JP5114815B1

JP5114815B1 - 地下水位計ホルダ

Info

Publication number: JP5114815B1
Application number: JP2012170137A
Authority: JP
Inventors: 義孝徳山
Original assignee: 株式会社ランドクラフト
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: JP2014029299A

Abstract

【課題】内部に保持した水位計による地下水位の誤認や測定誤差が少なく、正確に地下水位を測定可能であり、かつ挿入容易な地下水位計のためのホルダを提供する。
【解決手段】地下水位計ホルダは、ホルダ本体２１と、ホルダ本体２１の先端部側に一体に形成された挿入部２２と、ホルダ本体２１の基端部側に接続されたホルダ本体支持部２３を備える。ホルダ本体２１は略正方形状の断面を有した略四角柱の筒状の形状であり、隣り合う２つの側面にスリット部２４、２４を備える。スリット部２４、２４は、ホルダ本体２１の先端部側に、ホルダ本体２１の長手方向に沿って形成される。スリット部２４、２４は、ホルダ本体２１の内部に地下水が流入するために設けられており、ホルダ本体２１の内部に流入した地下水は、ホルダ本体２１の内部に挿通された地下水位計１０の感知部１１により感知される。
【選択図】図２

Description

本発明は地下水位計ホルダに関し、特に地盤調査用の小口径の水位計を保持するための地下水位計ホルダに関する。

東北地方太平洋沖地震により、関東地方では東京湾岸域、利根川下流域で液状化による甚大な被害が発生した。中でも、戸建て住宅、ライフラインなどの比較的小規模な構造物や、河川堤防などの土構造物に甚大な被害が生じたため、これら被害に対する各種調査検討が多くの機関において実施されている。しかし、今回の被害が広域かつ莫大な数であることから、非常に多くの調査が必要となっている他、今後全国各地で実施されると考えられる液状化調査も相当数にのぼるものと考えられている。

従来、一般的に行われてきた液状化調査として、ボーリング、標準貫入試験、粒度試験を実施して、液状化判定法（ＦＬ法）により液状化を判定する方法があげられる。ＦＬ法とは、深度１ｍ毎に液状化抵抗率（ＦＬ値）を計算し、液状化の可能性を定量的に評価するものである。この方法では、深さ毎の液状化の可能性は評価できるが、その地点全体での評価には不便な面がある他、費用が多くかかり、期間も比較的長くかかるという難点がある。

そこで、建築に際して実施される地盤調査としてＪＩＳ規格に制定された試験であるスウェーデン式サウンディング試験を利用した液状化調査法が検討されている。サウンディング技術を利用することにより、今後数多く実施されると考えられている液状化調査の迅速で効率的な実施に貢献するものと期待されている。

サウンディング技術を利用した液状化調査法として、例えば、先端部に抵抗体を有する貫入用のロッドの先端部に、振動測定器と、測定した振動データを電波発信する発信機とが設けられ、発信機からの電波が、ロッドをアンテナとして地上に送られるように構成した試験機をスウェーデン式サウンディング試験孔に挿入する方法により、地下水位を測定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、長さ方向所定間隔おきに内外を透通する横穴を設けた中空ロッドを地盤の所定深さまで垂直に貫入させたのち、交流電圧を用いて電気抵抗の変化を検出する機能を備える計測器に接続したセンサーケーブルを中空ロッド内に挿入し、このセンサーケーブルの先端側の電極部が中空ロッド内に浸入した地下水の水面に達した際の電極間の電気抵抗の変化を検出し、この検出時のセンサーケーブルの挿入長さから地下水位を測定する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１８００６０号公報特開２０１０−１６４５０３号公報

しかしながら、従来の地下水位測定方法では、貫入用のロッドの先端に付着した付着水を測定していたため、試験機を調査用の孔から引き抜く際に、孔の途中についてしまった湿った土を地下水位と誤認したり、測定誤差が大きい。また、雨が降って孔に雨水が流れ込んだ場合に地下水位と誤認することがあるため、雨天での測定が困難である。更に、現場で基材を接続したり組み立てたりする手間がある他、地中に通電部を挿入するため、電気的故障や誤作動することがある。

