JPS6239946B2

JPS6239946B2 -

Info

Publication number: JPS6239946B2
Application number: JP56165493A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Hino
Original assignee: Taisei Kiso Sekkei Co Ltd
Current assignee: Taisei Kiso Sekkei Co Ltd
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1987-08-26
Also published as: JPS5866856A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、地下水の流動測定方法に係り、とく
にボーリング孔内等に設置されて測定を行なう場
合に好適な地下水の流動測定方法に関する。

近年、土木建築等の分野における軟弱地盤に対
する凍結工法の採用の可否判断や、地下水汚染の
調査等を行なう上で、地下水の流動（流速又は流
向もしくはその両方）を正確に測定する必要が多
くなつてきている。従来より、地下水の流動測定
方法として広く利用されているものに所謂トレー
サ法がある。この方法は、複数のボーリング孔を
掘削し、この内、中心の１孔に食塩あるいは色素
を投入して他のボーリング孔との間で電気抵抗あ
るいは濃度の経時的変化を調べ、到達時間及びそ
の位置から流動を計測・算定するものである。け
れども上記従来技術においては、ボーリング孔を
多数掘削しなければならず、調査費用が極めて高
くなるとともに、測定箇所での地下水の流速が遅
いときには測定に長時間を要し、かつ、その間に
降雨等により地下水流が変化することが多く、正
確な測定を行なうことが困難になるという本質的
欠点を有していた。

一方、作今においては、上記従来技術の欠点を
改善する試みとして、ボーリング孔を１孔掘削す
るのみで、地下水の流動を安価にかつ迅速に測定
する方法が考案されている。これは、例えば、前
記ボーリング孔内に測定手段としてのプロペラ式
流速計を降下配置し、該プロペラの回転数及びそ
の変化より、流向及び流速を測定したり、また特
公昭45―25029に開示された発明の如く、円板を
ボーリング孔内に降下させ、該円板に作用する孔
内水の上昇流および下降流による圧力差から地下
水の流動状況を推定したりするものである。

しかしながら、上記従来技術においては、いづ
れもボーリング孔の孔内水の流れを地下水の流れ
として流動測定を行なうものであるが、礫層等の
地盤内を流れる地下水がボーリング孔内に到る
と、該ボーリング孔内で摩擦抵抗（地下水の流動
に対する土質性状）が不連続となるために乱流を
生じ、従つて、比較的小さな径であるボーリング
孔にあつては地下水の流速が極めて微小な場合で
も正確な流動測定が困難になるという欠点を有し
ていた。

また、地下水にて機械的測定手段を駆動する方
法にあつては、流速が毎秒２cm以下の微小な場合
その摩擦力等の影響により、流速又は流向の測定
が殆んど不可能であつた。

本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであつて、単一の測定点で、極めて微小な
流速からなる地下水の流動を簡単に、かつ、高精
度に測定することの可能な地下水の流動測定方法
を提供することを、その目的とする。

本発明は、複数の測定電極を備えた観測部を設
け、この観測部を地盤中に掘削されたボーリング
孔内の所定の地下水層内に降下するとともに、こ
の観測部の降下中若しくは降下の前後に、被試験
深度近傍の孔壁の一部を泥状に崩壊して観測部を
地盤内に埋設したのち、次に地下水とは電気的又
は化学的性質の異なる置換流体塊を、地下水の流
動に従つて前記観測部内を流動せしめ、この流動
により生じる電気的又は化学的性質の変化を前記
測定電極によつて検出・算定することにより、前
記目的を達成しようとするものである。

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第１３図
に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係る地下水の流動測定方法
に基づいて構成された流動測定装置を用いて実際
に測定を行なつている場合の一例を示す概略説明
図である。図において、１は地盤Ｅ内を地表から
所定深さの地下水層（細砂層・中砂層など）内ま
で掘削された測定用のボーリング孔である。この
ボーリング孔１の側壁には、測定深度の上方まで
ケーシング２が打込まれており、このケーシング
２によつて、孔側壁１Ａの崩壊防止及び測定対象
地層と他の地層との間の遮断が行なわれるように
なつている。

このボーリング孔１内に、ボーリングロツド３
を介して吊持された流動測定装置の１例としての
測定用プローブ（以下、単に「プローブ」とい
う）４が試験深度まで降下されており、かつ、プ
ローブ４の下側に設けられた観測部が孔底壁１Ｂ
内に挿入埋設されている。ここで、前記プローブ
４の方向は、該プローブ４の上部に内蔵された方
位計（第２図参照）５によつて確認されながら、
所定の向きに設置固定されるようになつている。

