孔内透水係数計測装置及び孔内透水係数計測方法
【課題】本発明は、簡易な構成で、ボーリング孔内の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けることが可能な孔内透水係数計測装置及びその方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る孔内透水係数計測装置１０は、パッカーロッド２０、延長ロッド３０、接続ナット４０、及び、これらロッド内に設置される各種ホースを延長する延長ホース５０を構成部品として備え、ボーリング孔６０の内部の所定区間を仕切るようにパッカー２６を夫々配置するように、パッカーロッド２０と延長ロッド３０とを組み合わせて接続ナット４０で接続し、かつ、ボーリング孔６０の外からボーリング孔６０の内部に設置される各種ホースに延長ホース５０を夫々接続して、ボーリング孔６０に設置される。
【解決手段】本発明に係る孔内透水係数計測装置１０は、パッカーロッド２０、延長ロッド３０、接続ナット４０、及び、これらロッド内に設置される各種ホースを延長する延長ホース５０を構成部品として備え、ボーリング孔６０の内部の所定区間を仕切るようにパッカー２６を夫々配置するように、パッカーロッド２０と延長ロッド３０とを組み合わせて接続ナット４０で接続し、かつ、ボーリング孔６０の外からボーリング孔６０の内部に設置される各種ホースに延長ホース５０を夫々接続して、ボーリング孔６０に設置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔内透水係数計測装置及び孔内透水係数計測方法に係り、特に、ボーリング孔内における所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地盤に削孔されたボーリング孔の孔内で地盤の透水係数を計測するにあたり、孔内長手方向の地下水の移動を遮断するパッカーを、孔内に複数設置して密閉区間を形成し、かかる密閉区間における水圧や地盤を流通する地下水の流量等を計測し、これら計測結果に基づいて透水係数を求める孔内透水試験に関する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、地下坑道の側壁に削孔されたボーリング孔内に挿入される３個以上の膨縮自在のパッカーと、坑道内の加圧流体から各パッカーに加圧流体を送給する加圧流体送給ホースと、坑道内の加圧源から各パッカーを通り各試験区間内にその注入口を向けて配設された複数本の注入ホースとを備えた孔内透水係数計測装置が開示されている。
【特許文献１】特許第２８０４９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ボーリング孔内で、例えば断層等による破砕帯が検出され、かかる破砕帯周辺の地盤の透水係数を計測したい場合がある。このような場合には、破砕帯周辺の地盤の間隙水圧や、地盤中を流れる水の流量を計測するために、破砕帯を挟むようにパッカーを設置し、密閉区間を形成する必要がある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載される孔内透水係数計測装置では、ボーリング孔内の指定する位置にパッカーを設置することは一切開示されていない。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、ボーリング孔内の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けることが可能な孔内透水係数計測装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数計測装置であって、
ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、
前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、
前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された透水係数を計測するための計測管と、
隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第１の延長ロッドと、
前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第２の延長ロッドと、
前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を備えることを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、これらの部品を組み合わせて接続し、ボーリング孔内に挿入することにより、指定位置にパッカーを設置できるので、ボーリング孔内に所望の透水係数を計測する試験区間を設けることができる。
【０００９】
なお、パッカーを膨縮するためのパッカー膨縮管と、試験区間の透水係数を計測するための計測管とは、延長管が接続されてボーリング孔の外まで延長されることにより、ボーリング孔の外からパッカーの膨縮を制御し、又は透水係数を計測できることは勿論である。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る複数の位置に複数の前記パッカーが夫々配置されるように前記パッカーロッドと前記第１又は第２の延長ロッドとが組み合わされて接続されるとともに、前記パッカー膨縮管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長され、前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口が配置されるとともに、前記計測管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長されて、前記ボーリング孔内に設置されることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドの両端部は、その一端が右雄ネジ構造を有するとともに他端が左雄ネジ構造を有し、これらロッド間は、一端の内周が前記右雄ネジ構造と螺合する右雌ネジ構造を有するともに、他端の内周が前記左雄ネジ構造と螺合する左雌ネジ構造を有する接続ナットにより接続されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、接続ナットを用いてロッド間を接続するときに、右雄ネジ構造のロッド端部を接続ナットの右雌ネジ構造側に配置し、左雄ネジ構造のロッド端部を接続ナットの左雌ネジ構造側に配置し、接続ナットの両端部に各ロッドの端部を螺合させながら、接続ナットを各ロッドと締結する方向に回転させることによって、接続ナットと両ロッドとを螺着することができる。すなわち、ロッドを回転することなく接続することができるので、ロッド間の接続の際にパッカー膨縮管、計測管或いは延長管がねじれたり、これら複数の管が絡んだりすることがないので、計測管を流通する水圧や流体流量等の計測が適正になされるとともに、ホースの破断等を防止することができる。
【００１３】
第４の発明は、第１〜３の何れかの発明において、前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドのロッド本体は管形状を有し、前記パッカー膨縮管、前記計測管、及び前記延長管は、前記管形状を有するロッド本体の管内に設けられること特徴とする。
【００１４】
