JP3044504B2 - Permeability test equipment - Google Patents

Permeability test equipment

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JP3044504B2
JP3044504B2 JP4039874A JP3987492A JP3044504B2 JP 3044504 B2 JP3044504 B2 JP 3044504B2 JP 4039874 A JP4039874 A JP 4039874A JP 3987492 A JP3987492 A JP 3987492A JP 3044504 B2 JP3044504 B2 JP 3044504B2
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博親 鈴木
高保 大池
利之 穂刈
成夫 青山
建男 安達
卓 石井
政國 堀田
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Tsurumi Seiki Co Ltd
Shimizu Corp
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Tsurumi Seiki Co Ltd
Shimizu Corp
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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】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、地盤の水理特性を測定
する試験装置および方法に係り、とくに大深度における
透水性を測定するのに適する透水試験装置に関する。
The present invention relates to relates to a test device and method for measuring the hydraulic characteristics of the ground, relates particularly to the permeability test apparatus suitable for measuring water permeability in deep.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、土木,地熱,燃料地下備蓄,廃棄
物処理等における地下の利用や地下構造物の大深度化お
よび大規模化が進行しているが、例えば廃棄物を処理す
る際の安全性等に関するアセスメント(影響評価)をお
こなうために、地下水や地盤の特性についての精度の高
い調査が不可欠となっている。そのため、現場において
地盤にボーリング孔を多数掘削して測定ポイントを設
け、長期間にわたり原位置の地下水の各種物性値等を測
定することがおこなわれている。
2. Description of the Related Art In recent years, the use of underground in civil engineering, geothermal heat, underground storage of fuel, waste disposal, etc., and the depth and scale of underground structures have been increasing. In order to conduct an assessment (impact assessment) on safety, etc., it is essential to conduct a highly accurate survey on groundwater and ground characteristics. Therefore, many boring holes are excavated on the ground at the site to provide measurement points, and various physical properties of groundwater at the original position are measured over a long period of time.

【0003】このうち地盤の透水性に関する調査も水質
同様に建造物の設計,施工、あるいは有害物質等の拡散
などの点から重要であり、従来、各種の透水試験方法に
よって透水係数を計測していた。この透水係数を計測す
るための試験方法の1つとして、掘削したボーリング孔
内へ地上部から注水し、その注水圧力と注水量との関係
から透水性を評価する、所謂ルジオン試験に基づく定常
試験を多くおこなっていた。この注水試験は、ボーリン
グ孔内の原位置付近をパッカーにて封止し、このパッカ
ーの下方に常に所定圧力(一定の水頭圧)を維持するよ
うに注水し、その注水圧力と注水量との関係を測定する
ものであって、単孔式でもあり簡便に実施できるという
利点がある。
Investigations on the permeability of the ground are also important in terms of the design and construction of buildings as well as the quality of water, and the diffusion of harmful substances and the like. Conventionally, the permeability coefficient has been measured by various permeability test methods. Was. As one of the test methods for measuring this coefficient of water permeability, a steady test based on the so-called Lugion test, in which water is injected into the excavated borehole from above the ground and the water permeability is evaluated from the relationship between the water injection pressure and the amount of water injected. Was doing a lot. In this water injection test, the vicinity of the original position in the borehole was sealed with a packer, water was injected under the packer so as to always maintain a predetermined pressure (constant head pressure), and the water injection pressure and the water injection amount were compared. It measures the relationship, and has the advantage that it is a single-hole type and can be easily implemented.

【0004】また、透水係数のほか、より正確な地盤評
価のために貯留係数をも計測する場合には、多孔式の測
定、すなわち複数のボーリング孔を掘削して各ボーリン
グ孔間での水頭差による影響を調べる方法があるが、作
業が大掛かりとなり実施上の難点があった。そこで昨
今、ボーリング孔内に一対のパッカーを挿入して原位置
の試験区間を特定し、この密封された試験区間における
間隙水圧に変化を与えてその挙動を測定する非定常法も
各種提案されるに至っている。
[0004] In addition to measuring the storage coefficient for more accurate ground evaluation in addition to the hydraulic conductivity, a porous type measurement, that is, excavation of a plurality of boreholes and head difference between the respective boreholes, is required. Although there is a method to investigate the influence of this, there was a difficulty in implementation due to the large amount of work. In recent years, various unsteady methods have been proposed in which a pair of packers are inserted into a borehole to specify an in-situ test section, and the behavior is measured by changing the pore water pressure in the sealed test section. Has been reached.

【0005】この非定常法の中には、例えば図15に示
すような検出装置が開示されている。係る検出装置は、
上部パッカー51aおよび下部パッカー51bと、これ
らパッカー51a,51bを膨張させることでボーリン
グ孔58の測定箇所に形成される閉鎖空間52と、上部
パッカー51aの上方に設けられ、前記閉鎖空間52に
通ずるロッド59と、このロッド59内にて膨張させる
ことで前記閉鎖空間52に連通する閉鎖空間54を形成
するインナーパッカー53と、このインナーパッカー5
3に配設された電磁弁55を介して前記閉鎖空間54に
通ずる加圧チューブ57と、閉鎖空間54にて水圧を測
定する圧力センサー56とから構成されたものである。
そして、電磁弁55を開放し、圧力チューブ57を通じ
て地上部からの加圧により一旦閉鎖空間52,54を所
定圧力にまで昇圧させた後、その後の回復速度を測定す
る、所謂パルス法を用いた孔内湧水圧試験をおこなう装
置である。
In this non-stationary method, for example, a detection device as shown in FIG. 15 is disclosed. Such a detection device,
An upper packer 51a and a lower packer 51b, a closed space 52 formed at a measurement location of the boring hole 58 by expanding the packers 51a and 51b, and a rod provided above the upper packer 51a and communicating with the closed space 52. 59, an inner packer 53 which expands in the rod 59 to form a closed space 54 communicating with the closed space 52, and an inner packer 5
3 includes a pressurizing tube 57 communicating with the closed space 54 via an electromagnetic valve 55 disposed therein, and a pressure sensor 56 for measuring water pressure in the closed space 54.
Then, the so-called pulse method is used, in which the solenoid valve 55 is opened, the closed spaces 52 and 54 are once pressurized to a predetermined pressure by pressurization from the ground through the pressure tube 57, and then the recovery speed is measured. This is a device to perform a borehole spring pressure test.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
おこなわれている上記従来のルジオン試験にあっては、
以下のような幾つかの問題点を有していた。
However, in the above-mentioned conventional Luzion test generally performed,
There were some problems as follows.

【0007】(1) シングルパッカーにより測定深度
においてボーリング孔の上方を封止し係るパッカーの下
方に注水して測定するため、各深度の透水率を測定する
ためにはボーリングと測定とを繰り返す必要があり、連
続測定がおこなえないので作業効率が極めて低い。 (2) 一般にボーリングロッドを導水管として使用す
るので、測定深度が増すにつれ移動作業に手間を要す
る。 (3) 難透水性岩盤を対象とするときなどは、各加圧
段階で注水圧力が定常状態となるまでに例えば10〜2
0時間という長い時間を要し、信頼できるデータを得る
には極めて長時間の計測作業となる。 (4) 孔内の圧力変化を地上部にて測定するので、地
下水位やボーリングロッドによる圧力損失によって測定
位置での水圧変化に補正する必要があり、高精度の計測
が難しい。
(1) Since a single packer seals above the boring hole at the measurement depth and pours water under the packer for measurement, it is necessary to repeat boring and measurement in order to measure the water permeability at each depth. The work efficiency is extremely low because continuous measurement cannot be performed. (2) In general, since a boring rod is used as a water pipe, moving work becomes troublesome as the measurement depth increases. (3) When targeting impervious rock, for example, 10 to 2 times until the injection pressure reaches a steady state in each pressurization step.
It takes a long time of 0 hours, and it takes an extremely long time to perform reliable measurement. (4) Since the pressure change in the hole is measured on the ground, it is necessary to compensate for the water pressure change at the measurement position due to the groundwater level and the pressure loss due to the boring rod, making high-precision measurement difficult.

【0008】一方、上記非定常法を実施する装置にあっ
ては、従来の多孔式原位置試験に比べ、1つのボーリン
グ孔で各深度ごとに連続測定ができるという、優れた効
用があるものの、また以下のような問題点もあった。
[0008] On the other hand, the apparatus for performing the above-mentioned unsteady method has an excellent effect that it can perform continuous measurement at each depth with one boring hole, as compared with the conventional in-situ porous in-situ test. There were also the following problems.

【0009】(1) 閉鎖区間を所定圧力まで加圧する
際に地上部から加圧するので、応答性を高めるために電
磁弁の開閉操作を繰り返して所定圧力に設定していく必
要があり、精密な加圧操作が難しい。 (2) 仕切られた原位置の間隙圧力を正確に測定し、
かつ迅速に計測作業をおこなうには係る試験区間を仕切
る弁体を付設しなければならないが、電磁弁では大深度
における高水圧に耐えうるものが少なく、また電気的に
作動させるので水中での信頼性に不安がある。 (3) 試験区間を仕切る上下パッカーの他インナーパ
ッカーを用い、さらに電磁弁を使用しているため、構造
的に複雑,大型化し、ボーリング孔の口径によっては適
用しにくい場合がある。
(1) When the closed section is pressurized to a predetermined pressure, the pressure is applied from the above-ground portion. Therefore, in order to increase the responsiveness, it is necessary to repeatedly open and close the solenoid valve to set the pressure to the predetermined pressure. Pressing operation is difficult. (2) Accurately measure the gap pressure at the partitioned in-situ,
In order to perform measurement work quickly, it is necessary to provide a valve body that separates the test section.However, few solenoid valves can withstand high water pressure at large depths. I am worried about my sex. (3) Since the inner packer is used in addition to the upper and lower packers that partition the test section, and the solenoid valve is used, the structure is complicated and large, and it may be difficult to apply the above depending on the bore diameter of the boring hole.

【0010】ところで、このような地盤の透水性以外に
地下水の水質に関する測定装置として、本発明者等は先
に、地中に掘削されたボーリング孔内に挿入される地下
水計測用のプローブを有する地下水計測装置について提
案している。この装置では、挿入されるプローブにP
H,電導度,水温等の測定用センサーを有する測定部を
設け、この測定部の上下にそれぞれ伸縮自在なパッカー
を付設して測定しようとするボーリング孔内の所定位置
に前記測定部を固定し、係る測定部を介して両パッカー
により仕切られた区間の地下水を排水することにより地
下水の特性を直接測定するものである。そしてこの装置
によれば、地下水を直接測定するのでその誤差が小さ
く、また伸縮自在なパッカーにより掘削孔の径によらず
プローブを固定できるという利点がある(特願平1ー2
04284号公報参照)。
By the way, as an apparatus for measuring the quality of groundwater other than the water permeability of the ground, the present inventors have previously provided a probe for measuring groundwater inserted into a borehole drilled in the ground. A groundwater measurement device is proposed. In this device, the probe inserted is P
A measuring unit having sensors for measuring H, conductivity, water temperature, etc. is provided, and expandable and contractable packers are respectively attached to the upper and lower sides of the measuring unit, and the measuring unit is fixed at a predetermined position in a borehole to be measured. Then, the groundwater characteristics are directly measured by draining the groundwater in a section partitioned by both packers through the measuring unit. According to this apparatus, there is an advantage that the error is small because the groundwater is directly measured, and the probe can be fixed by a telescopic packer regardless of the diameter of the excavation hole (Japanese Patent Application No. 1-2).
04284).

【0011】本発明者らは、上述した各計測装置の利点
を活かしつつ単孔式の定常試験および非定常試験に応用
すべく鋭意検討の結果、上記問題点を解決するに至った
ものであり、本発明の目的とするところは、迅速な連続
測定が可能でかつ精度の高い透水係数の計測をおこなう
ことのできる透水試験装置を提供することにある。
The present inventors have conducted intensive studies to apply the above-mentioned advantages of each measuring apparatus to a single-hole steady-state test and an unsteady-state test, and as a result, have solved the above-mentioned problems. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a water permeability test device capable of performing rapid continuous measurement and measuring a water permeability coefficient with high accuracy.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の透水試験装置の第1の態様は、定常試験を
迅速かつ高精度におこなうためのものであり、地中に掘
削された掘削孔内に挿入される略棒状のプローブを有
し、前記掘削孔へ注水するとともに前記プローブの挿入
位置における間隙水圧の変化を検出して透水係数を計測
する透水試験装置であって、前記プローブには、前記掘
削孔に挿入されたときに所定間隔にて上下に位置させら
れる伸縮自在な一対のパッカーと、これらパッカーによ
って仕切られた区間へ注水をおこなう注水ラインと、前
記区間内の水圧を測定する圧力センサーとが設けられて
いることを基本としている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the water permeability test apparatus of the present invention is for performing a steady test quickly and with high accuracy, and is excavated in the ground. Having a substantially rod-shaped probe inserted into the drilled hole, a permeation test apparatus for injecting water into the borehole and detecting a change in pore water pressure at an insertion position of the probe to measure a permeability coefficient, The probe includes a pair of telescopic packers that are vertically positioned at predetermined intervals when inserted into the drilling hole, a water injection line that performs water injection into a section partitioned by these packers, and a water pressure in the section. It is basically that the pressure sensor is provided to measure.

【0013】また注水作業を効率的におこなうために、
上記注水ラインを開閉する注水ライン開閉弁を付設して
いるものである
[0013] In order to perform the water injection work efficiently ,
A water injection line on-off valve that opens and closes the water injection line
Is what it is .

