JPS6080618A - Water permeation tester - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
- E21B49/008—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by injection test; by analysing pressure variations in an injection or production test, e.g. for estimating the skin factor
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は土木基礎工事において、地山の性状を改良し、
安定化させるグラウト注入工法に先だって行われる透水
試験装置に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention improves the properties of the ground in civil engineering foundation work,
This relates to a water permeability test device that is used prior to the stabilizing grout injection method.
を施工する場合、施工するべぎ地山の内部は地上外部か
ら窺い知れない軟弱層、透水層、岩盤クラックなどの欠
陥を有しているので、地山のこれら欠陥を補強、改良せ
ずに掘削工事、構築工事を施工すれば、工事中及び完工
後において重大なる事故を引起することになる。実際に
過去はかかる事例にはしばしば遭遇している。When constructing Begi, the interior of the Begi ground has defects such as soft layers, permeable layers, and bedrock cracks that cannot be seen from the outside, so it is necessary to strengthen and improve these defects in the ground. Excavation work and construction work will cause serious accidents both during and after the construction is completed. In fact, such cases have often been encountered in the past.
地山の改良、安定化をはかるグラウト注入工法は、かか
る見地から１６ｉめで重要な工法であり、注入方法、注
入圧力、流量の管理及び各種地山の性状に適合するグラ
ウト剤の開発など多くの？ｉ１１究、実証の結果、充分
信頼性を有ｌノ、期待に答うる工法として実用化してい
る。他方、いかなるグラウト工法を採用し、いかなる圧
力、流量でグラウト注入を行うかは、施工する地山の性
状を把握して決定する必要がある。地山の性状の抑板を
誤ったり、或いは怠ったまＪＳ１グラウト工法を施工す
るならば、地山を安定化するとがころか、逆に破壊して
しまい、予想しない地上の地点へグラウト剤ましくない
事態を生ずる恐れがある。The grout injection method, which aims to improve and stabilize the ground, is an important construction method in the 16th century from this point of view, and there are many problems such as the management of the injection method, injection pressure, flow rate, and the development of grouting agents that are compatible with the properties of various types of ground. ? As a result of 11 research and demonstrations, it has been found to be sufficiently reliable and has been put into practical use as a construction method that meets expectations. On the other hand, it is necessary to determine the type of grouting method to use and the pressure and flow rate to inject grout by understanding the properties of the ground where the grouting is to be performed. If the JS1 grouting method is applied without proper control of the nature of the ground, it will not stabilize the ground but will instead destroy it, causing the grout to reach unexpected locations on the ground. There is a risk that an unexpected situation may occur.
そこで、地山の性状を把握する手段として従来ポーリン
グにＪ：るサンプルコアの採取及び透水試験が行われて
いるが、前者は施工地域の地層の把握、後者は試験地点
における透水性、クララク付用が好ましい。透水試験の
原理は試験地点の地山をポーリングして、このポーリン
グホールに注水ノズルを挿入し、地表とバッキング水封
した状態で水圧を印加し、そのときの圧力と流ｍを測定
し、注入圧力と流量値から算出しうる「ルジオン値」を
得て地山の竹状、特に透水性を把握しようとするもので
ある。Therefore, as a means of understanding the properties of the ground, sampling of sample cores and water permeability tests have traditionally been carried out using poling. Use is preferred. The principle of a water permeability test is to poll the ground at the test point, insert a water injection nozzle into the polling hole, apply water pressure with the ground surface and backing water sealed, measure the pressure and flow m at that time, and then inject. The purpose is to obtain a ``Lugeon value'' that can be calculated from pressure and flow values to understand the bamboo shape of the ground, especially its permeability.
しかし、性状の知られていない地山にＱ激に高水圧を加
えることは地山破壊の原因となり、正しい地山の性状把
捉ができないので、徐々に注入圧力を上昇させ、測定す
るべき圧力状態を充分安定するまで保持し、圧力と流量
を測定し、さらに次の測定すべき圧力まで上昇さゼる工
程を数段開繰り返し、最大注入圧力段階に至ったのちに
は、逆の順序で降圧する操作を行う方法で透水試験が行
われている。However, applying high water pressure to a rock whose properties are unknown may cause rock destruction, and it is not possible to accurately determine the properties of the rock. Therefore, the injection pressure is gradually increased to obtain the pressure that should be measured. Hold the injection pressure until it is sufficiently stable, measure the pressure and flow rate, and then increase the pressure to the next pressure to be measured. Repeat this process several times, and once the maximum injection pressure is reached, reduce the pressure in the reverse order. Water permeability tests are conducted using the following procedure.
この試験における前半の注入圧力昇圧工程は他山の岩盤
クラックなどによる欠陥状態を把握ツ゛るものであり、
後半の注入圧力降圧工程は昇任工程において岩盤クラッ
クの拡幅や破壊などのダメージを与えていないかどうか
の確認を行うためのものである。透水試験を行うに際し
て、注入圧力値と、その段階、圧力上界率および各圧力
段階の規定圧力を保持する時間はポーリングによるコア
サンプルの検討結果などを参照し、注入深さに応じ −
て従来の経験データに基づいたそれぞれの値が試験作業
者に与えられる。The first half of this test, the injection pressure increasing process, is used to identify defects caused by cracks in the rock of other mountains.
The second half of the injection pressure reduction process is to confirm whether damage such as widening or destruction of rock cracks has been caused during the promotion process. When conducting a permeability test, the injection pressure value, its stage, pressure upper limit rate, and time to hold the specified pressure for each pressure stage are determined according to the injection depth by referring to the core sample examination results by Pauling.
Each value is given to the test operator based on conventional empirical data.
試験作業者は与えられた各数値を守り、試験を行うので
あるが、圧力調節器の設定ダイヤルやマニアルバルブを
操作しつつ、測定流量、圧力、時間などを同時に監視し
、適正な操作をする必要がある。The test worker follows the given values and performs the test, but while operating the pressure regulator's setting dial and manual valve, he or she simultaneously monitors the measured flow rate, pressure, time, etc., and performs the appropriate operation. There is a need.
