JP4602594B2

JP4602594B2 - Groundwater level measuring machine and sounding tester

Info

Publication number: JP4602594B2
Application number: JP2001154679A
Authority: JP
Inventors: 将憲菅
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: JP2002348846A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下水位測定機及びサウンディング試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロッドの先端に、コーン、スクリュー、ベーン、サンプラーなどの抵抗体を付け、地盤に貫入し、抵抗体の回転、貫入、引抜き抵抗などから地盤の強度に関連する指標の値を求めるサウンディング試験において、併せて、地下水の水位の測定を行うことがある。
【０００３】
例えば、そのような場合の地下水位測定方法として、従来より、ロッドを引き抜いた後のロッドに付着している水滴を見て判断したり、あるいは、ロッドを抜いた後の孔に地下水位検出計を挿入して測定することなども行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の方法では、測定者の主観に左右されやすく、正確な測定が難しいという問題があった。
【０００５】
また後者の測定方法では、例えば、非排水層の下に地下水が存在し、その地下水に水圧がかかっているような場合に、地盤の孔内に浸透してきた水の水位が時間の経過に伴って地下水の本来の水位よりも高くなってしまい、ロッドを抜いた後の遅い時期に孔内の水の水位を測定したのでは、本来の地下水の水位を測定したことにはならないという問題があった。この問題は、実際に測定を行っていく中で、測定結果と実際の地下水の水位とに差を生じる場合があり、その原因を究明していく中で、明らかとなったものである。
【０００６】
本発明は、上記のような背景において、地下水の水位を従来よりも精度良く測定していくことができる地下水位測定機、及び、サウンディング試験と併せて地下水の水位を精度良く測定することができるサウンディング試験機を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、先端部に抵抗体が設けられた地盤貫入用ロッドが備えられ、
このロッドに、地下水を受け入れる水受入れ室と、水受入れ室内の水の存在を検知する水検知センサーと、この検知センサーで水受入れ室内の水の存在を検知したことを地上に信号発信する発信手段とが内蔵され、ロッドの側面部に開口が設けられ、この開口を通じて地盤中の地下水が水受入れ室に導入されていくようになされていることを特徴とする地下水位測定機によって解決される。
【０００８】
この地下水位測定機では、ロッドを地盤に貫入させていく過程で、地下水が開口を通じて水受入れ室内に入ってくると、水検知センサーがその水の存在を検知し、発信手段が水検知信号を地上に発信する。その信号に基づいて、ロッドの貫入深さから地下水の水位を求めることができる。即ち、ロッドが地盤に貫入されている状態の早期の段階で地下水の存在を地上で把握することができ、それに基づいて地下水の水位を求めるものである。従って、非排水層の下に地下水が存在し、その地下水に水圧がかかっているような場合のように、時間が経過してしまうと地下水の正しい水位を測定できなくなるような場合であっても、地下水の水位を正確に測定していくことができる。
【０００９】
即ち、本発明機は、地盤貫入用ロッドを地盤から抜く前の早い段階で地下水の存在を把握し、それに基づいてその水位を測定できる点に特徴を有するものであり、それにより、地下水の正確な水位測定を実現していこうというものである。
【００１０】
しかも、水受入れ室や、水検知センサー、発信手段は、ロッドに内蔵されるかたちで備えられており、これらがロッドの地盤貫入の妨げとなることもない。のみならず、ロッドの先端には抵抗体が備えられ、地盤にあけられた孔の内周面とロッドの外周面には隙間が形成され、この隙間にロッドの側面部に設けた開口が面するので、この開口がロッド貫入過程で地盤内の土によって塞がれてしまうというようなこともなく、地下水を確実に水受入れ室に受け入れさせることができ、その面からも、正確な水位測定を行っていくことができる。
【００１１】
サウンディング試験機の地盤貫入用ロッドを上記の地盤貫入用ロッドで構成し、サウンディング試験機を地下水位測定兼用のサウンディング試験機とする場合は、サウンディング試験と併せて地下水の水位を精度良く測定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１乃至図３に示す実施形態は、スウェーデン式サウンディング試験機に地下水位測定機能をもたせたもので、図１に示すこの試験機１において、２はロッドであり、ロッド２の先端部に抵抗体としてのスクリューポイント３が備えられ、スクリューポイント３で地盤４にロッド２の外径よりも大きいサイズの孔を明けることができるようになっている。また、ロッド２の頭部には回しハンドル２７が備えられ、ロッド２の上部部分には錘５を付けることができるようになっている。