【0014】そして、大深度にても水圧にかかわらず確
実に機能させるために、上記注水ライン開閉弁は、略棒
状に形成されその軸線に沿って貫通孔が開設された本体
と、前記貫通孔の一部に該貫通孔が拡径されて設けられ
たシリンダ室と、このシリンダ室に挿入され前記本体の
一方の開口端に向けて付勢されたピストンと、このピス
トンに付設され、前記一方の開口端側に向けて伸長され
て前記貫通孔に摺動自在に内挿されたステムと、このス
テムのおよそ先端部が位置させられる前記貫通孔の内周
面に設けられた一対のシール部材と、これらシール部材
によって仕切られた区間の前記貫通孔と前記本体の外方
とを結ぶ連通路と、前記一対のシール部材と前記シリン
ダ室との間にて前記貫通孔に通じる加圧経路とからなる
ことを特徴としている。
[0014] Then, in order to function reliably despite the water pressure at great depth, the water injection line off valve comprises a body through-hole along its axis is formed in a substantially rod shape is opened, the through hole A cylinder chamber provided with an enlarged diameter of the through-hole in a part of the piston, a piston inserted into the cylinder chamber and urged toward one open end of the main body, and a piston attached to the piston; A stem extending toward the open end of the stem and slidably inserted into the through-hole, and a pair of seal members provided on the inner peripheral surface of the through-hole at which the distal end of the stem is located. A communication path connecting the through hole in a section partitioned by these seal members and the outside of the main body; and a pressurizing path communicating with the through hole between the pair of seal members and the cylinder chamber. Consists of
It is characterized by:

【0015】さらに注水時の圧力変動を防止して測定精
度を向上させるための第2の態様として、上記注水ライ
ンに所定圧力にて水を供給する注水手段が設けられ、か
つこの注水手段には、水を貯留するとともに加圧気体に
て加圧されるアキュムレータが備えられているのがよ
い。
Further, as a second mode for preventing pressure fluctuation at the time of water injection and improving measurement accuracy, a water injection means for supplying water at a predetermined pressure to the water injection line is provided, and the water injection means is provided with the water injection means. An accumulator for storing water and pressurized by pressurized gas may be provided.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】また第3の態様は、パッカーの膨張収縮を
迅速におこないより迅速な計測作業を遂行するため、定
常試験もしくは非定常試験を実施する上記第1〜第2の
各態様において、上記一対のパッカーに所定水圧にて給
水する給水手段と、この給水手段と前記一対のパッカー
とを連結する給水ラインとが備えられ、かつ上記プロー
ブには前記給水ラインを開放するパッカー開放弁が付設
されていることを特徴としている。
[0019] The third aspect is to perform a quick measurement tasks more rapidly done expansion and contraction of the packers, the first to second <br/> each mode of carrying out the stationary test or unsteady test , A water supply means for supplying water to the pair of packers at a predetermined water pressure, a water supply line connecting the water supply means to the pair of packers, and a packer release valve for opening the water supply line to the probe. Is provided.

【0020】そして大深度で確実に機能させるべく、本
発明の透水試験装置の第4の態様は、上記第3の態様
おいて、上記パッカー開放弁は、略棒状に形成されその
軸線に沿って貫通孔が開設された本体と、前記貫通孔の
一部に該貫通孔が拡径されて設けられたシリンダ室と、
このシリンダ室に挿入され前記本体の一方の開口端に向
けて付設されたピストンと、このピストンに付設され、
前記一方の開口端側に向けて伸長されて前記貫通孔に摺
動自在に内挿されたステムと、このステムのおよそ先端
部が位置させられる前記貫通孔の内周面に設けられた一
対のシール部材と、これらシール部材によって仕切られ
た区間の前記貫通孔と前記本体の外方とを結ぶ連通路
と、前記一対のシール部材と前記シリンダ室との間にて
前記貫通孔に通じる加圧経路とからなることを特徴とし
ている。
In order to ensure the function at a large depth, the fourth aspect of the water permeability test apparatus according to the present invention is the same as the third aspect , wherein the packer opening valve is formed in a substantially rod shape. A main body having a through-hole formed along the axis thereof, and a cylinder chamber provided with a part of the through-hole in which the diameter of the through-hole is increased,
A piston inserted into the cylinder chamber and attached to one open end of the main body, and attached to the piston;
A stem extended toward the one opening end side and slidably inserted into the through hole, and a pair of stems provided on the inner peripheral surface of the through hole where the distal end of the stem is located. A seal member, a communication path connecting the through hole in a section partitioned by the seal member and the outside of the main body, and pressurization communicating with the through hole between the pair of seal members and the cylinder chamber. And a route.

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【実施例】本発明に係る透水試験装置(以下、本装置と
いう。)の実施例を図1〜図14に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A water permeability test apparatus according to the present invention (hereinafter referred to as this apparatus)
Say. 1) will be described with reference to FIGS.

【0024】図1に本装置の全体構成が示されており、
本装置は注水による定常試験および非定常試験を双方と
も実施しうるもので、概略、車1上に設置されたクレー
ン2からワイヤー6にて吊持され、地盤Gにほぼ垂直に
掘削された掘削孔(ボーリング孔)8に挿入されるプロ
ーブ4と、このプローブ4に測定のためにチューブ7を
通じて水を供給する給水部3と、前記プローブ4からの
データを入力し、またプローブ4へ制御信号を出力する
計測制御部5とから構成されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of the present apparatus.
This device can perform both a steady test and an unsteady test by water injection, and is generally suspended by a wire 6 from a crane 2 installed on a car 1 and excavated almost vertically in a ground G. A probe 4 inserted into a hole (boring hole) 8, a water supply unit 3 for supplying water to the probe 4 through a tube 7 for measurement, a data from the probe 4, and a control signal to the probe 4. And a measurement control unit 5 that outputs the same.

【0025】本装置の要部である上記プローブ4は、掘
削孔8に挿入されたときに所定間隔にて上下に位置させ
られる伸縮自在な一対のパッカー40,42と、これら
パッカー40,42によって仕切られた計測を施そうと
する区間(原位置)Lへ注水をおこなう注水ライン(図
1では示さず)と、区間L内の水圧を測定する圧力セン
サー46と、水温センサー44と、非定常試験に使用す
るポンプ機構45、ならびに注水ライン開閉弁41bと
パッカー開放弁41aとが備えられ、全体が略棒状に形
成されたものである。注水ライン開閉弁41bはパッカ
ー開放弁41aの位置に設けることもある。また、この
プローブ4は、地盤Gの透水性に応じて軸をなす中継ロ
ッド(図示せず)を継ぎ足すことで、上記区間Lの長さ
をおよそ4〜20mの範囲で1mごとに所望の長さに設
定でき、その容積を変更可能に形成されている。
The probe 4, which is a main part of the present apparatus, comprises a pair of expandable and contractible packers 40, 42 which are vertically positioned at predetermined intervals when inserted into the excavation hole 8. A water injection line (not shown in FIG. 1) for injecting water into a section (original position) L where a partitioned measurement is to be performed, a pressure sensor 46 for measuring a water pressure in the section L, a water temperature sensor 44, and an unsteady state. A pump mechanism 45 used for the test, a water injection line opening / closing valve 41b and a packer opening valve 41a are provided, and the whole is formed in a substantially rod shape. The water injection line opening / closing valve 41b may be provided at the position of the packer opening valve 41a. In addition, the probe 4 adds a relay rod (not shown) which forms an axis according to the water permeability of the ground G, thereby increasing the length of the section L in a range of about 4 to 20 m every 1 m. The length can be set and the volume can be changed.

【0026】以下、これらをさらに詳細に説明すると、
上記パッカー40,42は合成ゴム等の樹脂シートから
形成された軟弾性を有する袋体であって、本実施例のパ
ッカー40,42とも各々、プローブ4に取付けられた
状態で収縮時の外径が約50〜60mm,全長約100
0mmであって、掘削孔8の口径が約70〜110mm
のものに対応できるものとなっている。そして内部に所
定水圧が掛けられることにより掘削孔8内で膨張し、プ
ローブ4を所定位置にて固定するとともに、掘削孔8の
壁面に密着して上方のパッカー40と下方のパッカー4
2との間の区間Lを密封状態に保持するものである。
Hereinafter, these will be described in more detail.
Each of the packers 40 and 42 is a soft elastic bag formed of a resin sheet such as a synthetic rubber. Each of the packers 40 and 42 of the present embodiment is attached to the probe 4 and has an outer diameter when contracted. Is about 50-60mm, total length is about 100
0 mm, and the borehole 8 has a diameter of about 70 to 110 mm.
It can correspond to the thing of. When a predetermined water pressure is applied to the inside, it expands in the drilling hole 8, fixes the probe 4 at a predetermined position, and adheres to the wall surface of the drilling hole 8 and the upper packer 40 and the lower packer 4.
2 is maintained in a sealed state.

【0027】また、圧力センサー46は、パッカー4
0,42によって仕切られた区間Lへ注水したときの水
圧、もしくは区間Lの湧水の間隙水圧を直接検出するも
のである。この圧力センサー46には、使用深度に応じ
て各種の素子が使用できるが、微量な圧力の相異を検出
して測定精度を向上させるためには、水晶発信型の素子
が好ましく、これによれば最大測定範囲150kgf/
cm2で精度が±0.02kgf/cm2となっている。
そして水温センサー44には、同様に検出精度の点から
白金抵抗式のものが用いられ、−2〜+55℃(精度±
0.1℃)の範囲で測定できるようになっている。
The pressure sensor 46 is connected to the packer 4.
This is for directly detecting the water pressure when water is injected into the section L partitioned by 0 or 42, or the pore water pressure of the spring water in the section L. Various elements can be used as the pressure sensor 46 in accordance with the working depth. However, in order to detect a slight difference in pressure and improve the measurement accuracy, a crystal transmission type element is preferable. If the maximum measurement range is 150kgf /
accuracy cm 2 has become a ± 0.02kgf / cm 2.
Similarly, the water temperature sensor 44 is of a platinum resistance type in terms of detection accuracy, and is -2 to + 55 ° C (accuracy ±).
(0.1 ° C.).

【0028】一方、このプローブ4に備えられた注水ラ
イン開閉弁41bとパッカー開放弁41aとは、本実施
例では同一の構成を有しており、図9にそれらの断面構
造が示されている。この注水ライン開閉弁41b(パッ
カー開放弁41a)は、開放型の機構を有し、使用深度
に拘わりなく外圧を相殺するようになっている。
On the other hand, the injection line opening / closing valve 41b and the packer opening valve 41a provided in the probe 4 have the same configuration in the present embodiment, and their sectional structures are shown in FIG. . The injection line opening / closing valve 41b (packer opening valve 41a) has an open type mechanism, and cancels the external pressure regardless of the working depth.

【0029】図9に示される上記注水ライン開閉弁41
b(パッカー開放弁41a)の構成は、一体に成形され
た略棒状をなす本体411に、該本体411の軸線に沿
って貫通孔412が開設されている。この本体411
は、掘削孔8に挿入されるプローブ4に収納するため、
最大外径がおよそ40mm,全長250mm程度となっ
ている。
The above water injection line opening / closing valve 41 shown in FIG.
In the configuration of b (packer release valve 41a), a through-hole 412 is formed along the axis of the main body 411 in a substantially rod-shaped main body 411 formed integrally. This body 411
Is stored in the probe 4 inserted into the drilling hole 8,
The maximum outer diameter is about 40 mm, and the total length is about 250 mm.

【0030】そして貫通孔412のおよそ中央部には、
貫通孔412を拡径して形成されたシリンダ室412a
が設けられ、このシリンダ室412aにピストン413
が挿入されている。さらにピストン413には、本体4
11の一方の開口端411aへ向けて伸長され、貫通孔
412に摺動自在な状態で内挿されて実質的に弁部の一
部を構成するステム414aと、本体411の他方の開
口端411bへ向けて伸長され、前記ピストン413の
移動時にこれを案内するステム414bとが付設されて
いる。
At approximately the center of the through hole 412,
Cylinder chamber 412a formed by expanding diameter of through hole 412
Is provided in the cylinder chamber 412a.
Is inserted. Further, the piston 413 has a body 4
A stem 414a extending toward one open end 411a of the main body 411 and slidably inserted into the through hole 412 to substantially constitute a part of the valve portion, and the other open end 411b of the main body 411. And a stem 414b for guiding the piston 413 when it moves.

【0031】上記ピストン413は、シリンダ室412
aの端部である段付部412eが止りとなって、図9の
状態では他方の開口端411bに向けて移動するように
なっているが、ピストン413の外周に取付けられたシ
ール部材417cによってシリンダ室412aの気密が
保持されるようになっている。またこのピストン413
は、弾撥部材(ばね)415によって常に上記段付部4
12eに当接させられる方向、すなわち一方の開口端4
11aに向けて付勢されている。
The piston 413 is provided in the cylinder chamber 412
The stepped portion 412e, which is the end of a, stops and moves toward the other open end 411b in the state of FIG. 9, but is moved by the seal member 417c attached to the outer periphery of the piston 413. The airtightness of the cylinder chamber 412a is maintained. In addition, this piston 413
Is always provided with the stepped portion 4 by a resilient member (spring) 415.
12e, that is, one open end 4
11a.

【0032】さらに、ピストン413が段付部412e
に当接する状態のときには、上記ステム414aの先端
は一方の開口端411aから幾分とも貫通孔412の内
部に没入した状態(図9の状態)にあるが、このステム
414aの先端部分が位置する貫通孔412の内周面に
は、一対のシール部材417a,417bが設けられ、
ステム414aの周面に密接してこれらシール部材41
7a,417bによって仕切られた区間Sにおいて、貫
通孔412とステム414aとの微少間隙の気密が保持
されるようになっている。
Further, the piston 413 has a stepped portion 412e.
In a state where the stem 414a is in contact with the stem 414a, the tip of the stem 414a is slightly immersed into the through hole 412 from the one open end 411a (the state of FIG. 9), but the tip of the stem 414a is located. A pair of seal members 417a and 417b are provided on the inner peripheral surface of the through hole 412,
The sealing member 41 is in close contact with the peripheral surface of the stem 414a.
In a section S partitioned by 7a and 417b, airtightness of a minute gap between the through hole 412 and the stem 414a is maintained.

