JP2796747B2 - Multistage boring hole pressure measuring device - Google Patents

Multistage boring hole pressure measuring device

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JP2796747B2
JP2796747B2 JP30122689A JP30122689A JP2796747B2 JP 2796747 B2 JP2796747 B2 JP 2796747B2 JP 30122689 A JP30122689 A JP 30122689A JP 30122689 A JP30122689 A JP 30122689A JP 2796747 B2 JP2796747 B2 JP 2796747B2
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packers
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、パッカー部と圧力検出部とを交互に配列
し、パーカー部によりボーリング孔内を複数の区間に区
切り、その各区間の圧力を圧力検出部で測定する装置に
関するものである。この装置は、地盤中に変動する水圧
あるいはガス圧をかけ、離れた観測点への圧力伝播状況
及びその圧力水や加圧ガスの浸透量からその地盤中の地
下水の流動及び地盤の透水性を調査する分野等で利用で
きる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention arranges a packer section and a pressure detection section alternately, divides a borehole into a plurality of sections by a parker section, and reduces the pressure in each section. The present invention relates to an apparatus for measuring by a pressure detection unit. This device applies the fluctuating water pressure or gas pressure in the ground, and measures the flow of groundwater in the ground and the permeability of the ground from the pressure propagation situation to a remote observation point and the permeation amount of the pressure water and pressurized gas. It can be used in research fields.

[従来の技術] ボーリング孔内での圧力測定が種々の調査で必要とな
る。最もポピュラーな例として地下水位の経時変化を調
査する場合があり、他に石油工学における貯留層工学の
分野で石油の埋蔵量を推定するために石油の貯留層の一
部に圧力をかけ、その圧力伝播を測定する場合などがあ
る。これらは一点式測定が多い。多点測定の例として
は、地盤中に水圧をかけてその伝播速度を測定すること
により地盤の透水性を求める試験がある。これは地盤中
に加圧水を注入し、加圧位置から離れた地盤内で応答圧
力を測定する。
[Prior Art] Various investigations require pressure measurement in a borehole. One of the most popular examples is to investigate changes in groundwater levels over time.In addition, in the field of reservoir engineering in petroleum engineering, pressure is applied to a part of an oil reservoir to estimate oil reserves. For example, when measuring pressure propagation. These are often single point measurements. As an example of the multi-point measurement, there is a test for determining the water permeability of the ground by applying a water pressure to the ground and measuring the propagation speed thereof. In this method, pressurized water is injected into the ground, and the response pressure is measured in the ground away from the pressurized position.

従来技術では圧力検出に歪ゲージ、半導体、圧電素子
等のセンサが用いられ、それで圧力を受け、その時の電
気抵抗や電圧をアナログ信号として取り出し、圧力値に
変換する方式である。
In the prior art, a sensor such as a strain gauge, a semiconductor, a piezoelectric element, or the like is used for pressure detection.

[発明が解決しようとする課題] 上記の圧力センサは、基本的には印加圧力による固体
の変形によって生じる種々の現象を利用している。変形
を利用している関係上、圧力センサの測定定格圧力が大
きくなればなるほど圧力に対して強固な構造にしなけれ
ばならず、一定圧力に対する変形量は減少し、電気的な
アナログ出力も減少する。しかも電気的なアナログ出力
が減少すると種々のノイズに埋没し、信号を取り出し難
くなる。つまり定格圧力が増すに従ってセンサの感度、
分解能等が低下することになる。
[Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned pressure sensor basically utilizes various phenomena caused by deformation of a solid due to applied pressure. Due to the use of deformation, the larger the measured rated pressure of the pressure sensor, the stronger the structure must be for the pressure.The amount of deformation for a given pressure decreases, and the electrical analog output also decreases. . Moreover, when the electrical analog output decreases, it becomes buried in various noises, making it difficult to extract a signal. In other words, as the rated pressure increases, the sensitivity of the sensor,
Resolution and the like will be reduced.