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、パッカー膨縮管、計測管及び延長管をロッドの管内に収納することができ、接続したロッドを孔内に挿入する際に生じる、パッカー膨縮管、計測管、又は延長管の孔壁との摩擦による破損や、これら管の孔壁との引っかかり等のトラブルを防止することができる。
【００１５】
第５の発明は、第１〜４の何れかの発明において、前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドは接続されて前記ボーリング孔内に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、例えば、水平方向に削孔されたボーリング孔の内部にパッカーロッド並びに、第１及び第２の延長ロッドを接続して挿入する場合に、これらロッドが屈曲することなく挿入することができるので、パッカーをボーリング孔内の所定の位置に確実に設置することができる。
【００１７】
第６の発明は、ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数試験方法であって、ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された透水係数を計測するための計測管と、隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第１の延長ロッドと、前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第２の延長ロッドと、前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を用い、前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る位置に複数の前記パッカーを配置するように前記パッカーロッドと前記第１又は第２の延長ロッドとを組み合わせて接続するとともに、前記パッカー膨縮管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長し、前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口を配置するとともに、前記計測管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長して、前記ボーリング孔内に設置し、前記ボーリング孔内に配置された前記パッカーを、前記ボーリング孔の外から前記延長管及び前記パッカー膨縮管を介して流体を送給することにより膨張させて前記所定区間を密閉し、前記所定区間における水圧或いは地盤中を流通する流体の流量を、前記計測管及び延長管を介して前記ボーリング孔の外で計測し、これら水圧又は流体流量に基づいて前記所定区間内における地盤の透水係数を計測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡易な構成で、ボーリング孔内の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けることが可能な孔内透水係数計測装置及びその方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る孔内透水係数計測装置１０の構成部品を示す断面図である。
【００２０】
図１に示すように、孔内透水係数計測装置１０は、パッカーロッド２０、延長ロッド３０、これらロッド間を接続するための接続ナット４０、及び、これらパッカーロッド２０内に設置される各種ホースを延長する延長ホース５０を構成部品として備える。
【００２１】
パッカーロッド２０は、円筒パイプ２２の周囲にパッカー２６を設けたものであり、パッカー２６の外側部分の外周に２個の計測貫通孔２４が設けられているとともに、パッカー２６の内側部分にパッカー貫通孔２５が設けられている。また、パッカーロッド２０は、円筒パイプ２２の一端部（図中上端部）からパイプ内を通り各計測貫通孔２４に夫々接続された２本の計測ホース２７と、同様に円筒パイプ２２の端部からパイプ内を通りパッカー貫通孔２５に接続されたパッカー膨縮ホース２８とを有している。
【００２２】
円筒パイプ２２の両端部の外周は、その一端（図中上端）が左雄ネジ構造Ｌ１を有するとともに、他端（図中下端）が右雄ネジ構造Ｒ１を有しており、後述する接続ナット４０を介することより、他のパッカーロッド２０又は延長ロッド３０と接続できるようになっている。
【００２３】
パッカー２６は、天然ゴム等の弾性材料からなる袋状を有するもので、パッカー膨縮ホース２８を介してパッカー貫通孔２５から空気又はガスを内部に供給し、又は内部から排出することにより、膨張及び収縮させることができるようになっている。
【００２４】
計測ホース２７及びパッカー膨縮ホース２８としては、水圧や地下水流量を正確に計測するために一定の剛性を有する材質からなる管を用いる。なお、計測ホース２７及びパッカー膨縮ホース２８の接続側（図中上端）の端部も左雄ネジ構造Ｌ１を有する。
【００２５】
延長ロッド３０は、例えば、パッカーロッド２０と同径の円筒パイプ３２からなり、その両端部は、円筒パイプ２２と同様にその一端（図中上端）が左雄ネジ構造Ｌ１を有するとともに、他端（図中下端）が右雄ネジ構造Ｒ１を有しており、接続ナット４０によりパッカーロッド２０又は他の延長ロッド３０と接続できるようになっている。
【００２６】
また、延長ロッド３０には、予め多種類の長さのものが複数準備されており、それらとパッカーロッド２０を多様に組み合わせて接続し、ボーリング孔の内部に挿入することにより、ボーリング孔の内部の所望の位置にパッカー２６を配置できるようになる。
【００２７】
また、上述のパッカーロッド２０及び延長ロッド３０の躯体部である円筒パイプ２２及び３２は、後述の接続ナット４０により接続されてボーリング孔に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することが好ましく、その材質として、例えば鋼又は塩化ビニル等が用いられる。
【００２８】
接続ナット４０は、その両端部のうち、一端（図中上端）の内周が上述のロッドの右雄ネジ構造Ｒ１と螺合する右雌ネジ構造Ｒ２を有するともに、他端（図中下側）の内周が上述のロッド左雄ネジ構造Ｌ１と螺合する左雌ネジ構造Ｌ２を有し、ロッド間を接続できるようになっている。
【００２９】
この接続ナット４０を用いてロッド間を接続するときには、右雄ネジ構造Ｒ１のロッド端部を接続ナット４０の右雌ネジ構造Ｒ２側に配置し、左雄ネジ構造Ｌ１のロッド端部を接続ナット４０の左雌ネジ構造Ｌ２側に配置して、接続ナット４０の両端部に各ロッドの端部を螺合させながら、接続ナット４０を各ロッドと締結する方向に回転させることによって、各ロッドを回転させることなく、接続ナット４０と両ロッドとを螺着することができる。
【００３０】
図２は、図１における接続ナット４０と円筒パイプ２２及び３２との接続部を拡大した拡大断面図である。
【００３１】
図２に示すように、円筒パイプ２２及び３２の先端部は、接続ナット４０の内周に円滑に挿入できるようにガイドテーパー３４が形成されている。
【００３２】
また、接続ナット４０の内周には、金属製又はゴム等の弾力性を有する素材からなり、その内径が円筒パイプ２２及び３２の外径よりもやや小さいＯリング４２が挿着されている。これにより、円筒パイプ２２及び３２の先端部が接続ナット４０の内周に螺着されると、Ｏリング４２が円筒パイプ２２及び３２の挿入により押し広げられ、円筒パイプ２２及び３２と接続ナット４０とに密着して、円筒パイプ２２及び３２の内外の密閉性が保たれることから、円筒パイプ２２及び３２内への地下水の浸入を防ぐようになっている。