【0033】そして、上記仕切られた区間Sが弁部を構
成し、係る区間Sにおいて本体411には、貫通孔41
2と本体411の外方とを結ぶ連通路416が形成され
ている。すなわち、連通路416と一方の開口端411
a側の貫通孔412とで流体の通路が構成され、ステム
414aの移動によりこの流路が開閉する構造となって
いる。
The partitioned section S constitutes a valve portion. In the section S, the main body 411 has a through hole 41 formed therein.
A communication passage 416 connecting the second body 411 and the outside of the main body 411 is formed. That is, the communication path 416 and one open end 411
A fluid passage is constituted by the through hole 412 on the a side, and the passage is opened and closed by movement of the stem 414a.

【0034】またステム414a、すなわちピストン4
13を駆動させるために、シリンダ室412aに隣接し
て、貫通孔412の一部が幾分拡径され加圧室412b
が形成されている。さらに、この加圧室412bには、
ピストン413の駆動圧力を導入するため、これに通ず
る加圧経路418が設けられている。
The stem 414a, that is, the piston 4
In order to drive the pressure chamber 412b, a part of the through-hole 412 is slightly enlarged in diameter adjacent to the cylinder chamber 412a.
Are formed. Further, in the pressurizing chamber 412b,
In order to introduce the driving pressure of the piston 413, a pressurizing path 418 communicating therewith is provided.

【0035】尚、シリンダ室412aに対して他方の開
口端411b側の貫通孔412は、上記弾撥部材415
を収納すべくシリンダ室412aよりさらに拡径されて
いるが、前記他方の開口端411bには、弾撥部材41
5の圧縮量を調整してピストン413の駆動圧力を設定
するための押さえ部材420が設けられている。この押
さえ部材420は、これに摺動自在に挿通されたステム
414bを支持して振れを防止するとともに、最も大経
部である他方の開口端411bの内周側に形成されたね
じ部419に螺着され、回動させられることにより本体
411の軸線方向に移動可能に形成されたものである。
The through hole 412 on the other open end 411b side of the cylinder chamber 412a is
Is further expanded than the cylinder chamber 412a in order to store the resilient member 41 on the other open end 411b.
A pressing member 420 for adjusting the amount of compression of the piston 5 and setting the driving pressure of the piston 413 is provided. The holding member 420 supports the stem 414b slidably inserted therein to prevent runout, and has a screw portion 419 formed on the inner peripheral side of the other opening end 411b, which is the largest major portion. It is formed to be movable in the axial direction of the main body 411 by being screwed and rotated.

【0036】このように、注水ライン開閉弁41b(パ
ッカー開放弁41a)は、略棒状に形成されその軸線に
沿って貫通孔412が開設された本体411と、貫通孔
412の一部に該貫通孔412が拡径されて設けられた
シリンダ室412aと、このシリンダ室412aに挿入
され本体411の一方の開口端411aに向けて付勢さ
れたピストン413と、このピストン413に付設さ
れ、前記一方の開口端411a側に向けて伸長され前記
貫通孔412に摺動自在に内挿されたステム414a
と、このステム414aのおよそ先端部が位置させられ
る前記貫通孔412の内周面に設けられた一対のシール
部材417a,417bと、これらシール部材417
a,417bによって仕切られた区間Sの貫通孔412
と本体411の外方とを結ぶ連通路416と、前記一対
のシール部材417a,417bと前記シリンダ室41
2aとの間にて貫通孔412に通じる加圧経路418と
から構成されており、加圧経路418に駆動圧力(水
圧)を賦与し、ステム414aと貫通孔412との間隙
(加圧室412b)を通じてピストン413を付勢力に
対抗して他方の開口端411b側へ押圧することによ
り、ステム414aを貫通孔412に沿って進退させ、
一対のシール部材417a,417bによって仕切られ
た区間Sにおいて、連通路416と貫通孔412の一方
の開口端411a側とで構成される流路をステム414
aのおよそ先端部にて開閉するものとなっている。
As described above, the water injection line opening / closing valve 41b (packer opening valve 41a) is formed in a substantially rod shape and has a through hole 412 formed along its axis. A cylinder chamber 412a provided with an enlarged diameter of the hole 412, a piston 413 inserted into the cylinder chamber 412a and urged toward one open end 411a of the main body 411; Stem 414a extending toward the open end 411a of the slidably inserted through hole 412.
A pair of seal members 417 a and 417 b provided on the inner peripheral surface of the through hole 412 where the distal end of the stem 414 a is located;
a, 417b, through-hole 412 in section S partitioned by 417b
A communication path 416 connecting the outside of the main body 411 to the pair of seal members 417 a and 417 b and the cylinder chamber 41.
2a, a driving path (water pressure) is applied to the pressure path 418, and a gap (a pressure chamber 412b) between the stem 414a and the through hole 412 is provided. ) To push the piston 413 against the biasing force toward the other open end 411b, thereby causing the stem 414a to advance and retreat along the through hole 412,
In a section S partitioned by the pair of seal members 417 a and 417 b, a flow path formed by the communication path 416 and one opening end 411 a of the through hole 412 is formed by the stem 414.
It opens and closes at approximately the tip of a.

【0037】また図1に示されるプローブ4に設けられ
たポンプ機構45は、区間L内の減圧による非定常試験
をおこなうためのもので、地盤Gの湧水量の違いによる
適応範囲を拡大すべく、各々容積の異なる2台のポンプ
45a,45bから構成されている。これらのポンプ4
5a,45bは同一の装置構成を有し、係る構成が図1
0に示されている。
The pump mechanism 45 provided in the probe 4 shown in FIG. 1 is used for performing an unsteady test by reducing the pressure in the section L. , And two pumps 45a and 45b having different capacities. These pumps 4
5a and 45b have the same device configuration, and such a configuration is shown in FIG.
0 is shown.

【0038】このポンプ45a(ポンプ45b)は、吸
込部451Aと駆動部451Bとを有し、全体が略長軸
筒状に形成されたケーシング451内にシリンダ室45
1aと駆動室451bとが直列的に配設されている。
The pump 45a (pump 45b) has a suction portion 451A and a drive portion 451B, and has a cylinder chamber 45 in a casing 451 formed entirely in a substantially long cylindrical shape.
1a and a drive room 451b are arranged in series.

【0039】上記吸込部451Aは、シリンダ室451
aとこのシリンダ室451aに摺動自在に挿入されたピ
ストン452とからなり、前記ピストン452の外周に
はシール部材452eが環着され、ピストン452とシ
リンダ室451aの内周面とが気密状態を保持するよう
になっている。また、シリンダ室451aには、該シリ
ンダ室451aに対して上記駆動室451bと反対側に
位置する端面に、プローブ4の一対のパッカー40,4
2にて仕切られた区間L内の地下水を導入する、吸込口
451xが開設されている。そして、シリンダ室451
aの上記駆動室451bに近接する側壁には、ピストン
452に対して前記吸込口451xと反対側のシリンダ
室451aの空間(ピストン452の背面側)に流入し
ている地下水を、パッカー40,42にて仕切られた前
記区間L外に排出するための吐出口451yが開設され
ている。
The suction section 451A is provided in the cylinder chamber 451.
a and a piston 452 slidably inserted into the cylinder chamber 451a. A seal member 452e is annularly mounted on the outer periphery of the piston 452 so that the piston 452 and the inner peripheral surface of the cylinder chamber 451a are airtight. It is designed to hold. In the cylinder chamber 451a, a pair of packers 40, 4 of the probe 4 is provided on an end face located on the side opposite to the drive chamber 451b with respect to the cylinder chamber 451a.
A suction port 451x for introducing groundwater in the section L partitioned by 2 is provided. And, the cylinder chamber 451
The groundwater flowing into the space (the back side of the piston 452) of the cylinder chamber 451 a on the side opposite to the suction port 451 x with respect to the piston 452 is placed on the side wall adjacent to the drive chamber 451 b of the packers 40 and 42. A discharge port 451y for discharging to the outside of the section L partitioned by is provided.

【0040】すなわちこのポンプ45a(45b)は、
液体等を吸入吐出によって移送するものではなく、所定
空間内のみかけ容積をピストン452の移動によって変
化させるものである。さらに、上記ピストン452に
は、ケーシング451の軸線に沿って駆動室451bと
の境界部を貫通するシャフト453が取付けられ、かつ
この貫通部にはシリンダ室451aに対して駆動室45
1bの気密を保持するシール部材451eが設けられて
いる。
That is, this pump 45a (45b)
Instead of transferring liquid or the like by suction and discharge, the apparent volume in a predetermined space is changed by the movement of the piston 452. Further, a shaft 453 that penetrates the boundary with the drive chamber 451b along the axis of the casing 451 is attached to the piston 452, and the penetrating portion has a drive chamber 45 with respect to the cylinder chamber 451a.
A seal member 451e for maintaining the airtightness of 1b is provided.

【0041】一方、上記駆動部451Bは、駆動室45
1bに軸線と平行に配設され、回動自在に設けられた一
対のねじ棒455,455およびこれに螺合する移動板
454と、前記ねじ棒455,455を駆動させる正逆
回転自在なモーター459aと、このモーター459a
を制御する制御回路457とから概略構成されている。
On the other hand, the driving section 451B is
1b, a pair of rotatable screw rods 455, 455 and a movable plate 454 screwed thereto, and a forward / reverse rotatable motor for driving the screw rods 455, 455. 459a and this motor 459a
And a control circuit 457 for controlling the operation.

【0042】上記ねじ棒455,455は、一端が軸受
455f,455fにて支持され、他端が各々ケーシン
グ451に取付けられた支持板455gにて、該支持板
455g内に設けられた軸受(図示せず)を介して支持
されている。このねじ棒455,455には、上記支持
板455g側にそれぞれ歯車456,456が付設され
ている。そして歯車456,456の間には、これら歯
車456,456の双方に螺合する歯車459cが介装
され、モーター459aからの回転力を各ねじ棒455
に伝達し、かつ各ねじ棒455を同一方向に回動させる
ようになっている。
The screw rods 455 and 455 have one ends supported by bearings 455f and 455f, and the other ends respectively provided by support plates 455g attached to a casing 451. (Not shown). Gears 456 and 456 are attached to the screw rods 455 and 455 on the support plate 455g side, respectively. Between the gears 456 and 456, a gear 459c screwed to both the gears 456 and 456 is interposed, and the rotational force from the motor 459a is applied to each screw rod 455.
, And each screw rod 455 is rotated in the same direction.

【0043】また、上記ピストン452に連なるシャフ
ト453は上記移動板454に取付けられ、移動板45
4の進退にともなってピストン452がシリンダ室45
1a内にて往復移動するわけであるが、掘削孔8のパッ
カー40,42にて仕切られた区間Lにおける湧水量に
応じて、すなわち区間Lの間隙水の圧力変化を勘案して
吸引するため、ピストン452を極めて低速で駆動する
必要があり、モーター459aには減速機459bが付
設されている。尚、符号454l,454hは各々、移
動板454、すなわちピストン452の移動端を検出す
るリミットスイッチである。
The shaft 453 connected to the piston 452 is attached to the moving plate 454,
4, the piston 452 moves into the cylinder chamber 45.
Although it reciprocates within 1a, it is sucked in accordance with the amount of spring water in the section L partitioned by the packers 40 and 42 of the excavation hole 8, that is, in consideration of the pressure change of the pore water in the section L. , It is necessary to drive the piston 452 at an extremely low speed, and the motor 459a is provided with a speed reducer 459b. Reference numerals 454l and 454h are limit switches for detecting the moving end of the moving plate 454, that is, the piston 452, respectively.

【0044】さらに、このモーター459aを常に定速
駆動させるべく、前記モーター459aにはその回転数
を検出するエンコーダー458が設けられ、係るエンコ
ーダー458からの電圧信号が上記制御回路457に補
正信号としてフィードバックされるようになっている。
また、制御回路457は、図1に示される計測制御部5
から送られる制御信号および上記補正信号に基づいて、
モーター459aに駆動信号を出力するものである。
Further, in order to constantly drive the motor 459a at a constant speed, the motor 459a is provided with an encoder 458 for detecting the number of revolutions, and a voltage signal from the encoder 458 is fed back to the control circuit 457 as a correction signal. It is supposed to be.
Further, the control circuit 457 includes the measurement control unit 5 shown in FIG.
Based on the control signal and the correction signal sent from
A drive signal is output to the motor 459a.

【0045】このように、ポンプ45a(ポンプ45
b)は、一端が一対のパッカー40,42によって仕切
られた区間Lに連通させられかつ他端が前記区間Lの外
方に連通させられるシリンダ室451aと、このシリン
ダ室451a内を定速にて移動するピストン452とを
有する定流量のポンプであり、ピストン452がシリン
ダ室451aの一端から他端へ向けて移動することによ
り、前記区間L内のみかけ容積を一時的に増大させて係
る区間Lの水圧を減圧するものとなっている。
As described above, the pump 45a (the pump 45
b) a cylinder chamber 451a having one end communicating with a section L partitioned by a pair of packers 40 and 42 and the other end communicating with the outside of the section L, and a constant speed inside the cylinder chamber 451a. A constant flow rate pump having a piston 452 that moves from one end to the other end of the cylinder chamber 451a to temporarily increase the apparent volume in the section L. The pressure of L is reduced.