【００１４】
このサウンディング試験機１において、スクリューポイント３と上側において隣接するロッド部分２ａに地下水位検知機構が備えられている。具体的には、ロッド２は、地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａと、１本ないしは複数本の一般の部品ロッド２ｂとで構成され、地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａを最下ロッド部分としてその上に一般の部品ロッド２ｂが連結されてロッド２を構成するようになっており、スクリューポイント３は、地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａの下端部に連結するようになっている。連結は、本実施形態では、図２（イ）に示すように、いずれもネジ式１７，１８で行えるようになっている。
【００１５】
地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａは、図２（イ）（ロ）に示すように、そのロッド本体６に、上端に開口する有底の軸孔７が設けられており、この軸孔７は、その中間高さ位置に入れられたパッキン８で上下２室９，１０に仕切られている。これら上下の室９，１０のうち、下室９が地下水を受け入れる水受入れ室であり、この水受入れ室９には、下寄りの位置に水導入孔１１が設けられ、この水導入孔１１がロッド本体６の側面部に開口され、この水導入孔１１を通じて地下水が水受入れ室９に導入されるようになっている。
【００１６】
また、この水受入れ室９には、上寄りの位置に空気抜き孔１２が設けられ、この空気抜き孔１２もロッド本体６の側面部に開口され、水導入孔１１を通じて地下水が水受入れ室９に導入されていくときに、水受入れ室９内の空気が空気抜き孔１２を通じて外に排出され、それにより、地下水がスムーズに水受入れ室９内に導入されていくようになされている。
【００１７】
そして、軸孔７内の上室１０には、水検知センサーとしての一対の電極棒１３，１３と、発信手段としての発信器１４と、電池１５とが内蔵されている。
【００１８】
電極棒１３，１３は、パッキン８を貫通して下の水受入れ室９内に突出している。その突出寸法は、本実施形態では、電極棒１３，１３の先端が、空気抜き孔１２よりも下方に位置するような寸法に設定されている。そして、この電極棒１３，１３は、上室１０において、上側に隣り合って設置されている発信器１４に導線１６で接続されている。即ち、両電極１３，１３が水受入れ室９内に入ってきた水につかることで通電が起こって水の存在を電気的に検知し、この電気信号に基づいて発信器１４から電極棒１３，１３が水受入れ室９内の水の存在を検知したことを地上に無線で信号発信するようになされている。
【００１９】
電池１５は、そのための電源で、発信器１４の上側に隣接して備えられ、軸孔７の上端開口部を通じて出し入れできるようになっており、この地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａの上端には雌ネジ１７が設けられ、一般の部品ロッド２ｂの下端の雄ネジ１８と螺合して連結することにより、電池１５が回路に電気的に接続されるようになっている。
【００２０】
上記の地下水位測定兼用のスウェーデン式サウンディング試験機１では、ロッド２を地盤４に貫入してサウンディング試験を開始していくと、スクリューポイント３が地盤４にロッド２の外径よりも大きな孔１９をあけていき、図３（イ）に示すように、ロッド２の外周面と、地盤孔１９の内周面との間に隙間２０を形成していく。
【００２１】
そして、サウンディング試験を遂行していく過程で、図３（ロ）に示すように、水導入孔１１が地盤４内の地下水２１の水位を超えると、地下水２１が、ロッド２と地盤４の孔１９との間の隙間２０ににじみ出してきて、水導入孔１１を通じて水受入れ室９内に入ってくる。
【００２２】
更に貫入が進むと、水受入れ室９内の水２２の水位が、地盤４内の地下水２１の水位と一致するようにして上昇していき、この上昇により、水受入れ室９内の水２２の水位が、図３（ハ）に示すように、電極棒１３，１３の先端を越えると、通電が起こり、発信器１４から地下水の存在を検知したことが地上に無線で信号発信される。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態では、地上に受信機２３が備えられ、ランプ２４の点灯やスピーカー２５の発音などで地下水２１を検知したことが表示される。ランプ２４やスピーカー２５などによる表示手段に地下水２１を検知したことが表示されると、その時点でのロッド２の貫入深さを確認することで、地下水２１の水位を求めることができる。本実施形態では、サウンディング値を自動計測機で測定できるようになっており、２６は配線で、受信機２３からの受信信号が図示しないデーターロガーに取り込まれ、地盤貫入抵抗値のデータと地下水位測定データとが一元管理されるようになっている。
