JP6473522B2 - Rock grouting monitoring method using electrical resistivity - Google Patents
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Description
本発明は、電気比抵抗を用いた岩盤グラウチングモニタリング方法に関するものであって、電気比抵抗測定のために、グラウト（ｇｒｏｕｔ）の注入のための多数のボアホール（ｂｏｒｅ ｈｏｌｅ）の内部に電極を設け、グラウトの注入後、ボアホール内部に電極が永久に埋め立てられて周期的に岩盤またはグラウチングの電気比抵抗値を測定することにより、長期的なグラウチング健全度評価が可能であり、低コストでありながら精度の高い岩盤節理内グラウチングモニタリング方法である。 The present invention relates to a rock grouting monitoring method using electrical resistivity, and an electrode is provided in a plurality of bore holes for grout injection for electrical resistivity measurement. After injecting grout, the electrode is permanently buried inside the borehole, and the electrical resistivity of the rock mass or grouting can be measured periodically, enabling long-term evaluation of grouting soundness and low cost. It is a highly accurate grouting monitoring method in rock joints.
最近、岩盤内の大深度、大規模の地下構造物が建設されるのにつれて重要地下構造物の遮水及び安全性の増大を目的として、岩盤節理内グラウチング技術が適用されており、非破壊的な方法を用いた従来のモニタリング方法は、地表面（主に砂質土）で実行される電気比抵抗物理探査を用いた。 In recent years, grouting technology in rock joints has been applied for the purpose of improving the water shielding and safety of important underground structures as deeper and larger underground structures in the bedrock have been constructed. The conventional monitoring method using a simple method used electrical resistivity physics exploration performed on the ground surface (mainly sandy soil).
しかし、これらの電気比抵抗物理探査を用いた岩盤グラウチングモニタリング方法は、地表面で実行されるため、深い（例、１ｋｍの深度）ところに存在する地下構造物の評価においては、評価の深さの約２倍に当たる側線（電極設置間隔約２ｋｍ）の長さが必要である。 However, since the rock grouting monitoring method using electrical resistivity geophysical surveys is executed on the ground surface, in the evaluation of underground structures existing deep (eg, 1 km depth), the evaluation depth The length of the side line (approx. 2 km between electrode installations) that is about twice as long as the length of the side line is required.
実質的に側線の長さが増加すると、側線内の地表面に存在する障害物（木、岩、急な地形など）によって、電極の設置に多くのコストと努力が必要である。 When the length of the side line is substantially increased, obstacles (trees, rocks, steep terrain, etc.) existing on the ground surface in the side line require a lot of cost and effort to install the electrodes.
また、物理探査で測定される電気比抵抗値は、定性的な（相対的な）値であるため、グラウチング分布を確認するためには、逆解釈を必須に実行すべきである。 In addition, since the electrical resistivity value measured by geophysical exploration is a qualitative (relative) value, in order to confirm the grouting distribution, the reverse interpretation should be executed.
逆解釈を介して地下構造物の周辺の広帯域的なグラウチング分布評価を確認することができるが、特定の位置に対する精密な分布を把握し難い点がある。 Broadband grouting distribution evaluation around the underground structure can be confirmed through reverse interpretation, but it is difficult to grasp the precise distribution for a specific position.
また、グラウチング分布の逆解釈の結果は、地盤の仮定条件（温度、地層構造、空隙数の電気伝導度など）に応じて変わることができる限界点を持つ。 In addition, the result of inverse interpretation of the grouting distribution has a limit point that can change depending on the assumed conditions of the ground (temperature, formation structure, electrical conductivity of the number of voids, etc.).
また、節理がない新鮮な岩盤では、電気伝導度が非常に低いため、地表面における電気比抵抗の測定を介して岩盤深部に存在する地下構造物の周辺グラウチング評価をすることは容易ではない。 In addition, since the electrical conductivity of fresh rock mass without joints is very low, it is not easy to evaluate the surrounding grouting of underground structures existing deep in the rock mass by measuring the electrical resistivity on the ground surface.
前記問題点を解決するために、本発明は、電気比抵抗測定のために、グラウト（ｇｒｏｕｔ）の注入のための多数のボアホール（ｂｏｒｅ ｈｏｌｅ）の内部に電極を設け、グラウトの注入後、ボアホールの内部に電極が永久に埋め立てられて周期的に岩盤またはグラウチングの電気比抵抗値を測定することにより、長期的なグラウチング健全度評価が可能であり、低コストでありながら精度の高い岩盤節理内グラウチングモニタリング方法を提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an electrode inside a large number of bore holes for injecting grout for measuring electrical resistivity, and after injecting the grout, Electrodes are permanently buried in the inside of the rock and periodically measure the electrical resistivity of the rock or grouting, enabling long-term grouting soundness evaluation, and low-cost yet highly accurate rock joints An object is to provide a grouting monitoring method.
本発明の解決課題は、以上で言及されたものなどに限定されず、言及されていない他の解決課題などは、以下の記載から、当該技術分野において通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。 The solutions of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions that are not mentioned are clearly understood by those having ordinary knowledge in the art from the following description. Would get.
