JP2525178B2 - 水圧検出パッカ− - Google Patents
水圧検出パッカ−Info
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- JP2525178B2 JP2525178B2 JP11033687A JP11033687A JP2525178B2 JP 2525178 B2 JP2525178 B2 JP 2525178B2 JP 11033687 A JP11033687 A JP 11033687A JP 11033687 A JP11033687 A JP 11033687A JP 2525178 B2 JP2525178 B2 JP 2525178B2
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、中央に位置する通水管と、その外側に設け
られ加圧流体の供給により膨張するゴムチューブを備え
た、ルジオンテスト等に好適なパッカーに関し、更に詳
しくは、パッカーの先端側の側面に圧力検出孔が開口
し、それと連通する圧力伝達路がパッカーの基端側へと
延設されていて、所定深度での静水圧を正確に測定でき
るようにした水圧検出パッカーに関するものである。
られ加圧流体の供給により膨張するゴムチューブを備え
た、ルジオンテスト等に好適なパッカーに関し、更に詳
しくは、パッカーの先端側の側面に圧力検出孔が開口
し、それと連通する圧力伝達路がパッカーの基端側へと
延設されていて、所定深度での静水圧を正確に測定でき
るようにした水圧検出パッカーに関するものである。
［従来の技術］ ダム基礎等において透水性を調査する方法として、直
接透水度を求めることができるルジオンテストが採用さ
れている。ルジオンテストにはシングルパッカー法（ス
テージ法）やダブルパッカー法等がある。シングルパッ
カー法では、ボーリング孔の底部数メートルを１ステー
ジとしてその上をパッカーで栓をし、その区間に水を圧
入して注入圧力と総水量から透水度を求めている。
接透水度を求めることができるルジオンテストが採用さ
れている。ルジオンテストにはシングルパッカー法（ス
テージ法）やダブルパッカー法等がある。シングルパッ
カー法では、ボーリング孔の底部数メートルを１ステー
ジとしてその上をパッカーで栓をし、その区間に水を圧
入して注入圧力と総水量から透水度を求めている。
ここで用いられるパッカーは、中央を縦貫する通水管
と、その外側を取り囲み両端で固着されて加圧流体（例
えば加圧空気等）の圧入により膨張しボーリング孔を閉
塞させるゴムチューブとを備えた構造が一般的である。
と、その外側を取り囲み両端で固着されて加圧流体（例
えば加圧空気等）の圧入により膨張しボーリング孔を閉
塞させるゴムチューブとを備えた構造が一般的である。
注水圧力Ｐは次式で求められる。
Ｐ＝P0＋γ（h1−h2−h3） 但し、P0：口元圧力、 h1：圧力計から基準面までの標高差、 h2：地下水位から基準面までの標高差、 h3：管内抵抗による損失水頭 である。つまり試験基準面（深度）での注水圧力を算出
するためには管内抵抗による損失水頭h3を正しく求めて
おく必要がある。
するためには管内抵抗による損失水頭h3を正しく求めて
おく必要がある。
ルジオンテストの各種の仕様では、上記の管内抵抗に
よる損失水頭h3を、現地において送水パイプを実際に使
用する長さ分だけ水平に延長敷設し、水量を何段階かに
分けて送水して、その圧力損失から求めている。
よる損失水頭h3を、現地において送水パイプを実際に使
用する長さ分だけ水平に延長敷設し、水量を何段階かに
分けて送水して、その圧力損失から求めている。
［発明が解決しようとする問題点］ このような事前の送水試験は本来水平な所で行われる
べきであるが、試験深度が深い場合はその長さ分の水平
な場所を現地で求めることが困難な場合が多く、たとえ
水平な場所が求められたとしても、現地でそのような送
水試験を行うことは多大な労力と時間を必要とする。
べきであるが、試験深度が深い場合はその長さ分の水平
な場所を現地で求めることが困難な場合が多く、たとえ
水平な場所が求められたとしても、現地でそのような送
水試験を行うことは多大な労力と時間を必要とする。
そこでパッカーの上部の通水路内に細長状の圧力セン
サを下向きに組み込み試験基準面近傍での水圧を直接測
定することも試みられた。ところが実際に試験を行って
みると、吐出口から１メートル程度の上部に圧力センサ
を設置しているにも関わらず吐出口を開放して送水して
も数kgf/cm2の圧力損失が生じてしまうことが判明し