【0046】そして、上記ポンプ機構45には、このよ
うな複数の定流量のポンプ45a,45b(本実施例で
は2台)が備えられ、これらポンプ45a,45bは同
時にもしくは選択的に駆動させられるもので、かつそれ
ぞれにシリンダ室容積が異なるものとなっており、湧水
量の多少にかかわらず対応できるようになっている。
The pump mechanism 45 is provided with a plurality of pumps 45a and 45b (two pumps in this embodiment) having a constant flow rate, and these pumps 45a and 45b are driven simultaneously or selectively. And the cylinder chamber volumes are different from each other, so that it can be handled regardless of the amount of spring water.

【0047】ちなみに本実施例では、上記ポンプ45a
は、シリンダー415aの口径が16mm,ストローク
が160mm,ピストン452の移動速度が5mm/h
r.〜130mm/hr.),有効吸込量(制御範囲)
が1〜25cc/hr.であり、また上記ポンプ45b
は、シリンダー415aの口径が45mm,ストローク
が320mm,ピストン452の移動速度が12.5m
m/hr.〜320mm/hr.,有効吸込量(制御範
囲)が20〜500cc/hr.となっている。
In this embodiment, the pump 45a
Means that the diameter of the cylinder 415a is 16 mm, the stroke is 160 mm, and the moving speed of the piston 452 is 5 mm / h.
r. ~ 130 mm / hr. ), Effective suction volume (control range)
Is 1 to 25 cc / hr. And the pump 45b
The cylinder 415a has a diameter of 45 mm, a stroke of 320 mm, and a moving speed of the piston 452 of 12.5 m.
m / hr. ~ 320 mm / hr. , The effective suction amount (control range) is 20 to 500 cc / hr. It has become.

【0048】次に、図1に示される給水部3から掘削孔
8に挿入されたプローブ4に至る注水,給水ライン等に
ついて、これらのフローを示す図2〜図8に基づいて説
明する。
Next, water injection, water supply lines, etc., from the water supply section 3 to the probe 4 inserted into the drill hole 8 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.

【0049】図2に示されるラインは、一対のパッカー
40,42によって仕切られた区間Lに注水することに
より定常試験を施すためのもので、符号33が注水ライ
ンであり、給水部3(図1)に設けられた、図3に示さ
れる注水手段31から上述した注水ライン開閉弁41b
に繋ぎ込まれている。この注水ライン33は、多層構造
の樹脂材料等から形成された可橈性を有する内径9m
m,外径12mmの耐圧チューブが用いられ、図9に示
される注水ライン開放弁41bの連通路416に接続さ
れている。
The line shown in FIG. 2 is for performing a steady test by injecting water into a section L partitioned by a pair of packers 40 and 42. Reference numeral 33 denotes a water injection line, and a water supply section 3 (FIG. The water injection means 31 shown in FIG.
Is tied to The water injection line 33 has a flexible inner diameter of 9 m formed of a resin material having a multilayer structure.
A pressure-resistant tube having a diameter of 12 mm and an outer diameter of 12 mm is used, and is connected to the communication passage 416 of the water injection line opening valve 41b shown in FIG.

【0050】この注水ライン33に試験用の水を圧送す
る上記注水手段31には、図3に示されるように、アキ
ュムレータ312a,312b(実際には各々2本ず
つ)と、これらアキュムレータ312a,312bに圧
力調整器311を介して窒素等の不活性な加圧気体を供
給するガス源310とが備えられている。注水ライン3
3への注水圧力は、圧力調整器311の精度によるが、
本実施例では精度を向上させるため、最大調整範囲が8
kgf/cm2で精度±0.1kgf/cm2のものを用
いている。
As shown in FIG. 3, accumulators 312a and 312b (actually, two accumulators 312a and 312b) and accumulators 312a and 312b are provided in the water injection means 31 for pumping test water into the water injection line 33. And a gas source 310 for supplying an inert pressurized gas such as nitrogen through a pressure regulator 311. Water injection line 3
The injection pressure to 3 depends on the accuracy of the pressure regulator 311,
In this embodiment, in order to improve the accuracy, the maximum adjustment range is 8
and used as the accuracy ± 0.1 kgf / cm 2 in kgf / cm 2.

【0051】また、上記アキュムレータ312a,31
2bは互いに断面積が異なり、かつそれぞれの側面に
は、図示しないが水位計が付設されて、所謂マリオット
式の流量計が構成され、内部に一旦貯留された水が所定
圧力にて導入される上記加圧気体により、弁313,3
13を介して注水ライン33に供給されるとともに、1
-1〜103cc/min.の範囲にて水位変化を測定
するようになっている。この流量測定については勿論、
差圧計等を用いて自動計測を併用してもよい。尚、図3
の注水手段31ではアキュムレータ312a,312b
の2台が配設されているが、さらに多数のアキュムレー
タが設けられることにより、さらに流量測定の精度が向
上されうる。
The accumulators 312a, 312
2b have different cross-sectional areas, and a water level gauge (not shown) is attached to each side to form a so-called Marriott type flow meter, in which water once stored is introduced at a predetermined pressure. By the above-mentioned pressurized gas, valves 313 and 3
13 to the water injection line 33 and 1
0 -1 to 103 cc / min. The water level change is measured in the range. Of course about this flow measurement,
Automatic measurement may be used together using a differential pressure gauge or the like. FIG.
Accumulators 312a, 312b
However, the accuracy of the flow rate measurement can be further improved by providing more accumulators.

【0052】他方、図4には、プローブ4を挿入,移動
したときに一対のパッカー40,42へ水を送り、これ
らパッカー40,42を膨張させる給水ライン34が示
されており係る給水ライン34は、給水部3に設けられ
た、図5に示される給水手段32から上部のパッカー4
0と下部のパッカー42の双方の袋内に至る2つ開放端
を有している。さらに、パッカー40,42を収縮させ
るときに給水ライン34を開放するため、給水ライン3
4のパッカー40、42に対して給水手段32側では、
経路が分岐されて上述のパッカー開放弁41aに繋ぎ込
まれている。
On the other hand, FIG. 4 shows a water supply line 34 for sending water to the pair of packers 40 and 42 when the probe 4 is inserted and moved and expanding the packers 40 and 42. 5 is provided from the water supply means 32 shown in FIG.
Both the 0 and lower packers 42 have two open ends leading into the bag. Further, in order to open the water supply line 34 when the packers 40 and 42 are contracted, the water supply line 3 is opened.
On the water supply means 32 side with respect to the packers 40 and 42 of No. 4,
The path is branched and connected to the aforementioned packer opening valve 41a.

【0053】すなわち、この分岐された給水ライン34
が、図9に示されるパッカー開放弁41aの連通路41
6に接続され、かつパッカー開放弁41aが双方のパッ
カー40,42によって仕切られた区間Lの外方に配設
されてることにより、パッカー開放弁41aを作動させ
たときにパッカー40,42内の水圧がパッカー開放弁
41aの貫通孔412を通じて前記区間Lの外方に開放
されるようになっている。
That is, the branched water supply line 34
Is the communication passage 41 of the packer opening valve 41a shown in FIG.
6 and the packer opening valve 41a is disposed outside the section L partitioned by the two packers 40 and 42, so that when the packer opening valve 41a is operated, the inside of the packers 40 and 42 is The water pressure is released to the outside of the section L through the through hole 412 of the packer release valve 41a.

【0054】このような給水ライン34へ水を供給する
給水手段32は、図5に示されるように、プローブ4の
挿入された掘削孔8の間隙水圧よりも高い圧力にて給水
するため、貯水槽320と、該貯水槽320の気層部分
を加圧するコンプレッサー321とからなり、弁322
を介して前記給水ライン34へ接続されている。
As shown in FIG. 5, the water supply means 32 for supplying water to the water supply line 34 supplies water at a pressure higher than the pore water pressure of the drilling hole 8 into which the probe 4 is inserted. A tank 320 and a compressor 321 for pressurizing a gas layer portion of the water storage tank 320;
Is connected to the water supply line 34.

【0055】また、上述したパッカー開放弁41aなら
びに注水ライン開閉弁41bを駆動するためのラインが
図6に符号37にて示されている。この駆動ライン37
は、同様に給水部3に設けられた図7に示される駆動手
段35から、上記パッカー開放弁41aおよび注水ライ
ン開閉弁41bに並列に、かつ、それぞれ図9に示され
る弁体の加圧経路420に接続されている。
A line for driving the packer opening valve 41a and the water injection line opening / closing valve 41b is indicated by reference numeral 37 in FIG. This drive line 37
Similarly, from the driving means 35 shown in FIG. 7 provided in the water supply section 3, in parallel with the packer opening valve 41 a and the water injection line opening / closing valve 41 b, and respectively, the pressurizing path of the valve body shown in FIG. 420.

【0056】さらに上記駆動手段35は、図7に示され
るように、水槽351と、この水槽351より水を吸入
して昇圧するポンプ350とを有し、このポンプ350
の吐出側が上記駆動ライン37に接続されているが、前
記ポンプ350の下流側には、2台のブリーダー弁35
3,355がそれぞれ仕切弁352,354を介して設
けられている。これらブリーダー弁353,355は、
例えば簡易な構成として逆止弁が用いられ、各々に異な
る設定圧力に調整されている。
Further, as shown in FIG. 7, the driving means 35 has a water tank 351 and a pump 350 for sucking water from the water tank 351 and increasing its pressure.
Is connected to the drive line 37, but two bleeder valves 35 are provided downstream of the pump 350.
3,355 are provided via gate valves 352,354, respectively. These bleeder valves 353, 355
For example, a check valve is used as a simple configuration, and each is adjusted to a different set pressure.

【0057】すなわち上記パッカー開放弁41aと注水
ライン開閉弁41bとの作動圧力を、例えば各々20k
gf/cm2,10kgf/cm2と予め差異を設けてお
き、これら作動圧力に準じてブリーダー弁353,35
5の開放圧力を各々設定し、かつ上記仕切弁352,3
54の切り換えることにより、1つの駆動ライン37に
てパッカー開放弁41aと注水ライン開閉弁41bとを
別個に作動させるようになっている。
That is, the operating pressure of the packer opening valve 41a and the water injection line opening / closing valve 41b is, for example, 20 k
gf / cm 2 and 10 kgf / cm 2 in advance, and the bleeder valves 353, 35
5, and the gate valves 352, 3
By switching 54, the packer opening valve 41a and the water injection line opening / closing valve 41b are separately operated on one drive line 37.

【0058】また図8には、上述した図10に示される
ポンプ機構45の各ポンプ45a,45bの吐出口45
1yから、仕切られた区間Lの外方に連通する吐出ライ
ン36が示されている。この吐出ライン36は、その開
放端がプローブ4の下端に至り、各ポンプ45a,45
bのシリンダ室451aにおけるピストン452の背面
側と上記区間L外の掘削孔8内との導通状態を常に維持
するものである。
FIG. 8 shows the discharge ports 45 of the pumps 45a and 45b of the pump mechanism 45 shown in FIG.
From 1y, the discharge line 36 communicating with the outside of the partitioned section L is shown. The discharge line 36 has an open end reaching the lower end of the probe 4 and the pumps 45a, 45a.
The conduction state between the back side of the piston 452 in the cylinder chamber 451a of b and the inside of the excavation hole 8 outside the section L is always maintained.

【0059】上述した給水ライン34,駆動ライン37
は、その他制御用の電線とともに、破線にて示された外
套48内に収納され、また、地上部の給水部3からプロ
ーブ4に至る間は、耐圧,可橈性を有する多層構造のチ
ューブ7に取り纒めて挿通されている。とくに、駆動ラ
イン37については、パッカー開放弁41aと注水ライ
ン開閉弁41bとの双方に対して共通に設けられたもの
であるから、チューブ7に挿通する各種ラインの数を少
なくできるという利点がある。
The above-described water supply line 34 and drive line 37
Are housed together with other control wires in a jacket 48 shown by a broken line, and between the water supply unit 3 on the ground and the probe 4, a multi-layer tube 7 having pressure resistance and flexibility. It has been passed through. In particular, since the drive line 37 is provided commonly to both the packer opening valve 41a and the water injection line opening / closing valve 41b, there is an advantage that the number of various lines inserted into the tube 7 can be reduced. .

【0060】他方、地上部に設けられた計測制御部5に
は、圧力センサー46,水温センサー44から送られる
信号をA/D変換,増幅するためのデータロガーを含む
変換手段、観測データやサンプリング間隔等のマニュア
ル操作による制御データを入力するキーボード、これか
ら得られたデータを所定のプログラムに基づいて解析
し、かつプローブ4へ制御信号を送るマイコンを含む解
析制御手段、計測結果を表示するディスプレイ装置など
が備えられている。
On the other hand, the measurement control unit 5 provided on the ground unit includes conversion means including a data logger for A / D conversion and amplification of signals sent from the pressure sensor 46 and the water temperature sensor 44, observation data and sampling. A keyboard for inputting control data by manual operation such as an interval, an analysis control means including a microcomputer for analyzing data obtained therefrom based on a predetermined program and sending a control signal to the probe 4, and a display device for displaying measurement results And so on.

【0061】次いで、本装置を用いた定常法ならびに非
定常法による本試験方法について、その工程を示す図1
1〜図14を併用して説明する。
Next, FIG. 1 shows the steps of the present test method using the stationary method and the unsteady method using the present apparatus.
This will be described with reference to FIGS.

