JPH0497094A - 特殊シール材層の形成による地盤内の間隙水圧測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地盤の状況を判断するのに必要とされている
地下水圧の分布を知るため、当該地盤の各積法さにおけ
る夫々の水圧（間隙水圧）を測定する方法に関し、特に
当該測定に際し、上記地盤に掘削したボーリング孔内の
適所に１合成樹脂製のシール材を注入して不透水層であ
るシール材層を形成するに際し、上記シール材に特殊な
混合物を採択するようにしたものである。

（従来の技術） タムの基礎や切土斜面の安定、地滑りの防止等の調査に
おいて、地盤の強度や変形に関する性質を知るため、地
下の間隙水圧の分布とその経時変化を計測することが必
要となるが、このためには、所要地盤にボーリングを行
い、当該ボーリング孔に高精度の間隙水圧計を設置して
、当該間隙水圧を測定していた。

従って上記従来法では深さが異なる多数のボーリング孔
を削孔し、間隙水圧の測定を行うこととなるから、その
ために多大の時間と経費を要するという問題があった。

そこで、上記の弊害を解消するため、近年では第４図に
示すような一本のボーリング孔だけで複数箇所の間隙水
圧を測定することが実施されている。

これは地盤に穿設した一本のボーリング孔ａ内における
間隙水圧測定箇所に、砂等のフィルター材すが、モルタ
ルやセメントミルクそして合成樹脂等のシール材Ｃを介
して交互に充填され、これら多段状のフィルター材す中
に、夫々の水圧計ｄが設置されて各層における水圧を測
定するものであり　従って、この方法によれば、多数の
ボーリング孔を削孔したり、その各々に間隙水圧計を設
置する手間がなくなり１時間および経費の節約が可能に
なる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、第４図で示す上記の従来技術においては、ボー
リング孔ａ内の割れ目や凹孔部に、シール材Ｃが浸透逸
失してしまい、この結果ボーリング孔ａ内の充填量が不
足することによりシール材層が規定の高さに達しないこ
とから、十分なシール効果を得ることができず、各層の
間隙水が漏出してしまうことがある。

このようなシール材の浸透逸失が起きる箇所は、ボーリ
ング孔ｄの孔壁にあって　長い範囲で起きることがあり
、当該シール材層の形成作業に重大な障害となる。

さらに、各層に埋設された水圧計ｄのコードｅが水みち
となり、各層の間隙水圧を正確に測定することができな
くなる。

これに加えて、シール材Ｃがフィルター材すの中に深く
浸透すると、間隙水が水圧計ｄに到達するのを阻害する
結果水圧測定ができなくなるという問題もある。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて提案される
もので、その請求項（１）では、ボーリング孔内の凹孔
部や割れ目等による隙間に対する浸透を最小限度にする
ことのできるシール材を用いるようにし、しかもシール
材の充填深度を正確に測定することにより、より高精度
に地盤内の間隙水圧が測定できる方法の提供を目的とし
たものであり　ざらに、請求項（２）では上記のシール
材につき、ざらに速硬化性と低発熱性とを兼備させるこ
とで、施工の能率化と２発熱による電気的部材等への悪
影響や、硬化時のシール材収縮に伴い諸部材との間に隙
間が発生することを防止し、より信頼性の高い測定がで
きるようにしようとしている。

