JP2987434B2 - 透水試験装置 - Google Patents
透水試験装置Info
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- JP2987434B2 JP2987434B2 JP10026399A JP2639998A JP2987434B2 JP 2987434 B2 JP2987434 B2 JP 2987434B2 JP 10026399 A JP10026399 A JP 10026399A JP 2639998 A JP2639998 A JP 2639998A JP 2987434 B2 JP2987434 B2 JP 2987434B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、貯水池、調整池、老朽
ため池および廃棄物最終処分場等の遮水構造物の表面遮
水材の透水性能を測定する透水試験装置に関するもので
ある。
ため池および廃棄物最終処分場等の遮水構造物の表面遮
水材の透水性能を測定する透水試験装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、貯水池等の遮水構造物の遮水工事
では、漏水を許さない厳しい立地条件や環境条件が求め
られたり、工期の制約のあるところでは、ゴムシート等
の人工表面遮水材が利用されることがある。しかしなが
ら、安全性や貯水効率の面から多少の漏水が許容される
遮水工事では、自然土質材料を原料とする表面遮水材が
用いられている。例えば、ベントナイト系の表面遮水材
は、施工性、耐久性、維持管理の面で利点が多い。この
ようなベントナイト系の表面遮水材の遮水性能を測定す
るには、従来、定水位透水試験器や変水位透水試験器を
用いて透水試験を行うようになっている。
では、漏水を許さない厳しい立地条件や環境条件が求め
られたり、工期の制約のあるところでは、ゴムシート等
の人工表面遮水材が利用されることがある。しかしなが
ら、安全性や貯水効率の面から多少の漏水が許容される
遮水工事では、自然土質材料を原料とする表面遮水材が
用いられている。例えば、ベントナイト系の表面遮水材
は、施工性、耐久性、維持管理の面で利点が多い。この
ようなベントナイト系の表面遮水材の遮水性能を測定す
るには、従来、定水位透水試験器や変水位透水試験器を
用いて透水試験を行うようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
透水試験器では、均一な材質の遮水性能を測定すること
はできるが、施工状態（接合状態）に応じて場所により
透水性が異なる表面遮水材について、任意の部位を選ん
で遮水性能を測定することはできなかった。例えば、ベ
ントナイト系の表面遮水材の施工状況を想定し、表面遮
水材相互の接合部、コンクリートとの接合部等、施工現
場の種々の状況に応じて遮水性能試験を行うことはでき
なかった。このため、遮水構造物を築造する際には、実
現できる漏水抑制量よりも構造物からの漏水量を多く見
積もった設計をする。あるいは、接合部の遮水性を高め
るため必要以上に多層で複雑な構造を採用することがあ
り、遮水構造物の不経済な設計、工期の長期化やコスト
アップを招くという問題がある。
透水試験器では、均一な材質の遮水性能を測定すること
はできるが、施工状態（接合状態）に応じて場所により
透水性が異なる表面遮水材について、任意の部位を選ん
で遮水性能を測定することはできなかった。例えば、ベ
ントナイト系の表面遮水材の施工状況を想定し、表面遮
水材相互の接合部、コンクリートとの接合部等、施工現
場の種々の状況に応じて遮水性能試験を行うことはでき
なかった。このため、遮水構造物を築造する際には、実
現できる漏水抑制量よりも構造物からの漏水量を多く見
積もった設計をする。あるいは、接合部の遮水性を高め
るため必要以上に多層で複雑な構造を採用することがあ
り、遮水構造物の不経済な設計、工期の長期化やコスト
アップを招くという問題がある。
【０００４】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、施工現場での施工状況に応じた遮水材の遮水性能
を、所望の部位を任意に選択して評価することができる
透水試験装置を提供するものである。
ので、施工現場での施工状況に応じた遮水材の遮水性能
を、所望の部位を任意に選択して評価することができる
透水試験装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る透水試験装
置は、筒状壁下部に取り付けられ、上下を貫通する細孔
が所定の配置により多数穿設された底部を有する供試体
容器と、上記底部上に配置され底部を所定の領域に区画
割りする供試体側区画部材と、上記底部の上側に区画割
りされた領域ごとに所望の施工状況に応じた設計プラン
に基づいて異なる接合状態で敷設される遮水材と、内部
に上記供試体容器を取り替え可能にかつ液密を保持して
収容し、底部上面に外部に連通する凹溝が供試体側区画
部材により区画割りされた領域に応じて形成された本体
と、遮水材の敷設された供試体容器に水を制御可能に導
入する高圧力水供給制御装置と、区画割りされ所望の施
工状況に応じた設計プランに基づいて遮水材が敷設され