地盤Ｅ内の前記地下水層には、図の矢印Ｆで示
す地下水の流れがあり、また前記ボーリング孔１
内には該地下水層より地下水Ｗが湧出し、これが
ため、この地下水Ｗの中に前記プローブ４が浸漬
されることになる。

前記プローブ４は、ボーリングロツド３内を延
設されたホース６，７及びケーブル８によつて、
外部の計測機器等（図示せず）と機械的・電気的
に接続されており、これにより、地下水の流動測
定及び記録を行なえるようになつている。

第２図は、前述したプローブ４の具体的構成を
示したものである。この図において、９はボーリ
ングロツド３の下端部に固定された円筒状のプロ
ーブ本体であり、このプローブ本体９の下端に
は、絶縁材から成るヘツド盤１０が設けられてい
る。そして、このヘツド盤１０の下面側は地下水
流動の被測定空間部、即ち観測部１１となつてい
る（第２図の二点鎖線参照）。この観測部１１内
には、前記ヘツド盤１０より、置換流体注出用の
注出管１２及び地下水流動測定用の電極棒１３〜
２８が突設されており、前者の注出管１２から測
定対象である地下水とは電気的又は化学的性質の
異なる置換流体（例えば、地下水の導電率が低い
場合にはNaCl溶液等の電解液を、又、地下水が
NaCl等を含み導電率が比較的高い場合には純水
等を用いる）を注出せしめ、この置換流体塊の移
動状況を後者の電極棒１３〜２８によつて計測で
きるように成つている。このように構成された観
測部１１は、後述するようにボーリング孔１の孔
底壁１Ｂ内に埋設されるものである。また、観測
部１１を埋設する際、各注出管１２及び電極棒１
３〜２８から流体（水等）を噴出させるための、
流体噴出機構の要部である送水分配器２９が、プ
ローブ本体９内に内蔵されている。この送水分配
器２９は、前記第１のホース６と接続されてお
り、この第１のホース６を介して外部から圧水が
注入されると、噴出部としての各導出管３０、及
び３１，３１，…から均圧な圧水を送出する機能
を有するものである。またプローブ本体６には、
前記送水分配器２９の上方に前述した方位計５が
収納装備され、その方位信号がケーブル８を介し
て外部へ伝達されるようになつている。

次に、上記プローブ４の各構成について更に具
体的に説明する。

前記ヘツド盤１０は、プローブ本体９の下端面
にボルト３２，３２，…によつてねじ止めされ、
これによつて該プローブ本体９に密閉装着されて
いる。このヘツド盤１０の中央には、前記注出管
１２が上下方向に貫通した状態で植設固定されて
おり、その下端が観測部１１内の上部まで延設さ
れている。この注出管１２は、第６図に示す如く
二重管状に形成されており、その内管は、前記送
水分配器２９と逆止弁３３を介して連結された１
つの導出管３０である。一方、外管３４は、その
上端が内管３０に向けて曲折閉鎖されるととも
に、前記プローブ本体９内の上端部近傍が、第２
図に示すようにボーリングロツド３を経て外部か
ら導入された前記第２のホース７と逆止弁３５と
を介して連結されている。この注出管１２の下端
には、ノズル部材３６が嵌着されており、前記内
管３０及び、この内管３０と外管３４との間に対
応して、圧水噴出口３６Ａ及び置換液注出口３６
Ｂ，３６Ｂ，…が穿設されている（第７図参
照）。この置換液注出口３６Ａ，…は、当該注出
管１２の軸方向を向くように内側に僅かに傾斜さ
れ、かつ内部に異物流入を防ぐための多孔質部材
３６Ｃ，…が嵌込まれている。このように形成さ
れた注出管１２において、前記第１のホース６を
介して外部から圧水が送出されると、内管３０を
経て注出管１２の下端に設けられた前記圧水噴出
口３６Ａから下方へ圧水が噴出する。このとき、
同時に注出管１２が下方へ降下されると、圧水噴
出口３６Ａより出た噴出流が注出管１２近傍の孔
底壁１Ｂを崩壊軟弱化するため、当該注出管１２
を漸時孔底壁１Ｂ内に挿入埋設していくことがで
きる。一方、前記第２のホース７を介して外部か
ら所定量の置換液が送入されると、前記注出管１
２の下端に設けられた置換液注出口３６Ｂ，…か
ら観測部１１内へ該置換液の注出がなされる。こ
こで観測部１１が孔底壁１Ｂ内に埋設された状態
で置換液の送入が行なわれた場合、前記多孔質部
材３６Ｃ及び地下水層地盤の存在により、被測定
対象である地下水の流動を乱すことなく該置換液
を静かに、かつ、安定した状態で注出し、所望の
置換流体塊を形成せしめることが可能となる。