【００３３】
延長ホース５０（図１参照）は、ボーリング孔の内部に設置される各パッカーロッド２０に備える計測ホース２７及びパッカー膨縮ホース２８と接続して、ボーリング孔の外まで延長するためのものである。その際、延長ホース５０は、パッカーロッド２０又は延長ロッド３０のパイプの管内に設置される。
【００３４】
また、延長ホース５０は、その両端部が、例えば、延長ロッド３０と同様に一端が右雄ネジ構造Ｒ１、他端が左雄ネジ構造Ｌ１を有し、図２で説明した接続ナット４０と同様の構造を有するホース接続ナット５２を用いることにより、延長ホース５０と、計測ホース２７若しくはパッカー膨縮ホース２８間の接続、又は延長ホース５０間の接続ができるようになっている。
【００３５】
次に、このような構成部品からなる孔内透水係数計測装置１０のボーリング孔への設置例について説明する。
【００３６】
図３は、坑道内に削孔されたボーリング孔６０への透水係数計測装置の設置状況を示す断面図である。
【００３７】
図３に示すように、坑道から削孔されたボーリング孔６０において、例えば、断層等による破砕帯６２が検出され、かかる破砕帯６２周辺の地盤の透水係数を計測したい場合がある。
【００３８】
このような場合には、透水係数を求めるための物性である、破砕帯６２周辺の地盤の間隙水圧や、かかる地盤中を流れる水の流量を計測するために、ボーリング孔６０の内部に破砕帯６２を挟むようにパッカー２６を設置して密閉区間Ａ（以下、試験区間Ａという）を設ける必要がある。ここで、試験区間Ａの位置及び長さは、破砕帯６２の位置及び幅等に応じて適宜設定されるものである。
【００３９】
本設置例では、上記説明した多種類の長さのパッカーロッド２０と延長ロッド３０とを複数準備し、これらのロッドを適宜組み合わせて接続し、ボーリング孔６０の内部に挿入することにより、試験区間Ａを仕切る位置にパッカー２６を配置させる。
【００４０】
具体的には、先ず、２本のパッカーロッド２０を、２つのパッカー２６間の間隔が、試験区間Ａの長さとなるように、１本又は複数本の延長ロッド３０を介して接続する。そして、これらパッカーロッド２０の一方のパッカー２６が破砕帯６２より先端側に位置し、他方のパッカー２６が破砕帯６２より手前側に位置するように、当該接続したロッドに、１本又は複数本の延長ロッド３０を接続してロッドを延長させながらボーリング孔６０内に挿入していく。
【００４１】
なお、上記ロッドの延長と同時に、パッカーロッド２０内の各パッカー膨縮ホース２８及び計測ホース２７も同様に、延長ホース５０を接続することにより、孔口から延長していく。
【００４２】
このように孔内透水係数計測装置１０は、ボーリング孔６０の孔口から順次接続されながら孔内に延長されていくので、図３に示すような制限される坑道においても容易にその作業を実施することができる。
【００４３】
なお、ロッド間の接続には接続ナット４０を用いるが、接続ナット４０の一方のネジは逆ネジとなるので、接続ナット４０を一方向に回転させることによって、各ロッドを回転させることなく、接続ナット４０と両ロッドとを螺着することができる。したがって、ロッド内部の各ホースが捩れたり絡まったりすることはない。
【００４４】
図４は、図３の破砕帯周辺領域Ｘにおける孔内透水係数計測装置１０の設置状況を示す拡大断面図である。
【００４５】
図４に示すように、破砕帯周辺領域Ｘでは、破砕帯６２を含む試験区間Ａを仕切るようにパッカー２６が夫々配置され、坑道から延長ホース５０及びパッカー膨縮ホース２８を通じて空気が各パッカー２６内に封入されることにより試験区間Ａを密閉する。また、試験区間Ａ内には、パッカーロッド２０の円筒パイプ２２に設けられた２個の計測貫通孔２４が配置される。
【００４６】
なお、孔内透水係数計測装置１０の先端にはロッド内に地下水等が浸入してこないように、例えば、専用キャップ５４が設置される。専用キャップ５４は、接続体の先端に配置されるロッドの円筒パイプ２２の先端部における雄ネジ構造と螺合できるような雌ネジ構造を有しており、螺合後に地下水等がパイプ内部に浸入してこないような密閉機能を備えるものである。
【００４７】
そして、このような状態において、坑道から計測ホース２７及び延長ホース５０を介して試験区間Ａにおける地盤の間隙水圧又は地盤中を流通する流体の流量を計測し、これら間隙水圧又は流体流量に基づいて地盤の透水係数を求める。
【００４８】
なお、透水係数を求めるための試験としては、一般的に孔内における透水係数試験として広く知られる、例えば、パルス試験、定流量試験、又は定圧試験等を実施することができる。
【００４９】
パルス試験では、密閉された試験区間Ａに繋がる計測ホース２７を一時的に開放後ただちに閉塞するもので、定常状態である初期圧力へ回復する水圧の時間変化を計測する。定流量試験では、図３に示す坑道内に設置されたポンプにより一定流量で試験区間Ａに注水したり、試験区間Ａから揚水したりするときの試験区間Ａの水圧を計測する。また、定圧試験では、図３に示す圧力制御装置により試験区間Ａに一定の水圧を作用させたときの試験区間Ａの流量を計測する。すなわち、これら試験により計測された水圧又は流量に基づいて透水係数が求められることになる。
【００５０】
そして、試験終了後には、延長ホース５０及びパッカー膨縮ホース２８を通じてパッカー２６内の空気を坑道に開放して収縮させ、挿入された孔内透水係数計測装置１０を孔内から引き抜きながら順次解体していくことより撤去していく。
【００５１】
以上説明した本実施形態の孔内透水係数計測装置１０によれば、パッカーロッド２０、延長ロッド３０、これらロッド間を接続するための接続ナット４０、及び、これらロッド内に設置される各種ホースを延長する延長ホース５０を構成部品として備え、組み立ての際に延長ロッド３０の接続数を変更したり、所定長の延長ロッド３０を選択してパッカーロッド２０と接続したりしてボーリング孔６０の内部に挿入することにより、ボーリング孔６０の内部の所望の位置にパッカー２６を設置することができるので、ボーリング孔６０の内部の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間Ａを簡単に設けることができる。
【００５２】
また、本実施形態の孔内透水係数計測装置１０によれば、パッカーロッド２０及び延長ロッド３０の両端部は、その一端が右雄ネジ構造Ｒ１を有するとともに他端が左雄ネジ構造Ｌ１を有し、これらロッド間は、一端の内周が右雄ネジ構造Ｒ１と螺合する右雌ネジ構造Ｒ２を有するともに、他端の内周が左雄ネジ構造Ｌ１と螺合する左雌ネジ構造Ｌ２を有する接続ナット４０により接続されることにより、接続ナット４０を用いてロッド間を接続するときに、右雄ネジ構造Ｒ１のロッド端部を接続ナット４０の右雌ネジ構造Ｒ２側に配置し、左雄ネジ構造Ｌ１のロッド端部を接続ナット４０の左雌ネジ構造Ｌ２側に配置し、接続ナット４０の両端部に各ロッドの端部を螺合させながら、接続ナット４０を各ロッドと締結する方向に回転させることによって、接続ナット４０と両ロッドとを螺着することができる。すなわち、ロッドを回転することなく接続することができることから、ロッド間の接続に際にパッカー膨縮ホース２８、計測ホース２７或いは延長ホース５０がねじれたり、又はこれら複数のホースが絡んだりすることがないので、計測ホース２７を流通する水圧や流体流量等の計測が適正になされるとともに、ホースの破断等を防止することができる。
【００５３】
