JPH089220Y2 - 間隙水圧計測構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、地盤中の間隙水圧を計測する間隙水圧計測
構造に関する。

〈従来の技術〉 原位置の透水試験では、対象とする計測地盤に作用す
る間隙水圧を測定することが不可欠である。従来の計測
構造は、比較的高透水性領域 （Ｋ＝10^-4〜10^-5cm/sec以上）を対象としているため、
ロッド内の水位が岩盤の水圧と平衡するまで待った後、
その水位を測定することにより間隙水圧を測定すること
が可能である。

第４図に従来の計測構造を示す。ロッド２を掘削孔１
内に挿着し、ロッド２と掘削孔１との間隙を密封し、計
測地盤４を挟んでその上部と下部とを、それぞれ上部パ
ッカー3aと下部パッカー3bとで密封する。このとき、計
測地盤４の間隙水は、ロッド２の通水孔５を通してロッ
ド２内に流入し、初期水位６を示す。この後、計測地盤
４の水圧とロッド２内の水位が平衡するまで待つ。ロッ
ド２内が平衡水位７（水位の経時変化がない水位）に達
した後、ロッド１内に取付けた水圧計８、或いは地上の
水位計（図示せず）で平衡水位７を計測することによ
り、計測地盤４の間隙水圧を求めていた。

一方、地盤の透水試験は、地上から前記ロッド２内に
一定水圧で注水を行い、その流出水の圧力及び流量から
計測を行っていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、近年種々の地下構造物の増加に伴い、低透水
性領域（Ｋ＝10^-6cm/sec以下）を対象とした透水試験を
実施することが必要となっているが、この場合、地盤や
岩盤の透水係数が小さいことから、前記ロッド２内の水
位と間隙水圧とが平衡になるまでに、長時間を要すると
いう欠点があった。

本考案は上記欠点を解決すべくなされたものであり、
低透水性領域での間隙水圧の計測を迅速に行え得る間隙
水圧計測構造を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本考案は上記目的に鑑みてなされたものであり、その
要旨は、地盤中に掘削した掘削孔と、該掘削孔中に配設
し、計測すべき地盤中から間隙水が流入或いは地上から
の注水を地盤中に流出するための通水孔を有し、かつ低
部が閉塞したロッドと、前記掘削孔とロッドとの間隙を
密閉し、計測すべき地盤を挟んでその上部と下部とに設
けた密閉部材と、前記ロッド内の計測すべき地盤付近に
設けた止水バルブと、前記ロッド、密閉部材及び止水バ
ルブによって前記ロッド内における間隙水圧計測区間を
密閉し、該密閉した間隙水圧の計測区間内に配置した水
圧計測手段とからなる、地盤中の間隙水圧の計測及び地
盤の透水試験を行うための構造であって、前記止水バル
ブが、前記透水試験に際し地上側から計測地盤へ注水す
るため、地上側から計測地盤側へ貫通する第１の流路
と、該第１の流路の開閉を行う開閉シリンダと、該開閉
シリンダを流体により開閉駆動させるための第２の流路
とを備えたものである間隙水圧計測構造にある。

〈実施例〉 以下に本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明す
るが、本考案はこの実施例に限定されるものではない。

第１図は、本考案の装置全体を示す説明図である。図
において、ボーリングにより地盤中に掘削孔１を設けて
おき、この掘削孔１内には間隙水圧の計測地盤４の間隙
水が流入或いは流出するための通水孔５を有し、かつ低
部９を閉塞したロッド２を配設する。また、掘削孔１と
ロッド２の間隙を密封するため、計測地盤４を挟んでそ
の上部と下部とには、地上から空気を送出して拡縮可能
にした上部パッカー3aと下部パッカー3bとを設けてい
る。さらに、ロッド２内における計測地盤４付近には、
ロッド２の通水孔５を通して流入或いは流出する計測地
盤４の間隙水をこの付近で止水するための止水バルブ10
を備えている。したがって、計測地盤４の間隙水圧の計
測区間11は、上部・下部パッカー3a・3b、ロッド２と止
水バルブ10によって閉塞される。

