocked from the upper end to the lower end with the test water W in the test hole 20, and the inflow of air ( There is no draw-in due to the negative pressure in the first airtight water tank 13 , and water is not injected into the test hole 20 from the first water injection ports 16 , 16 . However, the penetration of the test water W into the ground from the test hole 20 has already started.

一方、この図8の状態から試験孔20を介して地盤内への試験水Wの浸透が進むと、たとえば図9及び図10に示すように、次第に試験孔20内の試験水Wの定水位面が低下し(図10のH0参照)、第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15が徐々に開口され、同開口部分から第1の気密水槽13内に空気が流入するようになる。そして、第1の気密水槽13内に流入した空気は気泡となって同水槽13内上方に上昇する。この空気の流入、気泡の上昇は、第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15部分に作用する大気圧と第1の気密水槽13内の負圧により生じる。 On the other hand, as the test water W permeates into the ground through the test hole 20 from the state shown in FIG. The surface is lowered (see H0 in FIG. 10), the first air inlets 15, 15 at the bottom of the first cylindrical body 11 are gradually opened, and air flows into the first airtight water tank 13 from the openings. will come to Then, the air that has flowed into the first airtight water tank 13 rises upward inside the water tank 13 as air bubbles. The inflow of air and the rise of air bubbles are caused by the atmospheric pressure acting on the first air inlets 15 and 15 in the lower part of the first cylindrical body 11 and the negative pressure in the first airtight water tank 13 .

すなわち、地盤への試験水Wの浸透により上述した定水位面が下がると、第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15が次第に上方側から開口し、同開口15,15部分で大気圧と釣り合っていた水の界面が大気圧により第1の気密水槽13内に押し込まれると共に第1の気密水槽13内の負圧により第1の気密水槽13内に引き込まれるようになる。その結果、同開口15,15部分における水の界面は、たとえば図10に拡大して示すように、次第に第1の気密水槽13内に深く延びる凹面形状の界面となり、第1の気密水槽13内に入ると同第1の気密水槽13内上部の負圧により上方に引き上げられ、水中を気泡となって上昇する(いわゆるパイピング現象)。そして、同第1の気密水槽13内上部に達した気泡は気密水槽13内上部の負圧を低下させ、水圧を大きくし、第1の注水口16,16を介してそれに対応した注水を行うことになる。 That is, when the above-described constant water level surface drops due to the permeation of the test water W into the ground, the first air inlets 15, 15 in the lower part of the first cylindrical body 11 gradually open from above, and the openings 15, 15 The interface of water, which has been partially balanced with the atmospheric pressure, is pushed into the first airtight water tank 13 by the atmospheric pressure and drawn into the first airtight water tank 13 by the negative pressure in the first airtight water tank 13. . As a result, the water interface at the openings 15, 15 gradually becomes a concave interface that extends deeper into the first airtight water tank 13, as shown enlarged in FIG. When it enters, it is pulled upward by the negative pressure in the upper part of the first airtight water tank 13, and rises as air bubbles in the water (so-called piping phenomenon). Then, the air bubbles reaching the upper part of the first airtight water tank 13 reduce the negative pressure in the upper part of the airtight water tank 13, increase the water pressure, and perform corresponding water injection through the first water injection ports 16, 16. It will be.

これにより、再び試験孔20内の試験水Wの水位が図8の定水位状態に復帰する。そして、試験孔20内の試験水Wの水位が定水位状態に復帰すると、同試験水Wによって第1の空気流入口15,15が塞がれて第1の注水口16,16から試験孔20への注水も止まる。この間の上記第1の気密水槽13内の水位の低下度合から透水係数が測定される。 As a result, the water level of the test water W in the test hole 20 returns to the constant water level state shown in FIG. Then, when the water level of the test water W in the test hole 20 returns to the constant water level state, the test water W blocks the first air inlets 15, 15, and the first water inlets 16, 16 flow into the test hole. Water injection to 20 also stops. The coefficient of permeability is measured from the degree of decrease in the water level in the first airtight water tank 13 during this period.

<第1の実施の形態に係る透水試験装置の基本的な構成と作用>
以上のように、この第1の実施の形態に係る透水試験装置10は、測定用の水が溜められる注水用の気密水槽と、気密水槽の下部に設けられた空気流入口及び注水口とからなり、空気流入口及び注水口を備えた気密水槽の下部を所定量の試験水を貯留した地盤側の試験孔内に沈め、空気流入口及び注水口をマリオットサイフォン式の定水位保持管および注水管として機能させ、気密水槽内の水位量の減少から対象となる地盤の透水性を測定するようにしてなる透水試験装置であって、上記気密水槽を、径を異にする内外二重の円筒体を用いて外側の第1の円筒体11と内側の第2の筒体12との間に位置する容積の小さい第1の気密水槽13と、内側の第2の円筒体12内に位置する容積の大きい第2の気密水槽14との2組の気密水槽に構成すると共に、上記外側の第1の円筒体11の下部に第1の空気流口15,15と第1の注水口16,16、内側の第2の円筒体12の下部に第2の空気流入口17と第2の注水口18をそれぞれ設け、上記内側の第2の円筒体12の第2の空気流入口17及び第2の注水口18を介して上記第2の気密水槽14を上記第1の気密水槽13に連通させ、第1の気密水槽13を主とした低透水性地盤における透水係数の測定および第1の気密水槽13に第2の気密水槽14を組み合わせた中高透水性地盤における透水係数の測定のそれぞれの測定を可能にしている。
<Basic Configuration and Operation of Permeability Test Apparatus According to First Embodiment>
As described above, the permeability test apparatus 10 according to the first embodiment includes an airtight water tank for water injection in which water for measurement is stored, and an air inlet and a water inlet provided at the bottom of the airtight water tank. Then, the lower part of the airtight water tank equipped with an air inlet and a water inlet is submerged in the test hole on the ground side in which a predetermined amount of test water is stored, and the air inlet and water inlet are a Marriott siphon type constant water level holding pipe and an inlet. A water permeability test device that functions as a water pipe and measures the permeability of the target ground from the decrease in the water level in the airtight water tank, wherein the airtight water tank is composed of inner and outer double cylinders with different diameters. A first airtight water tank 13 with a small volume located between the outer first cylindrical body 11 and the inner second cylindrical body 12 and the inner second cylindrical body 12 using the body A second airtight water tank 14 having a large capacity is formed into two sets of airtight water tanks, and first airflow ports 15, 15 and a first water injection port 16, 16. A second air inlet 17 and a second water inlet 18 are provided in the lower part of the inner second cylindrical body 12, respectively, and the second air inlet 17 and the second water inlet 18 of the inner second cylindrical body 12 are provided. The second airtight water tank 14 is communicated with the first airtight water tank 13 through the water inlet 18 of No. 2, and the permeability coefficient in the low-permeability ground mainly in the first airtight water tank 13 is measured and the first The combination of the airtight water tank 13 and the second airtight water tank 14 makes it possible to measure the coefficient of permeability in medium-to-high permeability ground.

すなわち、この第1の実施の形態に係る透水試験装置10では、まず測定用の水が溜められる注水用の気密水槽が、径を異にする内外二重の筒体により外側の第1の円筒体11と内側の円筒体12との間に位置する容積の小さい第1の気密水槽13と内側の第2の円筒体12内に位置する容積の大きい第2の気密水槽14との内外2組の気密水槽に構成されている。そして、外側の第1の円筒体11の下部には第1の空気流入口15,15と第1の注水口16,16が、また内側の第2の円筒体12の下部には第2の空気流入口17と第2の注水口18がそれぞれ設けられており、内側の第2の円筒体12の下部の第2の空気流入口17と第2の注水口18を介して第1、第2の内外2組の気密水槽13,14が相互に連通している。 That is, in the permeability test apparatus 10 according to the first embodiment, first, an airtight water tank for water injection in which water for measurement is stored is formed into a first outer cylinder by inner and outer double cylinders having different diameters. Two inner and outer sets of a first airtight water tank 13 with a small volume located between the body 11 and the inner cylindrical body 12 and a second airtight water tank 14 with a large volume located in the second inner cylindrical body 12 is configured in an airtight water tank. In the lower part of the outer first cylindrical body 11, there are first air inlets 15, 15 and first water inlets 16, 16, and in the lower part of the inner second cylindrical body 12, there are the second An air inlet 17 and a second water inlet 18 are provided, respectively. Two sets of airtight water tanks 13 and 14, inside and outside of 2, communicate with each other.

したがって、当該透水試験装置10が透水係数が不明な所定の測定地盤の試験孔20に対して設置された場合、同試験孔20を介して測定地盤中への試験水Wの浸透が始まる。そして、その浸透量が所定量以上になると、試験孔20内の試験水Wの水位が外側の第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15位置より下方に低下する。すると、同外側の第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15が大気に開放され、同第1の空気流入口15,15から容積の小さい第1の気密水槽13内に空気が流入し、気泡となって上昇する。それに対応して第1の気密水槽13内上部の負圧が低下し、同低下量に対応した量の測定水が外側の第1の円筒体11下部の第1の注水口16,16から流出し、試験孔20内に注水される。これにより再び試験孔20内の試験水の水位が上昇し、やがて外側の第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15が試験孔20内の試験水によって塞がれ、空気の流入、それによる気泡の上昇はなくなり、試験孔20への注水も停止される。これにより、試験孔20内の試験水Wの水位が再び元の定水位状態に復帰する一方、第1の気密水槽13内における測定水の水位が上記試験孔20内への注水量だけ低下する。そこで、その低下度合(測定時間の経過とその間における測定水の減少量)から、当該測定地盤の透水係数を測定する。 Therefore, when the water permeability test apparatus 10 is installed in the test hole 20 of the predetermined measurement ground whose hydraulic conductivity is unknown, the test water W starts to permeate into the measurement ground through the test hole 20 . Then, when the amount of permeation reaches or exceeds a predetermined amount, the water level of the test water W in the test hole 20 drops below the position of the first air inlets 15 , 15 below the outer first cylindrical body 11 . Then, the first air inlets 15, 15 at the lower part of the outer first cylindrical body 11 are opened to the atmosphere, and the first air inlets 15, 15 flow into the small-volume first airtight water tank 13. Air flows in and rises as bubbles. Correspondingly, the negative pressure in the upper part of the first airtight water tank 13 is lowered, and an amount of measurement water corresponding to the amount of the decrease flows out from the first water inlets 16, 16 in the lower part of the outer first cylindrical body 11. Then, water is injected into the test hole 20 . As a result, the water level of the test water in the test hole 20 rises again, and soon the first air inlets 15, 15 in the lower part of the outer first cylindrical body 11 are blocked by the test water in the test hole 20, and the air The inflow of water and the rise of air bubbles due to this are stopped, and the water injection into the test hole 20 is also stopped. As a result, the water level of the test water W in the test hole 20 returns to the original constant water level state, while the water level of the measurement water in the first airtight water tank 13 decreases by the amount of water injected into the test hole 20 . . Therefore, the hydraulic conductivity of the measured ground is measured from the degree of decrease (elapsed measurement time and the amount of decrease in the measured water during that period).

