JPS6233920A - 透水係数測定方法及び装置 - Google Patents
透水係数測定方法及び装置Info
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- JPS6233920A JPS6233920A JP17246085A JP17246085A JPS6233920A JP S6233920 A JPS6233920 A JP S6233920A JP 17246085 A JP17246085 A JP 17246085A JP 17246085 A JP17246085 A JP 17246085A JP S6233920 A JPS6233920 A JP S6233920A
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- pressure
- packer
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- 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】
(産業−にの利用分野)
本発明は地盤の透水係数測定方法と該方法を実施するた
めの装置に関する。
めの装置に関する。
(従来技術)
地盤にグラウトを注入して地盤改良、止水などを行う場
合、注入管理のため、注入圧力、注入量の設定、グラウ
トの選択などを行うために、注入実施前に注入対象地盤
の強度及び透水係数の数値を把握することは重要である
。従来透水係数はポーリング削孔機或いは井戸掘り用に
供する横付掘削機を使用して削孔し、削孔後の孔壁の崩
壊防止のために泥水を使用しつつ所定対象深さまで掘削
するか、あるいは掘削の進行に伴ないケーシング(崩壊
防止用管)を挿入してから、孔内の水洗いをした後揚水
法または注水法により測定していた。
合、注入管理のため、注入圧力、注入量の設定、グラウ
トの選択などを行うために、注入実施前に注入対象地盤
の強度及び透水係数の数値を把握することは重要である
。従来透水係数はポーリング削孔機或いは井戸掘り用に
供する横付掘削機を使用して削孔し、削孔後の孔壁の崩
壊防止のために泥水を使用しつつ所定対象深さまで掘削
するか、あるいは掘削の進行に伴ないケーシング(崩壊
防止用管)を挿入してから、孔内の水洗いをした後揚水
法または注水法により測定していた。
従来方法は削孔後ケーシングの挿入に長時間を要し、ま
た地盤の透水係数は深度によっても異るために、鉛直方
向に測定範囲が広い場合には透水係数は深度別に何回か
繰り返すことが必要であった。
た地盤の透水係数は深度によっても異るために、鉛直方
向に測定範囲が広い場合には透水係数は深度別に何回か
繰り返すことが必要であった。
また地盤にグラウト材を注入後、注入効果を確認するた
めに透水試験を実施するが、従来法は、迅速且つ簡単に
実施できないため、注入効果の十分な確認が即時に行な
われず、注入結果についての信顧度が低かった。
めに透水試験を実施するが、従来法は、迅速且つ簡単に
実施できないため、注入効果の十分な確認が即時に行な
われず、注入結果についての信顧度が低かった。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の課題は一般的な地盤調査並びにグラウト注入の
事前及び事後の注入個所の透水係数を任意の土層範囲に
ついて簡便に、短時間且つ高い精度で測定できる方法及
び測定装置を提供することにある。
事前及び事後の注入個所の透水係数を任意の土層範囲に
ついて簡便に、短時間且つ高い精度で測定できる方法及
び測定装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明はかかる問題点を解消すべく開発されたものであ
って、広範囲の透水係数を有する地盤にも適用できる透
水係数測定方法及び該方法を実施するための装置を提供
せんとするものである。
って、広範囲の透水係数を有する地盤にも適用できる透
水係数測定方法及び該方法を実施するための装置を提供
せんとするものである。
本発明の透水係数測定方法の第1の特徴は、パッカーと
して流体圧により膨張するメカニカルバッカーを用い、
該パッカーと注水吐出部とを有する先端装置を多重管の
内管の下端に装着し、該多重管の外管が地盤内で移動す
るときは、該先端装置を外管内に収納し、透水係数測定
の注水に先立って、該先端装置を外管から突出せしめる
と共にパッカーに圧力流体を導入して膨張せしめ、更に
注水圧に応じて、パッカーの内圧を変化せしめる。
して流体圧により膨張するメカニカルバッカーを用い、
該パッカーと注水吐出部とを有する先端装置を多重管の
内管の下端に装着し、該多重管の外管が地盤内で移動す
るときは、該先端装置を外管内に収納し、透水係数測定
の注水に先立って、該先端装置を外管から突出せしめる
と共にパッカーに圧力流体を導入して膨張せしめ、更に
注水圧に応じて、パッカーの内圧を変化せしめる。
該パッカーに注水圧力より高い圧力流体を導入して削孔
地山周壁に圧着させ、先端吐出部より注水する。このた
め該パッカーは効果的に機能し、注水量はその全量が透
水係数測定用として対象地山に送られる。従って下記の
計算式により対象地盤のルジオン値及び透水係数が高い
精度で測定可能となった。(1ルジオンは注水圧力10
kgf 7cm”における試験孔長1m当りの注水流
量7!/分と定義されている。しかし注水圧力が10
kg f 7cm”に達しない場合が多く、注水圧力を
10 kg f /cm2に換算して表わす換算ルジオ
ン値Lu’が一般的に使われる。) −L u k−α・□ ・・・(2)π
rO但し
Lu’ニルジオン値、 Q:注水量(7!/分) P:注水圧力(kgf/cJn”) I−二注水区間の長さくm) ro:注水孔の半径(cm) k:透水係数(cm/sec ) 本発明方法の第2の特徴は、透水試験に用いる注水圧力