【００２４】
以上の説明で明らかなように、上記の地下水位測定機能付きサウンディング試験機１では、ロッド２を地盤４から抜くことなく、地盤４に貫入したまま、しかも、ロッド２の地下水測定部が地下水２１の水位に達した早い時期に、地下水２１の存在を検知し、それを地上に知らせるようになされているので、例えば、地下水２１が非排水層の下に存在し、その地下水２１に水圧がかかっているような場合であっても、地下水２１の水位を時間をかけずに検知して正確に測定していくことができる。
【００２５】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で、各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、本発明をサウンディング試験機に適用した場合について説明しているが、地下水位測定専用機として構成してもよいし、他の試験機と兼用する構成としてもよい。また、上記の実施形態では、スクリューポイント３を抵抗体としているが、要は、抵抗体は、サウンディング試験機であるか否かを問わず、地盤への貫入によってロッドと地盤の孔との間に隙間を形成していくことができるようなものであればよい。また、水検知センサーとして他の種類のものが用いられてよい。また、発信手段としては、無線式に限らず、有線式など種々のものが用いられてよく、要は、ロッド２を貫入したまま地下水の検知を地上に知らせることができるものであればよい。また、上記の実施形態では、地下水検知部分がロッドの先端部に備えられているが、ロッドの長さ方向中間部に備えられていてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の地下水位測定機は、以上のとおりのものであるから、地下水の水位を従来よりも精度良く測定していくことができる。また、本発明のサウンディング試験機も以上のとおりのものであるから、サウンディング試験と併せて地下水の水位を精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の地下水位測定機能付きサウンディング試験機を示す全体側面図である。
【図２】図（イ）は同試験機における地下水検知機構部分を拡大して示す断面側面図、図（ロ）は同側面図である。
【図３】図（イ）乃至図（ハ）は地下水検知の過程を順次に示す断面側面図である。
【符号の説明】
１…地下水位測定兼用サウンディング試験機（地下水位測定機）
２…ロッド
３…スクリューポイント（抵抗体）
４…地盤
９…水受け室
１１…水導入孔（開口）
１３…電極棒（水検知センサー）
１４…発信器（発信手段）
２１…地下水[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a groundwater level measuring machine and a sounding tester.
[0002]
[Prior art]
In the sounding test that attaches a resistor such as cone, screw, vane, sampler to the tip of the rod, penetrates the ground, and calculates the value of the index related to the strength of the ground from the rotation, penetration, pulling resistance, etc. of the resistor, In addition, the groundwater level may be measured.
[0003]
For example, as a method for measuring the groundwater level in such a case, conventionally, it is judged by looking at the water droplets attached to the rod after the rod is pulled out, or the groundwater level detector in the hole after the rod is pulled out Measurements are also made by inserting the.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the former method has a problem that it is easily influenced by the subjectivity of the measurer and accurate measurement is difficult.