た上記各領域のうち所望の領域を選択して接続され、そ
の本体の底部側から漏出する漏水量を計測する漏水計と
を備えたものである。
置は、筒状壁下部に取り付けられ、上下を貫通する細孔
が所定の配置により多数穿設された底部を有する供試体
容器と、上記底部上に配置され底部を所定の領域に区画
割りする供試体側区画部材と、上記底部の上側に区画割
りされた領域ごとに所望の施工状況に応じた設計プラン
に基づいて異なる接合状態で敷設される遮水材と、内部
に上記供試体容器を取り替え可能にかつ液密を保持して
収容し、底部上面に外部に連通する凹溝が供試体側区画
部材により区画割りされた領域に応じて形成された本体
と、遮水材の敷設された供試体容器に水を制御可能に導
入する高圧力水供給制御装置と、区画割りされ所望の施
工状況に応じた設計プランに基づいて遮水材が敷設され
た上記各領域のうち所望の領域を選択して接続され、そ
の本体の底部側から漏出する漏水量を計測する漏水計と
を備えたものである。
【０００６】本発明に係る透水試験装置では、所望の施
工状況に応じて異なる接合状態で敷設される遮水材の敷
設プランに基づいて、予め供試体容器の底部に区画部材
を配設して区画割りし、区画割りされた底部上に上記敷
設プランに基づいて遮水材を敷設し、遮水材の敷設され
た供試体容器を本体に液密を保持して収容し、高圧水供
給制御装置により遮水材の敷設された供試体容器に水を
投入し、漏水計により上記区画割りされた各領域のう
ち、所望の領域に対応する本体の底部下面から漏出する
漏水量を計測するようにしているので、施工状況に応じ
た遮水材の遮水性能を、所望の場所を任意に選択して評
価することができ、遮水性能に応じた合理的な設計施工
を行うことができる。
工状況に応じて異なる接合状態で敷設される遮水材の敷
設プランに基づいて、予め供試体容器の底部に区画部材
を配設して区画割りし、区画割りされた底部上に上記敷
設プランに基づいて遮水材を敷設し、遮水材の敷設され
た供試体容器を本体に液密を保持して収容し、高圧水供
給制御装置により遮水材の敷設された供試体容器に水を
投入し、漏水計により上記区画割りされた各領域のう
ち、所望の領域に対応する本体の底部下面から漏出する
漏水量を計測するようにしているので、施工状況に応じ
た遮水材の遮水性能を、所望の場所を任意に選択して評
価することができ、遮水性能に応じた合理的な設計施工
を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下図面に示す実施の態様により
本発明を説明する。図１および図２はそれぞれ、本発明
の一実施態様に係る透水試験装置を示す説明図および構
成図である。本実施態様に係る透水試験装置は、図１に
示すように、供試体容器２とこの供試体容器２を内部に
取り替え可能に収容する筒状本体３とを備えて構成され
る。供試体容器２は、図３および図１１に示すように、
透明な円筒状アクリルパイプからなる筒状壁１０と、こ
の筒状壁１０の内側下端に取り付けられたアクリル製の
の底板（底部）１１とからなっている。筒状壁１０の上
部には、孔１２が形成される。これら孔１２には後述す
る変位計１８の固定側が取り付けられるようになってい
る。
本発明を説明する。図１および図２はそれぞれ、本発明
の一実施態様に係る透水試験装置を示す説明図および構
成図である。本実施態様に係る透水試験装置は、図１に
示すように、供試体容器２とこの供試体容器２を内部に
取り替え可能に収容する筒状本体３とを備えて構成され
る。供試体容器２は、図３および図１１に示すように、
透明な円筒状アクリルパイプからなる筒状壁１０と、こ
の筒状壁１０の内側下端に取り付けられたアクリル製の
の底板（底部）１１とからなっている。筒状壁１０の上
部には、孔１２が形成される。これら孔１２には後述す
る変位計１８の固定側が取り付けられるようになってい
る。
【０００８】底板１１には、図１１に示すように、底板
１１を上下に貫通する細孔１３が多数穿設される。底板
１１に穿設される細孔１３は、細孔１３が周方向に沿っ
て多数形成された環状に連なる各細孔列１３ａ、・・１
３ｊを、底部中心に穿設された中央孔１３’からの距離
を異ならせてそれぞれ配置するようになっている。ま
た、底板１１上には、底部を所定の環状領域Ａ1 、Ａ
2 、Ａ3 、Ａ4 に区画割りするＯリング（供試体側区画
部材）１４、１５、１６が配置される。これらＯリング
１４、１５、１６は、下部が底板１１上面に形成された
環状溝に嵌め入れられ、上部が底板１１の上面から上方
に突出するようになっている。
１１を上下に貫通する細孔１３が多数穿設される。底板
１１に穿設される細孔１３は、細孔１３が周方向に沿っ
て多数形成された環状に連なる各細孔列１３ａ、・・１
３ｊを、底部中心に穿設された中央孔１３’からの距離
を異ならせてそれぞれ配置するようになっている。ま
た、底板１１上には、底部を所定の環状領域Ａ1 、Ａ
2 、Ａ3 、Ａ4 に区画割りするＯリング（供試体側区画
部材）１４、１５、１６が配置される。これらＯリング
１４、１５、１６は、下部が底板１１上面に形成された
環状溝に嵌め入れられ、上部が底板１１の上面から上方
に突出するようになっている。
【０００９】供試体容器２には、図１および図４に示す
ように、ベントナイト系遮水材１７が底板１１の上側に