を透水試験対象地盤の抵抗圧力よりも低く維持するよう
に注水圧力を制御しつつ、注水量を低い値に設定するこ
とにより、該対象地盤の地盤破壊を防止し、注水量は全
量パッカー下部の水吐出部周辺の地盤に均等に浸透する
ことが可能になる。本発明方法の第3の特徴は、対象地
盤の透水係数側に送水法を変えることにある。すなわち
透水試験対象地盤の透水係数がlXl0−”cm/se
cより大きい場合、たとえば透水係数の算出数値として
注水圧ノ] 1 kg f 7cm” 、注水区間の長
さ50cmで透水係数10−3cm / secを得る
には注水流量57!/分を必要とし、またグラウト材の
注入後の改良地盤の一般的な透水係数10−5cm /
secを測定するには、注水圧力、注水区間を上記と
同じ数値とすると、注水量は0.05n/分と透水係数
10−3cm / secの注水量の100分の1とな
るため、脈動の解消、低吐出領域での高い精度及び広範
囲の吐出量の変動等の機能を全て満足させることは注水
ポンプでは不可能である。本発明は透水係数の異なる対
象地盤の全てに適応できるように、透水係数I X 1
0−”cm/secより大きい場合は、たとえば変動吐
出型ポンプを用い、たとえばインバーターにより周波数
変換によりモータートルクを制御し、吐出量を広範囲に
変化させ、透水係数を得る方法であり、透水係数が1
×1Q−3cm/sesより小さい場合は圧力容器型計
量水タンクに湛水し、該容器内の水を圧縮空気で加圧し
、透水試験孔に注水し透水係数を得る方法である。なお
圧力容器型計量水タンクより微量の送水量の液面変化を
把握するためには、通常使用される円筒容器の内径を変
化させて精度を上げることが好ましい。
地山周壁に圧着させ、先端吐出部より注水する。このた
め該パッカーは効果的に機能し、注水量はその全量が透
水係数測定用として対象地山に送られる。従って下記の
計算式により対象地盤のルジオン値及び透水係数が高い
精度で測定可能となった。(1ルジオンは注水圧力10
kgf 7cm”における試験孔長1m当りの注水流
量7!/分と定義されている。しかし注水圧力が10
kg f 7cm”に達しない場合が多く、注水圧力を
10 kg f /cm2に換算して表わす換算ルジオ
ン値Lu’が一般的に使われる。) −L u k−α・□ ・・・(2)π
rO但し
Lu’ニルジオン値、 Q:注水量(7!/分) P:注水圧力(kgf/cJn”) I−二注水区間の長さくm) ro:注水孔の半径(cm) k:透水係数(cm/sec ) 本発明方法の第2の特徴は、透水試験に用いる注水圧力
を透水試験対象地盤の抵抗圧力よりも低く維持するよう
に注水圧力を制御しつつ、注水量を低い値に設定するこ
とにより、該対象地盤の地盤破壊を防止し、注水量は全
量パッカー下部の水吐出部周辺の地盤に均等に浸透する
ことが可能になる。本発明方法の第3の特徴は、対象地
盤の透水係数側に送水法を変えることにある。すなわち
透水試験対象地盤の透水係数がlXl0−”cm/se
cより大きい場合、たとえば透水係数の算出数値として
注水圧ノ] 1 kg f 7cm” 、注水区間の長
さ50cmで透水係数10−3cm / secを得る
には注水流量57!/分を必要とし、またグラウト材の
注入後の改良地盤の一般的な透水係数10−5cm /
secを測定するには、注水圧力、注水区間を上記と
同じ数値とすると、注水量は0.05n/分と透水係数
10−3cm / secの注水量の100分の1とな
るため、脈動の解消、低吐出領域での高い精度及び広範
囲の吐出量の変動等の機能を全て満足させることは注水
ポンプでは不可能である。本発明は透水係数の異なる対
象地盤の全てに適応できるように、透水係数I X 1
0−”cm/secより大きい場合は、たとえば変動吐
出型ポンプを用い、たとえばインバーターにより周波数
変換によりモータートルクを制御し、吐出量を広範囲に
変化させ、透水係数を得る方法であり、透水係数が1
×1Q−3cm/sesより小さい場合は圧力容器型計
量水タンクに湛水し、該容器内の水を圧縮空気で加圧し
、透水試験孔に注水し透水係数を得る方法である。なお
圧力容器型計量水タンクより微量の送水量の液面変化を
把握するためには、通常使用される円筒容器の内径を変
化させて精度を上げることが好ましい。
本発明方法を実施するための装置の特徴は、水を貯える
タンクと、上記タンクから水を送出するポンプと、受信
信号に応答して、上記ポンプからの注水量を設定圧力ま
で連続的に又は段階的に調節する注水量調節手段と、圧
力容器型計量水タンりと、このタンクからの送水量を検
出し、検出流量に応じた信号を発生ずるレベル変換器と
、多重管上端のスイーベル部に設置された圧力検出器に
より注水圧力を検出し、検出圧に応じた信号を発生する
圧力変換器と、パッカーを膨張させるための圧力流体を
貯えるタンクと、パッカーへの圧力流体圧を検出し、検
出圧に応じた信号を発生する圧力変換器と、この圧力変
換器からの信号を受け、その信号に従ってパッカー膨張
圧力を制御するために、圧力流体タンクに接続されてい
る圧力流体自動調節吐出弁を制御する手段と、透水係数
の演算処理式を記憶し、連続的、段階的に入力される注
入区間の長さ、注水孔の半径、注水量、注水圧力の値に
もとすいて上記演算処理式により透水係数を演算する手
段とを有しているものであって、前記先端装置を圧力流
体により突出させた後パッカーへの膨張圧力を注水圧力
および孔壁の状態に応じて圧力を信号に変換する圧力変
換器で膨張圧を調節し、且つ被注水地盤の抵抗圧力以下
の注水圧力となるように、送水量設定値と指示送水量と
の差を信号に変換する送水量調節手段によって送水量を
調節し、上記注水圧力、注水量の変動を検出して予め透