さらに稈圧撮作中に流量が急増したり、圧力上昇が得ら
れないなどの異常事態があれば、昇圧操作を中断し、い
ずれの試験段階であっても降圧操作に移行しなければな
らない。そのための試験操作は経験を必要とする難しい
技術である。Furthermore, if an abnormal situation occurs during culm pressure imaging, such as a sudden increase in the flow rate or an inability to obtain a pressure increase, the pressure increase operation must be interrupted and the pressure decrease operation must be performed at any test stage. Test operations for this purpose are difficult techniques that require experience.
従来透水試験は上述の如くグラウト注入工法を施工する
にあたり、是非実施しなければならない試験でもあり、
試験作業者はに熟練した操作能力と判断能力が要求され
るため、極めて熟練した作業者を長時間の緊張状態を強
要しつつ拘束けざるを得なかった。The conventional water permeability test is a test that must be carried out when implementing the grout injection method as mentioned above.
Since test workers are required to have highly skilled operating and judgment abilities, extremely skilled workers have no choice but to be restrained and forced into a state of tension for long periods of time.
このＪ：うに熟＃Ｊ度の高い作業者に透水試験を行わせ
ても、マニアル操作であるため圧力上昇率、下降率、圧
力設定値などの設定誤差が大きく、再度試験を行わなけ
ればならない例などもすくなからず発生している。Even if a highly skilled worker performs the water permeability test, since it is a manual operation, there will be large setting errors in the pressure rise rate, fall rate, pressure setting value, etc., and the test will have to be carried out again. There are many examples of this happening.
したがって本発明の目的は、比較的に経験や熟練を必要
せずに簡単に試験を行うことができ、かつそのデータの
信頼性が高い透水試験装置を提供するにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a water permeability testing device that allows testing to be performed easily without requiring relatively much experience or skill, and whose data is highly reliable.
本発明によれば、土中に挿入された流体を注入する管路
と、その管路に流体圧を印加する注入ポ段おＪ：び流ｍ
測定手段と、その流体の流出を制御する弁手段とを有す
る土中の透水試験装置において、複数の圧力設定手段と
、その圧力設定手段によって与えられる設定値のうちの
同時に１つだけを順次に選択する選択手段と、圧力測定
値と選択した設定値とを比較して弁手段を駆動してフィ
ードバック制御ループを構成する制御手段どを佑えてい
る。According to the present invention, there is provided a conduit inserted into the soil for injecting fluid, an injection point and a flow m for applying fluid pressure to the conduit.
In a soil permeability testing apparatus having a measuring means and a valve means for controlling the outflow of the fluid, a plurality of pressure setting means and only one of the set values given by the pressure setting means are sequentially set at a time. A selection means for making a selection, and a control means for comparing the measured pressure value with the selected set value and driving the valve means to form a feedback control loop.
したがって、透水試験にお【プる各設定値を段階毎に制
御手段から与え、圧力測定値および／又は流ＩＤ測定値
を演粋操作し、もって圧力設定段階をスキップさせるの
で、実質的に自動的に透水試験を行うことができる。そ
れ故に透水試験において熟練した作業者を必要とせず、
試験作業者を長時間にわたり緊張状態で拘束することが
ない上、１ｑられる試験データの信頼性を飛躍的に向上
できる。Therefore, each setting value for the water permeability test is given from the control means for each stage, and the pressure measurement value and/or the flow ID measurement value are manipulated, thereby skipping the pressure setting stage, so that it is virtually automatic. Water permeability tests can be carried out. Therefore, there is no need for skilled workers in water permeability testing.
Not only does this eliminate the need for test workers to be kept under tension for long periods of time, but it also dramatically improves the reliability of the test data obtained.
ざらにデータ管理装置と連係させれば、自動的にルジオ
ン値をめ、解析することを可能となる。By linking it with a data management device, it becomes possible to automatically calculate and analyze Lugeon values.
本発明に実施に際して圧力設定段階を順次選択力設定段
階の切換時において圧力設定値を次の段階の設定値に至
るまで漸減せしるための設定圧力増減手段ど増減速度を
設定しろる速度設定手段とを設けるが好ましい。When implementing the present invention, the pressure setting stages are sequentially selected. When switching between force setting stages, the set pressure increasing/decreasing means is used to gradually decrease the pressure setting value until it reaches the setting value of the next stage. It is preferable to provide means.
また本発明の実施に際して、制御手段は、圧力設定値と
圧力測定値を比較し、所定の制御能力を発揮しているか
否かを判別し、否である場合には所定の制御能力が得ら
れる他の圧力設定値を選択し、決定するように構成する
のがりＹましい。Further, when implementing the present invention, the control means compares the pressure setting value and the pressure measurement value to determine whether or not a predetermined control capability is being exerted, and if not, the predetermined control capability is obtained. Preferably, it is arranged to select and determine other pressure settings.
次に本発明の一実施例を図面について説明する。Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は透水試験装置の一般的な基本構成を示す系統図
であり、透水試験の手順を説明するための図である。FIG. 1 is a system diagram showing the general basic configuration of a water permeability test device, and is a diagram for explaining the procedure of a water permeability test.
透水試験を行うだめの諸設備、菰首は透水試験専用のも
のとして設けられることは希であり、通常グラウ１へ注
入工法に使用でる段ω６、装置をそのまま転用して実施
する。第１図においてミキサ１はグラウ１へ注入工法に
使用する場合にミキ勺容器内にグラウト剤を投入し、攪
拌せしめための攪拌機を備えているが、透水試験に供さ
れる場合においては、同容器を水タンクとして使用する
ので、特に攪拌機を備える必然性はない。It is rare that the various equipment used to conduct a water permeability test, such as the head, are provided exclusively for water permeability tests, and the stage ω6 and equipment that are normally used for the grout 1 injection method are used as they are. In Fig. 1, mixer 1 is equipped with a stirrer for pouring grout into a mixing container and stirring it when used for the grout 1 injection method, but when used for a water permeability test, the same Since the container is used as a water tank, there is no need to provide a stirrer.
