JP3271571B2 - Apparatus for elucidating behavior of drilling mud and method of using the same - Google Patents
Apparatus for elucidating behavior of drilling mud and method of using the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、掘削用泥剤の地盤
内における挙動を解明するための掘削用泥剤の挙動解明
装置に関するものである。また、本発明は、このような
掘削用泥剤の挙動解明装置を使用して、泥剤の地盤内に
おける挙動を解明するための方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for elucidating the behavior of excavating mud for elucidating the behavior of excavating mud in the ground. The present invention also relates to a method for elucidating the behavior of the mud in the ground by using such an apparatus for elucidating the behavior of the mud for excavation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】抗井を掘削するに際して、泥剤を使用す
る技術が知られている。この場合、この泥剤が地盤中に
侵入することにより、地盤中の割れ目が閉塞したり、地
盤内に保有されている地下水が汚染されることが懸念さ
れている。2. Description of the Related Art When excavating a well, a technique using a mud is known. In this case, there is a concern that the intrusion of the mud into the ground may block a crack in the ground or contaminate groundwater held in the ground.
【０００３】このような泥剤の地盤への影響を評価する
方法としては、特開平３−２６７７３９号公報により知
られているように、泥剤内にウラニン等の人工トレーサ
ーを混入する方法が知られている。As a method for evaluating the influence of such a mud on the ground, there is known a method of mixing an artificial tracer such as uranine into the mud as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-26739. Have been.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法であると、泥剤中の溶媒に乗って流動するトレ
ーサーを追跡することのために、泥剤自体が、地盤内に
実際にどのように侵入していくか、あるいは、どのよう
に沈澱していくか、を評価することができないという欠
点があった。However, according to the above-mentioned conventional method, since the tracer flowing on the solvent in the mud is traced, how the mud itself actually occupies in the ground. However, there was a drawback that it was not possible to evaluate whether the intrusion into the water or the precipitation occurred.
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、掘削用泥剤の挙動を解明し得る掘削用泥剤の挙動解
明装置を提供することを目的とする。このような掘削用
泥剤の挙動解明装置を使用して、泥剤の地盤内における
挙動を解明するための方法を提供することも、また、本
発明の目的である。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an apparatus for elucidating the behavior of excavating mud which can elucidate the behavior of excavating mud. It is also an object of the present invention to provide a method for elucidating the behavior of the mud in the ground using such an excavating mud behavior elucidating device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の掘削用泥
剤の挙動解明装置においては、掘削用泥剤の地盤内にお
ける挙動を解明するための装置であって、地盤を模擬す
るよう、粒状充填材が充填されたカラムと、前記カラム
内へと泥剤を注入し得るよう構成されるとともに前記カ
ラムの一側部に連結された泥剤注入源と、前記カラム内
へと地下水を模擬した溶液を供給し得るよう構成される
とともに前記カラムのうちの前記一側部とは反対側の側
部に連結された溶液供給源と、を具備することを特徴と
している。請求項２記載の掘削用泥剤の挙動解明装置に
おいては、請求項１記載の掘削用泥剤の挙動解明装置に
おいて、前記充填材は、ガラスビーズであることを特徴
としている。請求項３記載の掘削用泥剤の挙動解明装置
においては、請求項１記載の掘削用泥剤の挙動解明装置
において、前記充填材は、岩石破砕片であることを特徴
としている。請求項４記載の掘削用泥剤の挙動解明装置
においては、請求項１ないし３のいずれかに記載の掘削
用泥剤の挙動解明装置において、前記カラムのハウジン
グが、透明であることを特徴としている。請求項５記載
の掘削用泥剤の挙動解明装置においては、請求項１ない
し４のいずれかに記載の掘削用泥剤の挙動解明装置にお
いて、前記泥剤注入源は、泥剤を貯留した泥剤タンク
と、この泥剤タンク内に貯留された前記泥剤に所定圧力
を印加して前記泥剤を前記カラム内に所定圧力でもって
注入するための加圧源と、を備えて構成され、前記溶液
供給源は、地下水を模擬した溶液を貯留した溶液タンク
と、この溶液タンク内に貯留された前記溶液に所定圧力
を印加して前記溶液を前記カラム内に所定圧力でもって
供給するための加圧源と、を備えて構成されていること
を特徴としている。請求項６記載の掘削用泥剤の挙動解
明装置の使用方法においては、掘削用泥剤の挙動解明装
置の使用方法であって、請求項１ないし５のいずれかに
記載の掘削用泥剤の挙動解明装置を準備し、前記溶液供
給源により前記カラムの前記反対側側部から前記カラム
内へと地下水を模擬した溶液を供給し、前記泥剤注入源
により前記カラムの一側部から前記カラム内へと泥剤を
注入し、これにより、掘削時の泥剤の挙動を解明するこ
とを特徴としている。請求項７記載の掘削用泥剤の挙動
解明装置の使用方法においては、掘削用泥剤の挙動解明
装置の使用方法であって、請求項１ないし５のいずれか
に記載の掘削用泥剤の挙動解明装置を準備し、前記溶液
供給源により前記カラムの前記反対側側部から前記カラ
ム内へと地下水を模擬した溶液を供給し、前記泥剤注入
源により前記カラムの一側部から前記カラム内へと泥剤
を注入し、その後、前記溶液供給源による前記カラム内
への前記溶液供給を継続したまま、前記泥剤注入源から
の泥剤の注入を停止するとともに、前記泥剤注入源が連
結されている前記一側部の圧力をフリーとし、これによ
り、掘削した後の泥剤の挙動を解明することを特徴とし
