(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔内水が存在する削孔内に投入され、重力により前記削孔の底部に沈降させられる重錘部材と、
前記沈降した重錘部材に対し略鉛直方向に移動し、スライムが混入する固液混相流体である孔内水の比重に応じた位置で重力と浮力とが釣り合って平衡を保つように構成されたフロートと、
前記フロートの前記重錘部材に対する上下位置を測定する変位計測部とを備え、前記フロートの位置に基づいてスライム堆積層の厚み寸法を測定する堆積厚測定装置。
【請求項２】
前記フロートの移動方向が略鉛直方向となるように前記重錘部材を前記削孔底に位置決めする位置決め部を有し、
前記位置決め部は、前記重錘部材を吊り下げる吊り下げ部材の吊り下げ張力を連続的に測定する張力測定部と、
前記測定部により測定された吊り下げ張力が所定の閾値内であるかを判定する判定部とを備える、請求項１に記載の堆積厚測定装置。
【請求項３】
前記変位計測部は、前記フロートの沈降落下速度を算出し、
前記変位計測部により計測された前記フロート速度の減衰状況から、前記フロートにかかる流体抵抗の変化を算出することで、フロート周辺に存在する流体の粘性を算出する請求項１又は２に記載の堆積厚測定装置。
【請求項４】
前記変位計測部は、前記重錘部材に設けられたプローブと、前記フロートに設けられたマグネットポインタを有する磁歪式変位センサであって、前記プローブは円筒状の前記フロート及びマグネットポインタを挿通するように配置される、請求項１又は２に記載の堆積厚測定装置。
【請求項５】
前記プローブは、前記吊り下げ部材との連結位置の下方に前記吊り下げ部材と同軸となるように配置されている、請求項４に記載の堆積厚測定装置。
【請求項６】
前記変位計測部で計測された前記フロートとの距離の情報を時系列に記録・管理する性状管理手段と、
前記性状管理手段で記録・管理された性状情報を表示・出力する管理情報出力手段と、を備える、請求項１又は２に記載の固液混相流体の物性測定装置。
【請求項７】
地中を掘削した削孔内に存在するスライムが混入する孔内水の比重と平衡を保つフロートを直線移動可能に案内する重錘部材と、前記重錘部材中における上下位置を測定する変位計測部とを備えた堆積厚測定装置を、前記削孔内に投入し、前記フロートの移動方向が略鉛直方向となるように前記重錘部材を前記削孔底の底部に沈降させ、
孔内水の比重に応じた重力と浮力とが釣り合って浮遊停止した前記フロートと前記重錘部材との相対位置に基づいて、スライム堆積層の厚み寸法を測定する、堆積厚測定方法。
【請求項８】
前記重錘部材を前記削孔底に沈降させる工程は、前記重錘部材を吊り下げる吊り下げ部材の吊り下げ張力を連続的に測定し、前記測定された吊り下げ張力が所定の閾値内であるかによって判定する、請求項７に記載の堆積厚測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、削孔底に堆積した安定液中のスライム堆積層の厚み寸法を測定する堆積厚測定装置及び堆積厚測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大型構築物の基礎杭には、強度面での必要性から場所打ちコンクリート杭が多く用いられている。場所打ち杭の載荷支持強度は、杭周辺の摩擦力と杭底支持力によって得ることができ、杭の深さは、例えば、Ｎ値５０以上の強固な支持地盤に到達するまでの深さとなっている。【０００３】
ところが、スライムが削孔底に堆積した状態で打設されたコンクリート杭は、十分な杭底支持力を得ることができず、構築物の沈下の原因となる。【０００４】
そこで、場所打ちコンクリート杭の構築において、削孔内のスライムを含む孔内水（安定液又は湧水）を正常な孔内水と置換して、削孔の底部に堆積したスライムを許容量以下まで除去した後にコンクリートを打設する。このため、削孔底に堆積したスライムの堆積厚みを測定・管理する技術が求められている。【０００５】
なお、上記安定液とは、場所打ち杭工法の中でオールケーシング工法を除く工法で用いられ、削孔の壁面の崩落を防止するために削孔内に注入される液体である。なお、オールケーシング工法では、安定液を削孔内に注入する代わりに地盤掘削時に自然発生する湧水(清水)を用いて、掘削地盤条件に見合う水頭圧をコントロールする。以下、本明細書においては、安定液を用いる場所打ち杭工法を例にとって説明する。【０００６】