第1の気密水槽13内の水位の低下は、たとえば外側の第1の円筒体11の外周に設けた水量目盛19により読み取られるが、この第1の実施の形態の構成の場合、第1の気密水槽13の容積(断面積)自体が十分に小さく形成されており、かつその水槽部分が外側の第1の円筒体11と内側の第2の円筒体12との間に位置して肉薄のリング(筒体)構造に形成されていることから、水位の変化が大きく、試験孔20内に注水された測定水の量(減少量)が相対的に大きな低下スパンで示される。したがって、試験孔20を形成した測定地盤が単位時間当たりの透水量が少ない、透水係数の小さな低透水性地盤であった場合にも、その水位低下に応じた目盛が読み取りやすくなり、測定時間も短縮される。 A decrease in the water level in the first airtight water tank 13 can be read, for example, from a water volume scale 19 provided on the outer circumference of the outer first cylindrical body 11. In the case of the configuration of this first embodiment, the first The volume (cross-sectional area) of the airtight water tank 13 itself is formed sufficiently small, and the water tank portion is positioned between the outer first cylindrical body 11 and the inner second cylindrical body 12 to form a thin wall. Since it is formed in a ring (cylindrical) structure, the water level changes greatly, and the amount (decrease) of the measurement water injected into the test hole 20 is indicated by a relatively large drop span. Therefore, even when the measurement ground in which the test hole 20 is formed is low permeability ground with a small permeability coefficient and a low permeability per unit time, the scale corresponding to the decrease in water level is easy to read, and the measurement time is reduced. shortened.

この第1の実施の形態の場合、以上のようにして、まず筒体部外周側の容積(断面積)の小さい第1の気密水槽13を用いた低透水性地盤に適した透水係数の測定が行われる。そして、当該測定地盤が実際に透水係数が小さい低透水性地盤であり、それに応じた適切な測定データを取得することができた場合には、そこで測定は終了する。つまり、基本的には、上記第1の気密水槽13の容積は同第1の気密水槽13内の測定水の水位が内側の第2の筒体12下部の第2の空気流入用の開口17位置に低下するまでの間で、十分に低透水性地盤の透水係数を測定することができるものに設定されている。 In the case of the first embodiment, as described above, first, the first airtight water tank 13 having a small volume (cross-sectional area) on the outer peripheral side of the cylindrical body portion is used to measure the hydraulic conductivity suitable for low-permeability ground. is done. Then, if the ground to be measured is actually low permeability ground with a low coefficient of permeability and appropriate measurement data can be acquired, the measurement ends there. That is, basically, the volume of the first airtight water tank 13 is such that the water level of the water to be measured in the first airtight water tank 13 is equal to the second air inlet opening 17 at the bottom of the second cylindrical body 12 on the inner side. It is set to be able to measure the hydraulic conductivity of low-permeability ground sufficiently until it drops to the position.

しかし、仮に透水係数が小さい低透水性の地盤であっても、ケースによっては適切な測定データを取得することができないような場合もあり、また低透水性と中透水性の境界は必ずしも明確に区分されるものではない。このような場合、上記容積の小さい第1の気密水槽13の測定水の水量のみでは対応できない。そこで、この実施の形態では、上記第1の気密水槽13内の測定水を用いた測定に加えて、さらに所定時間、第2の気密水槽14内の測定水を用いた連続的な測定を行うことができるようにしている。 However, even if the ground has a low permeability with a low coefficient of permeability, it may not be possible to obtain appropriate measurement data depending on the case, and the boundary between low permeability and medium permeability is not always clear. It is not classified. In such a case, the amount of water to be measured in the small-capacity first airtight water tank 13 alone cannot be used. Therefore, in this embodiment, in addition to the measurement using the measurement water in the first airtight water tank 13, continuous measurement is performed for a predetermined time using the measurement water in the second airtight water tank 14. I am making it possible.

すなわち、この実施の形態の場合、注水用の気密水槽が、外側の第1の円筒体11と内側の第2の円筒体12との間に位置する上記容積の小さい第1の気密水槽13と内側の第2の円筒体12内に位置する容積の大きい第2の気密水槽14との2組の気密水槽により構成されており、内側の第2の円筒体12下部の第2の空気流入口17及び第2の注水口18を介して第1、第2の内外2組の気密水槽13,14が相互に連通している。 That is, in the case of this embodiment, the airtight water tank for pouring water is the first airtight water tank 13 having a small volume, which is positioned between the outer first cylindrical body 11 and the inner second cylindrical body 12. It is composed of two sets of airtight water tanks, a second airtight water tank 14 with a large volume located in the inner second cylinder 12, and a second air inlet at the bottom of the inner second cylinder 12. The first and second inner and outer airtight water tanks 13 and 14 communicate with each other through the water inlet 17 and the second water inlet 18 .

そのため、上記第1の気密水槽13内の水位が内側の第2の円筒体12下部の第2の空気流入口17位置より低下すると、同第2の空気流入口17から第2の気密水槽14内に空気が流入し、第2の気密水槽14内の測定水が内側の第2の円筒体12下部の第2の注水口18を介して第1の気密水槽13内に供給されることになり、上述した測定により上記第1の気密水槽13内の測定水の水位が内側の第2の円筒体12下部の第2の空気流入口17位置より低下していた場合にも第2の気密水槽14内の測定水を使用して継続した測定が可能となる。つまり、基本的には、低透水地盤に対応した透水係数の測定は第1の気密水槽13のみを用いて行われるが、必要な場合には第2の気密水槽14も使用されるということである。上記第1の気密水槽13を主とした低透水性地盤における透水係数の測定という表現には、このようなケースをも含めている。 Therefore, when the water level in the first airtight water tank 13 falls below the position of the second air inlet 17 at the bottom of the inner second cylindrical body 12, the second air inlet 17 flows into the second airtight water tank 14. Air flows into the inside, and the measurement water in the second airtight water tank 14 is supplied into the first airtight water tank 13 through the second water inlet 18 at the bottom of the inner second cylindrical body 12. Therefore, even if the water level in the first airtight water tank 13 is lower than the position of the second air inlet 17 at the bottom of the inner second cylindrical body 12 by the above-described measurement, the second airtightness is achieved. Continuous measurement is possible using the measurement water in the water tank 14 . In other words, basically, the measurement of the hydraulic conductivity corresponding to the low-permeability ground is performed using only the first airtight water tank 13, but the second airtight water tank 14 is also used when necessary. be. Such a case is also included in the expression of measuring the coefficient of permeability in the low-permeability ground mainly in the first airtight water tank 13 .

一方、上記試験孔20を形成した測定地盤が実際には透水係数の大きな中高透水性地盤であった場合には、上記低透水性地盤の場合と異なって、上記試験孔20内の試験水が地盤内に浸透し続けるので、低透水性地盤の場合に比べて多量の測定水が必要になる。 On the other hand, when the ground for measurement in which the test hole 20 is formed is actually a medium-to-high permeability ground with a large permeability coefficient, unlike the case of the low permeability ground, the test water in the test hole 20 is Since it continues to permeate into the ground, a larger amount of measurement water is required than in the case of low-permeability ground.

そこで、そのような場合には、上記第1の気密水槽13に第2の気密水槽14を組み合わせた連続的な透水係数の測定が行われる。 Therefore, in such a case, continuous measurement of hydraulic conductivity is performed by combining the first airtight water tank 13 with the second airtight water tank 14 .

すなわち、同測定の場合、まず上記低透水性地盤の透水係数測定の場合と同様に第1の気密水槽13及び外側の第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16を使用した透水係数の測定を開始する。しかし、透水係数の大きな中高透水性地盤の場合には、上記第1の気密水槽13内の内側の第2の円筒体12下部の第2の空気流入口17位置までの測定水の水量では試験孔20内への注水量が足りず、早期に第1の気密水槽13内の水位が内側の第2の円筒体12下部の第2の空気流入口17位置より低下することになる。 That is, in the case of the same measurement, first, as in the case of measuring the hydraulic conductivity of the low-permeability ground, the first air inlets 15, 15 and the first 1. Begin measuring hydraulic conductivity using inlets 16, 16 of No. 1. However, in the case of medium-to-high permeability ground with a large permeability coefficient, the water volume measured up to the position of the second air inlet 17 at the bottom of the second cylindrical body 12 inside the first airtight water tank 13 was tested. The amount of water injected into the hole 20 is insufficient, and the water level in the first airtight water tank 13 drops below the position of the second air inlet 17 below the inner second cylindrical body 12 at an early stage.

そして、第1の気密水槽13内の水位が内側の第2の円筒体12下部の第2の空気流入口17位置より低下すると、同第2の空気流入口17から容積の大きな第2の気密水槽14内に空気が流入し、それに対応して同容積の大きな第2の気密水槽14内の十分な量の測定水が内側の第2の円筒体12下部の第2の注水口18から第1の気密水槽13内に流出し、さらに第1の気密水槽13を介して外側の第1の円筒体11下部の第1の注水口16,16から定水位状態になるまで試験孔20内に注水される。そして、それにより上記試験孔20内の試験水の水位が定水位状態となり、外側の第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15が塞がれると、外側の第1の円筒体11下部の第1の注水口16,16からの注水が停止し、それに対応して第1の気密水槽13内の水位が上昇する。そして、同第1の気密水槽13内の水位が内側の第2の円筒体12下部の第2の空気流入口17位置まで上昇すると、内側の第2の円筒体12下部の第2の注水口18から第1の気密水槽13内への注水も止まり、第1の気密水槽13内の水位が定水位状態となる一方、第2の気密水槽14内の水位が所定の低下位置で安定する。そこで、その低下度合(測定時間の経過とその間における測定水の減少量)から、当該中高透水性地盤の透水係数を適切に測定する。 When the water level in the first airtight water tank 13 falls below the position of the second air inlet 17 at the bottom of the inner second cylindrical body 12, the second air inlet 17 is opened to a second airtight tank with a large volume. Air flows into the water tank 14, and a sufficient amount of measurement water in the second airtight water tank 14 of the same volume correspondingly flows from the second water inlet 18 at the bottom of the inner second cylindrical body 12 to the second water tank. 1 airtight water tank 13, and then through the first airtight water tank 13 and into the test hole 20 from the first water inlets 16, 16 below the outer first cylindrical body 11 until the water level reaches a constant level. Water is injected. As a result, the water level of the test water in the test hole 20 reaches a constant level, and when the first air inlets 15, 15 below the outer first cylindrical body 11 are blocked, the first outer cylinder 11 is closed. Water injection from the first water injection ports 16, 16 in the lower part of the cylindrical body 11 stops, and the water level in the first airtight water tank 13 rises accordingly. When the water level in the first airtight water tank 13 rises to the position of the second air inlet 17 below the inner second cylindrical body 12, the second water inlet below the inner second cylindrical body 12 is opened. Water injection from 18 into the first airtight water tank 13 also stops, and the water level in the first airtight water tank 13 becomes a constant water level state, while the water level in the second airtight water tank 14 stabilizes at a predetermined lowered position. Therefore, the hydraulic conductivity of the medium-to-high permeable ground is appropriately measured from the degree of decrease (elapsed measurement time and decrease in measured water during that period).