計測地盤４における間隙水圧の計測を行うには、止水
バルブ10を開いた状態で計測地盤４の深さまでロッドを
おろし、上部パッカー3aと下部パッカー3bとで計測地盤
４を挟んでロッドと地盤間を密閉する。このとき、計測
区間11内は掘削孔１内に存在する水によって満たされ
る。次に、止水バルブ10を地上からの圧縮空気により閉
状態にすることにより計測区間11内部は、計測地盤４の
間隙水圧に等しい水圧を略均一に受けるため、この水圧
を水圧計８で計測する。この場合、求める水圧の誤差を
小さくするために止水バルブ10を設ける位置を計測地盤
４の極く近い位置、例えば上部パッカー3aの付近に設け
ることが必要である。これによって、掘削孔１内の初期
水位が低い場合においても、前記計測区間11が掘削孔１
内に存在する水で充満され、短時間で間隙水圧の計測を
行うことができる。

第2a図〜第３図は、前記止水バルブ10の構造を概略的
に示す。これらの図において止水バルブ10は地上側から
計測地盤４側へ貫通する第１の流路21と、第１の流路21
の開閉を行う開閉シリンダ22と、開閉シリンダ22を上下
方向に駆動させるための空気を送る第２の流路23とから
構成される。

第１の流路21における地上側流路21aは、止水バルブ1
0の略中央付近で７路の計測地盤側流路21bに分岐してい
る（第2b図参照）。また、開閉シリンダ22の周囲３ヶ所
にはシール用のＯリーング24を設けている。

上記構成より成る止水バルブ10を用いて、間隙水圧の
計測を行う場合は、地上より第２の流路23を通してエア
ーを送り込み、開閉バルブ22を上昇させ、第１の流路を
閉状態にする。これにより前記計測区間11は密閉して前
記水圧計８により水圧を計測する。一方、地盤の透水試
験を行う場合は地上から第２の流路23へのエアー供給の
停止、もしくは地上から第１の流路21へ加圧水の送り込
みを行うことにより、前記開閉シリンダ22は下降し、第
１の流路21は、地上側から計測地盤側へ貫通する。この
状態で第１の流路21に一定水圧で水を供給すれば、供給
された水は計測地盤４内に透水するため、供給水圧及び
供給流量を計測することにより、この地盤４の透水試験
を行うことができる。

〈効果〉 本考案によれば、間隙水圧を計測すべき地盤付近に、
前記ロッド、密閉部材及び止水バルブによって間隙水圧
計測区間を密封することにより、該密封した区間内に充
満した水により、前記計測すべき地盤の間隙水圧と同等
な水圧がかかり、この区間の水圧を前記水圧計測手段に
よって計測することができる。したがって従来のよう
に、ロッド内の水位と間隙水圧とが平衡状態になるまで
長時間待つ必要がないため、特に低透水性領域での間隙
水圧を迅速に計測することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る間隙水圧の計測構造を示す概略縦
断図面、第2a図は閉状態の止水バルブを示す端面図、第
2b図は、第2a図におけるIIb−IIb線断面図、第３図は開
状態の止水バルブを示す端面図、第４図は従来の間隙水
圧計測構造を示す概略縦断面図である。 １……掘削孔、２……ロッド、3a……上部パッカー、3b
……下部パッカー、４……計測地盤、５……通水孔、８
……水圧計、９……ロッドの底部、10……止水バルブ、
21a,21b……第１の流路、22……開閉バルブ、23……第
２の流路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】地盤中に掘削した掘削孔と、該掘削孔中に
   配設し、計測すべき地盤の間隙水が浸入するための通水
   孔を有し、かつ底部を閉塞したロッドと、前記掘削孔と
   ロッドとの間隙を密閉し、前記計測すべき地盤を挟んで
   その上部と下部とに設けた密閉部材と、前記ロッド内の
   計測すべき地盤付近に設けた止水バルブと、前記ロッ
   ド、密閉部材、及び止水バルブによって前記ロッド内に
   おける間隙水圧計測区間を密閉し、該密閉した間隙水圧
   の計測区間内に配置した水圧計測手段とからなる、地盤
   中の間隙水圧の計測及び地盤の透水試験を行うための構
   造であって、前記止水バルブが、前記透水試験に際し地
   上側から計測地盤へ注水するため、地上側から計測地盤
   側へ貫通する第１の流路と、該第１の流路の開閉を行う
   開閉シリンダと、該開閉シリンダを流体により開閉駆動
   させるための第２の流路とを備えたものである間隙水圧
   計測構造。