また、本実施形態の孔内透水係数計測装置１０によれば、パッカーロッド２０及び延長ロッド３０の躯体部は円筒パイプ２２又は３２であり、パッカー膨縮ホース２８、計測ホース２７、及び延長ホース５０は、円筒パイプ２２又は３２の内部に設置されることにより、パッカー膨縮ホース２８、計測ホース２７及び延長ホース５０を、接続したロッドを孔内に挿入する際に生じる、パッカー膨縮ホース２８、計測ホース２７、及び延長ホース５０の孔壁との摩擦による破損や、これらホースの孔壁との引っかかり等のトラブルから防止することができる。
【００５４】
また、本実施形態の孔内透水係数計測装置１０によれば、パッカーロッド２０及び延長ロッド３０の円筒パイプ３２は組み合わされて接続され、ボーリング孔６０の内部に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することにより、例えば、水平方向に削孔されたボーリング孔の内部にパッカーロッド２０及び延長ロッド３０を接続して挿入する場合に、これらロッドが屈曲することなく挿入することができるので、パッカー２６をボーリング孔内の所定の位置に確実に設置することができる。
【００５５】
なお、本実施形態に係る孔内透水係数計測装置１０は、構成部品２０〜５４を組み合わせて接続しボーリング孔内に挿入することにより、ボーリング孔内に複数の試験区間を設けることもできる。
【００５６】
また、透水係数を求めるための試験以外にも、複数に削孔されたボーリング孔６０に夫々設置することにより、孔間の水圧の応答等を計測して孔間を結ぶ水みちを評価する孔間透水試験等に用いることもできる。
【００５７】
また、本実施形態に係る孔内透水係数計測装置１０では、パッカーロッド２０、延長ロッド３０の躯体部としてパイプを用いたが、これに限らず、筒状の形態を有しない、例えば棒状ものでもよい。この場合、計測ホース２７、パッカー膨縮ホース２８、及び延長ホース５０は、ロッドの周面に沿うように設置されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態に係る孔内透水係数計測装置１０の構成部品を示す断面図である。
【図２】図１における接続ナット４０と円筒パイプ２２及び円筒パイプ３２との接続部を拡大した拡大断面図である。
【図３】坑道内に削孔されたボーリング孔６０への透水係数計測装置の設置状況を示す断面図である。
【図４】図３の破砕帯周辺領域Ｘにおける孔内透水係数計測装置の設置状況を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 孔内透水係数計測装置
２０ パッカーロッド
２２、３２ 円筒パイプ
２４ 計測貫通孔
２５ パッカー貫通孔
２６ パッカー
２７ 計測ホース
２８ パッカー膨縮ホース
３０ 延長ロッド
３４ ガイドテーパー
４０ 接続ナット
４２ Ｏリング
５０ 延長ホース
５２ ホース接続ナット
５４ 専用キャップ
６０ ボーリング孔
６２ 破砕帯
Ａ 試験区間
Ｌ１ 左雄ネジ構造
Ｌ２ 左雌ネジ構造
Ｒ１ 右雄ネジ構造
Ｒ２ 右雌ネジ構造
Ｘ 破砕帯周辺領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔内透水係数計測装置及び孔内透水係数計測方法に係り、特に、ボーリング孔内における所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地盤に削孔されたボーリング孔の孔内で地盤の透水係数を計測するにあたり、孔内長手方向の地下水の移動を遮断するパッカーを、孔内に複数設置して密閉区間を形成し、かかる密閉区間における水圧や地盤を流通する地下水の流量等を計測し、これら計測結果に基づいて透水係数を求める孔内透水試験に関する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、地下坑道の側壁に削孔されたボーリング孔内に挿入される３個以上の膨縮自在のパッカーと、坑道内の加圧流体から各パッカーに加圧流体を送給する加圧流体送給ホースと、坑道内の加圧源から各パッカーを通り各試験区間内にその注入口を向けて配設された複数本の注入ホースとを備えた孔内透水係数計測装置が開示されている。
【特許文献１】特許第２８０４９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ボーリング孔内で、例えば断層等による破砕帯が検出され、かかる破砕帯周辺の地盤の透水係数を計測したい場合がある。このような場合には、破砕帯周辺の地盤の間隙水圧や、地盤中を流れる水の流量を計測するために、破砕帯を挟むようにパッカーを設置し、密閉区間を形成する必要がある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載される孔内透水係数計測装置では、ボーリング孔内の指定する位置にパッカーを設置することは一切開示されていない。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、ボーリング孔内の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けることが可能な孔内透水係数計測装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数計測装置であって、
ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、
前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、
前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された透水係数を計測するための計測管と、
隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第１の延長ロッドと、
前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第２の延長ロッドと、
前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を備えることを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、これらの部品を組み合わせて接続し、ボーリング孔内に挿入することにより、指定位置にパッカーを設置できるので、ボーリング孔内に所望の透水係数を計測する試験区間を設けることができる。
【０００９】
なお、パッカーを膨縮するためのパッカー膨縮管と、試験区間の透水係数を計測するための計測管とは、延長管が接続されてボーリング孔の外まで延長されることにより、ボーリング孔の外からパッカーの膨縮を制御し、又は透水係数を計測できることは勿論である。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る複数の位置に複数の前記パッカーが夫々配置されるように前記パッカーロッドと前記第１又は第２の延長ロッドとが組み合わされて接続されるとともに、前記パッカー膨縮管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長され、前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口が配置されるとともに、前記計測管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長されて、前記ボーリング孔内に設置されることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドの両端部は、その一端が右雄ネジ構造を有するとともに他端が左雄ネジ構造を有し、これらロッド間は、一端の内周が前記右雄ネジ構造と螺合する右雌ネジ構造を有するともに、他端の内周が前記左雄ネジ構造と螺合する左雌ネジ構造を有する接続ナットにより接続されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、接続ナットを用いてロッド間を接続するときに、右雄ネジ構造のロッド端部を接続ナットの右雌ネジ構造側に配置し、左雄ネジ構造のロッド端部を接続ナットの左雌ネジ構造側に配置し、接続ナットの両端部に各ロッドの端部を螺合させながら、接続ナットを各ロッドと締結する方向に回転させることによって、接続ナットと両ロッドとを螺着することができる。すなわち、ロッドを回転することなく接続することができるので、ロッド間の接続の際にパッカー膨縮管、計測管或いは延長管がねじれたり、これら複数の管が絡んだりすることがないので、計測管を流通する水圧や流体流量等の計測が適正になされるとともに、ホースの破断等を防止することができる。