一方、前記電極棒１３〜２８は、前述した注出
管１２を中心として同心円状かつ放射状に前記ヘ
ツド盤１０を貫通した状態で植設固定されてお
り、さらにこの電極棒１３〜２８の下端は、注出
管１２より下方まで延設されている。具体的に
は、第３図に示すように、前記注出管１２を中心
として、外側電極棒１３〜２０が同心状に等間隔
に配設され、また該外側電極棒１３〜２０に対応
して内側電極棒２１〜２８が同じく同心円状に等
間隔に配設されている。このため第３図の実施例
においては、注出管１２を中心として８方向に放
射状に各電極棒が配列された状態となつている。

前記各電極棒１３〜２８は、各々全く同一に構
成されている。この内、電極棒１３について説明
すると、第４図に示すように電極棒１３は、円筒
部材３７と、この円筒部材３７の外周上に設けら
れた絶縁被覆３８と、前記円筒部材３７内を貫通
装備された導出管３１とから成る。この導出管３
１は逆止弁３９を介して前記送水分配器２９と連
結されている。そして、この電極棒１３の先端に
は、円錐台形のノズル部材４０が被嵌されてお
り、このノズル部材４０の先端面及び傾斜面に前
記導出管３１と連通された圧水噴出口４０Ａ，４
０Ａ，…が穿設されている（第５図参照）。従つ
て、前述した第１のホース６から圧水が送水され
ると電極棒１３の先端より下方へ噴出流が生じ、
前述した注出管１２と全く同様にして、当該電極
棒１３を孔底壁１Ｂ内に埋設することができる。
一方、前記電極棒１３の下端部近傍で前記注出管
１２よりやや下方位置には前述した絶縁被覆３８
の周囲に電極１３Ａが設けられている。そして、
この電極１３Ａは、円筒部材３７に刻設された長
溝４１内に配線されたリード線により、プローブ
本体９内のケーブル８と接続されている。即ち、
前記送水分配器２９の下面に各電極１３Ａ〜２８
Ａを外部回路へ接続するためのターミナル板４２
が装着されており、このターミナル板４２に前述
したケーブル８の端部が固定され、このケーブル
８を介して前記電極１３Ａ〜２８Ａを個別的に外
部に併設された信号検出表示手段（図示せず）へ
接続するようになつている。前記長溝４１の電極
１３Ａに対応する分分にはシールド材４３が嵌合
されており、これにより、該長溝４０内が密閉さ
れるようになつている。このように構成された電
極棒１３〜２８によつて該電極棒１３〜２８の近
傍領域に前記観測部１１が形成されるとともに、
この電極棒１３〜２８部分が孔底壁１Ｂ内に埋設
されると、該観測部１１内外が地下水層を形成し
ている土壤で一体的に充填され、観測部１１内の
土質性状が地下水層内と略同一になり、従つて、
観測部１１内を移動する地下水の流れは実際の地
下水層内の地下水の流動と同一になる。

前記各電極１３Ａ〜２８Ａの内、一方向をなす
電極たとえば外側電極１３Ａと内側電極２１Ａ，
２５Ａおよび外側電極１７Ａが、一組の測定電極
群を構成し、同時に内側電極２１Ａ，２５Ａは相
互に導通されている。そして、例えば、置換流体
と地下水との抵抗率の差を利用する場合、第８図
に示すように、一対の固定抵抗R₁，R₂に対して
前記一方の外側電極１３Ａとこれに近接装備され
た一方の内側電極２１Ａとの間の抵抗（液体抵
抗）RX₂₁並びに他方の内側電極２５Ａと他方の
外側電極１７Ａとの間の抵抗RX₂₅をブリツジ接
続し、前記各外側電極１３Ａ，１７Ａの相互間に
所定の交流電圧を印加したのち、前記固定抵抗
R₁，R₂の間の端子Ｓと前記内側電極２１Ａ又は
２５Ａとの間の電圧V₂₅の変化を測定するもので
ある。このようにして信号検出表示手段としての
測定回路４４を構成すると、前記ヘツド盤１０に
植設された中央の注出管１２から所定量の置換流
体たとえば電解液４５の少量を吐出することによ
り、等該電解液４５が地下水と共に観測部１１内
を移動して外部へ送出されるが、この間、前記一
方の外側電極１３Ａと内側電極２１Ａとの間の抵
抗RX₂₁、又は前記他方の内側電極２５Ａと外側
電極１７Ａとの間の抵抗RX₂₅の抵抗値が順次変
化するので、この抵抗変化の様子を前述した測定
電圧V₂₅の変化としてとらえることができる。他
の同一線上にある電極たとえば外側電極１４Ａ、
内側電極２２Ａ，２６Ａおよび外側電極１８Ａに
ついても同様に構成されており、各々ブリツジ回
路にて電圧変化が個別的に測定されるようになつ
ている。