従来のスライム処理における堆積厚み管理の１つとして、フロート式重錘を用いた評価方法がある。この方法は、スライムを含む安定液が、スライムの沈降に伴い深度が大きくなるにつれてスライムの割合が多くなり高密度であるという性質を利用したものである。具体的には、ワイヤーに連結された特定の比重を持ったフロートを削孔内に投入すると、フロート式重錘は安定液中を沈降し、安定液が特定の密度となる位置で浮力と重力が釣り合って浮遊停止する。フロート式重錘が浮遊停止する位置はフロートの比重や安定液の粘度による移動抵抗によって決定される。そして、各フロートが浮遊停止したときのワイヤーの繰り出し量からフロート式重錘の深度を測定して、フロートに対応した密度までのスライム堆積厚を測定することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本地学学会誌  １９９９年７月号  「フロート式重錘による場所打ちコンクリート杭の泥水・スライム評価法」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、場所打ちコンクリート杭の構築のために掘削される削孔は、支持地盤に到達するまでの深さを有するため、深いものでは例えば１００ｍに及ぶ場合もある。このような深い削孔底面近辺のわずか数メートルの範囲に存在するフロート式重錘の深度を、地上の測定原点から測定することは、実測値が大きいため測定誤差が大きくなりやすく、精度が低くなるという問題があった。また、フロート式重錘は、安定液と比較してさほど比重差はないことから、孔底近傍まで沈降させるのに時間を要し、測定時間が長くなるという問題もあった。【０００９】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、フロートを用いた固液混相流体の堆積層堆積層の厚み寸法を高精度に測定することができる堆積厚測定装置及び堆積厚測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
本発明によれば、
孔内水が存在する削孔内に投入され、重力により前記削孔の底部に沈降させられる重錘部材と、
前記沈降した重錘部材中での移動方向が略鉛直方向となるように案内され、スライムが混入する固液混相流体である孔内水の比重と平衡を保つフロートと、
前記フロートの前記重錘部材中における上下位置を測定する変位計測部とを備え、前記フロートの位置に基づいてスライム堆積層の厚み寸法を測定する堆積厚測定装置を提供する。【００１１】
前記削孔底に前記フロートの移動方向が略鉛直方向となるように前記重錘部材を削孔底に位置決めする位置決め部は、前記重錘部材を吊り下げる吊り下げ部材の吊り下げ張力を連続的に測定する張力測定部と、
前記測定部により測定された吊り下げ張力が所定の閾値内であるかを判定する判定部とを備える。この構成によれば、重錘部材が削孔底に到達し、吊り下げ部材の張力一定値となるような状態を維持することで、重錘部材を傾けることなく削孔内に配置することができる。【００１２】
前記変位計測部は、前記フロートの沈降落下速度を算出し、
前記変位計測部により計測された前記フロートの減衰状況から、前記フロートにかかる流体抵抗の変化を算出することで、フロート周辺に存在する流体の粘性を算出することができる。【００１３】
また、前記変位計測部は、前記重錘部材に設けられたプローブと、前記フロートに設けられたマグネットポインタを有する磁歪式変位センサであって、前記プローブは円筒状の前記フロート及びマグネットポインタを挿通するように配置されることが好ましい。この構成において、プローブは、前記吊り下げ部材との連結位置の下方に前記吊り下げ部材と同軸、すなわち、重錘部材が吊り下げられた状態で鉛直方向に延在するように配置されていることが好ましい。【００１４】
