JPH063210A - 多深度間隙水圧測定装置 - Google Patents

多深度間隙水圧測定装置

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JPH063210A
JPH063210A JP4165985A JP16598592A JPH063210A JP H063210 A JPH063210 A JP H063210A JP 4165985 A JP4165985 A JP 4165985A JP 16598592 A JP16598592 A JP 16598592A JP H063210 A JPH063210 A JP H063210A
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JP
Japan
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electrode
water pressure
water
tubes
conductive layer
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Pending
Application number
JP4165985A
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English (en)
Inventor
Isao Shiozaki
功 塩崎
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Hazama Ando Corp
Original Assignee
Hazama Gumi Ltd
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Publication of JPH063210A publication Critical patent/JPH063210A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1本のボーリング孔で多深度の間隙水圧を測
定し、測定終了後に器具を回収できて、その後の透水試
験や水質調査を実施でき、しかも簡単な構成で水圧測定
を行える多深度の間隙水圧測定装置を提供すること。 【構成】 ボーリング孔1内の複数の水圧測定区間4内
に、各一端が開口するように設けた絶縁材からなる複数
のチューブ6と、各チューブ6の内周面に形成された電
気抵抗を持つ導電層8と、各チューブ6内に浸入する地
下水の水面を挾む水下2点の導電層8に設けられた一対
の電極9,10,11,12と、上記各電極間の抵抗地
を測定し、該抵抗値から上記地下水の水位および各深度
ごとの水圧を演算する演算処理装置とを備えた多深度間
隙水圧測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、地盤の多深度間隙の
水圧をボーリング孔を利用して測定する多深度間隙水圧
測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】地盤内の間隙水圧を測定することは、地
下水の流動方向を知るために不可欠な項目であり、従来
は、測定対象とする深度に間隙水圧計を埋設して、間隙
水圧を測定するという方法が一般的であった。しかしな
がら、この方法では、深度方向の水圧分布を測定するの
に、測定深度ごとに別々のボーリング孔を掘って水圧計
を埋設する必要があり、ボーリング作業に時間が掛かり
過ぎるなどの理由から、図4に示すように、1本のボー
リング孔1を地盤2に掘削し、このボーリング孔1内を
シール材3で仕切るなどして、各水圧測定区間4ごとに
1個ずつの水圧計5を設置するという方法が採用されて
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
多深度間隙水圧測定装置では、上記のように、各水圧計
5を水圧測定空間4内に設置した後は、これらの回収は
不可能であるほか、同一のボーリング孔を用いて透水試
験や水質調査、その他地下水に係わる調査を実施できな
いという不便があるほか、水圧計5の直径が約3cmと
大きいので、その設置個数に制約があるなどの問題点が
あった。
【0004】この請求項1の発明は上記のような従来の
問題点に着目してなされたものであり、1本のボーリン
グ孔で多深度の間隙水圧を測定できるとともに、多深度
間隙水圧の測定終了後における測定器具の回収が容易
で、その後の透水試験や水質調査を実施することがで
き、しかも大型の水圧計を用いずに、極めて簡単な構成
で水圧測定を行える多深度間隙水圧測定装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】また、請求項2の発明は地下水の比抵抗お
よび電気伝導率から、さらに高精度に多深度間隙の水圧
測定を実施できる多深度間隙水圧測定装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この請求項1の発明に係
る多深度間隙水圧測定装置は、ボーリング孔内の複数の
水圧測定区間内に、各一端が開口するように設けられた
絶縁材からなる複数本のチューブと、これらの各チュー
ブの内周面に形成された電気抵抗を持つ導電層と、上記
各チューブ内に浸入する地下水の水面を挾む上下2点の
上記導電層に設けられた一対の電極とを備えて、演算処
理装置により、上記各電極間の抵抗値から上記地下水の
水位および各深度ごとの水圧を演算するようにしたもの
である。
【0007】また、請求項2の発明に係る多深度間隙水
圧測定装置は、ボーリング孔内の複数の水圧測定区間内
に、各一端が開口するように設けられた絶縁材からなる
複数本のチューブと、これらの各チューブの内周面に形
成された電気抵抗を持つ導電層と、上記各チューブの導
