JP3200778B2 - 土の密度・水分量の測定方法および測定装置 - Google Patents
土の密度・水分量の測定方法および測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、土木建築分野、とくに
フィルダムの地表近くの盛土を管理する場合に適用され
る土の密度・水分量の測定方法および測定装置に関す
る。
フィルダムの地表近くの盛土を管理する場合に適用され
る土の密度・水分量の測定方法および測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、土の密度・水分量を測定する場合
には、図３に示すように、測定範囲より広めの範囲の土
を堀り下げて地表面の凹凸をならし、直径２０ｃｍまた
は３０ｃｍ、深さ２０ｃｍまたは３０ｃｍの土をサンプ
ル容器内に直接採取して測定装置により測定するサンプ
リング法が知られている。また、図４に示すように、地
中にガンマ線および中性子線を出す放射性同位元素から
なる線源を挿入し、２つの線源から放射されるガンマ線
および中性子線をそれぞれ地上に配置された密度検出器
および水分検出器により測定する放射線測定（ＲＩ）法
が知られている。このＲＩ法においては、土の中を通過
してくるガンマ線の量を検出器で測定し、その量から密
度を求めることができ、また同様に、中性子線の量を検
出器で検出することにより土の水分量を求めることがで
きる。
には、図３に示すように、測定範囲より広めの範囲の土
を堀り下げて地表面の凹凸をならし、直径２０ｃｍまた
は３０ｃｍ、深さ２０ｃｍまたは３０ｃｍの土をサンプ
ル容器内に直接採取して測定装置により測定するサンプ
リング法が知られている。また、図４に示すように、地
中にガンマ線および中性子線を出す放射性同位元素から
なる線源を挿入し、２つの線源から放射されるガンマ線
および中性子線をそれぞれ地上に配置された密度検出器
および水分検出器により測定する放射線測定（ＲＩ）法
が知られている。このＲＩ法においては、土の中を通過
してくるガンマ線の量を検出器で測定し、その量から密
度を求めることができ、また同様に、中性子線の量を検
出器で検出することにより土の水分量を求めることがで
きる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法のうち、図３に示すサンプリング法において
は、手間がかかる上に測定値を得るまでに時間を要する
とともに、測定精度が悪く、また、深い地点の採取が困
難であるという問題を有している。
来の方法のうち、図３に示すサンプリング法において
は、手間がかかる上に測定値を得るまでに時間を要する
とともに、測定精度が悪く、また、深い地点の採取が困
難であるという問題を有している。
【０００４】また、図４に示す放射線測定（ＲＩ）法に
おいては、放射線の経路が不安定であるとともに、地表
面の凹凸の影響を受けるため、測定精度が悪く、また、
全ての放射線をＧＭ管等の検出器で拾うため、測定精度
が悪いという問題を有している。さらに、ＲＩ法では、
測定値が土中の点であるため、前記サンプリング法と同
等に測定しようとすると、図５に示すように測点を多く
しなければならないという問題を有し、サンプリング法
に代わる手段には至っていない。
おいては、放射線の経路が不安定であるとともに、地表
面の凹凸の影響を受けるため、測定精度が悪く、また、
全ての放射線をＧＭ管等の検出器で拾うため、測定精度
が悪いという問題を有している。さらに、ＲＩ法では、
測定値が土中の点であるため、前記サンプリング法と同
等に測定しようとすると、図５に示すように測点を多く
しなければならないという問題を有し、サンプリング法
に代わる手段には至っていない。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、短時間、高精度に、かつ簡単な作業で土の密度およ
び水分量を測定することができる測定方法および測定装
置を提供することを目的とする。
て、短時間、高精度に、かつ簡単な作業で土の密度およ
び水分量を測定することができる測定方法および測定装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の土の
密度・水分量の測定方法は、検出器１０を有する中心筒
体２を土中に挿入し、該中心筒体２の外周を外側筒体３
により削孔し、該外側筒体３に装着した放射性同位元素
からなる線源１５を回転させると同時に上下に移動させ
ることにより、前記検出器１０で線源から出る放射線量
を検出することを特徴とする。
密度・水分量の測定方法は、検出器１０を有する中心筒
体２を土中に挿入し、該中心筒体２の外周を外側筒体３
により削孔し、該外側筒体３に装着した放射性同位元素
からなる線源１５を回転させると同時に上下に移動させ
ることにより、前記検出器１０で線源から出る放射線量
を検出することを特徴とする。
【０００７】また、本発明の土の密度・水分量の測定装
置は、内部に検出器１０を有し地中に挿入可能にされる
中心筒体２と、放射性同位元素からなる線源１５が装着
され、地中に挿入可能に装着される外側筒体３と、外側
筒体３の先端に設けられる削孔用ビット９と、外側筒体
３を回転させるモータ６とを備えることを特徴とする。
なお、上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易
にするために図面と対比させるためのもので、これによ
り本発明の構成が何ら限定されるものではない。
置は、内部に検出器１０を有し地中に挿入可能にされる
中心筒体２と、放射性同位元素からなる線源１５が装着
され、地中に挿入可能に装着される外側筒体３と、外側
筒体３の先端に設けられる削孔用ビット９と、外側筒体
３を回転させるモータ６とを備えることを特徴とする。
なお、上記構成に付加した番号は、本発明の理解を容易
にするために図面と対比させるためのもので、これによ