ミキサ゛１の容器底部から注入ポンプ２の入口に管路が
連通され、そしてポンプ吐出管は分流制御弁３に接続さ
れ、向弁の一方の分流出口は戻り管路４を介してミキサ
１に注入ポンプ２の吐出量の一部乃至全部を戻しうる管
路構成となっている。分流制御弁２の他方の分流出口は
流示せつしん器５を経由して圧力発信器６に至る分岐送
り込み導管７を介してボーリングマシン８の注水管９に
注入ポンプ２からの吐出水の一部乃至全部を供給、送水
し、ノズル部１０から地山１１に水を放出しうるように
なっている。放出した圧水が地表へ逆哨しないようにす
るため、パッカ１２が注水管９に配設されている。流■
発信器５と圧力発信器６とによって検出された注入流足
及び注入圧力はそれぞれ流量変換器１３および圧力変換
器１４によって電気信号に変換され、両者共、記録用１
５に導かれ測定１＋ｎが記録されるようになっている。A pipe line is connected from the bottom of the container of the mixer 1 to the inlet of the injection pump 2, and the pump discharge pipe is connected to the flow control valve 3, and one branch outlet of the counter valve injects into the mixer 1 via the return pipe line 4. The pipe is configured such that part or all of the discharge amount of the pump 2 can be returned. The other branch outlet of the branch control valve 2 supplies part of the water discharged from the injection pump 2 to the water injection pipe 9 of the boring machine 8 via a branch feed conduit 7 that passes through a flow indicator 5 and reaches a pressure transmitter 6. It is possible to supply and convey water to some or all of the parts, and to discharge water from the nozzle part 10 to the earth 11. A packer 12 is installed in the water injection pipe 9 to prevent the discharged pressurized water from returning to the ground surface. Flow■
The injection flow rate and injection pressure detected by the transmitter 5 and the pressure transmitter 6 are converted into electrical signals by the flow rate converter 13 and the pressure converter 14, respectively, and both are used for recording.
5 and measurements 1+n are recorded.
これらの両側定値のうち、圧力測定信用は圧力調整器１
６にフィードバックされる。この調節器１６は設定圧力
値と測定圧力値の偏差を零とするよう分流制御弁３の駆
動部へＶ′を駆動るすものである。Of these constant values on both sides, pressure measurement reliability is based on pressure regulator 1.
6 is fed back. This regulator 16 drives V' to the driving part of the flow dividing control valve 3 so that the deviation between the set pressure value and the measured pressure value becomes zero.
第２図は透水試験をいかに行うべきかを透水試験作業者
に指令づるための指図書の一例である。Figure 2 is an example of an instruction sheet for instructing a permeability test operator on how to conduct a permeability test.
この指図書において注入圧ノｊを段階的に変化さｌるそ
れぞれの注入圧力設定値と、その圧力に至って圧力を保
持しておくべき時間および圧力昇降の単位時間あたりの
値、即ち圧力上昇率、圧力下降率がそれぞれ試験をする
べぎ試験孔番丹にＪ、って示される孔部に支持されてい
る。In this instruction, each injection pressure setting value for changing the injection pressure in stages, the time to reach that pressure and maintain it, and the value per unit time of pressure rise and fall, that is, the pressure rise rate , the pressure drop rate is supported by the hole designated as J in the test hole number to be tested, respectively.
第３図（Ｊ第２図に示した指図用に基づいて透水試験を
実施した場合の設定圧力と、その時間経過変化を示した
グラフであり、図中の第３ステツプの部分においては第
２同相図書に示される圧力上Ｒ率θ−１、２ｋｏ／ ｃ
Ｊ ／ ｍｉｎで前ステップの圧力設定値から圧力上昇
をして、指定された注入圧力Ｐ ３＝ １０ ｋｏ／
／ ｃｍｔで至り、指定の保持時間Ｔ内容の通りに移行
づることを示している。Figure 3 (J) This is a graph showing the set pressure and its change over time when a water permeability test is conducted based on the instructions shown in Figure 2. Pressure R rate θ-1, 2ko/c shown in the same phase book
Increase the pressure from the pressure setting value of the previous step by J/min to the specified injection pressure P3=10 ko/min.
/cmt, indicating that the transition occurs according to the specified retention time T contents.
第４図は本発明を実施した透水試験装置１７を採用した
）汚水試験システムの系統図であり、圧力調節器１６は
圧力設定を同設定器のダイヤルを操作し、マニアル設定
できるほか、切換にＪ、って透水試験装置１７の光づる
設定信号１８を受けて分流制御弁３を調節して注水圧力
制御を行うものである。Figure 4 is a system diagram of a sewage testing system (adopting the water permeability testing device 17 according to the present invention). J is for controlling the water injection pressure by adjusting the branch control valve 3 in response to the light setting signal 18 of the water permeability testing device 17.
透水試験装置１７は別に述べろ各スーツツブの設定値に
応じて圧ノコ調節器１６に設定値＠１８を与えると共に
、圧力変換器１／ｌの出力である測定圧力信号１９を取
り込み、設定信号と比較し、演算して指令されたステッ
プをスキップするなどの決定を行い実行するものである
。The water permeability test device 17 gives a set value @18 to the pressure saw regulator 16 according to the set value of each suit, and also takes in the measured pressure signal 19 which is the output of the pressure transducer 1/l, and outputs it as a set signal. It compares, performs calculations, and makes a decision, such as skipping a commanded step, and executes it.