【００１３】
第４の発明は、第１〜３の何れかの発明において、前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドのロッド本体は管形状を有し、前記パッカー膨縮管、前記計測管、及び前記延長管は、前記管形状を有するロッド本体の管内に設けられること特徴とする。
【００１４】
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、パッカー膨縮管、計測管及び延長管をロッドの管内に収納することができ、接続したロッドを孔内に挿入する際に生じる、パッカー膨縮管、計測管、又は延長管の孔壁との摩擦による破損や、これら管の孔壁との引っかかり等のトラブルを防止することができる。
【００１５】
第５の発明は、第１〜４の何れかの発明において、前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドは接続されて前記ボーリング孔内に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の孔内透水係数計測装置によれば、例えば、水平方向に削孔されたボーリング孔の内部にパッカーロッド並びに、第１及び第２の延長ロッドを接続して挿入する場合に、これらロッドが屈曲することなく挿入することができるので、パッカーをボーリング孔内の所定の位置に確実に設置することができる。
【００１７】
第６の発明は、ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数試験方法であって、ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された透水係数を計測するための計測管と、隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第１の延長ロッドと、前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第２の延長ロッドと、前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を用い、前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る位置に複数の前記パッカーを配置するように前記パッカーロッドと前記第１又は第２の延長ロッドとを組み合わせて接続するとともに、前記パッカー膨縮管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長し、前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口を配置するとともに、前記計測管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長して、前記ボーリング孔内に設置し、前記ボーリング孔内に配置された前記パッカーを、前記ボーリング孔の外から前記延長管及び前記パッカー膨縮管を介して流体を送給することにより膨張させて前記所定区間を密閉し、前記所定区間における水圧或いは地盤中を流通する流体の流量を、前記計測管及び延長管を介して前記ボーリング孔の外で計測し、これら水圧又は流体流量に基づいて前記所定区間内における地盤の透水係数を計測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡易な構成で、ボーリング孔内の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間を設けることが可能な孔内透水係数計測装置及びその方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る孔内透水係数計測装置１０の構成部品を示す断面図である。
【００２０】
図１に示すように、孔内透水係数計測装置１０は、パッカーロッド２０、延長ロッド３０、これらロッド間を接続するための接続ナット４０、及び、これらパッカーロッド２０内に設置される各種ホースを延長する延長ホース５０を構成部品として備える。
【００２１】
パッカーロッド２０は、円筒パイプ２２の周囲にパッカー２６を設けたものであり、パッカー２６の外側部分の外周に２個の計測貫通孔２４が設けられているとともに、パッカー２６の内側部分にパッカー貫通孔２５が設けられている。また、パッカーロッド２０は、円筒パイプ２２の一端部（図中上端部）からパイプ内を通り各計測貫通孔２４に夫々接続された２本の計測ホース２７と、同様に円筒パイプ２２の端部からパイプ内を通りパッカー貫通孔２５に接続されたパッカー膨縮ホース２８とを有している。
【００２２】
円筒パイプ２２の両端部の外周は、その一端（図中上端）が左雄ネジ構造Ｌ１を有するとともに、他端（図中下端）が右雄ネジ構造Ｒ１を有しており、後述する接続ナット４０を介することより、他のパッカーロッド２０又は延長ロッド３０と接続できるようになっている。
【００２３】
パッカー２６は、天然ゴム等の弾性材料からなる袋状を有するもので、パッカー膨縮ホース２８を介してパッカー貫通孔２５から空気又はガスを内部に供給し、又は内部から排出することにより、膨張及び収縮させることができるようになっている。
【００２４】
計測ホース２７及びパッカー膨縮ホース２８としては、水圧や地下水流量を正確に計測するために一定の剛性を有する材質からなる管を用いる。なお、計測ホース２７及びパッカー膨縮ホース２８の接続側（図中上端）の端部も左雄ネジ構造Ｌ１を有する。
【００２５】
延長ロッド３０は、例えば、パッカーロッド２０と同径の円筒パイプ３２からなり、その両端部は、円筒パイプ２２と同様にその一端（図中上端）が左雄ネジ構造Ｌ１を有するとともに、他端（図中下端）が右雄ネジ構造Ｒ１を有しており、接続ナット４０によりパッカーロッド２０又は他の延長ロッド３０と接続できるようになっている。
【００２６】
また、延長ロッド３０には、予め多種類の長さのものが複数準備されており、それらとパッカーロッド２０を多様に組み合わせて接続し、ボーリング孔の内部に挿入することにより、ボーリング孔の内部の所望の位置にパッカー２６を配置できるようになる。
【００２７】
また、上述のパッカーロッド２０及び延長ロッド３０の躯体部である円筒パイプ２２及び３２は、後述の接続ナット４０により接続されてボーリング孔に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することが好ましく、その材質として、例えば鋼又は塩化ビニル等が用いられる。
【００２８】