た。その理由は、圧力検出部の内部が狭く構造が複雑で
あるため、特に流量が大きい時には静圧のみならず突出
に際しての動圧を検出してしまうためであると考えられ
る。ところがパッカーや検出部を大きくするとボーリン
グ孔も大きくしなければならず、経済性が極端に悪くな
る問題が生じ到底採用し難い。
サを下向きに組み込み試験基準面近傍での水圧を直接測
定することも試みられた。ところが実際に試験を行って
みると、吐出口から１メートル程度の上部に圧力センサ
を設置しているにも関わらず吐出口を開放して送水して
も数kgf/cm2の圧力損失が生じてしまうことが判明し
た。その理由は、圧力検出部の内部が狭く構造が複雑で
あるため、特に流量が大きい時には静圧のみならず突出
に際しての動圧を検出してしまうためであると考えられ
る。ところがパッカーや検出部を大きくするとボーリン
グ孔も大きくしなければならず、経済性が極端に悪くな
る問題が生じ到底採用し難い。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消
し、構造が単純であり且つ動圧がかかり難い構造にして
試験基準面での静水圧のみを正確に且つ容易に測定でき
るようにした水圧検出パッカーを提供することにある。
し、構造が単純であり且つ動圧がかかり難い構造にして
試験基準面での静水圧のみを正確に且つ容易に測定でき
るようにした水圧検出パッカーを提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、
中央を縦貫する通水管と、その外側を取り囲み両端で固
着されて加圧流体の供給により膨張するゴムチューブと
を備えたパッカーにおいて、該パッカーの先端側で且つ
その中心軸に対してほぼ直角方向を向いて開口する圧力
検出孔を形成し、該圧力検出孔と連通する圧力伝達路が
パッカーの基端側へと導かれるように設けた水圧検出パ
ッカーである。
中央を縦貫する通水管と、その外側を取り囲み両端で固
着されて加圧流体の供給により膨張するゴムチューブと
を備えたパッカーにおいて、該パッカーの先端側で且つ
その中心軸に対してほぼ直角方向を向いて開口する圧力
検出孔を形成し、該圧力検出孔と連通する圧力伝達路が
パッカーの基端側へと導かれるように設けた水圧検出パ
ッカーである。
圧力検出孔は通水管の内面に向かって開口していても
よいが、より好ましくはボーリング孔壁と対向するよう
に該側面側に開口させる構造とする。圧力伝達路の基端
側端部には更に測定部まで達するチューブを接続し、チ
ューブ内の水と空気とを圧力伝達媒体として圧力検出す
るのが最も簡単で確実性があるが、場合によってはパッ
カーの基端側に圧力センサを取り付ける構造としてもよ
い。
よいが、より好ましくはボーリング孔壁と対向するよう
に該側面側に開口させる構造とする。圧力伝達路の基端
側端部には更に測定部まで達するチューブを接続し、チ
ューブ内の水と空気とを圧力伝達媒体として圧力検出す
るのが最も簡単で確実性があるが、場合によってはパッ
カーの基端側に圧力センサを取り付ける構造としてもよ
い。
［作用］ ゴムチューブはその中に圧入される加圧流体により膨
張し、ボーリング孔壁に圧接してボーリング孔を閉塞さ
せる。そして測定側から通水管を通して水が供給され
る。
張し、ボーリング孔壁に圧接してボーリング孔を閉塞さ
せる。そして測定側から通水管を通して水が供給され
る。
本発明においては、圧力検出孔がパッカーの中心軸に
対してほぼ直角方向、即ち注入水の流れ方向に対して直
角な方向に開口しているからピトー管の原理（流水に直
角に開いた開口部には動圧が作用しない）により圧力検
出孔には静水圧だけが作用することになる。この試験基
準面での静水圧は圧力伝達路を介して伝達され測定され
ることになる。
対してほぼ直角方向、即ち注入水の流れ方向に対して直
角な方向に開口しているからピトー管の原理（流水に直
角に開いた開口部には動圧が作用しない）により圧力検
出孔には静水圧だけが作用することになる。この試験基
準面での静水圧は圧力伝達路を介して伝達され測定され
ることになる。
このように本発明ではパッカー内部に圧力検出孔とそ
れに連通する圧力伝達路が設けられるだけだから構造は
極めて簡単であり、細径のパッカーでも十分対応できる
し、且つ動圧の影響を受けないため正確な測定が可能と
なる。
れに連通する圧力伝達路が設けられるだけだから構造は
極めて簡単であり、細径のパッカーでも十分対応できる
し、且つ動圧の影響を受けないため正確な測定が可能と
なる。