ところで本発明者等は先に割れ目系岩盤中に掘削した
ボーリング孔(発信孔)内でダブルパッカーによって遮
断した発信区間に、流量の経時的変化を把握し得る加圧
水を注入し、別の位置のボーリング孔(受信孔)内を深
さ方向に複数の受信区間に区分して、各受信区間で前記
加圧水に対する応答圧力変化を測定し、数値解析的に岩
盤の透水性を試験する方法を提案した。この試験では数
百mの深度のボーリング孔内で圧力伝播を測定する場合
が多い。この測定は時間的な圧力変化の測定に他なら
ず、その変化の大きさは、この種の調査では非常に微弱
である。その大きさは加圧位置から離れれば離れるほ
ど、その距離の2〜3乗に逆比例して小さくなる。また
自然状態で存在する地下水の影響によって測定深度が大
きくなるほどセンサ位置における自然状態での水圧が上
昇する。その水圧は変動圧力にとってバイアスとなる圧
力であり、変動圧力はその上に積み上げられる形とな
る。従って一般的な従来の圧力センサは、上記の理由で
測定深度が大きくなれば微弱な圧力を見落としてしまう
可能性が非常に大きくなる。前記の調査では、加圧地点
と測定地点との距離を大きくして広範囲の地質構造につ
いての知見を得る必要があり、そのような要求に対して
従来の圧力測定装置は対応できない。また従来の装置で
は同時に多点で圧力を計測することが不可能であるため
発信区間での加圧水注入を何回も行わねばならず、その
繰り返し注入による地盤の透水性に対する影響は無視で
きない。
By the way, the present inventors injected pressurized water into the transmission section cut off by the double packer in the boring hole (transmission hole) excavated in the fractured rock before, and pressurized water capable of grasping the time-dependent change in the flow rate was obtained. A method was proposed in which the inside of a borehole (receiving hole) was divided into a plurality of receiving sections in the depth direction, the response pressure change to the pressurized water was measured in each receiving section, and the rock permeability was tested numerically. . In this test, pressure propagation is often measured in a borehole having a depth of several hundred meters. This measurement is nothing less than a measurement of the change in pressure over time, and the magnitude of the change is very weak in this type of investigation. The magnitude of the distance decreases in inverse proportion to the second to third power of the distance as the distance from the pressing position increases. Also, as the measurement depth increases due to the influence of groundwater existing in the natural state, the water pressure in the natural state at the sensor position increases. The water pressure is a pressure that biases the fluctuating pressure, and the fluctuating pressure is built up thereon. Therefore, in a general conventional pressure sensor, when the measurement depth is increased for the above-described reason, there is a great possibility that a weak pressure is overlooked. In the above investigation, it is necessary to increase the distance between the pressurized point and the measurement point to obtain knowledge about the geological structure in a wide range, and the conventional pressure measuring device cannot meet such a demand. Further, since it is impossible to measure the pressure at multiple points at the same time with the conventional apparatus, the injection of pressurized water in the transmission section must be performed many times, and the influence of the repeated injection on the permeability of the ground cannot be ignored.