り本発明の構成が何ら限定されるものではない。
【０００８】
【作用】本発明においては、例えば図２に示すように、
孔１８内に検出器１０を有する中心筒体２を挿入し、外
側筒体３を回転掘削させながら下降させ、所定の深度で
線源１５を回転、かつ上下に移動させながら検出器１０
により放射線量を検出する。線源１５からの放射線は、
限定された範囲内を直線で進み検出部で検出されるた
め、特定エネルギーのガンマ線、中性子線だけを検出で
き、また、地表面の凹凸の影響を受けることがなく、測
定精度を向上させることができる。
孔１８内に検出器１０を有する中心筒体２を挿入し、外
側筒体３を回転掘削させながら下降させ、所定の深度で
線源１５を回転、かつ上下に移動させながら検出器１０
により放射線量を検出する。線源１５からの放射線は、
限定された範囲内を直線で進み検出部で検出されるた
め、特定エネルギーのガンマ線、中性子線だけを検出で
き、また、地表面の凹凸の影響を受けることがなく、測
定精度を向上させることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明の土の密度・水分量の測定装置
の１実施例を示し、図１（Ａ）は一部断面図、図１
（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１
（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図であ
る。
明する。図１は、本発明の土の密度・水分量の測定装置
の１実施例を示し、図１（Ａ）は一部断面図、図１
（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１
（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面図であ
る。
【００１０】測定装置１は地上を走行可能な走行車であ
り、内部中央に円筒形状の中心筒体２と、この中心筒体
２の外周に円筒形状の外側筒体３が装着される。中心筒
体２は、上下動機構４により上下動可能に構成される。
また、外側筒体３も、上下動機構５により上下動可能に
構成されるとともに、モータ６により伝達歯車７を介し
て回転可能に構成される。中心筒体２の内部先端には検
出器１０が装着され、この検出器１０はケーブル１１で
データ処理用コンピュータ１２に接続される。中心筒体
２の径は３〜５ｃｍ、外側筒体３の径は３０〜４０ｃｍ
程度である。なお、図２（Ａ）に示すように、測定装置
１には削孔機１７が装着され、中心筒体２を地中に挿入
するための孔１８を削孔可能にしている。
り、内部中央に円筒形状の中心筒体２と、この中心筒体
２の外周に円筒形状の外側筒体３が装着される。中心筒
体２は、上下動機構４により上下動可能に構成される。
また、外側筒体３も、上下動機構５により上下動可能に
構成されるとともに、モータ６により伝達歯車７を介し
て回転可能に構成される。中心筒体２の内部先端には検
出器１０が装着され、この検出器１０はケーブル１１で
データ処理用コンピュータ１２に接続される。中心筒体
２の径は３〜５ｃｍ、外側筒体３の径は３０〜４０ｃｍ
程度である。なお、図２（Ａ）に示すように、測定装置
１には削孔機１７が装着され、中心筒体２を地中に挿入
するための孔１８を削孔可能にしている。
【００１１】外側筒体３の先端には、削孔用ビット９が
一体または別体で設けられる。また、図１（Ｃ）に示す
ように、外側筒体３の先端部で削孔用ビット９の上部に
は、収納孔１３が形成され、この収納孔１３内に線源１
５が挿入されネジ蓋１６で封止される。なお、図１
（Ｂ）に示すように、線源１５は外側筒体３の径方向に
対向して２箇所に配置されているが、配置箇所はこれに
限定されるものではなく１箇所または３箇所以上でもよ
い。
一体または別体で設けられる。また、図１（Ｃ）に示す
ように、外側筒体３の先端部で削孔用ビット９の上部に
は、収納孔１３が形成され、この収納孔１３内に線源１
５が挿入されネジ蓋１６で封止される。なお、図１
（Ｂ）に示すように、線源１５は外側筒体３の径方向に
対向して２箇所に配置されているが、配置箇所はこれに
限定されるものではなく１箇所または３箇所以上でもよ
い。
【００１２】線源１５は、放射性同位元素のうちガンマ
線を出すＣｏ−６０（コバルト６０）と、中性子線を出
すＣｆ-252（カリフォニウム２５２）を封じ込めた米粒
大のものを用いる。このとき、検出器１０は中心筒体の
全方位からの放射線を感知できるタイプを採用し、検出
器をできるだけ小型にする必要があるので、ガンマ線用
として、従来のＧＭ管の代わりに、例えばＮａＩ（無機
シンチレータ）やゲルマニウムを用い、或いはさらに小
型化するために例えばＮＥ213 （液体シンチレータ）や
Ｌｉグラス（固体シンチレータ）を用い、中性子線検出
用として例えば中性子管を用いる。
線を出すＣｏ−６０（コバルト６０）と、中性子線を出
すＣｆ-252（カリフォニウム２５２）を封じ込めた米粒
大のものを用いる。このとき、検出器１０は中心筒体の
全方位からの放射線を感知できるタイプを採用し、検出
器をできるだけ小型にする必要があるので、ガンマ線用
として、従来のＧＭ管の代わりに、例えばＮａＩ（無機
シンチレータ）やゲルマニウムを用い、或いはさらに小
型化するために例えばＮＥ213 （液体シンチレータ）や
Ｌｉグラス（固体シンチレータ）を用い、中性子線検出
用として例えば中性子管を用いる。
【００１３】図２は、本発明における測定方法を説明す
るための概念図である。先ず、図２（Ａ）に示すよう
に、削孔機１７により径３〜５ｃｍ、深さ３０〜４０ｃ
ｍの孔１８を削孔し、次に図２（Ｂ）に示すように、孔
１８内に検出器１０を有する中心筒体２を挿入し、次に
図２（Ｃ）に示すように、外側筒体３を回転掘削させな
がら下降させ、図２（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、