前記目的を達成するために、本発明は、地下構造物の周辺岩盤または地盤にグラウト（ｇｒｏｕｔ）を注入してグラウチング部を形成するために、地下構造物に放射状に設けられた複数のボアホール（ｂｏｒｅ ｈｏｌｅ）と、ボアホールの内部に設けられた複数の電極と、ボアホールの内部に設けられ、岩盤または地盤の温度を測定する複数の温度センサーと、を含む岩盤グラウチングモニタリング装置において、（ａ）測定部が、電極に電流または電圧を印加し、温度センサーが岩盤または地盤の温度を測定するステップと、（ｂ）測定部が、相互隣接したボアホールに設けられた電極間の抵抗値を測定するステップと、（ｃ）グラウチング分析部が、温度センサー及び測定部の測定値を相互分析して、電気比抵抗値を算出するステップと、を含む。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of boreholes (radial holes) provided radially in an underground structure in order to inject a grout into a surrounding rock or ground of the underground structure to form a grouting part. (a) measurement in a rock grouting monitoring device including a bore hole), a plurality of electrodes provided in the borehole, and a plurality of temperature sensors provided in the borehole to measure the temperature of the rock or ground. A unit applies a current or voltage to the electrodes, a temperature sensor measures the temperature of the rock or ground, and (b) a measuring unit measures a resistance value between the electrodes provided in the adjacent boreholes. And (c) a step in which the grouting analysis unit mutually analyzes the measured values of the temperature sensor and the measuring unit to calculate an electrical resistivity value , Including the.
本発明において、電極は、ボアホールの長さ方向に沿って順次に離隔配置されることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the electrodes are sequentially spaced apart along the length direction of the borehole.
本発明は、（ｂ）ステップにおいて、測定部は、相互隣接したボアホールを基準にして、一側のボアホールに設けられた１つの電極と、他側のボアホールに設けられた１つの電極との間の抵抗値を測定することが好ましい。 According to the present invention, in the step (b), the measurement unit is arranged between one electrode provided in the bore hole on one side and one electrode provided in the bore hole on the other side with reference to the mutually adjacent bore holes. It is preferable to measure the resistance value.
本発明は、（ｃ）ステップにおいて、グラウチング分析部は、算出された電気比抵抗値を分析して、注入されたグラウト範囲または完成したグラウチング部の損傷か否か及び損傷の位置を導出することが好ましい。 According to the present invention, in step (c), the grouting analysis unit analyzes the calculated electrical resistivity value to derive whether the injected grouting range or the completed grouting unit is damaged and the position of the damage. Is preferred.
本発明は、（ｄ）出力部が、温度センサーと測定部の測定値及びグラウチング分析部の分析結果値をオペレータのモニターまたは端末機に示すステップをさらに含むことが好ましい。 In the present invention, it is preferable that (d) the output unit further includes a step of displaying the measurement value of the temperature sensor and the measurement unit and the analysis result value of the grouting analysis unit on an operator's monitor or terminal.
本発明は、（ｄ）ステップにおいて、出力部は、グラウチング部が損傷した場合、地下構造物に設けられた警報システムを作動させるか、オペレータのモニターまたは端末機に危険信号を示すことが好ましい。 In the present invention, in the step (d), when the grouting unit is damaged, the output unit preferably activates an alarm system provided in the underground structure or indicates a danger signal to the operator's monitor or terminal.
本発明による岩盤グラウチングモニタリング方法は、相互隣接したボアホールに設けられた電極間の抵抗値を測定し、電気比抵抗値を算出することにより、グラウチング評価のための逆解釈が必要ではなく、現場で直ちにグラウチング評価が可能な効果を得ることができる。 The rock mass grouting monitoring method according to the present invention measures the resistance value between the electrodes provided in the adjacent boreholes and calculates the electrical resistivity value, so that the reverse interpretation for grouting evaluation is not necessary, An effect that enables immediate grouting evaluation can be obtained.
また、グラウトの注入前に、評価対象岩盤の全体的な節理方向と大きさの情報を取得することができる。 In addition, it is possible to obtain information on the overall joint direction and size of the rock to be evaluated before injecting the grout.
また、グラウトの注入中に、岩盤節理に注入されたグラウトの範囲に応じて変動される電気比抵抗値を介してグラウトの注入程度及び養生程度を評価することができる効果を得ることができる。 In addition, during the grouting, it is possible to obtain an effect that the grouting and curing degree can be evaluated through the electrical resistivity value that varies depending on the range of the grouting injected into the rock joint.
また、グラウチングの完成後、電極は、ボアホールの内部に永久的に挿入された状態であるので、長期的にリアルタイム岩盤グラウチングモニタリングが可能な効果がある。 In addition, since the electrode is permanently inserted into the borehole after grouting is completed, real-time rock grouting monitoring can be performed over a long period.
