JPH07146193A

JPH07146193A - 多層間隙水圧測定装置

Info

Publication number: JPH07146193A
Application number: JP32094493A
Authority: JP
Inventors: Shojiro Nakano; 昭治郎仲野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の滞水層の各の間隙水圧を１のボーリン
グ孔を用いるだけで、同時に測定することができる。し
かも、水圧センサは微細な土粒子による影響を受けるこ
となく、間隙水圧を正確に測定することができる。【構成】保護管１は複数の接続保護管体２及び歪測定
用パイプ１２を複数の上側閉塞部材３と下側閉塞部材５
を用いて接続してある。保護管１内には上側閉塞部材３
と下側閉塞部材５とによって複数の水圧測定室４、４、
・・・が軸方向に離間して画成してある。各水圧測定室
４内には水圧センサ６が配設してある。各水圧測定室４
は保護管１に形成した導水孔８、８、・・・によってボ
ーリング孔Ａと連通している。保護管１の外周面には導
水孔８の周囲に位置して毛状フィルタ部１０が設けてあ
る。また、保護管１の外周面には各の水圧測定室４に連
通する複数の導水孔８を互いに遮断するための環状遮水
シール部１１が軸方向に離間して設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、山崩、地滑り、地盤の
液状化等の現象を解析してその発生を予測し、或は防止
するのに必要な滞水層毎の間隙水圧を測定するための多
層間隙水圧測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地下水の水圧を測定する方法とし
ては、ボーリング孔内にストレーナ加工を施した管を挿
設し、該管内に水位計を挿入して水位を測定することに
より水圧を推定するキャサグランデ式水位測定法、或
は、ボーリング孔内に滯水層の位置までピエゾメータや
間隙水圧計を挿入し、その上下側をベントナイトのシー
ル材で封止する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術のうちキャサグランデ式水位測定法は、地盤が不
均質で滞水層が複数ある場合には漏水によって合成され
た地下水位しか測定できないという欠点や、測定水位か
ら水圧を推定するために各滞水層毎の間隙水圧を正確に
測定することができないという欠点がある。

【０００４】また、ボーリング孔内にピエゾメータや間
隙水圧計を挿入する方法は、各滞水層毎にボーリング孔
を設けなければならず、多額の経費がかかるという欠
点、間隙水圧計を裸のままで挿入するために故障の可能
性が高いという欠点、地盤の変動時にはシール材が対応
できずに孔内で漏水が生じ、正確な測定ができないとい
う欠点がある。

【０００５】しかも、間隙水圧計のセンサは微細なメッ
シュ状保護フィルタで覆ってあるが、地中の空気が保護
フィルタの外面に気泡状に付着して空気膜を形成し易
く、また、保護フィルタのメッシュが微細な土粒子で目
詰りし易いため、正確な測定ができないという問題、更
には短期間しか測定できないという問題がある。

【０００６】また、間隙水圧は地滑り現象に関係してい
るが、地滑りを検知するための歪計と間隙水圧計を一体
に組付けた計測器は、従来提供されていない。このた
め、間隙水圧計と歪計は別個のボーリング孔を穿設して
設置しているのが実状であり、穿設作業に多くの費用を
要し、測定の準備に手数が掛るという問題点がある。

【０００７】本発明は、上述した従来技術の欠点及び問
題点に鑑みなされたもので、多数の滞水層の各の間隙水
圧を一のボーリング孔を用いるだけで同時に測定するこ
とができ、しかも、気泡、土粒子による影響を受けるこ
となく正確な水圧測定ができる多層間隙水圧測定装置を
提供することを目的とする。

【０００８】また、多層の間隙水圧と、地層の歪を一の
ボーリング孔を利用して測定することができる多層間隙
水圧測定装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために構成された本発明の手段は、ボーリング孔に挿設
する保護管と、該保護管内に軸方向に離間して配設さ
れ、該保護管内の軸方向に複数の水圧測定室を隔設する
複数の閉塞部材と、該複数の閉塞部材に設けられ、前記
複数の水圧測定室内にそれぞれ配設された水圧センサ
と、前記保護管に軸方向に離間して形成され、前記複数
の水圧測定室の各を前記ボーリング孔に連通させる複数
の導水孔と、該複数の導水孔の周囲に位置して前記保護
管の外周面に設けられた毛状フィルタ部と、前記複数の
水圧測定室の各に連通する前記複数の導水孔を互いに遮
断すべく前記ボーリング孔の孔壁に当接するように前記
保護管の外周面に軸方向に離間して設けられた環状遮水
シール部とからなる。