本発明の目的は、ボーリング孔の深さ方向を任意の間
隔で多数段に区分して、その各区間の圧力変化を同時に
測定することで加圧水注入回数を低減させることがで
き、測定深度が大きくなり地下水の静水圧が大きくても
微弱な変動圧力を正確に測定でき、且つ細径化に適した
構造をもつ多段式ボーリング孔内圧力測定装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to divide the depth direction of a boring hole into a number of stages at arbitrary intervals, and to reduce the number of times of pressurized water injection by simultaneously measuring the pressure change in each of the sections. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a multi-stage boring hole pressure measuring device that can accurately measure a weak fluctuating pressure even when the hydrostatic pressure of groundwater is large and has a structure suitable for reducing the diameter.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため本発明は、3個以上のパッ
カー部と、それらの間に位置する圧力検出器とを互いに
着脱自在に一列に配設した基本構造を有する。各パッカ
ー部は、センターパイプと、それを取り囲むように同軸
状に位置し気密性を保持する可撓性パッカーチューブを
備えている。また各圧力検出部は、前記センターパイプ
に液密的に結合するハウジングと、その中に組み込まれ
て外部圧力を検出する水晶振動子式圧力センサと、その
電源及び信号のためのコネクタ付きリード線を備えてい
る。そしてセンサーパイプ内に挿通したコネクタ付きケ
ーブルにより前記リード線の間を接続すると共に、一端
のパッカー部から他端のパッカー部まで順次パッカー膨
張用ガスチューブで連結する。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a basic structure in which three or more packers and a pressure detector located between the packers are detachably arranged in a line. Having. Each packer section includes a center pipe and a flexible packer tube which is coaxially located so as to surround the center pipe and maintains airtightness. Each pressure detecting unit includes a housing that is liquid-tightly connected to the center pipe, a quartz oscillator type pressure sensor that is incorporated therein to detect an external pressure, and a lead wire with a connector for a power supply and a signal. Have. The lead wires are connected by a cable with a connector inserted into the sensor pipe, and are sequentially connected from the packer at one end to the packer at the other end by a gas tube for packer inflation.

[作用] パッカー部のセンターパイプ長を変えることによって
隣り合うパッカー部の間隔を自由に可変できる。所望の
間隔で所望の個数のパッカー部と圧力検出部を交互に連
結した後、ワイヤあるいはロッドによって装置全体を所
定の孔内深度まで降ろす。ガスチューブを用いて地上か
らガスを供給すると、各パッカー部は膨張し独立した複
数の受信区間が設定される。その受信区間内の圧力を圧
力センサによって測定する。
[Operation] The distance between adjacent packers can be freely changed by changing the center pipe length of the packers. After alternately connecting a desired number of packers and pressure detectors at desired intervals, the entire apparatus is lowered to a predetermined depth in the hole by a wire or a rod. When gas is supplied from the ground using a gas tube, each packer section expands and a plurality of independent receiving sections are set. The pressure in the reception section is measured by a pressure sensor.

圧力センサは水晶振動子式であり、ある結晶方向に切
断した水晶片がそれにかかる圧力の大きさによって振動
数が変化する現象を利用したものである。地上から駆動
電力を供給し、周囲圧力の変化による振動数の変化を地
表で計測する。電源ラインは各圧力センサで共通とし、
信号ラインのみ並列に地表に導き出すと、装置本体の内
部を通るリード線の本数を少なくできる。水晶振動子式
を採用することによって、大きなバイアス圧力が加わっ
ている状態でも、微妙な圧力変化を正確にデジタル量と
して検出することが可能となる。
The pressure sensor is of a quartz oscillator type, and utilizes a phenomenon in which the frequency of a quartz piece cut in a certain crystal direction changes according to the magnitude of the pressure applied thereto. The driving power is supplied from the ground, and the change in the frequency due to the change in the ambient pressure is measured on the ground surface. The power supply line is common to each pressure sensor,
If only the signal lines are led to the ground surface in parallel, the number of leads passing through the inside of the apparatus main body can be reduced. By employing the crystal oscillator type, it is possible to accurately detect a subtle change in pressure as a digital amount even when a large bias pressure is applied.

[実施例] 第1図は本発明に係る装置の一実施例を示す全体構成
図である。この実施例の装置は大まかには5個のパッカ
ー部10と、それらの間に位置する4個の圧力検出部12と
を着脱自在に交互に一列に配設した構造になっている。
[Embodiment] FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the apparatus according to the present invention. The device of this embodiment has a structure in which five packers 10 and four pressure detectors 12 located therebetween are detachably and alternately arranged in a line.