本発明の効果は、以上で言及されたものなどに限定されず、言及されていない他の効果などは、以下の記載から当該技術分野において通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。 The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. .
また、図９及び図１０を参照して、本発明による岩盤グラウチングモニタリング方法を介して地震、風化、劣化など不特定の外力によってグラウチング部Ｇが損傷する場合、グラウチング部Ｇの損傷か否か及び損傷の位置を導出することができる。 9 and 10, if the grouting part G is damaged by an unspecified external force such as an earthquake, weathering, or deterioration through the rock grouting monitoring method according to the present invention, whether or not the grouting part G is damaged and The location of the damage can be derived.
図９は、完成したグラウチング部Ｇに割れ目Ｃの発生が開始された状態を示した図である。 FIG. 9 is a diagram showing a state in which the generation of the crack C is started in the completed grouting part G. FIG.
図１０は、図９に示されたグラウチング部Ｇに発生された割れ目Ｃが進行された状態を示した図である。 FIG. 10 is a diagram showing a state in which the crack C generated in the grouting part G shown in FIG. 9 has progressed.
岩盤内のグラウチング部Ｇが損傷すると、地下構造物Ｓの安全性が低下し、地下水が地下構造物Ｓの内部に入ることができる。 When the grouting part G in the bedrock is damaged, the safety of the underground structure S is lowered, and the groundwater can enter the inside of the underground structure S.
図９を参照すると、グラウチング部Ｇに発生された割れ目Cによって地下水が浸透すると、電極Ａ３−Ｂ３の区間（または電極Ａ３−Ｂ２、Ａ２−Ｂ３の区間）で電気比抵抗値の変化が発生する。 Referring to FIG. 9, when the groundwater penetrates through the crack C generated in the grouting part G, a change in the electrical resistivity value occurs in the section of the electrode A3-B3 (or the section of the electrodes A3-B2, A2-B3). .
図１０を参照すると、電極Ａ１−Ｂ１の区間まで電気比抵抗値の変化が発生すると、地下水の浸透が地下構造物Ｓの周辺まで発生することを判断することができる。 Referring to FIG. 10, it can be determined that the penetration of groundwater occurs to the vicinity of the underground structure S when a change in the electrical resistivity value occurs up to the section of the electrodes A <b> 1-B <b> 1.
前述したように、グラウチング分析部１５０は、岩盤とグラウトとのミクスチャー（ｍｉｘｔｕｒｅ）であるグラウチング部Ｇが、地震、風化、劣化など不特定の外力によって損傷する場合、割れ目Cが生じたグラウチング部Ｇで算出された電気比抵抗値が割れ目C前に算出された電気比抵抗値の２０％以上減少する場合、出力部１６０を介して地下構造物Ｓに設けられた警報システムを作動させるか、オペレータのモニターまたは端末機で危険信号を示す。 As described above, when the grouting part G, which is a mixture of bedrock and grout, is damaged by an unspecified external force such as an earthquake, weathering, or deterioration, the grouting part G in which the crack C is generated is obtained. When the electrical resistivity value calculated in step S20 is reduced by 20% or more of the electrical resistivity value calculated before the crack C, an alarm system provided in the underground structure S is activated via the output unit 160, or an operator Indicates a danger signal on the monitor or terminal.
以下、図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による岩盤グラウチングモニタリング方法について説明することにする。 Hereinafter, a rock grouting monitoring method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１は、本発明の一実施形態による岩盤グラウチングモニタリング方法を具現するための岩盤グラウチングモニタリング装置１００のブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of a rock grouting monitoring apparatus 100 for implementing a rock grouting monitoring method according to an embodiment of the present invention.
図２は、図１に示されたボアホール１１０と電極１２０の設置状態図である。 FIG. 2 is an installation state diagram of the bore hole 110 and the electrode 120 shown in FIG.
図３ａは、図１に示された電極の斜視図であり、図３ｂは、図３ａに示された電極の背面斜視図である。 3a is a perspective view of the electrode shown in FIG. 1, and FIG. 3b is a rear perspective view of the electrode shown in FIG. 3a.
図４ａは、図１に示された電極のまた他の実施形態を示す斜視図であり、図４ｂは、図４ａに示された電極の背面斜視図である。 FIG. 4a is a perspective view showing another embodiment of the electrode shown in FIG. 1, and FIG. 4b is a rear perspective view of the electrode shown in FIG. 4a.
図５ａは、図１に示された電極のまた他の実施形態を示す斜視図である。 FIG. 5a is a perspective view showing another embodiment of the electrode shown in FIG.
図５ｂは、図１に示された電極のまた他の実施形態を示す斜視図である。 FIG. 5b is a perspective view showing another embodiment of the electrode shown in FIG.
図６は、本発明の一実施例による岩盤グラウチングモニタリング方法のフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart of a rock grouting monitoring method according to an embodiment of the present invention.