水係数測定のパラメーターと演算処理式をプログラミン
グしたマイクロコンピュータにて経時の注水圧力、注水
量の変動を検出して連続的に透水係数を演算処理しCR
Tディスプレイに表示できるようにしたものである。
タンクと、上記タンクから水を送出するポンプと、受信
信号に応答して、上記ポンプからの注水量を設定圧力ま
で連続的に又は段階的に調節する注水量調節手段と、圧
力容器型計量水タンりと、このタンクからの送水量を検
出し、検出流量に応じた信号を発生ずるレベル変換器と
、多重管上端のスイーベル部に設置された圧力検出器に
より注水圧力を検出し、検出圧に応じた信号を発生する
圧力変換器と、パッカーを膨張させるための圧力流体を
貯えるタンクと、パッカーへの圧力流体圧を検出し、検
出圧に応じた信号を発生する圧力変換器と、この圧力変
換器からの信号を受け、その信号に従ってパッカー膨張
圧力を制御するために、圧力流体タンクに接続されてい
る圧力流体自動調節吐出弁を制御する手段と、透水係数
の演算処理式を記憶し、連続的、段階的に入力される注
入区間の長さ、注水孔の半径、注水量、注水圧力の値に
もとすいて上記演算処理式により透水係数を演算する手
段とを有しているものであって、前記先端装置を圧力流
体により突出させた後パッカーへの膨張圧力を注水圧力
および孔壁の状態に応じて圧力を信号に変換する圧力変
換器で膨張圧を調節し、且つ被注水地盤の抵抗圧力以下
の注水圧力となるように、送水量設定値と指示送水量と
の差を信号に変換する送水量調節手段によって送水量を
調節し、上記注水圧力、注水量の変動を検出して予め透
水係数測定のパラメーターと演算処理式をプログラミン
グしたマイクロコンピュータにて経時の注水圧力、注水
量の変動を検出して連続的に透水係数を演算処理しCR
Tディスプレイに表示できるようにしたものである。
(作 用)
本発明による透水係数測定方法はパッカーと水吐出部を
有する先端装置を多重管の内管の下端に装着し、該多重
管により削孔後先端装置を作動させて、透水試験に先立
って該先端装置を外管がら突出せしめると共に、パッカ
ーを膨張せしめ、該多重管からの注水範囲を規定し、つ
いで注水ポンプまたは圧力容器型計量水タンクに圧縮空
気を加圧することにより送水すると共に検出器により送
水の圧力と流量を測定し、該測定値を中央演算処理装置
に送り、注水範囲との関連で即時に透水係数を測定する
ものである。なお上記注水範囲とは主として注水孔の径
及びパッカーより奥方向の孔長さを示すものであり、こ
の数値と上記圧力及び流量との関係式は中央演算処理装
置(CPL月とキーボー[′、プリンタ、フロッピーデ
ィスクの周辺装置(以下CPUと周辺装置と略称)より
なるマイクロコンピュータ中のフロッピーディスクに予
めプログラミングされている。
有する先端装置を多重管の内管の下端に装着し、該多重
管により削孔後先端装置を作動させて、透水試験に先立
って該先端装置を外管がら突出せしめると共に、パッカ
ーを膨張せしめ、該多重管からの注水範囲を規定し、つ
いで注水ポンプまたは圧力容器型計量水タンクに圧縮空
気を加圧することにより送水すると共に検出器により送
水の圧力と流量を測定し、該測定値を中央演算処理装置
に送り、注水範囲との関連で即時に透水係数を測定する
ものである。なお上記注水範囲とは主として注水孔の径
及びパッカーより奥方向の孔長さを示すものであり、こ
の数値と上記圧力及び流量との関係式は中央演算処理装
置(CPL月とキーボー[′、プリンタ、フロッピーデ
ィスクの周辺装置(以下CPUと周辺装置と略称)より
なるマイクロコンピュータ中のフロッピーディスクに予
めプログラミングされている。
(実施例)
以下添付図面により本発明の実施例を具体的に説明する
。
。
図中1は透水係数試験用多重管で、通常ボーリングマシ
ン(図示せず)に所定の要領にて取りつけられている。
ン(図示せず)に所定の要領にて取りつけられている。
2は多重管1の内管の下端に装着されたパッカー1aと
水吐出部1bとを有する先端装置、3は水吐出部1bに
水を供給するための送水ポンプ、4は送水ポンプ3に直
結し透水試験に使用される水を一時貯蔵する水槽、5は
被注水地盤の透水係数がI X 10−”cm / s
ecより小さい場合に使用する圧力容器型計量水タンク
、6はポンプ3から送られる水の流量を測定する検出器
、7ば検出器6による送水流量を信号に変換する流量変
換器である。8は透水係数のパラメータ(注水区間の長
さ、注水孔の半径、注水量及び注水圧力)と演算処理式
をプログラミングし、注水圧力と注水量の変動を検出し
て演算処理するマイクロコンピュータで、9は経時の注
水圧力、注水量及び透水係数を表示するCRTディスプ
レイである。
水吐出部1bとを有する先端装置、3は水吐出部1bに
水を供給するための送水ポンプ、4は送水ポンプ3に直
結し透水試験に使用される水を一時貯蔵する水槽、5は
被注水地盤の透水係数がI X 10−”cm / s
ecより小さい場合に使用する圧力容器型計量水タンク
、6はポンプ3から送られる水の流量を測定する検出器
、7ば検出器6による送水流量を信号に変換する流量変
換器である。8は透水係数のパラメータ(注水区間の長
さ、注水孔の半径、注水量及び注水圧力)と演算処理式
をプログラミングし、注水圧力と注水量の変動を検出し
て演算処理するマイクロコンピュータで、9は経時の注
水圧力、注水量及び透水係数を表示するCRTディスプ
レイである。
透水係数試験用多重管1は少なくとも二重管として構成
されており、内管の先端には圧力流体によって膨張可能
のパッカー1aと水吐出部分1bが外管から出没自在に
設けである。この多重管は特願昭58−67784号(
特開昭59−195918号)に開示されているものが
使用できる。
されており、内管の先端には圧力流体によって膨張可能