ている。According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for elucidating the behavior of an excavating mud in a ground. A column filled with granular packing material, a mud injection source configured to inject mud into the column and connected to one side of the column, and simulating groundwater into the column And a solution supply source connected to a side of the column opposite to the one side of the column. According to a second aspect of the present invention, the filler is glass beads, wherein the filler is glass beads. According to a third aspect of the present invention, the filler is a rock crushed piece. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for elucidating the behavior of excavating mud, wherein the housing of the column is transparent. I have. In the apparatus for elucidating the behavior of a mud for excavation according to claim 5, the apparatus for elucidating the behavior of a mud for excavation according to any one of claims 1 to 4, wherein the mud injection source comprises a mud containing mud. And a pressurizing source for applying a predetermined pressure to the mud stored in the mud tank to inject the mud at a predetermined pressure into the column, The solution supply source is a solution tank storing a solution simulating groundwater, and for applying a predetermined pressure to the solution stored in the solution tank to supply the solution at a predetermined pressure into the column. And a pressurizing source. A method of using the device for elucidating the behavior of excavating mud according to claim 6 is a method of using the device for elucidating the behavior of excavating mud, wherein the method of using excavating mud according to claim 1 is used. Prepare a behavior elucidation device, supply a solution simulating groundwater from the opposite side of the column into the column by the solution supply source, the column from one side of the column by the mud injection source It is characterized by injecting mud into the interior, thereby elucidating the behavior of the mud during excavation. A method of using the device for elucidating the behavior of excavating mud according to claim 7 is a method of using the device for elucidating the behavior of excavating mud, wherein the excavating mud according to any of claims 1 to 5 is used. Prepare a behavior elucidation device, supply a solution simulating groundwater from the opposite side of the column into the column by the solution supply source, the column from one side of the column by the mud injection source The mud is injected into the column. Thereafter, while the supply of the solution into the column by the solution supply source is continued, the injection of the mud from the mud injection source is stopped, and the mud injection source is stopped. Is characterized in that the pressure at the one side connected to the first side is made free, whereby the behavior of the mud after excavation is clarified.
【０００７】請求項１記載の発明によると、溶液供給源
によりカラム内へと地下水を模擬した溶液が供給され
る。また、泥剤注入源によりカラム内へと泥剤が注入さ
れる。この場合、カラムは、地盤を模擬するよう粒状充
填材が充填されて形成されているので、カラム内におい
て、掘削時に地盤内へと浸透していく泥剤の挙動と、そ
の時の地盤内に保有されている地下水の挙動と、が模擬
され、地盤内における泥剤の挙動が実験的に検証され
る。請求項２記載の発明によると、充填材がガラスビー
ズであるので、製作が容易に行われる。また、ガラスビ
ーズの径を変更することによって、様々な透水性を有す
る地盤を容易に模擬することができる。請求項３記載の
発明によると、充填材が岩石破砕片であるので、現実味
を持たせた地盤の模擬が可能である。請求項４記載の発
明によると、カラムのハウジングが透明であるので、泥
剤の挙動、例えば、泥剤が地盤内に沈澱していく様子を
目視観測することが可能とされる。請求項５記載の発明
によると、泥剤注入源は、泥剤タンクと加圧源とを備え
て構成されており、泥剤タンク内に貯留された泥剤は、
加圧源からの圧力印加によって、カラム内に所定圧力で
もって注入される。同様に、溶液供給源は、溶液タンク
と加圧源とを備えて構成されており、溶液タンク内に貯
留された溶液は、加圧源からの圧力印加によって、カラ
ム内に所定圧力でもって供給される。請求項６記載の発
明によると、溶液供給源によりカラム内へと地下水を模
擬した溶液が供給される。また、泥剤注入源によりカラ
ム内へと泥剤が注入される。これにより、カラム内にお
いて、掘削時に地盤内へと浸透していく泥剤の挙動と、
その時の地盤内に保有されている地下水の挙動と、が模
擬され、地盤内における泥剤の挙動が実験的に検証され
る。この場合、カラムのうちの溶液供給源側の溶液をサ
ンプリングすることにより、掘削時における泥剤と地下
水とのイオン交換の様子が化学的に検証される。請求項
７記載の発明によると、溶液供給源によりカラム内へと
地下水を模擬した溶液が供給される。また、泥剤注入源
によりカラム内へと泥剤が注入される。その後、溶液供
給源によるカラム内への溶液供給を継続したまま、泥剤
注入源からの泥剤の注入が停止されるとともに、泥剤注
入源が連結されている一側部の圧力がフリーとされる。
これにより、掘削した後の泥剤の挙動が実験的に検証さ
れる。この場合、カラムのうちの泥剤注入源側の溶液を
サンプリングすることにより、掘削後における泥剤と地