すなわち、この第1の実施の形態の構成では、中高透水性地盤の透水性を測定するに際しては、上記第2の気密水槽14内の測定水に加えて第1の気密水槽13内の測定水をも連続的に利用することができ、第2の気密水槽14内の測定水と第1の気密水槽13内の測定水を合わせた合計の水量が中高透水性地盤の透水性を測定する水量として有効に使用可能である。したがって、小容積の第1の気密水槽13を低透水性の地盤用、大容積の第2の気密水槽14を中高透水性地盤用として、全く別々の専用の気密水槽として使い分ける場合に比べて、小容積の第1の気密水槽13分だけ全体の容積(円筒体構造の装置本体の直径)を小さくすることができる。そのため、測定作業時の取り扱いも容易になる。また、定水位状態が装置本体の第1の気密水槽部分に生じるので非常に見やすくなる。 That is, in the configuration of the first embodiment, when measuring the water permeability of the medium-to-high permeability ground, in addition to the water to be measured in the second airtight water tank 14, the water to be measured in the first airtight water tank 13 can also be used continuously, and the total amount of water, which is the sum of the measurement water in the second airtight water tank 14 and the measurement water in the first airtight water tank 13, is the amount of water that measures the water permeability of the medium-to-high permeability ground. can be effectively used as Therefore, compared to the case of using the small volume first airtight water tank 13 for low permeability ground and the large volume second airtight water tank 14 for medium to high water permeability ground as completely separate dedicated airtight water tanks, The overall volume (the diameter of the apparatus body having a cylindrical structure) can be reduced by the small volume of the first airtight water tank 13 . Therefore, it becomes easy to handle during the measurement work. Also, since the constant water level is generated in the first airtight water tank portion of the device body, it is very easy to see.

この第1の実施の形態の透水試験装置では、上記の構成における外側の第1の円筒体11の下部に設けられる第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16、内側の第2の円筒体の下部に設けられる第2の空気流入口17及び第2の注水口18は、それぞれ空気流入専用の開口と注水専用の開口に分離されており、空気流入専用の第1の空気流入口15,15,第2の空気流入口17は注水専用の第1の注水口16,16,第2の注水口18よりも所定の高さ高い位置に設けられている。 In the water permeability test apparatus of the first embodiment, the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 provided in the lower part of the outer first cylindrical body 11 in the above configuration, the inner The second air inlet 17 and the second water inlet 18 provided in the lower part of the second cylindrical body are separated into an opening dedicated to air inflow and an opening dedicated to water injection, respectively. The air inlets 15, 15 and the second air inlet 17 are provided at a predetermined height higher than the first water inlets 16, 16 and the second water inlet 18 dedicated to water injection.

このような構成によると、上記第1の気密水槽13を中心とした低透水性地盤における透水係数の測定時および上記第1、第2の気密水槽13,14を組み合わせた中高透水性地盤における透水係数の測定時の何れの場合にあっても、上記容積の小さい第1の気密水槽13内の水位が上記内側の第2の円筒体12の下部に設けられた第2の空気流入口17の位置よりも低くなると、上記内側の第2の円筒体12の下部に設けられた第2の空気流入口17が開放されて、同第2の空気流入口17からの空気が上記容積の大きい第2の気密水槽14内に流入する一方、上記内側の第2の円筒体12の下部に設けられた第2の注水口18から第2の気密水槽14内の水が第1の気密水槽13内に注水され、さらに第1の気密水槽13、外側の第1の円筒体11の下部に設けられた第1の注水口16,16を介して試験孔20内に注水される。 According to such a configuration, when measuring the permeability coefficient in the low permeability ground centering on the first airtight water tank 13, and in the medium-high permeability ground combining the first and second airtight water tanks 13 and 14 In any case during the measurement of the coefficient, the water level in the small-volume first airtight water tank 13 is below the second air inlet 17 provided in the lower part of the inner second cylindrical body 12. When it is lower than the position, the second air inlet 17 provided at the bottom of the inner second cylindrical body 12 is opened, and the air from the second air inlet 17 flows into the large-volume second cylinder. While the water in the second airtight water tank 14 flows into the second airtight water tank 14, the water in the second airtight water tank 14 flows into the first airtight water tank 13 from the second water inlet 18 provided in the lower part of the inner second cylindrical body 12. , and further into the test hole 20 through the first airtight water tank 13 and the first water inlets 16, 16 provided in the lower part of the outer first cylindrical body 11. As shown in FIG.

そして、試験孔20内の水位が定水位状態になると、外側の第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15が試験孔20内の試験水によって塞がれ、第1の気密水槽13内への空気の流入が停止して、同外側の第1の円筒体11の下部の第1の注水口16,16からの注水も停止する。 When the water level in the test hole 20 reaches a constant water level, the first air inlets 15, 15 in the lower part of the outer first cylindrical body 11 are blocked by the test water in the test hole 20, and the first air inlets 15, 15 are closed. The inflow of air into the airtight water tank 13 is stopped, and the water injection from the first water injection ports 16, 16 in the lower part of the first cylindrical body 11 on the outer side is also stopped.

その結果、やがて上記内側の第2の円筒体12の下部に設けられた第2の注水口18からの注水によって第1の気密水槽13内の水位が上がり、上記内側の第2の円筒体12の下部の第2の空気流入口17が第1の気密水槽13内の水によって塞がれ、上記内側の第2の円筒体12の下部に設けられた第2の注水口18からの注水が停止し、第1の気密水槽13内の水位が上記内側の第2の円筒体12の下部の第2の空気流入口17位置を基準とした定水位状態に維持されるようになる。 As a result, the water level in the first airtight water tank 13 eventually rises due to the injection of water from the second water inlet 18 provided at the bottom of the inner second cylindrical body 12 , and the inner second cylindrical body 12 The second air inlet 17 at the bottom of the is blocked by the water in the first airtight water tank 13, and water is not injected from the second water inlet 18 provided at the bottom of the inner second cylindrical body 12. Then, the water level in the first airtight water tank 13 is maintained at a constant water level based on the position of the second air inlet 17 at the bottom of the inner second cylindrical body 12 .

つまり、この第1の実施の形態では、測定地盤側試験孔20内の定水位に連動して試験装置側第1の気密水槽内13にも定水位が実現される。しかも、この試験装置側第1の気密水槽13内の定水位位置は、上記第2の注水口18よりも所定の高さ高い位置に形成される。 In other words, in the first embodiment, the constant water level is realized in the first airtight water tank 13 on the testing apparatus side in conjunction with the constant water level in the test hole 20 on the ground side to be measured. Moreover, the constant water level position in the test apparatus side first airtight water tank 13 is formed at a position higher than the second water inlet 18 by a predetermined height.

したがって、この試験装置本体側第1の気密水槽13内の定水位位置は、地盤21の表面よりも所定寸法以上高い位置にあり、水平方向から十分に確認することができる。しかも、同第1の気密水槽13内の定水位は、周方向の全体に亘って形成される。したがって、周方向のどの位置からでも容易に確認することができ、測定作業者は試験孔20内の水位が定水位状態になったことを試験孔20内の状態を見ることなく、容易、かつ正確に判断することができるようになる。その結果、測定作業が著しく容易になり、測定効率、測定精度も向上する。 Therefore, the constant water level position in the first airtight water tank 13 on the test apparatus main body side is higher than the surface of the ground 21 by a predetermined dimension or more, and can be sufficiently confirmed from the horizontal direction. Moreover, the constant water level in the first airtight water tank 13 is formed over the entire circumferential direction. Therefore, it can be easily confirmed from any position in the circumferential direction, and the measurement operator can easily confirm that the water level in the test hole 20 has reached a constant water level state without looking at the state inside the test hole 20. be able to judge accurately. As a result, the measurement work becomes significantly easier, and the measurement efficiency and measurement accuracy are improved.

なお、この場合、内側の第2の円筒体12の下部に設けられる第2の空気流入口17は、外側の第1の円筒体11の下部に設けられる第1の空気流入口15,15よりも所定の高さ高い位置(十分に高い位置)に設けられている。したがって、第1の気密水槽13内に形成される定水位位置が、地盤21の表面よりも十分に高くなり、また第2の気密水槽14から第1の気密水槽13内への測定水の注水タイミングが早くなる。また、その注水効率も向上する。 In this case, the second air inlet 17 provided in the lower part of the inner second cylindrical body 12 is closer than the first air inlets 15, 15 provided in the lower part of the outer first cylindrical body 11. is also provided at a predetermined high position (sufficiently high position). Therefore, the constant water level position formed in the first airtight water tank 13 becomes sufficiently higher than the surface of the ground 21, and the measurement water is poured into the first airtight water tank 13 from the second airtight water tank 14. faster timing. In addition, the water injection efficiency is improved.

また、この第1の実施の形態では、上記外側の第1の円筒体11の下部に設けられている第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16と内側の第2の円筒体12の下部に設けられている第2の空気流入口17および第2の注水口18は、たとえば相互に90度周方向の位置を異にして設けられている。 Further, in this first embodiment, the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 provided in the lower part of the outer first cylindrical body 11 and the inner second The second air inlet 17 and the second water inlet 18 provided in the lower portion of the cylindrical body 12 are provided at different positions in the circumferential direction, for example, by 90 degrees.