のパッカー1aと水吐出部分1bが外管から出没自在に
設けである。この多重管は特願昭58−67784号(
特開昭59−195918号)に開示されているものが
使用できる。
なお上記送水ポンプ3は変動吐出型ポンプ、一定吐出型
ポンプのいずれであってもよい。たとえば変動吐出型ポ
ンプを使用する場合はインバーターにより周波数変換で
中央演算処理装置の指示により設定圧力を得るまで吐出
量を自動調節吐出弁22で変動させる。一方、一定吐出
型ポンプの場合には設定された一定流量を保ちながら、
圧力検出器12により送水圧力を測定するようになされ
る。
ポンプのいずれであってもよい。たとえば変動吐出型ポ
ンプを使用する場合はインバーターにより周波数変換で
中央演算処理装置の指示により設定圧力を得るまで吐出
量を自動調節吐出弁22で変動させる。一方、一定吐出
型ポンプの場合には設定された一定流量を保ちながら、
圧力検出器12により送水圧力を測定するようになされ
る。
透水性が高い地盤の場合は多量の水を送る必要があるの
で、変動吐出型ポンプを使用することが好ましく、また
透水性の低い地盤には送水量は少なくてよいので、一定
吐出型ポンプを使用し、一定量の水を送りながら送水圧
力を検出するのが好ましい。
で、変動吐出型ポンプを使用することが好ましく、また
透水性の低い地盤には送水量は少なくてよいので、一定
吐出型ポンプを使用し、一定量の水を送りながら送水圧
力を検出するのが好ましい。
水吐出部分1bは周面に多数の吐出孔を有しており、送
られてくる水が横方向に噴出するようになされている。
られてくる水が横方向に噴出するようになされている。
この水吐出部分1bはグラウト注入用としても併用する
ものである。
ものである。
多重管1の内管と外管との間にはパッカー1aを膨張さ
せるための圧力流体の送液路が設けてあり、この圧力流
体は気体、液体の何れでもよいが通常取扱の容易さより
水を使用する。
せるための圧力流体の送液路が設けてあり、この圧力流
体は気体、液体の何れでもよいが通常取扱の容易さより
水を使用する。
10は圧力流体貯溜槽で通常水タンクである。
ポンプ11によって前期貯溜槽10内の水を上記送液路
に送り込む。なお、パッカーの設定膨張圧力は、注水圧
力を信号に変換する圧力変換器12よりcpusで制御
し自動調節吐出弁13で調節し、膨張圧力は経時的に圧
力変換器14で確認、する。
に送り込む。なお、パッカーの設定膨張圧力は、注水圧
力を信号に変換する圧力変換器12よりcpusで制御
し自動調節吐出弁13で調節し、膨張圧力は経時的に圧
力変換器14で確認、する。
削孔後膨張せしめられるパッカー1aは透水試験の際の
水の注水範囲を規定する。この注水範囲は前記した通り
である。透水係数は上記の注水範囲に関するファクター
と、流量変換器7と圧力変換器12による流量及び圧力
の値とから前記式(2)で算出される。なお、通常上記
変動吐出型ポンプ3は地盤の透水係数がI X 10−
3cm/secより大きい場合に使用し、該透水係数が
I X 10−3cm / secより小さい場合は圧
力容器型計量水タンク5にコンプレッサー15より圧縮
空気で加圧し、送水する。該計量水タンク5よりの送水
量はレベル変換器16により、また注水圧力は圧力変換
器12によりマイクロコンピュータ8中のCPU及びC
RTディスプレイ9に表示させる。注水圧力の調節は圧
力変換器12よりの指示で自動圧力調節弁23で行う。
水の注水範囲を規定する。この注水範囲は前記した通り
である。透水係数は上記の注水範囲に関するファクター
と、流量変換器7と圧力変換器12による流量及び圧力
の値とから前記式(2)で算出される。なお、通常上記
変動吐出型ポンプ3は地盤の透水係数がI X 10−
3cm/secより大きい場合に使用し、該透水係数が
I X 10−3cm / secより小さい場合は圧
力容器型計量水タンク5にコンプレッサー15より圧縮
空気で加圧し、送水する。該計量水タンク5よりの送水
量はレベル変換器16により、また注水圧力は圧力変換
器12によりマイクロコンピュータ8中のCPU及びC
RTディスプレイ9に表示させる。注水圧力の調節は圧
力変換器12よりの指示で自動圧力調節弁23で行う。
尚、図中点線は電気信号系を表示するものである。また
、図中17は流量変換器7に付属する流量指示計、18
はレベル変換器16に付属する流量指示計、19ば圧力
変換器12にて検出される圧力の指示計、20は圧力変
換器14にて検出されるパッカー圧力の指示計、21は
変換器7.12,14.18にて検出された各値の自動
連続記録計である。
、図中17は流量変換器7に付属する流量指示計、18
はレベル変換器16に付属する流量指示計、19ば圧力
変換器12にて検出される圧力の指示計、20は圧力変
換器14にて検出されるパッカー圧力の指示計、21は
変換器7.12,14.18にて検出された各値の自動
連続記録計である。
マイクロコンピュータ8は主記憶装置のCPUと、入力
装置としてのキーボード、出力装置としてのCRTディ
スプレイ9、プリンタ等の周辺装置と、補助記憶装置と
してのフロッピーディスクなどとより成り立っているが
、本願発明におけるマイクロコンピュータの機能を要約
すれば下記のとおりである。
装置としてのキーボード、出力装置としてのCRTディ
スプレイ9、プリンタ等の周辺装置と、補助記憶装置と
してのフロッピーディスクなどとより成り立っているが
、本願発明におけるマイクロコンピュータの機能を要約
すれば下記のとおりである。
(1)パッカー1aの膨張圧力を注水圧力および孔壁の
状態に応じて注水圧力以上に調節する機能をもつ。即ち
、多重管1の上端のスイーベル部に設置された圧力検出
器12により検出された注水圧力についての信号を受け
、その信号に従ってパッカー膨張圧力を制御するために