（課題を解決するための手段） 本願は上記の目的を達成するため、請求項（１）では導
水口と連通ずる水圧計が適宜間隔毎に区分内蔵され、上
記水圧計のリード線が地上側へ導出された水圧測定管を
ボーリング孔中へ挿入する工程と、当該ボーリング孔内
へ少なくともフィルター材を充填する工程と、フィルタ
ー材の充填深度を測定して前記導水口を被装する箇所に
フィルター材層を形成する工程と合成樹脂系によるシー
ル材を充填する工程と、上記シール材の充填深度を測定
してシール材層を積層する工程とを含み上記フィルター
材層とシール材層の積層を複数回繰り返し、上記リード
線を接続した地上側の計測器によって、各深度における
前記各水圧計の測定値が測知されるようにした方法にお
いて、上記の合成樹脂系によるシール材が、充填後に水
中にて反応硬化するエポキシ樹脂等の主剤と硬化剤との
混合物であり、比重が水よりも大きく、粘度が常温で８
００〜９０００ｃｐであって、かつ、揺変性を付与した
ものであることを特徴とする特殊シール材層の形成によ
る地盤内の間隙水圧測定方法を提供しようとしており、
請求項（２）では、上記請求項（１）の内容に加えて、
当該シール材につき硬化度に促進触媒と非反応性希釈剤
とを添加して、速硬化性と低発熱性とを兼備させるよう
にしたことを、その内容としている・ （作　　　用） 上記した構成に基づく地盤内の間隙水圧測定方法によれ
ば、水圧測定管の所定位置に予め所要数の水圧計が内蔵
され、各水圧計は測定管内で隔離されているので、これ
を所定深さのボーリング孔内に挿入位置することで、＃
ｌ！盤内における水圧計の深さを正確に特定することが
できる。

また、エポキシ樹脂等によるシール材の充填作業に際し
ては、充填深度を測定する作業を含んでいるので、シー
ル材層の充填深度を充填作業の度毎に正確に求めること
ができる。

さらに、上記シール材層の充填深度を充填作業毎に正確
に求めることに関連して、ボーリング孔内の割れ目や凹
孔部等にシール材が浸透したとしても、シール材層が所
定の深度に到達するまで充填作業が継続されることとな
る。

さらに、請求項（１）では、シール材として合成樹脂系
の主剤に硬化剤を加えた混合物を注入するようにしたの
で、これが、ホーリング孔内における水中で硬化するこ
ととなるが、比重が水より重いため浮−ヒしてしまうこ
となく、しかも粘度も８００〜５ｏｏｏｃｐであるから
、５該混合物を圧送するのに支障がなく、しかも上記シ
ール材に揺変性を付与するようにしたので、当該シール
材は注入のための給送中は流動性を保有しており、従っ
て、圧送管による注入を行い易いと共に、ボーリング孔
内の所定箇所に充填されて静止し、機械的外力を受けな
い状態となったと５は、その流動性が大幅に低下し、当
該ボーリング孔内の凹孔部とか隙間の目詰めは行うこと
となるが、この際、それ以上隙間等から浸透して行くこ
となく硬化してしまうので、シール材の浪費がなくなり
、しかも地盤本来の透水性を損するといったごとにもな
らず正しい地下水圧の測定が保証される。

次に請求項（２）にあっては、上記請求項（１）と同し
作用を果し得ると共に、上記シール材としての混合物に
、硬化反応促進触媒を添加したので、シール材の速硬化
性が得られて施工時間を大巾に短縮できると共に、別途
非反応性希釈剤をも添加するようにしたから、主剤と硬
化剤とによる混合物が硬化する除虫する反応熱による最
高到達温度を低下させることができ、これにより水圧計
とかリード線などを損することなく、また、当該低発熱
性によって硬化時の冷却に伴う熱収縮も小さく、この結
果、水圧計との接触部分等に隙間が生じ　これによりボ
ーリング孔内の遮水性が阻害されるといったこともなく
なり、しかも、上記のように速硬化性を兼備することで
、前記の揺変性を有することと相俟って、ボーリング孔
内の隙間などから当該シール材が逸出してしまうことを
、より効果的に阻止することができる。

（実　施　例） 以下本発明の一実施例を、第１図ないし第３図によって
詳細に説示する。

先ず、予め水圧測定管１を用意しておくが、これは第２
図に明示される通り長尺管体１ａの所定複数箇所に、水
圧計２を内蔵させ、この際当該水圧計２の上下には、合
成樹脂材などによる遮氷壁３ａ、３ｂが上記長尺管体ｌ
ａ内を遮断することで区画管部４を形成しており、当該
各区画管部４に開設した導水口５から流入した地下水の
水圧を、上記各水圧計２が測知できるようにしである。