電層に設けられて、各チューブ内の水面の外側に、上下
方向に一定の間隔離して配置された第1電極および第2
電極と、上記各チューブの導電層に設けられて、各チュ
ーブ内の地下水の水面下に、上下方向に上記と等しい間
隔離して配置された第3電極および第4電極と、上記第
1電極および第2電極間に電流を流したときの上記第3
電極および第4電極間の電位差を測定し、該電位差から
上記第2電極および第3電極間の比抵抗を測定する比抵
抗測定器とを備えて、補正演算処理装置により、上記比
抵抗を、少なくとも上記第3電極および第4電極を用い
て測定した地下水の電気伝導度で補正して、上記地下水
の水位および各深度ごとの水圧を演算するようにしたも
のである。
【0008】
【作用】この請求項1の発明における一対の電極は、チ
ューブ内の水面を挾む2点にあって、このチューブ内周
の導電層に接続されているため、これらの2点間に電流
を流すことにより、水面下の上記導電層が地下水でショ
ートされる回路を形成し、従って、上記水面に応じた抵
抗値を示す。つまり、この抵抗値の計測により水面の高
さ、すなわち、この深度での水圧を計測できるようにす
る。
【0009】また、請求項2の発明における第1電極お
よび第2電極は、これらに電流が流されることにより、
水面下の第3電極および第4電極間には電位差が得られ
るようにし、この電位差および導電層の長さ,断面積な
どにもとづき比抵抗測定器により比抵抗を求め、この比
抵抗を補正演算処理装置により地下水の電気伝導度で補
正して、チューブ内における正確な水位、すなわち、こ
の深度での水圧を高精度に計測可能にする。
【0010】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1において、1は地盤2に穿設した1本の細い
ボーリング孔、3はボーリング孔1内の上下方向に略等
間隔に設けられた複数のエアーパッカーであり、これが
地上から供給される空気圧によって膨張するように、例
えばゴムによって形成されている。従って、空気圧の供
給により、ボーリング孔1内の所定位置にこれを固定で
き、一方、空気圧を抜くことによって、かかるエアーパ
ッカー3のボーリング孔1内からの回収が可能である。
また、3Aは間隙水のみを取り出すように各水圧測定区
間に設けられたストレーナである。
【0011】4はこれらのエアーパッカー3によって隔
成された複数の上記の各水圧測定区間で、これらの各水
圧測定区間4に下端が臨むように、それぞれ各1本ずつ
の水圧測定用のチューブ6が、上記エアーパッカー3に
貫通するように支持されている。
【0012】また、上記各チューブ6は図2に示すよう
に少なくとも2層構造となっており、このうち7は絶縁
層で、これの内側には全体として均等な電気抵抗を持つ
導電層8が設けられている。
【0013】また、この導電層8には、ボーリング孔1
内に挿入されることによりチューブ6内に浸入する地下
水の水面Wを挾むように、この水面の上部(外側)には
第1電極9および第2電極10が間隔aだけ離れて埋設
されて、その水面の下部(水中)には第3電極11,第
4電極12,第5電極13,第6電極14がそれぞれ間
隔aずつ離れて埋設されて、導電層8内に埋設されてい
る。
【0014】なお、第2電極10および第3電極11間
はnaの長さだけ離れており、図1に示す各チューブ6
内の水位は、ボーリング孔1内の平均水位W1に対しW
2〜W4のように異なっている。
【0015】また、上記第1電極9〜第6電極14は、
図3に示すように上下方向一直線上に配置され、それぞ
れにはリード線lが接続されて、地上に設置された演算
処理装置15に接続されている。16はこの演算処理装
置15の一部を構成する比抵抗測定器、17は補正演算
処理装置である。
【0016】かかる構成になる多深度間隙水圧測定装置
では、チューブ6内において第2電極10および第3電
極11が例えば水位W1の水面を挾む位置の導電層8に
電気的に接続されているので、これらの第2電極10お
よび第3電極11間に電流を流すと、地下水に接触する
部位の導電層8がこの地下水によって電気的に短絡され
ることとなる。
【0017】すなわち、上記各電極10,11間の抵抗
値が変化し、この抵抗値の変化を水位の変化として捉え
ることができる。この発明では、その抵抗値を、各リー
ド線lを介して取り込んだ電流値から演算処理装置15
で測定し、この抵抗値から上記水位およびこれに相当す
る水圧を演算によって求めることとなる。なお、地下水
の抵抗値は地点毎,深度毎に異なるので、地下水そのも
のの抵抗を同じに測定すれば、水位の割り出しをより高
精度化できる。
【0018】次に、このような水位を高精度に求める他
の実施例を図について説明する。すなわち、各チューブ
6内の例えばエルトラン電極配置の第1電極9および第
2電極10間に電流を流し、このときの第3電極11お
よび第4電極12間の電位差を測定することにより、第
2電極10および第3電極11間の比抵抗ρ(電流の流
れに抵抗する物質の特性)が測定できる。
【0019】この比抵抗ρは、Iを第1電極9および第
2電極10間に流した電流、vを第3電極11および第
4電極12間の電位差、nを上記間隔aの倍数とする
と、ρ=n(n+1)(n+2)π・V/Iとして測定
できる。そして、かかる比抵抗ρの演算は比抵抗測定器
16によってなされ、さらに水位,水圧のデータに変換
される。
【0020】また、このようにして得られる比抵抗ρの
値は、チューブ6内における地下水の電気伝導度(比抵
抗の逆数)により変化するので、さらに第3〜第4の各
電極11〜14を用いて地下水の電気伝導度を測定す
る。これにより、この測定値を上記比抵抗ρから水位お
よび水圧を求める際のデータの補正に利用することがで
きる。
【0021】このように、この発明では各水圧測定区間
4につながる細いチューブ6内の水位を、チューブ6内