所定の深度で外側筒体３すなわち線源１５を回転、かつ
上昇させながら検出器１０により放射線量を検出する。
そして、検出器１０により検出されたガンマ線および中
性子線の量に基づいて、データ処理用コンピュータ１２
において土の密度および水分量が演算される。
るための概念図である。先ず、図２（Ａ）に示すよう
に、削孔機１７により径３〜５ｃｍ、深さ３０〜４０ｃ
ｍの孔１８を削孔し、次に図２（Ｂ）に示すように、孔
１８内に検出器１０を有する中心筒体２を挿入し、次に
図２（Ｃ）に示すように、外側筒体３を回転掘削させな
がら下降させ、図２（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、
所定の深度で外側筒体３すなわち線源１５を回転、かつ
上昇させながら検出器１０により放射線量を検出する。
そして、検出器１０により検出されたガンマ線および中
性子線の量に基づいて、データ処理用コンピュータ１２
において土の密度および水分量が演算される。
【００１４】上記構成からなる本発明の測定装置におい
ては、線源１５からの放射線は、限定された範囲内を直
線で進み特定エネルギーのガンマ線および中性子線の量
を検出器１０で検出するため、測定精度を向上させるこ
とができる。また、地表面の凹凸の影響を受けることが
なく、測定精度を向上させることができる。
ては、線源１５からの放射線は、限定された範囲内を直
線で進み特定エネルギーのガンマ線および中性子線の量
を検出器１０で検出するため、測定精度を向上させるこ
とができる。また、地表面の凹凸の影響を受けることが
なく、測定精度を向上させることができる。
【００１５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の属する技術分野における通常の知
識を有する者にとって種々の変更が可能である。例え
ば、上記実施例においては、削孔機１７により中心筒体
２を挿入するための孔１８を削孔するようにしている
が、中心筒体２の先端に削孔用ビットを設け中心筒体２
を回転させることにより掘削するようにしてもよい。ま
た、上記実施例においては、線源１５を回転、かつ引き
抜きながら放射線量を検出するようにしているが、外側
筒体３を掘り下げながら同時に測定することも可能であ
る。
のではなく、本発明の属する技術分野における通常の知
識を有する者にとって種々の変更が可能である。例え
ば、上記実施例においては、削孔機１７により中心筒体
２を挿入するための孔１８を削孔するようにしている
が、中心筒体２の先端に削孔用ビットを設け中心筒体２
を回転させることにより掘削するようにしてもよい。ま
た、上記実施例においては、線源１５を回転、かつ引き
抜きながら放射線量を検出するようにしているが、外側
筒体３を掘り下げながら同時に測定することも可能であ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、検出器を有する中心筒体を土中に挿入し、該中
心筒体の外周を外側筒体により削孔し、該外側筒体に装
着した放射性同位元素からなる線源を回転させるさせる
と同時に上下に移動ことにより、前記検出器で線源から
出る放射線量を検出する構成のため、短時間、高精度
に、かつ簡単な作業で土の密度、水分量を測定すること
ができる。また、従来のサンプリング法に比べ、地表面
の凹凸をならす必要がないとともに、土中の任意の深さ
の密度、水分量を測定することができる。
よれば、検出器を有する中心筒体を土中に挿入し、該中
心筒体の外周を外側筒体により削孔し、該外側筒体に装
着した放射性同位元素からなる線源を回転させるさせる
と同時に上下に移動ことにより、前記検出器で線源から
出る放射線量を検出する構成のため、短時間、高精度
に、かつ簡単な作業で土の密度、水分量を測定すること
ができる。また、従来のサンプリング法に比べ、地表面
の凹凸をならす必要がないとともに、土中の任意の深さ
の密度、水分量を測定することができる。
【図１】本発明の土の密度・水分量の測定装置の１実施
例を示し、図１（Ａ） は一部断面図、図１
（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、
図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面
図である。
例を示し、図１（Ａ） は一部断面図、図１
（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、
図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面
図である。
【図２】本発明における測定方法を説明するための概念
図である。
図である。
【図３】従来のサンプリング法を説明するための図であ
る。
る。
【図４】従来のＲＩ法を説明するための図である。
【図５】本発明の課題を説明するための図である。
１…測定装置、２…中心筒体、３…外側筒体、４、５…
上下動機構 ６…モータ、７…伝達歯車、９…削孔用ビット、１０…
検出器 １２…データ処理用コンピュータ、１５…線源
上下動機構 ６…モータ、７…伝達歯車、９…削孔用ビット、１０…