区画割りされた環状領域Ａ1 〜Ａ4 ごとに所望の施工状
況に応じた設計プランに基づいて異なる接合状態で敷設
される。この遮水材１７の上面には、防水型変位計１８
が設置される。防水型変位計１８は、ベントナイト系遮
水材１７の厚さの変化を計測するためのものである。供
試体容器２にベントナイト系遮水材１７が敷設された後
水が注入されると、図１６に示すように、供試体容器２
は養生用容器１９に収容されて、膨潤養生に必要な所定
の養生期間を過ごすようになっている。
ように、ベントナイト系遮水材１７が底板１１の上側に
区画割りされた環状領域Ａ1 〜Ａ4 ごとに所望の施工状
況に応じた設計プランに基づいて異なる接合状態で敷設
される。この遮水材１７の上面には、防水型変位計１８
が設置される。防水型変位計１８は、ベントナイト系遮
水材１７の厚さの変化を計測するためのものである。供
試体容器２にベントナイト系遮水材１７が敷設された後
水が注入されると、図１６に示すように、供試体容器２
は養生用容器１９に収容されて、膨潤養生に必要な所定
の養生期間を過ごすようになっている。
【００１０】筒状本体３は、図１、図１４および図１５
に示すように、透明なアクリルからなる円筒状の内側壁
２１とこの内側壁２１の外側に二重筒状に配置された金
属製の外側壁２２とを備え、これら両壁２１、２２の上
下両端に、蓋板２３と底板２４とを図１４に示すボルト
２５を介してそれぞれ取り付けて構成される。蓋板２３
と底板２４とには、Ｏリング２６、２７がそれぞれ埋設
されており、筒状本体３の組立時、内側壁２１は上下の
各端面がＯリング２６、２７に圧接され、筒状本体３内
に３５０kPa 以下の高圧の水が導入されても液密を保つ
ようになっている。また、金属製外側壁２２を併せて組
み立てる際には、金属製外側壁２２は上下の各端面がＯ
リング２６、２７に圧接され、金属製外側壁２２内に１
ＭPaの高圧の水が導入されても液密を保つようになって
いる。金属製外側壁２２には、下部の所定位置に透明部
材が取り付けられた観察用窓２８が形成される。
に示すように、透明なアクリルからなる円筒状の内側壁
２１とこの内側壁２１の外側に二重筒状に配置された金
属製の外側壁２２とを備え、これら両壁２１、２２の上
下両端に、蓋板２３と底板２４とを図１４に示すボルト
２５を介してそれぞれ取り付けて構成される。蓋板２３
と底板２４とには、Ｏリング２６、２７がそれぞれ埋設
されており、筒状本体３の組立時、内側壁２１は上下の
各端面がＯリング２６、２７に圧接され、筒状本体３内
に３５０kPa 以下の高圧の水が導入されても液密を保つ
ようになっている。また、金属製外側壁２２を併せて組
み立てる際には、金属製外側壁２２は上下の各端面がＯ
リング２６、２７に圧接され、金属製外側壁２２内に１
ＭPaの高圧の水が導入されても液密を保つようになって
いる。金属製外側壁２２には、下部の所定位置に透明部
材が取り付けられた観察用窓２８が形成される。
【００１１】底板２４の上面には、図１０に示すように
凹溝３０が周方向に沿って所定の形状に形成される。こ
の凹溝３０は、底板１１の上側に区画割りされた環状領
域Ａ1 〜Ａ4 ごとに、環状の細孔列１３ａ、・・１３ｊ
に対応して形成され、環状領域Ａ1 〜Ａ4 に対応した細
孔１３と連通するようになっている。凹溝３０には、、
図１０に示すように、案内孔３１（３１’，３１ａ，３
１ｂ，３１ｃ）が所定の位置に上下に貫通されて穿設さ
れる。案内孔３１’，３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、区画
割りされた環状領域Ａ1 〜Ａ4 に対応した凹溝３０にそ
れぞれ設けられる。また、底板２４には、供試体容器２
が筒状本体３に収容された際、底板１１上に配置された
Ｏリング１４、１５、１６とほぼ対応する位置に、環状
の区画溝が形成され、これら区画溝に凹溝３０を環状領
域Ａ1 〜Ａ4 に対応させて区画割りするＯリング（本体
側区画部材）３２、３３、３４、３５が配置される。こ
のため、供試体容器２の底板１１から細孔１３を通じて
水が漏出すると、細孔１３からの漏出水は、環状領域Ａ
1 〜Ａ4 にそれぞれ対応する凹溝３０に流れ込み、各案
内孔３１’，３１ａ，３１ｂ，３１ｃごとに外部に流出
するようになっている。
凹溝３０が周方向に沿って所定の形状に形成される。こ
の凹溝３０は、底板１１の上側に区画割りされた環状領
域Ａ1 〜Ａ4 ごとに、環状の細孔列１３ａ、・・１３ｊ
に対応して形成され、環状領域Ａ1 〜Ａ4 に対応した細
孔１３と連通するようになっている。凹溝３０には、、
図１０に示すように、案内孔３１（３１’，３１ａ，３
１ｂ，３１ｃ）が所定の位置に上下に貫通されて穿設さ
れる。案内孔３１’，３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、区画
割りされた環状領域Ａ1 〜Ａ4 に対応した凹溝３０にそ
れぞれ設けられる。また、底板２４には、供試体容器２
が筒状本体３に収容された際、底板１１上に配置された
Ｏリング１４、１５、１６とほぼ対応する位置に、環状
の区画溝が形成され、これら区画溝に凹溝３０を環状領
域Ａ1 〜Ａ4 に対応させて区画割りするＯリング（本体
側区画部材）３２、３３、３４、３５が配置される。こ
のため、供試体容器２の底板１１から細孔１３を通じて