上記外側の第1の筒体11の下部に設けられている第1の空気流入口15,15および第1の注水口16,16と内側の第2の筒体12の下部に設けられている第2の空気流入口17および第2の注水口18が周方向の同じ位置に設けられていると、それらが相互に対向することになり、第1の気密水槽13の容積が小さいことから対向距離は極めて小さく、外側の第1の筒体11下部の第1の空気流入口15,15から流入した空気が誤って内側の第2の筒体12下部の第2の空気流入口17側に負圧で吸い込まれてしまう恐れがある。それでは第2の気密水槽を用いた測定地盤の透水レベルに応じた正確な水位変化は得られない。 The first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 provided in the lower part of the outer first cylindrical body 11 and the inner second cylindrical body 12 are provided in the lower part. If the second air inlet 17 and the second water inlet 18 are provided at the same position in the circumferential direction, they will face each other. The distance is extremely small, and the air that has flowed in from the first air inlets 15, 15 at the bottom of the outer first cylindrical body 11 mistakenly enters the second air inlet 17 at the bottom of the inner second cylindrical body 12. There is a risk of being sucked in by the negative pressure. Therefore, it is not possible to obtain an accurate water level change according to the water permeability level of the measured ground using the second airtight water tank.

しかし、上記のように、相互に周方向の位置を異にして設けると、外側の第1の筒体11下部の第1の空気流入口15,15から流入した上昇度合の早い気泡が誤って内側の第2の筒体12下部の第2の空気流入口17に吸い込まれてしまう恐れが解消される。 However, if the positions in the circumferential direction are different from each other as described above, the rapidly rising air bubbles flowing in from the first air inlets 15, 15 in the lower part of the outer first cylindrical body 11 are erroneously The possibility of being sucked into the second air inlet 17 at the bottom of the inner second cylindrical body 12 is eliminated.

また、この第1の実施の形態の構成では、上述のように、全体として円筒体構造に形成された透水試験装置10を高さ調節可能な三脚(所定の吊り下げ支持手段)5を介して試験孔20の上部に吊り下げて設置するようにしている(図6及び図12参照)。 In addition, in the configuration of the first embodiment, as described above, the permeability test apparatus 10 formed in a cylindrical structure as a whole is suspended via a height-adjustable tripod (predetermined suspension support means) 5. It is installed by being suspended above the test hole 20 (see FIGS. 6 and 12).

このような構成によると、測定時、円筒体構造の透水試験装置10が試験水を溜めた試験孔20上に確実に鉛直状態で吊り下げられ、下部側第1の空気流入用の開口15,15及び第1の注水用の開口16,16部分を沈めた適切な測定開始状態に容易、かつ正確に設置できるようになる。したがって、従来のように、試験孔20内に多数の砕石を敷き詰め、透水試験装置の設置面を形成する必要はなくなり、測定作業が著しく容易になる。また、より確実に鉛直状態が実現されるので、測定精度が向上する。 According to such a configuration, during measurement, the cylindrical water permeability test device 10 is securely suspended vertically above the test hole 20 in which the test water is stored, and the lower first air inlet opening 15, 15 and the first water-injecting openings 16, 16 can be easily and accurately installed in an appropriate measurement start state in which the portions are sunk. Therefore, it is no longer necessary to cover the test hole 20 with a large number of crushed stones to form an installation surface for the permeability tester, which greatly facilitates the measurement work. Moreover, since the vertical state is realized more reliably, the measurement accuracy is improved.

これらの結果、上記第1の実施の形態の透水試験装置10によると、少量の測定水量で済む低透水性地盤から中量、多量の測定水量を必要とする中高透水性地盤まで、単一の試験装置で連続した測定が可能となる。しかも、低透水性地盤での可及的な測定時間の短縮が可能であり、試験孔20への設置も容易である。したがって、トータルとしての測定効率が大きく向上し、作業性に優れたものとなる。 As a result, according to the permeability test apparatus 10 of the first embodiment, a single single Continuous measurement is possible with the test equipment. Moreover, it is possible to shorten the measurement time as much as possible in the low-permeability ground, and it is easy to install in the test hole 20. Therefore, the total measurement efficiency is greatly improved, and workability is excellent.

また、低透水性地盤の透水性を測定する第1の気密水槽13は容積(断面積)小さく、外側の第1の筒体11と内側の第2の筒体12との間に位置してリング状(筒状)の形状になっている。したがって、試験孔20内の水位変化が小さくても第1の気密水槽13内の水位変化は大きな変化として示される。そのため、低透水性地盤の透水性を測定する場合にも、水位変化の読み取りが容易であり、測定がしやすくなる。測定時間も短くなる。 In addition, the first airtight water tank 13 for measuring the water permeability of the low-permeability ground has a small volume (cross-sectional area) and is located between the outer first cylindrical body 11 and the inner second cylindrical body 12. It has a ring-like (cylindrical) shape. Therefore, even if the water level change in the test hole 20 is small, the water level change in the first airtight water tank 13 is shown as a large change. Therefore, even when measuring the water permeability of low-permeability ground, it is easy to read changes in the water level, making measurement easier. Measurement time is also shortened.

また、外側の第1の筒体11の下部に設けられている第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16と内側の第2の筒体12の下部に設けられている第2の空気流入口17及び第2の注水口18は、それぞれ空気流入専用の開口、注水専用の開口に、それぞれ分離独立した状態で上下に離して設けられており、空気流入専用の開口15,15及び17は注水専用の開口16,16及び18よりも所定の高さ高い位置に設けられている。したがって、空気流入用の開口部では、空気の流入、気泡の発生がスムーズで、流入効率も高い。また、注水用の開口部では、水の流れがスムーズで、注水効率も高い。 In addition, the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 provided at the bottom of the outer first cylinder 11 and the inner second cylinder 12 are provided at the bottom. The second air inlet 17 and the second water inlet 18 are separated from each other and separated vertically from the air inlet and the water inlet, respectively. 15, 15 and 17 are provided at a predetermined height higher than openings 16, 16 and 18 dedicated to water injection. Therefore, in the opening for air inflow, the inflow of air and the generation of air bubbles are smooth, and the inflow efficiency is high. In addition, at the opening for water injection, the water flows smoothly and the water injection efficiency is high.

そして、内側の第2の筒体12の下部の空気流入専用の第2の空気流入口17により、第1の気密水槽13内には試験孔20内の試験水の定水位に対応した定水位が形成される。この第1の気密水槽13内の定水位位置は、内側の第2の筒体12の下部の空気流入専用の第2の空気流入口17が注水専用の第2の注水口18よりも所定の高さ高い位置に設けられていることから、試験孔20がある地盤面よりも所定高さ高い位置にある。そして、第1の気密水槽13内の周方向の全体に亘って形成される。したがって、従来のような試験孔20内での確認に比べて、定水位の確認は極めて容易になる。この点でも著しく測定作業が容易になり、測定精度が向上する。 A constant water level corresponding to the constant water level of the test water in the test hole 20 is maintained in the first airtight water tank 13 by the second air inlet 17 dedicated to air inflow at the lower part of the inner second cylindrical body 12 . is formed. The constant water level position in the first airtight water tank 13 is such that the second air inlet 17 dedicated to air inflow at the lower part of the inner second cylindrical body 12 is higher than the second water inlet 18 dedicated to water injection. Since it is provided at a high position, it is located at a predetermined height higher than the ground surface where the test hole 20 is located. And it is formed over the entire circumferential direction inside the first airtight water tank 13 . Therefore, confirmation of the constant water level becomes extremely easy as compared with conventional confirmation in the test hole 20 . In this respect as well, the measurement work is remarkably facilitated, and the measurement accuracy is improved.

<浅層地盤から深層地盤に亘る透水係数の算出>
上述した図6~図10の説明では、地盤表層部に地盤工学会規格の浅い試験孔20(直径30センチ、深さ30センチ)を形成し、同試験孔20内に図1~図5の構成の透水試験装置10を設置して透水係数を算出する方法について説明した。
<Calculation of hydraulic conductivity from shallow ground to deep ground>
6 to 10 described above, a shallow test hole 20 (diameter 30 cm, depth 30 cm) of the Geotechnical Society standard is formed in the ground surface layer, and the test hole 20 shown in FIGS. 1 to 5 is formed. The method of installing the hydraulic permeability test apparatus 10 having the configuration and calculating the hydraulic conductivity has been described.

しかし、上記第1実施の形態に係る透水試験装置10は、そのような地盤表層部の浅い試験孔20の場合に限らず、深さ1m以上の深い試験孔の場合、また、それよりも深い図11に示す浅層地盤ないし深層地盤までの幅広い深度での透水試験を行うことが可能である。 However, the permeability test apparatus 10 according to the first embodiment is not limited to the case of the shallow test hole 20 in the ground surface layer, but also the case of a deep test hole of 1 m or more in depth, or deeper than that. It is possible to conduct a permeability test at a wide range of depths from shallow ground to deep ground as shown in FIG.

深さ1m以上の深い試験孔の場合には、たとえば試験孔20の深度を第1層、第2層と区分し、上記深さ30センチの試験孔20の場合と同様に順次測定してゆくようにする。 In the case of a deep test hole with a depth of 1 m or more, for example, the depth of the test hole 20 is divided into the first layer and the second layer, and measurements are sequentially performed in the same manner as in the case of the test hole 20 with a depth of 30 cm. make it

また、図11に示す浅層地盤ないし深層地盤の場合には、使用する試験孔20Aの形成にボーリングマシンを用い、上述した図1~図5の透水試験装置10が有効に挿入される直径の試験孔20Aを目標とする深度L1~L4まで段階的に掘削する。そして、その掘削深度L1~L4によって規定される上位側第1層No1から、第2層No2、第3層No3、第4層No4と上部から下部方向に掘り下げた各深度で透水試験を行い、段階的に透水係数を算出してゆく。各深度での透水係数の算出方法は既に述べた深さ30センチの試験孔20の場合と同様である。透水試験で得られる透水係数は、各深度L1~L4における透水係数K1~K4の累計値の平均値が使用される。これにより、深さ30センチ程度の表層部の透水係数ではなく、実現場で真に必要な表層部から深層部(第1層No1から第4層No4)までの有用な透水試験値が求められる。 In the case of the shallow ground or deep ground shown in FIG. 11, a boring machine is used to form the test hole 20A to be used. The test hole 20A is excavated step by step to target depths L1 to L4. Then, from the upper first layer No. 1 defined by the excavation depths L1 to L4, the second layer No. 2, the third layer No. 3, and the fourth layer No. 4 are dug down from the top to the bottom. Calculate the hydraulic conductivity step by step. The calculation method of the hydraulic conductivity at each depth is the same as the test hole 20 with a depth of 30 cm already described. As the permeability coefficient obtained in the permeability test, the average value of the cumulative values of the permeability coefficients K1 to K4 at each depth L1 to L4 is used. As a result, a useful permeability test value from the surface layer to the deep layer (1st layer No. 1 to 4th layer No. 4), which is truly necessary in the actual field, can be obtained, not the hydraulic conductivity of the surface layer at a depth of about 30 cm. .

