JPS59185218A - 地山の応力測定方法とその装置 - Google Patents
地山の応力測定方法とその装置Info
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- JPS59185218A JPS59185218A JP6053583A JP6053583A JPS59185218A JP S59185218 A JPS59185218 A JP S59185218A JP 6053583 A JP6053583 A JP 6053583A JP 6053583 A JP6053583 A JP 6053583A JP S59185218 A JPS59185218 A JP S59185218A
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- JP
- Japan
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- pit
- pressure
- wall
- stress
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- Granted
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
- E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
- E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水圧破砕の機構を利用して、地山の応力を三次
元的に決定できるようにした応力の測定方法並びにその
装置に関する。
元的に決定できるようにした応力の測定方法並びにその
装置に関する。
一般にトンネル工事等の事前調査に用いられる地山の応
力測定方法として、応力解放法やその他１〜２の方法が
知られているが、これらはオーバーコアリングを必要と
し、現地における設備や操作が複雑である反面、その測
定範囲は比較的浅い地層に限られ、請求められた測定デ
ーターの処理、解釈も確立されていなかったことから、
その測定結果に信頼性を欠くという問題点が見られたも
のである。
力測定方法として、応力解放法やその他１〜２の方法が
知られているが、これらはオーバーコアリングを必要と
し、現地における設備や操作が複雑である反面、その測
定範囲は比較的浅い地層に限られ、請求められた測定デ
ーターの処理、解釈も確立されていなかったことから、
その測定結果に信頼性を欠くという問題点が見られたも
のである。
他方、ポーリング孔を利用して高圧水を注入し、該孔壁
の岩盤中に亀裂を発生させることによって、地下の熱水
、石油又はガスなどを抽出しようとする水圧破砕工法は
既に知られているが、本発明者は、その水圧破砕時にお
ける亀裂の形態（走向・傾斜）及び水圧の挙動等を計測
することによって、地山の応力を三次元的に決定するこ
とができる事実に着目し、上記ポアーホールの所定の位
置における既存の亀裂状態を予め確認した上で、水圧に
よって該孔壁に新たな亀裂を発生させ、その亀裂の形態
とその際に計測された一水圧の経時的変化などから当該
地山の応力を正確に測定することに成功したものである
。
の岩盤中に亀裂を発生させることによって、地下の熱水
、石油又はガスなどを抽出しようとする水圧破砕工法は
既に知られているが、本発明者は、その水圧破砕時にお
ける亀裂の形態（走向・傾斜）及び水圧の挙動等を計測
することによって、地山の応力を三次元的に決定するこ
とができる事実に着目し、上記ポアーホールの所定の位
置における既存の亀裂状態を予め確認した上で、水圧に
よって該孔壁に新たな亀裂を発生させ、その亀裂の形態
とその際に計測された一水圧の経時的変化などから当該
地山の応力を正確に測定することに成功したものである
。
以下、本発明の構成を具体的に述べると、図において１
は高圧ホースＴを介して孔外のポンプＰと連通する吐水
口２の上下両側に、硬質ゴム等からなる膨縮自在なバン
カー３．３を備えた水圧破砕器、４は該破砕器の上端に
設けられ、同じく水圧によって膨縮可能な型採り器、又
５はその外周面に被着自在な可塑性を有するプラスチッ
クチューブであって、上記型採り器４に被嵌した後、加
熱収縮させてその外周面に密着させるものである。
は高圧ホースＴを介して孔外のポンプＰと連通する吐水
口２の上下両側に、硬質ゴム等からなる膨縮自在なバン
カー３．３を備えた水圧破砕器、４は該破砕器の上端に
設けられ、同じく水圧によって膨縮可能な型採り器、又
５はその外周面に被着自在な可塑性を有するプラスチッ
クチューブであって、上記型採り器４に被嵌した後、加
熱収縮させてその外周面に密着させるものである。
更に６は、上記水圧破砕器１の下端に取付けられて、そ
の水圧の挙動を随時計測する圧力変換器、７は先端に装
着される孔曲がり測定器、８はケーブル９を介して上記
圧力変換器等と接続される歪測定器マイクロコンピュー
タ−１記録計などの地上計器類である。