さらに、固液混相流体の堆積量を時系列に記録管理することで、計測された固液混相流体の性状をリアルタイムに表示することができ、処理過程を定量的に評価判断できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、重錘部材が沈降停止する位置を基準として重錘部材に設けられた変位計測部が測定の基準位置に配置される。よって、フロートの原理を用いた堆積層の厚み寸法の評価において、当該場所を変位計測部の測定原点とすることで測定対象であるフロートまでの距離が短く、小さい実測値により測定することができることから、計測誤差を小さくすることができる。【００１６】
なお、重錘部材が停止する位置は、重錘部材の接地圧を変更することで調整が可能であり、具体的には、重錘部材の重量や形状の変更又は吊り下げ部材の張力を変更して削孔内の沈降速度を調整することで変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】場所打ちコンクリート杭等の構築のため地中を掘削した削孔と、この削孔内のスライム及び安定液の性状を測定するスライム性状管理装置の一例を示す図である。
【図２】図１のスライム性状管理装置のクレーンの構成を示す拡大図である。
【図３】図１のスライム性状管理装置に用いられる堆積厚測定装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】図３の堆積厚測定装置のIV-IV線における断面図である。
【図５】図３の堆積厚測定装置の底面図である。
【図６】図１のスライム性状管理装置の構成要素のブロック図である。
【図７】堆積厚測定装置を吊り下げるケーブルと深度との関係を示すグラフである。
【図８】スライム分布推定手段で作成される堆積量の時系列変化の例を示すグラフの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る堆積厚測定装置について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態においては、堆積厚測定装置をスライム性状管理装置に用いた例について説明する。
【００２０】
スライム性状管理装置は、場所打ちコンクリート杭の構築において、削孔内に注入されたスライムを含有する安定液の物性を測定して削孔内のスライムの偏在状況を観測しながらスライム分布の状況を把握して削孔内スライムと安定液の置換作業の効率化と正確化を向上させ、より高品質なスライム処理、つまり、場所打ちコンクリート杭の安全性が保障できるように測定結果に基づいて安定液中のスライムの堆積状況を管理する装置である。
【００２１】
図１は、場所打ちコンクリート杭等の構築のため地中を掘削した削孔と、この削孔内のスライム及び安定液の性状を測定するスライム性状管理装置の一例を示す図である。削孔１は所定の孔径を有し、例えば支持地盤１０３に達する程度の深度を有し、上端部内周はスタンドパイプ１０４によって保護されている。一般には、削孔１は直径数メートルで深さが１００メートルにも及ぶ場合がある細長い形状をしている。
【００２２】
なお、スライムとは、削孔１の掘削によって発生した砂分、礫、粘土シルトの混合物である。また、安定液は、ベントナイト、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、水等の混合物であり、スライムを含む安定液とは削孔の掘削によって生じた掘削物であるスライムが液中に混在した状態の安定液である。また、スライムを含む安定液の物性としては、スライムを含む安定液の密度・比重・粘性・砂分率などを例示できる。削孔１内には、孔壁の崩壊を防ぐために安定液１０１が充填されており、削孔１の掘削時に発生するスライムが安定液１０１内に混入して分散すると共に、経時により沈降スライム１０１ａとして安定液１０１内を沈降し、孔底に堆積する。一般に、安定液中に分散されるスライムは様々な大きさの粒子を含むが、大きな粒子がより早く沈降し小さな粒子は液相中に長時間分散されている。よって、安定液は、底面に近いほど経時により沈降する個体成分の割合が多く、安定液の堆積層１０２の密度が高くなっている。図１では堆積層１０２と安定液１０１との境界を明示しているが、実際はこれらの境界ははっきりしているわけではなく、削孔の底近辺の堆積層１０２は、ごく微細な粒子が安定液中に分散し、ゆるい泥状の状態となっている。
【００２３】