このように、上記第1の実施の形態の透水試験装置では、L1~L4と深度を異にする第1層No1~第4層No4について、各層毎に上述の場合同様の段階的な透水試験を行うことにより、地下水面より上部の浅層地盤から深層地盤までの広い領域での透水試験が可能となる(任意の層の透水係数を算出することができる)。さらに、湿潤水頭hと試験孔20Aの半径rの比で表されるアスペクト比h/rの条件、h/r>10~50も容易に満たすことができる。 As described above, in the permeability test apparatus of the first embodiment, the first layer No. 1 to fourth layer No. 4 having different depths from L1 to L4 are subjected to the same stepwise permeability test as described above for each layer. By doing this, it becomes possible to conduct a permeability test in a wide area from the shallow layer above the groundwater table to the deep layer (permeability coefficient of any layer can be calculated). Furthermore, the condition of the aspect ratio h/r represented by the ratio of the wet head h to the radius r of the test hole 20A, h/r>10 to 50, can be easily satisfied.

もちろん、先に述べた従来の透水試験装置(特許文献1/特開2012-127673号公報)を用いても一応浅層地盤における透水試験は可能である。その場合の構成を図18に示す。 Of course, it is possible to conduct a water permeability test in shallow ground even by using the conventional water permeability test device (Patent Document 1/Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-127673) described above. FIG. 18 shows the configuration in that case.

図18において、符号30は従来の単管式の透水試験装置を示しており、31は気密水槽を形成する円筒体、32は同延筒体31の上端側キャップ、33は同延筒体31の下端側キャップ、31aは水量目盛、34,34・・は定水位保持管及び注水管として機能する複数の開口である。 In FIG. 18, reference numeral 30 denotes a conventional single-tube type water permeability testing apparatus, 31 is a cylindrical body forming an airtight water tank, 32 is an upper end cap of the same extending cylindrical body 31, and 33 is an extending cylindrical body 31. is a lower end cap, 31a is a water volume scale, and 34, 34, .

符号40は、上述した第1の実施の形態の図7の試験孔20に対応する同寸法、同形状の定水位タンクである。この定水位タンク40の内壁面部には底面との間に所定の間隔を開けた状態で、透水試験装置30設置用の係止板41、41・・が設けられている。そして、この係止板41、41・・上に円筒体構造の透水試験装置30が設置される。 Reference numeral 40 denotes a constant water level tank of the same size and shape corresponding to the test hole 20 of FIG. 7 of the first embodiment described above. Locking plates 41, 41, . . . for installing the water permeability test device 30 are provided on the inner wall surface of the constant water level tank 40 with a predetermined gap from the bottom surface. A water permeability testing apparatus 30 having a cylindrical structure is installed on the locking plates 41, 41, . . . .

一方、符号20Bは、たとえばハンドオーガで所定深度L1~L4まで掘られた小径の試験孔である。この試験孔20Bは、深度L1から、L2、L3、L4と順次掘り進められ、それら深度毎に順次透水試験を行ってゆく。ハンドオーガによる試験孔20Bの形成は容易でなく、大きな径の孔を適切に掘ることはできず、上述した図7の試験孔20のような定水位構造の試験孔を形成することはできない。したがって、ハンドオーガで掘った試験孔20B内に円筒体構造の透水試験装置30を挿入することは不可能である。 On the other hand, reference numeral 20B denotes a small-diameter test hole dug to predetermined depths L1 to L4 by, for example, a hand auger. This test hole 20B is dug in order from depth L1 to L2, L3, and L4, and the water permeability test is performed in order for each of these depths. Forming the test hole 20B with a hand auger is not easy, a large diameter hole cannot be properly dug, and a constant water level structure test hole such as the test hole 20 in FIG. 7 described above cannot be formed. Therefore, it is impossible to insert the cylindrical water permeability test device 30 into the test hole 20B dug with a hand auger.

そこで、上述のように地盤の上部に上述の試験孔20と同様の定水位タンク40を設置し、その底部の開口から細径の送水管42を伸ばし、試験孔20Bの底部側測定領域部分に注水管44を設ける。送水管42の下部には、空気充填型の止水用パッカー43を設け、測定領域部分からの測定水が上層部側に漏れないようにしている。空気充填型の止水用パッカー43には、エアホースを介して地上のエアポンプから所要の空気が供給される。 Therefore, as described above, a constant water level tank 40 similar to the test hole 20 described above is installed in the upper part of the ground, a thin water pipe 42 is extended from the opening at the bottom, and the bottom side measurement area of the test hole 20B is extended. A water injection pipe 44 is provided. An air-filled water stop packer 43 is provided at the lower part of the water pipe 42 to prevent the measurement water from leaking from the measurement area to the upper layer side. Required air is supplied from an air pump on the ground through an air hose to the air-filled water stop packer 43 .

この場合にも、透水試験装置30による透水試験は基本的に上述の場合と同様であり、深度L1から、L2、L3、L4毎に順次透水試験を行って、それら各深度毎に対応する各層No1~No4の透水係数K1~K4が求められる。 Also in this case, the permeability test by the permeability test device 30 is basically the same as the above case, and the permeability test is sequentially performed for each of L2, L3, and L4 from the depth L1, and each layer corresponding to each depth Permeability coefficients K1 to K4 of No. 1 to No. 4 are obtained.

しかし、この構成の場合には、透水試験装置30を試験孔20B内に挿入できないために、別途定水位タンク40を設けなければならない。また、送水管42、注水管44に加え、止水用のパッカー43、それに付随するエアホースやエアポンプが必要となる。止水用のパッカー43の取り付け、膨出作業は非常に面倒である。また、止水用のパッカー43の空気圧が低いと漏水による測定誤差が生じる。土質によっては壁面が崩れやすい。 However, in the case of this configuration, since the water permeability test device 30 cannot be inserted into the test hole 20B, a constant water level tank 40 must be provided separately. In addition to the water supply pipe 42 and the water injection pipe 44, the packer 43 for stopping water, and an air hose and an air pump associated therewith are required. It is very troublesome to attach the packer 43 for stopping water and to bulge it. Also, if the air pressure of the water stop packer 43 is low, a measurement error will occur due to water leakage. Depending on the type of soil, the walls are prone to collapse.

これに対して、上述した第1の実施の形態の透水試験装置10を用いた透水試験では、図11に示すように、ボーリングマシンを用いて透水試験装置10を挿入するのに十分な直径の試験孔20Aを形成することによって透水試験装置10を容易に挿入することができ、高さ調節手段を備えた三脚5、試験孔20Aの深度に応じた有効な長さのエレベータラック7を用いて吊り下げ支持することによって、容易に所定の深度L1~L4に正確に位置させることができる。必要な場合には、エレベータラック7側のフック部7bと装置本体側の吊り下げリング11bとの間に所望の長さの吊り下げチェーンまたは吊り下げロープを介在させるようにしても良い。ボーリングマシンによる掘削は、ハンドオーガによる掘削と異なって深度や土質による制限がなく、地下水面までの自由な掘削が可能である。 On the other hand, in the permeability test using the permeability test device 10 of the first embodiment described above, as shown in FIG. By forming the test hole 20A, the permeability test apparatus 10 can be easily inserted, using a tripod 5 equipped with a height adjustment means, and an elevator rack 7 having an effective length according to the depth of the test hole 20A. Suspension support enables easy and accurate positioning at predetermined depths L1 to L4. If necessary, a desired length of suspension chain or suspension rope may be interposed between the hook portion 7b on the elevator rack 7 side and the suspension ring 11b on the device main body side. Unlike excavation by a hand auger, excavation by a boring machine is not restricted by depth or soil quality, and can be freely excavated to the groundwater table.

したがって、上述した従来の透水試験装置30の問題は確実に解消される。もちろん、図11のように試験長が大きくなると、地盤への試験水の浸透量も増大する。そのため、試験長の大きさに応じて、上述した第1、第2の円筒体11,12の直径を大きくし、第1、第2の気密水槽13,14の容積を大きくすることは言うまでもない。 Therefore, the problem of the conventional water permeability test device 30 described above can be reliably solved. Of course, as the test length increases as shown in FIG. 11, the amount of test water permeating into the ground also increases. Therefore, it goes without saying that the diameters of the first and second cylindrical bodies 11 and 12 are increased and the volumes of the first and second airtight water tanks 13 and 14 are increased in accordance with the test length. .

≪本願発明の第2の実施の形態≫
次に、図12~図17は、本願発明の第2の実施の形態に係る透水試験装置の構成と作用を示している。
<<Second embodiment of the present invention>>
Next, FIGS. 12 to 17 show the configuration and operation of a permeability testing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

<透水試験装置本体部分の構成>
この第2の実施の形態に係る透水試験装置10の構成は、たとえば図12、図13、図16に示すように、上記図1~図10に示す第1の実施の形態に係る透水試験装置10の構成において、上記外側の第1の円筒体11の下部外周の第1の空気流入用の開口15,15部分に位置して、同外側の第1の筒体11の下部外周面との間に表面張力が小さく水位上昇度が大きくなる毛細管スペース4を形成し、この毛細管スペース4部分での水位変化を見ることにより低透水性地盤における透水性試験の測定効率を向上させたことを特徴とするものである。
<Configuration of the main body of the permeability test device>
The configuration of the permeability test apparatus 10 according to the second embodiment is, for example, as shown in FIGS. In the configuration of 10, it is positioned at the first air inflow openings 15, 15 on the lower outer periphery of the outer first cylindrical body 11, and is connected to the lower outer peripheral surface of the outer first cylindrical body 11. A capillary space 4 is formed in between, where the surface tension is small and the water level rise is large, and by observing the water level change in this capillary space 4 part, the measurement efficiency of the permeability test in the low permeability ground is improved. and

上記第1の円筒体11の下部外周の第1の空気流入口15,15は、それぞれ第1の円筒体11の下部外周の左右両側に位置して設けられており、その下部には所定の間隔を置いて第1の注水口16,16がペア状態で設けられている。上記毛細管スペース4は、それら第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16を有する上記第1の円筒体11の下部外周に図14(斜視図)及び図15(展開図)に示す毛細管スペース形成部材1を着脱可能に嵌合することによって形成されている。 The first air inlets 15, 15 on the lower outer periphery of the first cylindrical body 11 are provided on the left and right sides of the lower outer periphery of the first cylindrical body 11, respectively. A pair of first water inlets 16, 16 are provided at intervals. 14 (perspective view) and FIG. ) is formed by detachably fitting the capillary space forming member 1 shown in FIG.