下水とのイオン交換の様子が化学的に検証される。According to the first aspect of the present invention, a solution simulating groundwater is supplied into the column by the solution supply source. Further, the mud is injected into the column by the mud injection source. In this case, since the column is formed by filling a granular filler so as to simulate the ground, the behavior of the mud that penetrates into the ground during excavation in the column and the retention of the mud in the ground at that time The behavior of groundwater is simulated, and the behavior of mud in the ground is experimentally verified. According to the second aspect of the present invention, since the filler is glass beads, manufacture is facilitated. Further, by changing the diameter of the glass beads, it is possible to easily simulate the ground having various water permeability. According to the third aspect of the present invention, since the filler is rock crushed pieces, it is possible to simulate the ground with realism. According to the fourth aspect of the present invention, since the column housing is transparent, it is possible to visually observe the behavior of the mud, for example, the manner in which the mud is settled in the ground. According to the invention described in claim 5, the mud injection source is configured to include a mud tank and a pressurizing source, and the mud stored in the mud tank is:
By applying a pressure from a pressurizing source, the liquid is injected into the column at a predetermined pressure. Similarly, the solution supply source includes a solution tank and a pressurized source, and the solution stored in the solution tank is supplied at a predetermined pressure into the column by applying pressure from the pressurized source. Is done. According to the invention of claim 6, a solution simulating groundwater is supplied into the column by the solution supply source. Further, the mud is injected into the column by the mud injection source. Thereby, in the column, the behavior of the mud that penetrates into the ground during excavation,
The behavior of the groundwater held in the ground at that time is simulated, and the behavior of the mud in the ground is experimentally verified. In this case, by sampling the solution on the solution supply source side of the column, the state of ion exchange between mud and groundwater during excavation is chemically verified. According to the invention of claim 7, a solution simulating groundwater is supplied into the column by the solution supply source. Further, the mud is injected into the column by the mud injection source. Thereafter, while the supply of the solution into the column by the solution supply source is continued, the injection of the slurry from the slurry injection source is stopped, and the pressure on one side to which the slurry injection source is connected becomes free. Is done.
Thereby, the behavior of the mud after excavation is experimentally verified. In this case, by sampling the solution on the mud injection source side of the column, the state of ion exchange between the mud and groundwater after excavation is chemically verified.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００９】図１は、本発明の掘削用泥剤の挙動解明装
置の一実施形態を示すもので、図１において、挙動解明
装置１は、カラム１０、泥剤注入源２０、および、溶液
供給源３０から、主に構成されている。FIG. 1 shows an embodiment of an apparatus for elucidating the behavior of a mud for drilling according to the present invention. In FIG. 1, the behavior elucidating apparatus 1 comprises a column 10, a mud injection source 20, and a solution supply. It mainly consists of a source 30.
【００１０】カラム１０は、地盤を模擬するよう、粒状
充填材１０ａが密に充填されて構成されている。ここ
で、充填材１０ａは、例えば、ガラスビーズや岩石破砕
片とすることが好ましい。岩石破砕片としては、例え
ば、スポンジ状ギョウカイ岩の破砕片を使用することが
できる。また、カラム１０のハウジング１１は、透明で
あることが好ましい。The column 10 is formed by densely filling a granular filler 10a so as to simulate the ground. Here, it is preferable that the filler 10a be, for example, glass beads or rock fragments. As the rock fragment, for example, a fragment of sponge-shaped gallstone can be used. Further, the housing 11 of the column 10 is preferably transparent.
【００１１】泥剤注入源２０は、地盤内へと浸透してい
く泥剤の挙動を模擬するようカラム１０内へと泥剤を注
入し得るよう構成されているものであって、泥剤タンク
２１、流量計２２、分岐部２３、サンプリング口２４、
コンプレッサ（加圧源）２５、圧力調整弁２６、圧力計
２７、等を備えて構成されている。The mud injection source 20 is configured to be capable of injecting the mud into the column 10 so as to simulate the behavior of the mud penetrating into the ground. 21, flow meter 22, branching section 23, sampling port 24,
It is provided with a compressor (pressurizing source) 25, a pressure regulating valve 26, a pressure gauge 27, and the like.
【００１２】泥剤タンク２１は、泥剤を貯留したタンク
であって、流量計２２を介してカラム１０の一側部１２
に連結されている。この泥剤タンク２１内には、スター
ラー２１ａが備えられており、このスターラー２１ａを
回転させることにより、泥剤タンク２１内における泥剤
の懸濁性を一様に維持し得るようになっている。The mud tank 21 is a tank for storing mud, and is connected via a flow meter 22 to one side 12 of the column 10.
It is connected to. The slurry tank 21 is provided with a stirrer 21a. By rotating the stirrer 21a, the suspension of the slurry in the slurry tank 21 can be maintained uniformly. .
【００１３】分岐部２３は、泥剤タンク２１とカラム１
０の一側部１２との間に配置されており、この分岐部２
３を利用することにより、カラム側部１２を流通する溶
液をサンプリング口２４から抽出することができるよう
になっている。The branching section 23 includes the mud tank 21 and the column 1
0 and one side 12 of the
By using 3, the solution flowing through the column side portion 12 can be extracted from the sampling port 24.
【００１４】コンプレッサ２５は、圧力調整弁２６を介
して泥剤タンク２１に連結されており、圧力調整弁２６
を適切に調整することにより、泥剤タンク２１内に貯留
された泥剤に所定圧力を印加して泥剤をカラム１０内に
所定圧力でもって注入することができるようになってい
る。この場合の注入圧力は、圧力計２７によりモニター
される。図において、符号２５ａは、コンプレッサ２５
自身の圧力をモニターするための圧力計を示している。The compressor 25 is connected to the mud tank 21 via a pressure regulating valve 26.
By appropriately adjusting the pressure, a predetermined pressure can be applied to the mud stored in the mud tank 21 to inject the mud into the column 10 at a predetermined pressure. The injection pressure in this case is monitored by the pressure gauge 27. In the figure, reference numeral 25a denotes a compressor 25.
Shows a pressure gauge for monitoring its own pressure.
【００１５】溶液供給源３０は、地盤内に保有されてい
る地下水の挙動を模擬するようカラム１０内へと地下水
を模擬した溶液を供給し得るよう構成されているもので
あって、溶液タンク３１、流量計３２、分岐部３３、サ
ンプリング口３４、コンプレッサ（加圧源）２５、圧力
調整弁３６、圧力計３７、等を備えて構成されている。The solution supply source 30 is configured to supply a solution simulating groundwater into the column 10 so as to simulate the behavior of groundwater held in the ground. , A flow meter 32, a branching section 33, a sampling port 34, a compressor (pressurizing source) 25, a pressure regulating valve 36, a pressure gauge 37, and the like.
【００１６】溶液タンク３１は、地下水を模擬した溶液
を貯留したタンクである。この場合の溶液は、単に、水
道水や純水とすることもできるし、対象となる地盤が保
有している地下水の組成を再現した溶液とすることもで
きる。あるいは、温泉が湧出している地盤を模擬する場
合には、その温泉の組成を再現した溶液とすることもで
きる。また、溶液内には、ウラニン等の人工トレーサー
を混入させることができる。溶液タンク３１は、流量計
３２を介してカラム１０のうちの側部１２とは反対側の
側部１３に連結されている。図示していないものの、こ
の溶液タンク３１内にスターラー２１ａを配設して、溶
液タンク３１内における組成の一様性に維持する構成と
することもできる。The solution tank 31 is a tank for storing a solution simulating groundwater. The solution in this case can be simply tap water or pure water, or can be a solution that reproduces the composition of groundwater held by the target ground. Alternatively, when simulating the ground where hot springs are gushing out, a solution reproducing the composition of the hot springs can be used. In addition, an artificial tracer such as uranine can be mixed in the solution. The solution tank 31 is connected to a side 13 of the column 10 opposite to the side 12 via a flow meter 32. Although not shown, a stirrer 21a may be provided in the solution tank 31 to maintain a uniform composition in the solution tank 31.
【００１７】分岐部３３は、溶液タンク３１とカラム１
０の側部１３との間に配置されており、この分岐部３３
を利用することにより、カラム側部１３を流通する溶液
をサンプリング口３４から抽出することができるように
なっている。The branch part 33 includes the solution tank 31 and the column 1
0 and the side portion 13 of the
The solution flowing through the column side portion 13 can be extracted from the sampling port 34 by using the.
【００１８】コンプレッサ２５は、泥剤注入源２０と共
通して使用しているものである。ここで、溶液供給源３
０として、独自にコンプレッサ２５とは別のコンプレッ
サを使用しても良いことはもちろんである。コンプレッ
サ２５は、圧力調整弁３６を介して溶液タンク３１に連
結されており、圧力調整弁３６を適切に調整することに
より、溶液タンク３１内に貯留された溶液に所定圧力を
印加して溶液をカラム１０内に所定圧力でもって供給す
ることができるようになっている。この場合の供給圧力
は、圧力計３７によりモニターされる。The compressor 25 is used in common with the mud injection source 20. Here, the solution supply source 3
Of course, a compressor other than the compressor 25 may be used independently as 0. The compressor 25 is connected to the solution tank 31 via a pressure adjustment valve 36. By appropriately adjusting the pressure adjustment valve 36, a predetermined pressure is applied to the solution stored in the solution tank 31 to It can be supplied into the column 10 at a predetermined pressure. The supply pressure in this case is monitored by the pressure gauge 37.
【００１９】次に、上記のように構成された掘削用泥剤
の挙動解明装置１の使用方法について説明する。Next, a description will be given of a method of using the excavating mud behavior elucidating apparatus 1 configured as described above.
【００２０】〔掘削時を模擬するモード〕掘削時の状況
をシミュレーションするためには、まず、溶液供給源３
０によりカラム１０の側部１３からカラム１０内へと地
下水を模擬した溶液を所定の設定圧力Ｂでもって供給
し、カラム１０内を所定圧力の地下水を模擬した溶液で
充填する。この場合の溶液供給の圧力Ｂは、掘削時にお
いて、地盤が保有している地下水の背圧に対応してい
る。[Mode for Simulating Excavation] In order to simulate the situation during excavation, first, the solution supply source 3
At 0, a solution simulating groundwater is supplied from the side portion 13 of the column 10 into the column 10 at a predetermined set pressure B, and the inside of the column 10 is filled with a solution simulating groundwater at a predetermined pressure. In this case, the solution supply pressure B corresponds to the back pressure of the groundwater held by the ground during excavation.
【００２１】次に、溶液供給源３０によるカラム１０内
への溶液供給を継続した状態で、泥剤注入源２０により
カラム１０の一側部１２からカラム１０内へと泥剤を所
定の設定圧力Ａでもって注入する。Next, the mud is injected from the one side 12 of the column 10 into the column 10 by the mud injection source 20 while the supply of the solution into the column 10 by the solution supply source 30 is continued. Inject with A.
【００２２】以上の操作により、カラム１０内におい
て、掘削時に地盤内へと浸透していく泥剤の挙動と、そ
の時の地盤内に保有されている地下水の挙動と、を再現
することができ、地盤内における泥剤の挙動を実験的に
検証することができる。By the above operation, the behavior of the mud penetrating into the ground during excavation and the behavior of the groundwater retained in the ground at that time can be reproduced in the column 10. The behavior of the mud in the ground can be verified experimentally.
【００２３】また、カラム１０のハウジング１１が透明
であることにより、泥剤が地盤内に沈澱していく様子を
視覚的に観測することができる。Further, since the housing 11 of the column 10 is transparent, it is possible to visually observe a state in which the mud is precipitated in the ground.
【００２４】さらに、サンプリング口３４から溶液をサ
ンプリングすることにより、掘削時における、泥剤と地
下水とのイオン交換の様子を、化学的に検証することが
できる。Further, by sampling the solution from the sampling port 34, it is possible to chemically verify the state of ion exchange between mud and groundwater during excavation.
【００２５】〔掘削した後を模擬するモード〕掘削後の
状況をシミュレーションするためには、まず、上記と同
様にして、溶液供給源３０による溶液供給と、泥剤注入
源２０による泥剤注入と、を行う。[Mode for Simulating Excavation] In order to simulate the situation after excavation, first, the solution supply by the solution supply source 30 and the mud injection by the mud injection source 20 are performed in the same manner as described above. ,I do.
【００２６】その後、溶液供給源３０によるカラム１０
内への溶液供給を継続した状態で、泥剤注入源２０から
の泥剤の注入を停止するとともに、泥剤注入源２０が連
結されている側部１２の圧力をフリーとする。この場
合、カラム１０の側部１３における溶液の供給圧力は、
圧力Ｂのままであり、カラム１０の側部１２における圧
力は、圧力Ｂから溶液のカラム通過による圧力減少分を
差し引いた圧力Ｂ’となっている。Thereafter, the column 10 by the solution supply source 30 is
While the supply of the solution to the inside is continued, the injection of the slurry from the slurry injection source 20 is stopped, and the pressure of the side portion 12 to which the slurry injection source 20 is connected is made free. In this case, the supply pressure of the solution on the side 13 of the column 10 is
The pressure B remains unchanged, and the pressure at the side portion 12 of the column 10 is a pressure B ′ obtained by subtracting the pressure decrease due to the solution passing through the column from the pressure B.
【００２７】以上の操作により、カラム１０内におい
て、掘削した後の泥剤の挙動を実験的に検証することが
できる。By the above operation, the behavior of the mud after excavation in the column 10 can be experimentally verified.
【００２８】また、カラム１０のハウジング１１が透明
であることに基づいて、泥剤の挙動を視覚的に観測する
ことができることは、上記と同様である。Further, the fact that the behavior of the mud can be visually observed based on the fact that the housing 11 of the column 10 is transparent is the same as described above.
【００２９】さらに、サンプリング口２４から溶液をサ
ンプリングすることにより、掘削後における、泥剤と地
下水とのイオン交換の様子を、化学的に検証することが
できる。Further, by sampling the solution from the sampling port 24, the state of ion exchange between mud and groundwater after excavation can be chemically verified.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明の掘削用泥剤の挙動解明装置およ
びその使用方法によれば、以下の効果を奏する。請求項
１記載の掘削用泥剤の挙動解明装置によれば、泥剤注入
源によりカラムの一側部からカラム内へと泥剤を注入す
ることができ、また、溶液供給源によりカラムの反対側
側部からカラム内へと地下水を模擬した溶液を供給する
ことができる。この場合、地盤の透水性を模擬するよう
粒状充填材を充填してカラムを形成しているので、カラ
ム内において、掘削時に地盤内へと浸透していく泥剤の
挙動と、その時の地盤内に保有されている地下水の挙動
と、を模擬することができ、地盤内における泥剤の挙動
を実験的に検証することができる。この場合、各箇所に
おいて溶液をサンプリングすれば、掘削時における泥剤
と地下水とのイオン交換の様子を化学的に検証すること
ができる。請求項２記載の掘削用泥剤の挙動解明装置に
よれば、充填材をガラスビーズとしていることにより、
製作を容易に行うことができる。また、ガラスビーズの
径を（例えば、１ｍｍ径のものから３ｍｍ径のものにわ
たって変化させるといった具合に）変更することによっ
て、様々な透水性を有する地盤を容易に模擬することが
できる。請求項３記載の掘削用泥剤の挙動解明装置によ
れば、充填材を岩石破砕片としているので、現実味を持
たせた地盤の模擬を行うことができる。請求項４記載の
掘削用泥剤の挙動解明装置によれば、カラムのハウジン
グが透明であることにより、泥剤の挙動を目視観測する
ことができる。請求項５記載の掘削用泥剤の挙動解明装
置によれば、泥剤注入源を、泥剤タンクと加圧源とを備
えて構成しているので、泥剤タンク内に貯留された泥剤
を、加圧源からの圧力印加によって、カラム内に所定圧
力でもって注入することができる。同様に、溶液供給源
を、溶液タンクと加圧源とを備えて構成しているので、
溶液タンク内に貯留された溶液を、加圧源からの圧力印
加によって、カラム内に所定圧力でもって供給すること
ができる。請求項６記載の掘削用泥剤の挙動解明装置の
使用方法によれば、溶液供給源によりカラム内へと地下
水を模擬した溶液を供給し、また、泥剤注入源によりカ
ラム内へと泥剤を注入することにより、カラム内におい
て、掘削時に地盤内へと浸透していく泥剤の挙動と、そ
の時の地盤内に保有されている地下水の挙動と、を模擬
することができ、地盤内における泥剤の挙動を実験的に
検証することができる。この場合、カラムのうちの溶液
供給源側の溶液をサンプリングすることにより、掘削時
における泥剤と地下水とのイオン交換の様子を化学的に
検証することができる。請求項７記載の掘削用泥剤の挙
動解明装置の使用方法によれば、溶液供給源によりカラ
ム内へと地下水を模擬した溶液を供給し、また、泥剤注
入源によりカラム内へと泥剤を注入する。その後、溶液
供給源によるカラム内への溶液供給を継続したまま、泥
剤注入源からの泥剤の注入を停止するとともに、泥剤注
入源が連結されている一側部の圧力をフリーとすること
により、掘削した後の泥剤の挙動を実験的に検証するこ
とができる。この場合、カラムのうちの泥剤注入源側の
溶液をサンプリングすることにより、掘削後における泥
剤と地下水とのイオン交換の様子を化学的に検証するこ
とができる。According to the apparatus for elucidating the behavior of a mud for excavation and the method of using the same according to the present invention, the following effects can be obtained. According to the apparatus for elucidating the behavior of the mud for drilling according to the first aspect, the mud can be injected from one side of the column into the column by the mud injection source, and the mud is supplied to the opposite side by the solution supply source. A solution simulating groundwater can be supplied into the column from the side. In this case, since the column is formed by filling the granular filler so as to simulate the water permeability of the ground, the behavior of the mud that penetrates into the ground during excavation and the Can be simulated, and the behavior of mud in the ground can be experimentally verified. In this case, if the solution is sampled at each location, the state of ion exchange between mud and groundwater during excavation can be chemically verified. According to the apparatus for elucidating the behavior of the excavating mud according to claim 2, the filler is made of glass beads,
It can be easily manufactured. By changing the diameter of the glass beads (for example, changing the diameter from 1 mm to 3 mm), the ground having various water permeability can be easily simulated. According to the apparatus for elucidating the behavior of the mud for excavation according to the third aspect, since the filler is a rock crushed piece, it is possible to simulate the ground with realism. According to the apparatus for elucidating the behavior of the excavating mud according to the fourth aspect, the behavior of the mud can be visually observed because the column housing is transparent. According to the apparatus for elucidating the behavior of the mud for excavation according to claim 5, since the mud injection source is provided with the mud tank and the pressurizing source, the mud stored in the mud tank is provided. Can be injected at a predetermined pressure into the column by applying pressure from a pressurized source. Similarly, since the solution supply source is configured with a solution tank and a pressure source,
The solution stored in the solution tank can be supplied at a predetermined pressure into the column by applying pressure from a pressurized source. According to the method of using the apparatus for elucidating the behavior of a mud for drilling according to claim 6, a solution simulating groundwater is supplied into the column by the solution supply source, and the mud is supplied into the column by the mud injection source. By injecting, in the column, the behavior of the mud penetrating into the ground during excavation and the behavior of groundwater retained in the ground at that time can be simulated, The behavior of the mud can be verified experimentally. In this case, by sampling the solution on the solution supply source side of the column, the state of ion exchange between mud and groundwater during excavation can be chemically verified. According to the method of using the apparatus for elucidating the behavior of a mud for drilling according to claim 7, a solution simulating groundwater is supplied into the column by the solution supply source, and the mud is supplied into the column by the mud injection source. Inject. Thereafter, while the supply of the solution into the column by the solution supply source is continued, the injection of the slurry from the slurry injection source is stopped, and the pressure on one side to which the slurry injection source is connected is released. Thereby, the behavior of the mud after excavation can be experimentally verified. In this case, by sampling the solution on the mud injection source side of the column, the state of ion exchange between the mud and groundwater after excavation can be chemically verified.
【図１】 本発明による掘削用泥剤の挙動解明装置の一
実施形態を示す概略構成図であって、掘削時の泥剤の挙
動を模擬するモードで使用している様子が示されてい
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an apparatus for elucidating the behavior of a mud for excavation according to the present invention, and shows a state where the apparatus is used in a mode for simulating the behavior of mud during excavation. .
【図２】 図１と同じ掘削用泥剤の挙動解明装置を示す
図であって、掘削した後の泥剤の挙動を模擬するモード
で使用している様子が示されている。FIG. 2 is a view showing the same excavating mud behavior elucidating apparatus as in FIG. 1, showing a mode in which the behavior of the excavated mud is simulated.
１ 掘削用泥剤の挙動解明装置 １０ カラム １０ａ 粒状充填材 １１ ハウジング １２ 一側部 １３ 反対側側部 ２０ 泥剤注入源 ２１ 泥剤タンク ２４ サンプリング口 ２５ コンプレッサ（加圧源） ３０ 溶液供給源 ３１ 溶液タンク ３４ サンプリング口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Elucidation apparatus of excavating mud 10 Column 10a Granular filler 11 Housing 12 One side 13 Opposite side 20 Mud injection source 21 Mud tank 24 Sampling port 25 Compressor (pressure source) 30 Solution supply source 31 Solution tank 34 Sampling port
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−196281（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−198587（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−169366（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 33/24 E21B 47/00 E21B 49/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-10-196281 (JP, A) JP-A-4-198587 (JP, A) JP-A-10-169366 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 33/24 E21B 47/00 E21B 49/00
Claims (7)
するための装置であって、 地盤を模擬するよう、粒状充填材が充填されたカラム
と、 前記カラム内へと泥剤を注入し得るよう構成されるとと
もに前記カラムの一側部に連結された泥剤注入源と、 前記カラム内へと地下水を模擬した溶液を供給し得るよ
う構成されるとともに前記カラムのうちの前記一側部と
は反対側の側部に連結された溶液供給源と、を具備する
ことを特徴とする掘削用泥剤の挙動解明装置。An apparatus for elucidating the behavior of excavating mud in the ground, comprising: a column filled with a particulate filler, and a mud injected into the column so as to simulate the ground. And a mud injection source connected to one side of the column, and configured to supply a solution simulating groundwater into the column and the one side of the column. And a solution supply source connected to a side opposite to the side.