[0005]
In the latter measurement method, for example, when groundwater exists under a non-drainage layer, and the water pressure is applied to the groundwater, the water level penetrating into the pores of the ground changes with time. Therefore, if the water level in the borehole was measured at a later time after the rod was removed, there was a problem that the original groundwater level was not measured. It was. This problem has been clarified while investigating the cause of the difference between the measurement result and the actual groundwater level in some cases during actual measurement.
[0006]
In the background as described above, the present invention can measure the groundwater level with high accuracy in combination with a groundwater level measuring machine capable of measuring the level of groundwater with higher accuracy than before and the sounding test. The object is to provide a sounding tester.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is provided with a ground penetration rod provided with a resistor at the tip,
A water receiving chamber for receiving groundwater, a water detection sensor for detecting the presence of water in the water receiving chamber, and a transmitting means for transmitting a signal to the ground that the presence of water in the water receiving chamber is detected by this detection sensor. This is solved by a groundwater level measuring machine characterized in that an opening is provided in the side surface of the rod, and groundwater in the ground is introduced into the water receiving chamber through this opening.
[0008]
In this groundwater level measuring device, when groundwater enters the water receiving chamber through the opening in the process of penetrating the rod into the ground, the water detection sensor detects the presence of the water, and the transmission means sends the water detection signal. Send to the ground. Based on the signal, the groundwater level can be determined from the penetration depth of the rod. That is, the presence of groundwater can be grasped on the ground at an early stage when the rod is inserted into the ground, and the groundwater level is obtained based on the groundwater. Therefore, even if groundwater exists under the non-drainage layer and the water pressure is applied to the groundwater, even if it is not possible to measure the correct level of groundwater over time, The groundwater level can be measured accurately.
[0009]
That is, the machine according to the present invention is characterized in that the presence of groundwater can be grasped at an early stage before the ground penetration rod is pulled out from the ground, and the water level can be measured based on this. The realization of accurate water level measurement.
[0010]
In addition, the water receiving chamber, the water detection sensor, and the transmission means are provided in the form of being incorporated in the rod, and these do not hinder the penetration of the rod into the ground. In addition, a resistor is provided at the tip of the rod, and a gap is formed between the inner peripheral surface of the hole drilled in the ground and the outer peripheral surface of the rod, and an opening provided on the side surface of the rod is formed in this gap. Therefore, this opening is not blocked by soil in the ground during the rod penetration process, and groundwater can be reliably received in the water receiving chamber, and accurate water level measurement can also be performed from that surface. Can go on.
[0011]
If the ground penetration rod of the sounding tester is composed of the above-mentioned ground penetration rods and the sounding tester is a sounding tester that also serves as a groundwater level measurement, the groundwater level should be accurately measured in conjunction with the sounding test. Can do.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
The embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is a Swedish sounding tester having a function of measuring the groundwater level. In this tester 1 shown in FIG. 1, 2 is a rod, and a resistance is applied to the tip of the rod 2. A screw point 3 as a body is provided, and a hole having a size larger than the outer diameter of the rod 2 can be drilled in the ground 4 at the screw point 3. Further, a turning handle 27 is provided on the head of the rod 2, and a weight 5 can be attached to the upper portion of the rod 2.
[0014]
In this sounding tester 1, a groundwater level detection mechanism is provided in the rod portion 2a adjacent to the screw point 3 on the upper side. Specifically, the rod 2 is composed of a component rod 2a incorporating a groundwater level detection mechanism and one or a plurality of general component rods 2b. As a rod portion, a general component rod 2b is connected thereon to constitute the rod 2, and the screw point 3 is connected to the lower end portion of the component rod 2a incorporating a groundwater level detection mechanism. ing. In this embodiment, as shown in FIG. 2 (a), the connection can be made with screw types 17 and 18.