上記各水圧計２の各リード線６は、長尺管体ｌａ内を通
り、前記遮水壁３ａ、３ｂを気密に貫通して、管体１ａ
の上端口１ｂから外部へ導出されており、もちろん、こ
のリード線６は図示しない地上における測定器に接続さ
れることとなり、同上第２図にあって１ｂは、長尺管体
１ａを構成するための延長用管体１ｃを、螺合手段など
で継いだ連結部を示している。

このようにして形成された水圧測定管Ｉを、先ず、第１
図の（イ）に示す如く地盤Ａの所要箇所にあって、所定
長の深さに掘削したボーリング孔ａ内の略中央位置に挿
入立置させるのであり、従って、この際ボーリング孔ａ
の深ざと水圧測定管１の長さからして、夫々の水圧計２
の深度を所要の位置に決めることができる。

次に、図示例では同上図Ｃｏ）の如く、別途用意した圧
送管７を、ボーリング孔ａ内へ挿入して、その孔底箇所
ａ゛の直上に１装し、地上における図示しない注入ポン
プを稼動することで、エポキシ樹脂等の合成樹脂シール
材を圧送管７により供与し、これにより最下位における
シール材Ｒ８を形成する。

ここで、上記エポキシ樹脂等のシール材注入に際しては
、その主剤と硬化剤とを夫々のポンプにより所要量宛送
り出し、これらを混合器にて混合した後、圧送管７によ
り注進するのがよい。

上記主剤としてはエポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を用い
ることができ、混合物としてのシール材は、比重が１．
０５〜１．６０等、水よりも大であることが必要であり
、その粘度が常温で８００〜５ｏｏｏｃｐで、かつ揺変
性をもたせることが不可欠である。

上記揺変性とは、機械的な外力が付与されているとき（
例えば圧送管７により注入されている場合）、流動性を
保有しているが、上記の外力がなくなったとき（例えば
所定箇所にて静止状態となった場合）には、当該流動性
が大巾に低下する性質を意味しているが、かかる揺変性
を付与するためには、低粘度のエポキシ樹脂等に疎水性
の煙霧状シリカ（例えばキャポシルＴＳ、７２０　　（
キャポット社商品名）とか、アエロジルＲ２０２（アエ
ロジル社商品名）を１〜６重量２添加すればよく、この
場合の粘度は２５００〜７０００ｃｐの範囲に調整され
る。

また、請求項（２）の方法にあっては、シール材の硬化
反応を促進するために、硬化艮応促進触媒を用いるが　
これにはＤＭＰ３０　　（ロームアンドハアヌ社商品名
）をエポキシ樹脂等成分１００重量部に対し２〜８重量
部の範囲にて添加すればよい。

さらに、同上請求項（２）にあっては、上記シール材の
速硬化性だけでなく低発熱性を兼備させようとしている
。

既知の如く速硬化性を有するエポキシ樹脂等にあっては
、主剤と硬化剤との混合物たるシール材が硬化する際、
反応熱による温度上昇が大きいので、これを抑制するた
め非反応性希釈剤を添加するのであり、これには芳香族
系の液状樹脂である例えば、エボジールＬ（アンカーケ
ミカル社商品名）やオリゴチック１０３０　（三菱石油
株式会社製商品名）を、エポキシ樹脂成分１００重量部
に対し４０〜６０重量部の範囲で添加すればよい。

低粘度速硬化性のエポキシ樹脂（４００ｃｐ）に増粘材
を加えて揺変性を付与したー混合物につき、その特性を
調べたところ、比重は１．０８、粘度は３３００ｃｐ　
（２０℃において）であり、その硬化時間は１時Ｍ２０
分（１０℃において）１反応による最高到達温度は６３
℃（注入３０分後）であった。