先ず、図１〜図５ａ及び図５ｂに示されたように、本発明による岩盤グラウチングモニタリング方法を具現するための岩盤グラウチングモニタリング装置１００は、ボアホール（ｂｏｒｅ ｈｏｌｅ）１１０と、電極１２０と、温度センサー１３０と、測定部１４０と、グラウチング分析部１５０と、出力部１６０と、を含む。 1 to 5a and 5b, a rock grouting monitoring apparatus 100 for implementing a rock grouting monitoring method according to the present invention includes a bore hole 110, an electrode 120, and a temperature sensor. 130, a measurement unit 140, a grouting analysis unit 150, and an output unit 160.
ボアホール１１０は、地下構造物Ｓの周辺岩盤にグラウトを注入して、図９に示されたグラウチング部Ｇを形成するために、地下構造物Ｓに放射状に設けられる。 The bore holes 110 are radially provided in the underground structure S in order to inject grout into the surrounding rock mass of the underground structure S to form the grouting part G shown in FIG.
電極１２０は、ボアホール１１０の内部に複数個設けられるが、より具体的には、ボアホール１１０の内部に少なくとも２つ以上設けられることが好ましく、ボアホール１１０の長さ方向に沿って順次に離隔配置される。 A plurality of the electrodes 120 are provided in the bore hole 110. More specifically, at least two electrodes 120 are preferably provided in the bore hole 110, and are sequentially spaced apart along the length direction of the bore hole 110. The
図３ａ及び図３ｂを参照すると、電極１２０は、板（ｐｌａｔｅ）の形状であって、ボアホール１１０の内側面の形状と対応するように屈曲または折曲されることができ、電極１２０の上部に塗布された導電性接着剤Ａによってボアホール１１０の内側面に付着されて固定される。 Referring to FIGS. 3 a and 3 b, the electrode 120 has a plate shape, and can be bent or bent to correspond to the shape of the inner surface of the bore hole 110. The applied conductive adhesive A is attached and fixed to the inner surface of the bore hole 110.
温度センサー１３０は、電極１２０の背面に取り付けられ、電極１２０の背面には、電極１２０に連結された電線Ｗを固定するための電線ハンガー１２１が設けられている。 The temperature sensor 130 is attached to the back surface of the electrode 120, and a wire hanger 121 for fixing the wire W connected to the electrode 120 is provided on the back surface of the electrode 120.
図４ａ及び図４ｂを参照すると、電極２０の上部に釘の形態の複数の突起１２２が形成されることができ、突起１２２がボアホール１１０の内側面にめりこまれることによって電極１２０を固定することができる。 Referring to FIGS. 4 a and 4 b, a plurality of nail-shaped protrusions 122 may be formed on the electrode 20, and the protrusions 122 may be recessed into the inner surface of the bore hole 110 to fix the electrode 120. be able to.
そして、温度センサー１３０は、電極１２０の背面に取り付けられ、電極１２０の背面には、電極１２０に連結された電線Ｗを固定するための電線ハンガー１２１が設けられている。 The temperature sensor 130 is attached to the back surface of the electrode 120, and a wire hanger 121 for fixing the wire W connected to the electrode 120 is provided on the back surface of the electrode 120.
図５ａを参照すると、電極１２０は、押しピンの形状に製作されることができ、板状のヘッド部１２３に電線Ｗを固定するための電線ハンガー１２１が設けられ、ヘッド部１２３の一側に温度センサー１３０が取り付けられることができる。 Referring to FIG. 5 a, the electrode 120 may be manufactured in the shape of a push pin, and an electric wire hanger 121 for fixing the electric wire W is provided on the plate-like head portion 123. A temperature sensor 130 can be attached.
そして、ヘッド部１２３に設けられた突起１２２がボアホール１１０の内側面にめりこまれることによって電極１２０を固定することができる。 The electrode 120 can be fixed by the protrusion 122 provided on the head portion 123 being recessed into the inner surface of the bore hole 110.
図５ｂを参照すると、電極１２０は、釘の形態の棒状に製作され、電極１２０がボアホール１１０と岩盤にめりこむように構成することができる。 Referring to FIG. 5b, the electrode 120 may be manufactured in a bar shape in the form of a nail, and the electrode 120 may be configured to be recessed into the borehole 110 and the rock.
このとき、温度センサー１３０は、電極１２０の一側に取り付けられ、電極１２０の端部には、電極１２０に連結された電線Ｗを固定するための電線ハンガー１２１が設けられている。 At this time, the temperature sensor 130 is attached to one side of the electrode 120, and an electric wire hanger 121 for fixing the electric wire W connected to the electrode 120 is provided at the end of the electrode 120.
電極１２０は、導電性があるスチール材質であれば使用されることができ、特に、導電性が高く、腐食性に対する耐久性が強い銅、ステンレス鋼、銀、アルミニウムのうちのいずれか１つまたは、この混合物を使用することがより好ましい。 The electrode 120 may be used as long as it is a steel material having conductivity, and in particular, any one of copper, stainless steel, silver, and aluminum having high conductivity and high durability against corrosion. It is more preferable to use this mixture.