第５図は本発明による）汚水試験そうちの動作、機能を
説明するために示した操作設定パネルの外面配置図であ
る。パネル２１の表面に透水試験１ノ１１始ののちに、
試験ステップがどこまで進行しているかを表示する１５
個のステップ表示１７１２２およ置され、各ステップ表
示燈の下部にそれぞれ対応してｉ」−入圧力器２４、保
持時ａｉｌ設定器２５が配設されている。設定圧力下降
率設定器２６、設定圧力下降率設定器２７およびスキッ
プ率設定器２８がパネル面２１右下部に配設され、さら
に左下部から電源照光スイッチ２９、透水試験モードセ
レクト照光スイッチ３０、水押モードセレクト照光スイ
ッチ３１、注入モード照光スイッチ３２、外部管理装置
支配モードレレクト照光スイッチ３３、スターミル照光
スイッチ３４、ストップ照光スイッチ５０が配設されて
いる。FIG. 5 is an external layout diagram of an operation setting panel shown for explaining the operation and functions of the sewage test equipment according to the present invention. After the water permeability test 1/11 on the surface of panel 21,
Shows how far the test steps have progressed 15
step indicators 17122 are placed, and an i''-input pressure device 24 and an ail setting device 25 for holding are provided in correspondence to the lower part of each step indicator light. A set pressure drop rate setter 26, a set pressure drop rate setter 27, and a skip rate setter 28 are arranged at the lower right part of the panel surface 21, and from the lower left side, a power light switch 29, a water permeability test mode select light switch 30, a water permeability test mode select light switch 30, and a water permeability test mode select light switch 30. A push mode select light switch 31, an injection mode light switch 32, an external management device control mode direct light switch 33, a star mill light switch 34, and a stop light switch 50 are provided.
第６図は本発明による透水試験装置の動作について、さ
らに詳しく説明するためのブロックダイヤフラムである
。本発明による主制御部４０ど圧力調節部４１の内部及
び分流制御弁３、圧力発信器６、圧力変換器１４、相互
の信号授受を明確にするものである。FIG. 6 is a block diaphragm for explaining in more detail the operation of the water permeability testing device according to the present invention. This clarifies the internal transmission and reception of signals between the main control section 40, the pressure adjustment section 41, the branch control valve 3, the pressure transmitter 6, and the pressure transducer 14 according to the present invention.
主制御部４０内部において、各スイッチ４２および注入
圧力設定器２４、保持時間設定器２６、設定圧力」二昇
率段定Ｆａ２６、設定圧力下降率設定器２７、スキップ
率設定器２８げ入力インターフェース４３、／′Ｉ４を
介してメモリ要素を含み、制御手段の中央制御部４５に
接続され、制御−１′一段すなわちマイクロコンピュー
タのプログラムに応じて、その動作又は設定値が取り込
まれ、記憶される構成である。Inside the main control unit 40, each switch 42, injection pressure setting device 24, holding time setting device 26, setting pressure setting device 26, setting pressure decreasing rate setting device 27, skip rate setting device 28 and input interface 43 , /' I4 includes a memory element, is connected to the central control unit 45 of the control means, and its operation or set value is captured and stored in accordance with the program of the first stage of control-1', that is, the microcomputer. It is.
一方、アナログ入力である圧力変換器１４からの信号は
、主制御部４０内部におい−（アナログ−デジタル変換
器４９によってデジタル化されバッファ４７を介して中
央制御部４５に取り込まれ、バッファ４６を介して発せ
られる出力仁舅は、主制御部４０のパネル面に配設され
た表示燈類５１を白灯又は消灯ざけ、圧力調節部４］へ
の圧力設定信号はバッファ４８アナログ−デジタル変換
器５０を介しアナログ情弓として与えられる。On the other hand, the signal from the pressure transducer 14, which is an analog input, is digitized by an analog-to-digital converter 49 inside the main control unit 40, taken into the central control unit 45 via a buffer 47, and then transferred via a buffer 46. The output output generated by the main control section 40 turns on or off the display lights 51 arranged on the panel surface of the main control section 40, and the pressure setting signal to the pressure adjustment section 4 is sent to the buffer 48 analog-to-digital converter 50. It is given as an analog jokyu via .
圧力調節部４１内においてはマニアル設定器５２の設定
値を電圧信号に変換する抵抗−電圧変換器５３の出力又
は主制御部／ＩＯから与えられる設定信号のいずれかを
選択する切換スイッチ５４を介し、電圧変換器５５は入
力を与えられる。In the pressure adjustment section 41, a changeover switch 54 is used to select either the output of a resistance-voltage converter 53 that converts the setting value of the manual setting device 52 into a voltage signal, or the setting signal given from the main control section/IO. , voltage converter 55 is provided with an input.
比較増幅器５６ｉＪ一方の入力として電圧変換器５５の
出力する圧力設定信号が、他方の入力として圧力変換器
１４から与えられる圧力測定信号を演婢出力するフィー
ドバック演算器５８の出力う受け入れ、両者の偏差に応
じた出力を発し、出力増幅器５７を駆動して分流制御弁
３を調節する回路構成とく１っている。The comparison amplifier 56iJ accepts the output of the feedback calculator 58 which outputs the pressure setting signal output from the voltage converter 55 as one input, which calculates and outputs the pressure measurement signal given from the pressure converter 14 as the other input, and calculates the deviation between the two. The circuit has a circuit configuration that generates an output according to the flow rate, drives the output amplifier 57, and adjusts the shunt control valve 3.
第７図は本発明による透水試験装置を使用し、本試験工
程においてスキップ動作が行われた状態を説明する図で
あり、圧力設定値曲線１にステップ１から３においては
、脈動を伴いながら追従していイ）バカ測定（Ｉ口曲線
２を示している。FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a skip operation is performed in the main test process using the water permeability test device according to the present invention. 2) Baka measurement (I-mouth curve 2 is shown).