スライム性状管理装置１００において、堆積厚測定装置３は、フロート６を用いて安定液中のスライム堆積層の厚みを測定する。堆積厚測定装置３は、削孔１の外部に設けられたクレーン２からケーブル５で吊り下げられ、削孔１内に配置されて当該水平面位置の底面に堆積するスライムを含む安定液の物性をリアルタイムに計測する。
【００２４】
図２は、図１のスライム性状管理装置のクレーンの構成を示す拡大図である。クレーン２は、クランプ１２によりスタンドパイプ１０４の上端に連結されている。堆積厚測定装置３は、クレーン２のビーム１０の先端部から巻取りウィンチ１１に巻かれた吊り下げケーブル５の先端に吊下げられている。
【００２５】
吊り下げケーブル５は、巻取りウィンチ１１からくり出されて第１及び第２プーリ１３，１４によって、ビーム１０の先端まで案内される。吊り下げケーブル５は、本実施形態では、堆積厚測定装置３を吊り下げる吊り下げ部材として機能すると共に、堆積厚測定装置３に給電する給電線及び測定情報を受信する信号ケーブルとしても機能する複合ケーブルである。なお、複合ケーブルには、重錘部材や、変位センサ８の本体の荷重を吊下げるワイヤーも挿入しており、測定部側ワイヤーの線端は、変位センサ８の本体部３９内部と締結されることで、変位センサ８の本体部３９の荷重を吊下げている。
【００２６】
上記クレーン２は、堆積厚測定装置３を吊り下げているケーブル５を巻き取るウィンチ１１を駆動させることにより堆積厚測定装置３を上下に移動させることができる。第２プーリ１４には、図示しないカウンタが設けられており、ケーブル５の送り出し量を計測することで、堆積厚測定装置３の削孔内での深度を計測することができる。また、巻取りウィンチ１１には、ケーブル５の張力を測定するための張力測定部１８（図６参照）が設けられている。張力測定部１８により測定された張力の情報は、後述するように、堆積厚測定装置３が底面まで到達したかどうか及び堆積厚測定装置３の姿勢を維持するための処理に用いられる。
【００２７】
図３は、図１のスライム性状管理装置に用いられる堆積厚測定装置の構成を模式的に示す斜視図である。図４は、図３の堆積厚測定装置のIV-IV線における断面図である。堆積厚測定装置３は、図３，４に示すように、所定の比重を有するフロート６と、フロート６を直線移動可能に保持しケーブル５と連結する重錘部材７と、フロート６との鉛直方向距離を測定する変位センサ８を備える。
【００２８】
フロート６は、図３，図４に記載されているように体積が２００〜６００ｃｃ程度の中空円筒形の部材であり、比重がおおむね１から３程度に構成されている。フロート６の比重を調整可能とするために、例えば、重りなどを脱着可能に取り付けることができるようにしてもよい。削孔１内の安定液は、上記の通り底に近いほど堆積層１０２が高密度に存在し、比重が大きくなっているため、フロート６は、その比重に応じた位置で重力と浮力が釣り合って平衡を保ち、さらに、フロート6の移動抵抗により浮遊停止する。すなわち、重力によるフロートの落下と、浮力、周辺流体からのフロートに対する流体抵抗を受けて平衡状態となり、さらに、フロートがスライム内を移動へする際の移動抵抗により速度を失うことにより停止する。
【００２９】
重錘部材７は、上下方向に細長く構成されており、フロート６を内部に収納する。重錘部材７は、所定の重量を有し削孔１内を沈降し、堆積層１０２に到達すると、その沈降速度及び重量に応じて、堆積層１０２内に貫入停止する（図１参照）。フロート６は、後述するように、所定の移動可能範囲Ｔの間を直線的に移動可能であり（図４参照）、上記のように削孔１内の安定液の比重に応じて移動範囲内Ｔのいずれかの位置で停止する。重錘部材７の高さ方向寸法は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、フロート６の移動範囲Ｔが１２００ｍｍ程度となるように構成されている。
【００３０】
また、重錘部材７の底面積を変化させることで、スライムへの貫入抵抗や、落下時の流体抵抗を制御することができ、堆積するスライムへの貫入停止位置を調整することができる。
【００３１】