【0062】図14は、一連の作業手順を示すフロー図
であり、図中の符号Sは各ステップを表わしている。透
水試験をおこなうにあたって、まず地盤Gの間隙水圧を
測定する必要があるが、図1に示される状態のように掘
削孔8にプローブ4を挿入し、ケーブル6およびチュー
ブ7を伸長して計測地点(原位置)まで降下させる(ス
テップ1)。
FIG. 14 is a flowchart showing a series of work procedures, and reference symbol S in the figure represents each step. In conducting the water permeability test, it is necessary to first measure the pore water pressure of the ground G. As shown in FIG. 1, the probe 4 is inserted into the borehole 8, the cable 6 and the tube 7 are extended, and the measurement point is measured. (Step 1).

【0063】原位置までプローブ4が到達したところ
で、図5に示される給水手段32のコンプレッサー32
1を作動させ、貯水槽320内を加圧しするとともに弁
322を開放して、給水ライン34へ貯水槽320内の
水をおよそ10〜20kgf/cm2にて圧送する。上
記給水ライン34は、プローブ4が掘削孔8に挿入され
たとき所定間隔にて上下に位置させられる伸縮自在な一
対のパッカー40,42の双方の袋内に至る2つ開放端
を有しているから、前記各パッカー40,42内に給水
されてそれらが膨張し、掘削孔8の側壁に密着するとと
もに側壁を押圧するので、その反力によりプローブ4が
掘削孔8内にて固定される(ステップ2)。
When the probe 4 reaches the original position, the compressor 32 of the water supply means 32 shown in FIG.
1 is actuated to pressurize the inside of the water storage tank 320 and open the valve 322 to pump the water in the water storage tank 320 to the water supply line 34 at a pressure of approximately 10 to 20 kgf / cm 2 . The water supply line 34 has two open ends which reach inside both bags of a pair of elastic packers 40 and 42 which are positioned up and down at predetermined intervals when the probe 4 is inserted into the drilling hole 8. Therefore, water is supplied into the respective packers 40 and 42 and expands, and the probe 4 is fixed in the drill hole 8 by the reaction force because the expanders are in close contact with the sidewall of the drill hole 8 and press the sidewall. (Step 2).

【0064】そこで、プローブ4には、上記一対のパッ
カー40,42にて仕切られた区間Lに圧力センサー4
6が設けられているから、この圧力センサー46によ
り、係る区間Lの間隙水圧を測定しこれが平衡状態に達
したことを確認する。すなわち間隙水圧を測定すること
により、原位置の地下水賦存状況を把握するとともに、
注水圧力の原点を確認するのである(ステップ3)。
Therefore, the probe 4 includes a pressure sensor 4 in a section L partitioned by the pair of packers 40 and 42.
Since the pressure sensor 6 is provided, the pressure sensor 46 measures the pore water pressure in the section L and confirms that the pressure reaches an equilibrium state. In other words, by measuring the pore water pressure, we can grasp the groundwater availability at the in-situ site,
The origin of the water injection pressure is confirmed (step 3).

【0065】次に、透水試験のうち、初めに定圧注水法
(定常法)による試験を実施する。上記プローブ4に
は、パッカー40,42によって仕切られた区間Lへ注
水をおこなう注水ライン33が設けられ、かつ図3に示
されるように、前記注水ライン33に通ずる注水手段3
1には、水を貯留するとともに窒素等の加圧気体にて加
圧されるアキュムレータ312a,312bが備えられ
ている。そこで、圧力調整器311を所定圧力に設定し
てアキュムレータ312a,又は312bを加圧し、弁
313を開放すると、アキュムレータ312a,又は3
12b内の水が注水ライン33にに送り込まれる。
Next, in the water permeability test, first, a test by a constant pressure water injection method (steady-state method) is performed. The probe 4 is provided with a water injection line 33 for injecting water into a section L partitioned by the packers 40 and 42, and as shown in FIG.
1 is provided with accumulators 312a and 312b that store water and are pressurized by a pressurized gas such as nitrogen. Then, the accumulator 312a or 312b is pressurized by setting the pressure regulator 311 to a predetermined pressure and the valve 313 is opened, and the accumulator 312a or 312 is opened.
The water in 12b is sent to the water injection line 33.

【0066】また同時に、図2に示された上記注水ライ
ン33には、注水ライン開閉弁41bが設けられている
から、この注水ライン開閉弁41bを作動させて上記区
間Lに注水する。注水ラインを作動させるには、図7に
示される駆動手段35のポンプ350を運転し、水槽3
51を昇圧してこれに蓄えられた水を駆動ライン37に
送り込むが、前記ポンプの下流側には、ブリーダー弁3
53,355が設けられているから、例えば10kgf
/cm2(低圧)に設定されたブリーダー弁355の一
方だけを弁354を開にして駆動ライン37と連通状態
としておく。
At the same time, since the water injection line 33 shown in FIG. 2 is provided with a water injection line opening / closing valve 41b, the water injection line opening / closing valve 41b is operated to supply water to the section L. To operate the water injection line, the pump 350 of the driving means 35 shown in FIG.
51 is pumped up and the water stored therein is sent to the drive line 37, but the bleeder valve 3 is located downstream of the pump.
Since 53 and 355 are provided, for example, 10 kgf
Only one of the bleeder valves 355 set to / cm 2 (low pressure) is opened to communicate with the drive line 37.

【0067】すると、ポンプ350にて加圧注水した場
合に、駆動ライン37に10kgf/cm2以上の水圧
がかかったときには上記ブリーダー弁355が作動して
ライン中に水を放出し係る駆動ライン37が10kgf
/cm2以上に昇圧することがなく常に10kgf/c
2までに保持される。
Then, when water pressure of 10 kgf / cm 2 or more is applied to the drive line 37 when water is pressurized and injected by the pump 350, the bleeder valve 355 is operated to discharge water into the drive line 37. Is 10kgf
10kgf / c without pressure increase to / cm 2 or more
It is held by m 2.

【0068】一方、図6に示された駆動ライン37の繋
ぎ込まれたパッカー開放弁41aと注水ライン開閉弁4
1bのうち、パッカー開放弁41aは20kgf/cm
2に、また注水ライン開閉弁41bは10kgf/cm2
に予め設定されているので、注水ライン41bのみを作
動させることができる。この注水ライン開閉弁41b
は、図9にて説明したように、駆動ライン37を通じて
加圧経路420に水圧が加えられると加圧室412b内
も加圧され、これによってピストン413が押圧され
る。するとピストン413は、弾撥部材415に抗して
他方の開口端411b(図9の下方)に押し下げられる
とともに、ステム414aもまた他方の開口端411b
側へ移動させられる。そして、このステム414aのお
よそ先端部分と貫通孔412との間隙が一対のシール部
材417a,417bにて気密状態が保持された区間S
での、一方のシール部材417a側の気密が開放され
る。
On the other hand, the packer opening valve 41a and the injection line opening / closing valve 4 connected to the drive line 37 shown in FIG.
1b, the packer opening valve 41a is 20 kgf / cm
2 and the injection line opening / closing valve 41b is 10 kgf / cm 2
, It is possible to operate only the water injection line 41b. This injection line opening / closing valve 41b
As described with reference to FIG. 9, when water pressure is applied to the pressurizing path 420 through the drive line 37, the pressure in the pressurizing chamber 412b is also pressurized, whereby the piston 413 is pressed. Then, the piston 413 is pushed down to the other open end 411b (downward in FIG. 9) against the elastic member 415, and the stem 414a is also moved to the other open end 411b.
Moved to the side. Then, a gap between an approximately distal end portion of the stem 414a and the through hole 412 is maintained in a section S in which the pair of seal members 417a and 417b maintain an airtight state.
, The airtightness on the one seal member 417a side is released.

【0069】これにより、上記シール部材417aとシ
ール部材417bとの間には、上述の注水ライン33が
接続され貫通孔412に通じる連通路416が設けられ
ているから、上記区間Sの開放により連通路416と貫
通孔412の一方の開口端411a側とが導通して流路
が形成される。すると、注水ライン33に圧送された水
が連通路416と貫通孔412とを通じて、一方の開口
端411aよりプローブ4の仕切られた区間L内に流入
するのである。
Thus, a communication passage 416 is provided between the seal member 417a and the seal member 417b and is connected to the water injection line 33 and communicates with the through hole 412. The passage 416 and the one open end 411a of the through hole 412 are electrically connected to each other to form a flow path. Then, the water pumped to the water injection line 33 flows into the section L of the probe 4 from one of the open ends 411a through the communication path 416 and the through hole 412.

【0070】この注水ライン33の接続された注水ライ
ン開閉弁41bは、プローブ4内にあって、例えば深度
1000m以上という大深度であっても、その一方の開
口端411aと他方の開口端411bとが同一水中内に
あり、常にステム414aとステム414bとにほぼ同
一水頭圧が作用するので、この外圧に影響されることな
く、かつピストン413の断面に掛けられた圧力だけで
作動する。すなわち、掘削孔8内の水圧による軸方向の
影響は双方の端部が開口されていることで相殺され、ま
た、連通路416内の水圧、この場合注水圧力は地上部
における加圧と水頭との和となり掘削孔8内の圧力より
も高くなっているが、これによってステム414aの軸
方向の力が発生することがないから、加圧室412bの
加圧によってのみ、それが弾撥部材415より大きいと
きにだけピストン413を移動させることとなる。
The water supply line opening / closing valve 41b connected to the water supply line 33 has one open end 411a and the other open end 411b in the probe 4 even at a large depth of, for example, 1000 m or more. Are in the same water, and almost the same head pressure acts on the stem 414a and the stem 414b at all times. Therefore, the operation is performed only by the pressure applied to the cross section of the piston 413 without being affected by the external pressure. That is, the influence of the water pressure in the borehole 8 in the axial direction is offset by the opening of both ends, and the water pressure in the communication passage 416, in this case, the water injection pressure is increased by the pressurization at the ground part and the water head. Although the pressure is higher than the pressure in the drill hole 8, the axial force of the stem 414a is not generated by this. The piston 413 is moved only when it is larger.

【0071】この定常試験では、透水率が10−8cm
/sec.までの地盤Gについて適用されるものである
が、図11に示されるような加圧パターンによって注水
してゆく。この場合、注水圧力すなわち、圧力センサー
46の検出圧力にて有効圧力最大1.5kgf/cm2
に達するまで6段階に0.25kgf/cm2ずつ圧力
調整器311の設定により昇圧し、その後段階的に減圧
する。この減圧に際しては、従来、昇圧と同様の段階を
辿っておこなっていたが、データ処理の統計的な観点か
ら、例えば図11のように3段階程度にておこなっても
差し支えないことが知得された。
In this steady test, the water permeability was 10-8 cm.
/ Sec. This applies to the ground G up to this point, but water is injected according to a pressure pattern as shown in FIG. In this case, the maximum effective pressure is 1.5 kgf / cm 2 based on the injection pressure, that is, the detection pressure of the pressure sensor 46.
The pressure is increased in steps of 0.25 kgf / cm 2 in steps of 6 until the pressure reaches 311, and then reduced stepwise. Conventionally, this pressure reduction has been performed following the same steps as the pressure increase. However, from a statistical viewpoint of data processing, it has been found that the pressure reduction may be performed in about three steps as shown in FIG. 11, for example. Was.

【0072】上記昇圧および減圧にあっては、各段階に
て水圧が平衡状態を維持するように時間を設定し、係る
各段階における間隙水圧ならびに注水量を測定する。こ
の際、上記注水手段31のアキュムレータ312a,3
12bは互いに断面積の異なるものであって、かつ水位
計が付設されているので、透水状態の応じてこれらのア
キュムレータ312a,312bを用い、その水位変化
を測定することにより注水量を高精度に測定することが
できる。
In the above-described pressurization and depressurization, the time is set so that the water pressure is maintained in an equilibrium state at each stage, and the pore water pressure and the amount of injected water at each stage are measured. At this time, the accumulators 312a, 312 of the water injection means 31 are used.
12b are different from each other in cross-sectional area and are provided with a water level gauge. Therefore, by using these accumulators 312a and 312b in accordance with the water permeation state, the change in the water level is measured so that the water injection amount can be precisely determined. Can be measured.

【0073】このようにして、測定された間隙水圧と注
水量とから、以下に示す関係によって透水係数を得るこ
とができる(ステップ4)。 K=Q・ln(L/r)/2πL(H−h) … ただし、K;透水係数,Q;注水量,H;注水圧力水
頭,h;初期間隙圧力水頭,L;試験区間長,r;試験
孔(掘削孔)半径である。
In this way, a permeability coefficient can be obtained from the measured pore water pressure and the amount of injected water according to the following relationship (step 4). K = Q · ln (L / r) / 2πL (H−h) where K: permeability coefficient, Q: water injection amount, H: water injection pressure head, h: initial gap pressure head, L: test section length, r A test hole (drilling hole) radius.

【0074】次に、一つの測定深度における透水係数が
得られたならば、プローブ4を次に測定しようとする深
度に移動させて、同様の操作をおこなう。この移動にあ
たってはパッカー40,42を一旦収縮させるが、この
場合、駆動手段35のブリーダー弁353を用いてパッ
カー開放弁41aを作動させる。
Next, when the hydraulic conductivity at one measurement depth is obtained, the probe 4 is moved to the next depth to be measured, and the same operation is performed. In this movement, the packers 40 and 42 are temporarily contracted. In this case, the bleeder valve 353 of the driving means 35 is used to operate the packer opening valve 41a.