ステップ４においては圧力測定値２が設定値におよばず
、ステップ４の保持時間が終了した時点３において圧力
偏差５を生じたままとなり、圧力制御が不能であること
がわかる。即ち透水試験システムは１１−水圧力を自動
制御しており、設定注入圧りＪに）０従するｊ：う注入
流■を最大としても設定圧ノｊが１【１られないことを
示しており、それ以上の本発明にＪ：る透水試験装置で
は測定圧力と設定圧力値の偏差５が別に設定されるスキ
ップ率以上である場合には、偏差判別を行った時点にお
ける測定圧力値以上である設定圧力ｉｉ＋’＋が与えら
れているステップを全てとび越して、測定圧力値」ス下
の設定圧力値が与えられているステップに至り試験を継
続する機能を持ち、図におけるステップ４以降ステツプ
１０までの間に示された測定圧力値曲線２を延長した点
′ｔＡ区間６はこのとび越し状態を説明するものであり
、図例でｌ：Ｊステップ５からステップ９までがスキッ
プされている。In step 4, the pressure measurement value 2 does not reach the set value, and at time point 3 when the holding time in step 4 ends, a pressure deviation 5 remains, indicating that pressure control is impossible. In other words, the water permeability test system automatically controls the water pressure, and it shows that even if the injection flow is maximum, the set pressure J will not be 1 [1]. However, in the water permeability testing device according to the present invention, if the deviation 5 between the measured pressure and the set pressure value is equal to or greater than the separately set skip rate, the measured pressure value at the time of the deviation determination is performed. It has a function that skips all the steps where a certain set pressure ii+'+ is given and continues the test until it reaches the step where the set pressure value below the measured pressure value is given. Point 'tA section 6, which is an extension of the measured pressure value curve 2 shown up to 10, explains this skipping state, and in the example shown, l:J step 5 to step 9 are skipped. .
また図例ではステップの終了時点３におすでスキップ率
の！Ｉ’ｌｌ別を行いスキップしているが、スキップに
おける保持時間開始時点４において判別してもよい。In addition, in the example shown, the skip rate has already reached the end point 3 of step! Although the I'll distinction is performed and skipped, the determination may be made at the start point 4 of the retention time in the skip.
第Ｅ３図は本発明の一実施例を示すフローヂャートであ
る。プロセスＰ１においてリセットされると設定ステッ
プが１段アップする（プロ１′！スＰ２ ）。中央制御
部４５はそのアップしたステップの圧が最終設定値でな
いことを判断すると（プロセスＰ４のＹＥＳ）、そのス
テップの時間係数を取込む（プロセスＰ５）。次いで中
央制御部４５は設定値と圧力検出器の出力と比較しくプ
ロセスＰｃ ）、等しくない場合（Ｎｏの場合〉は設定
値が出力にり大ぎいか否かを判断しくプロセスＰ７）、
大きい場合（ＹＥＳ）は注入ポンプの出力をアップさせ
（プロセスＰ８）、小さい場合（Ｎｏ＞は出力をダウン
させる。この作業は繰り返され、結局設定値と出力とが
等しくなるとくプロセスＰｃのＹＥＳ）、ホールドタイ
マがスタートする（プロセスＰｒｏ）。そしてタイマの
設定時間が経過すると（プ［ルスＰ＋＋）、その測定値
を取込み（プロセスＰ １２ ） 、そして設定ステッ
プが最終ステップでないかあるかを判断する（プロセス
Ｐ１３）。最終ステップでない場合（ＹＥＳ）は設定値
が零でないことを判断しくプロセスＰＩ４＞、零でない
場合（ＹＥＳ＞はホールドタイマをリセットしくプロセ
スＰ＋５＞、測定値が設定値よりきわめて小さいか否か
を判断する（プロセスＰ、６）。きわめて小さい場合（
ＹＥＳ）は前述の如く次のステップにスキップしくプロ
セスＰＩ？＞、この場合はプロセスＰ １３に戻る。プ
ロセスＰｅ６において測定値が設定値とあまり変らない
場合（Ｎｏ＞はプロセスＰ２に戻り、（注・原案はＰ３
に戻るようになっておりますがＰ２と思います。御検討
下さい）。FIG. E3 is a flowchart showing one embodiment of the present invention. When the process P1 is reset, the setting step increases by one step (Pro1'!S P2). When the central control unit 45 determines that the pressure of the increased step is not the final set value (YES in process P4), it takes in the time coefficient of that step (process P5). Next, the central control unit 45 compares the set value and the output of the pressure detector (Process Pc), and if they are not equal (in the case of No), determines whether the set value is larger than the output (Process P7).
If it is large (YES), increase the output of the infusion pump (process P8), and if small (No>, reduce the output. This operation is repeated, and if the set value and output eventually become equal, YES in process Pc) , the hold timer starts (process Pro). When the set time of the timer has elapsed (pulse P++), the measured value is taken in (process P 12 ), and it is determined whether the setting step is the final step or not (process P13). If it is not the final step (YES), determine whether the set value is not zero. Process PI4>. If it is not zero (YES), reset the hold timer. Process P+5>, determine whether the measured value is significantly smaller than the set value. (Process P, 6).If it is extremely small (
YES) is the process PI to skip to the next step as described above? >, in this case, return to process P13. If the measured value does not differ much from the set value in process Pe6 (No>, return to process P2,
I think it is P2. Please consider it).
次のステップに関し同じ作業を行う。Do the same for the next step.
このＪ：うにしてｆｆ１ｌ”ステップになったときはプ
ロセスＰ １３に４３いてＮｏでｄうり、リセットされ
完了する（プロセスＰｕｓ、ＰＩ３）、またプロセスＰ
１４において設定値が零どなると（Ｎｏ＞、零設定カウ
ンタが２回行われ（プロセスＰ２１〕、Ｐ２１）、プロ
レスＰＩ８でリセットされて完了する。This J: When the step "ff1l" is reached, it goes to process P 13 and returns No, is reset and completes (process Pus, PI3), and again process P
When the set value becomes zero in Step 14 (No>, the zero setting counter is executed twice (Process P21), P21), and is reset in the wrestling PI 8 to complete the process.
次に本発明による透水試験装置の具体的な作動について
説明する。Next, the specific operation of the water permeability testing device according to the present invention will be explained.