また、検出時のセンサーケーブルの挿入長さから地下水位を測定する方法では、地下水位の誤認や測定誤差は少ないものの、センサーケーブルを孔の中に真直ぐに入れることが難しかったり、孔の途中に障害物がある場合に、そこを突き抜けて水位を測定することが難しい場合がある。

したがって、本発明は、内部に保持した水位計による地下水位の誤認や測定誤差が少なく、正確に地下水位を測定可能であり、かつ挿入容易な地下水位計ホルダを提供することを課題とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る地下水位計ホルダは、地下水位を測定するための地下水位計を、外側が巻きスプリングにより巻回された状態で内部に挿通して保持する地下水位計ホルダであって、地下水位計ホルダは、略正方形状の断面を有し、先端部側の側面に、長手方向に沿って形成された、地下水が流入するためのスリット部を備える筒状のホルダ本体と、ホルダ本体の先端部側に一体に形成された略円錐台形状の挿入部と、を備えることを特徴とする。

この構成により、本発明に係る地下水位計ホルダは、簡易な構造により、内部に保持した水位計による地下水位の誤認や測定誤差が少なく、正確に地下水位を測定可能であり、かつ挿入容易な地下水位計ホルダが提供可能となる。

より深く、容易に挿入するために、本発明に係る地下水位計ホルダは、挿入部の円錐の稜線と、地下水位計ホルダの長手方向の垂直線のなす角度は鋭角であることが好ましい。

より深く挿入するために、ホルダ本体の基端部側に接続され、略正方形状の断面を有する筒状のホルダ本体支持部を備えることが好ましい。

ホルダ本体支持部の側面に突出した部位が少なくなるように構成するために、ホルダ本体支持部は、ホルダ本体支持部に取り付けられ、ホルダ本体側に突出してホルダ本体に設けられたスリット部に係止するストッパにより、ホルダ本体の基端部側に係止されることが好ましい。また、耐久性の向上のために、地下水位計ホルダは、ステンレス製であることが好ましい。

本発明によれば、内部に保持した水位計による地下水位の誤認や測定誤差が少なく、正確に地下水位を測定可能であり、かつ挿入容易な地下水位計ホルダを提供することができる。

地下水位計ホルダを用いた地下水位測定装置の説明図である。地下水位計ホルダの先端構造を示す斜視図である。ストッパの説明図である。図３のIV−IVに沿う断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る地下水位計ホルダ２０について図面を用いて説明する。

まず、図１を用いて、本発明の実施形態に係る地下水位計ホルダ２０を適用した地下水位測定装置について説明する。図１に示すように、地下水位測定装置は、スウェーデン式サウンディング試験により形成された孔に、地下水位計１０が挿通された地下水位計ホルダ２０を挿入することにより、地下水位を測定するものである。地下水位測定装置は、地下水位計１０、地下水位計ホルダ２０、地下水位計１０の先端に設けられた感知部１１（図２参照）、感知部１１に接続されたセンサーケーブル１２、センサーケーブル１２の外周を巻回する巻きスプリング１３、地下水位を測定する水位計１４を備える。水位計１４は、例えば上述した電極間の電気抵抗の変化を検出することにより地下水位を測定する方式の水位計を用いる。水位計１４はアラーム装置（図示せず）を備え、アラーム装置は、例えばブザーとＬＥＤライトにより構成し、その電源として例えば単三電池を用いる。センサーケーブル１２は、約１０ｍの長さを有し、外面に地下水位を測定するための目盛（図示せず）が記されている。センサーケーブル１２は、巻きスプリング１３により巻回された状態で、ドラム式のリール１５から繰り出される。ドラム式のリール１５は、地上における任意の基準面Ｇに設置される。