【0075】それには、先とは逆に、弁354を閉,弁
352を開としてブリーダー弁353を駆動ラインに接
続すると、ブリーダー弁353は、本実施例では20k
gf/cm2に設定されているので、駆動ライン37に
てパッカー開放弁41aに20kgf/cm2の水圧を
掛けることができ、前記パッカー開放弁41aを作動さ
せることができる。無論、上述の注水ライン開閉弁41
bが10kgf/cm2にて設定されているため、この
注水ライン開閉弁41bも同時に作動するが、この場
合、当然ながら注水手段31が停止されているので問題
はない。
Conversely, when the valve 354 is closed and the valve 352 is opened to connect the bleeder valve 353 to the drive line, the bleeder valve 353 is set to 20 k in the present embodiment.
Since the pressure is set to gf / cm 2 , a water pressure of 20 kgf / cm 2 can be applied to the packer opening valve 41a via the drive line 37, and the packer opening valve 41a can be operated. Of course, the above-mentioned injection line opening / closing valve 41
Since b is set at 10 kgf / cm 2 , the water supply line opening / closing valve 41b also operates at the same time. However, in this case, there is no problem because the water supply means 31 is naturally stopped.

【0076】このパッカー開放弁41aもまた、注水ラ
イン開閉弁41bと同様に作動すれば、図4に示される
開口端が伸縮自在なパッカー40,42内にある注水ラ
インの水圧が、前記パッカー開放弁を通じてプローブ4
の外方の掘削孔8内に放出され、パッカー40,42を
収縮させることができる(ステップ5)。
When the packer opening valve 41a operates in the same manner as the water injection line opening / closing valve 41b, the water pressure of the water injection line in the packers 40 and 42 whose opening ends can be extended and contracted as shown in FIG. Probe 4 through valve
And the packers 40 and 42 can be contracted (step 5).

【0077】このようにして、掘削孔8に沿って予め設
定した深度に応じて順次透水試験をおこなってゆくが、
上記注水ライン33中ならびに給水ライン34中には常
に、それらの注水手段31,給水手段32を停止したと
きには掘削孔8内とほぼ同一の水頭圧が働いているわけ
であり、かつ、パッカー開放弁41a,注水ライン開閉
弁41bがプローブ4に設けられているため、新たな測
定箇所において前記注水手段31,給水手段32の作動
により、直ちに再度のパッカー操作ならびに注水をおこ
なうことができる。すなわち、従来、大深度になるほど
プローブ部分への注水等における応答性が悪化し、作業
効率の低下が著しくなっていたのに比べ、飛躍的に短い
時間で計測作業を進めることができるのである。
As described above, the water permeability test is sequentially performed along the excavation hole 8 according to the preset depth.
In the water supply line 33 and the water supply line 34, when the water supply means 31 and the water supply means 32 are stopped, almost the same water head pressure as in the borehole 8 is applied. Since the probe 41 has the water supply line opening / closing valve 41b and the water supply line opening / closing valve 41b, the operation of the water supply means 31 and the water supply means 32 at the new measurement point allows the packer operation and water supply to be immediately performed again. That is, as compared with the prior art, as the depth increases, the response in injecting water into the probe portion and the like deteriorates, and the work efficiency decreases significantly, so that the measurement work can be advanced in a remarkably short time.

【0078】ちなみに、本装置によれば、注水による定
常法のみによる透水試験を実施した場合、一つの測定地
点における作業は、図12に示されるように、およそ1
日にて実施しうるようになった。
By the way, according to the present apparatus, when the water permeability test is carried out only by the steady method by water injection, the work at one measurement point is approximately one as shown in FIG.
It can be implemented in a day.

【0079】また、当初、一の測定地点にて定常試験を
実施したときに、対象とする地盤Gの透水性が低く、精
度のよい測定結果が望めない場合には、初回の定常試験
の途中で測定を中止して、非定常による試験に変更す
る。その際まず、定常試験中止後に、間隙水圧を測定
し、係る水圧が初期圧力に戻ったことを確認してからお
こなう(ステップ6)。
When a steady test is initially performed at one measurement point and the permeability of the target ground G is low and an accurate measurement result cannot be expected, during the initial steady test, The measurement is stopped at and the test is changed to an unsteady test. At that time, after stopping the steady test, the pore water pressure is measured, and it is confirmed that the water pressure has returned to the initial pressure (step 6).

【0080】非定常試験では、まず、初回に実施した定
常試験からおおよその透水係数を予測し、ポンプアップ
量を決定しておく。すなわちこの非定常試験では、一定
流量のポンプアップ(減圧操作)にともなう間隙水圧の
経時変化の測定(Presーsure Drawdow
n Test)、およびポンプアップ停止後の圧力回復
過程の測定(Presssure Buildup T
est)とを実施するものである。
In the unsteady test, first, an approximate hydraulic conductivity is predicted from the first steady test, and the pump-up amount is determined. That is, in this unsteady test, a change in pore water pressure with time due to a constant flow rate pump-up (pressure reduction operation) is measured (Pressure Drawdown).
n Test) and measurement of the pressure recovery process after stopping pump-up (Pressure Buildup T)
est).

【0081】まず、設定したポンプアップ量にもとづい
て、プローブ4に備えられたポンプ機構45を作動させ
る。本装置では、ポンプ機構45が、最大吸込量25c
c/hr.のポンプ45aと、最大吸込量500cc/
hr.のポンプ45bとから構成されているから、これ
らのうち、上記ポンプアップ量に応じてどちらか一方、
もしくは双方を同時に作動させることができる。
First, the pump mechanism 45 provided in the probe 4 is operated based on the set pump-up amount. In the present device, the pump mechanism 45 has the maximum suction amount 25c.
c / hr. Pump 45a and the maximum suction amount 500cc /
hr. Of the pump 45b, either of them, depending on the pump-up amount,
Alternatively, both can be operated simultaneously.

【0082】図10に示される上記ポンプ45a,45
bは、その吸込部451Aのシリンダ室451a内に挿
入されたピストン452が、当初、吸込口451x側に
位置している。計測制御部5からの制御信号が駆動部4
51Bに設けられた制御回路457に入力されると、制
御回路457からモーター459aに駆動信号として一
定電圧の信号が出力され、モーター459aが回転を開
始する。このとき、モーター459aに付設されたエン
コーダー458によってその駆動電圧が常に検出され、
これが制御回路457にフィードバックされて、モータ
ー459aは常に設定された回転数を維持する。
The pumps 45a and 45 shown in FIG.
In b, the piston 452 inserted into the cylinder chamber 451a of the suction part 451A is initially located on the suction port 451x side. The control signal from the measurement control unit 5 is
When input to the control circuit 457 provided in 51B, the control circuit 457 outputs a signal of a constant voltage as a drive signal to the motor 459a, and the motor 459a starts rotating. At this time, the drive voltage is always detected by the encoder 458 attached to the motor 459a,
This is fed back to the control circuit 457, and the motor 459a always maintains the set rotation speed.

【0083】上記モーターに設けられた減速機459b
によりさらに低速に減速されて、歯車459cを回転さ
せると、この歯車に螺合する一対の歯車456,456
が同一方向に回転する。また、これら歯車456,45
6は、一対のねじ棒455,455に取付けられている
から、これらねじ棒455,455が同方向に回動する
ことにより、これらに螺着された移動板454がねじ棒
455,455に沿って、シリンダ室451a側からモ
ーター459a側へ(図10の下方から上方へ)と定速
にて移動を開始する。そして上記移動板454ととも
に、該移動板454にシャフト453を介して取付けら
れたピストン452が、吐出口451y側へと徐々に移
動してゆく。
The reduction gear 459b provided in the motor
When the gear 459c is further rotated to a lower speed by rotating the gear 459c, a pair of gears 456, 456 screwed to this gear are rotated.
Rotate in the same direction. These gears 456, 45
6 is attached to the pair of screw rods 455, 455. When the screw rods 455, 455 rotate in the same direction, the moving plate 454 screwed to them moves along the screw rods 455, 455. Then, the movement is started at a constant speed from the cylinder chamber 451a side to the motor 459a side (from the lower side in FIG. 10 to the upper side). Then, together with the moving plate 454, a piston 452 attached to the moving plate 454 via a shaft 453 gradually moves toward the discharge port 451y.

【0084】この場合、図8にも示されるように、吐出
口451yに吐出ライン36が接続され、係る吐出ライ
ン36の開放端がプローブ4外方の掘削孔8内に連通し
ているから、当初ピストン452が吸込口451x側に
位置するときには、シリンダ室451aのピストン45
2の背面側には地下水が流入しており、この地下水がピ
ストン452の移動とともに前記吐出ラインを通じて掘
削孔8内に排出される。これにより、ピストン452を
当初吸込口451x側に設定するときにシリンダ451
a内に減圧もしくは真空の状態が発生することなくポン
プ45a(45b)への過負荷が防止され、また、ピス
トン452を定速にて移動させるときに外力がかかるの
が防止されてより正確な定速移動が保証される。
In this case, as shown in FIG. 8, the discharge line 36 is connected to the discharge port 451y, and the open end of the discharge line 36 communicates with the inside of the digging hole 8 outside the probe 4. When the piston 452 is initially located on the suction port 451x side, the piston 45 in the cylinder chamber 451a
Groundwater is flowing into the back side of 2, and this groundwater is discharged into the excavation hole 8 through the discharge line as the piston 452 moves. Thus, when the piston 452 is initially set to the suction port 451x side, the cylinder 451
The pump 45a (45b) is prevented from being overloaded without generating a decompression or vacuum state in the valve a, and an external force is prevented from being applied when the piston 452 is moved at a constant speed. Constant speed movement is guaranteed.

【0085】これらポンプ45a,45bの作動によっ
て、プローブ4の位置する掘削孔8の一対のパッカー4
0,42によって仕切られた区間L内のみかけ容積をピ
ストン452の移動分だけ増大することができ、これに
よって区間L内の間隙水圧を一時的に減少させることが
できる。そして、このときのポンプ45a,45bの流
量(吸込量)と間隙水圧の経時変化を測定することによ
り、地盤Gの透水性を評価することができる(ステップ
7)。
The operation of the pumps 45a and 45b causes the pair of packers 4 in the borehole 8 where the probe 4 is located to be located.
The apparent volume in the section L partitioned by 0, 42 can be increased by the movement of the piston 452, and the pore water pressure in the section L can be temporarily reduced. Then, the water permeability of the ground G can be evaluated by measuring the change over time in the flow rates (suction amounts) of the pumps 45a and 45b and the pore water pressure at this time (step 7).

【0086】かかる測定による透水係数の算出において
は、以下の通りである。すなわち、ダルシーの放射状流
式を産出量一定とし、無限境界のもとで無次元化すれ
ば、減圧における圧力挙動は次式によって表わせる。 Pi−Pwf=(141.2)・qBμ/Kh〔PD(tD,…)+s〕 ここで、tD=0.0002637Kt/φμctw 2 … ただし、Pi;初期間隙水圧,Pwf;降下圧力,q;ポ
ンプアップ量,B;容積係数,μ;粘性,K;浸透率,
h;試験区間長,s;スキンファクター,t;時間,
φ;孔隙率,ct;全圧縮率,rw;試験孔(掘削孔)
半径,PD;無次元圧力,tD;無次元時間である。この
とき、tD>100ならば、 PD=1/2〔ln(tD)+0.80907〕 したがって試験区間圧力(区間Lの圧力)は、 Pwf=Pi−162.6qBμ/Kh〔log(t)+
log(K/φμctw 2)−3.2275+0.86
859s〕すなわち、測定圧力およびlog(算出時
間)の打点にて得られる直線での傾きmと透水係数との
関係は、次の通りである。 m=−162.6qBμ/Kh これから透水係数Kを求めることができる。 K=−162.6qBμ/mh … また、貯留係数Ssは、Ss=φctとして上記式より
求めることができる。
The calculation of the hydraulic conductivity by such measurement is as follows. That is, if the output of the Darcy's radial flow equation is constant and dimensionless under an infinite boundary, the pressure behavior at reduced pressure can be expressed by the following equation. P i -P wf = (141.2) · qBμ / Kh [P D (t D, ...) + s ] Here, t D = 0.0002637Kt / φμc t r w 2 ... However, P i; initial pore water pressure , P wf : drop pressure, q: pump-up amount, B: volume coefficient, μ: viscosity, K: permeability,
h: test section length, s: skin factor, t: time,
φ; porosity, ct; total compression ratio, r w ; test hole (drilled hole)
Radius, P D; dimensionless time; dimensionless pressure, t D. At this time, if t D > 100, P D = 1 / [ln (t D ) +0.80907] Therefore, the test section pressure (the pressure in section L) is P wf = P i −162.6qBμ / Kh [ log (t) +
log (K / φμc t r w 2) -3.2275 + 0.86
859 s], that is, the relationship between the slope m and the permeability in a straight line obtained at the point of measurement pressure and log (calculation time) is as follows. m = -162.6 qBμ / Kh From this, the water permeability K can be determined. K = -162.6qBμ / mh ... Also, the storage coefficient S s can be determined from the above formula as S s = φc t.

【0087】このように、一つの測定箇所にて透水性の
悪い場合には上記非定常試験を実施して透水性の評価を
おこなった後、上述同様に、他の測定深度に移動させれ
ばよい(ステップ5)。また、上述のように一旦定常試
験によって地盤Gの透水性を予測した後、非定常試験に
切り換えるときにも、間隙水圧が平衡状態に戻るのを確
認するだけで直ちに実施することができ、本試験方法に
よれば図13に示されるように、一の地点についておよ
そ25時間にて測定することができた。
As described above, when the water permeability is poor at one measurement point, the above-mentioned unsteady test is performed to evaluate the water permeability. Good (step 5). Also, as described above, once the permeability of the ground G is predicted by the steady test, when switching to the unsteady test, it can be carried out immediately by simply confirming that the pore water pressure returns to the equilibrium state. According to the test method, as shown in FIG. 13, it was possible to measure at one point in about 25 hours.