、圧力流体タンク10に接続されている圧力流体自動調
節吐出弁13を制御する。
状態に応じて注水圧力以上に調節する機能をもつ。即ち
、多重管1の上端のスイーベル部に設置された圧力検出
器12により検出された注水圧力についての信号を受け
、その信号に従ってパッカー膨張圧力を制御するために
、圧力流体タンク10に接続されている圧力流体自動調
節吐出弁13を制御する。
(2)注水圧力が被注水地盤の抵抗力以下となるように
送水量設定値と指示送水量との差を調節する機能。即ち
、地盤にグラウト材を注入する前の注水圧力は通常透水
係数測定個所の土被り1m当たり0.1〜O,l 5
kg f 7cm2、注入後は1m当たり0.15〜0
.2 kg f 7cm2の範囲より設定し、この注水
圧力の範囲で指定送水量が設定送水量に達するように増
加、減少を調整制御する。
送水量設定値と指示送水量との差を調節する機能。即ち
、地盤にグラウト材を注入する前の注水圧力は通常透水
係数測定個所の土被り1m当たり0.1〜O,l 5
kg f 7cm2、注入後は1m当たり0.15〜0
.2 kg f 7cm2の範囲より設定し、この注水
圧力の範囲で指定送水量が設定送水量に達するように増
加、減少を調整制御する。
(3)送水ポンプ3、例えば変動吐出型ポンプについて
注水量を設定注水圧力を得るまで調節する機能。
注水量を設定注水圧力を得るまで調節する機能。
(4)圧力容器型計量水タンク5について注水圧力を上
記(2)により指示し、注水量はレヘル変換器16によ
り入力される機能。
記(2)により指示し、注水量はレヘル変換器16によ
り入力される機能。
(5)透水試験の注入区間の長さ、注入孔の半径、注水
量及び注水圧力の四因子と透水係数の演算処理式のプロ
グラミングがフロッピーディスクに収納され、連続的、
段階的に入力された一上記四つの値をCPUで演算する
機能。
量及び注水圧力の四因子と透水係数の演算処理式のプロ
グラミングがフロッピーディスクに収納され、連続的、
段階的に入力された一上記四つの値をCPUで演算する
機能。
(6) 透水試験の注水圧力と注水量について4〜6秒
に1回の間隔で圧力変換器12と流量変換器7又は16
よりの信号値を読み取り、CRTディスプレイ9に横軸
に時間、縦軸に注水圧力、注水量をプロットすると同時
に、4〜6秒間隔で上記演算処理式により透水係数をC
RTディスプレイ9上に表示する機能。
に1回の間隔で圧力変換器12と流量変換器7又は16
よりの信号値を読み取り、CRTディスプレイ9に横軸
に時間、縦軸に注水圧力、注水量をプロットすると同時
に、4〜6秒間隔で上記演算処理式により透水係数をC
RTディスプレイ9上に表示する機能。
(7)CRTディスプレイ上の内容を記憶し且つ印字す
る機能。
る機能。
次に第2図を参照して透水係数測定方法の手順について
説明する。
説明する。
透水係数は土質(地質)分類と相関性があり、自然状態
にある土の透水係数には細いレキ、粗砂、中粒の砂、細
砂ではk = 10−’〜10−”cm/sec、ごく
細かい砂、シルト質の砂、ゆるいシルトではk = 1
0−3〜10−3cm/see 、締ったシルト、粘土
質シルト、粘土ではに−10−S〜10−7cm/se
eである。従って、被注水地盤の事前の深度側土質調査
結果より、被注水地盤の透水係数について数値のオーダ
ーの目安が得られ、これにより送水ボンプ3を使用する
のか、或いは圧力容器型計量水タンク5を使用するのか
の選択がなされる。なお地盤にグラウト材を注入した場
合は透水係数は10−3cm/secのオーダーになる
ため、圧力容器型計量水タンク5が選択される場合が多
くなる。この選択は通常は土質に対応じた透水係数によ
り人為的になされるが、透水試験の諸パラメータと演算
処理式をマイクロコンピュータ中にプログラミングする
際に土質側透水係数を入力させることにより被注水地盤
の深度側土質調査結果の対応でマイクロコンピュータに
よる選択も可能である。
にある土の透水係数には細いレキ、粗砂、中粒の砂、細
砂ではk = 10−’〜10−”cm/sec、ごく
細かい砂、シルト質の砂、ゆるいシルトではk = 1
0−3〜10−3cm/see 、締ったシルト、粘土
質シルト、粘土ではに−10−S〜10−7cm/se
eである。従って、被注水地盤の事前の深度側土質調査
結果より、被注水地盤の透水係数について数値のオーダ
ーの目安が得られ、これにより送水ボンプ3を使用する
のか、或いは圧力容器型計量水タンク5を使用するのか
の選択がなされる。なお地盤にグラウト材を注入した場
合は透水係数は10−3cm/secのオーダーになる
ため、圧力容器型計量水タンク5が選択される場合が多
くなる。この選択は通常は土質に対応じた透水係数によ
り人為的になされるが、透水試験の諸パラメータと演算
処理式をマイクロコンピュータ中にプログラミングする
際に土質側透水係数を入力させることにより被注水地盤
の深度側土質調査結果の対応でマイクロコンピュータに
よる選択も可能である。
そこでまず、上記の何れを選択するのかの指示と共に注
水範囲並に透水係数の算出に関するデータがマイクロコ
ンピュータ8中のフロッピーディスクにプログラミング
されて収納される(ステップの)。ついでボーリングマ
シンにセントされている多重管1によって所定の深さま
で削孔する(ステップ■)。削孔後多重管1を少くとも
先端装置装着長さ分だけ上方に引き上げてから、先端装
置を吐出させ、パッカー1aと水吐出部分1bを露出し
くステップ■)、パッカー1aに加圧流体を供給して、
これを膨張させ孔壁に圧着させ、該パッカーより奥の即
ち先方の注水範囲とパッカーより後方の部分とを完全に
分離する(ステップ■)。ついで測定対象地盤の透水係
数がlXl0−”cm/secより大きい場合は送水ポ
ンプ3が作動され注水範囲内への注水が開始され(ステ