変位センサ８は、移動範囲Ｔに存在するフロート６の位置を測定することができる装置であれば、特にその構成は限定されるものではない。例えば、光センサや磁気センサなどを用いることが可能である。本実施形態では、磁歪式変位センサが用いられている。磁歪式変位センサは、後述するように、ヴィーデマン効果による磁歪現象を応用したセンサであり、ロッド状のプローブに沿って非接触で移動するマグネットポインタの位置を検出するセンサである。
【００３２】
次に、堆積厚測定装置３の具体的構成について説明する。重錘部材７は、本体下部３１と本体上部３２とを４本の支柱３３で連結し、４本の支柱３３で囲まれた領域にフロート６を収納する。フロート６は、上記のように、安定液の密度に応じて移動範囲Ｔ内を支柱３３に沿って案内され、直線的に移動可能することが可能である。
【００３３】
移動最下部に設けられる板状の本体下部３１は、図５に示すように、十字型形状の部材であり、堆積厚測定装置３が安定液中を安定して沈降できるようにするため、他の部材に較べて大きい重量をもつように構成されている。このため、本体下部３１は、図４に示すように上側に突出して設けられたプローブ支持部３４を中心位置に備えている。また、プローブ支持部３４は、フロート６が最下位置に存在する場合にフロート６の貫通孔６ａに挿入されるように構成されており、フロート６の内壁がプローブ３７に接触して変位センサ８の破損を防止する。
【００３４】
本体上部３２は、フロート６に対して、本体下部の反対側に設けられる。本体上部３２は、支柱と連結する上板３５と、変位センサ８を水密に内部に収納すると共にケーブル５と接続する収納部３６とを備える。ケーブル５は、収納部３６の上面３６ａの中央部分に接続し、ケーブル５により吊り下げられた堆積厚測定装置３の姿勢が略鉛直方向となるように構成されている。
【００３５】
収納部３６に収納される変位センサ８は、上記の通り、磁歪式変位センサが用いられる。磁歪式変位センサ８は、ロッド状のプローブ３７を備え、当該ロッドに沿って移動するマグネットポインタ３８の位置を本体部３９で測定する。プローブ３７はケーブル５と同軸であり、また、堆積厚測定装置３の吊り下げ時に鉛直方向に延在するように配置される。また、プローブ３７の下端は、本体下部３１のプローブ支持部３４に連結される。
【００３６】
マグネットポインタ３８は、リング状の部材でありフロート６の上面に固定される。マグネットポインタ３８内には、プローブ３７が挿通されており、上記のように、フロート６が移動すると、マグネットポインタ３８とプローブ３７との相対位置が変化し、プローブ３７内に設けられた磁歪線の上にねじり歪を発生させ、その歪みの伝播時間を測定することでマグネットポインタ３８の絶対位置が高精度に検出される。測定されたマグネットポインタ３８の位置情報は、磁歪式変位センサ８の本体部３９からケーブル５を通してセンサ外部に出力される。なお、本実施形態では変位センサの測定結果は有線により出力するが、無線出力としてもよい。
【００３７】
本体下部３１と本体上部３２の上板３５とを連結する４本の支柱は、本実施形態では、フロートの周りを取り囲うように設けられており、互いに平行でかつ、プローブ３７とも平行に配置されている。本体下部３１と上板３５との距離であるフロート６の移動範囲Ｔは、安定液中に混在しているスライムの量や測定基準となる安定液の比重等に応じて決定されるため、移動範囲Ｔの長さに応じて支柱３３の長さは適宜決定される。なお、支柱３３が長くなると支柱が歪みやすくなるため、結束部材４０により複数の支柱３３を結束して、支柱３３を補強してもよい。
【００３８】
次に堆積厚測定装置３による堆積層の測定原理を説明する。図６は、図１のスライム性状管理装置の構成要素のブロック図である。
【００３９】
図６に示すように、スライム性状管理装置は、図３に一例として示す堆積厚測定装置３と、スライム性状管理手段１４と、性状管理情報出力手段１５と、クレーン２を手動で操作する手動入力手段１７とを備える。また、クレーン２のケーブル５の張力を測定する張力測定部１８と、測定された張力の値から堆積厚測定装置３の削孔１内での状態を推定する張力判定部１９とを備える。
【００４０】