検出器 １２…データ処理用コンピュータ、１５…線源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田吉男 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 小田原卓郎 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 西村晋一 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 昭59−203119（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−181840（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−138013（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−311248（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−146098（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−84（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−37748（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭47−1439（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 9/24 G01N 23/09 G01N 33/24 G01T 1/202 G01T 1/204 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】検出器を有する中心筒体を土中に挿入し、
該中心筒体の外周を外側筒体により削孔し、該外側筒体
に装着した放射性同位元素からなる線源を回転、かつ上
下に移動させることにより、前記検出器で線源から出る
放射線量を検出することを特徴とする土の密度・水分量
の測定方法。 - 【請求項２】内部に検出器を有し地中に挿入可能にされ
る中心筒体と、放射性同位元素からなる線源が装着さ
れ、地中に挿入可能に装着される外側筒体と、該外側筒
体の先端に設けられる削孔用ビットと、前記外側筒体を
回転させるモータとを備えることを特徴とする土の密度
・水分量の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28719892A JP3200778B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 土の密度・水分量の測定方法および測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28719892A JP3200778B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 土の密度・水分量の測定方法および測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06138012A JPH06138012A (ja) | 1994-05-20 |
| JP3200778B2 true JP3200778B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=17714343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28719892A Expired - Fee Related JP3200778B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 土の密度・水分量の測定方法および測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3200778B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230019116A (ko) | 2020-06-03 | 2023-02-07 | 김한준 | 마우스피스형 가철식 교정 장치 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2787408B2 (ja) * | 1993-07-30 | 1998-08-20 | 日本道路公団 | 透過型ラジオアイソトープによる地盤の密度・水分自動測定装置 |
| KR100686355B1 (ko) * | 2005-07-28 | 2007-02-22 | 주식회사 한국철도기술공사 | 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치 및 시험방법 |
| CN102539659B (zh) * | 2012-01-09 | 2014-08-06 | 长沙理工大学 | 确定膨胀土路堤填筑压实参数的勘察湿化击实试验方法 |
| JP6630207B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2020-01-15 | 株式会社神鋼エンジニアリング＆メンテナンス | 粉体又は造粒物の熱中性子透過量測定装置及び方法、並びに粉体又は造粒物中元素の定量分析装置及び方法 |
| CN105823865B (zh) * | 2016-05-13 | 2019-04-05 | 浙江海鸿工业产品设计有限公司 | 一种可旋转式多方位土壤水分测量系统 |
| CN105823866B (zh) * | 2016-05-13 | 2019-04-05 | 浙江嘉昱达机械有限公司 | 一种可旋转式多方位土壤水分传感器 |
-
1992
- 1992-10-26 JP JP28719892A patent/JP3200778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230019116A (ko) | 2020-06-03 | 2023-02-07 | 김한준 | 마우스피스형 가철식 교정 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06138012A (ja) | 1994-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |