JP4985235B2 - Hole permeability coefficient measuring device and hole permeability coefficient measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、孔内透水係数計測装置及び孔内透水係数計測方法に係り、特に、ボーリング孔内における所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けるための技術に関する。 The present invention relates to an in-hole permeability coefficient measuring device and an in-hole permeability coefficient measuring method, and more particularly to a technique for providing a test section for measuring a permeability coefficient in a desired section in a borehole.
従来より、地盤に削孔されたボーリング孔の孔内で地盤の透水係数を計測するにあたり、孔内長手方向の地下水の移動を遮断するパッカーを、孔内に複数設置して密閉区間を形成し、かかる密閉区間における水圧や地盤を流通する地下水の流量等を計測し、これら計測結果に基づいて透水係数を求める孔内透水試験に関する技術が提案されている。 Conventionally, when measuring the hydraulic conductivity of the ground in the borehole drilled in the ground, a plurality of packers that block the movement of groundwater in the longitudinal direction of the bore are installed in the hole to form a sealed section. Techniques relating to in-hole permeability tests have been proposed in which the water pressure in such a sealed section, the flow rate of groundwater flowing through the ground, and the like are measured and the permeability coefficient is obtained based on these measurement results.
例えば、特許文献1には、地下坑道の側壁に削孔されたボーリング孔内に挿入される3個以上の膨縮自在のパッカーと、坑道内の加圧流体から各パッカーに加圧流体を送給する加圧流体送給ホースと、坑道内の加圧源から各パッカーを通り各試験区間内にその注入口を向けて配設された複数本の注入ホースとを備えた孔内透水係数計測装置が開示されている。
ところで、ボーリング孔内で、例えば断層等による破砕帯が検出され、かかる破砕帯周辺の地盤の透水係数を計測したい場合がある。このような場合には、破砕帯周辺の地盤の間隙水圧や、地盤中を流れる水の流量を計測するために、破砕帯を挟むようにパッカーを設置し、密閉区間を形成する必要がある。 By the way, there is a case where a crush zone due to a fault or the like is detected in the borehole and the hydraulic conductivity of the ground around the crush zone is desired to be measured. In such a case, in order to measure the pore water pressure of the ground around the crushing zone and the flow rate of water flowing in the ground, it is necessary to install a packer so as to sandwich the crushing zone and form a sealed section.
しかしながら、特許文献1に記載される孔内透水係数計測装置では、ボーリング孔内の指定する位置にパッカーを設置することは一切開示されていない。 However, in the in-hole hydraulic conductivity measuring device described in Patent Document 1, it is not disclosed at all that a packer is installed at a designated position in a borehole.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、ボーリング孔内の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けることが可能な孔内透水係数計測装置及びその方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has an in-hole permeability coefficient measuring device capable of providing a test section for measuring a permeability coefficient in a desired section in a boring hole with a simple configuration. And an object thereof.
上記の目的を達成するため、ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数計測装置であって、
ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、
前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、
前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された、地盤の間隙水圧又は地盤中を流通する流体の流量を検出するための2本の計測管と、
隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第1の延長ロッドと、
前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第2の延長ロッドと、
前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を備えることを特徴とする(第1の発明)。
In order to achieve the above object, a hole permeability coefficient measuring device for measuring the permeability coefficient of the ground in a predetermined section in a borehole,
A plurality of packer rods having a rod body and an inflatable and contractible packer provided around the rod body;
A packer expansion / contraction tube that introduces or leads fluid to the packer;
Two measuring pipes for detecting the pore water pressure of the ground or the flow rate of the fluid flowing through the ground, in which a pipe port on one end side is arranged on the outer peripheral portion of the rod body other than the area where the packer is provided; ,
A plurality of first extension rods that can be connected to each other or connected to each other between the adjacent packer rods;
A plurality of second extension rods, which are connected to one of the boring holes closest to the hole of the boring hole and extend toward the hole, and can be connected to each other.
And an extension tube connectable to each of the packer expansion / contraction tube and the measurement tube (first invention).
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、これらの部品を組み合わせて接続し、ボーリング孔内に挿入することにより、指定位置にパッカーを設置できるので、ボーリング孔内に所望の透水係数を計測する試験区間を設けることができる。 According to the in-hole hydraulic conductivity measuring apparatus of the present invention, a packer can be installed at a specified position by connecting these components in combination and inserting into the bore hole, so that a desired hydraulic conductivity can be measured in the bore hole. A test section can be provided.
なお、パッカーを膨縮するためのパッカー膨縮管と、試験区間の透水係数を計測するための計測管とは、延長管が接続されてボーリング孔の外まで延長されることにより、ボーリング孔の外からパッカーの膨縮を制御し、又は透水係数を計測できることは勿論である。 Note that the packer expansion / contraction tube for expanding and contracting the packer and the measurement tube for measuring the hydraulic conductivity of the test section are connected to the extension tube and extended to the outside of the borehole, Of course, expansion and contraction of the packer can be controlled from the outside, or the hydraulic conductivity can be measured.
第2の発明は、第1の発明において、前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る複数の位置に複数の前記パッカーが夫々配置されるように前記パッカーロッドと前記第1又は第2の延長ロッドとが組み合わされて接続されるとともに、前記パッカー膨縮管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長され、前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口が配置されるとともに、前記計測管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長されて、前記ボーリング孔内に設置されることを特徴とする。 According to a second invention, in the first invention, the packer rod and the first or second extension rod are arranged such that a plurality of the packers are respectively arranged at a plurality of positions partitioning a predetermined section in the boring hole. And the packer expansion / contraction tube is extended to the outside of the boring hole by connecting the extension tube, and the one end side of the measuring tube is provided in the predetermined section. In addition, the measuring pipe is extended to the outside of the boring hole by being connected to the extension pipe, and is installed in the boring hole.
第3の発明は、第1又は2の発明において、前記パッカーロッド、前記第1の延長ロッド、及び前記第2の延長ロッドの両端部は、その一端が右雄ネジ構造を有するとともに他端が左雄ネジ構造を有し、これらロッド間は、一端の内周が前記右雄ネジ構造と螺合する右雌ネジ構造を有するともに、他端の内周が前記左雄ネジ構造と螺合する左雌ネジ構造を有する接続ナットにより接続されることを特徴とする。 According to a third invention, in the first or second invention, both ends of the packer rod, the first extension rod, and the second extension rod have a right male screw structure at one end and the other end at the other end. It has a left male screw structure, and between these rods, it has a right female screw structure in which the inner circumference of one end is screwed with the right male screw structure, and the inner circumference of the other end is screwed with the left male screw structure. It is connected by a connection nut having a left female screw structure.
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、接続ナットを用いてロッド間を接続するときに、右雄ネジ構造のロッド端部を接続ナットの右雌ネジ構造側に配置し、左雄ネジ構造のロッド端部を接続ナットの左雌ネジ構造側に配置し、接続ナットの両端部に各ロッドの端部を螺合させながら、接続ナットを各ロッドと締結する方向に回転させることによって、接続ナットと両ロッドとを螺着することができる。すなわち、ロッドを回転することなく接続することができるので、ロッド間の接続の際にパッカー膨縮管、計測管或いは延長管がねじれたり、これら複数の管が絡んだりすることがないので、計測管を流通する水圧や流体流量等の計測が適正になされるとともに、ホースの破断等を防止することができる。 According to the in-hole hydraulic conductivity measuring device of the present invention, when connecting the rods using the connection nut, the rod end of the right male screw structure is arranged on the right female screw structure side of the connection nut, and the left male screw By placing the rod end of the structure on the left female thread structure side of the connection nut and screwing the ends of each rod to both ends of the connection nut, rotating the connection nut in the direction to fasten with each rod, The connecting nut and both rods can be screwed together. That is, since the rods can be connected without rotating, the packer expansion / contraction tube, measurement tube or extension tube is not twisted or these multiple tubes are not entangled when connecting the rods. Measurements of water pressure, fluid flow rate, etc. flowing through the pipe are made properly, and hose breakage and the like can be prevented.
第4の発明は、第1〜3の何れかの発明において、前記パッカーロッド、前記第1の延長ロッド、及び前記第2の延長ロッドのロッド本体は管形状を有し、前記パッカー膨縮管、前記計測管、及び前記延長管は、前記管形状を有するロッド本体の管内に設けられること特徴とする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, rod bodies of the packer rod, the first extension rod, and the second extension rod have a tube shape, and the packer expansion / contraction tube The measurement tube and the extension tube are provided in a tube of a rod body having the tube shape.
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、パッカー膨縮管、計測管及び延長管をロッドの管内に収納することができ、接続したロッドを孔内に挿入する際に生じる、パッカー膨縮管、計測管、又は延長管の孔壁との摩擦による破損や、これら管の孔壁との引っかかり等のトラブルを防止することができる。 According to the in-hole hydraulic conductivity measuring device of the present invention, the packer expansion / contraction tube, the measurement tube, and the extension tube can be accommodated in the rod tube, and the packer expansion / contraction occurs when the connected rod is inserted into the hole. It is possible to prevent troubles such as breakage due to friction with the hole wall of the tube, measuring tube, or extension tube, and catching with the hole wall of these tubes.
第5の発明は、第1〜4の何れかの発明において、前記パッカーロッド、前記第1の延長ロッド、及び前記第2の延長ロッドは接続されて前記ボーリング孔内に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することを特徴とする。 In a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the packer rod, the first extension rod, and the second extension rod are bent when connected and inserted into the boring hole. It is characterized by having a strength that does not occur.
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、例えば、水平方向に削孔されたボーリング孔の内部にパッカーロッド並びに、第1及び第2の延長ロッドを接続して挿入する場合に、これらロッドが屈曲することなく挿入することができるので、パッカーをボーリング孔内の所定の位置に確実に設置することができる。 According to the in-hole hydraulic conductivity measuring device of the present invention, for example, when inserting and inserting a packer rod and first and second extension rods into a bored hole drilled in the horizontal direction, these rods Can be inserted without bending, so that the packer can be reliably installed at a predetermined position in the boring hole.
第6の発明は、ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数試験方法であって、ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された、地盤の間隙水圧又は地盤中を流通する流体の流量を検出するための2本のと、隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第1の延長ロッドと、前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第2の延長ロッドと、前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を用い、前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る位置に複数の前記パッカーを配置するように前記パッカーロッドと前記第1又は第2の延長ロッドとを組み合わせて接続するとともに、前記パッカー膨縮管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長し、前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口を配置するとともに、前記計測管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長して、前記ボーリング孔内に設置し、前記ボーリング孔内に配置された前記パッカーを、前記ボーリング孔の外から前記延長管及び前記パッカー膨縮管を介して流体を送給することにより膨張させて前記所定区間を密閉し、前記所定区間における水圧或いは地盤中を流通する流体の流量を、前記計測管及び延長管を介して前記ボーリング孔の外で計測し、これら水圧又は流体流量に基づいて前記所定区間内における地盤の透水係数を計測することを特徴とする。 A sixth aspect of the invention is a method for testing the permeability coefficient of a ground for measuring the permeability coefficient of the ground in a predetermined section in a boring hole, comprising a rod body and an inflatable / contractable packer provided around the rod body. A plurality of packer rods, a packer expansion / contraction tube for introducing or deriving fluid to or from the packer, and a tube port on one end side disposed on the outer periphery of the rod body other than the region where the packer is provided , Two for detecting the pore water pressure of the ground or the flow rate of the fluid flowing through the ground, and one or a plurality of first extension rods that can be connected to each other, connecting the adjacent packer rods; A plurality of second extension rods connected to each other and connected to a packer rod closest to the hole of the boring hole and extending the packer rod toward the hole; A packer rod and an extension pipe connectable to each of the measurement pipes, and the packer rod and the first or first so as to arrange a plurality of packers at a position dividing a predetermined section in the boring hole. 2 in combination with an extension rod, and by connecting the extension tube to the packer expansion / contraction tube, the tube extends to the outside of the boring hole, and the tube on the one end side of the measurement tube within the predetermined section The mouth is arranged, and the extension pipe is connected to the measurement pipe so as to extend to the outside of the boring hole, installed in the boring hole, and the packer arranged in the boring hole, The predetermined section is sealed by inflating by feeding fluid from outside the boring hole through the extension pipe and the packer expansion / contraction pipe, and the water pressure in the predetermined section Alternatively, the flow rate of the fluid flowing through the ground is measured outside the boring hole through the measurement pipe and the extension pipe, and the hydraulic conductivity of the ground in the predetermined section is measured based on the water pressure or the fluid flow rate. It is characterized by that.
本発明によれば、簡易な構成で、ボーリング孔内の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けることが可能な孔内透水係数計測装置及びその方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an in-hole permeability coefficient measuring apparatus and method capable of providing a test section for measuring a permeability coefficient in a desired section in a boring hole with a simple configuration.
以下、本発明の好ましい一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る孔内透水係数計測装置10の構成部品を示す断面図である。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing components of the in-hole permeability coefficient measuring apparatus 10 according to the present embodiment.
図1に示すように、孔内透水係数計測装置10は、パッカーロッド20、延長ロッド30、これらロッド間を接続するための接続ナット40、及び、これらパッカーロッド20内に設置される各種ホースを延長する延長ホース50を構成部品として備える。
As shown in FIG. 1, the in-hole permeability coefficient measuring device 10 includes a
パッカーロッド20は、円筒パイプ22の周囲にパッカー26を設けたものであり、パッカー26の外側部分の外周に2個の計測貫通孔24が設けられているとともに、パッカー26の内側部分にパッカー貫通孔25が設けられている。また、パッカーロッド20は、円筒パイプ22の一端部(図中上端部)からパイプ内を通り各計測貫通孔24に夫々接続された2本の計測ホース27と、同様に円筒パイプ22の端部からパイプ内を通りパッカー貫通孔25に接続されたパッカー膨縮ホース28とを有している。
The
円筒パイプ22の両端部の外周は、その一端(図中上端)が左雄ネジ構造L1を有するとともに、他端(図中下端)が右雄ネジ構造R1を有しており、後述する接続ナット40を介することより、他のパッカーロッド20又は延長ロッド30と接続できるようになっている。
The outer periphery of both ends of the
パッカー26は、天然ゴム等の弾性材料からなる袋状を有するもので、パッカー膨縮ホース28を介してパッカー貫通孔25から空気又はガスを内部に供給し、又は内部から排出することにより、膨張及び収縮させることができるようになっている。
The
計測ホース27及びパッカー膨縮ホース28としては、水圧や地下水流量を正確に計測するために一定の剛性を有する材質からなる管を用いる。なお、計測ホース27及びパッカー膨縮ホース28の接続側(図中上端)の端部も左雄ネジ構造L1を有する。
As the
延長ロッド30は、例えば、パッカーロッド20と同径の円筒パイプ32からなり、その両端部は、円筒パイプ22と同様にその一端(図中上端)が左雄ネジ構造L1を有するとともに、他端(図中下端)が右雄ネジ構造R1を有しており、接続ナット40によりパッカーロッド20又は他の延長ロッド30と接続できるようになっている。
The
また、延長ロッド30には、予め多種類の長さのものが複数準備されており、それらとパッカーロッド20を多様に組み合わせて接続し、ボーリング孔の内部に挿入することにより、ボーリング孔の内部の所望の位置にパッカー26を配置できるようになる。
In addition, a plurality of lengths of a variety of lengths are prepared in advance for the
また、上述のパッカーロッド20及び延長ロッド30の躯体部である円筒パイプ22及び32は、後述の接続ナット40により接続されてボーリング孔に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することが好ましく、その材質として、例えば鋼又は塩化ビニル等が用いられる。
Further, the
接続ナット40は、その両端部のうち、一端(図中上端)の内周が上述のロッドの右雄ネジ構造R1と螺合する右雌ネジ構造R2を有するともに、他端(図中下側)の内周が上述のロッド左雄ネジ構造L1と螺合する左雌ネジ構造L2を有し、ロッド間を接続できるようになっている。
The
この接続ナット40を用いてロッド間を接続するときには、右雄ネジ構造R1のロッド端部を接続ナット40の右雌ネジ構造R2側に配置し、左雄ネジ構造L1のロッド端部を接続ナット40の左雌ネジ構造L2側に配置して、接続ナット40の両端部に各ロッドの端部を螺合させながら、接続ナット40を各ロッドと締結する方向に回転させることによって、各ロッドを回転させることなく、接続ナット40と両ロッドとを螺着することができる。
When connecting the rods using the
図2は、図1における接続ナット40と円筒パイプ22及び32との接続部を拡大した拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in which a connection portion between the
図2に示すように、円筒パイプ22及び32の先端部は、接続ナット40の内周に円滑に挿入できるようにガイドテーパー34が形成されている。
As shown in FIG. 2, a
また、接続ナット40の内周には、金属製又はゴム等の弾力性を有する素材からなり、その内径が円筒パイプ22及び32の外径よりもやや小さいOリング42が挿着されている。これにより、円筒パイプ22及び32の先端部が接続ナット40の内周に螺着されると、Oリング42が円筒パイプ22及び32の挿入により押し広げられ、円筒パイプ22及び32と接続ナット40とに密着して、円筒パイプ22及び32の内外の密閉性が保たれることから、円筒パイプ22及び32内への地下水の浸入を防ぐようになっている。
Further, an O-
延長ホース50(図1参照)は、ボーリング孔の内部に設置される各パッカーロッド20に備える計測ホース27及びパッカー膨縮ホース28と接続して、ボーリング孔の外まで延長するためのものである。その際、延長ホース50は、パッカーロッド20又は延長ロッド30のパイプの管内に設置される。
The extension hose 50 (see FIG. 1) is connected to the measuring
また、延長ホース50は、その両端部が、例えば、延長ロッド30と同様に一端が右雄ネジ構造R1、他端が左雄ネジ構造L1を有し、図2で説明した接続ナット40と同様の構造を有するホース接続ナット52を用いることにより、延長ホース50と、計測ホース27若しくはパッカー膨縮ホース28間の接続、又は延長ホース50間の接続ができるようになっている。
Further, the
次に、このような構成部品からなる孔内透水係数計測装置10のボーリング孔への設置例について説明する。 Next, an example of installation in the borehole of the in-hole hydraulic conductivity measuring device 10 composed of such components will be described.
図3は、坑道内に削孔されたボーリング孔60への透水係数計測装置の設置状況を示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of installation of the hydraulic conductivity measuring device in the borehole 60 drilled in the tunnel.
図3に示すように、坑道から削孔されたボーリング孔60において、例えば、断層等による破砕帯62が検出され、かかる破砕帯62周辺の地盤の透水係数を計測したい場合がある。
As shown in FIG. 3, in a borehole 60 drilled from a tunnel, for example, a
このような場合には、透水係数を求めるための物性である、破砕帯62周辺の地盤の間隙水圧や、かかる地盤中を流れる水の流量を計測するために、ボーリング孔60の内部に破砕帯62を挟むようにパッカー26を設置して密閉区間A(以下、試験区間Aという)を設ける必要がある。ここで、試験区間Aの位置及び長さは、破砕帯62の位置及び幅等に応じて適宜設定されるものである。
In such a case, in order to measure the pore water pressure of the ground around the crushing
本設置例では、上記説明した多種類の長さのパッカーロッド20と延長ロッド30とを複数準備し、これらのロッドを適宜組み合わせて接続し、ボーリング孔60の内部に挿入することにより、試験区間Aを仕切る位置にパッカー26を配置させる。
In this installation example, a plurality of the various types of
具体的には、先ず、2本のパッカーロッド20を、2つのパッカー26間の間隔が、試験区間Aの長さとなるように、1本又は複数本の延長ロッド30を介して接続する。そして、これらパッカーロッド20の一方のパッカー26が破砕帯62より先端側に位置し、他方のパッカー26が破砕帯62より手前側に位置するように、当該接続したロッドに、1本又は複数本の延長ロッド30を接続してロッドを延長させながらボーリング孔60内に挿入していく。
Specifically, first, the two
なお、上記ロッドの延長と同時に、パッカーロッド20内の各パッカー膨縮ホース28及び計測ホース27も同様に、延長ホース50を接続することにより、孔口から延長していく。
Simultaneously with the extension of the rod, the packer expansion /
このように孔内透水係数計測装置10は、ボーリング孔60の孔口から順次接続されながら孔内に延長されていくので、図3に示すような制限される坑道においても容易にその作業を実施することができる。
In this way, the in-hole hydraulic conductivity measuring device 10 is extended in the hole while being sequentially connected from the
なお、ロッド間の接続には接続ナット40を用いるが、接続ナット40の一方のネジは逆ネジとなるので、接続ナット40を一方向に回転させることによって、各ロッドを回転させることなく、接続ナット40と両ロッドとを螺着することができる。したがって、ロッド内部の各ホースが捩れたり絡まったりすることはない。
In addition, although the
図4は、図3の破砕帯周辺領域Xにおける孔内透水係数計測装置10の設置状況を示す拡大断面図である。 FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing an installation state of the in-hole hydraulic conductivity measuring apparatus 10 in the crush zone peripheral region X of FIG.
図4に示すように、破砕帯周辺領域Xでは、破砕帯62を含む試験区間Aを仕切るようにパッカー26が夫々配置され、坑道から延長ホース50及びパッカー膨縮ホース28を通じて空気が各パッカー26内に封入されることにより試験区間Aを密閉する。また、試験区間A内には、パッカーロッド20の円筒パイプ22に設けられた2個の計測貫通孔24が配置される。
As shown in FIG. 4, in the crush zone peripheral region X, the
なお、孔内透水係数計測装置10の先端にはロッド内に地下水等が浸入してこないように、例えば、専用キャップ54が設置される。専用キャップ54は、接続体の先端に配置されるロッドの円筒パイプ22の先端部における雄ネジ構造と螺合できるような雌ネジ構造を有しており、螺合後に地下水等がパイプ内部に浸入してこないような密閉機能を備えるものである。
For example, a
そして、このような状態において、坑道から計測ホース27及び延長ホース50を介して試験区間Aにおける地盤の間隙水圧又は地盤中を流通する流体の流量を計測し、これら間隙水圧又は流体流量に基づいて地盤の透水係数を求める。
In such a state, the pore water pressure of the ground in the test section A or the flow rate of the fluid flowing through the ground is measured from the tunnel through the
なお、透水係数を求めるための試験としては、一般的に孔内における透水係数試験として広く知られる、例えば、パルス試験、定流量試験、又は定圧試験等を実施することができる。 In addition, as a test for calculating | requiring a hydraulic conductivity, generally known as a hydraulic conductivity test in a hole, for example, a pulse test, a constant flow test, a constant pressure test, etc. can be implemented.
パルス試験では、密閉された試験区間Aに繋がる計測ホース27を一時的に開放後ただちに閉塞するもので、定常状態である初期圧力へ回復する水圧の時間変化を計測する。定流量試験では、図3に示す坑道内に設置されたポンプにより一定流量で試験区間Aに注水したり、試験区間Aから揚水したりするときの試験区間Aの水圧を計測する。また、定圧試験では、図3に示す圧力制御装置により試験区間Aに一定の水圧を作用させたときの試験区間Aの流量を計測する。すなわち、これら試験により計測された水圧又は流量に基づいて透水係数が求められることになる。
In the pulse test, the
そして、試験終了後には、延長ホース50及びパッカー膨縮ホース28を通じてパッカー26内の空気を坑道に開放して収縮させ、挿入された孔内透水係数計測装置10を孔内から引き抜きながら順次解体していくことより撤去していく。
After the test is completed, the air in the
以上説明した本実施形態の孔内透水係数計測装置10によれば、パッカーロッド20、延長ロッド30、これらロッド間を接続するための接続ナット40、及び、これらロッド内に設置される各種ホースを延長する延長ホース50を構成部品として備え、組み立ての際に延長ロッド30の接続数を変更したり、所定長の延長ロッド30を選択してパッカーロッド20と接続したりしてボーリング孔60の内部に挿入することにより、ボーリング孔60の内部の所望の位置にパッカー26を設置することができるので、ボーリング孔60の内部の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間Aを簡単に設けることができる。
According to the in-hole permeability coefficient measuring apparatus 10 of the present embodiment described above, the
また、本実施形態の孔内透水係数計測装置10によれば、パッカーロッド20及び延長ロッド30の両端部は、その一端が右雄ネジ構造R1を有するとともに他端が左雄ネジ構造L1を有し、これらロッド間は、一端の内周が右雄ネジ構造R1と螺合する右雌ネジ構造R2を有するともに、他端の内周が左雄ネジ構造L1と螺合する左雌ネジ構造L2を有する接続ナット40により接続されることにより、接続ナット40を用いてロッド間を接続するときに、右雄ネジ構造R1のロッド端部を接続ナット40の右雌ネジ構造R2側に配置し、左雄ネジ構造L1のロッド端部を接続ナット40の左雌ネジ構造L2側に配置し、接続ナット40の両端部に各ロッドの端部を螺合させながら、接続ナット40を各ロッドと締結する方向に回転させることによって、接続ナット40と両ロッドとを螺着することができる。すなわち、ロッドを回転することなく接続することができることから、ロッド間の接続に際にパッカー膨縮ホース28、計測ホース27或いは延長ホース50がねじれたり、又はこれら複数のホースが絡んだりすることがないので、計測ホース27を流通する水圧や流体流量等の計測が適正になされるとともに、ホースの破断等を防止することができる。
Further, according to the in-hole hydraulic conductivity measuring device 10 of the present embodiment, both ends of the
また、本実施形態の孔内透水係数計測装置10によれば、パッカーロッド20及び延長ロッド30の躯体部は円筒パイプ22又は32であり、パッカー膨縮ホース28、計測ホース27、及び延長ホース50は、円筒パイプ22又は32の内部に設置されることにより、パッカー膨縮ホース28、計測ホース27及び延長ホース50を、接続したロッドを孔内に挿入する際に生じる、パッカー膨縮ホース28、計測ホース27、及び延長ホース50の孔壁との摩擦による破損や、これらホースの孔壁との引っかかり等のトラブルから防止することができる。
Further, according to the in-hole hydraulic conductivity measuring device 10 of the present embodiment, the casing portions of the
また、本実施形態の孔内透水係数計測装置10によれば、パッカーロッド20及び延長ロッド30の円筒パイプ32は組み合わされて接続され、ボーリング孔60の内部に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することにより、例えば、水平方向に削孔されたボーリング孔の内部にパッカーロッド20及び延長ロッド30を接続して挿入する場合に、これらロッドが屈曲することなく挿入することができるので、パッカー26をボーリング孔内の所定の位置に確実に設置することができる。
Further, according to the in-hole hydraulic conductivity measuring device 10 of the present embodiment, the
なお、本実施形態に係る孔内透水係数計測装置10は、構成部品20〜54を組み合わせて接続しボーリング孔内に挿入することにより、ボーリング孔内に複数の試験区間を設けることもできる。 In addition, the in-hole hydraulic conductivity measuring apparatus 10 which concerns on this embodiment can also provide a some test area in a boring hole by combining and connecting the component parts 20-54, and inserting in a boring hole.
また、透水係数を求めるための試験以外にも、複数に削孔されたボーリング孔60に夫々設置することにより、孔間の水圧の応答等を計測して孔間を結ぶ水みちを評価する孔間透水試験等に用いることもできる。
In addition to the test for determining the water permeability coefficient, a hole for measuring a water pressure response between holes by evaluating each of the water pressure responses between the holes by installing each in a plurality of
また、本実施形態に係る孔内透水係数計測装置10では、パッカーロッド20、延長ロッド30の躯体部としてパイプを用いたが、これに限らず、筒状の形態を有しない、例えば棒状ものでもよい。この場合、計測ホース27、パッカー膨縮ホース28、及び延長ホース50は、ロッドの周面に沿うように設置されることになる。
Moreover, in the in-hole hydraulic conductivity measuring apparatus 10 which concerns on this embodiment, although the pipe was used as the housing part of the
10 孔内透水係数計測装置
20 パッカーロッド
22、32 円筒パイプ
24 計測貫通孔
25 パッカー貫通孔
26 パッカー
27 計測ホース
28 パッカー膨縮ホース
30 延長ロッド
34 ガイドテーパー
40 接続ナット
42 Oリング
50 延長ホース
52 ホース接続ナット
54 専用キャップ
60 ボーリング孔
62 破砕帯
A 試験区間
L1 左雄ネジ構造
L2 左雌ネジ構造
R1 右雄ネジ構造
R2 右雌ネジ構造
X 破砕帯周辺領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Permeability
Claims (6)
ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、
前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、
前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された、地盤の間隙水圧又は地盤中を流通する流体の流量を検出するための2本の計測管と、
隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第1の延長ロッドと、
前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第2の延長ロッドと、
前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を備えることを特徴とする孔内透水係数計測装置。 An in-hole permeability coefficient measuring device that measures the permeability coefficient of the ground in a predetermined section in a borehole,
A plurality of packer rods having a rod body and an inflatable and contractible packer provided around the rod body;
A packer expansion / contraction tube that introduces or leads fluid to the packer;
Two measuring pipes for detecting the pore water pressure of the ground or the flow rate of the fluid flowing through the ground , in which a pipe port on one end side is arranged on the outer peripheral portion of the rod body other than the area where the packer is provided; ,
A plurality of first extension rods that can be connected to each other or connected to each other between the adjacent packer rods;
A plurality of second extension rods, which are connected to one of the boring holes closest to the hole of the boring hole and extend toward the hole, and can be connected to each other.
An in-hole permeability coefficient measuring device comprising: an extension pipe connectable to each of the packer expansion / contraction pipe and the measurement pipe.
前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口が配置されるとともに、前記計測管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長されて、前記ボーリング孔内に設置されることを特徴とする請求項1に記載の孔内透水係数計測装置。 The packer rod and the first or second extension rod are combined and connected so that a plurality of the packers are arranged at a plurality of positions partitioning a predetermined section in the boring hole, and the packer expansion The contraction tube is extended to the outside of the boring hole by connecting the extension tube,
A tube port on the one end side of the measuring tube is disposed in the predetermined section, and the measuring tube is extended to the outside of the boring hole by connecting the extension tube, and is inserted into the boring hole. The in-hole permeability coefficient measuring device according to claim 1, which is installed.
これらロッド間は、一端の内周が前記右雄ネジ構造と螺合する右雌ネジ構造を有するともに、他端の内周が前記左雄ネジ構造と螺合する左雌ネジ構造を有する接続ナットにより接続されることを特徴とする請求項1又は2に記載の孔内透水係数計測装置。 Both ends of the packer rod, the first extension rod, and the second extension rod have a right male screw structure at one end and a left male screw structure at the other end,
Between these rods, there is a connecting nut having a right female screw structure in which the inner circumference of one end is screwed with the right male screw structure and an inner circumference of the other end is screwed with the left male screw structure. The in-hole permeability coefficient measuring device according to claim 1, wherein the in-hole permeability coefficient measuring device is connected by means of the above.
ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、
前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、
前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された、地盤の間隙水圧又は地盤中を流通する流体の流量を検出するための2本の計測管と、
隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第1の延長ロッドと、
前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第2の延長ロッドと、
前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を用い、
前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る位置に複数の前記パッカーを配置するように前記パッカーロッドと前記第1又は第2の延長ロッドとを組み合わせて接続するとともに、前記パッカー膨縮管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長し、
前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口を配置するとともに、前記計測管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長して、前記ボーリング孔内に設置し、
前記ボーリング孔内に配置された前記パッカーを、前記ボーリング孔の外から前記延長管及び前記パッカー膨縮管を介して流体を送給することにより膨張させて前記所定区間を密閉し、
前記所定区間における水圧或いは地盤中を流通する流体の流量を、前記計測管及び延長管を介して前記ボーリング孔の外で計測し、これら水圧又は流体流量に基づいて前記所定区間内における地盤の透水係数を計測することを特徴とする孔内透水係数計測方法。 A hole permeability test method for measuring the permeability coefficient of ground in a predetermined section in a borehole,
A plurality of packer rods having a rod body and an inflatable and contractible packer provided around the rod body;
A packer expansion / contraction tube that introduces or leads fluid to the packer;
Two measuring pipes for detecting the pore water pressure of the ground or the flow rate of the fluid flowing through the ground , in which a pipe port on one end side is arranged on the outer peripheral portion of the rod body other than the area where the packer is provided; ,
A plurality of first extension rods that can be connected to each other or connected to each other between the adjacent packer rods;
A plurality of second extension rods, which are connected to one of the boring holes closest to the hole of the boring hole and extend toward the hole, and can be connected to each other.
An extension tube connectable to each of the packer expansion / contraction tube and the measurement tube,
The packer rod and the first or second extension rod are connected in combination so as to arrange the plurality of packers at positions that partition the predetermined section in the boring hole, and the extension to the packer expansion / contraction tube By connecting a tube, it extends outside the borehole,
A tube port on the one end side of the measuring tube is arranged in the predetermined section, and the measuring tube is extended to the outside of the boring hole by connecting the extension tube, and is installed in the boring hole. ,
The packer disposed in the borehole is expanded by feeding a fluid from outside the borehole through the extension pipe and the packer expansion / contraction pipe to seal the predetermined section,
The water pressure in the predetermined section or the flow rate of the fluid flowing through the ground is measured outside the boring hole through the measurement pipe and the extension pipe, and the water permeability of the ground in the predetermined section is determined based on the water pressure or the fluid flow rate. An in-hole hydraulic conductivity measuring method, characterized by measuring a coefficient.
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