【0088】このような本実施例における主たる効果を
述べると、本装置のプローブ4に、掘削孔8に挿入され
たときに所定間隔にて上下に位置させられる伸縮自在な
一対のパッカー40,42と、これらパッカー40,4
2によって仕切られた区間Lへ注水をおこなう注水ライ
ン33と、前記仕切られた区間L内の水圧を測定する圧
力センサー46とが設けられているので、測定深度を変
える都度プローブ4を地上まで引き上げることなく、ま
た測定の都度、掘削孔8を堀進むことなく設定した深度
について連続的に測定をおこなうことができ、とくに大
深度であるほど計測作業の効率化を図ることができる。
The main effect of this embodiment is as follows. A pair of expandable and contractable packers 40 and 42 which are vertically positioned at predetermined intervals when inserted into the excavation hole 8 are inserted into the probe 4 of the present apparatus. And these packers 40,4
Since the water supply line 33 for injecting water into the section L partitioned by 2 and the pressure sensor 46 for measuring the water pressure in the section L partitioned are provided, the probe 4 is raised to the ground every time the measurement depth is changed. Measurement can be continuously performed at a set depth without performing the drilling of the excavation hole 8 without having to go through the excavation hole 8 every time the measurement is performed. Particularly, the greater the depth, the more efficient the measurement operation.

【0089】また、上記プローブ4に、注水ライン33
を開閉する注水ライン開閉弁41bが付設されている
と、測定しようとする上記区間Lの直前にて注水ライン
33を仕切ることができるため、注水ライン33の地上
部と注水ライン開閉弁41bとの間に常に水を保持させ
ることができ、プローブ4の移動後にも逐一新たに地上
部から注水することなく、差圧を付加するだけで迅速な
加圧注水作業が可能となる。
Further, a water injection line 33 is connected to the probe 4.
If the water injection line opening / closing valve 41b that opens and closes is provided, the water injection line 33 can be partitioned immediately before the section L to be measured, so that the ground part of the water injection line 33 and the water injection line opening / closing valve 41b are connected. Water can be always held in the middle, and even after the probe 4 moves, quick pressurized water injection work can be performed only by adding a differential pressure, without newly injecting water from the ground part.

【0090】さらに、上記注水ライン開閉弁41bが、
略棒状に形成されその軸線に沿って貫通孔412が開設
された本体411と、貫通孔412の一部に該貫通孔4
12が拡径されて設けられたシリンダ室411aと、こ
のシリンダ室412aに挿入され本体411の一方の開
口端411aに向けて付勢されたピストン413と、こ
のピストン413に付設され、前記一方の開口端411
a側に向けて伸長されて前記貫通孔412に摺動自在に
内挿されたステム414aと、このステム414aのお
よそ先端部が位置させられる貫通孔412の内周面に設
けられた一対のシール部材417a,417bと、これ
らシール部材417a,417bによって仕切られた区
間Sの前記貫通孔412と本体411の外方とを結ぶ連
通路416と、前記一対のシール部材417a,417
bとシリンダ室412aとの間にて貫通孔412に通じ
る加圧経路420とから構成されていると、口径の小さ
いプローブ4内に収納して掘削孔8に挿入することがで
きるから、区間Lへの注水における応答性が高められる
とともに、この注水ライン開閉弁41bが掘削孔8に挿
入されたときに、その深度にかかわらず水圧による影響
が相殺されるため、電磁弁のように外圧による制限を受
けることなく、また電気的な不具合等の発生もなく確実
に作動させることができる。
Further, the injection line opening / closing valve 41b is
A main body 411 having a substantially rod shape and having a through hole 412 formed along the axis thereof;
12, a cylinder chamber 411a provided with an enlarged diameter, a piston 413 inserted into the cylinder chamber 412a and urged toward one opening end 411a of the main body 411, and a piston 413 attached to the piston 413, Open end 411
a stem 414a extending toward the side a and slidably inserted into the through-hole 412; and a pair of seals provided on the inner peripheral surface of the through-hole 412 where the distal end of the stem 414a is located. A member 417a, 417b, a communication passage 416 connecting the through hole 412 of the section S partitioned by the seal members 417a, 417b and the outside of the main body 411, and the pair of seal members 417a, 417
b and the pressurizing path 420 communicating with the through-hole 412 between the cylinder chamber 412a and the cylinder chamber 412a, it is possible to store the probe in the small-diameter probe 4 and insert it into the drilling hole 8, so that the section L The responsiveness in water injection into the hole is enhanced, and when the water injection line opening / closing valve 41b is inserted into the excavation hole 8, the effect of the water pressure is canceled regardless of the depth, so that the restriction by the external pressure like a solenoid valve is applied. It can be reliably operated without receiving any electrical trouble or the like.

【0091】また、注水ライン33に所定圧力にて水を
供給する注水手段31に、水を貯留するとともに窒素等
の加圧気体にて加圧されるアキュムレータ312a,3
12bが備えられていると、ポンプによる圧送のように
脈動をおこすことなく安定した圧力にて注水することが
できるので、測定精度の向上がさらに望める。
Further, accumulators 312 a, 3 a, which store water and are pressurized with a pressurized gas such as nitrogen, are supplied to water injection means 31 for supplying water at a predetermined pressure to water injection line 33.
When 12b is provided, water can be injected at a stable pressure without causing pulsation as in the case of pumping by a pump, so that measurement accuracy can be further improved.

【0092】一方、本装置の上記プローブ4に、上記一
対のパッカー40,42と、上記仕切られた区間Lの水
圧を測定する圧力センサー46とに加えて、区間L内の
みかけ容積を増大させるポンプ機構45とが備えられて
いることにより、透水性の悪い地盤Gに対しても非定常
法による透水試験を連続的に実施することができ、この
場合、前記区間Lを一時的に減圧するだけであり、測定
箇所に設定する都度、地上部まで揚水する必要がないか
ら、計測作業を極めて効率的に実施できるとともに、プ
ローブ4内において減圧操作をおこないかつ圧力を直接
測定するので、高い精度の測定が可能となる。
On the other hand, in addition to the pair of packers 40 and 42 and the pressure sensor 46 for measuring the water pressure in the section L, the apparent volume in the section L is increased in the probe 4 of the present apparatus. With the provision of the pump mechanism 45, the permeability test by the unsteady method can be continuously performed even on the ground G having poor permeability, and in this case, the section L is temporarily depressurized. Since there is no need to pump water to the ground every time it is set at the measurement location, measurement work can be performed extremely efficiently, and pressure reduction operation is performed inside the probe 4 and pressure is directly measured, so high accuracy is achieved. Can be measured.

【0093】また、上記ポンプ機構45に、同時にもし
くは選択的に駆動させられる複数の定流量のポンプ45
a,45b,…が備えられ、かつそれぞれにシリンダ容
積が異なるものであると、湧水量の多少にかかわらずこ
れに対応して非定常試験をおこなうことができる。
The pump mechanism 45 has a plurality of pumps 45 of a constant flow rate which are driven simultaneously or selectively.
If a, 45b,... are provided and the cylinder volumes are different from each other, an unsteady test can be performed correspondingly regardless of the amount of spring water.

【0094】さらに上記定流量のポンプ45a,45b
の各々が、一端が上記区間Lに連通させられかつ他端が
上記区間Lの外方に連通させられるシリンダ室451a
と、このシリンダ室451a内を定速にて移動するピス
トン452とを有するものであれば、ピストン452の
正面側と背面側とが常におよそ同等の水圧を受けるた
め、ピストン452の移動にあって外部から偏った負荷
を受けることなく正確な定速移動をさせるることがで
き、測定精度をより向上させることができる。
Further, the pumps 45a, 45b of the above-mentioned constant flow rate
, Each of which has one end connected to the section L and the other end connected to the outside of the section L.
And a piston 452 that moves at a constant speed in the cylinder chamber 451a, the front side and the back side of the piston 452 always receive substantially the same hydraulic pressure. Accurate constant-speed movement can be performed without receiving a biased load from the outside, and measurement accuracy can be further improved.

【0095】そして、上記一対のパッカー40,42に
所定水圧にて給水する給水手段32と、この給水手段3
2とパッカー40,42とを連結する給水ライン34と
が備えられ、かつ上記プローブ4に給水ライン34を開
放するパッカー開放弁41aが付設されていると、プロ
ーブ4の移動時に即座にパッカーを収縮させて移動する
ことができ、連続測定においてさらに作業効率を向上さ
せうる。上記パッカー開放弁41aもまた、上記注水ラ
イン開閉弁41bと同様の構成とすることにより、深度
にかかわりなく確実に作動させることができるのであ
る。
The water supply means 32 for supplying water to the pair of packers 40 and 42 at a predetermined water pressure, and the water supply means 3
When the probe 4 is provided with a packer opening valve 41a for opening the water supply line 34, the packer contracts immediately when the probe 4 moves. The work efficiency can be further improved in continuous measurement. The packer opening valve 41a has the same structure as the water injection line opening / closing valve 41b, so that it can be reliably operated regardless of the depth.

【0096】このような本装置を用いた本試験方法で
は、掘削孔8に挿入されたときに所定間隔にて上下に位
置させられる伸縮自在な一対のパッカー40,42と、
これらによって仕切られた区間Lの間隙水圧を測定する
圧力センサー46と、前記区間L内へ注水をおこなう注
水ライン33とが設けられたプローブ4を掘削孔8の所
定位置に挿入する工程と、前記一対のパッカー40,4
2に給水することによりこれらを膨張させてプローブ4
を掘削孔内8に固定する工程と、注水ライン33にて前
記区間L内へ注水する工程と、前記圧力センサー46に
て区間L内の間隙水圧の経時変化を測定する工程とを有
しており、パッカー40,42の膨張,収縮を繰り返す
ことで連続的に定常試験を進めていくことができ、とく
に大深度であるほど計測作業の効率が図れる。
In the present test method using such an apparatus, a pair of expandable and contractable packers 40 and 42 which are positioned vertically at predetermined intervals when inserted into the excavation hole 8,
Inserting a probe 4 provided with a pressure sensor 46 for measuring the pore water pressure in the section L partitioned by the above and a water injection line 33 for injecting water into the section L into a predetermined position of the drilling hole 8; A pair of packers 40, 4
2 by supplying water to them to expand them.
And a step of injecting water into the section L with the water injection line 33, and a step of measuring a temporal change in pore water pressure in the section L with the pressure sensor 46. In addition, by repeating the expansion and contraction of the packers 40 and 42, the steady test can be continuously performed. In particular, the greater the depth, the higher the efficiency of the measurement work.

【0097】さらに非定常試験を実施するための本試験
方法では、掘削孔8に挿入されたときに所定間隔にて上
下に位置させられる伸縮自在な一対のパッカー40,4
2と、これらによって仕切られる区間Lに位置させられ
る圧力センサー46と、前記区間Lのみかけ容積を増大
させるポンプ機構45とを備えたプローブ4を掘削孔8
の所定位置に挿入する工程と、一対のパッカー40,4
2に給水することによりこれらを膨張させ、プローブ4
を掘削孔8内に固定する工程と、前記ポンプ機構45を
駆動させ前記区間L内の間隙水圧を減圧する工程と、前
記圧力センサー46にて間隙水圧の経時変化を測定する
工程とを有しているため、透水性の悪い地盤に対しても
非定常法により連続測定がおこなえるとともに、プロー
ブ4の移動の都度、地上部まで揚水する必要がなく迅速
に計測作業を進められるうえ、原位置にて減圧するの
で、極めて正確な測定結果が得られるのである。
Further, in this test method for carrying out the unsteady test, a pair of elastic packers 40, 4 which are vertically positioned at predetermined intervals when inserted into the drilling hole 8 are provided.
2, a pressure sensor 46 positioned in a section L partitioned by the above, and a pump mechanism 45 for increasing the apparent volume of the section L.
And a step of inserting the pair of packers 40, 4
By inflating them by supplying water to
And a step of driving the pump mechanism 45 to reduce the pore water pressure in the section L, and a step of measuring a temporal change of the pore water pressure with the pressure sensor 46. As a result, continuous measurement can be performed on the ground with poor water permeability by the unsteady method, and every time the probe 4 is moved, there is no need to pump water to the ground, so that measurement can be performed quickly and Since the pressure is reduced, a very accurate measurement result can be obtained.

【0098】[0098]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下に記載される効果を奏する。
According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.

【0099】(1) 本発明に係る透水試験装置によれ
ば、地中に掘削された掘削孔内に挿入される略棒状のプ
ローブを有し、前記掘削孔へ注水するとともに前記プロ
ーブの挿入位置における間隙水圧を検出して透水率を計
測する透水試験装置であって、前記プローブには、前記
掘削孔に挿入されたときに所定間隔にて上下に位置させ
られる伸縮自在な一対のパッカーと、これらパッカーに
よって仕切られた区間へ注水をおこなう注水ラインと、
前記区間内の水圧を測定する圧力センサーとが設けられ
ており、測定深度を変える都度プローブを引き上げるこ
となく、また測定の都度、掘削孔を堀進むことなく予め
設定した深度について連続的に測定をおこなうことがで
き、とくに大深度であるほど計測作業の効率化を図るこ
とができる。
(1) According to the permeability test apparatus according to the present invention, there is provided a substantially rod-shaped probe to be inserted into a drilled hole excavated in the ground. A permeability test apparatus that measures pore water pressure and measures water permeability in the probe, wherein the probe has a pair of expandable and contractible packers positioned vertically at predetermined intervals when inserted into the borehole, A water injection line that injects water into the section partitioned by these packers,
A pressure sensor for measuring the water pressure in the section is provided, and each time the measurement depth is changed, the probe is not pulled up, and each time the measurement is performed, the measurement is continuously performed at a preset depth without excavating the excavation hole. The measurement can be performed more efficiently as the depth increases.