この毛細管スペース形成部材1は、たとえば図14(斜視図)に示すように、上記第1の円筒体11の下部外周に所定の弾性圧を伴って面一に嵌合される断面C形の弾性筒(半円寸法よりも所定寸法大きい断面C形の弾性筒)により構成されている。そして、その筒体部2の高さは、嵌合状態において、上記第1の円筒体11の下端側蓋部材11bの縁部上端から上記第1の空気流入口15,15の上端を超える十分な高さのものに形成されている。そして、その開口部側の左右両側壁2a、2aの内側には、上記第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16の周囲を囲む形で、所定の深さの(浅い)毛細管スペース形成溝3が設けられ、それにより同開口部側の左右両側壁2a、2aが部分的に肉薄に形成されている。 As shown in FIG. 14 (perspective view), the capillary space forming member 1 is an elastic member having a C-shaped cross section that is fitted flush with the lower outer periphery of the first cylindrical body 11 with a predetermined elastic pressure. It is composed of a cylinder (an elastic cylinder with a C-shaped cross section having a predetermined dimension larger than the semicircular dimension). The height of the cylindrical body portion 2 is sufficiently high to exceed the upper end of the first air inlets 15, 15 from the upper edge of the lower end lid member 11b of the first cylindrical body 11 in the fitted state. height. Inside the left and right side walls 2a, 2a on the opening side, a ( A shallow capillary space forming groove 3 is provided so that the left and right side walls 2a, 2a on the side of the opening are partially thinned.

毛細管スペース形成溝3は、たとえば図14及び図15(展開図)に示すように、上記第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16に対応する部分では、全体として山形の形状(二等辺三角形状)をしており、同山形の上部が上記第1の空気流入口15,15の周囲を囲む状態となっている。また、同山形の上端部分は、上記第1の空気流入口15,15の径よりも少し狭い幅で上方にストレートに伸びており、左右両側壁2a、2aの上端から外部に開放されている。そして、この毛細管スペース形成溝3を除く筒体壁内周面にはシール性の高いラバー部材(ラバーシート)2cが貼られていて、図12及び図13に示す第1の円筒体11の下部外周への筒体部2の嵌合状態では、同ラバー部材2cを介して、筒体部2の嵌合弾性力による均等、かつ十分な圧接圧を伴って、毛細管スペース形成溝3以外の内周面部分がシール性良く面一に嵌合される。この筒体部2の嵌合弾性力は、同筒体部2を嵌合時と逆方向に引くことにより、容易に取り外すことができるレベルのものとなっている。 As shown in FIGS. 14 and 15 (exploded view), the capillary space forming groove 3 has a generally mountain shape at the portions corresponding to the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16. (isosceles triangle shape), and the upper part of the mountain shape surrounds the first air inlets 15 , 15 . Further, the upper end portion of the mountain shape extends straight upward with a width slightly narrower than the diameter of the first air inlets 15, 15, and is open to the outside from the upper ends of the left and right side walls 2a, 2a. . A rubber member (rubber sheet) 2c having a high sealing property is attached to the inner peripheral surface of the cylindrical body wall except for the capillary space forming groove 3, and the lower part of the first cylindrical body 11 shown in FIGS. When the tubular body 2 is fitted to the outer periphery, the rubber member 2c is used to apply uniform and sufficient pressure due to the elastic force of fitting of the tubular body 2. The peripheral surface portion is fitted flush with good sealing performance. The fitting elastic force of the cylindrical body part 2 is of a level such that it can be easily removed by pulling the cylindrical body part 2 in the direction opposite to that when it was fitted.

また、上記山形の毛細管スペース形成溝3の下部の第1の注水口16,16に対応する部分には、上端側円弧部が同径、同軸で相互に連通する逆U字形状の第3の注水口2bが設けられている。この第3の注水口2bの形状は、第1の注水口16,16と同じものでも構わない。ただ、逆U字形状となっていて、そのまま下方に開口されていると、毛細管スペース形成部材1の筒体部2が第1の注水口16,16からの注水の妨げにならず、試験孔20内への注水距離を可及的に短かくすることができるので、注水効率を高くすることができる。また、第1の空気流入口15,15部分への毛管水も入りやすいメリットがある。 In addition, in the portions corresponding to the first water inlets 16, 16 in the lower portion of the mountain-shaped capillary space forming groove 3, upper end side arc portions have the same diameter and coaxially communicate with each other. A water inlet 2b is provided. The shape of the third water inlet 2b may be the same as that of the first water inlets 16,16. However, if it has an inverted U shape and is open downward as it is, the cylindrical body portion 2 of the capillary space forming member 1 will not interfere with the water injection from the first water injection ports 16, 16, and the test hole will not be blocked. Since the water injection distance into 20 can be shortened as much as possible, the water injection efficiency can be increased. In addition, there is an advantage that capillary water easily enters the first air inlets 15, 15.

この結果、上記第1の円筒体11の下部外周に毛細管スペース形成部材1が嵌合された状態では、たとえば図16に示されるように、上記毛細管スペース形成溝3により、上記第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16部分に上記第1の円筒体11の下部外周面との間で狭い隙間状の山形の毛細管スペース4が形成され、同山形の毛細管スペース4の上部が幅の狭いストレートな毛細管スペースを介して上方側から外部(大気)に開放されることになる。これにより管径の小さい毛細管と同様の扁平な隙間構造の毛細管スペース4が実現される。この場合、毛細管スペース形成溝3の溝面および第1の円筒体11の外周面は、当然ながら十分に濡れ性が良いものとなっている(接触角の小さい材質を選定)。 As a result, in a state where the capillary space forming member 1 is fitted around the lower outer periphery of the first cylindrical body 11, as shown in FIG. A narrow gap-like mountain-shaped capillary space 4 is formed between the inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 and the lower outer peripheral surface of the first cylindrical body 11, and the mountain-shaped capillary space 4 is formed. The upper portion is open to the outside (atmosphere) from above via a narrow straight capillary space. As a result, a capillary space 4 having a flat gap structure similar to that of a capillary having a small diameter is realized. In this case, the groove surface of the capillary space forming groove 3 and the outer peripheral surface of the first cylindrical body 11 naturally have sufficiently good wettability (a material with a small contact angle is selected).

この場合、上記毛細管スペース形成部材1(その筒体部2)は、上記第1の円筒体1外周への嵌合時の弾性変形が可能で、所定の剛性がある透明な合成樹脂材で成形される。また、内側のラバー部材(ラバーシート)2cには、たとえばシリコンゴムなどの柔らかくてシール性の高い透明な合成樹脂材が採用される。 In this case, the capillary space forming member 1 (the cylindrical body portion 2 thereof) is formed of a transparent synthetic resin material that is elastically deformable when fitted to the outer periphery of the first cylindrical body 1 and has a predetermined rigidity. be done. For the inner rubber member (rubber sheet) 2c, a transparent synthetic resin material such as silicone rubber which is soft and highly sealable is used.

このような構成の場合、当該透水試験装置10を試験孔20に設置した状態では、外側第1の円筒体11下部の第1の空気流入口15,15部分に下部が山形に広がって試験孔20内の試験水に浸かり、上部が第1の空気流入口15,15の直径よりも少し広い幅で上方にストレートに伸びて大気に開放された毛細管スペース(毛細管構造の隙間)4が形成され、同毛細管スペース4による毛細管現象によって試験孔20内の試験水Wが偏平な水膜状態で第1の空気流入口15,15部分まで山形に上昇する。それによって、毛細管スペース4内の試験水Wの水位は試験孔20内の試験水Wの表面水位よりも数センチメートルも高くなる。そして、同第1の空気流入口15,15部分では水の表面張力が低下し、空気が第1の気密水槽13内に吸い込まれやすくなる。この場合、第1の円筒体11下部の全周に毛細管スペース4を形成することも可能であるが、そのようにすると、試験水Wの上昇量が増大しすぎて却って空気(気泡)の吸い込み力が低下する。そこで、この第2の実施の形態では、上記第1の空気流入口15,15部分が上記山形の毛細管スペースの上部に対応するように構成しており、最適な試験水Wの上昇状態(最適な負圧状態/後述)を実現している。 In the case of such a configuration, when the permeation test apparatus 10 is installed in the test hole 20, the lower portion of the first air inlets 15, 15 in the lower part of the outer first cylindrical body 11 spreads in a mountain shape and the test hole A capillary space (capillary structure gap) 4 is formed, which is immersed in the test water in 20, extends straight upward with a width slightly wider than the diameter of the first air inlets 15, 15 at the top, and is open to the atmosphere. , the test water W in the test hole 20 rises to the first air inlets 15, 15 in a mountain shape in a state of a flat water film due to capillary action caused by the capillary space 4. As shown in FIG. Thereby, the level of the test water W in the capillary space 4 is higher than the surface level of the test water W in the test hole 20 by several centimeters. The surface tension of water at the first air inlets 15 , 15 is lowered, and air is easily sucked into the first airtight water tank 13 . In this case, it is possible to form the capillary space 4 around the entire circumference of the lower part of the first cylindrical body 11, but if this is done, the amount of the test water W rising will increase excessively, causing air (bubbles) to be sucked in. power is reduced. Therefore, in the second embodiment, the first air inlets 15, 15 are configured to correspond to the upper portions of the mountain-shaped capillary spaces, and the optimal rising state of the test water W (optimal A negative pressure state (described later) is realized.