次に、前記実施例の全体的動作を説明する。

まずプローブ４を方位計５によつて所定向きに
配置しながらボーリング孔１内を降下させ、孔底
壁１Ｂ近くに到達した時点で第１のホース６を介
して外部より圧水を送出する。すると、前記送水
分配器２９及び各導出管３０，３１，…を経て、
注出管１２及び各電極棒１３〜２８の先端より下
方の孔底壁１Ｂに向けて圧水が噴出（噴射）する
（第９図参照）。圧水の送水を続けながら更にプロ
ーブ４を降下せしめると、第１０図に示すよう
に、各注出管１２及び電極棒１３〜２８から出た
噴出流によつて孔底壁１Ｂの一部が掘り崩され、
流動軟弱状態となるので、該注出管１２および電
極棒１３〜２８は除々に孔底壁１Ｂ内に差込まれ
る。そして、所定のタイミングで圧水の送出を停
止すると、注出管１２、電極棒１３〜２８の周り
が埋め戻され、更に、プローブ４に上下振動を加
えるか、下方に押圧すると、遂には観測部１１内
外を含めたプローブ４の下端部が地下水層地盤内
に埋設された状態となる（第１１図参照）。この
ため観測部１１は、地下水層と一体になり、か
つ、略同一の土質性状を有することになり、これ
によつて地下水層内の地下水の流動と殆んど同一
の流動が得られる。

次に、プローブ４の降下および埋設作業による
地下水等の撹乱がおさまつたのち、外部から第２
のホース７を介して置換流体としての電解液の所
定量を第１２図Ａの如く観測部１１内の地下水層
へ緩やかに注出する。このとき、前記地下水層の
土質性状（流体に対する摩擦抵抗）により、電解
液は極めて静かに吐出されるため乱流の発生が抑
制され、これがため地下水層内の地下水の流動を
乱すことなく、所望の電解液塊４５が形成され
る。ここで地下水Ｗが、例えば外部電極棒１３→
外部電極棒１７方向へ流動する場合について説明
すると、地下水の流動につれて前記電解液塊４５
も移動し、時間T₁が経過し該電解液塊４５の前
縁が内側電極２５Ａに達すると（第１２図Ｂ参
照）、内外電極２５Ａ，１７Ａ間の抵抗RX₂₅がま
ず変化を開始し、電圧V₂₅が立上がり始める（第
１３図T₁参照）。これにより、地下水Ｗの流向が
外部電極１３Ａ→１７Ａの方向であることが検出
される。この方向は、前述した方位計５を基準と
して正確に特定されるようになつている。続いて
時間T₂が経過し、電解液塊４５が内側電極２５
Ａと外側電極１７Ａとの間に移送されてくると
（第１２図Ｃ参照）、電圧V₂₅がピークを示す。こ
の場合、電解液塊４５の巾が比較的大きいとき
は、該電解液塊４５の左端縁が内側電極２５Ａに
達するまで、即ち、時間T₂からT₃に至るまで前
記電圧V₂₅のピーク値が継続する（第１３図参
照）。従つて、前記電解液塊４５が他方の内側電
極２５Ａに達してから更に進行して外側電極１７
Ａに達するまでの時間（T₂−T₁）を計算すると、
当該電極２５Ａ，１７Ａ間の距離をＬとしてＬ／
（T₂−T₁）の計算により地下水の流速が容易に求
められるようになつている。

一方、他の測定電極群においては、例えば外側
電極２０Ａ、内側電極２８Ａ，２４Ａ、外側電極
１６Ａのブリツジ回路に係る電圧V₂₄は、内側電
極２４Ａに電解液塊４５が到達するタイミングが
前記内側電極２５Ａに到達するタイミングより遅
れ、かつ、電極２４Ａ，１６Ａ間をかすめて通過
するので、該電圧V₂₄の立ち上りが遅れるととも
にピーク値も低いものとなる（第１２図のV₂₄参
照）。