水が漏出すると、細孔１３からの漏出水は、環状領域Ａ
1 〜Ａ4 にそれぞれ対応する凹溝３０に流れ込み、各案
内孔３１’，３１ａ，３１ｂ，３１ｃごとに外部に流出
するようになっている。
【００１２】筒状本体３には、図１に示すように、蓋板
２３を介して高圧力水供給制御装置４０が接続される。
高圧力水供給制御装置４０は、遮水材１７が敷設されて
筒状本体３内に収容された供試体容器２に高圧の水を制
御可能に導入するようになっている。また、筒状本体３
には、筒状本体３内の水圧を検出する水圧センサ４１が
設けられる。筒状本体３の底板２４には、図１および図
２に示すように、各パイプ４２が各案内孔３１’，３１
ａ，３１ｂ，３１ｃにそれぞれ接続される。各パイプ４
２は下流端に開閉弁を備え、ロードセル（漏水計）４
３、排水受け容器４４あるいは図示しない排出口と接続
可能になっている。ロードセル４３は、選択された所定
のパイプ４２と接続され開閉弁が開かれると、パイプ４
２から漏出する漏水量を計測するようになっている。筒
状本体３の外部には、データロガー４５が設けられ、高
圧力水供給制御装置４０、水圧センサ４１、変位計１８
およびロードセル４３からのデータを収集する。図１２
および図１３はそれぞれ筒状本体３を載せる受け台４６
を示し、図１２に示すように、受け台４６の支持板４７
には、パイプ４２が挿通される孔４８が形成されてい
る。
２３を介して高圧力水供給制御装置４０が接続される。
高圧力水供給制御装置４０は、遮水材１７が敷設されて
筒状本体３内に収容された供試体容器２に高圧の水を制
御可能に導入するようになっている。また、筒状本体３
には、筒状本体３内の水圧を検出する水圧センサ４１が
設けられる。筒状本体３の底板２４には、図１および図
２に示すように、各パイプ４２が各案内孔３１’，３１
ａ，３１ｂ，３１ｃにそれぞれ接続される。各パイプ４
２は下流端に開閉弁を備え、ロードセル（漏水計）４
３、排水受け容器４４あるいは図示しない排出口と接続
可能になっている。ロードセル４３は、選択された所定
のパイプ４２と接続され開閉弁が開かれると、パイプ４
２から漏出する漏水量を計測するようになっている。筒
状本体３の外部には、データロガー４５が設けられ、高
圧力水供給制御装置４０、水圧センサ４１、変位計１８
およびロードセル４３からのデータを収集する。図１２
および図１３はそれぞれ筒状本体３を載せる受け台４６
を示し、図１２に示すように、受け台４６の支持板４７
には、パイプ４２が挿通される孔４８が形成されてい
る。
【００１３】ところで、供試体容器２には、図４または
図５に示すように、ベントナイト系遮水材１７が所望の
施工状況に応じた設計プランに基づいて環状領域Ａ1 〜
Ａ4ごとに異なる状態で互いに接合されて敷設される。
ベントナイト系遮水材１７上には、遮水材１７に所望の
拘束を与えるため、川砂５０を所定の厚さまで投入し、
覆土層（保護層）を設けるようにしている。ベントナイ
ト系遮水材１７相互の接合状態は、図６ないし図９に示
すような接合状態のタイプが考えられる。例えば、図６
に示すものは、ベントナイト系遮水材本体１７M の上面
に織布５１を、下面にネット５２を敷設したタイプ（以
下、このような上下面にそれぞれ織布５１とネット５２
とがそれぞれ設けられるタイプをＳタイプと称す）と、
ベントナイト系遮水材本体１７M の上面に織布５１を、
下面に不織布５２Ａを敷設したタイプ（以下、このよう
な上下面にそれぞれ織布５１と不織布５２Ａとがそれぞ
れ設けられるタイプをＰタイプと称す。ただし、図７に
示すように、Ｐタイプ同士の接合面には、これら部材５
１、５２Ａは介在されず、直接に接合される。）とを接
合した状態を示す（以下、この接合状態をＰ−Ｓ接合と
称す）。図７は、片面に織布５１が敷設された上側のベ
ントナイト系遮水材本体１７M （Ｐタイプ）と、このＰ
タイプの下側に接合されるベントナイト系遮水材本体１
７M のみ（Ｐタイプ）との場合の接合状態（以下、この
接合状態をＰ−Ｐ接合と称す）を示す。供試体容器２に
は、図４に示すように、設計プランに基づいてＰ−Ｓ接
合、Ｐ−Ｐ接合等の接合状態で供試体が作成されるよう
になっている。
図５に示すように、ベントナイト系遮水材１７が所望の
施工状況に応じた設計プランに基づいて環状領域Ａ1 〜
Ａ4ごとに異なる状態で互いに接合されて敷設される。
ベントナイト系遮水材１７上には、遮水材１７に所望の
拘束を与えるため、川砂５０を所定の厚さまで投入し、
覆土層（保護層）を設けるようにしている。ベントナイ
ト系遮水材１７相互の接合状態は、図６ないし図９に示
すような接合状態のタイプが考えられる。例えば、図６
に示すものは、ベントナイト系遮水材本体１７M の上面
に織布５１を、下面にネット５２を敷設したタイプ（以
下、このような上下面にそれぞれ織布５１とネット５２
とがそれぞれ設けられるタイプをＳタイプと称す）と、
ベントナイト系遮水材本体１７M の上面に織布５１を、
下面に不織布５２Ａを敷設したタイプ（以下、このよう
な上下面にそれぞれ織布５１と不織布５２Ａとがそれぞ
れ設けられるタイプをＰタイプと称す。ただし、図７に
示すように、Ｐタイプ同士の接合面には、これら部材５
１、５２Ａは介在されず、直接に接合される。）とを接
合した状態を示す（以下、この接合状態をＰ−Ｓ接合と