ップ■)、注水圧力が圧力変換器12によって、また注
水量が流量変換器7によって測定され、測定値は連続し
てCP Uに入力される(ステップ■)。CPLIは注
水圧力が被注水地盤の抵抗力以下となるように流量変換
器7からの信号に応答して自動調節吐出弁22を制御し
て送水量設定値と指示送水量との差を調整する。またC
PUは圧力変換器12からの信号に応答して圧力流体自
動調節吐出弁13を制御しパッカー1aの膨張圧力を注
水圧力以上に言周整する(ステップ■)。ついでCPU
はたとえば4〜6秒に1回の間隔で信号値を読み取り、
プログラミングされている式にもとすいて演算処理し、
透水係数を算出する(ステップ■)。算出された透水係
数は中央演算処理装置(CPLJ)の数値によりCRT
ディスプレイによって経時の注水圧力、注水量変化のグ
ラフ及び透水係数が表示される。所定の時間にわたって
透水係数を測定したのち、注水は停止され、パッカー1
aの圧力流体供給も停止され、パッカーはその後収縮せ
しめられる。
水範囲並に透水係数の算出に関するデータがマイクロコ
ンピュータ8中のフロッピーディスクにプログラミング
されて収納される(ステップの)。ついでボーリングマ
シンにセントされている多重管1によって所定の深さま
で削孔する(ステップ■)。削孔後多重管1を少くとも
先端装置装着長さ分だけ上方に引き上げてから、先端装
置を吐出させ、パッカー1aと水吐出部分1bを露出し
くステップ■)、パッカー1aに加圧流体を供給して、
これを膨張させ孔壁に圧着させ、該パッカーより奥の即
ち先方の注水範囲とパッカーより後方の部分とを完全に
分離する(ステップ■)。ついで測定対象地盤の透水係
数がlXl0−”cm/secより大きい場合は送水ポ
ンプ3が作動され注水範囲内への注水が開始され(ステ
ップ■)、注水圧力が圧力変換器12によって、また注
水量が流量変換器7によって測定され、測定値は連続し
てCP Uに入力される(ステップ■)。CPLIは注
水圧力が被注水地盤の抵抗力以下となるように流量変換
器7からの信号に応答して自動調節吐出弁22を制御し
て送水量設定値と指示送水量との差を調整する。またC
PUは圧力変換器12からの信号に応答して圧力流体自
動調節吐出弁13を制御しパッカー1aの膨張圧力を注
水圧力以上に言周整する(ステップ■)。ついでCPU
はたとえば4〜6秒に1回の間隔で信号値を読み取り、
プログラミングされている式にもとすいて演算処理し、
透水係数を算出する(ステップ■)。算出された透水係
数は中央演算処理装置(CPLJ)の数値によりCRT
ディスプレイによって経時の注水圧力、注水量変化のグ
ラフ及び透水係数が表示される。所定の時間にわたって
透水係数を測定したのち、注水は停止され、パッカー1
aの圧力流体供給も停止され、パッカーはその後収縮せ
しめられる。
なおパッカー1aを水吐出部分1bの上下に装着するこ
とにより地盤の透水係数を深度を限定して測定すること
が可能である。
とにより地盤の透水係数を深度を限定して測定すること
が可能である。
また透水係数測定試験を行う注水圧力、注水量が同一条
件で行える場合には、それぞれの数値を予めROM (
Read 0nly Memory)化しておくか、R
A M (Randam Access Memory
)中の数値を保持電源で常に保持する構造にしておけば
、一度各数値を挿入すれば同一の制御方式で常に実施で
き、より迅速な透水試験が可能になる。
件で行える場合には、それぞれの数値を予めROM (
Read 0nly Memory)化しておくか、R
A M (Randam Access Memory
)中の数値を保持電源で常に保持する構造にしておけば
、一度各数値を挿入すれば同一の制御方式で常に実施で
き、より迅速な透水試験が可能になる。
(発明の効果)
本発明の効果はパッカーと水吐出部分とを有する先端装
置により、対象地盤の透水係数の測定が送水方式を選別
することにより高精度で簡単に且つ迅速に実施でき、パ
ッカーを水吐出部の上下に装着することにより任意の土
層範囲の透水係数が把握できると同時に中央演算処理装
置及びCRTディスプレイにより即時に透水係数が表示
されるため都市土木並にダム等広範囲に本発明の透水試
験方法及び透水試験装置が利用できる。
置により、対象地盤の透水係数の測定が送水方式を選別
することにより高精度で簡単に且つ迅速に実施でき、パ
ッカーを水吐出部の上下に装着することにより任意の土
層範囲の透水係数が把握できると同時に中央演算処理装
置及びCRTディスプレイにより即時に透水係数が表示
されるため都市土木並にダム等広範囲に本発明の透水試
験方法及び透水試験装置が利用できる。
添付図面中第1図は本発明の一実施例の概要を示す線図
、第2図は試験の手順を示すフローシートである。 1・・・透水係数試験用多重管、1a・・・パッカー、
1b・・・水吐出部、2・・・先端装置、3・・・送水
ポンプ、4・・・水タンク、5・・・圧力容器型計量水
タンク、6・・・流量検出器、7・・・流量変換器、8
・・・マイクロコンピュータ、9・・・CRTディスプ
レイ、10・・・圧力流体タンク、11・・・圧力流体
送水ポンプ、12・・・圧力変換器、13・・・圧力流
体自動調節吐出弁、14・・・圧力変換器、15・・・
コンプレッサー、16・・・レベル変換器、17.18
・・・流量指示計、19・・・圧力指示計、20・・・
先端装置用圧力指示計、21・・・自動連続記録計、2
2・・・自動調節吐出弁、23・・・自動圧力調節弁、
24・・・三方コック。 特許出願人 三井東圧化学株式会社 同 東亜グラウト工業株式会社 同 東南開発工業株式会社
、第2図は試験の手順を示すフローシートである。 1・・・透水係数試験用多重管、1a・・・パッカー、
1b・・・水吐出部、2・・・先端装置、3・・・送水
ポンプ、4・・・水タンク、5・・・圧力容器型計量水