【００１０】そして、前記保護管を複数の接続保護管体
から構成し、かつ、該複数の接続保護管体の間に複数の
歪測定用パイプを隔設するとよい。

【００１１】

【作用】複数の水圧測定室の各に連通したは各導水孔は
環状遮水シール部によって他の滞水層から遮断してあ
り、一の滞水層の地下水は一の水圧測定室にのみ流入す
る結果、各水圧センサは各の滞水層毎の間隙水圧を測定
する。毛状フィルタ部は水圧によって屈曲し、導水孔か
ら水圧測定室に微細土粒子が侵入するのを阻止する。

【００１２】保護管に離間して状態で一体に組込んだ歪
測定用パイプにより、多層に地滑り現象を間隙水圧の測
定と同時に測定することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述す
る。図において、１は地盤に穿設したボーリング孔Ａに
挿設する保護管を示す。２、２、・・・は該保護管１を
構成する複数の接続保護管体を示し、該各接続保護管体
２は例えば塩化ビニル管の両端側内面に雌ねじ部２Ａ、
２Ａを形成したものからなっている。

【００１４】３、３、・・・は前記接続保護管体２、
２、・・・を軸方向に連結すると共に、各接続保護管体
２内に水圧測定室４を画成するための上側閉塞部材を示
す。該各上側閉塞部材３は合成樹脂製の円柱体からなっ
ており、その外周面には接続保護管体２の雌ねじ部２Ａ
に螺合する雄ねじ部３Ａが形成されると共に、中心には
段付き挿通孔３Ｂが形成され、その外周側には４個の挿
通孔３Ｃ、３Ｃ、・・・が形成してある。

【００１５】他方、５、５、・・・は前記各上側閉塞部
材３に対向した状態で接続保護管体２、２、・・・を軸
方向に連結すると共に、水圧測定室４を画成する下側閉
塞部材を示す。該各下側閉塞部材５は上側閉塞部材３と
同材質の円柱体からなっており、外周面には接続保護管
体２の雌ねじ部２Ａに螺合する雄ねじ部５Ａが形成され
ると共に、中心及びその外周に５個の挿通孔５Ｂ、５
Ｂ、・・・が形成してある。

【００１６】６は水圧測定室４内に位置して上側閉塞部
材３の段付き挿通孔３Ｂに下向きに嵌着された水圧セン
サを示す。該水圧センサ６の信号線６Ａは挿通孔３Ｂを
介して上方に伸長しており、信号線６Ａの外周側はシー
ル剤を充填したシール部７で気液密に封止してある。

【００１７】８、８、・・・は水圧測定室４内に地下水
を導入するための導水孔を示す。該導水孔８、８、・・
・は孔径が２〜５ｍｍの貫通孔からなっており、接続保
護管体２の管壁に軸方向に離間して十字方向に形成して
ある。

【００１８】更に、９、９、・・・は水圧測定室４内の
空気を放出するための空気抜き孔を示し、該空気抜き孔
９、９、・・・は前記導水孔８より上方で、かつ水圧セ
ンサ６の近傍に位置するように、接続保護管体２の上端
側に径方向に形成してある。

【００１９】１０、１０、・・・は保護管１の外周面に
軸方向に離間して設けられた毛状フィルター部を示す。
該各毛状フィルター部１０は、長さ約４ｍｍ、太さ約１
２デニールの毛細管性パイルを電着手段を用いて植設し
たものからなっており、前記空気抜き孔９の上方から下
側の導水孔８の下方にかけて接続保護管体２の外周面に
略帯状に形成してある。