図２に示すように、地下水位計ホルダ２０は、ホルダ本体２１と、ホルダ本体２１の先端部側に一体に形成された挿入部２２と、ホルダ本体２１の基端部側に接続されたホルダ本体支持部２３を備える。ホルダ本体２１は略正方形状の断面を有した略四角柱の筒状の形状であり、隣り合う２つの側面にスリット部２４、２４を備える。スリット部２４、２４は、ホルダ本体２１の先端部側に、ホルダ本体２１の長手方向に沿って形成される。スリット部２４、２４は、ホルダ本体２１の内部に地下水が流入するために設けられており、ホルダ本体２１の内部に流入した地下水は、ホルダ本体２１の内部に挿通された地下水位計１０の感知部１１により感知される。

挿入部２２は、基端部２２ａは略正方形状の断面を有する略四角柱の形状であり、その断面積はホルダ本体２１の断面積よりも大きく形成されている。挿入部２２の先端部２２ｂは略円錐台形状であり、その円錐の稜線ｒと、地下水位計ホルダ２０の長手方向の垂直線ｐのなす角度αは鋭角を呈している。

ホルダ本体支持部２３は、略正方形状の断面を有した略四角柱の筒状の形状を有する。ホルダ本体支持部２３の断面積は、ホルダ本体２１の断面積よりも大きく形成されている。ホルダ本体支持部２３は、内側にホルダ本体２１の基端部側が挿入されることによりホルダ本体２１の基端部側に接続される。

図３、４に示すように、ホルダ本体支持部２３は、ストッパ３０により、内部に挿入されたホルダ本体２１に係止される。ストッパ３０は、第１及び第２の平面部３１、３２と、第１及び第２の平面部３１、３２との間に設けられた折曲部３３を備えた、連続した金属（例えばステンレス）の薄板である。折曲部３３は、ホルダ本体支持部２３の内部に挿入されたホルダ本体２１側に突出している。折曲部３３は、ホルダ本体２１に設けられたスリット部２１Ｓと、ホルダ本体支持部２３に設けられたスリット部２３Ｓを重ね合わせた状態で、スリット部２１Ｓ、２３Ｓに係止する。第１及び第２の平面部３１、３２は、ホルダ本体支持部２３の側面に沿った状態で、例えば、円盤状の頭部を有するリベット３４、３４により固定される。このような構造により、ホルダ本体支持部２３の側面に突出した部位が設けられることが少なくなる。

なお、地下水位計ホルダ２０を構成するホルダ本体２１、挿入部２２及びホルダ本体支持部２３は、耐水及び耐久性を持たせるためにステンレス製であることが好ましい。

次に、本発明の実施形態に係る地下水位計ホルダ２０を用いた地下水位の測定方法について簡単に説明する。内部に地下水位計１０が挿通された状態で、地下水位計ホルダ２０をスウェーデン式サウンディング試験により形成された孔Ｈ（図１参照）を利用して行う。図１において、説明のために、孔Ｈは、地下水位計ホルダ２０の外周よりもかなり大きめに記載されている。地下水位測定装置の操作者は、巻きスプリング１３が巻回されたセンサーケーブル１２が挿通された地下水位計ホルダ２０を把持し、リール１５からセンサーケーブル１２を繰り出しながら地下水位計ホルダ２０の挿入部２２を孔Ｈに挿入する。

地下水位計ホルダ２０の挿入部２２が水面ＷＳに到達し、更に地下水位計１０の感知部１１が水の中に浸ると、その水圧による圧力変化を地上にある水位計１４のアラーム装置（図示せず）が感知する。アラーム装置のブザーとＬＥＤにより、操作者は地下水位に達したと判断する。その時の基準面Ｇにあるセンサーケーブル１２の目盛を読みとることにより、検出時のセンサーケーブル１２の挿入長さから、地下水位、すなわち、基準面Ｇから水面ＷＳまでの距離Ｌを測定する。