タンク、6・・・流量検出器、7・・・流量変換器、8
・・・マイクロコンピュータ、9・・・CRTディスプ
レイ、10・・・圧力流体タンク、11・・・圧力流体
送水ポンプ、12・・・圧力変換器、13・・・圧力流
体自動調節吐出弁、14・・・圧力変換器、15・・・
コンプレッサー、16・・・レベル変換器、17.18
・・・流量指示計、19・・・圧力指示計、20・・・
先端装置用圧力指示計、21・・・自動連続記録計、2
2・・・自動調節吐出弁、23・・・自動圧力調節弁、
24・・・三方コック。 特許出願人 三井東圧化学株式会社 同 東亜グラウト工業株式会社 同 東南開発工業株式会社
Claims (3)
- (1)パッカーを有する多重管を使用し、パッカーとし
て流体圧により膨張するメカニカルパッカーを用い、該
パッカーと水吐出部とを有する先端装置を多重管の内管
の下端に装着し、上記多重管の外管が地盤内で移動せし
められるときは、該先端装置を外管内に収納し、透水係
数測定に先立って該先端装置を外管から突出せしめると
共に、パッカーに圧力流体を導入して膨張せしめ、更に
注水圧に応じてパッカーの内圧を変化せしめ、且つ該注
水圧力を被注水地盤の抵抗圧力よりも低く維持するよう
に注水圧力を制御しつつ、被注水地盤の透水係数が1×
10^−^3cm/secより大きい場合は送水ポンプ
を用い透水試験孔に送水し、被注水地盤の透水係数が1
×10^−^3cm/secより小さい場合は、圧力容
器型計量水タンクを用い、該容器内の水を圧縮空気で加
圧し、透水試験孔に注水し、注水量と注水圧力にもとづ
いて透水係数を算定することを特徴とする地盤の透水係
数測定方法。 - (2)パッカーを有する多重管を使用し、パッカーとし
て流体圧により膨張するメカニカルパッカーを用い、該
パッカーと水吐出部とを有する先端装置を多重管の内管
の下端に装着し、上記多重管の外管が地盤内で移動せし
められるときは、該先端装置を外管内に収納し、透水係
数測定に先立って該先端装置を外管から突出せしめると
共に、パッカーに圧力流体を導入して膨張せしめ、更に
注水圧に応じて、パッカーの内圧を変化せしめ、且つ該
注水圧力を被注水地盤の抵抗圧力よりも低く維持するよ
うに注水圧力を制御しつつ、被注水地盤の透水係数が1
×10^−^3cm/secより大きい場合は送水ポン
プを用い透水試験孔に送水し、被注水地盤の透水係数が
1×10^−^3cm/secより小さい場合は、圧力
容器型計量水タンクを用い、該容器内の水を圧縮空気で
加圧し、透水試験孔に注水し、注水量と注水圧力の関係
から地盤の透水試験を行うことを特徴とする地盤の透水
係数測定方法を実施するために用いる装置であって、 a)水を貯えるタンク(4)と、 b)上記タンクから水を送出するポンプ(3)と、 c)受信信号に応答して、上記ポンプからの注水量を設
定圧力まで連続的に又は段階的に調節する注水量調節手
段(22)と、 d)圧力容器型計量水タンク(5)と、 e)上記タンク(5)からの送水量を検出し、検出流量
に応じた信号を発生するレベル変換器(16)と、 f)多重管上端のスイーベル部に設置された圧力検出器
により注水圧力を検出し、検出圧に応じた信号を発生す
る圧力変換器(12)と、g)パッカー(1a)を膨張
させるための圧力流体を貯えるタンク(10)と h)パッカーへの圧力流体圧を検出し、検出圧に応じた
信号を発生する圧力変換器(14)と、 i)上記圧力変換器(12)からの信号を受け、その信
号に従ってパッカー膨張圧力を制御するために、圧力流
体タンク(10)に接続されている圧力流体自動調節吐
出弁(13)を制御する手段と、 j)透水係数の演算処理式を記憶し、連続的、段階的に
入力される注入区間の長さ、注水孔の半径、注水量、注
水圧力の値にもとづいて上記演算処理式により透水係数
を演算する手段と を有することを特徴とする透水係数測定装置。 - (3)パッカーを有する多重管を使用し、パッカーとし
て流体圧により膨張するメカニカルパッカーを用い、該
パッカーと水吐出部とを有する先端装置を多重管の内管
の下端に装着し、上記多重管の外管が地盤内で移動せし
められるときは、該先端装置を外管内に収納し、透水係
数測定に先立って該先端装置を外管から突出せしめると
共に、パッカーに圧力流体を導入して膨張せしめ、更に
注水圧に応じて、パッカーの内圧を変化せしめ、且つ該
注水圧力を被注水地盤の抵抗圧力よりも低く維持するよ
うに注水圧力を制御しつつ、被注水地盤の透水係数が1
×10^−^3cm/secより大きい場合は送水ポン
プを用い透水試験孔に送水し、被注水地盤の透水係数が
1×10^−^3cm/secより小さい場合は、圧力
容器型計量水タンクを用い、該容器内の水を圧縮空気で
加圧し、透水試験孔に注水し、注水量と注水圧力の関係
から地盤の透水試験を行うことを特徴とする地盤の透水
係数測定方法を実施するために用いる装置であって、 a)水を貯えるタンク(4)と、 b)上記タンクから水を送出するポンプ(3)と、 c)受信信号に応答して、上記ポンプからの注水量を設
定圧力まで連続的に又は段階的に調節する注水量調節手
段(22)と、 d)圧力容器型計量水タンク(5)と、 e)上記タンク(5)からの送水量を検出し、検出流量
に応じた信号を発生するレベル変換器(16)と、 f)多重管上端のスイーベル部に設置された圧力検出器
により注水圧力を検出し、検出圧に応じた信号を発生す
る圧力変換器(12)と、g)パッカー(1a)を膨張
させるための圧力流体を貯えるタンク(10)と、 h)パッカーへの圧力流体圧を検出し、検出圧に応じた
信号を発生する圧力変換器(14)と、 i)上記圧力変換器(12)からの信号を受け、その信
号に従ってパッカー膨張圧力を制御するために、圧力流
体タンク(10)に接続されている圧力流体自動調節吐