このような構成にすると、たとえば測定地盤の透水性が低く、地盤内に微小な水の浸透しか生ぜず、試験孔20内の試験水の状態を長時間かけて観察していても一向に表面水位が低下しないような場合にも、毛細管スペース4部分での部分的な水位の上昇による試験孔20内の試験水Wの水位の低下、第1の空気流入口15,15部分での空気の流入の促進により、第1の気密水槽13内に比較的スムーズに連続した気泡が発生するようになる。その結果、透水性の低い低透水係数の地盤でも、比較的短時間で多くの測定データを得ることができるようになり、従来のような間欠的な測定データの取得から比較的連続的な測定データの取得に改善することができる。また、毛細管スペース形成部材1は、本体側第1、第2の円筒体11,12と同様に透明体に形成されているので、上記毛細管現象による水位の上昇をリアルタイムで明確に確認することができ、可及的早期に測定を開始することができる。この点からも測定時間の短縮、効率化が可能となる。 With such a configuration, for example, the water permeability of the ground to be measured is low, and only a small amount of water permeates into the ground. Even if the water level does not decrease, the water level of the test water W in the test hole 20 decreases due to the partial increase in the water level in the capillary space 4, and the inflow of air at the first air inlets 15, 15. , relatively smoothly continuous air bubbles are generated in the first airtight water tank 13 . As a result, it has become possible to obtain a large amount of measurement data in a relatively short period of time, even from ground with low permeability and low hydraulic conductivity. Data acquisition can be improved. In addition, since the capillary space forming member 1 is formed in a transparent body like the main body side first and second cylindrical bodies 11 and 12, it is possible to clearly confirm in real time the increase in the water level due to the capillary phenomenon. and measurements can be started as early as possible. From this point as well, the measurement time can be shortened and the efficiency can be improved.

また、毛細管スペース形成部材1は、本体側第1の円筒体11に任意に着脱(嵌合)できるようになっているので、必要に応じて使用することができる。たとえば後述するように、試験孔20形成後の予備試験で低透水性地盤であることが確認されたような場合に、測定時間の短縮、効率化を目的として使用される。したがって、上記毛細管スペース形成部材1は、上記第1の実施形態の透水試験装置10におけるオプション部品として付加することも可能である。 Moreover, since the capillary space forming member 1 can be arbitrarily attached to and detached from (fitted into) the first cylindrical body 11 on the main body side, it can be used as necessary. For example, as will be described later, it is used for the purpose of shortening the measurement time and increasing the efficiency when it is confirmed that the ground is of low permeability in a preliminary test after forming the test hole 20 . Therefore, the capillary space forming member 1 can be added as an optional component in the permeability testing apparatus 10 of the first embodiment.

ここで、上記毛細管スペース4を設けた場合の第1の気密水槽13内における気泡発生の瞬間を観察した結果について図17を参照して詳細に説明すると、次のようになる。 Here, the result of observing the instant of bubble generation in the first airtight water tank 13 when the capillary space 4 is provided will be explained in detail with reference to FIG. 17 as follows.

すなわち、毛細管スペース4がある場合、測定開始時において、すでに試験水Wは水膜状態で第1の空気流入口15,15部分まで上昇している一方、同第1の空気流入口15,15に対応する試験孔20内の表面水位(定水位)は、上記図10の毛細管スペース4がない場合に比べて、部分的に数センチΔH0だけ低下している(図17参照)。 That is, when there is a capillary space 4, the test water W has already risen to the first air inlets 15, 15 in a water film state at the start of measurement, while the first air inlets 15, 15 The surface water level (constant water level) in the test hole 20 corresponding to is partially lowered by several centimeters ΔH0 compared to the case without the capillary space 4 in FIG. 10 (see FIG. 17).

この状態から地盤に試験水Wが浸透してゆくと、試験孔20内の表面水位の低下は見られないものの(微少で判断できないものの)、毛細管スペース4内の山形に上昇した水膜状態の上昇水上部には明らかな変化が現れる。すなわち、試験孔20内の表面水位の変化としては確認することができない地盤への数mlの量の水の浸透(減少)が、試験孔20内の水面の一つであって最も表面張力が小さい毛細管スペース4内の上昇水(毛管水)の上部に顕著に現れる。 When the test water W permeates the ground from this state, although the surface water level in the test hole 20 does not decrease (although it is minute and cannot be determined), the water film rises in a mountain shape in the capillary space 4. A clear change appears in the upper part of the rising water. That is, the penetration (decrease) of several milliliters of water into the ground, which cannot be confirmed as a change in the surface water level in the test hole 20, is one of the water surfaces in the test hole 20 with the highest surface tension. It appears prominently at the top of the rising water (capillary water) in the small capillary space 4 .

さらに地盤への試験水の浸透が続くと、毛細管スペース4内の上昇水は表面張力が小さい第1の空気流入口15,15部分で第1の気密水槽13内の負圧により第1の気密水槽13内に引き込まれる。すなわち、毛細管スペース4内の負圧力と第1の気密水槽13内の負圧力との差によるパイピング現象が生じる。これにより、第1の気密水槽13内に気泡が発生し、第1の気密水槽13内上部まで上昇してゆく。この気泡は一つ一つが非常に小さく、発生間隔も短い連続的な気泡となる。水量目盛19では、数個の気泡の発生後でないと1mmレベルの目盛の低下は読み取ることができない。毛細管スペース4のない第1の実施形態の透水試験装置の場合、発生した一つの気泡が1円玉程度の大きさで、数個発生し、第1の気密水槽13内を上昇する途中で大きくなる。しかし、毛細管スペース4がある場合は気泡の大きさは殆ど変化しない。これは毛細管現象で上昇した分だけ気泡の圧力が小さくなっていることによると考えられる。そして、上昇した気泡の圧力だけ第1の気密水槽13内の負圧が低下し、それに対応した量の測定水が第1の注水口16,16から流出し、試験孔20内に注水される。その結果、試験孔20内の試験水Wの水位が定水位状態に復帰し、毛細管スペース4内の水位も元の定水位状態に戻り、第1の空気流入口15,15が塞がれ、上述した空気の流入、気泡の発生がなくなって、第1の注水口16,16から試験孔20内への注水もなくなる。 As the test water continues to permeate the ground, the rising water in the capillary space 4 is forced into the first airtightness by the negative pressure in the first airtight water tank 13 at the first air inlets 15, 15 where the surface tension is small. It is drawn into the water tank 13. That is, a piping phenomenon occurs due to the difference between the negative pressure in the capillary space 4 and the negative pressure in the first airtight water tank 13 . As a result, air bubbles are generated in the first airtight water tank 13 and rise to the upper part of the first airtight water tank 13 . These bubbles are very small one by one, and they are continuous bubbles with short generation intervals. In the water volume scale 19, a drop of 1 mm level cannot be read until several bubbles are generated. In the case of the water permeability test apparatus of the first embodiment without the capillary space 4, one generated bubble is about the size of a one-yen coin, and several bubbles are generated, and while ascending in the first airtight water tank 13, they become large. Become. However, when there is capillary space 4, the bubble size hardly changes. This is thought to be due to the fact that the bubble pressure is reduced by the amount of the increase due to capillary action. Then, the negative pressure in the first airtight water tank 13 is reduced by the pressure of the raised bubbles, and the corresponding amount of measurement water flows out from the first water inlets 16, 16 and is injected into the test hole 20. . As a result, the water level of the test water W in the test hole 20 returns to the constant water level state, the water level in the capillary space 4 also returns to the original constant water level state, and the first air inlets 15, 15 are blocked. The inflow of air and the generation of air bubbles as described above are eliminated, and the injection of water into the test hole 20 from the first water injection ports 16, 16 is also eliminated.

つまり、毛細管スペース4のない第1の実施形態の透水試験装置の場合には、地盤への試験水の浸透が直接試験孔20内の表面水位に影響を与えるのに対し、毛細管スペース4を備えた第2の実施形態の透水試験装置の場合には、地盤への試験水の浸透が毛細管現象で負圧となった毛細管スペース4内の上昇水に影響を与えることになる。その点で、両者の気泡形成のメカニズムは明確に相違しており、測定地盤の透水性が低い場合には毛細管スペース4を備えた第2の実施形態の透水試験装置が有効となる。 That is, in the case of the permeability test apparatus of the first embodiment without the capillary space 4, penetration of the test water into the ground directly affects the surface water level in the test hole 20, whereas the capillary space 4 is provided. In the case of the permeability test apparatus of the second embodiment, the permeation of the test water into the ground affects the rising water in the capillary space 4 which has become negative pressure due to capillary action. In this respect, the mechanisms of bubble formation are clearly different between the two methods, and the water permeability test apparatus of the second embodiment having the capillary space 4 is effective when the water permeability of the ground to be measured is low.

以上のように、毛細管スペース4のない第1の実施形態の透水試験装置と毛細管スペース4がある第2の実施形態の透水試験装置とでは、気泡を発生させるメカニズムが異なっている。毛細管スペース4がない場合には、第1の空気流入口15,15部分に作用する大気圧と第1の気密水槽13内の負圧との差により気泡形成のパイピング作用が生じるのに対し、毛細管スペース4がある場合には、毛細管スペース4による上昇水(毛管水)部分の負圧と第1の気密水槽13内の負圧との差により気泡形成のパイピング作用が生じる。つまり、毛細管スペース4による上昇水(毛管水)部分の圧力が大気圧より低くなることから、より気泡が生じやすくなるわけである。 As described above, the permeability test apparatus of the first embodiment without the capillary space 4 and the permeability test apparatus of the second embodiment with the capillary space 4 have different mechanisms for generating air bubbles. In the absence of the capillary space 4, the difference between the atmospheric pressure acting on the first air inlets 15 and 15 and the negative pressure in the first airtight water tank 13 causes a piping action to form air bubbles. If there is a capillary space 4, the difference between the negative pressure in the rising water (capillary water) portion due to the capillary space 4 and the negative pressure in the first airtight water tank 13 causes the piping action of bubble formation. That is, since the pressure of the rising water (capillary water) portion due to the capillary space 4 becomes lower than the atmospheric pressure, bubbles are more likely to occur.

なお、上記毛細管スペース形成部材1(筒体部2)は、測定地盤の透水性が低く、地盤内に微小な水の浸透しか生ぜず、試験孔20内の試験水Wの状態を長時間かけて観察していても一向に表面水位が低下しないような場合に使用される。したがって、中高透水性の測定地盤の場合には使用する必要がないものである。そのため、そのセット(第1の円筒体11への嵌合)は、たとえば試験孔20を形成し、予め所定量の水を入れて当該地盤の水の浸透度合いを確認する本試験前の予備試験の結果に基づき、測定地盤が低透水性地盤であることが確認された場合に行われる。 The capillary space forming member 1 (cylindrical body portion 2) has a low water permeability of the ground to be measured, and only a small amount of water permeates into the ground. It is used when the surface water level does not drop at all even if the surface water level is observed. Therefore, it does not need to be used in the case of medium-to-high permeability measurement ground. Therefore, the set (fitting to the first cylindrical body 11) is, for example, a preliminary test before the main test in which a test hole 20 is formed, a predetermined amount of water is poured in advance, and the degree of water penetration in the ground is confirmed. It is carried out when it is confirmed that the ground to be measured is low-permeability ground based on the results of .