［実施例］ 第１図は本発明に係る水圧検出パッカーの好ましい一
実施例を示す縦断面図であり、第２図はそのII−II断面
図である。
実施例を示す縦断面図であり、第２図はそのII−II断面
図である。
この水圧検出パッカー10は、中央を縦貫するように通
水管12が位置し、その外側を取り囲むように中間パイプ
14を介してゴムチューブ16が設けられる。通水管12の両
端には先端ブロック18と基端ブロック20が設けられ、そ
れらによって前記ゴムチューブ16の両端が変形しないよ
うに密着固定される。基端ブロック20にはガス流路22が
形成され基端側のガス・コネクタ24を介して送られてく
る加圧空気がゴムチューブ16と中間パイプ14との間に圧
送しうる構造である。
水管12が位置し、その外側を取り囲むように中間パイプ
14を介してゴムチューブ16が設けられる。通水管12の両
端には先端ブロック18と基端ブロック20が設けられ、そ
れらによって前記ゴムチューブ16の両端が変形しないよ
うに密着固定される。基端ブロック20にはガス流路22が
形成され基端側のガス・コネクタ24を介して送られてく
る加圧空気がゴムチューブ16と中間パイプ14との間に圧
送しうる構造である。
さて本発明の特徴は、このような水圧検出パッカー10
において、先端ブロック18にパッカーの中心軸に対して
ほぼ直角方向を向いて開口する圧力検出孔30を形成し、
該圧力検出孔30と連通する圧力伝達路をパッカー基端側
へと延設した点にある。
において、先端ブロック18にパッカーの中心軸に対して
ほぼ直角方向を向いて開口する圧力検出孔30を形成し、
該圧力検出孔30と連通する圧力伝達路をパッカー基端側
へと延設した点にある。
この実施例では、第２図に詳細に示されているよう
に、圧力検出孔30は先端ブロック18中に放射状に８本形
成され、それらの各先端が外周面で開口し、基端が圧力
伝達路と連通するように設けられている。圧力伝達路
は、通水管12の外壁軸方向に形成した溝内に埋設した圧
力伝達チューブ32と、それに連通し基端ブロック12の端
部に位置する圧力伝達用コネクタ34に導かれる連通孔36
等から構成される。
に、圧力検出孔30は先端ブロック18中に放射状に８本形
成され、それらの各先端が外周面で開口し、基端が圧力
伝達路と連通するように設けられている。圧力伝達路
は、通水管12の外壁軸方向に形成した溝内に埋設した圧
力伝達チューブ32と、それに連通し基端ブロック12の端
部に位置する圧力伝達用コネクタ34に導かれる連通孔36
等から構成される。
次にこのように構成した水圧検出パッカー10の使用方
法について第３図により説明する。パッカー10の基端側
には注水管40が接続され、ガス・コネクタ24には加圧空
気配管42が、また圧力伝達用コネクタ34にはポリウレタ
ン・チューブ44が接続されて、ボーリング孔46内に挿入
され、所定の試験基準面（深度）で保持される。この状
態で加圧空気配管42を使用し地表から加圧空気を送り込
む。加圧空気はパッカー10内のガス流路22を通り、ゴム
チューブ16と中間パイプ14の間に入り、該ゴムチューブ
16を膨張させる。これによってゴムチューブ16がボーリ
ング孔壁と圧着し、ボーリング孔46に栓が施される。
法について第３図により説明する。パッカー10の基端側
には注水管40が接続され、ガス・コネクタ24には加圧空
気配管42が、また圧力伝達用コネクタ34にはポリウレタ
ン・チューブ44が接続されて、ボーリング孔46内に挿入
され、所定の試験基準面（深度）で保持される。この状
態で加圧空気配管42を使用し地表から加圧空気を送り込
む。加圧空気はパッカー10内のガス流路22を通り、ゴム
チューブ16と中間パイプ14の間に入り、該ゴムチューブ
16を膨張させる。これによってゴムチューブ16がボーリ
ング孔壁と圧着し、ボーリング孔46に栓が施される。
そして注水管40並びに通水管12を通して地表から注水
を行う。この時、地表での注水圧力Ｐは圧力計48によ
り、また流入水量Ｑは量水計50により測定できる。
を行う。この時、地表での注水圧力Ｐは圧力計48によ
り、また流入水量Ｑは量水計50により測定できる。
さてこのような状態で本パッカー10を利用して次のよ
うにして試験基準面での静水圧を測定できる。その測定
の模式図を第４図に示す。試験基準面での圧力P1は、ポ
リウレタン・チューブ44内の水と空気とによって地上の
圧力ゲージ52に伝達される。本発明では、圧力検出孔30
が前述のようにパッカー中心軸に対して直角な方向に形
成され、外側周面で、即ちボーリング孔壁と対向するよ