称す）。図７は、片面に織布５１が敷設された上側のベ
ントナイト系遮水材本体１７M （Ｐタイプ）と、このＰ
タイプの下側に接合されるベントナイト系遮水材本体１
７M のみ（Ｐタイプ）との場合の接合状態（以下、この
接合状態をＰ−Ｐ接合と称す）を示す。供試体容器２に
は、図４に示すように、設計プランに基づいてＰ−Ｓ接
合、Ｐ−Ｐ接合等の接合状態で供試体が作成されるよう
になっている。
【００１４】また、図５は、コンクリート６５との水平
接合状態を示すもので、ベントナイト系遮水材本体１７
M を直径３４５mmの円形に切り出し、中心がコンクリー
ト６５と一致するようにコンクリート６５上に重ねてい
る。コンクリート６５はセンターに直径４５mmの穴が開
けられている。コンクリート６５の端部上面はＬ字型ベ
ントナイト系遮水材本体１７M で端部処理されている。
コンクリート６５との水平接合は、図９に示すように、
ベントナイト系遮水材本体１７M のＳタイプとコンクリ
ート６５とが水平に接合されている。
接合状態を示すもので、ベントナイト系遮水材本体１７
M を直径３４５mmの円形に切り出し、中心がコンクリー
ト６５と一致するようにコンクリート６５上に重ねてい
る。コンクリート６５はセンターに直径４５mmの穴が開
けられている。コンクリート６５の端部上面はＬ字型ベ
ントナイト系遮水材本体１７M で端部処理されている。
コンクリート６５との水平接合は、図９に示すように、
ベントナイト系遮水材本体１７M のＳタイプとコンクリ
ート６５とが水平に接合されている。
【００１５】次に、上記実施態様に係る透水試験装置の
作用について説明する。まず、初めに、供試体容器２の
底板１１にＯリング１４、１５、１６を配置し、Ｏリン
グ１４、１５、１６により区画割りされた環状領域Ａ
1 、Ａ2 、Ａ3 、Ａ4 ごとに、所望の施工状況に応じた
設計プランに基づいて遮水材１７により供試体を作成す
る。供試体が作成されると、供試体容器２に所定量の水
を注入し、供試体容器２を養生用容器１９に収容し、所
定の期間膨潤養生させる。養生後、筒状本体３を組み立
てこの供試体容器２を筒状本体３に収容し、受け台４６
に設置する。
作用について説明する。まず、初めに、供試体容器２の
底板１１にＯリング１４、１５、１６を配置し、Ｏリン
グ１４、１５、１６により区画割りされた環状領域Ａ
1 、Ａ2 、Ａ3 、Ａ4 ごとに、所望の施工状況に応じた
設計プランに基づいて遮水材１７により供試体を作成す
る。供試体が作成されると、供試体容器２に所定量の水
を注入し、供試体容器２を養生用容器１９に収容し、所
定の期間膨潤養生させる。養生後、筒状本体３を組み立
てこの供試体容器２を筒状本体３に収容し、受け台４６
に設置する。
【００１６】次に、高圧水供給制御装置４０により供試
体容器２内に高圧の水を導入する。そして、区画割りさ
れた環状領域Ａ1 〜Ａ4 に対応する各案内孔３１’，３
１ａ，３１ｂ，３１ｃに接続された各パイプ４２のう
ち、遮水性能を計測したい所望の接合状態の供試体が配
置された環状領域Ａ1 〜Ａ4 を選択し、この環状領域Ａ
1 〜Ａ4 に対応するパイプ４２をロードセル４３に接続
する。ロードセル４３は選択された環状領域Ａ1 〜Ａ4
上に敷設された遮水材１７の接合タイプについて、供試
体容器２の底板１１から漏出する漏水量を計測し、その
データをデータロガー４５に出力する。データロガー４
５は、ロードセル４３からのデータとともに、高圧力水
供給制御装置４０、水圧センサ４１および変位計１８か
らのデータも収集する。データロガー４５に収集された
データは図示しない情報処理装置に出力され、データ処
理される。このように、ロードセル４３を所望のパイプ
４２に任意に選択して接続することにより、各環状領域
Ａ1 〜Ａ4 ごとに接合タイプ別に作成された遮水材１７
の遮水性能試験を容易に行うことができる。また、筒状
本体３の内側壁２１のみの組立てで試験を行うときは、
供試体容器２の透明な筒状壁１０を介して供試体全体の
状態を、金属製外側壁２２を併せて組立てる際には、観
察用窓２８から供試体容器２の透明な筒状壁１０を介し
て供試体の状態を目視で観察することもできる。このよ
うに、本実施態様に係る透水試験装置では、施工状況に
応じた遮水材の遮水性能を、所望の場所を任意に選択し
て評価することができるので、遮水構造物を築造する場
合、遮水性能に応じた合理的かつ正確な設計施工を行う
ことができる。また、供試体容器２を複数用意すること
により、供試体の養生と試験の実施を平行して作業する
ことができるので、試験期間を短縮し、効率的に試験を
行うことができる。
体容器２内に高圧の水を導入する。そして、区画割りさ
れた環状領域Ａ1 〜Ａ4 に対応する各案内孔３１’，３
１ａ，３１ｂ，３１ｃに接続された各パイプ４２のう
ち、遮水性能を計測したい所望の接合状態の供試体が配
置された環状領域Ａ1 〜Ａ4 を選択し、この環状領域Ａ
1 〜Ａ4 に対応するパイプ４２をロードセル４３に接続
する。ロードセル４３は選択された環状領域Ａ1 〜Ａ4
上に敷設された遮水材１７の接合タイプについて、供試
体容器２の底板１１から漏出する漏水量を計測し、その
データをデータロガー４５に出力する。データロガー４
５は、ロードセル４３からのデータとともに、高圧力水