これに比し１通常のエポキシ樹脂注入材によるときは、
その最高到達温度を６０℃とした場合、主剤と硬化剤混
合後、硬化までに４時間以上を要し、この硬化までの時
間を短縮しようとすると最高到達温度が２００℃等非常
に高くなってしまうこととなる。

上記のように使用するシール材に関し、その比重、粘度
、そして揺変性について、前記の条件を満足させてやれ
ば、シール材の圧送管７による移送が容易に行われ、か
つボーリング孔ａ内に注入された後のシール材は、流動
性が著しく低下するので、ボーリング材の凹孔部や割れ
目は、当該シール材にて閉止され、かつ当該割れ目など
から地盤内に逸出してしまうといったことがない。

第１図（ロ）に示す如く、ボーリング孔ａ内にシール材
の液面感知センサ１０が挿入され、地上に据え付けられ
た前記注入ポンプを介してシール材が、圧送管７により
供与されるが、当該充填作業は、液面が液面感知センサ
１０の設定された深度に達し、第１図（ハ）に示すよう
になるまで続けられる。

この際、実際上は圧送管７内のシール材が時間の経過と
共に落下してしまうことを考慮し、残存するシール材を
別途用意した水圧送ポンプにより水押しすることで、該
シール材の全供与量がボーリング孔内に充填されるよう
にしている。

かくして形成されたシール材層８の上面を、別途用意し
た適宜の測長手段により測知し、当該上面の深度が水圧
測定管１における最下位の水圧計２に対応する導水口５
の規定深度に対し、適切であるか否かを確認する。

シール材層８が所定の深度に達していない場合には、再
度シール材を充填し、一方、所定の深度まで充填されて
いる場合にはシール材の充填作業を終了する。

次に上記シール材層８の北面にフィルター材層９を積層
するのであり、その層厚は８１図（ニ）示す如く、前記
最下段の導水口５の下位から上位までに達し、これによ
り当該フィルター材層９を通して進入した間隙水が、上
記導水口５から当該水圧計２に達するように施すのであ
り、この際フィルター材としては標準砂を用いることが
でき、もちろん、この場合もフィルター材層９の上面に
つき、その深度を測定し、導水口５の規定深度と比較し
て、その適否を確認することとなる。

フィルター材層９の形成手段としてはボーリング孔ａの
開口部から砂等を落下させるとか、長い漏斗状のものを
用いて供給してもよい。

次に　フィルター材層９の北面に前記の如くエポキシ樹
脂等によるシール材の充填作業を行い、必要な段数に達
するまで前記の作業を繰り返し、第１図（ホ）（へ）に
示す工程を経てシール材注入作業を完了する。

このような作業が終了すれば、本実施例では第１図に示
すように上　中、下の三段にフィルター材層９が形成さ
れ、夫々における間隙水圧が、夫々の区画管内部４に設
けられた各水圧計２により測定され、図示しない地上側
の測定器により、その測定値を知ることができる。

尚　上記の実施例にあっては、シール材層８上に、直接
フィルター材層８を積層する場合を示したが、本発明に
あっては、例えば、上記シール材層８上にベントナイト
などによる図示しない止木材層を形成し、この上にシー
ル材層８を積層するようにし、シール材層の形成に際し
、当該シール材が、標準砂等によるフィルター材層９中
にまで、不本意に浸透していくことを、上記止木材層に
より阻止するようにするといった付加的な積層工程が存
する場合をも含むものである。

（発明の効果） 本願の請求項（１）によるときは、水圧測定管をボーリ
ング孔に挿入することで極めて精度の高い深度における
水圧を測定することかでき、その測定結果に高い信頼性
を与えることができ、水圧計のコードを損傷したり当該
コードが水みちを形成してしまうこともない。