次に、前記電解液４５が地下水とともに流れ去
り、前記電圧V₂₅等がゼロ値を示すと、上記した
のと全く同様にして、第２のホース７を介して電
解液を再度送出し、観測部１１内へ電解液塊４５
を形成せしめることにより、引き続き第２回目の
流動測定を開始することが出来るようになつてい
る。かかる動作は、何回でも同一条件のもとにな
すことが可能である。

このため、本第１実施例では、地下水層であつ
ても、砂質層等であれば各電極棒等の先端から比
較的少量の圧水を噴出するのみで容易、かつ、確
実に観測部を被測定対象の地下水層内に埋設した
状態とすることができ、従つて観測部の中央部に
所定量の僅かな電解液を注出するだけで実際の地
下水層内の地下水の流動を極めて正確に測定する
ことができ、かつ、同一条件のもとに何回でもく
り返し測定が可能となるので、測定精度の向上及
び測定作業の簡便迅速化を図ることができる。

なお、上記実施例に於ては、観測部近傍を地盤
内に埋設する場合について例示したが、更にプロ
ーブ全体を埋め戻して、より測定精度の向上を図
るようにしてもよい。また、圧水の噴出は、プロ
ーブ本体に噴出ポンプを内蔵せしめボーリング孔
内水を循環利用して行なつてもよい。さらに、電
解液の注出は、プローブ本体にピストン手段を内
蔵して行なつてもよい。また置換流体としては、
電解液のみならず、例えば誘電率の高い絶縁油等
を使用して地下水との容量成分の差を利用した
り、PH値の異なる液体（酸又はアルカリ溶液）
を使用してPH測定用の電極により前記地下水と
の置換を検出してもよく、さらに金属粒子等を混
入した複合物質を使用して測定感度の向上を図つ
てもよく、要は、測定対象の地下水と電気的（抵
抗率・誘電率等）又は化学的（PH等）性質が異
なり、比重及び粘性が近似した液状の物質（ゾル
状のものを含む）及びそれに応じた電極並びに測
定回路であればよい。また、前記置換流体塊とし
ては、測定対象である地下水中に、放電等により
イオン層を形成せしめたものであつてもよい。ま
た測定電極棒は放射状のみならず網目状等に配置
してもよい。また測定電極棒の周囲に圧水噴出口
を有するシールド電極棒を配設して、地雷流等の
外来雑音を排除するように構成してもよい。ま
た、孔壁の崩壊はエア等の気体を噴出して行なつ
てもよく、さらに、孔底壁が軟弱であるか砂材料
等が投入されている場合には、圧水の噴出を行な
うことなく単にプローブを押下することによつて
も観測部の埋設を行なうことができる。

次に、第２実施例を第１４図乃至第１９図に基
づいて説明する。

この第２実施例は、前述した第１実施例におけ
る電極１３Ａ〜２８Ａの内、内側電極２１Ａ〜２
８Ａを環状電極５０、外側電極１３Ａ〜２０Ａを
各々独立電極５１〜５８とし、各々の環状電極５
０、独立電極５１〜５８をヘツド盤１０Ａの下端
面と面一となるように形成するとともに（第１４
図参照）、これらの独立電極５１〜５８と前記環
状電極５０とを含む同一直線上に位置する各電極
を、一群の測定電極群として取扱うように構成し
たもので、その信号検出表示手段としての測定回
路５９については、例えば第１６図に示すように
構成されているものである。この第１６図に於て
RX₅₁は独立電極５１と環状電極５０との間の電
気抵抗を示し、RX₅₅は独立電極５５と環状電極
５０との間の電気抵抗を示す。その他のRX₅₂と
RX₅₆、等についても同様に構成されており、且
つ、互いに同期したアナログスイツチ６０，６１
によつて、RX₅₁とRX₅₅，RX₅₂とRX₅₆，…が順次
切換接続されることにより、測定電極群毎に順次
ブリツジ回路が形成され、前述した第１実施例と
同様にして測定電圧Ｖがマルチチヤンネルレコー
ダ等により表示されるようになつている。また、
第１実施例における注出管１２を、ヘツド盤１０
Ａの下端面外周近傍に刻設され、内部に多孔質部
材６２が嵌込まれたリング状の注出溝６３とし、
置換液送入用の第２のホース７の先端部に分配器
６４及び逆止弁６５，６５を有する配管６６，６
６，…を連結し、この配管６６，６６，…を前記
注出溝６３内に開口せしめるように構成したもの
である。従つて、外部からの第２のホース７を介
して置換液が送入されると、注出溝６３から注出
された置換液はドーナツ状の置換液塊を形成する
こととなる。一方、第１実施例における注出管１
２、電極棒１３〜２７に装備された噴出部は、こ
の第２実施例にあつては一体化されてヘツド盤１
０Ａの下端面に開口した導出管６７となつており
圧水送水用の第１のホース６と逆止弁６８を介し
て接続されている。