透水試験を行うべき地点及び注入圧力プログラムが、上
室調査、サンプルコアの検討などの結果、専門技術者に
よって決定され、第２図に示したごとぎ透水試験指図書
として試験作業省に与えられる。The point where the permeability test should be conducted and the injection pressure program are determined by the expert engineer as a result of the upper room investigation and examination of sample cores, etc., and are given to the Ministry of Test Work as the permeability test instruction as shown in Figure 2. .
試験作梁者が本発明による透水試験装置を使用するので
あれば、第５図に示した透水試験装置操作設定パネル面
の圧力設定器２４、保持時間設定器２５をそれぞれのス
テップ毎に指図書によって与えられた値に設定し、同様
に圧力上昇率、下降率、スキップ率もそれぞれ設定器２
６．２７．２８に設定づる。If the test builder uses the permeability test device according to the present invention, he/she will need instructions for each step of the pressure setting device 24 and holding time setting device 25 on the permeability test device operation setting panel shown in Fig. 5. Similarly, set the pressure rise rate, fall rate, and skip rate to the values given by setter 2.
Set on 6.27.28.
注入圧力値は従来の透水試験の実績及び理論的な算出結
果ら６０ｋＭ、ＪＧを越えることはありえないので、本
実施例においては各ステップの注入圧力設定器２４は最
小単位をＩｋｇ／、ｆｆ１ＧとしてＯ乃至６０ｋＭｃｙ
Ｗの設定範囲の設定機能を有する１０）法２桁デジタル
スイッチにより構成され、最大ステップ数の設定は１５
ステツプまでが可能である。Since it is impossible for the injection pressure value to exceed 60 km and JG based on the results of conventional water permeability tests and theoretical calculation results, in this embodiment, the injection pressure setting device 24 of each step is set to O with the minimum unit being Ikg/, ff1G. ~60kMcy
Consists of a 10) 2-digit digital switch that has the function of setting the W setting range, and the maximum number of steps can be set to 15.
Up to steps are possible.
通常、使用されるステップ数は病圧、降圧段階を併せて
１０ステップ前後であり、多（とも１５ステツプ以下で
あることから、本実施例では最大設定ステップ数を１５
としているが、このステップ数が１５ステツプであるこ
とは本発明の本質的効用に係るものではない。Normally, the number of steps used is around 10 in total for the disease blood pressure and blood pressure lowering stages, and since both are less than 15 steps, in this example, the maximum set number of steps is 15.
However, the fact that the number of steps is 15 does not affect the essential utility of the present invention.
第２図に示したごとくステップ１２で透水試験完了が指
図されている場合には注入圧力設定範囲が６０ｋＱ／ｃ
ｙＷＧ最大であり、同設定デジスイッチの１０位桁にお
ける数値のうち７．８．９が有意でないことに着目し、
ステップ１３における注入圧力設定値を７０ｋｏ／、ｆ
ｆｌＧ以上９９ ｋ（１／４Ｇに設定することによって
、その前段ステップ１２が試験完了ステップであること
を示ず。As shown in Figure 2, if completion of the permeability test is instructed in step 12, the injection pressure setting range is 60kQ/c.
Noting that yWG is the maximum and that 7.8.9 of the numbers in the 10th digit of the same setting digital switch are not significant,
The injection pressure setting value in step 13 was set to 70ko/, f.
flG or more 99k (By setting it to 1/4G, it does not indicate that the preceding step 12 is a test completion step.
この１０位桁デジスイッチの有為な設定表示値をＯ乃至
６に限定し、６を越えるノツチでは終りを示ｔｒＥｊマ
ークを表示したり、赤色文字とし、設定操作の誤りを防
止する方法を取ることも可能であり、効果的である。The useful setting display values of this 10th digit digital switch are limited to 0 to 6, and when the notch exceeds 6, a trEj mark is displayed to indicate the end, or red text is displayed to prevent mistakes in setting operations. It is also possible and effective.
第６図における圧力制御部４１の切換スイッチ５４をマ
ニアル側に倒し、マニアル設定器５２による圧力設定を
行うことも可能であるが、以下（ｊ切換スイッチ５４を
主制御部４０からの信号を受ける側に倒しである場合に
ついて説明Ｊる。It is also possible to set the pressure using the manual setting device 52 by turning the changeover switch 54 of the pressure control unit 41 in FIG. Let me explain about the case where it is tilted to the side.
第５図の本発明による主制御部パネル面２１に配設され
たスタートスイッチ３４を試験作業者が押すことにより
、スタートランプが点灯し、各設定器２４〜２８によっ
て設定されている値を順次中央制御部ユニット４５の定
められたメモリ内に取り込み、併せてスタート遅れタイ
ムのカウントを開始する。When the test operator presses the start switch 34 disposed on the main control panel panel 21 according to the present invention shown in FIG. The data is stored in a predetermined memory of the central control unit 45, and the start delay time is also started to be counted.
スター１〜収れタイムは分流制御弁３がいかなる開閉状
態にあっても全は戻り状態となるに充分な時間をに９定
するべきで、本実施例では分流制御弁３が電動アクチュ
エータによって駆動される形式であるため約３０秒を設
定値としている。The star 1~convergence time should be set to 9, which is sufficient time for the diversion control valve 3 to return to its original state no matter what opening or closing state it is in. In this embodiment, the diversion control valve 3 is driven by an electric actuator. Since this is a format in which the timer is used, the setting value is set to approximately 30 seconds.
スタート遅れ時間を与える理由は、注入圧力を零値から
徐々に上置させ、急激な昇圧による字山への悪影響をお
」：ぼざない操作をするためである。The reason for providing a start delay time is to gradually increase the injection pressure from the zero value and avoid any negative effects on the shape due to rapid pressure increases.
切換スイッチ５４が主制御部４０の出力を受（プる側に
倒されてい＜’にい場合には、主制御部４０のスタート
を不能とするインタロック回路は図示されていないが、
必要によっては容易に組み込むことが可能である。Although the interlock circuit that disables the main control section 40 from starting when the changeover switch 54 receives the output of the main control section 40 (not being pushed to the pull side) is not shown,
It can be easily incorporated if necessary.