各パッカー部10は、中心に位置するセンターパイプ14
と、それを取り囲むように同軸状に位置し気密性を保持
するゴム製のパッカーチューブ16を備えている。最上段
パッカー部の詳細を第2図に、それ以外のパッカー部の
頭部の詳細を第3図に示す。最上段もそれ以外の段も基
本的には同じ構造である。センターパイプ14の上端には
上部端栓18が、また下部近傍には下部端栓19が気密的に
取り付けられ、パッカーチューブ16と上部端栓18との間
及びパッカーチューブ16と下部端栓19との間にはそれぞ
れ環状の結合部材20,21により気密的に接続されてい
る。上部端栓18は、センターパイプ14と同じ中心穴を有
し、その上端には連結部22が接続される。センターパイ
プ14の下端は下部端栓19を貫通している。上部端栓18と
下部端栓19にはそれぞれ軸方向のエア流路24,25が形成
され、パッカーチューブ16が囲む円筒状の空間Sと外部
とを連通できるようになっており、端部にはそれぞれエ
アチューブ用のユニオン継手26,27が設けられる。
Each packer section 10 has a center pipe 14 located at the center.
And a rubber-made packer tube 16 which is coaxially located so as to surround it and maintains airtightness. FIG. 2 shows details of the uppermost packer, and FIG. 3 shows details of the heads of the other packers. The uppermost stage and the other stages have basically the same structure. An upper end plug 18 is attached to the upper end of the center pipe 14 and a lower end plug 19 is hermetically attached near the lower portion, and is provided between the packer tube 16 and the upper end plug 18 and between the packer tube 16 and the lower end plug 19. The space between them is hermetically connected by annular connecting members 20 and 21, respectively. The upper end plug 18 has the same center hole as the center pipe 14, and a connecting portion 22 is connected to an upper end thereof. The lower end of the center pipe 14 passes through the lower end plug 19. The upper end plug 18 and the lower end plug 19 are formed with air passages 24 and 25 in the axial direction, respectively, so that the cylindrical space S surrounded by the packer tube 16 can communicate with the outside. Are provided with union joints 26 and 27 for air tubes, respectively.

次に圧力検出部12は、前記センターパイプ14に対して
液密的に結合するハウジング30と、その中に組み込まれ
てハウジング外部の圧力を検出する水晶振動子式圧力セ
ンサ32と、その電源及び信号のためのリード線34を備
え、該リード線34にはコネクタ36,37が取り付けられて
いる。圧力検出部12の詳細を第4図及び第5図に示す。
ハウジング30は円筒状をなし、中心孔を有する取り付け
ベース38上に液密的に結合されている。ハウジング30の
上端にはパッカー部のセンターパイプ下端を結合するた
めの連結部40が同様に液密的に取り付けられる。連結部
40には上部のコネクタ36が取り付けられ、リード線34に
よって圧力センサ32と結線される。圧力センサ32はL字
型の支持金具42によって取り付けベース38に取り付けら
れている。取り付けベース38には下部のコネクタ37が取
り付けられ、上部のコネクタ36との間でリード線34によ
り結線される。また取り付けベース38の外側面には受圧
孔50が開口し、それと連絡する圧力伝達路52が軸方向に
形成され、圧力伝達チューブ54を介して前記圧力センサ
32に外部圧力を伝達できる構造になっている。取り付け
ベース38の下端には連結用のセンターパイプ56が締め付
けネジニップル60によって固定される。このようにして
パッカー部10と圧力検出部12とが交互に配列される。
Next, the pressure detection unit 12 includes a housing 30 that is liquid-tightly connected to the center pipe 14, a quartz oscillator type pressure sensor 32 incorporated therein to detect pressure outside the housing, and a power supply and a signal thereof. , And connectors 36 and 37 are attached to the lead wire 34. The details of the pressure detector 12 are shown in FIG. 4 and FIG.
The housing 30 has a cylindrical shape and is liquid-tightly connected to a mounting base 38 having a central hole. A connecting portion 40 for connecting the lower end of the center pipe of the packer portion is similarly attached to the upper end of the housing 30 in a liquid-tight manner. Connection
An upper connector 36 is attached to 40 and is connected to the pressure sensor 32 by a lead wire 34. The pressure sensor 32 is mounted on a mounting base 38 by an L-shaped support fitting 42. A lower connector 37 is attached to the mounting base 38, and is connected to the upper connector 36 by a lead wire 34. A pressure receiving hole 50 is opened on the outer surface of the mounting base 38, and a pressure transmission path 52 communicating with the pressure receiving hole 50 is formed in the axial direction.
It has a structure that can transmit external pressure to 32. A connecting center pipe 56 is fixed to a lower end of the mounting base 38 by a fastening screw nipple 60. In this manner, the packers 10 and the pressure detectors 12 are alternately arranged.