前述したように、電極１２０には、電線ハンガー１２１が設けられ、ボアホール１１０の内側面にも電線ハンガー１２１が設けられることが好ましい。 As described above, it is preferable that the electrode 120 is provided with the wire hanger 121 and the wire hanger 121 is also provided on the inner surface of the bore hole 110.
従って、電極１２０及び温度センサーに連結され、ボアホール１１０に沿って地下構造物Ｓの内部に延長されて測定部１４０に連結された電線Ｗが電線ハンガー１２１に据え置きされる。 Accordingly, the electric wire W connected to the electrode 120 and the temperature sensor, extending along the borehole 110 into the underground structure S and connected to the measuring unit 140 is placed on the electric wire hanger 121.
従って、電線Ｗによってグラウトの注入が邪魔になることを防止することができる効果を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain an effect capable of preventing the grout injection from interfering with the electric wire W.
前述したように、温度センサー１３０は、ボアホール１１０の内部、より具体的には、電極１２０に設けられ、岩盤の温度を測定する。 As described above, the temperature sensor 130 is provided in the bore hole 110, more specifically, in the electrode 120, and measures the temperature of the rock mass.
測定部１４０は、電極１２０に電流または電圧を印加し、相互隣接したボアホール１１０に設けられた電極１２０間の岩盤またはグラウチング部Ｇの抵抗値を測定する。 The measuring unit 140 applies a current or voltage to the electrodes 120 and measures the resistance value of the rock mass or the grouting unit G between the electrodes 120 provided in the mutually adjacent bore holes 110.
測定部１４０は、相互隣接したボアホール１１０を基準にして、一側のボアホール１１０に設けられた１つの電極１２０と、他側のボアホール１１０に設けられた１つの電極１２０との間の抵抗値を測定する。 The measurement unit 140 calculates a resistance value between one electrode 120 provided in one borehole 110 and one electrode 120 provided in the other borehole 110 with reference to the mutually adjacent boreholes 110. taking measurement.
すなわち、図７を参照して具体的に説明すると、一側のボアホール１１０に設けられた電極Ａ１と、他側のボアホール１１０に設けられた電極Ｂ１、または電極Ａ１と電極Ｂ２との間のグラウチング部Ｇまたは岩盤の抵抗値を測定する。 Specifically, referring to FIG. 7, the grouting between the electrode A1 provided in the bore hole 110 on one side and the electrode B1 provided in the bore hole 110 on the other side or between the electrode A1 and the electrode B2 is described. Measure resistance of part G or rock mass.
グラウチング分析部１５０は、温度センサー１３０及び測定部１４０の測定値を相互分析して電気比抵抗値を算出し、算出された電気比抵抗値を分析して、注入されたグラウトの範囲または完成したグラウチング部Ｇの損傷か否か及び損傷の位置を導出する。 The grouting analysis unit 150 calculates the electrical resistivity value by mutually analyzing the measured values of the temperature sensor 130 and the measurement unit 140, analyzes the calculated electrical resistivity value, and completes the range of the injected grout or completed. Whether or not the grouting part G is damaged and the position of the damage are derived.
出力部１６０は、温度センサー１３０と測定部１４０の測定値及びグラウチング分析部１５０の分析結果値をオペレータのモニターまたは端末機に示す。 The output unit 160 displays the measurement values of the temperature sensor 130 and the measurement unit 140 and the analysis result value of the grouting analysis unit 150 on an operator's monitor or terminal.
グラウチング分析部１５０は、岩盤とグラウトとのミクスチャー（ｍｉｘｔｕｒｅ）であるグラウチング部Ｇが、地震、風化、劣化など不特定の外力によって損傷する場合、割れ目Cが生じたグラウチング部Ｇで算出された電気比抵抗値が割れ目前に算出された電気比抵抗値の２０％以上減少する場合、出力部１６０を介して地下構造物Ｓに設けられた警報システムを作動させるか、オペレータのモニターまたは端末機で危険信号を示す。 The grouting analysis unit 150 calculates the electricity calculated by the grouting unit G in which the crack C is generated when the grouting unit G, which is a mixture of rock and grouting, is damaged by unspecified external force such as earthquake, weathering, and deterioration. When the specific resistance value decreases by 20% or more of the electrical specific resistance value calculated before the break, an alarm system provided in the underground structure S is operated via the output unit 160, or an operator's monitor or terminal is used. Indicates a danger signal.
以下、図６を参照して、本発明の一実施例による岩盤グラウチングモニタリング方法について説明することにする。 Hereinafter, a rock grouting monitoring method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図６は、本発明の一実施例による岩盤グラウチングモニタリング方法のフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart of a rock grouting monitoring method according to an embodiment of the present invention.
先ず、測定部１４０が電極１２０に電圧または電流を印加し、温度センサー１３０が岩盤の温度を測定する（Ｓ１１０）。 First, the measurement unit 140 applies a voltage or current to the electrode 120, and the temperature sensor 130 measures the temperature of the rock mass (S110).