【００２０】１１、１１、・・・はボーリング孔Ａの孔
壁と保護管１との間を閉塞する複数の環状遮水シール部
を示す。該環状遮水シール部１１は一の水圧測定室４に
連通する導水孔８、８、・・・と他の水圧測定室４に連
通する導水孔８、８、・・・とを遮断すべく、保護管１
の外周面に軸方向に離間して配設してある。ここで、該
各環状遮水シール部１１は、接続保護管体２の外周面に
取着した伸縮可能な合成樹脂製環状袋と、該環状袋に充
填した発泡性合成樹脂剤とから構成してあり、発泡性合
成樹脂を膨張させることによってボーリング孔Ａの孔壁
に密接するようになっている。

【００２１】更に、１２、１２、１２は保護管１に組込
んだ歪測定用パイプを示す。該各歪測定用パイプ１２は
接続保護管体２と同じ塩化ビニル製のパイプに歪センサ
を組付けたものからなっており、水圧センサ６が内設し
てある各接続保護管体２の軸方向上側に位置して接続保
護管体２、２との間に接続してある。そして、各歪測定
用パイプ１２の信号線１２Ａは保護管１の外周面に沿っ
て地上に伸長させてある。

【００２２】なお、図中１３は地上に設置された自動測
定器で、該自動測定器１３は各水圧センサ６と信号線６
Ａを介し、また、各歪測定用パイプ１２の歪計と信号線
１２Ａを介して接続されている。

【００２３】本実施例装置は上述の構成からなるが、次
にその使用方法について説明する。先ず、地中にボーリ
ング孔Ａを穿設し、滞水層Ｂ、Ｃ、Ｄの地上からの深さ
を測定した後、水圧測定室４の各が滞水層Ｂ、Ｃ、Ｄに
夫々位置するように複数の接続保護管体２、２、・・・
を上側閉塞部材３、３、・・・及び下側閉塞部材５、
５、・・・を用いて接続する。接続面にはグリスその他
のシール剤を塗布しておき、各滞水層Ｂ、Ｃ、Ｄの地下
水が他の水圧測定室４に浸入するのを防止するために遮
水性を高めておく。この際、各水圧測定室４に近接させ
て歪測定用パイプ１２、１２、１２も一体的に組付けて
保護管１を構成する。

【００２４】各上側閉塞部材３には段付き挿通孔３Ｂに
嵌着した状態で予め水圧センサ６を設け、水圧センサ６
の信号線６Ａは上方に位置する各上側、下側閉塞部材
３．５の挿通孔３Ｂ、５Ｂを介して保護管１の上端側に
引出しておく。信号線６Ａを挿通した挿通孔３Ｂ、５Ｂ
はシール剤を充填した封止部７により密封しておく。ま
た、各歪計の信号線１２Ａは保護管１の外周面に沿わせ
て上端側に引出しておく。

【００２５】このようにして保護管１の組立てが完了し
たら、環状遮水シール部１１を膨張させながら保護管１
をボーリング孔Ａ内に挿設し、水圧センサ６、６、６の
各信号線６Ａ及び歪計の各信号線１２Ａを自動測定器１
３に接続する。

【００２６】かくして、保護管１内に画成された３個の
水圧測定室４、４、４の各は滞水層Ｂ、Ｃ、Ｄに夫々位
置した状態になると共に、上下一対の環状遮水シール部
１１、１１によって他の滞水層Ｃ、Ｄ、（Ｄ、Ｂ及び
Ｂ、Ｃ）から遮断された状態になる。この結果、滞水層
Ｂ、Ｃ、Ｄの各地下水は導水孔８、８、・・・を介して
連通する各の水圧測定室４内にのみ流入することになる
から、各水圧測定室４内の水圧センサ６は連通する滞水
層Ｂ、Ｃ、Ｄから流入する地下水の間隙水圧のみを測定
することができる。

【００２７】また、水圧測定室４への地下水の流入の
際、毛状フィルタ部１０を構成するパイルが水圧によっ
て屈曲し、導水孔８の近傍のパイルが導水孔８をアーチ
状に覆う結果、地下水中に混入している微細な土粒子が
水圧測定室４内に侵入するのを阻止する。