第1図に戻って、隣り合う圧力検出部12のコネクタ3
6,37間はセンターパイプ14内を通るコネクタ付きケーブ
ル62によって互いに結線され、また最上段のパッカー部
から最下段のパッカー部まで順次パッカー膨張用エアチ
ューブ64によって連結される。ケーブル62はコネクタに
よって簡単に連結/分離でき、エアチューブ64は前記ユ
ニオン継手26,27によって簡単に連結/分離できる。
Returning to FIG. 1, the connector 3 of the adjacent pressure detector 12
The cables 6 and 37 are connected to each other by a cable 62 with a connector passing through the center pipe 14, and are sequentially connected from the uppermost packer to the lowermost packer by a packer inflation air tube 64. The cable 62 can be easily connected / disconnected by a connector, and the air tube 64 can be easily connected / disconnected by the union joints 26 and 27.

このような装置全体はロッドあるいはワイヤ等により
吊り下げられ、ボーリング孔内に降ろされる。その時ケ
ーブル70は上端の耐水コネクタ66に接続され、最上段の
パッカー部の上部ユニオン継手26にエアチューブ68を連
結することにより地上からのガスの供給を受ける。
Such an entire apparatus is suspended by a rod or a wire and lowered into a boring hole. At that time, the cable 70 is connected to the water-resistant connector 66 at the upper end, and is supplied with gas from the ground by connecting the air tube 68 to the upper union joint 26 of the uppermost packer.

この装置をボーリング孔内に設置する手順は次の如く
である。先ず第1段(最下段)のパッカー部10にエアチ
ューブ64を付けて孔内に降ろし、第1段の圧力検出部12
に結合する。それを圧力検出部の上端の連結部40が孔口
からやや頭部が出る程度まで降ろした後、仮固定する。
第2段のパッカー部10のセンターパイプ14に、圧力検出
部12の連結部40のコネクタ36に適合するコネクタの付い
たケーブル62を通し、コネクタを結合した後、第2段目
のパッカー部10を第1段目の圧力検出部12の連結部40に
結合する。その後、第2段目のパッカー部10の下部端栓
19に設けているユニオン継手27に第1段目からのエアー
チューブ64を連結する。以下同様にして順次段数を追っ
て結合し装置を組み立てる。
The procedure for installing this device in the borehole is as follows. First, an air tube 64 is attached to the first (lowest) packer section 10 and lowered into the hole.
To join. After lowering it to such an extent that the connecting part 40 at the upper end of the pressure detecting part comes out of the head slightly from the hole, it is temporarily fixed.
After passing a cable 62 with a connector compatible with the connector 36 of the connecting portion 40 of the pressure detecting portion 12 through the center pipe 14 of the second-stage packer portion 10 and coupling the connectors, the second-stage packer portion 10 is removed. The first-stage pressure detection unit 12 is connected to the connection unit 40. Then, the lower end plug of the second-stage packer section 10
The air tube 64 from the first stage is connected to the union joint 27 provided at 19. In the same manner, the apparatus is assembled by sequentially following the number of stages.