そして、測定部１４０が相互隣接したボアホール１１０に設けられた電極１２０間の岩盤またはグラウチング部Ｇの抵抗値を測定する（Ｓ１２０）。 And the measurement part 140 measures the resistance value of the bedrock or grouting part G between the electrodes 120 provided in the mutually adjacent bore holes 110 (S120).
測定部１４０は、相互隣接したボアホール１１０を基準にして、一側のボアホール１１０に設けられた１つの電極１２０と、他側のボアホール１１０に設けられた１つの電極１２０との間の抵抗値を測定する。 The measurement unit 140 calculates a resistance value between one electrode 120 provided in one borehole 110 and one electrode 120 provided in the other borehole 110 with reference to the mutually adjacent boreholes 110. taking measurement.
図７を参照すると、一側のボアホール１１０に設けられた電極Ａ１と、他側のボアホール１１０に設けられた電極Ｂ１、または電極Ａ１と電極Ｂ２との間のグラウチング部Ｇまたは岩盤の抵抗値を測定する。 Referring to FIG. 7, the resistance value of the grouting part G or the rock mass between the electrode A1 provided in the bore hole 110 on one side and the electrode B1 provided in the bore hole 110 on the other side, or between the electrode A1 and the electrode B2 taking measurement.
測定ステップＳ１１０、Ｓ１２０の以後、グラウチング分析部１５０が、温度センサー１３０及び測定部１４０の測定値を相互分析して、電気比抵抗値を算出する（Ｓ１３０）。 After the measurement steps S110 and S120, the grouting analysis unit 150 mutually analyzes the measurement values of the temperature sensor 130 and the measurement unit 140 and calculates an electrical resistivity value (S130).
グラウチング分析部１５０は、算出された電気比抵抗値を分析して、注入されたグラウトの範囲または完成したグラウチング部Ｇの損傷か否か及び損傷の位置を導出する。 The grouting analysis unit 150 analyzes the calculated electrical resistivity value, and derives the range of the injected grout or whether or not the completed grouting unit G is damaged and the position of the damage.
分析ステップＳ１３０の以後、出力部１６０が、温度センサーと測定部１４０の測定値及びグラウチング分析部１５０の分析結果値をオペレータのモニターまたは端末機に示す（Ｓ１４０）。 After the analysis step S130, the output unit 160 displays the measurement values of the temperature sensor and the measurement unit 140 and the analysis result value of the grouting analysis unit 150 on the operator's monitor or terminal (S140).
グラウチング分析部１５０は、岩盤とグラウトとのミクスチャー（ｍｉｘｔｕｒｅ）であるグラウチング部Ｇが地震、風化、劣化など不特定の外力によって損傷する場合、割れ目Cが生じたグラウチング部Ｇで算出された電気比抵抗値が割れ目前に算出された電気比抵抗値の２０％以上減少する場合、出力部１６０を介して地下構造物Ｓに設けられた警報システムを作動させるか、オペレータのモニターまたは端末機で危険信号を示す。 The grouting analysis unit 150 calculates the electrical ratio calculated by the grouting part G in which the crack C is generated when the grouting part G, which is a mixture of bedrock and grout, is damaged by an unspecified external force such as an earthquake, weathering, or deterioration. If the resistance value decreases by 20% or more of the electrical resistivity value calculated before the break, the alarm system provided in the underground structure S is activated via the output unit 160, or the operator monitor or terminal is dangerous. Signals are shown.
図７及び図８を参照して、本発明による岩盤グラウチングモニタリング方法を介して地下構造物Ｓの周辺にグラウトを注入するとき、注入されたグラウトの範囲及び養生程度を評価することができる。 Referring to FIGS. 7 and 8, when the grout is injected around the underground structure S through the rock grouting monitoring method according to the present invention, the range of the injected grout and the degree of curing can be evaluated.
図７は、図１に示されたボアホール１１０を介して注入中であるグラウトの範囲を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a range of grout being injected through the bore hole 110 shown in FIG.
図８は、図１に示されたボアホール１１０を介して注入が完了したグラウトの範囲を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a grout range in which the injection is completed through the bore hole 110 shown in FIG.
先ず、図７を参照すると、相互隣接したボアホール１１０のうち、一側のボアホール１１０に電極Ａ１、Ａ２、Ａ３が順次に離隔配置されており、他側のボアホール１１０に電極１２０Ｂ２、Ｂ３が順次に離隔配置されている。 First, referring to FIG. 7, among the adjacent boreholes 110, the electrodes A <b> 1, A <b> 2, A <b> 3 are sequentially spaced apart from one side of the borehole 110, and the electrodes 120 </ b> B <b> 2, B3 are sequentially placed on the other side borehole 110. Spaced apart.
測定部１４０は、電極Ａ１−Ｂ１、Ａ１−Ｂ２、Ａ１−Ｂ３またはＡ２−Ｂ１などのように１対の電極１２０間の岩盤またはグラウチング部Ｇの抵抗値を測定する。 The measuring unit 140 measures the resistance value of the rock or grouting part G between the pair of electrodes 120 such as the electrodes A1-B1, A1-B2, A1-B3, or A2-B1.