【0100】(2) 上記プローブに、注水ラインを開
閉する注水ライン開閉弁が付設されていると、ほぼ原位
置にて注水ラインを仕切ることができるため、プローブ
の移動後にも逐一新たに地上部から注水することなく、
差圧分を注水するだけでよく迅速な加圧注水作業が可能
となる。
(2) If the above-mentioned probe is provided with a water injection line opening / closing valve for opening / closing the water injection line, the water injection line can be partitioned almost at the original position. Without pouring water from
Simply pressurizing the pressure difference allows quick pressurized water injection work.

【0101】(3) 上記注水ライン開閉弁が、略棒状
に形成されその軸線に沿って貫通孔が開設された本体
と、前記貫通孔の一部に該貫通孔が拡径されて設けられ
たシリンダ室と、このシリンダ室に挿入され本体の一方
の開口端に向けて付勢されたピストンと、このピストン
に付設され、前記一方の開口端側に向けて伸長されて貫
通孔に摺動自在に内挿されたステムと、このステムのお
よそ先端部が位置させられる前記貫通孔の内周面に設け
られた一対のシール部材と、これらシール部材によって
仕切られた区間の前記貫通孔と前記本体の外方とを結ぶ
連通路と、前記一対のシール部材と前記シリンダ室との
間にて貫通孔に通じる加圧経路とから構成されている
と、プローブ内に収納して掘削孔に挿入することがで
き、原位置への注水における応答性が高められるととも
に、掘削孔に挿入されたときにも、その深度による影響
が相殺され、制限を受けることなく確実に作動させるこ
とができる。
(3) The water injection line on-off valve is formed in a substantially rod-like shape and has a through-hole formed along its axis, and a part of the through-hole is provided such that the diameter of the through-hole is enlarged. A cylinder chamber, a piston inserted into the cylinder chamber and urged toward one open end of the main body, and attached to the piston and extended toward the one open end side to be slidable in the through hole. , A pair of seal members provided on the inner peripheral surface of the through hole where the distal end of the stem is located, and the through hole and the main body in a section partitioned by the seal members And a pressurizing path between the pair of seal members and the cylinder chamber, the pressurizing path communicating with the through-hole, which is housed in the probe and inserted into the drilling hole. In-situ water injection The responsiveness is enhanced, and when inserted into a wellbore, the effect of the depth is canceled out, and the device can be reliably operated without any restrictions.

【0102】(4) 上記注水ラインに所定圧力にて水
を供給する注水手段が設けられ、かつこの注水手段に
は、水を貯留するとともに加圧気体にて加圧されるアキ
ュムレータが備えられていると、脈動をおこすことなく
安定した圧力にて注水することができ、測定精度をさら
に向上させることができる。
(4) Water injection means for supplying water to the water injection line at a predetermined pressure is provided, and the water injection means is provided with an accumulator for storing water and pressurized by a pressurized gas. In this case, water can be injected at a stable pressure without causing pulsation, and the measurement accuracy can be further improved.

【0103】[0103]

【0104】[0104]

【0105】[0105]

【0106】(5) 上記一対のパッカーに所定水圧に
て給水する給水手段と、この給水手段と上記一対のパッ
カーとを連結する給水ラインとが備えられ、かつ上記プ
ローブには前記給水ラインを開放するパッカー開放弁が
付設されていると、プローブの移動時に即座にパッカー
を収縮させることができ、連続測定においてプローブの
移動効率を向上させうる。
(5) A water supply means for supplying water to the pair of packers at a predetermined water pressure, and a water supply line connecting the water supply means and the pair of packers are provided, and the water supply line is opened to the probe. When the packer release valve is provided, the packer can be contracted immediately when the probe is moved, and the movement efficiency of the probe in the continuous measurement can be improved.

【0107】(6) 上記パッカー開放弁もまた、上記
注水ライン開閉弁と同様の構成となっていることによ
り、注水ライン開閉弁と同じく深度にかかわりなく確実
に作動させることができる。
(6) Since the packer opening valve has the same configuration as the water injection line opening / closing valve, it can be reliably operated regardless of the depth, similarly to the water injection line opening / closing valve.

【0108】[0108]

【0109】[0109]

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

【図1】本発明の透水試験装置およびそのプローブの概
要を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an outline of a permeability test apparatus and a probe thereof according to the present invention.

【図2】試験区間への注水する注水ラインを示すフロー
図である。
FIG. 2 is a flowchart showing a water injection line for injecting water into a test section.

【図3】注水手段の構成を示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing a configuration of a water injection means.

【図4】パッカーへ給水する給水ラインを示すフロー図
である。
FIG. 4 is a flowchart showing a water supply line for supplying water to a packer.

【図5】給水手段の構成を示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart showing a configuration of a water supply unit.

【図6】弁を駆動する駆動ラインを示すフロー図であ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing a drive line for driving a valve.

【図7】駆動手段の構成を示すフロー図である。FIG. 7 is a flowchart illustrating a configuration of a driving unit.

【図8】ポンプ機構からの吐出ラインを示すフロー図で
ある。
FIG. 8 is a flowchart showing a discharge line from a pump mechanism.

【図9】注水ライン開閉弁およびパッカー開放弁の構成
を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of a water injection line opening / closing valve and a packer opening valve.

【図10】ポンプ機構のポンプの構成を示す断面図であ
る。
FIG. 10 is a sectional view showing a configuration of a pump of a pump mechanism.

【図11】定常試験における加圧,減圧パターンを示す
グラフである。
FIG. 11 is a graph showing pressurization and decompression patterns in a steady test.

【図12】定常試験を実施した場合の工程図である。FIG. 12 is a process chart when a steady test is performed.

【図13】非定常試験を併せて実施した場合の工程図で
ある。
FIG. 13 is a process chart when an unsteady test is also performed.

【図14】透水試験の作業手順を示すフロー図である。FIG. 14 is a flowchart showing an operation procedure of a water permeability test.

【図15】従来の非定常試験装置の一例を示す側面図で
ある。
FIG. 15 is a side view showing an example of a conventional unsteady test apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 プローブ L 区間 5 計測制御部 8 掘削孔(ボーリング孔) 31 注水手段 33 注水ライン 310 ガス源 311 圧力調整器 312a,312b アキュムレータ 32 給水手段 34 給水ライン 35 駆動手段 37 駆動ライン 352,354 弁 353,355 ブリーダー弁 36 吐出ライン 40,42 パッカー 41a パッカー開放弁 41b 注水ライン開閉弁 411 本体 411a 一方の開口端 411b 他方の開口端 412 貫通孔 412a シリンダ室 413 ピストン 414a,414b ステム 415 弾撥部材 416 連通路 417a,417b,417c シール部材 418 押え部材 420 加圧経路 S 区間 44 水温センサー 45 ポンプ機構 45a,45b ポンプ 451A 吸込部 451B 駆動部 451a シリンダ室 451x 吸込口 451y 吐出口 452 ピストン 454 移動板 455 ねじ棒 457 制御回路部 458 エンコーダー 459a モーター 459b 減速機 46 圧力センサー 4 Probe L section 5 Measurement control unit 8 Drilling hole (boring hole) 31 Water injection means 33 Water injection line 310 Gas source 311 Pressure regulator 312a, 312b Accumulator 32 Water supply means 34 Water supply line 35 Drive means 37 Drive line 352, 354 Valve 353 355 Bleeder valve 36 Discharge line 40, 42 Packer 41a Packer opening valve 41b Water injection line opening / closing valve 411 Body 411a One open end 411b The other open end 412 Through hole 412a Cylinder chamber 413 Piston 414a, 414b Stem 415 Repellent member 416 Communication passage 417a, 417b, 417c Sealing member 418 Pressing member 420 Pressurizing path S Section 44 Water temperature sensor 45 Pump mechanism 45a, 45b Pump 451A Suction unit 451B Drive unit 451a Cylinder 451x inlet 451y discharge port 452 piston 454 moves plate 455 threaded rod 457 the control circuit unit 458 encoder 459a Motor 459b reducer 46 pressure sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大池 高保 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目2 番20号 株式会社鶴見精機内 (72)発明者 穂刈 利之 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 青山 成夫 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 安達 建男 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 石井 卓 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 堀田 政國 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−69793(JP,A) 特開 平3−161610(JP,A) 特開 平1−312115(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02D 1/00 - 1/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takaho Oike 2--20-2, Tsurumichuo, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Tsurumi Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Toshiyuki Hokari 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo No. Shimizu Corporation (72) Inventor Shigeo Aoyama 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Tateo Adachi 1-2-3 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Shimizu Corporation (72) Inventor Taku Ishii 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Masakuni Hotta 1-2-3 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu (56) References JP 3-69793 (JP, A) JP 3-161610 (JP, A) JP 1-312115 (JP, A) (58) Fields surveyed ( Int.Cl. 7 , DB name) E02D 1/00- 1/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 地中に掘削された掘削孔内に挿入される
略棒状のプローブを有し、前記掘削孔へ注水するととも
に前記プローブの挿入位置における間隙水圧の変化を検
出して透水係数を計測する透水試験装置であって、 前記プローブには、前記掘削孔に挿入されたときに所定
間隔にて上下に位置させられる伸縮自在な一対のパッカ
ーと、 これらパッカーによって仕切られた区間へ注水をおこな
う注水ラインと、 前記区間内の水圧を測定する圧力センサーとが設けら
れ、 前記プローブには、前記注水ラインを開閉する注水ライ
ン開閉弁が付設され、 前記注水ライン開閉弁は、 略棒状に形成されその軸線に沿って貫通孔が開設された
本体と、 前記貫通孔の一部に該貫通孔が拡径されて設けられたシ
リンダ室と、 このシリンダ室に挿入され前記本体の一方の開口端に向
けて付勢されたピストンと、 このピストンに付設され、前記一方の開口端側に向けて
伸長されて前記貫通孔に摺動自在に内挿されたステム
と、 このステムのおよそ先端部が位置させられる前記貫通孔
の内周面に設けられた一対のシール部材と、 これらシール部材によって仕切られた区間の前記貫通孔
と前記本体の外方とを結ぶ連通路と、 前記一対のシール部材と前記シリンダ室との間にて前記
貫通孔に通じる加圧経路とからなる ことを特徴とする透
水試験装置。
1. A probe having a substantially rod-like shape inserted into a borehole drilled in the ground, injecting water into the borehole, and detecting a change in pore water pressure at a position where the probe is inserted to determine a hydraulic conductivity. A permeability test device for measuring, wherein the probe has a pair of elastic packers which are positioned vertically at predetermined intervals when inserted into the drilling hole, and injects water into a section partitioned by these packers. And a pressure sensor for measuring the water pressure in the section.
The probe has a water injection line for opening and closing the water injection line.
An on-off valve is attached, and the water injection line on-off valve is formed in a substantially rod shape and a through hole is opened along its axis.
A body provided with a part of the through-hole having an enlarged diameter of the through-hole;
A cylinder chamber, which is inserted into the cylinder chamber and faces one open end of the body.
Piston and a piston attached to the piston and facing the one open end side.
An elongated stem slidably inserted into the through hole
And the through hole where the tip of the stem is located
A pair of seal members provided on the inner peripheral surface of the member, and the through hole in a section partitioned by these seal members
And a communication passage connecting the outside of the main body, and the communication passage between the pair of seal members and the cylinder chamber.
A permeability test device comprising a pressurized path leading to a through hole .
【請求項2】 前記注水ラインに所定圧力にて水を供給
する注水手段が設けられ、かつこの注水手段には、水を
貯留するとともに加圧気体にて加圧されるアキュムレー
タが備え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。
2. A water supply means for supplying water at a predetermined pressure to the water supply line, and the water supply means is provided with an accumulator that stores water and is pressurized by a pressurized gas. The permeability test apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記一対のパッカーに所定水圧にて給水
する給水手段と、この給水手段と前記一対のパッカーと
を連結する給水ラインとが備えられ、かつ前記プローブ
には前記給水ラインを開放するパッカー開放弁が付設さ
れていることを特徴とする請求項1または2記載の透水
試験装置。
3. A water supply means for supplying water to said pair of packers at a predetermined water pressure, and a water supply line connecting said water supply means and said pair of packers, and said water supply line is opened to said probe. The permeation test device according to claim 1 or 2, further comprising a packer release valve.
【請求項4】 前記パッカー開放弁は、 略棒状に形成されその軸線に沿って貫通孔が開設された
本体と、 前記貫通孔の一部に該貫通孔が拡径されて設けられたシ
リンダ室と、 このシリンダ室に挿入され前記本体の一方の開口端に向
けて付勢されたピストンと、 このピストンに付設され、前記一方の開口端側に向けて
伸長されて前記貫通孔に摺動自在に内挿されたステム
と、 このステムのおよそ先端部が位置させられる前記貫通孔
の内周面に設けられた一対のシール部材と、 これらシール部材によって仕切られた区間の前記貫通孔
と前記本体の外方とを結ぶ連通路と、 前記一対のシール部材と前記シリンダ室との間にて前記
貫通孔に通じる加圧経路とからなることを特徴とするこ
とを特徴とする請求項3記載の透水試験装置。
4. The packer release valve has a main body formed in a substantially rod shape and having a through hole formed along an axis thereof, and a cylinder chamber provided with a part of the through hole in which the diameter of the through hole is increased. A piston inserted into the cylinder chamber and urged toward one open end of the main body; and a piston attached to the piston and extended toward the one open end side to be slidable in the through hole. A pair of seal members provided on the inner peripheral surface of the through hole where the distal end of the stem is located, and the through hole and the main body in a section partitioned by the seal members of the communication path connecting the outer, in between the cylinder chamber and the pair of sealing members according to claim 3, characterized in that, characterized in that comprising a pressurizing path communicating with the through hole Permeability test equipment.
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