出弁(13)を制御する手段と、 j)注水圧力が被注水地盤の抵抗力以下となるように送
水量設定値と指示送水量との差を調節する手段と、 k)上記の注水量調節手段(22)に信号を送り、注水
ポンプ(3)からの注水量を設定注水圧力を得るまで調
節する手段と、 l)圧力容器型計量水タンク(5)について注水圧力を
上記j)により指示し、注水量はレベル変換器(16)
により入力される手段と、m)透水係数の演算処理式を
記憶し、連続的、段階的に入力される注入区間の長さ、
注水孔の半径、注水量、注水圧力の値にもとづいて上記
演算処理式により透水係数を演算する手段と、 n)透水試験の注水圧力と注水量について4〜6秒に1
回の間隔で圧力変換器(12)と流量変換器(7、16
)よりの信号値を読み取りCRTディスプレイに横軸に
時間、縦軸に注水圧力、注水量をプロットすると同時に
4〜6秒間隔で上記演算処理式により透水係数をCRT
ディスプレイ上に表示する手段と を有することを特徴とする透水係数測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17246085A JPS6233920A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 透水係数測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17246085A JPS6233920A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 透水係数測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233920A true JPS6233920A (ja) | 1987-02-13 |
| JPH0548328B2 JPH0548328B2 (ja) | 1993-07-21 |
Family
ID=15942404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17246085A Granted JPS6233920A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 透水係数測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233920A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5253519A (en) * | 1989-06-09 | 1993-10-19 | Societe Anonyme Stiled E.R.G. | Method and apparatus for in-situ measurement of ground heave characteristics |
| JP2007197941A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Kajima Corp | 孔間透気試験方法及びグラウト効果判定方法 |
| CZ304687B6 (cs) * | 2011-09-20 | 2014-08-27 | Česká Geologická Služba | Zařízení pro in-situ měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů za použití měření hmotnostního úbytku vtláčeného měřicího média pomocí citlivých vah |
| CN106013034A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-10-12 | 天津大学 | 饱和软土振动离心渗流仪 |
-
1985
- 1985-08-07 JP JP17246085A patent/JPS6233920A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5253519A (en) * | 1989-06-09 | 1993-10-19 | Societe Anonyme Stiled E.R.G. | Method and apparatus for in-situ measurement of ground heave characteristics |
| JP2007197941A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Kajima Corp | 孔間透気試験方法及びグラウト効果判定方法 |
| CZ304687B6 (cs) * | 2011-09-20 | 2014-08-27 | Česká Geologická Služba | Zařízení pro in-situ měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů za použití měření hmotnostního úbytku vtláčeného měřicího média pomocí citlivých vah |
| CN106013034A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-10-12 | 天津大学 | 饱和软土振动离心渗流仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548328B2 (ja) | 1993-07-21 |
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