すなわち、測定部１４０が電極Ａ１−Ｂ１を用いて抵抗値を測定し、グラウチング分析部１５０が電気比抵抗値を算出する場合、グラウトの注入が該区間に完了することを確認することができる。 That is, when the measurement unit 140 measures the resistance value using the electrodes A1-B1 and the grouting analysis unit 150 calculates the electrical resistivity value, it can be confirmed that the grouting injection is completed in the section.
一方、電極Ａ３−Ｂ３を用いて電気比抵抗を測定すると、グラウトの注入が未だ完了できなかったと判断することができる。 On the other hand, when the electrical resistivity is measured using the electrodes A3-B3, it can be determined that the grouting has not yet been completed.
図８を参照すると、電極Ａ１−Ｂ１、Ａ２−Ｂ２、Ａ３−Ｂ３の区間で算出された電気比抵抗値を介してグラウトの注入が完了してグラウチング部Ｇが完成したことが分かる。 Referring to FIG. 8, it can be seen that grouting is completed and the grouting part G is completed through the electrical resistivity values calculated in the sections of the electrodes A1-B1, A2-B2, and A3-B3.
また、図９及び図１０を参照して、本発明による岩盤グラウチングモニタリング方法を介して地震、風化、劣化など不特定の外力によってグラウチング部Ｇが損傷する場合、グラウチング部Ｇの損傷か否か及び損傷の位置を導出することができる。 9 and 10, if the grouting part G is damaged by an unspecified external force such as an earthquake, weathering, or deterioration through the rock grouting monitoring method according to the present invention, whether or not the grouting part G is damaged and The location of the damage can be derived.
図９は、完成したグラウチング部Ｇに割れ目Ｃの発生が開始された状態を示した図である。 FIG. 9 is a diagram showing a state in which the generation of the crack C is started in the completed grouting part G. FIG.
図１０は、図９に示されたグラウチング部Ｇに発生された割れ目Ｃが進行された状態を示した図である。 FIG. 10 is a diagram showing a state in which the crack C generated in the grouting part G shown in FIG. 9 has progressed.
岩盤内のグラウチング部Ｇが損傷すると、地下構造物Ｓの安全性が低下し、地下水が地下構造物Ｓの内部に入ることができる。 When the grouting part G in the bedrock is damaged, the safety of the underground structure S is lowered, and the groundwater can enter the inside of the underground structure S.
図９を参照すると、グラウチング部Ｇに発生された割れ目Cによって地下水が浸透すると、電極Ａ３−Ｂ３の区間（または電極Ａ３−Ｂ２、Ａ２−Ｂ３の区間）で電気比抵抗値の変化が発生する。 Referring to FIG. 9, when the groundwater penetrates through the crack C generated in the grouting part G, a change in the electrical resistivity value occurs in the section of the electrode A3-B3 (or the section of the electrodes A3-B2, A2-B3). .
図１０を参照すると、電極Ａ１−Ｂ１の区間まで電気比抵抗値の変化が発生すると、地下水の浸透が地下構造物Ｓの周辺まで発生することを判断することができる。 Referring to FIG. 10, it can be determined that the penetration of groundwater occurs to the vicinity of the underground structure S when a change in the electrical resistivity value occurs up to the section of the electrodes A <b> 1-B <b> 1.
前述したように、グラウチング分析部１５０は、岩盤とグラウトとのミクスチャー（ｍｉｘｔｕｒｅ）であるグラウチング部Ｇが、地震、風化、劣化など不特定の外力によって損傷する場合、割れ目Cが生じたグラウチング部Ｇで算出された電気比抵抗値が割れ目C前に算出された電気比抵抗値の２０％以上減少する場合、出力部１６０を介して地下構造物Ｓに設けられた警報システムを作動させるか、オペレータのモニターまたは端末機で危険信号を示す。 As described above, when the grouting part G, which is a mixture of bedrock and grout, is damaged by an unspecified external force such as an earthquake, weathering, or deterioration, the grouting part G in which the crack C is generated is obtained. When the electrical resistivity value calculated in step S20 is reduced by 20% or more of the electrical resistivity value calculated before the crack C, an alarm system provided in the underground structure S is activated via the output unit 160, or an operator Indicates a danger signal on the monitor or terminal.
このように、前述した本発明の実施形態の電気比抵抗を用いた岩盤グラウチングモニタリング方法は、相互隣接したボアホールに設けられた電極間の抵抗値を測定して電気比抵抗値を算出することにより、グラウチング評価のための逆解釈が必要ではなく、現場で直ちにグラウチング評価が可能な効果を得ることができる。 As described above, the rock mass grouting monitoring method using the electrical resistivity of the embodiment of the present invention described above calculates the electrical resistivity value by measuring the resistance value between the electrodes provided in the mutually adjacent boreholes. Therefore, there is no need for reverse interpretation for grouting evaluation, and it is possible to obtain an effect that enables grouting evaluation immediately on site.