そして、それを前提とした実際の嵌合操作については、その後、本試験の開始に際し、必要な試験水Wを貯留した当該試験孔20に対して透水試験装置10の下部を浸漬し、同浸漬状態において第1の空気流入口15,15、第1の注水口16,16部分の止水栓を抜いてから嵌合しても良いし、最初は第1の円筒体11の第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16部分よりも上方に嵌合しておいて、上記のように止水栓を抜いた後に第1の空気流入口15,15及び第1の注水口16,16に対応する位置にスライド状態で下降させてセットするようにしても良い。 Then, as for the actual fitting operation on the premise of that, after that, at the start of the main test, the lower part of the water permeability test device 10 is immersed in the test hole 20 in which the necessary test water W is stored, and the immersion is performed. In this state, the first air inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16 may be fitted after the stopcocks are pulled out, or the first air in the first cylindrical body 11 may be inserted first. After fitting above the inlets 15, 15 and the first water inlets 16, 16, the first air inlets 15, 15 and the first air inlets 15, 15 and the first It may be set by sliding it down to a position corresponding to the water inlets 16 , 16 .

また、上述の説明では、毛細管スペース形成部材1における毛細管形成溝3の山形の上端部分は、一例として第1の空気流入口15,15の径よりも少し狭い幅で上方にストレートに伸びていると説明したが、これは第1の空気流入口15,15の径と同径でも良く、少し広い位でも構わない。また、その場合において、第1の空気流入口15,15の上方にストレートに伸びる毛細管形成溝3の山形の上端部分は、少なくとも第1の空気流入口15,15よりも所定距離上方に延びていれば十分であり、必要以上に高く形成する必要はない。したがって、毛細管スペース形成部材1の筒体部2の高さも必要以上に高くする必要はない。 Further, in the above description, the mountain-shaped upper end portion of the capillary tube forming groove 3 in the capillary space forming member 1 extends straight upward with a width slightly narrower than the diameter of the first air inlets 15, 15 as an example. However, the diameter may be the same as that of the first air inlets 15, 15, or may be slightly wider. In that case, the mountain-shaped upper end portions of the capillary tube forming grooves 3 extending straight above the first air inlets 15, 15 extend at least a predetermined distance above the first air inlets 15, 15. is sufficient, and it is not necessary to form it higher than necessary. Therefore, it is not necessary to increase the height of the tubular portion 2 of the capillary space forming member 1 more than necessary.

≪その他の実施の形態≫
以上の第1、第2の実施の形態の各部の構成は、その目的に応じて種々の変更が可能であり、決して上記の説明や図面での表示例のみに限定されるものではない。
<<Other Embodiments>>
The configurations of the respective parts of the first and second embodiments described above can be modified in various ways according to their purposes, and are by no means limited to the above explanations and display examples in the drawings.

1は毛細管スペース形成部材、2は毛細管スペース形成部材1の筒体部、3は毛細管スペース形成溝、4は毛細管スペース、5は三脚、7はエレベータラック、9は三脚本体、10は透水試験装置、11は第1の円筒体、12は第2の円筒体、13は第1の気密水槽、14は第2の気密水槽、15は第1の空気流入口、16は第1の注水口、17は第2の空気流入口、18は第2の注水口、19は水量目盛、20は試験孔、20Aは試験孔である。 1 is a capillary space forming member, 2 is a cylindrical body portion of the capillary space forming member 1, 3 is a capillary space forming groove, 4 is a capillary space, 5 is a tripod, 7 is an elevator rack, 9 is a tripod body, and 10 is a water permeability test device. , 11 is a first cylindrical body, 12 is a second cylindrical body, 13 is a first airtight water tank, 14 is a second airtight water tank, 15 is a first air inlet, 16 is a first water inlet, 17 is a second air inlet, 18 is a second water inlet, 19 is a water volume scale, 20 is a test hole, and 20A is a test hole.

Claims (5)

測定用の水が溜められた注水用の気密水槽と、気密水槽の下部に設けられた空気流入用及び注水用の開口とからなり、空気流入用及び注水用の開口を備えた気密水槽の下部を所定量の試験水を貯留した地盤側の試験孔内に沈め、空気流入用及び注水用の開口をマリオットサイフォン式の定水位保持管および注水管として機能させ、気密水槽内の水位量の減少から対象となる地盤の透水性を測定するようにしてなる透水試験装置であって、気密水槽を、径を異にする内外二重の筒体を用いて外側の筒体と内側の筒体との間に位置する容積の小さい第1の気密水槽と内側の筒体内に位置する容積の大きい第2の気密水槽との2組の気密水槽に構成すると共に、外側の筒体の下部および内側の筒体の下部にそれぞれ空気流入用及び注水用の開口を設け、内側の筒体の空気流入用及び注水用の開口を介して第2の気密水槽を第1の気密水槽に連通させることにより、第1の気密水槽を主とした低透水地盤における透水係数の測定および第1、第2の気密水槽を組み合わせた中高透水性地盤における透水係数の測定を可能にしたことを特徴とする透水試験装置。 Consisting of an airtight water tank for water injection in which water for measurement is stored and an opening for air inflow and water injection provided at the bottom of the airtight water tank, the lower part of the airtight water tank equipped with openings for air inflow and water injection is submerged in the test hole on the ground side in which a predetermined amount of test water is stored, and the air inflow and water injection openings function as Marriott siphon type constant water level holding pipes and water injection pipes to reduce the water level in the airtight water tank. A water permeability test apparatus for measuring the water permeability of a target ground from , wherein the airtight water tank is divided into an outer cylinder and an inner cylinder using inner and outer double cylinders with different diameters It is composed of two sets of airtight water tanks, a first airtight water tank with a small volume located between and a second airtight water tank with a large volume located in the inner cylindrical body. Openings for air inflow and water injection are provided in the lower part of the cylinder, respectively, and the second airtight water tank is communicated with the first airtight water tank through the air inflow and water injection openings in the inner cylinder, Permeability test equipment characterized in that it is possible to measure the coefficient of permeability in low-permeability ground mainly using the first airtight water tank and to measure the coefficient of permeability in medium-to-high-permeability ground in which the first and second airtight tanks are combined. . 外側の筒体の下部及び内側の筒体の下部にそれぞれ設けられる空気流入用及び注水用の開口は、それぞれ空気流入専用の開口と注水専用の開口に分離されており、空気流入用の開口は注水用の開口よりも所定の高さ高い位置に設けられていることを特徴とする請求項1記載の透水試験装置。 The air inflow and water injection openings provided in the lower part of the outer cylinder and the lower part of the inner cylinder are separated into an air inflow opening and a water injection opening, respectively, and the air inflow opening is 2. A permeability test apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is provided at a position higher than the opening for pouring water by a predetermined height. 外側の筒体の下部に設けられている空気流入用および注水用の開口と内側の筒体の下部に設けられている空気流入用および注水用の開口は、相互に周方向の位置を異にして設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の透水試験装置。 The air inflow and water injection openings provided in the lower part of the outer cylindrical body and the air inflow and water injecting openings provided in the lower part of the inner cylindrical body are positioned at different positions in the circumferential direction. 3. The permeability test apparatus according to claim 1, wherein the permeation test apparatus is provided at a 外側の筒体の下部外周の空気流入口付近に位置して、同外側の筒体の下部外周面との間に表面張力が小さく水位上昇度が大きくなる毛細管スペースを設けたことを特徴とする請求項1,2又は3記載の透水試験装置。 A capillary space is provided in the vicinity of the air inlet on the lower outer periphery of the outer cylindrical body and has a small surface tension and a large water level rise between the outer cylindrical body and the lower outer peripheral surface of the outer cylindrical body. A water permeability test apparatus according to claim 1, 2 or 3. 筒体構造に形成された透水試験装置本体を高さ調節可能な所定の吊り下げ手段を介して試験孔の上部に吊り下げて設置するようにしたことを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の透水試験装置。 Claims 1, 2 and 3, characterized in that the main body of the permeability test apparatus formed in a cylindrical structure is suspended from the upper part of the test hole via a predetermined suspending means whose height can be adjusted. Or the water permeability test device according to 4.
JP2021149302A 2021-09-14 2021-09-14 Permeability test device Pending JP2023042154A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021149302A JP2023042154A (en) 2021-09-14 2021-09-14 Permeability test device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021149302A JP2023042154A (en) 2021-09-14 2021-09-14 Permeability test device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023042154A true JP2023042154A (en) 2023-03-27

Family

ID=85717155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021149302A Pending JP2023042154A (en) 2021-09-14 2021-09-14 Permeability test device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023042154A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2757586C (en) Automatic seepage meter
US6938461B1 (en) Constant-head soil permeameter for determining the hydraulic conductivity of earthen materials at a wide range of depths
CN203732408U (en) Testing device for permeation coefficient of pervious concrete
CN111337650B (en) Multifunctional test device for researching seepage damage mechanism of underground engineering soil body
CN206627405U (en) The double embolism original position injection pressure water penetration detectors of expansion type
CN103926182A (en) Permeability coefficient test method and test device under normal pressure
CN108332816B (en) Device and method for measuring exchange water quantity of surface water and underground water of river channel
CN106192868A (en) A kind of dykes and dams high water level soaks stability test groove
JP2015045527A (en) Water permeability testing device
CN104330132B (en) Device and method for measuring underground water level under negative pressure condition
CN205280549U (en) Chang shuitou ground body osmotic coefficient testing arrangement is moved in light perturbation
CN103149142B (en) Device and method for determining permeability coefficient of plastic diaphragm wall
CN114594037B (en) Method for measuring permeability coefficient of soil material
CN103926183A (en) Testing method and device for water passing amount under normal pressure
ES2921354T3 (en) Device and procedure to simulate soil injection
JP5270650B2 (en) Permeability test equipment
JP2023042154A (en) Permeability test device
CN105866349A (en) Three-dimensional visual grouting effect test chamber
CN210465213U (en) Geotechnical test permeameter convenient to measure
CN115897491A (en) Embedded pipe earth-rock dam diaphragm wall structure and defect detection and repair method
CN211085423U (en) System for measuring and controlling gate flow intelligently by using channel in situ
CN209911195U (en) On-spot water permeability detection device of permeable pavement
CN210347405U (en) Double-cylinder constant water head testing device
CN109470622B (en) Method for measuring rock stratum permeability
CN208443624U (en) A kind of saturation coarse-grained soil unit sample producing device