最上段のパッカー部10の頭部には耐水コネクタ66が装
備されており、このコネクタに測定深度に相当する長さ
のケーブル70を結合する。また同様に測定深度に相当す
る長さのエアチューブ68を上部端栓18のユニオン継手26
に結合する。ケーブルには全圧力センサを駆動するため
の電源ライン及び全圧力センサからの信号を地表に薄く
信号ラインが含まれている。この装置をワイヤで吊り下
げて降ろす場合にはシャックル72にワイヤを結び付け
る。ロッドを用いて降ろす場合にはロッドを最上段パッ
カー部の頭部に接続する。その際、ケーブル70を地表部
までロッド内部を貫通させながら降ろすことは非常に困
難であるため、本実施例では切り込みの入ったケーブル
横出し機構74を用いてロッドの外側にケーブルを引き出
しロッドに沿わせる方法を採る。
A water-resistant connector 66 is provided at the head of the uppermost packer unit 10, and a cable 70 having a length corresponding to the measured depth is connected to this connector. Similarly, an air tube 68 having a length corresponding to the measurement depth is connected to the union joint 26 of the upper end plug 18.
To join. The cable includes a power supply line for driving all the pressure sensors and a signal line which is thin on the ground surface for signals from all the pressure sensors. When this device is suspended by a wire and lowered, the wire is tied to the shackle 72. When lowering using a rod, connect the rod to the top of the top packer. At this time, since it is very difficult to lower the cable 70 while penetrating the inside of the rod to the ground surface, in the present embodiment, the cable is pulled out of the rod using the cut-out cable side-out mechanism 74, and the cable is pulled out to the rod. Take a way to get along.

パッカー部10及び圧力検出部12は、内部の圧力センサ
32やコネクタ36,37等が水に濡れないように、またそれ
らの内部には貫通しているリード線やケーブルが撚れた
り絡み合わないような連結構造を採用している。
The packer unit 10 and the pressure detection unit 12 have an internal pressure sensor
A connection structure is adopted so that the connector 32 and the connectors 36 and 37 do not get wet with water, and the lead wires and cables penetrating therethrough are not twisted or entangled.

ところで水晶振動子式圧力センサは、内部の水晶振動
子を起振するための電力と圧力に関する情報を伝送する
ために1個当たり合計4本のリード線を必要とする。従
って本実施例のように4個の圧力センサを作動させるた
めには、通常16芯のケーブルが必要となる。他方、本発
明が対象としているような試験を経済的に行うために
は、ボーリング孔径をできるだけ細くすることが肝要で
ある。しかし圧力センサの設置個数が増えるとケーブル
の径も大きくなり装置の細径化が難しくなる。このため
本発明では全圧力センサの電源ラインを共通にし、10芯
のケーブルで作動させている。このような構成にする
と、最も下の第1段目と第2段目の間のリード線本数は
4本、第2段目と第3段目間のリード線本数は6本、3
〜4段目間は8本、4段目から上部〜地表迄は10本でよ
いことになる。圧力センサの設置個数をn個とした時、
最大必要なリード線本数は4n本ではなく2n+2本で済
み、圧力センサの設置個数が多くなるほどリード線の本
数低減効果は大きく、コネクタ並びにハウジングの小型
化、ひいては装置全体の細径化を実現することができ
る。
By the way, the crystal resonator type pressure sensor requires a total of four lead wires for transmitting information on power and pressure for exciting the internal crystal resonator. Therefore, in order to operate the four pressure sensors as in this embodiment, a 16-core cable is usually required. On the other hand, it is important to make the bore diameter as small as possible in order to economically perform the test targeted by the present invention. However, when the number of installed pressure sensors increases, the diameter of the cable also increases, making it difficult to reduce the diameter of the device. For this reason, in the present invention, the power supply lines of all the pressure sensors are made common, and are operated with a 10-core cable. With this configuration, the number of lead wires between the first and second stages at the bottom is four, and the number of lead wires between the second and third stages is six and three.
Eight between the 4th stage and 10 from the 4th stage to the upper part to the ground surface. When the number of installed pressure sensors is n,
The maximum required number of lead wires is 2n + 2 instead of 4n. The greater the number of pressure sensors installed, the greater the effect of reducing the number of leads, realizing a smaller connector and housing, and consequently a smaller overall device diameter. be able to.