供給制御装置４０、水圧センサ４１および変位計１８か
らのデータも収集する。データロガー４５に収集された
データは図示しない情報処理装置に出力され、データ処
理される。このように、ロードセル４３を所望のパイプ
４２に任意に選択して接続することにより、各環状領域
Ａ1 〜Ａ4 ごとに接合タイプ別に作成された遮水材１７
の遮水性能試験を容易に行うことができる。また、筒状
本体３の内側壁２１のみの組立てで試験を行うときは、
供試体容器２の透明な筒状壁１０を介して供試体全体の
状態を、金属製外側壁２２を併せて組立てる際には、観
察用窓２８から供試体容器２の透明な筒状壁１０を介し
て供試体の状態を目視で観察することもできる。このよ
うに、本実施態様に係る透水試験装置では、施工状況に
応じた遮水材の遮水性能を、所望の場所を任意に選択し
て評価することができるので、遮水構造物を築造する場
合、遮水性能に応じた合理的かつ正確な設計施工を行う
ことができる。また、供試体容器２を複数用意すること
により、供試体の養生と試験の実施を平行して作業する
ことができるので、試験期間を短縮し、効率的に試験を
行うことができる。
【００１７】
【実施例】図４および図５はそれぞれ内径４８３mm、高
さ４００mmの供試体容器２（２Ａ，２Ｂ）を用いた実験
装置を示す。図４に示す実験装置２Ａにおけるベントナ
イト系遮水材（以下、ＧＣＬと称す）１７の相互接合敷
設状態の供試体作成は次のとおりである。 （１）下側の層となるＧＣＬ１７ａを供試体容器２Ａの
内径（４８３mm）の大きさに切り出した後、センターに
直径４５mmの穴を開ける。 （２）次に、図４に示すように、Ｏリング１４、１５、
１６で区画割りされた供試体容器２Ａの底板１１上に上
記ＧＣＬ１７ａを敷設する。 （３）上側の層となるＧＣＬ１７ｂを直径３４５mmの円
形に切り出し、中心が一致するように下層側のＧＣＬ１
７ａ上に重ねる。 （４）ＧＣＬ１７ａの端部を供試体容器２Ａの筒状壁
（透明なアクリルパイプ）１０に押しつけ十分に密着さ
せる。 （５）次に、図８に示すように、ＧＣＬ１７ａの外周端
上に、別途用意したベントナイト粒状体６０を散布し、
その上に断面Ｌ字型の帯状のＧＣＬ１７ｃを被覆して端
部処理する。図８において、符号６１は供試体容器２Ａ
の底板１１と下層ＧＣＬ１７ａ間に配置された底部不織
布、符号６２は下層ＧＣＬ１７ａ上面とＬ字型ＧＣＬ１
７ｃの一部表面に被覆された織布である。 （６）覆土として川砂をＧＣＬ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
上に撒き出して厚さを２０cmとする。 （７）ＧＣＬ１７ａ，１７ｂ厚さの変化を計測するた
め、変位計１８を設置する。 （８）供試体容器２Ａ上から水６３を注入し、ＧＣＬ１
７ａ，１７ｂ，１７ｃを膨潤養生させる。 （９）所定の養生期間の終了後、透水試験を行った。
さ４００mmの供試体容器２（２Ａ，２Ｂ）を用いた実験
装置を示す。図４に示す実験装置２Ａにおけるベントナ
イト系遮水材（以下、ＧＣＬと称す）１７の相互接合敷
設状態の供試体作成は次のとおりである。 （１）下側の層となるＧＣＬ１７ａを供試体容器２Ａの
内径（４８３mm）の大きさに切り出した後、センターに
直径４５mmの穴を開ける。 （２）次に、図４に示すように、Ｏリング１４、１５、
１６で区画割りされた供試体容器２Ａの底板１１上に上
記ＧＣＬ１７ａを敷設する。 （３）上側の層となるＧＣＬ１７ｂを直径３４５mmの円
形に切り出し、中心が一致するように下層側のＧＣＬ１
７ａ上に重ねる。 （４）ＧＣＬ１７ａの端部を供試体容器２Ａの筒状壁
（透明なアクリルパイプ）１０に押しつけ十分に密着さ
せる。 （５）次に、図８に示すように、ＧＣＬ１７ａの外周端
上に、別途用意したベントナイト粒状体６０を散布し、
その上に断面Ｌ字型の帯状のＧＣＬ１７ｃを被覆して端
部処理する。図８において、符号６１は供試体容器２Ａ
の底板１１と下層ＧＣＬ１７ａ間に配置された底部不織
布、符号６２は下層ＧＣＬ１７ａ上面とＬ字型ＧＣＬ１
７ｃの一部表面に被覆された織布である。 （６）覆土として川砂をＧＣＬ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
上に撒き出して厚さを２０cmとする。 （７）ＧＣＬ１７ａ，１７ｂ厚さの変化を計測するた
め、変位計１８を設置する。 （８）供試体容器２Ａ上から水６３を注入し、ＧＣＬ１
７ａ，１７ｂ，１７ｃを膨潤養生させる。 （９）所定の養生期間の終了後、透水試験を行った。
【００１８】透水試験の手順は以下の通りである。図１
に示すように、別途試作した高圧力水供給制御装置４０
により供試体容器２Ａに一定の水頭を与え、漏水量を計
測して透水係数、接面流係数を求める方法を採用した。
ＧＣＬ相互接合敷設状態の水圧負荷の方法は、１段階の
負荷継続時間を昇圧に要した時間も含めて２４時間と
し、設定水圧に従って順次段階的に昇圧した。昇圧所要
時間は、おおむね１時間である。設定水圧は、施工現場
での実水深を考慮して、５０kPa ，１５０kPa ，３００
kPa とした。また、図５に示すように、コンクリート構
造物との水平・垂直接合状態の場合は、３００kPa の定
圧負荷とし、負荷継続時間は７日間以上とした。その試
験結果の一例を表１に示す。表１において、供試体No.