接続ナット４０は、その両端部のうち、一端（図中上端）の内周が上述のロッドの右雄ネジ構造Ｒ１と螺合する右雌ネジ構造Ｒ２を有するともに、他端（図中下側）の内周が上述のロッド左雄ネジ構造Ｌ１と螺合する左雌ネジ構造Ｌ２を有し、ロッド間を接続できるようになっている。
【００２９】
この接続ナット４０を用いてロッド間を接続するときには、右雄ネジ構造Ｒ１のロッド端部を接続ナット４０の右雌ネジ構造Ｒ２側に配置し、左雄ネジ構造Ｌ１のロッド端部を接続ナット４０の左雌ネジ構造Ｌ２側に配置して、接続ナット４０の両端部に各ロッドの端部を螺合させながら、接続ナット４０を各ロッドと締結する方向に回転させることによって、各ロッドを回転させることなく、接続ナット４０と両ロッドとを螺着することができる。
【００３０】
図２は、図１における接続ナット４０と円筒パイプ２２及び３２との接続部を拡大した拡大断面図である。
【００３１】
図２に示すように、円筒パイプ２２及び３２の先端部は、接続ナット４０の内周に円滑に挿入できるようにガイドテーパー３４が形成されている。
【００３２】
また、接続ナット４０の内周には、金属製又はゴム等の弾力性を有する素材からなり、その内径が円筒パイプ２２及び３２の外径よりもやや小さいＯリング４２が挿着されている。これにより、円筒パイプ２２及び３２の先端部が接続ナット４０の内周に螺着されると、Ｏリング４２が円筒パイプ２２及び３２の挿入により押し広げられ、円筒パイプ２２及び３２と接続ナット４０とに密着して、円筒パイプ２２及び３２の内外の密閉性が保たれることから、円筒パイプ２２及び３２内への地下水の浸入を防ぐようになっている。
【００３３】
延長ホース５０（図１参照）は、ボーリング孔の内部に設置される各パッカーロッド２０に備える計測ホース２７及びパッカー膨縮ホース２８と接続して、ボーリング孔の外まで延長するためのものである。その際、延長ホース５０は、パッカーロッド２０又は延長ロッド３０のパイプの管内に設置される。
【００３４】
また、延長ホース５０は、その両端部が、例えば、延長ロッド３０と同様に一端が右雄ネジ構造Ｒ１、他端が左雄ネジ構造Ｌ１を有し、図２で説明した接続ナット４０と同様の構造を有するホース接続ナット５２を用いることにより、延長ホース５０と、計測ホース２７若しくはパッカー膨縮ホース２８間の接続、又は延長ホース５０間の接続ができるようになっている。
【００３５】
次に、このような構成部品からなる孔内透水係数計測装置１０のボーリング孔への設置例について説明する。
【００３６】
図３は、坑道内に削孔されたボーリング孔６０への透水係数計測装置の設置状況を示す断面図である。
【００３７】
図３に示すように、坑道から削孔されたボーリング孔６０において、例えば、断層等による破砕帯６２が検出され、かかる破砕帯６２周辺の地盤の透水係数を計測したい場合がある。
【００３８】
このような場合には、透水係数を求めるための物性である、破砕帯６２周辺の地盤の間隙水圧や、かかる地盤中を流れる水の流量を計測するために、ボーリング孔６０の内部に破砕帯６２を挟むようにパッカー２６を設置して密閉区間Ａ（以下、試験区間Ａという）を設ける必要がある。ここで、試験区間Ａの位置及び長さは、破砕帯６２の位置及び幅等に応じて適宜設定されるものである。
【００３９】
本設置例では、上記説明した多種類の長さのパッカーロッド２０と延長ロッド３０とを複数準備し、これらのロッドを適宜組み合わせて接続し、ボーリング孔６０の内部に挿入することにより、試験区間Ａを仕切る位置にパッカー２６を配置させる。
【００４０】
具体的には、先ず、２本のパッカーロッド２０を、２つのパッカー２６間の間隔が、試験区間Ａの長さとなるように、１本又は複数本の延長ロッド３０を介して接続する。そして、これらパッカーロッド２０の一方のパッカー２６が破砕帯６２より先端側に位置し、他方のパッカー２６が破砕帯６２より手前側に位置するように、当該接続したロッドに、１本又は複数本の延長ロッド３０を接続してロッドを延長させながらボーリング孔６０内に挿入していく。
【００４１】
なお、上記ロッドの延長と同時に、パッカーロッド２０内の各パッカー膨縮ホース２８及び計測ホース２７も同様に、延長ホース５０を接続することにより、孔口から延長していく。
【００４２】
このように孔内透水係数計測装置１０は、ボーリング孔６０の孔口から順次接続されながら孔内に延長されていくので、図３に示すような制限される坑道においても容易にその作業を実施することができる。
【００４３】
なお、ロッド間の接続には接続ナット４０を用いるが、接続ナット４０の一方のネジは逆ネジとなるので、接続ナット４０を一方向に回転させることによって、各ロッドを回転させることなく、接続ナット４０と両ロッドとを螺着することができる。したがって、ロッド内部の各ホースが捩れたり絡まったりすることはない。
【００４４】
図４は、図３の破砕帯周辺領域Ｘにおける孔内透水係数計測装置１０の設置状況を示す拡大断面図である。
【００４５】
図４に示すように、破砕帯周辺領域Ｘでは、破砕帯６２を含む試験区間Ａを仕切るようにパッカー２６が夫々配置され、坑道から延長ホース５０及びパッカー膨縮ホース２８を通じて空気が各パッカー２６内に封入されることにより試験区間Ａを密閉する。また、試験区間Ａ内には、パッカーロッド２０の円筒パイプ２２に設けられた２個の計測貫通孔２４が配置される。
【００４６】
なお、孔内透水係数計測装置１０の先端にはロッド内に地下水等が浸入してこないように、例えば、専用キャップ５４が設置される。専用キャップ５４は、接続体の先端に配置されるロッドの円筒パイプ２２の先端部における雄ネジ構造と螺合できるような雌ネジ構造を有しており、螺合後に地下水等がパイプ内部に浸入してこないような密閉機能を備えるものである。
【００４７】
そして、このような状態において、坑道から計測ホース２７及び延長ホース５０を介して試験区間Ａにおける地盤の間隙水圧又は地盤中を流通する流体の流量を計測し、これら間隙水圧又は流体流量に基づいて地盤の透水係数を求める。
【００４８】
なお、透水係数を求めるための試験としては、一般的に孔内における透水係数試験として広く知られる、例えば、パルス試験、定流量試験、又は定圧試験等を実施することができる。
【００４９】
パルス試験では、密閉された試験区間Ａに繋がる計測ホース２７を一時的に開放後ただちに閉塞するもので、定常状態である初期圧力へ回復する水圧の時間変化を計測する。定流量試験では、図３に示す坑道内に設置されたポンプにより一定流量で試験区間Ａに注水したり、試験区間Ａから揚水したりするときの試験区間Ａの水圧を計測する。また、定圧試験では、図３に示す圧力制御装置により試験区間Ａに一定の水圧を作用させたときの試験区間Ａの流量を計測する。すなわち、これら試験により計測された水圧又は流量に基づいて透水係数が求められることになる。
【００５０】
そして、試験終了後には、延長ホース５０及びパッカー膨縮ホース２８を通じてパッカー２６内の空気を坑道に開放して収縮させ、挿入された孔内透水係数計測装置１０を孔内から引き抜きながら順次解体していくことより撤去していく。
【００５１】
以上説明した本実施形態の孔内透水係数計測装置１０によれば、パッカーロッド２０、延長ロッド３０、これらロッド間を接続するための接続ナット４０、及び、これらロッド内に設置される各種ホースを延長する延長ホース５０を構成部品として備え、組み立ての際に延長ロッド３０の接続数を変更したり、所定長の延長ロッド３０を選択してパッカーロッド２０と接続したりしてボーリング孔６０の内部に挿入することにより、ボーリング孔６０の内部の所望の位置にパッカー２６を設置することができるので、ボーリング孔６０の内部の所望の区間に透水係数を計測するための試験区間Ａを簡単に設けることができる。
【００５２】