の水圧の挙動を随時計測する圧力変換器、７は先端に装
着される孔曲がり測定器、８はケーブル９を介して上記
圧力変換器等と接続される歪測定器マイクロコンピュー
タ−１記録計などの地上計器類である。
尚、図中１０は必要に応じて上記圧力変換器６と孔曲が
り測定器７間に設けられる非磁性ロンドを示す。
り測定器７間に設けられる非磁性ロンドを示す。
又、本装置は、上記水圧破砕器１と型採り器４をそれぞ
れ別体構造としたものであってもよく、この場合水圧破
砕器１の下端には圧力変換器６を、又型採り器４の下端
には孔曲がり測定器７をそれぞれ取付けることとする。
れ別体構造としたものであってもよく、この場合水圧破
砕器１の下端には圧力変換器６を、又型採り器４の下端
には孔曲がり測定器７をそれぞれ取付けることとする。
さて上記装置を使用した本発明方法の具体例について述
べると、 ■ 測定位置の選定 応力測定の予定位置に既存の亀裂や空洞が存在すると、
ボアーホールに密閉領域が出来ないため、水圧が十分に
上がらず測定不良となるので、最初に適切な位置を選定
する必要がある。そこで、先づ孔内の測定予定位置に、
上記水圧破砕器１を下降し、その両バンカー３．３を膨
張させて一旦この区間Ｓを密閉すると同時に吐水口２か
らの注水によって該区間Ｓを満水状態とする。この区間
が満水状態になれば上記両バンカー３．３の内圧を除々
に増加して更に膨張させつつ、圧力変換器６でこの間に
おける水圧の挙動をチェックすることによって、適切な
測定位置を選定するものである。
べると、 ■ 測定位置の選定 応力測定の予定位置に既存の亀裂や空洞が存在すると、
ボアーホールに密閉領域が出来ないため、水圧が十分に
上がらず測定不良となるので、最初に適切な位置を選定
する必要がある。そこで、先づ孔内の測定予定位置に、
上記水圧破砕器１を下降し、その両バンカー３．３を膨
張させて一旦この区間Ｓを密閉すると同時に吐水口２か
らの注水によって該区間Ｓを満水状態とする。この区間
が満水状態になれば上記両バンカー３．３の内圧を除々
に増加して更に膨張させつつ、圧力変換器６でこの間に
おける水圧の挙動をチェックすることによって、適切な
測定位置を選定するものである。
尚、この工程は、岩盤の状態によっては省略することも
できる。
できる。
■ 破砕前の亀裂調査
上記■の作業によって選定された位置に、型採り器４を
吊下セットし、該型採り器の内圧を上げて膨張サセ、そ
の外周面に予め被着されたプラスチックチューブ５を一
定時間強く孔壁に押し当てた後、上記型採り器４の膨張
を解除して装置全体を孔外に取り出し、プラスチックチ
ューブ５に型採りされた亀裂の走向、傾斜を計測するの
であるが、この間に本装置の底部に設けられた孔曲がり
測定器７を作動させて、上記型採り位置での孔壁の方位
と角度を記録しておくことで、その亀裂の形態が正確に
把握できるのである。
吊下セットし、該型採り器の内圧を上げて膨張サセ、そ
の外周面に予め被着されたプラスチックチューブ５を一
定時間強く孔壁に押し当てた後、上記型採り器４の膨張
を解除して装置全体を孔外に取り出し、プラスチックチ
ューブ５に型採りされた亀裂の走向、傾斜を計測するの
であるが、この間に本装置の底部に設けられた孔曲がり
測定器７を作動させて、上記型採り位置での孔壁の方位
と角度を記録しておくことで、その亀裂の形態が正確に
把握できるのである。
■ 水圧破砕
次ぎに、上述せる■、■の作業で選択された孔壁位置に
、上記水圧破砕器１の吐水口２が臨むように再び下降さ
せた上、その両側のバンカー３．３を膨張せしめて密閉
領域Ｓを形成する。そこで吐水口２より多量の水を圧送
し、その水圧によって上記密閉領域の岩盤を破砕して、
新しい亀裂を発生させると同時に、その送水を断続させ
てこの領域Ｓ内を低流量の定常水圧（Ｐｓｔ）とする。
、上記水圧破砕器１の吐水口２が臨むように再び下降さ
せた上、その両側のバンカー３．３を膨張せしめて密閉
領域Ｓを形成する。そこで吐水口２より多量の水を圧送
し、その水圧によって上記密閉領域の岩盤を破砕して、
新しい亀裂を発生させると同時に、その送水を断続させ
てこの領域Ｓ内を低流量の定常水圧（Ｐｓｔ）とする。
この間の経時的な圧力変化を上記圧力変換器６を介して
電気的に孔外の計器類８に送信、記録するのである。
電気的に孔外の計器類８に送信、記録するのである。
■ 破砕後の亀裂調査
■の水圧破砕作業が完了すれば、水圧破砕器ｌの上下バ
ンカー３．３の圧を下げ、この位置に新たなプラスチッ
クチューブ５を巻着した型採り器４を下降させて、前記
■の作業と同様の手順で新生亀裂の型採りを行い、該亀
裂の走向・傾斜等を観測する。
ンカー３．３の圧を下げ、この位置に新たなプラスチッ
クチューブ５を巻着した型採り器４を下降させて、前記
■の作業と同様の手順で新生亀裂の型採りを行い、該亀
裂の走向・傾斜等を観測する。
上述した■〜■の作業によって測定、観測されたデータ
ーは、次式によって計算処理されるのである。
ーは、次式によって計算処理されるのである。
σθ＝−Ｐｘ ＋ ３ Ｐｙ −Ｐｂ
但、σθ・・・亀裂面に垂直な孔壁の接線応力。