[0015]
As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the component rod 2a incorporating the groundwater level detection mechanism is provided with a bottomed shaft hole 7 opened at the upper end of the rod body 6, and this shaft hole 7 is partitioned into upper and lower two chambers 9 and 10 by a packing 8 placed at the intermediate height position. Of these upper and lower chambers 9, 10, the lower chamber 9 is a water receiving chamber for receiving groundwater, and the water receiving chamber 9 is provided with a water introduction hole 11 at a lower position. Opened in the side surface of the rod body 6, groundwater is introduced into the water receiving chamber 9 through the water introduction hole 11.
[0016]
The water receiving chamber 9 is provided with an air vent hole 12 at an upper position. The air vent hole 12 is also opened in the side surface of the rod body 6, and groundwater is introduced into the water receiving chamber 9 through the water introducing hole 11. When being done, the air in the water receiving chamber 9 is discharged outside through the air vent hole 12, whereby the groundwater is smoothly introduced into the water receiving chamber 9.
[0017]
The upper chamber 10 in the shaft hole 7 contains a pair of electrode rods 13 and 13 as a water detection sensor, a transmitter 14 as a transmitting means, and a battery 15.
[0018]
The electrode bars 13, 13 pass through the packing 8 and protrude into the lower water receiving chamber 9. In the present embodiment, the protruding dimensions are set such that the tips of the electrode rods 13 are positioned below the air vent hole 12. The electrode rods 13 and 13 are connected to a transmitter 14 installed adjacent to the upper side in the upper chamber 10 by a conducting wire 16. That is, when the electrodes 13 and 13 are in contact with the water that has entered the water receiving chamber 9, energization occurs to electrically detect the presence of the water, and the electrode rods 13 and 13 are transmitted from the transmitter 14 based on this electrical signal. 13 wirelessly signals that the presence of water in the water receiving chamber 9 has been detected.
[0019]
The battery 15 is a power source for that purpose and is provided adjacent to the upper side of the transmitter 14 so that it can be taken in and out through the upper end opening of the shaft hole 7. The upper end of the component rod 2 a incorporating this underground water level detection mechanism is provided. Is provided with a female screw 17, and the battery 15 is electrically connected to the circuit by screwing and coupling with a male screw 18 at the lower end of a general component rod 2b.
[0020]
In the above-described Swedish sounding tester 1 also used for groundwater level measurement, when the sounding test is started by penetrating the rod 2 into the ground 4, the screw 19 has a hole 19 larger than the outer diameter of the rod 2 in the ground 4. A gap 20 is formed between the outer peripheral surface of the rod 2 and the inner peripheral surface of the ground hole 19 as shown in FIG.
[0021]
In the process of performing the sounding test, when the water introduction hole 11 exceeds the water level of the ground water 21 in the ground 4 as shown in FIG. 3 (B), the ground water 21 becomes a hole in the rod 2 and the ground 4. The water oozes into the gap 20 between the water 19 and the water receiving chamber 9 through the water introduction hole 11.
[0022]
When the penetration further proceeds, the water level of the water 22 in the water receiving chamber 9 rises so as to coincide with the water level of the ground water 21 in the ground 4, and by this rise, the water 22 in the water receiving chamber 9 As shown in FIG. 3C, when the water level exceeds the tips of the electrode rods 13 and 13, energization occurs, and the transmitter 14 wirelessly transmits a signal to the ground that the presence of groundwater has been detected.
[0023]
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the receiver 23 is provided on the ground, and it is displayed that the groundwater 21 is detected by lighting the lamp 24 or sounding the speaker 25. When the display means such as the lamp 24 or the speaker 25 displays that the groundwater 21 is detected, the water level of the groundwater 21 can be obtained by confirming the penetration depth of the rod 2 at that time. In the present embodiment, the sounding value can be measured by an automatic measuring machine. Reference numeral 26 is a wiring, and the received signal from the receiver 23 is taken into a data logger (not shown), and the ground penetration resistance data and the groundwater level are obtained. Measurement data is centrally managed.