第6図に本装置の使用例を示す。これは透水試験の計
測概念図である。解析対象である割れ目系岩盤80に発信
孔82と受信孔84を掘削する。割れ目を符号81で示す。受
信孔84は一般には異なる位置に複数本形成する。発信孔
82内にダブルパッカー85a,85bによって遮水した発信区
間86を設定し、地表の注水装置88から加圧水を注入す
る。その時の発信区間での圧力、流量、地上での圧力は
電気信号の形で変換器94に送られ、そこで変換されたデ
ータが記録・解析装置96へ送られる。
FIG. 6 shows an example of use of the present apparatus. This is a conceptual diagram of the measurement of the permeability test. A transmission hole 82 and a reception hole 84 are excavated in a fractured rock mass 80 to be analyzed. The fracture is indicated by reference numeral 81. Generally, a plurality of receiving holes 84 are formed at different positions. Transmission hole
A transmission section 86 blocked by double packers 85a and 85b is set in 82, and pressurized water is injected from a water injection device 88 on the ground. The pressure, flow rate, and ground pressure in the transmission section at that time are sent to the converter 94 in the form of electric signals, and the converted data is sent to the recording / analyzing device 96.

受信孔84内には本発明の圧力測定装置を挿入する。こ
こでは9個のパッカー部89によって8個所の受信区間に
区分している。それぞれの受信区間に圧力センサ90があ
り、その検出信号が指示計92に送られる。各圧力センサ
90で検出した信号は受信圧力の時間的変化を表し、その
データ及び発信孔での圧力、流量データが記録・解析装
置96で記録・解析される。本発明を利用すると、このよ
うに同時に多数の任意の受信区間で応答圧力を正確に検
出できるため、同一解析対象領域で行う試験回数低減で
き、試験作業時間を短縮できるし、また解析対象領域へ
の注水量も減少できることになり、注水量の増加による
岩盤の変化を最小限に抑えることができる。
The pressure measuring device of the present invention is inserted into the receiving hole 84. Here, it is divided into eight reception sections by nine packers 89. There is a pressure sensor 90 in each receiving section, and a detection signal thereof is sent to an indicator 92. Each pressure sensor
The signal detected at 90 represents a temporal change of the received pressure, and the data and the pressure and flow rate data at the transmitting hole are recorded and analyzed by the recording and analyzing device 96. By utilizing the present invention, the response pressure can be accurately detected in a large number of arbitrary reception sections at the same time, so that the number of tests performed in the same analysis target area can be reduced, the test work time can be reduced, and the analysis target area can be reduced. The amount of water injection can be reduced, and the change in rock mass caused by the increase in the amount of water injection can be minimized.

[発明の効果] 本発明は上記のようにパッカー部と圧力検出部とを交
互に着脱自在に連結する構造としたから、センターパイ
プの長さを変えることによりパッカー部間隔を変更で
き、所望間隔の多数の圧力検出区間を簡単に設定でき
る。またそれらはコネクタを有するケーブルとガスチュ
ーブにより結合しているため、段数の変更やパッカー間
隔の変更は容易である。
[Effect of the Invention] Since the present invention has a structure in which the packer portion and the pressure detecting portion are alternately detachably connected as described above, the interval of the packer portion can be changed by changing the length of the center pipe, and the desired interval can be changed. Many pressure detection sections can be easily set. Further, since they are connected to a cable having a connector by a gas tube, it is easy to change the number of stages and the packer interval.

また本発明では圧力検出部として水晶振動子式圧力セ
ンサを組み込んでいるため、深いボーリング孔内で大き
な静水圧が加わった場合でも微小な圧力変動を正確に測
定できる。更に本発明では計測区間を複数に分割しそれ
らの区間内の圧力を同時に測定できるため、測定作業を
極めて容易に行うことができ且つ迅速に行うことができ
る。
Further, in the present invention, since a quartz oscillator type pressure sensor is incorporated as a pressure detecting unit, even when a large hydrostatic pressure is applied in a deep boring hole, a minute pressure fluctuation can be accurately measured. Furthermore, in the present invention, the measurement section can be divided into a plurality of sections and the pressure in those sections can be measured simultaneously, so that the measurement operation can be performed extremely easily and quickly.