置において、 前記充填材は、ガラスビーズであることを特徴とする掘
削用泥剤の挙動解明装置。2. The apparatus for elucidating the behavior of excavating mud according to claim 1, wherein the filler is glass beads.
置において、 前記充填材は、岩石破砕片であることを特徴とする掘削
用泥剤の挙動解明装置。3. The apparatus for elucidating the behavior of an excavating mud according to claim 1, wherein the filler is a rock crushed piece.
削用泥剤の挙動解明装置において、 前記カラムのハウジングが、透明であることを特徴とす
る掘削用泥剤の挙動解明装置。4. The apparatus for elucidating the behavior of a drilling mud according to claim 1, wherein the housing of the column is transparent.
削用泥剤の挙動解明装置において、 前記泥剤注入源は、泥剤を貯留した泥剤タンクと、この
泥剤タンク内に貯留された前記泥剤に所定圧力を印加し
て前記泥剤を前記カラム内に所定圧力でもって注入する
ための加圧源と、を備えて構成され、 前記溶液供給源は、地下水を模擬した溶液を貯留した溶
液タンクと、この溶液タンク内に貯留された前記溶液に
所定圧力を印加して前記溶液を前記カラム内に所定圧力
でもって供給するための加圧源と、を備えて構成されて
いることを特徴とする掘削用泥剤の挙動解明装置。5. An apparatus for elucidating the behavior of a mud for excavation according to claim 1, wherein the mud injecting source is a mud tank storing the mud, and stored in the mud tank. A pressurizing source for applying a predetermined pressure to the prepared mud and injecting the mud into the column at a predetermined pressure, and wherein the solution supply source is a solution simulating groundwater. And a pressurizing source for applying a predetermined pressure to the solution stored in the solution tank and supplying the solution at a predetermined pressure into the column. An apparatus for elucidating the behavior of a mud for excavation.
あって、 請求項１ないし５のいずれかに記載の掘削用泥剤の挙動
解明装置を準備し、 前記溶液供給源により前記カラムの前記反対側側部から
前記カラム内へと地下水を模擬した溶液を供給し、 前記泥剤注入源により前記カラムの一側部から前記カラ
ム内へと泥剤を注入し、 これにより、掘削時の泥剤の挙動を解明することを特徴
とする掘削用泥剤の挙動解明装置の使用方法。6. A method of using a device for elucidating the behavior of a drilling mud, comprising the step of preparing the device for elucidating the behavior of a drilling mud according to claim 1, wherein the column is supplied by the solution supply source. Supplying a solution simulating groundwater from the opposite side of the column into the column, injecting a mud from one side of the column into the column by the mud injection source, thereby excavating A method for using a device for elucidating the behavior of mud for excavation, characterized by elucidating the behavior of mud.
あって、 請求項１ないし５のいずれかに記載の掘削用泥剤の挙動
解明装置を準備し、 前記溶液供給源により前記カラムの前記反対側側部から
前記カラム内へと地下水を模擬した溶液を供給し、 前記泥剤注入源により前記カラムの一側部から前記カラ
ム内へと泥剤を注入し、 その後、前記溶液供給源による前記カラム内への前記溶
液供給を継続したまま、前記泥剤注入源からの泥剤の注
入を停止するとともに、前記泥剤注入源が連結されてい
る前記一側部の圧力をフリーとし、 これにより、掘削した後の泥剤の挙動を解明することを
特徴とする掘削用泥剤の挙動解明装置の使用方法。7. A method for using an apparatus for elucidating the behavior of excavating mud, comprising preparing the apparatus for elucidating the behavior of excavating mud according to claim 1, wherein the column is supplied by the solution supply source. Supplying a solution simulating groundwater from the opposite side of the column into the column, injecting mud from one side of the column into the column by the mud injection source, and then supplying the solution While the supply of the solution into the column by the source is continued, the injection of the slurry from the slurry injection source is stopped, and the pressure of the one side to which the slurry injection source is connected is set to be free. A method for using a device for elucidating the behavior of a mud for excavation, characterized by elucidating the behavior of the mud after excavation.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33214097A JP3271571B2 (en) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Apparatus for elucidating behavior of drilling mud and method of using the same |
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| JPH11160308A JPH11160308A (en) | 1999-06-18 |
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- 1997-12-02 JP JP33214097A patent/JP3271571B2/en not_active Expired - Fee Related
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