このように構成された第２実施例において、第
１７図に示すように、導出管６７から圧水を噴出
しながらプローブ４Ａを降下させると、該噴出流
によつて孔底壁１Ｂが全体的に崩壊軟弱化され、
従つて、所定のタイミングで噴出を止めプローブ
４Ａを押下すれば第１８図に示すようにヘツド盤
１０Ａの下側の観測部１１Ａを地下水層内に簡単
に埋設した状態とすることができる。また観測部
１１Ａの埋設後、第１９図Ａに示すように置換液
として例えば電解液を注出すると、地下水Ｗの流
動に従つてドーナツ状の電解液塊４５Ａが独立電
極５１〜５８、環状電極５０の下側近傍を移動す
る。このとき、各電極間に生じる電界は地下水層
内まで張出すため、前記電解液塊４５Ａの移動に
よる抵抗変化が各電極によつて検出されるととも
に、該電解液塊４５Ａがドーナツ状であるので、
いづれかの電極群下を必ず横切り、第１９図Ｂ，
Ｃの如く移動するため、前記第１実施例と同様に
して地下水流動の測定を確実に行なうことができ
る。

従つて、このように構成しても前述した第１実
施例と同等の作用効果を奏するほか、構成を単純
化でき耐久性の増大を図ることができるという利
点がある。

なお、この第２実施例において、独立電極５１
〜５８を環状電極５０の内側に配設してもよい。
また、ボーリング孔掘削時等に予め孔底壁が軟弱
化されているか或いは軟質地盤や砂材料等が投入
されている場合には、圧水を噴出することなく単
にプローブを押下するだけでもよい。

次に、第３実施例を第２０図ないし第２２図に
基づいて説明する。

この第３実施例は、前述した第１実施例におけ
る噴出部をプローブの側部に設けたものである。
これを更に具体的に説明すると、第１のホース６
と接続された送水分配器２９Ｂより、逆止弁７
０，７０，…を介して導出管７１，７１，…をプ
ローブ本体９Ｂの側壁まで水平方向に配設し、該
プローブ本体９Ｂの外側に開口端を施設せしめた
ものである。ヘツド盤１０Ｂには、第１実施例の
電極棒１３〜２８の代りに電極線７２〜８７が植
設されており、かつ、中央に注出管１２Ｂが突設
されている。この注出管１２Ｂは、第２のホース
７と逆止弁８８を介して連結されており、先端に
嵌込まれた多孔質部材８９から置換液を注出でき
るようになつている。この注出管１２Ｂから注出
された置換液は、前記電極線群７２〜８７によ
り、第１実施例と全く同様の測定回路４４を用い
てその移動状況を測定することができるように成
つている。

この第３実施例においては、プローブ４Ｂを第
２２図Ａのように孔底壁１Ｂ近くに降下設置した
のち、導出管７１，７１，…から圧水を噴出させ
ると孔側壁１Ａが同図Ｂの如く崩壊され、従つて
プローブ４Ｂの下端に設けられた前記電極線７２
〜８７周り、即ち、観測部１１Ｂが次第に埋め戻
されていくことになる（第２２図Ｃ参照）。従つ
て、前述した第１実施例と同様の効果を奏する
他、プローブ４Ｂを固定した状態で観測部１１Ｂ
を埋設出来るので、該プローブ４Ｂの方位を所定
の方向に確実に設定可能となり、また、埋設作業
が容易となる。また、電極線７２〜８７やヘツド
盤１０Ｂに無理な力が掛からないため強じん化を
要せず、プローブ４Ｂを傷めることもない。さら
に、観測部と噴出部が隔たつているため、観測部
内へ圧水が浸透し、測定を乱すこともない。尚、
この第３実施例においては、各測定用電極並びに
注出管を前述した第２実施例の如くヘツド盤１０
Ｂ面と面一となるように形成してもよい。また、
圧水の噴出は、第２３図に示すように、プローブ
本体の周囲を二重管構造とし、側部に吐出口９０
Ａ，９０Ａ，…が設けられた外管部９０をボーリ
ングロツド３と連通し、該ボーリングロツド３内
を通して圧水を送出するように構成してもよい。
この第２３図の例によれば、外管部９０がプロー
ブ本体部９１の保護機能を果たさせることができ
る。さらに、第２４図に示すように、第２のホー
ス７をボーリングロツド３の外側に配設し、円環
状の送水分配器２９Ｃ及びこの送水分配器２９Ｃ
と連結された先端にノズル９２Ｃ，９２Ｃ，…を
有する導出管９２，９２，…をプローブ本体の外
周に着脱自在に装備するようにしてもよい。