うに開口している。それ故、ピトー管と同様の原理で、
即ち流水に直角に開いた開口部には動圧が作用しないと
いう原理が作用し、通水管12から高速で水が供給されて
も、それとは無関係に静水圧のみが作用することにな
る。この静水圧P1は地上ゲージ圧力P2に対して次のよう
な関係にある。
うにして試験基準面での静水圧を測定できる。その測定
の模式図を第４図に示す。試験基準面での圧力P1は、ポ
リウレタン・チューブ44内の水と空気とによって地上の
圧力ゲージ52に伝達される。本発明では、圧力検出孔30
が前述のようにパッカー中心軸に対して直角な方向に形
成され、外側周面で、即ちボーリング孔壁と対向するよ
うに開口している。それ故、ピトー管と同様の原理で、
即ち流水に直角に開いた開口部には動圧が作用しないと
いう原理が作用し、通水管12から高速で水が供給されて
も、それとは無関係に静水圧のみが作用することにな
る。この静水圧P1は地上ゲージ圧力P2に対して次のよう
な関係にある。
P1（kgf/cm2）＝（L2（ｍH2Ｏ）/10）＋P2（kgf/cm2） ＝（（Ｌ−L1）/10）＋P2 またボイルの法則から Ｌ（ｍ）×１（kgf/cm2）＝L1（ｍ）×P2 それ故、 このようにして地上ゲージ圧P2、およびゲージ設定位
置と測定基準面との長さＬとから測定基準面での静水圧
P1を求めることができる。
置と測定基準面との長さＬとから測定基準面での静水圧
P1を求めることができる。
以上本発明の好ましい一実施例について詳述したが、
本発明はこのような構成のみに限定されるものではな
い。前記の実施例では圧力検出孔30がボーリング孔壁に
対向するように外向きに開口させている。このボーリン
グ孔に面した位置はもともと動圧を受け難い個所である
ため、測定上では、また装置構成上でも最も好ましい
が、内面側、即ち通水管12を貫通して通水路に直接面し
て開口するような構造であってもよい。何れにしても通
水方向に対してほぼ直角な方向に開口していれば、動圧
の影響を受けることなく静水圧のみ検出することが可能
である。
本発明はこのような構成のみに限定されるものではな
い。前記の実施例では圧力検出孔30がボーリング孔壁に
対向するように外向きに開口させている。このボーリン
グ孔に面した位置はもともと動圧を受け難い個所である
ため、測定上では、また装置構成上でも最も好ましい
が、内面側、即ち通水管12を貫通して通水路に直接面し
て開口するような構造であってもよい。何れにしても通
水方向に対してほぼ直角な方向に開口していれば、動圧
の影響を受けることなく静水圧のみ検出することが可能
である。
また本実施例では圧力伝達用コネクタ34にポリウレタ
ン・チューブ44を接続して地上まで立ち上げているが、
圧力伝達用コネクタ34の近傍に圧力センサを組み込むこ
とも可能である。この場合パッカーの基端ブロック内に
組み込むことも可能であるし、パッカーのやや上部に連
結することも可能である。そのような構成では、圧力検
出孔からの圧力を伝達して圧力センサで電気信号に変
え、ケーブルによって地表の記録計等に導く。このよう
にすると自動記録も可能となる。
ン・チューブ44を接続して地上まで立ち上げているが、
圧力伝達用コネクタ34の近傍に圧力センサを組み込むこ
とも可能である。この場合パッカーの基端ブロック内に
組み込むことも可能であるし、パッカーのやや上部に連
結することも可能である。そのような構成では、圧力検
出孔からの圧力を伝達して圧力センサで電気信号に変
え、ケーブルによって地表の記録計等に導く。このよう
にすると自動記録も可能となる。
［発明の効果］ 本発明は上記のようにパッカーの先端部側で注水流路
の注水方向に対してほぼ直角な方向に圧力検出孔が開口
し、そこで検出された圧力を圧力伝達路を通してパッカ
ーの基端側へと導くように構成したから、注水による動
圧が作用せず試験基準面での静水圧のみを正確に測定す
ることができる効果がある。
の注水方向に対してほぼ直角な方向に圧力検出孔が開口
し、そこで検出された圧力を圧力伝達路を通してパッカ
ーの基端側へと導くように構成したから、注水による動
圧が作用せず試験基準面での静水圧のみを正確に測定す
ることができる効果がある。
また本発明ではパッカーの内部には圧力検出孔と圧力
伝達路のみを形成すればよいことになるため、細いパッ
カーに対しても十分対応できる。
伝達路のみを形成すればよいことになるため、細いパッ
カーに対しても十分対応できる。
このように本発明では地上ゲージ圧と試験基準面まで
の距離のみから試験基準面での静水圧を正確に求めるこ