水晶振動子式圧力センサに供給する電源ラインを共通
にしているため、必要なリード線の本数を少なくでき、
コネクタ並びにハウジングの小型化が可能となり、装置
全体を細径化できる。このため、掘削するボーリング孔
の口径を可能な限り細くすることができ経済性の面でも
有利である。
Since the power supply line to supply the crystal unit pressure sensor is shared, the number of necessary lead wires can be reduced,
The connector and the housing can be reduced in size, and the entire device can be reduced in diameter. For this reason, the diameter of the boring hole to be excavated can be made as small as possible, which is advantageous in terms of economy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る圧力測定装置の一実施例の全体構
成図、第2図はその最上段のパッカー部の詳細を示す説
明図、第3図はそれ以外の各パッカー部の頭部構造を示
す説明図、第4図は圧力検出部の詳細を示す説明図、第
5図はそのV−V断面図、第6図は本発明を利用した透
水性試験の概念図である。 10……パッカー部、12……圧力検出部、14……センター
パイプ、16……パッカーチューブ、30……ハウジング、
32……圧力センサ、34……リード線、36,37……コネク
タ、62……ケーブル、64……エアチューブ、88……注水
装置、90……圧力センサ、92……指示計、94……変換
器、96……記録・解析装置。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of a pressure measuring device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing details of a top-stage packer unit, and FIG. 3 is a head of each of the other packer units. FIG. 4 is an explanatory view showing the details of the pressure detecting section, FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV, and FIG. 6 is a conceptual view of a water permeability test utilizing the present invention. 10 ... Packer part, 12 ... Pressure detector, 14 ... Center pipe, 16 ... Packer tube, 30 ... Housing,
32 Pressure sensor, 34 Lead wire, 36, 37 Connector, 62 Cable, 64 Air tube, 88 Water injection device, 90 Pressure sensor, 92 Indicator, 94 ... Converter, 96 ... Recording / analyzing device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 一誠 東京都千代田区九段北4丁目2番6号 応用地質株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−55310(JP,A) 特開 平2−304112(JP,A) 特開 昭63−95379(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E02D 1/00 G01L 9/00 E21B 33/12 G01L 19/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kazumasa Ito 4-6-6 Kudankita, Chiyoda-ku, Tokyo Applied Geology Co., Ltd. (56) References JP-A-3-55310 (JP, A) JP-A Heisei 2-304112 (JP, A) JP-A-63-95379 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) E02D 1/00 G01L 9/00 E21B 33/12 G01L 19 / 00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】3個以上のパッカー部と、それらの間に位
置する圧力検出部とを互いに着脱自在に一列に配設した
構造をなし、各パッカー部は、センターパイプと、それ
を取り囲むように同軸状に位置し気密性を保持する可撓
性パッカーチューブを備え、各圧力検出部は、前記セン
ターパイプに液密的に結合するハウジングと、その中に
取り付けられて外部圧力を検出する水晶振動子式圧力セ
ンサと、その電源及び信号のためのコネクタ付きリード
線を備え、センターパイプ内に挿通したコネクタ付きケ
ーブルで前記リード線の間を接続すると共に、一端のパ
ッカー部から他端のパッカー部まで順次パッカー膨張用
ガスチューブで連結したことを特徴とする多段式ボーリ
ング孔内圧力測定装置。
1. A structure in which three or more packers and a pressure detector located between the packers are detachably arranged in a line, and each packer has a center pipe and a center pipe surrounding the center pipe. A flexible packer tube which is coaxially located and maintains airtightness, wherein each pressure detecting unit is liquid-tightly coupled to the center pipe, and a quartz oscillator mounted therein for detecting external pressure. A pressure sensor and a lead wire with a connector for its power supply and signal are provided.Connecting the lead wires with a cable with a connector inserted into a center pipe, and sequentially from the packer at one end to the packer at the other end. A multistage boring hole pressure measuring device connected by a gas tube for packer expansion.
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JP4985235B2 (en) * 2007-08-28 2012-07-25 株式会社大林組 Hole permeability coefficient measuring device and hole permeability coefficient measuring method
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