また、グラウトの注入前に、評価対象岩盤の全体的な節理方向と大きさの情報を取得することができる。 In addition, it is possible to obtain information on the overall joint direction and size of the rock to be evaluated before injecting the grout.
また、グラウトの注入中に、岩盤節理に注入されたグラウトの範囲に応じて変動される電気比抵抗値を介してグラウトの注入程度及び養生程度を評価することができる効果を得ることができる。 In addition, during the grouting, it is possible to obtain an effect that the grouting and curing degree can be evaluated through the electrical resistivity value that varies depending on the range of the grouting injected into the rock joint.
また、グラウトの完成後に、電極は、ボアホールの内部に永久的に挿入された状態であるので、長期的にリアルタイム岩盤グラウチングモニタリングが可能な効果がある。 In addition, since the electrode is permanently inserted into the borehole after the completion of the grout, it is possible to perform real-time rock grouting monitoring over a long period.
本明細書に開示された実施形態などは、本発明の技術的思想を限定するためのものではなく説明するためのものであって、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではないことが自明である。 The embodiments and the like disclosed in the present specification are not intended to limit the technical idea of the present invention but to explain it, and the scope of the technical idea of the present invention is limited by such an embodiment. It is obvious that it is not done.
本発明の明細書及び図面に含まれた技術的思想の範囲内で当該技術分野において通常の知識を有する者が容易に類推することができる変形例と具体的な実施例は、すべて本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。 Modifications and specific embodiments that can be easily inferred by persons having ordinary knowledge in the technical field within the scope of the technical idea contained in the specification and drawings of the present invention are all described in the present invention. It should be construed as included in the scope of rights.
Ｓ 地下構造物
Ｇ グラウチング部
Ｃ 割れ目
１００ 岩盤グラウチングモニタリング装置
１１０ ボアホール
１２０ 電極
１３０ 温度センサー
１４０ 測定部
１５０ グラウチング分析部
１６０ 出力部
S underground structure G grouting part C crack 100 rock grouting monitoring device 110 borehole 120 electrode 130 temperature sensor 140 measuring part 150 grouting analysis part 160 output part
Claims (6)
（ａ）測定部が、前記電極に電流または電圧を印加し、温度センサーが、前記岩盤または地盤の温度を測定するステップと、
（ｂ）測定部が、相互隣接した前記ボアホールに設けられた電極間の抵抗値を測定するステップと、
（ｃ）グラウチング分析部が、前記温度センサー及び測定部の測定値を相互分析して、電気比抵抗値を算出するステップと、を含む、岩盤グラウチングモニタリング方法。 In order to form a grouting part by injecting grout into the surrounding rock or ground of the underground structure, a plurality of bore holes provided radially in the underground structure and provided in the bore hole In a rock grouting monitoring device comprising a plurality of electrodes provided, and a plurality of temperature sensors provided in the borehole and measuring the temperature of the rock or ground,
(A) a measurement unit applies a current or voltage to the electrode, and a temperature sensor measures the temperature of the rock or ground;
(B) a measuring unit measuring a resistance value between electrodes provided in the adjacent bore holes;
(C) The grouting analysis part includes a step of mutually analyzing the measurement values of the temperature sensor and the measurement part and calculating an electrical resistivity value.
前記ボアホールの長さ方向に沿って順次に離隔配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の岩盤グラウチングモニタリング方法。 The electrode is
2. The rock grouting monitoring method according to claim 1, wherein the rock grouting monitoring method is sequentially spaced along the length direction of the borehole.
前記測定部は、前記相互隣接したボアホールを基準にして、一側のボアホールに設けられた１つの電極と、他側のボアホールに設けられた１つの電極との間の抵抗値を測定することを特徴とする、請求項１に記載の岩盤グラウチングモニタリング方法。 In the step (b),
The measurement unit measures a resistance value between one electrode provided in one borehole and one electrode provided in the other borehole with reference to the mutually adjacent boreholes. The rock grouting monitoring method according to claim 1, wherein the rock grouting monitoring method is characterized.
前記グラウチング分析部は、前記算出された電気比抵抗値を分析して、注入されたグラウト範囲または完成された前記グラウチング部の損傷か否か及び損傷の位置を導出することを特徴とする、請求項１に記載の岩盤グラウチングモニタリング方法。 In the step (c),
The grouting analysis unit analyzes the calculated electrical resistivity value to derive whether or not the injected grouting range or the completed grouting unit is damaged and the position of the damage. Item 1. The rock grouting monitoring method according to Item 1.
前記出力部は、前記グラウチング部が損傷した場合、前記地下構造物に設けられた警報システムを作動させるか、オペレータのモニターまたは端末機に危険信号を示すことを特徴とする、請求項５に記載の岩盤グラウチングモニタリング方法。 In the step (d),
6. The output unit according to claim 5, wherein when the grouting unit is damaged, an alarm system provided in the underground structure is activated or a danger signal is displayed on an operator's monitor or terminal. Rock mass grouting monitoring method.
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