２−１およびNo. ２−２は、図６に示すＰ−Ｓ接合のタ
イプ、供試体No. ２−３ないしNo.２−５は、図７に示
すＰ−Ｐ接合のタイプのデータである。
に示すように、別途試作した高圧力水供給制御装置４０
により供試体容器２Ａに一定の水頭を与え、漏水量を計
測して透水係数、接面流係数を求める方法を採用した。
ＧＣＬ相互接合敷設状態の水圧負荷の方法は、１段階の
負荷継続時間を昇圧に要した時間も含めて２４時間と
し、設定水圧に従って順次段階的に昇圧した。昇圧所要
時間は、おおむね１時間である。設定水圧は、施工現場
での実水深を考慮して、５０kPa ，１５０kPa ，３００
kPa とした。また、図５に示すように、コンクリート構
造物との水平・垂直接合状態の場合は、３００kPa の定
圧負荷とし、負荷継続時間は７日間以上とした。その試
験結果の一例を表１に示す。表１において、供試体No.
２−１およびNo. ２−２は、図６に示すＰ−Ｓ接合のタ
イプ、供試体No. ２−３ないしNo.２−５は、図７に示
すＰ−Ｐ接合のタイプのデータである。
【００１９】
【表１】
【００２０】なお、上記実施態様では、筒状本体の筒状
壁を透明なアクリルからなる内側壁と金属製の外側壁と
から構成しているがこれに限られるものではなく、所定
の圧力に耐えられるものであれば、筒状本体の筒状壁を
透明部材のみから構成してもよい。さらに、区画部材と
してＯリングを用いているがこれに限られるものではな
く、高圧の水圧に耐えられるものであれば他のシーリン
グ材であってもよい。また、漏水量の計測はロードセル
に限られるものではなく、他の水量計を用いてもよい。
壁を透明なアクリルからなる内側壁と金属製の外側壁と
から構成しているがこれに限られるものではなく、所定
の圧力に耐えられるものであれば、筒状本体の筒状壁を
透明部材のみから構成してもよい。さらに、区画部材と
してＯリングを用いているがこれに限られるものではな
く、高圧の水圧に耐えられるものであれば他のシーリン
グ材であってもよい。また、漏水量の計測はロードセル
に限られるものではなく、他の水量計を用いてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように本発明に係る透水試験
装置によれば、筒状壁下部に取り付けられ、上下を貫通
する細孔が所定の配置により多数穿設された底部を有す
る供試体容器と、上記底部上に配置され底部を所定の領
域に区画割りする供試体側区画部材と、上記底部の上側
に区画割りされた領域ごとに所望の施工状況に応じた設
計プランに基づいて異なる接合状態で敷設される遮水材
と、内部に上記供試体容器を取り替え可能にかつ液密を
保持して収容し、底部上面に外部に連通する凹溝が供試
体側区画部材により区画割りされた領域に応じて形成さ
れた本体と、遮水材の敷設された供試体容器に水を制御
可能に導入する高圧力水供給制御装置と、区画割りされ
所望の施工状況に応じた設計プランに基づいて遮水材が
敷設された上記各領域のうち所望の領域を選択して接続
され、その本体の底部側から漏出する漏水量を計測する
漏水計とを備えたことにより、施工現場での施工状況に
応じた遮水材の遮水性能を、所望の部分を任意に選択し
て評価することができるので、ベントナイト系遮水材の
設計の合理化を図ることができ、工期の短縮化およびコ
ストダウンを図る効果がある。
装置によれば、筒状壁下部に取り付けられ、上下を貫通
する細孔が所定の配置により多数穿設された底部を有す
る供試体容器と、上記底部上に配置され底部を所定の領
域に区画割りする供試体側区画部材と、上記底部の上側
に区画割りされた領域ごとに所望の施工状況に応じた設
計プランに基づいて異なる接合状態で敷設される遮水材
と、内部に上記供試体容器を取り替え可能にかつ液密を
保持して収容し、底部上面に外部に連通する凹溝が供試
体側区画部材により区画割りされた領域に応じて形成さ
れた本体と、遮水材の敷設された供試体容器に水を制御
可能に導入する高圧力水供給制御装置と、区画割りされ
所望の施工状況に応じた設計プランに基づいて遮水材が
敷設された上記各領域のうち所望の領域を選択して接続
され、その本体の底部側から漏出する漏水量を計測する
漏水計とを備えたことにより、施工現場での施工状況に
応じた遮水材の遮水性能を、所望の部分を任意に選択し
て評価することができるので、ベントナイト系遮水材の
設計の合理化を図ることができ、工期の短縮化およびコ
ストダウンを図る効果がある。
【図１】本発明の一実施態様に係る透水試験装置を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】図１の透水試験装置を示す構成図である。
【図３】図１の透水試験装置の供試体容器を示す平面図
および断面図である。
および断面図である。
【図４】図１の透水試験装置に供試体を作成した説明図
である。
である。
【図５】図１の透水試験装置に供試体を作成した説明図
である。
である。
【図６】図１の透水試験装置に用いられる供試体の接合
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
【図７】図１の透水試験装置に用いられる供試体の接合
状態を示す説明図である。
状態を示す説明図である。
【図８】図１の透水試験装置に用いられる供試体端部の
接合状態を示す説明図である。
接合状態を示す説明図である。
【図９】図５の供試体容器に作成された供試体の接合状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図１０】図１の筒状本体の底板を示す説明図である。
【図１１】図１の供試体容器の底板を示す説明図であ
る。
る。
【図１２】図１の受け台を示す平面図である。
【図１３】図１の受け台を示す側面図である。
【図１４】図１の透水試験装置の設置状況を示す一部破
断側面図である。
断側面図である。
【図１５】筒状本体の外側壁を示す説明図である。
【図１６】供試体容器を養生用容器に収納した状態を示
す断面図である。
す断面図である。
２ 供試体容器 ３ 筒状本体 １０ 筒状壁 １１ 底板（底部） １３ 細孔 １４、１５、１５ Ｏリング（供試体側区画部材） １７ ベントナイト系遮水材（遮水材） ４０ 高圧力水供給制御装置 ４３ ロードセル（漏水計） Ａ1 〜Ａ4 所定の領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−198582（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−178827（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−198583（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 15/08
Claims (10)
- 【請求項１】 筒状壁下部に取り付けられ、上下を貫通
する細孔が所定の配置により多数穿設された底部を有す
る供試体容器と、上記底部上に配置され底部を所定の領
域に区画割りする供試体側区画部材と、上記底部の上側
に区画割りされた領域ごとに所望の施工状況に応じた設
計プランに基づいて異なる接合状態で敷設される遮水材
と、内部に上記供試体容器を取り替え可能にかつ液密を