図１に示すように、本実施形態にかかるスライム性状管理装置１００は、堆積厚測定装置３をクレーン２からケーブル５で吊り下げて、削孔１内に沈降させる。堆積圧測定装置３は所定の重量を有し、また、ケーブル５を繰り出す巻取りウィンチ１１の制動の程度に応じて、削孔１内を所定の速度で沈降する。堆積厚測定装置３は、上記のように、プローブ３７が鉛直方向に伸びるように吊り下げられ、また、本体下部３１が大きい重量を持っており、重心が下方に存在しているため、その向きがほとんど変化することなく、鉛直方向を維持したまま状態で削孔１内を沈降する。
【００４１】
堆積層１０２に到達した堆積圧測定装置３は、堆積層１０２に貫入し、削孔底に堆積する固形のスライムにより、沈降が停止する。堆積圧測定装置３の貫入停止位置は、沈降時に堆積圧測定装置３が有するエネルギー、すなわち、堆積圧測定装置３の沈降速度や重量によって異なるため、入力手段１７を操作してケーブルの送り出し速度などにより調整することができる。なお、貫入停止位置は必ずしも削孔１の孔底である必要はなく、堆積層１０２中であってもよい。一般には、所定の硬度を有する堆積層１０２まで貫入するように調整されることが好ましい。
【００４２】
なお、堆積圧測定装置３が貫入停止位置にまで到達したかどうかについては、ケーブル５の張力を測定し、その変化の閾値が所定範囲内であるかどうかによって判定することができる。図７は、堆積圧測定装置の深度とケーブルの張力との関係を示すグラフである。なお、このグラフにおける深度は、堆積圧測定装置の変位センサ８の位置を示すものとする。
【００４３】
図７のグラフに示すように、堆積圧測定装置３が削孔１内を沈降している状態では、堆積圧測定装置３の重力に相当する張力がケーブル５にかかっている。このときの張力は、安定液の粘度などの影響によりわずかに変動するものの、堆積圧測定装置３の重力に相当するほぼ一定値となる（状態Ｉ）。その後、堆積層１０２に到達すると、堆積圧測定装置３の沈降速度が急激に遅くなって張力が弱くなる。堆積圧測定装置３の沈降が停止した状態では、堆積圧測定装置３の重量が堆積層１０２又は孔底で下支えされているため張力は極小値をとる（状態ＩＩ）。その後、堆積圧測定装置３が倒れていくと、堆積圧測定装置３の重量がケーブル５に加わるため、張力が増加する（状態III）。
【００４４】
張力判定部１９は、例えば、この状態IIと状態IIIの境界部分で堆積厚測定装置３が鉛直方向を維持したまま堆積層１０２に嵌入して停止している状態と判断する。
【００４５】
堆積圧測定装置３が所定の貫入停止位置に停止した状態において、堆積圧測定装置３の底面からの高さ位置が既知である変位センサ８は、所定の測定基準位置に配置されることとなる。この状態において、フロート６は、堆積圧測定装置３の貫入停止後、上記の通り、安定液の比重と平衡を保ち、特定の浮遊停止位置に移動する。
【００４６】
フロート６の移動について説明する。フロート６は堆積圧測定装置３に較べて比重が小さく構成されているため、堆積圧測定装置３の沈降中には、移動範囲Ｔの上端位置へ移動した状態となっている。そして、堆積層１０２への嵌入停止後に、フロート６は、沈降を開始する。このときのフロートは、最初鉛直下向きの初速を持つが、その後、フロート移動方向つまり略鉛直上向きに流体抵抗をうけ、フロート６は等速落下運動を行う。なお、フロートの沈降挙動は、フロート密度が液体密度と近似し、また、フロート形状が落下方向に対して断面積の大きい、つまり流体抵抗算出時の形状抵抗係数が高いため、重錘落下後の落下速度の減衰が早くなる。
【００４７】
この等速落下運動は、ストークスの式に従うこととなり、フロート周辺流体の粘性に応じて、減速してゆくため、フロートの落下速度の時間履歴から、フロート周辺流体の粘性を算定することが可能となる。フロート６の落下速度は、変位センサ８によって時系列的に測定することで検知可能である。
【００４８】
ストークスの式は次のように定義される。すなわち、液中を自由沈降する沈降体の沈降速度は、
【数１】
0005528642.tif 000002
の関係を有する。ここで、ｖｓは沈降体の沈降速度、ηは安定液粘性、ｒは沈降体であるフロート６の半径、ρfは安定液密度(安定液初期密度)、ρpはフロートの密度である。この式にしたがって、フロートの等速落下運動の速度を求めることで、フロート周辺の安定液の粘性を算出することができる。安定液の粘性の演算は、後述するスライム性状管理手段１４により行うことができる。