また、ボーリング孔内の割れ目等にシール材が浸透して
も、所定の深度に到達するまで充填作業が継続されるの
で、高精度に不透水層を形成することができる。

さらに、重要なことは上記シール材に主剤と硬化剤との
混合物を用い、これにつき比重、粘度の特定条件を満足
させただけでなく、揺変性を付与したので、混合物の圧
送供与が円滑に行われたのはもちろん、ボーリング孔内
に注入してしまったシール材は、波動性が低下し、これ
により凹孔部や割れ目の目詰めが確実に行われ、かつ、
当該割れ目などにシール材が逸出してしまうことがない
ので、シール材の浪費をさけ、地盤の不本意な遮水状態
を生じさせることもないので、測定結果の信頼性を向上
することができる。

また、請求項（２）によるときは、ざらに速硬化性と低
発熱性とを兼備させたことにより、施工時間の短縮と、
止水性の向上を達成することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）（へ）は、本願
請求項（１）に係る地下間隙水圧の測定方法の一実施例
による工程順を示した縦断正面説明図、第２図は同上方
法の実施に用いられる水圧測定管の一例を示す部分縦断
正面図、第３図は同上間隙水圧測定状態における地盤要
部の縦断正面拡大説明図第４図は従来の地下間隙水圧の
測定方法を示した地盤要部の縦断面正面説明図である。 １・・・・・・水圧測定管 ２・・・・・・水圧計 ５・・・・・・導水口 ６　・・・・・・リード線 第 図 （ロ） （ハ） （ニ） にＬ） （へ） ・・・・・・シール材層 ・・・・・・フィルタ材層 ・・・・・・ボーリング孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導水口と連通する水圧計が適宜間隔毎に区分内蔵
   され、上記水圧計のリード線が地上側へ導出された水圧
   測定管をボーリング孔中へ挿入する工程と、当該ボーリ
   ング孔内へ少なくともフィルター材を充填する工程と、
   フィルター材の充填深度を測定して前記導水口を被装す
   る箇所にフィルター材層を形成する工程と合成樹脂系に
   よるシール材を充填する工程と、上記シール材の充填深
   度を測定してシール材層を積層する工程とを含み、上記
   フィルター材層とシール材層の積層を複数回繰り返し、
   上記リード線を接続した地上側の計測器によって、各深
   度における前記各水圧計の測定値が測知されるようにし
   た方法において、上記の合成樹脂系によるシール材が、
   充填後に水中にて反応硬化するエポキシ樹脂等の主剤と
   硬化剤との混合物であり、比重が水よりも大きく、粘度
   が常温で８００〜９０００ｃｐであって、かつ、揺変性
   を付与したものであることを特徴とする特殊シール材層
   の形成による地盤内の間隙水圧測定方法。
2. （２）導水口と連通する水圧計が適宜間隔毎に区分内蔵
   され、上記水圧計のリード線が地上側へ導出された水圧
   測定管をボーリング孔中へ挿入する工程と、当該ボーリ
   ング孔内へ少なくともフィルター材を充填する工程と、
   フィルター材の充填深度を測定して前記導水口を被装す
   る箇所にフィルター材層を形成する工程と合成樹脂系に
   よるシール材を充填する工程と、上記シール材の充填深
   度を測定してシール材層を積層する工程とを含み、上記
   フィルター材層とシール材層の積層を複数回繰り返し、
   上記リード線を接続した地上側の計測器によって、各深
   度における前記各水圧計の測定値が測知されるようにし
   た方法において、上記の合成樹脂系によるシール材が、
   充填後に水中にて反応硬化するエポキシ樹脂等の主剤と
   硬化剤との混合物であり、比重が水よりも大きく、粘度
   が常温で８００〜９０００ｃｐであって、かつ、揺変性
   が付与されていると共に、硬化反応促進触媒と非反応性
   希釈剤とを添加して、速硬化性と低発熱性とを兼備させ
   たものであることを特徴とする特殊シール材層の形成に
   よる地盤内の間隙水圧測定方 法。