Ｐｘ、Ｐｙ・・・ボアーホール軸を２軸とした場合のＸ
及びｙ方向の地山応力 ｐｂ・・・ブレークダウンプレッシャーまた、ｐｙは
Ｐｓｔ ／ Ｐｙ＝ ｆによって求められる。
及びｙ方向の地山応力 ｐｂ・・・ブレークダウンプレッシャーまた、ｐｙは
Ｐｓｔ ／ Ｐｙ＝ ｆによって求められる。
（ｆ・・・係数）
以上詳述したとおり、本発明の方法によれば、既存の亀
裂及び水圧破砕によって生じた新たな亀裂の形態を観測
し、これと地上の計器類によって記録される破砕時の水
圧の挙動との相関関係から、当該地山の応力を三次元的
に測定することが可能であり、従来の各種の測定方法に
比べて極めて正確に地山の応力を決定することができる
上、簡単な設備で深い地層における応力測定をも可能と
したものである。
裂及び水圧破砕によって生じた新たな亀裂の形態を観測
し、これと地上の計器類によって記録される破砕時の水
圧の挙動との相関関係から、当該地山の応力を三次元的
に測定することが可能であり、従来の各種の測定方法に
比べて極めて正確に地山の応力を決定することができる
上、簡単な設備で深い地層における応力測定をも可能と
したものである。
第１図は、本発明の装置の一実施例を示す正面図、第２
．３図は、その使用状態を示す正面図、又第４図は、本
装置の測定システムを示す配置図である。 尚、図中、１６０．水圧破砕器、２４９．吐水口３００
．パッカー、４１８．型採り器、５８０．プラスチック
チューブ、６１０．圧力変換器、７．。 、孔面がり測定器、８００．地上計器類。 以 上 特許出願人 同和工営株式会社 代理人弁理士 小 原 和 夫
．３図は、その使用状態を示す正面図、又第４図は、本
装置の測定システムを示す配置図である。 尚、図中、１６０．水圧破砕器、２４９．吐水口３００
．パッカー、４１８．型採り器、５８０．プラスチック
チューブ、６１０．圧力変換器、７．。 、孔面がり測定器、８００．地上計器類。 以 上 特許出願人 同和工営株式会社 代理人弁理士 小 原 和 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ボアーホールの所定位置にある孔壁の亀裂を型採
りし、その亀裂の走向、傾斜を計測する型採り工程と、
上記孔壁を水圧破砕して新たな亀裂を発生させると同時
に、その水圧を経時的に測定する水圧破砕工程と、更に
上記破砕により生じた亀裂を型採りして該亀裂の走向、
傾斜を計測する計測工程とからなる他山の応力測定方法
。 ２２．吐水口を挟んで膨縮可能なバンカーを備えてなる
水圧破砕機の上端に、プラスチソクチュシブを被着自在
とした膨縮可能な型採り器を連結する一方、その下端に
はケーブルを介して孔外の計器類に連結される圧力変換
器及び孔面り測定器を装着したことを特徴とする地山の
応力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6053583A JPS59185218A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 地山の応力測定方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6053583A JPS59185218A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 地山の応力測定方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59185218A true JPS59185218A (ja) | 1984-10-20 |
| JPS6262202B2 JPS6262202B2 (ja) | 1987-12-25 |
Family
ID=13145089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6053583A Granted JPS59185218A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 地山の応力測定方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59185218A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101892U (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-14 |
-
1983
- 1983-04-05 JP JP6053583A patent/JPS59185218A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101892U (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6262202B2 (ja) | 1987-12-25 |
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