保持して収容し、底部上面に外部に連通する凹溝が供試
体側区画部材により区画割りされた領域に応じて形成さ
れた本体と、遮水材の敷設された供試体容器に水を制御
可能に導入する高圧力水供給制御装置と、区画割りされ
所望の施工状況に応じた設計プランに基づいて遮水材が
敷設された上記各領域のうち所望の領域を選択して接続
され、その本体の底部側から漏出する漏水量を計測する
漏水計とを備えたことを特徴とする透水試験装置。 - 【請求項２】 本体底部の凹溝は、供試体容器底部の細
孔に応じて予め所定の形状に形成されるとともに、本体
底部には、供試体容器底部の区画割りされた領域に対応
して凹溝を区画する本体側区画部材が配置される区画溝
が形成されることを特徴とする請求項１に記載の透水試
験装置。 - 【請求項３】 供試体容器を円筒状に構成するととも
に、底部に穿設される細孔を、細孔が周方向に沿って多
数形成された環状に連なる各細孔列を底部中心からの距
離を異ならせてそれぞれ配置したことを特徴とする請求
項１に記載の透水試験装置。 - 【請求項４】 供試体容器の筒状壁を透明部材から構成
したことを特徴とする請求項１に記載の透水試験装置。 - 【請求項５】 本体の筒状壁を透明部材からなる内側壁
とこの内側壁の外側に二重筒状に配置された金属製の外
側壁とから構成し、この金属製外側壁の所定位置に観察
用窓を形成したことを特徴とする請求項１に記載の透水
試験装置。 - 【請求項６】 遮水材は、ベントナイト系遮水材から構
成されることを特徴とする請求項１に記載の透水試験装
置。 - 【請求項７】 遮水材は、ベントナイト系遮水材とコン
クリートとから構成されることを特徴とする請求項６に
記載の透水試験装置。 - 【請求項８】 遮水材は、施工状況に応じて複層に接合
されて形成されることを特徴とする請求項６または７に
記載の透水試験装置。 - 【請求項９】 供試体容器内には、ベントナイト系遮水
材の変位量を計測する変位計が設けられることを特徴と
する請求項６に記載の透水試験装置。 - 【請求項１０】 遮水材の上側に、粒状体を所定の厚さ
に覆い遮水材を拘束する覆土層を設けたことを特徴とす
る請求項１に記載の透水試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026399A JP2987434B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 透水試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026399A JP2987434B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 透水試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211649A JPH11211649A (ja) | 1999-08-06 |
| JP2987434B2 true JP2987434B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=12192492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10026399A Expired - Lifetime JP2987434B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 透水試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987434B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101865813B (zh) * | 2010-06-09 | 2011-10-05 | 内蒙古自治区水利科学研究院 | 膨润土防水毯渗透系数测定仪 |
| JP5270650B2 (ja) * | 2010-12-13 | 2013-08-21 | 株式会社四電技術コンサルタント | 透水試験装置 |
| CN102890147B (zh) * | 2012-10-10 | 2015-03-25 | 河海大学 | 一种用于模拟孔隙-裂隙双重介质渗流水力特性的试验系统 |
| CN103940716B (zh) * | 2013-01-21 | 2016-08-10 | 核工业北京地质研究院 | 一种大尺度单裂隙介质中二维渗流的监测方法 |
| CN103837541B (zh) * | 2014-03-06 | 2016-05-11 | 昆山市力格自动化设备有限公司 | 一种高压水检机 |
| CN104535470B (zh) * | 2014-12-12 | 2017-05-10 | 上海交通大学 | 碎石土渗透侵蚀三轴试验装置及试验方法 |
| CN104849135A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-19 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种量测水垫塘底板块缝隙动水压力的试验装置 |
| CN106338464B (zh) * | 2016-11-21 | 2023-09-22 | 天津市产品质量监督检测技术研究院地毯研究中心 | 一种人造草渗水速度测试仪 |
| CN106768840B (zh) * | 2016-12-21 | 2023-10-20 | 沈阳大学 | 一种模拟渗流-振动作用下的动水携砂实验装置及方法 |
| CN106644893B (zh) * | 2017-03-08 | 2019-01-29 | 东南大学 | 具有自动上料和电磁密封功能的混凝土抗渗仪及抗渗测试方法 |
| CN109991086A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-09 | 中国三峡建设管理有限公司 | 一种预应力锚索支护效应衰减规律模拟试验装置及方法 |
| CN110286078A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-27 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 一种隧道裂损衬砌结构渗漏水特性实验系统 |
| CN110700819B (zh) * | 2019-10-12 | 2023-08-18 | 重庆市市政设计研究院 | 一种无水钻孔声波检测与压水试验一体化装置 |
| CN111707593A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-25 | 神华神东煤炭集团有限责任公司 | 一种煤矿地下水库底板渗透性探测及稳定性评价方法 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP10026399A patent/JP2987434B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11211649A (ja) | 1999-08-06 |
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