とができるため、従来技術のように現地において送水パ
イプを実際に使用する長さ分だけ水平に接続延長し水量
を変えて損失圧力を求めるといった煩瑣で大掛りな作業
が不要となり、労力並びに時間を大幅に節約できる点で
甚だ優れた効果を有するものである。
の距離のみから試験基準面での静水圧を正確に求めるこ
とができるため、従来技術のように現地において送水パ
イプを実際に使用する長さ分だけ水平に接続延長し水量
を変えて損失圧力を求めるといった煩瑣で大掛りな作業
が不要となり、労力並びに時間を大幅に節約できる点で
甚だ優れた効果を有するものである。
第１図は本発明に係る水圧検出パッカーの一実施例を示
す縦断面図、第２図はそのII−II断面図、第３図は本発
明に係るパッカーの使用状態の一例を示す説明図、第４
図はその測定原理を示す説明図である。 10…水圧検出パッカー、12…通水管、14…中間パイプ、
16…ゴムチューブ、18…先端ブロック、20…基端ブロッ
ク、22…ガス流路、30…圧力検出孔、32…圧力伝達チュ
ーブ。
す縦断面図、第２図はそのII−II断面図、第３図は本発
明に係るパッカーの使用状態の一例を示す説明図、第４
図はその測定原理を示す説明図である。 10…水圧検出パッカー、12…通水管、14…中間パイプ、
16…ゴムチューブ、18…先端ブロック、20…基端ブロッ
ク、22…ガス流路、30…圧力検出孔、32…圧力伝達チュ
ーブ。
Claims (1)
- 【請求項１】中央を縦貫する通水管と、その外側を取り
囲み両端で固着されて加圧流体の供給により膨張するゴ
ムチューブを備えたパッカーにおいて、該パッカーの先
端側で且つその中心軸に対してほぼ直角方向を向いて開
口する圧力検出孔を形成し、該圧力検出孔と連通する圧
力伝達路をパッカー基端側まで設けたことを特徴とする
水圧検出パッカー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11033687A JP2525178B2 (ja) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | 水圧検出パッカ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11033687A JP2525178B2 (ja) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | 水圧検出パッカ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63277314A JPS63277314A (ja) | 1988-11-15 |
| JP2525178B2 true JP2525178B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=14533169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11033687A Expired - Fee Related JP2525178B2 (ja) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | 水圧検出パッカ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525178B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103276713B (zh) * | 2013-05-07 | 2015-01-28 | 东南大学 | 一种可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头 |
| CN112985799B (zh) * | 2019-12-13 | 2022-08-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | 嘴损压差测定装置 |
-
1987
- 1987-05-06 JP JP11033687A patent/JP2525178B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63277314A (ja) | 1988-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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