の導電層8を利用して測定することにより、上記水圧測
定区間4における水位および水圧を簡単な構成にて容易
かつ正確に測定できる。
【0022】また、この発明ではチューブ6を用いるこ
とにより、トンネルや地下空洞内におけるごとく湧水し
ている箇所では、ボーリング孔口において、水圧計を接
続するだけで、容易に湧水圧を測定することもできる。
そして、かかる測定作業終了後は、エアーパッカー3の
空気を抜いて、チューブ6を地上に持ち上げることによ
り、これらの機器,部品の回収並びに再利用が可能にな
り、そのボーリング孔1を透水試験や水質調査などの測
定に利用できる。
【0023】
【発明の効果】以上のように、この請求項1の発明によ
れば、ボーリング孔内の複数の水圧測定区間内に、各一
端が開口するように設けられた絶縁材からなる複数本の
チューブと、これらの各チューブの内周面に形成された
電気抵抗を持つ導電層と、該上記各チューブ内に浸入す
る地下水の水面を挾む上下2点の上記導電層に設けられ
た一対の電極とを備えて、演算処理装置により、上記各
電極間の抵抗値から上記地下水の水位および各深度ごと
の水圧を演算するように構成したので、小口径の1本の
ボーリング孔で多深度の間隙水圧を測定でき、しかも水
圧計をいくつも用いる必要がなくなるため、構造の簡素
化とローコスト化が図れ、さらに、測定終了後は上記チ
ューブをボーリング孔より取り出して、これを透水試験
などの各種の用途に利用できるという実用上の効果が得
られる。
【0024】また、請求項2の発明によれば、ボーリン
グ孔内の複数の水圧測定区間内に、各一端が開口するよ
うに設けられた絶縁材からなる複数本のチューブと、こ
れらの各チューブの内周面に形成された電気抵抗を持つ
導電層と、上記各チューブの導電層に設けられて、各チ
ューブ内の水面の外側に、上下方向に一定の間隔離して
配置された第1電極および第2電極と、上記各チューブ
の導電層に設けられて、各チューブ内の地下水の水面下
に、上下方向に上記と等しい所定間隔離して配置された
第3電極および第4電極と、上記第1電極および第2電
極間に電流を流したときの上記第3電極および第4電極
間の電位差を測定し、該電位差から上記第2電極および
第3電極間の比抵抗を測定する比抵抗測定器とを備え
て、補正演算処理装置により、上記比抵抗を、少なくと
も上記第3電極および第4電極を用いて測定した地下水
の電気伝導度で補正して、上記地下水の水位および各深
度ごとの水圧を演算するように構成したので、上記効果
に加えて、地下水の比抵抗測定による水位測定並びにそ
の測定結果の較正を行え、結果的に水圧の測定制度が一
段と向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による多深度間隙水圧測定
装置を示す構成図である。
【図2】図1におけるチューブの一部を拡大して示す断
面図である。
【図3】図2におけるチューブの水平断面図である。
【図4】従来の多深度間隙水圧測定装置を示す構成図で
ある。
【符号の説明】
1 ボーリング孔 4 水圧測定区間 6 チューブ 8 導電層 9 第1電極 10 第2電極 11 第3電極 12 第4電極 15 演算処理装置 16 比抵抗測定器 17 補正演算処理装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボーリング孔内の複数の水圧測定区間内
    に、各一端が開口するように設けられた絶縁材からなる
    複数本のチューブと、これらの各チューブの内周面に形
    成された電気抵抗を持つ導電層と、上記各チューブ内に
    浸入する地下水の水面を挾む上下2点の上記導電層に設
    けられた一対の電極と、上記各電極間の抵抗値を測定
    し、該抵抗値から上記地下水の水位および各深度ごとの
    水圧を演算する演算処理装置とを備えた多深度間隙水圧
    測定装置。
  2. 【請求項2】 ボーリング孔内の複数の水圧測定区間内
    に、各一端が開口するように設けられた絶縁材からなる
    複数本のチューブと、これらの各チューブの内周面に形
    成された電気抵抗を持つ導電層と、上記各チューブの導
    電層に設けられて、各チューブ内の水面の外側に、上下
    方向に一定の間隔離して配置された第1電極および第2
    電極と、上記各チューブの導電層に設けられて、各チュ
    ーブ内の地下水の水面下に、上下方向に上記と等しい間
    隔離して配置された第3電極および第4電極と、上記第
    1電極および第2電極間に電流を流したときの上記第3
    電極および第4電極間の電位差を測定し、該電位差から
    上記第2電極および第3電極間の比抵抗を測定する比抵
    抗測定器と、上記比抵抗を、少なくとも上記第3電極お
    よび第4電極を用いて測定した地下水の電気伝導度で補
    正して、上記地下水の水位および各深度ごとの水圧を演
    算する補正演算処理装置とを備えた多深度間隙水圧測定
    装置。
JP4165985A 1992-06-24 1992-06-24 多深度間隙水圧測定装置 Pending JPH063210A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009168467A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Kajima Corp 地盤内の水圧測定方法および水圧測定システム
CN105332696A (zh) * 2015-11-02 2016-02-17 中国石油大学(北京) 水平井多参数组合找水测量装置
JP2023030643A (ja) * 2021-08-23 2023-03-08 常生 山内 間隙水圧計ユニット

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