次に、第４実施例を第２５図乃至第２９図に基
づいて説明する。

この第４実施例は、前述した第３実施例に於て
置換液を埋設用の噴出液体と兼用し、かつ、プロ
ーブ全体を地盤内に完全に埋め戻すようにしたも
のである。即ち、ボーリングロツド３の下端部
に、該ボーリングロツド３と着脱自在に螺合され
た連結管部１００が設けられており、この連結管
部１００の下側にプローブ４Ｄが装着されてい
る。このプローブ４Ｄは、プローブ本体９Ｄの外
周上、上下方向に４つのフイン１０１，１０１，
…が装着されており、このフイン１０１，１０
１，…部分の埋め戻しで、プローブ４Ｄを回転不
能に固定できるようになつている。一方、プロー
ブ本体９Ｄ内には、外部からケーブル８及び耐圧
ホース６Ｄが前記連結管部１００及びゴム部材が
嵌込まれた密栓１０２，１０３を介して延設装備
されている。この耐圧ホース６Ｄは、電磁弁１０
４を経て分配器１０５と接続されており、この分
配器１０５にはさらに前述した第３実施例と同様
にして導出管１０６，１０６，…がプローブ本体
９Ｄの側壁及びフイン１０１，１０１，…内を延
設されており、該フイン１０１，１０１，…の先
端面にて開口されている。また、第３実施例と同
様に形成された注出管１２Ｄは、前記電磁弁１０
４を介して耐圧ホース６Ｄと接続されており、そ
の他の構成部分は前記第３実施例と全く同一に形
成されている。

このように構成されたプローブ４Ｄに於て、耐
圧ホース６Ｄには、地下水とは電気的・化学的性
質の異なる置換液が送入されるようになつてい
る。まず、プローブ４Ｄの観測部１１Ｄを埋設す
る場合、外部操作によつて前記電磁弁１０４を分
配器１０５側に切換えたのち、耐圧ホース６Ｄを
介して高圧の置換液を送入する。すると、導出管
１０６，１０６，…の先端から側方へ置換液が噴
出し、前記第３実施例と全く同様にして孔側壁１
Ａが崩壊され、第２７図に示す如く、観測部１１
Ｄの埋設がなされる。このとき噴出された置換液
４５Ｄは第２８図Ａに示すように観測部周囲まで
拡がつており、従つて、地下水の流動につれて同
図Ｂ，Ｃに示すように該置換液塊４５Ｄが移動す
るため、前述した第１実施例と略同一にして地下
水の流動を測定することができる。また、前記導
出管１０６，１０６，…から再度置換液を注出す
れば、くり返し測定を行なうことも可能となる。
これとは別に長期的な地下水流動の測定を行ない
たい場合には、まず前述したと同様にして観測部
を埋設したのち、更にプローブ４Ｄの外周部分を
第２９図Ａに示すように埋め戻す。前記フイン１
０１，１０１，…によつてプローブ４Ｄが固定さ
れるので、ここで前記ボーリングロツド３の取り
はずしが可能となり、該ボーリングロツド３を取
りはずしたのち（同図Ｂ参照）、さらにボーリン
グ孔１内を地表近くまで埋め戻す（ケーシング２
は、必要に応じて取出す）。この時、前期連結管
部２内の蓋７が埋め戻し後の圧力受けとなるよう
になつている。次に、前記電磁弁１０４を注出管
１２Ｄ側に切換えたのち、前記耐圧ホース６Ｄを
介して置換液を除々に送入すれば、該注出管１２
Ｄより観測部内に置換液が注出され、第２９図Ｂ
に示す如く所望の置換液塊４５Ｅをくり返し形成
することが出来る。

この第４実施例によれば、前記第３実施例と同
様の効果を奏するほか、置換液を埋設用の噴出液
と兼用すること出来るため、構成が簡単になると
ともにプローブ４Ｄを完全に地盤内に埋設できる
ので、雨水等の侵入が起こらず、測定精度の向上
を図り、かつ、長期的な安定した測定が可能とな
る。