【００２８】更に、滞水層Ｂ、Ｃ、Ｄ中の空気は地下水
と共に導水孔８を介して各水圧測定室４内に気泡となっ
て侵入し、水圧測定室４内上部に上昇するが、当該気泡
は水圧によって空気抜き孔９からボーリング孔Ａへ排出
される結果、水圧センサ６の周囲に空気膜が形成されて
測定精度が低下するのを防止できる。

【００２９】叙上の如く、本実施例装置によれば複数の
滞水層Ｂ、Ｃ、Ｄの各地下水による間隙水圧を互に遮断
した状態で測定することができるが、更に、保護管１に
は複数の歪測定用パイプ１２、１２、１２を組込んであ
るから、間隙水圧のみならず地滑り現象も同時に測定す
ることができる。

【００３０】なお、本実施例では保護管１を構成する接
続保護管体２及び歪測定用パイプ１２に塩化ビニル製管
を用いたが、金属管を用いても良いものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上詳述した如く構成したか
ら、下記の諸効果を奏する。（１）１本の保護管内に軸方向に離間して複数の水圧測
定室を画成し、該各水圧測定室内に水圧センサを配設す
る構成にしたから、１のボーリング孔を穿設するだけ
で、複数の滞水層における間隙水圧を同時に測定するこ
とが可能になり、測定作業の効率化を図ることができる
し、ボーリング孔穿設費用を大幅に低減することができ
る。

【００３２】（２）導水孔を介して１の滞水層と通じる
水圧測定室は、環状遮水シール部によって他の滞水層と
遮断し、各滞水層間の地下水が混入して間隙水圧が変化
するのを防止するように構成したから、各の正確な間隙
水圧を測定することができる。

【００３３】（３）滞水層に通ずる導水孔の開口周囲に
毛状フィルタ部を設けることにより、地下水のみを通す
が微細な土粒子の流入は阻止するように構成したから、
水圧測定室内に土粒子が堆積するのを防止することがで
き、各間隙水圧を長期間に旦って正確に測定することが
できる。

【００３４】（４）上記（１）乃至（３）に述べた如
く、本発明によれば複数の間隙水圧を同時に、正確に、
かつ、長期間に旦って測定することができるから、複数
の間隙水圧を定量的に判断することが可能になり、山崩
れ、地盤の液状化、地滑り等の災害の予知、災害対策工
法の研究、予防等に有益な情報を得ることが可能にな
る。

【００３５】（５）更に、保護管に複数の歪測定用パイ
プを組込むことにより、従来技術では不可能であった複
数の間隙水圧と地滑り現象の相関性を判断することが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る多層間隙水圧測定装置を
一部を破断にして示す全体構成図である。

【図２】図１中の矢示イ部拡大図である。

【図３】図２中のＩＩＩーＩＩＩ矢示方向断面図であ
る。

【図４】図２中のＩＶーＩＶ矢示方向断面図である。

【符号の説明】

１保護管２接続保護管体３、５閉塞部材４水圧測定室６水圧センサ８導水孔１０毛状フィルタ部１１環状遮水シール部Ａボーリング孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボーリング孔に挿設する保護管と、該保
護管内に軸方向に離間して配設され、該保護管内の軸方
向に複数の水圧測定室を隔設する複数の閉塞部材と、該
複数の閉塞部材に設けられ、前記複数の水圧測定室内に
それぞれ配設された水圧センサと、前記保護管に軸方向
に離間して形成され、前記複数の水圧測定室の各を前記
ボーリング孔に連通させる複数の導水孔と、該複数の導
水孔の周囲に位置して前記保護管の外周面に設けられた
毛状フィルタ部と、前記複数の水圧測定室の各に連通す
る前記複数の導水孔を互いに遮断すべく前記ボーリング
孔の孔壁に当接するように前記保護管の外周面に軸方向
に離間して設けられた環状遮水シール部とから構成して
なる多層間隙水圧測定装置。
【請求項２】前記保護管を複数の接続保護管体から構
成し、かつ、該複数の接続保護管体の間に複数の歪測定
用パイプを離間してある請求項１記載の多層間隙水圧測
定装置。