主制御部４０のデジタル−アナログ変換器５０から発け
られる圧力設定出力が零圧力に相当する値であるスター
ト遅れタイム経過後、設定された圧力上界率で中央制御
部ユニット４５内部の出力用アツブグウンカウンタの内
容値をステ・ンブ１に設定された注入圧力値を取り込ん
でいるメモリ内容値と一致するまでカウントアツプし、
バッファ４８はその内容を読み出してデジタル−アナロ
グ変換器５０を介して出力される。圧力調節部４１にお
いては設定値と測定演算値を比較増幅器によって偏差増
幅して分流制御弁３を偏差が零となるようフィードバッ
ク制御する。After the start delay time has elapsed when the pressure setting output from the digital-to-analog converter 50 of the main control unit 40 has a value corresponding to zero pressure, the pressure setting output from the digital-to-analog converter 50 of the main control unit 40 is used for output inside the central control unit 45 at the set pressure upper limit rate. Count up the content value of the filling counter until it matches the memory content value that has taken in the injection pressure value set in step 1,
Buffer 48 reads its contents and outputs it via digital-to-analog converter 50. In the pressure regulator 41, a comparison amplifier amplifies the difference between the set value and the measured calculation value, and feedback controls the branch control valve 3 so that the difference becomes zero.
ステップ１の注入圧力設定値と上記出力用アップダウン
カウンタの（直が一致すればカラン１〜アツプをステッ
プ１の保持時間設定器で与えられている時間だけ中断し
、ステップ１に設定された圧力設定値を出力し続ける。If the injection pressure set value in step 1 and the output up/down counter (input) match, the run 1~up will be interrupted for the time given by the hold time setting device in step 1, and the pressure set in step 1 will be increased. Continue to output the setting value.
図示されていないが、スター１〜遅れタイム経過後、注
入ポンプを起動せしめる出力信号を発して本透水試験の
工程をざらに自動化率の高いシステムとすることは従来
の公知技術によって可能である。Although not shown in the drawings, it is possible to make the process of this water permeability test into a system with a high degree of automation by issuing an output signal to start the injection pump after the delay time has elapsed from star 1 using conventionally known technology.
第４図において、測定圧力、測定流ｎｌは記録計１５に
より刻々と記録さており、本実施例では記録側としてア
ナログ２ペン式記録に１を採用しているが、記録手段と
してはこの方式に限定されるものでイ１く、ジ１？−ナ
ルプリンタラインプリンタドッ１−プリンタなどいずれ
を採用してもよく、チャート紙上に印字記録する方式以
外の手段、例えば磁気テープや磁気ディスク、ＩＣメモ
リなどを採用してもよい。In FIG. 4, the measured pressure and measured flow nl are recorded moment by moment by a recorder 15, and in this embodiment, an analog two-pen type recording device 1 is used as the recording side, but this method is not used as the recording means. Is it limited? Is it limited? - Null printer Line printer Dot 1 - Any printer may be used, and means other than printing and recording on chart paper, such as magnetic tape, magnetic disk, IC memory, etc., may be used.
さらに図示されないデータ演算装置に測定圧力、測定流
晶を取り込みルジオン値を算出しプリントアウトしたり
試験終了後、各ステップにおけるルジオン値の平均値、
変化率を演算出力、プリントアウトＪ′ることも可能で
ある。Furthermore, the measured pressure and measured liquid crystal are taken into a data calculation device (not shown), and the Lugeon value is calculated and printed out. After the test is completed, the average value of the Lugeon value at each step is calculated.
It is also possible to calculate and output the rate of change and print it out.
ステップ１における保持時間が終了すればそれまでの圧
力設定出力値、または圧力設定値と次のステップに与え
られている圧力設定値とを比較し、後者の圧力相当値が
大であればカウントアツプ、後者の圧力相当値が小であ
ればカウントダウン信弓を前）本の出力用アップダウン
カウンタに与え、設定出力を上昇または下降させる。When the holding time in step 1 ends, the previous pressure setting output value or pressure setting value is compared with the pressure setting value given to the next step, and if the latter pressure equivalent value is large, the count-up is started. If the latter pressure equivalent value is small, a countdown signal is given to the previous output up/down counter to increase or decrease the set output.
このようにそれぞれ注入圧力値、保持時間値が設定され
ている各ステップを順次、経過し、前述の如く終了の設
定がなされているステップまで進み、透水試験を終了す
る。In this way, each step in which the injection pressure value and holding time value are set is sequentially passed, and the process proceeds to the step in which the termination setting is made as described above, and the water permeability test is completed.
以上の説明においては第４図に示した圧力調節器１６又
は第６図に示した圧力調節部４１及び分流制御弁３によ
る注入圧力制御が充分帰納しているものとしたが、条件
によっては圧力制御不能となることもありうのであって
、このような例としては、注入ポンプの最大吐出量の全
量を注入ノズルから地山にｆｌ＋＆出して０設定した注
入１［力まで測定圧力が至らない揚台を挙げることがで
きる。In the above explanation, it is assumed that injection pressure control by the pressure regulator 16 shown in FIG. 4 or the pressure regulator 41 and branch control valve 3 shown in FIG. It may become uncontrollable, and an example of this is when the injection pump's maximum discharge volume is discharged from the injection nozzle into the ground, and the measured pressure does not reach the injection 1 [force set at 0]. You can raise the platform.
本発明にＪ：る透水試験′に岡を採用して透水試験が開
始されたのちは、いかなるステップにあっても圧力制御
が帰納しない状態であれば、測定圧力とその時点以降の
ステップにおける設定圧力値を比較し、降圧工程に至る
までステップを飛び越して、試験を継続する機能を有し
ており、この供０ヒをステップと称し、設定値と測定値
の偏差がいかなる値となったどきにスキップするかを設
定するスギツブ率設定器によって任意に設定可能である
。After the water permeability test is started by employing Oka for the water permeability test according to the present invention, if the pressure control does not return at any step, the measured pressure and the settings for the steps after that point are It has a function that compares pressure values and continues the test by skipping steps until reaching the pressure reduction step. It can be set arbitrarily using the Sugitsubu rate setting device, which sets whether to skip to the next page.