尚、上記各実施例に於ては、孔壁の崩壊を液体
の噴射によつて行なうように構成したが、本発明
は何らこれに限定されるものではなく、孔壁の崩
壊をボーリング孔内水を噴流・撹拌することによ
り行なつてもよい。具体的には、第３０図に示す
ようにプローブ本体９Ｆの側部に設けられた回転
翼１１０，１１０，…を、モータ等（図示せず）
で回転又は往復運動させることにより、孔内水を
噴流又は撹拌せしめ、孔内水が孔壁に当流する衝
撃を利用して孔壁を崩壊せしめるものであり、該
孔壁が比較的軟質な場合に有効である。また、プ
ローブ先端に設けられた電極棒を、大径の、強度
の大きい剛性部材等で釘状に形成し、プローブを
上下動もしくは回転させてこの電極棒を孔壁にく
り返し衝突させることにより孔底壁を崩壊・軟弱
化せしめ、この崩壊地盤内に電極を挿入して前記
観測部を埋設するようにしてもよく、さらに、プ
ローブを比較的肉厚強固に形成するとともにプロ
ーブ外周部に小型爆薬又は液中放電部を設け、こ
れらの爆発又は放電による衝撃圧力を利用して孔
壁を崩壊せしめて観測部を埋設するようにしても
よい。

以上のように本発明によれば、地下水の流動測
定を行なう観測部を直接地下水層内に埋設した状
態とし、該観測部に置換流体塊を移動させること
により、地下水の流動を容易かつ極めて正確に測
定することの可能な優れた地下水流動測定方法を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の使用状態を示す
説明図、第２図は第１実施例を示す縦断面図、第
３図は第２図の平面図、第４図は第２図の電極棒
部分を示す一部省略した断面図、第５図は第４図
の平面図、第６図は第２図の注出管部分を示す一
部省略した部分断面図、第７図は第６図の平面
図、第８図は信号検出表示手段の例を示す回路
図、第９図ないし第１１図、第１２図Ａ，Ｂ，Ｃ
および第１３図は各々第２図の作用説明図、第１
４図は第２実施例を示す部分断面図、第１５図は
第１４図の平面図、第１６図は第２実施例に係る
信号検出表示手段としての回路図、第１７図ない
し第１９図Ａ，Ｂ，Ｃは各々第１４図の作用説明
図、第２０図は第３実施例を示す部分断面図、第
２１図は第２０図の平面図、第２２図Ａ，Ｂ，Ｃ
は各々第２０図の作用説明図、第２３図は第２０
図の変形例を示す一部破断した外形図、第２４図
は第２０図の他の変形例を示す外形図、第２５図
は第４実施例を示す部分断面図、第２６図は第２
５図の平面図、第２７図及び第２８図Ａ，Ｂ，Ｃ
は各々第２５図の作用説明図、第２９図Ａ，Ｂは
各々第２５図の他の作用説明図、第３０図は他の
実施例を示す概略図である。１…ボーリング孔、１Ａ…孔側壁、１Ｂ…孔底
壁、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｄ…観測部、１
３〜２７…電極棒、５０…環状電極、５１〜５８
…独立電極、７２〜８７…電極線、２９，２９
Ｂ，２９Ｃ、…送水分配器、３０，３１，……，
６７，７１，９２，１０６、…導出管、４５，４
５Ａ，４５Ｄ，４５Ｅ…置換液塊、１１０…回転
翼。

Claims

【特許請求の範囲】１複数の測定電極を備えた観測部を設け、この
観測部を地盤中に掘削されたボーリング孔の所定
の地下水層内に降下するとともに、この観測部の
降下中もしくは降下の前後に、被試験深度近傍の
孔壁の一部を泥状に崩壊して前記観測部を地盤内
に埋設し、しかるのち、地下水とは電気的又は化
学的性質の異なる置換流体塊を地下水の流動に従
つて前記観測部内を流動せしめ、この流動により
生じる電気的又は化学的性質の変化を前記観測電
極によつて検出・算定することを特徴とした地下
水の流動測定方法。２前記孔壁の崩壊を、撹拌、噴流、噴射等によ
り流体を孔壁に当流せしめることによつて行なう
ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載
の地下水の流動測定方法。３前記孔壁の崩壊を、孔壁に釘状部材を打ちつ
けることにより行なうことを特徴とする前記特許
請求の範囲第１項記載の地下水の流動測定方法。４前記孔壁の崩壊を、被試験深度近傍の孔壁の
一部を爆発、放電等の衝撃圧力により行なうこと
を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の地
下水の流動測定方法。