[0024]
As is clear from the above description, in the above-described sounding tester 1 with a groundwater level measurement function, the rod 2 is not pulled out of the ground 4 and remains inserted into the ground 4, and the groundwater measuring section of the rod 2 is groundwater 21. Since the presence of the groundwater 21 is detected and notified to the ground at an early stage when the water level is reached, for example, the groundwater 21 exists under a non-drainage layer, and the groundwater 21 is pressurized. Even in such a case, the water level of the groundwater 21 can be detected and measured accurately without taking time.
[0025]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a sounding tester is described. However, the present invention may be configured as a groundwater level measurement-dedicated device, or may be configured as another tester. In the above embodiment, the screw point 3 is a resistor. In short, the resistor is a sounding tester, regardless of whether it is a sounding tester or not. Any material can be used as long as it can form a gap. Other types of water detection sensors may be used. Further, the transmitting means is not limited to the wireless type, and various types such as a wired type may be used. In short, any means capable of notifying the ground of the detection of groundwater with the rod 2 penetrating may be used. Moreover, in said embodiment, although the groundwater detection part is provided in the front-end | tip part of the rod, you may be provided in the longitudinal direction intermediate part of the rod.
[0026]
【The invention's effect】
Since the groundwater level measuring machine of the present invention is as described above, the groundwater level can be measured with higher accuracy than before. In addition, since the sounding tester of the present invention is also as described above, the groundwater level can be accurately measured together with the sounding test.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view showing a sounding tester with a groundwater level measurement function according to an embodiment.
FIG. 2 (a) is an enlarged cross-sectional side view showing a groundwater detection mechanism portion in the testing machine, and FIG. 2 (b) is a side view thereof.
FIGS. 3A to 3C are cross-sectional side views sequentially showing the process of groundwater detection.
[Explanation of symbols]
1 ... Grounding water level measurement sounding tester (groundwater level measuring machine)
2 ... Rod 3 ... Screw point (resistor)
4 ... Ground 9 ... Water receiving chamber 11 ... Water introduction hole (opening)
13 ... Electrode bar (water detection sensor)
14 ... Transmitter (transmitting means)
21 ... Groundwater

Claims

先端部に抵抗体が設けられた地盤貫入用ロッドが備えられ、このロッドに、地下水を受け入れる水受入れ室と、水受入れ室内に受け入れられた水の水位が特定の水位に達したのを検知する水検知センサーと、この検知センサーで水受入れ室内の水の水位が特定の水位に達したのを検知したことを地上に信号発信する発信手段とが内蔵され、ロッドの側面部に開口が設けられ、この開口を通じて水受入れ室に地下水が導入されるようになされており、かつ、
前記抵抗体は、地盤にロッドの外径よりも大きいサイズの孔を明けることができるように構成されて、該抵抗体によって地盤にあけられた孔の内周面とロッドの外周面との間に隙間が形成されるようになされており、この隙間に、ロッドの側面部に設けた前記開口が面するようになされていることを特徴とする地下水位測定機。A ground penetration rod with a resistor at the tip is provided, and this rod detects the water receiving chamber that receives groundwater and the level of water received in the water receiving chamber reaching a specific water level. A water detection sensor and a transmitting means for transmitting a signal to the ground that the detection sensor has detected that the water level in the water receiving chamber has reached a specific water level are incorporated, and an opening is provided on the side surface of the rod. , Groundwater is introduced into the water receiving chamber through this opening , and
The resistor is configured to be able to open a hole having a size larger than the outer diameter of the rod in the ground, and between the inner peripheral surface of the hole drilled in the ground by the resistor and the outer peripheral surface of the rod. A groundwater level measuring machine characterized in that a gap is formed in the gap, and the opening provided in the side surface of the rod faces the gap .

請求項１に記載の地盤貫入用ロッドを備えた地下水位測定兼用のサウンディング試験機。 A sounding tester for groundwater level measurement, comprising the ground penetration rod according to claim 1.