【００４９】
変位センサ８は、停止時のマグネットポインタ３８の位置を測定して、位置情報を汎用計算機のようなスライム性状管理手段１４に出力する。変位センサ８の位置は重錘部材７の下端を基準として既知の高さとなるように設けられており、変位センサ８の本体部３９とフロート６との距離が分かることで、堆積圧測定装置３の下端からフロート６までの距離、すなわち、フロート６の比重に応じた堆積層の厚みが求められる。
【００５０】
なお、フロート６の位置が、移動可能範囲Ｔの上限位置であるときは、例えば、測定目標値の密度を有するスライム（安定液）が許容量を越えて残存していると判断することができ、安定液の置換を行ってスライムの除去を進める。又は、堆積圧測定装置３の堆積層中への貫入停止位置を浅くして測定することができる。
【００５１】
スライム性状管理手段１４は、ケーブル５の繰り出し量により堆積圧測定装置３の深度の目安が求められるため、どの程度の深さの位置に、どの程度の厚みの堆積層１０２が存在しているのかを把握することができる。また、スライム性状管理手段１４は、測定された結果を用いて時系列に対応付けて管理、記録した上で、性状管理情報出力手段１５に出力することで表示または紙などの媒体に出力する。
【００５２】
液相中に分散するスライムの沈降により、経時によって固液混相流体の密度が変化し、削孔１内に存在するフロート６の浮遊停止位置が変化する。スライム性状管理装置は、フロート６の位置変化を時系列的に測定することで、堆積量の経時変化を計測することができる。図８は、スライム分布推定手段１６で作成される堆積量の時系列変化の例を示すグラフの一例である。
【００５３】
上記のように、本実施形態にかかるスライム性状管理装置は、堆積量の変化を時系列的に記録・管理することより、例えば、スライム処理前後において、液相中に浮遊するスライムが所定の厚みに堆積するまでの時間の目安とすることができる。
【００５４】
以上説明したように、フロート式重錘の原理を用いた堆積層の厚み寸法の評価において、貫入停止位置を基準とした測定基準位置に変位計測部を配置することで、削孔１内に測定の原点を配置することができる。従って、フロート６までの距離を短い尺度で測定する（すなわち、実測値を小さくする）ことができることから、計測誤差を小さくすることができる。さらに、貫入停止位置に停止後フロート６の沈降速度を測定することで、安定液の粘性についても算出することができる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、本実施形態では、変位センサとして磁歪式変位センサを用いているがこれに限定されるものではなく、フロートの重錘部材中での位置を測定できるものであればその構成は問わない。また、安定液内のスライム厚さ測定のみならず、孔内水として湧水を用いたオールケーシング工法においても同様に測定可能である。
【００５６】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【符号の説明】
【００５７】
１  削孔
２  クレーン
３  堆積厚測定装置
４  堆積量計測部
５  ケーブル
６  フロート
７  重錘部材
８  変位センサ
１０  ビーム
１１  ウィンチ
１２  ケーブル巻取りドラム
１３  ベースフレーム部
１４  スライム性状管理手段
１５  性状管理情報出力手段
１７  手動入力手段
１８  張力測定部
１９  張力判定部
３１  本体下部
３２  本体上部
３３  支柱
３４  プローブ支持部
３５  上板
３６  収納部
３７  プローブ
３８  マグネットポインタ
３９  本体部
４０  結束部材
１００  スライム性状管理装置
１０１  安定液
１０２  堆積層
１０３  支持地盤
【図１】
0005528642.tif 000003
【図２】
0005528642.tif 000004
【図３】
0005528642.tif 000005
【図４】
0005528642.tif 000006
【図５】
0005528642.tif 000007
【図６】
0005528642.tif 000008
【図７】
0005528642.tif 000009
【図８】
0005528642.tif 000010