以上示したように、本発明の実施形態に係る地下水位計ホルダ２０では、ホルダ本体２１及びホルダ本体支持部２３が略正方形状の断面を有するため、孔Ｈと地下水位計ホルダ２０との間の摩擦が少なくなり、簡易な構造により地下水位計ホルダ２０を孔Ｈに容易に挿入及び引き抜きすることが可能となる。また、挿入部２２の先端部２２ｂが略円錐台形状であり、円錐の稜線ｒと、地下水位計ホルダ２０の長手方向の垂直線ｐのなす角度αが鋭角であるため、孔Ｈの途中に多少のガラ、木の根、孔壁の崩れなどの障害物があっても、そこを突き抜けて挿入し、水位を測定することが可能となる。

また、本発明の実施形態に係る地下水位計ホルダ２０では、ホルダ本体２１の基端部側に接続されたホルダ本体支持部２３を備えるため、所望の深さまで容易に挿入することが可能となる。

更に、本発明の実施形態に係る地下水位計ホルダ２０では、地下水位計ホルダ２０の内部に地下水位計１０が挿通された状態で孔Ｈに挿入するため、地中に直接通電部を挿入することがなくなる。このため、地下水位計１０の感知部１１に湿った土等が付着して地下水位と誤認することが少なくなり、雨天での測定が可能となる。また、地下水位計１０の故障が少なく、手入れが容易となる。更に、ステンレス製とすることで、地下水位計ホルダ２０の強度が確保され、耐水及び耐久性が向上する。

なお、本実施形態では、地下水位計ホルダ２０はホルダ本体支持部２３を備える構成としたが、基準面Ｇから水面ＷＳまでの距離Ｌが長い場合など、水面ＷＳまでの距離に応じて複数のホルダ本体支持部２３を接続した構成としても構わない。また、都市部などの基準面Ｇから水面ＷＳまでの距離Ｌが短い場合や、孔Ｈに障害がなく、地下水位計ホルダ２０を容易に挿入可能な場合には、ホルダ本体支持部２３を用いない構成としても構わない。この場合、ホルダ本体支持部２３を用いた地下水位測定装置と、用いない地下水位測定装置の２種類を用意し、基準面Ｇから水面ＷＳまでの距離Ｌに応じて適宜使い分けても構わない。

また、本実施形態では、スウェーデン式サウンディング試験で形成された調査用の孔を利用する方法について説明したが、スウェーデン式サウンディング試験で形成された孔以外の孔に挿入することも可能である。また、スリット部２４、２４は隣り合う２つの側面に設ける構成としたが、ホルダ本体２１の内部に水が流入する構成であれば１面であっても構わない。また、スリット部２４、２４の位置、スリット部２４、２４における感知部１１の位置は、状況に合わせて適宜設定することが可能である。

１０地下水位計
１１感知部
１２センサーケーブル
１３巻きスプリング
２０地下水位計ホルダ
２１ホルダ本体
２２挿入部
２３ホルダ本体支持部
２４スリット部
３０ストッパ
Ｇ基準面
ＷＳ水面

Claims

地下水位を測定するための地下水位計を、外側が巻きスプリングにより巻回された状態で内部に挿通して保持する地下水位計ホルダであって、
前記地下水位計ホルダは、
略正方形状の断面を有し、先端部側の側面に、長手方向に沿って形成された、地下水が流入するためのスリット部を備える筒状のホルダ本体と、
前記ホルダ本体の先端部側に一体に形成された略円錐台形状の挿入部と、
を備えることを特徴とする地下水位計ホルダ。
前記挿入部の円錐の稜線と、前記地下水位計ホルダの長手方向の垂直線のなす角度は鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の地下水位計ホルダ。
前記ホルダ本体の基端部側に接続され、略正方形状の断面を有する筒状のホルダ本体支持部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の地下水位計ホルダ。
前記ホルダ本体支持部は、前記ホルダ本体支持部に取り付けられ、前記ホルダ本体側に突出して前記ホルダ本体に設けられたスリット部に係止するストッパにより、前記ホルダ本体の基端部側に係止されることを特徴とする請求項３に記載の地下水位計ホルダ。
前記地下水位計ホルダは、ステンレス製であることを特徴とする請求項１に記載の地下水位計ホルダ。