また、本実施形態の孔内透水係数計測装置１０によれば、パッカーロッド２０及び延長ロッド３０の両端部は、その一端が右雄ネジ構造Ｒ１を有するとともに他端が左雄ネジ構造Ｌ１を有し、これらロッド間は、一端の内周が右雄ネジ構造Ｒ１と螺合する右雌ネジ構造Ｒ２を有するともに、他端の内周が左雄ネジ構造Ｌ１と螺合する左雌ネジ構造Ｌ２を有する接続ナット４０により接続されることにより、接続ナット４０を用いてロッド間を接続するときに、右雄ネジ構造Ｒ１のロッド端部を接続ナット４０の右雌ネジ構造Ｒ２側に配置し、左雄ネジ構造Ｌ１のロッド端部を接続ナット４０の左雌ネジ構造Ｌ２側に配置し、接続ナット４０の両端部に各ロッドの端部を螺合させながら、接続ナット４０を各ロッドと締結する方向に回転させることによって、接続ナット４０と両ロッドとを螺着することができる。すなわち、ロッドを回転することなく接続することができることから、ロッド間の接続に際にパッカー膨縮ホース２８、計測ホース２７或いは延長ホース５０がねじれたり、又はこれら複数のホースが絡んだりすることがないので、計測ホース２７を流通する水圧や流体流量等の計測が適正になされるとともに、ホースの破断等を防止することができる。
【００５３】
また、本実施形態の孔内透水係数計測装置１０によれば、パッカーロッド２０及び延長ロッド３０の躯体部は円筒パイプ２２又は３２であり、パッカー膨縮ホース２８、計測ホース２７、及び延長ホース５０は、円筒パイプ２２又は３２の内部に設置されることにより、パッカー膨縮ホース２８、計測ホース２７及び延長ホース５０を、接続したロッドを孔内に挿入する際に生じる、パッカー膨縮ホース２８、計測ホース２７、及び延長ホース５０の孔壁との摩擦による破損や、これらホースの孔壁との引っかかり等のトラブルから防止することができる。
【００５４】
また、本実施形態の孔内透水係数計測装置１０によれば、パッカーロッド２０及び延長ロッド３０の円筒パイプ３２は組み合わされて接続され、ボーリング孔６０の内部に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することにより、例えば、水平方向に削孔されたボーリング孔の内部にパッカーロッド２０及び延長ロッド３０を接続して挿入する場合に、これらロッドが屈曲することなく挿入することができるので、パッカー２６をボーリング孔内の所定の位置に確実に設置することができる。
【００５５】
なお、本実施形態に係る孔内透水係数計測装置１０は、構成部品２０〜５４を組み合わせて接続しボーリング孔内に挿入することにより、ボーリング孔内に複数の試験区間を設けることもできる。
【００５６】
また、透水係数を求めるための試験以外にも、複数に削孔されたボーリング孔６０に夫々設置することにより、孔間の水圧の応答等を計測して孔間を結ぶ水みちを評価する孔間透水試験等に用いることもできる。
【００５７】
また、本実施形態に係る孔内透水係数計測装置１０では、パッカーロッド２０、延長ロッド３０の躯体部としてパイプを用いたが、これに限らず、筒状の形態を有しない、例えば棒状ものでもよい。この場合、計測ホース２７、パッカー膨縮ホース２８、及び延長ホース５０は、ロッドの周面に沿うように設置されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態に係る孔内透水係数計測装置１０の構成部品を示す断面図である。
【図２】図１における接続ナット４０と円筒パイプ２２及び円筒パイプ３２との接続部を拡大した拡大断面図である。
【図３】坑道内に削孔されたボーリング孔６０への透水係数計測装置の設置状況を示す断面図である。
【図４】図３の破砕帯周辺領域Ｘにおける孔内透水係数計測装置の設置状況を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 孔内透水係数計測装置
２０ パッカーロッド
２２、３２ 円筒パイプ
２４ 計測貫通孔
２５ パッカー貫通孔
２６ パッカー
２７ 計測ホース
２８ パッカー膨縮ホース
３０ 延長ロッド
３４ ガイドテーパー
４０ 接続ナット
４２ Ｏリング
５０ 延長ホース
５２ ホース接続ナット
５４ 専用キャップ
６０ ボーリング孔
６２ 破砕帯
Ａ 試験区間
Ｌ１ 左雄ネジ構造
Ｌ２ 左雌ネジ構造
Ｒ１ 右雄ネジ構造
Ｒ２ 右雌ネジ構造
Ｘ 破砕帯周辺領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数計測装置であって、
ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、
前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、
前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された透水係数を計測するための計測管と、
隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第１の延長ロッドと、
前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第２の延長ロッドと、
前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を備えることを特徴とする孔内透水係数計測装置。
【請求項２】
前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る複数の位置に複数の前記パッカーが夫々配置されるように前記パッカーロッドと前記第１又は第２の延長ロッドとが組み合わされて接続されるとともに、前記パッカー膨縮管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長され、
前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口が配置されるとともに、前記計測管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長されて、前記ボーリング孔内に設置されることを特徴とする請求項１に記載の孔内透水係数計測装置。
【請求項３】
前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドの両端部は、その一端が右雄ネジ構造を有するとともに他端が左雄ネジ構造を有し、
これらロッド間は、一端の内周が前記右雄ネジ構造と螺合する右雌ネジ構造を有するともに、他端の内周が前記左雄ネジ構造と螺合する左雌ネジ構造を有する接続ナットにより接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の孔内透水係数計測装置。
【請求項４】
前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドのロッド本体は管形状を有し、前記パッカー膨縮管、前記計測管、及び前記延長管は、前記管形状を有するロッド本体の管内に設けられること特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の孔内透水係数計測装置。
【請求項５】
前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドは接続されて前記ボーリング孔内に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の孔内透水係数計測装置。
【請求項６】
ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数試験方法であって、
ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、
前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、
前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された透水係数を計測するための計測管と、
隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第１の延長ロッドと、
前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第２の延長ロッドと、
前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を用い、
前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る位置に複数の前記パッカーを配置するように前記パッカーロッドと前記第１又は第２の延長ロッドとを組み合わせて接続するとともに、前記パッカー膨縮管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長し、
前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口を配置するとともに、前記計測管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長して、前記ボーリング孔内に設置し、
前記ボーリング孔内に配置された前記パッカーを、前記ボーリング孔の外から前記延長管及び前記パッカー膨縮管を介して流体を送給することにより膨張させて前記所定区間を密閉し、
前記所定区間における水圧或いは地盤中を流通する流体の流量を、前記計測管及び延長管を介して前記ボーリング孔の外で計測し、これら水圧又は流体流量に基づいて前記所定区間内における地盤の透水係数を計測することを特徴とする孔内透水係数計測方法。
【請求項１】
ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数計測装置であって、
ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、
前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、
前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された透水係数を計測するための計測管と、
隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第１の延長ロッドと、
前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第２の延長ロッドと、
前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を備えることを特徴とする孔内透水係数計測装置。
【請求項２】
前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る複数の位置に複数の前記パッカーが夫々配置されるように前記パッカーロッドと前記第１又は第２の延長ロッドとが組み合わされて接続されるとともに、前記パッカー膨縮管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長され、
前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口が配置されるとともに、前記計測管が、前記延長管が接続されることにより前記ボーリング孔の外まで延長されて、前記ボーリング孔内に設置されることを特徴とする請求項１に記載の孔内透水係数計測装置。
【請求項３】
前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドの両端部は、その一端が右雄ネジ構造を有するとともに他端が左雄ネジ構造を有し、
これらロッド間は、一端の内周が前記右雄ネジ構造と螺合する右雌ネジ構造を有するともに、他端の内周が前記左雄ネジ構造と螺合する左雌ネジ構造を有する接続ナットにより接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の孔内透水係数計測装置。
【請求項４】
前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドのロッド本体は管形状を有し、前記パッカー膨縮管、前記計測管、及び前記延長管は、前記管形状を有するロッド本体の管内に設けられること特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の孔内透水係数計測装置。
【請求項５】
前記パッカーロッド、前記第１の延長ロッド、及び前記第２の延長ロッドは接続されて前記ボーリング孔内に挿入されるにあたり、屈曲することがない程度の強度を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の孔内透水係数計測装置。
【請求項６】
ボーリング孔内の所定区間における地盤の透水係数を計測する孔内透水係数試験方法であって、
ロッド本体と、前記ロッド本体の周囲に設けられた膨縮自在なパッカーとを有する複数のパッカーロッドと、
前記パッカーに対して流体を導入又は導出するパッカー膨縮管と、
前記ロッド本体の前記パッカーの設けられた領域以外の外周部に一端側の管口が配置された透水係数を計測するための計測管と、
隣接する前記パッカーロッド間を接続する、一本又は互いに連結可能な複数本の第１の延長ロッドと、
前記ボーリング孔の孔口に最も近いパッカーロッドに接続されて、当該パッカーロッドを前記孔口に向けて延長する、一本又は互いに連結可能な複数本の第２の延長ロッドと、
前記パッカー膨縮管及び前記計測管の夫々に接続可能な延長管と、を用い、
前記ボーリング孔内の所定区間を仕切る位置に複数の前記パッカーを配置するように前記パッカーロッドと前記第１又は第２の延長ロッドとを組み合わせて接続するとともに、前記パッカー膨縮管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長し、
前記所定区間内に前記計測管の前記一端側の管口を配置するとともに、前記計測管に、前記延長管を接続することにより前記ボーリング孔の外まで延長して、前記ボーリング孔内に設置し、
前記ボーリング孔内に配置された前記パッカーを、前記ボーリング孔の外から前記延長管及び前記パッカー膨縮管を介して流体を送給することにより膨張させて前記所定区間を密閉し、
前記所定区間における水圧或いは地盤中を流通する流体の流量を、前記計測管及び延長管を介して前記ボーリング孔の外で計測し、これら水圧又は流体流量に基づいて前記所定区間内における地盤の透水係数を計測することを特徴とする孔内透水係数計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−５２３２８（Ｐ２００９−５２３２８Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２１２７８（Ｐ２００７−２２１２７８）
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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