スギツブを行うか否かの判別は保持時間のタイムカウン
ト開始時に行うか、終了時に行うか又はその途中で行う
かは地山の性質、注入装置の特性などに応じて任意に適
合するように選択して効果的である。The decision as to whether or not to perform Sugitsubu is made at the start of the holding time count, at the end of the holding time, or in the middle, depending on the nature of the rock, the characteristics of the injection device, etc. and be effective.
本実施例においては、保持時間設定器を各ステップごと
の圧力設定器に対応させてそれぞれ別個に設（プている
が、全段階にわたり、同一保持時間でよい場合には１つ
の保持時間設定器を設ければよく、各設定器はデジスイ
ッチなどのデジタル式に限定されるものではなく、ポテ
ンシオンメータなどのアナログ式であってもよい。In this embodiment, a holding time setting device is set separately corresponding to a pressure setting device for each step, but if the same holding time is sufficient for all stages, one holding time setting device is used. Each setting device is not limited to a digital type such as a digital switch, but may be an analog type such as a potentiometer.
本発明は−Ｖ）本のように透水試験装置において複数の
圧力設定段階に応じて圧力設定器を設け、さらに保持口
！１間、圧力上昇率、圧力下降率、スキップ率それぞれ
の設定器を設（プ、スタート押し釦を押すことにより透
水試験の各工程を自動的に進行Ｉしめ、条イ１によって
はスキップ動作を行うことができるので、透水試験作業
を行う場合、熟練度の高い技術者を必要とせず、試験進
行中の状況監視のため、作業者を長時間にわたり緊張状
態のちとに拘束する必要がなく、さらに得らるデータの
信頼性を飛Ｍｌ的に向上させることができる。The present invention is as follows:-V) A water permeability testing device is provided with pressure setting devices according to a plurality of pressure setting stages, and a holding port is also provided! Each step of the water permeability test is automatically progressed by pressing the start push button, and the skip operation is activated depending on the step A1. Therefore, when conducting water permeability testing work, highly skilled technicians are not required, and there is no need to restrain workers under stress for long periods of time to monitor the situation while the test is in progress. Furthermore, the reliability of the obtained data can be dramatically improved.
第１図は一般的な）Ｚ水試験装置を示す系統図、第２図
は透水試験の作業者に指令するだめの指図ｍの一例を示
す図、第３図は第２図に示す指図に基づいて透水試験を
実施した場合の設定圧力と時間との関係を示す図、第４
図（ｊ本発明を実施した本試験装置の適用例を示す系統
図、第５図は本発明を実施した透水試験装置のパネルの
一例を示す正面図、第６図は本発明を実施した透水試験
装置の一例を示すブロック図、第７図は本発明を実施し
た場合の作動状態を示す第３図と同様の説明図、？１５
８図は本発明の一実施例の７０−ヂヤートを示す図であ
る。
３・・・分流制御弁 ５・・・流に１光信器６・・・圧
力発信器 １３・・・流量変換器１４・・・圧力変換器
１６・・・圧力調節器 ＡＶ・・・弁駆動部 １７・
・・透水試験装置 ４ｏ・・・主制御部 ４１・・・圧
力調節部 ４５・・・中央制御部
特許出願人
ケミカルグラウ１〜株式会判Figure 1 is a system diagram showing a general) Z water test equipment, Figure 2 is a diagram showing an example of instructions m given to operators of water permeability tests, and Figure 3 is a diagram showing the instructions shown in Figure 2. Diagram 4 showing the relationship between set pressure and time when conducting a water permeability test based on
Figure (j) A system diagram showing an example of application of the present test device in which the present invention is implemented, Figure 5 is a front view showing an example of a panel of the water permeability test device in which the present invention is implemented, and Figure 6 is a system diagram showing an example of the panel of the water permeability test device in which the present invention is implemented. A block diagram showing an example of the test device, FIG. 7 is an explanatory diagram similar to FIG. 3 showing the operating state when the present invention is implemented,
FIG. 8 is a diagram showing a 70-diameter according to an embodiment of the present invention. 3... Diversion control valve 5... Flow 1 optical signal device 6... Pressure transmitter 13... Flow rate converter 14... Pressure converter 16... Pressure regulator AV... Valve drive Part 17・
...Water permeability test device 4o...Main control section 41...Pressure adjustment section 45...Central control section Patent applicant Chemical Grau 1 ~ Stock Exchange
Claims (1)
体圧を印加する注入ポンプと、その管路に印加された流
体の圧力測定手段および流ｍ測定手段と、その流体の流
量を制御する弁手段とを有する土中の透水試験装置にお
いて、複数の圧力設定手段と、その圧力設定手段によっ
て与えられる設定値のうちの同時に１つだけを順次に選
択する選択手段と、圧力測定値と選択した設定値とを比
較して弁手段を駆動してフィードバック制御ループを構
成する制御手段とを備えることを特徴とする透水試験装
置。A pipe line inserted into the soil for injecting a fluid, an injection pump applying fluid pressure to the pipe line, a means for measuring the pressure of the fluid applied to the pipe line, a means for measuring the flow m, and a flow rate of the fluid. In the soil permeability test apparatus, the soil permeability testing apparatus has a plurality of pressure setting means, a selection means for sequentially selecting only one of the set values given by the pressure setting means, and a pressure measuring means. 1. A water permeability testing device comprising: a control means that compares the value with a selected set value and drives the valve means to form a feedback control loop.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18697683A JPS6080618A (en) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | Water permeation tester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18697683A JPS6080618A (en) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | Water permeation tester |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080618A true JPS6080618A (en) | 1985-05-08 |
Family
ID=16198014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18697683A Pending JPS6080618A (en) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | Water permeation tester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080618A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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