(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象の原位置で孔間透水によるトレーサー試験を行う原位置トレーサー試験工程と、
原位置トレーサー試験を行った試験対象領域を原位置から切り出すブロックサンプリング工程と、
切り出された前記試験対象領域を用いて別途の試験場で室内透水によるトレーサー試験を行う室内トレーサー試験工程と、を備えてなるトレーサー試験方法であって、
前記ブロックサンプリング工程は、
前記試験対象領域の周囲に沿って溝を環状に形成するラインドリリング工程と、
前記溝に固化剤を注入して固化させる固化工程と、
前記溝の周囲に切断面を形成するブロック切断工程と、
前記試験対象領域をその外側部分と一体のブロックとして搬出するブロック搬出工程と、を備えている
ことを特徴とするトレーサー試験方法。
【請求項２】
前記原位置トレーサー試験工程では、
トレーサー溶液を前記試験対象領域に注入する注入孔および前記トレーサー溶液を前記試験対象領域から排出する排出孔を、前記ブロックサンプリング工程において形成される環状の前記溝の形成予定位置にそれぞれ形成する
ことを特徴とする請求項１に記載のトレーサー試験方法。
【請求項３】
試験対象領域を原位置から切り出すブロックサンプリング方法であって、
前記試験対象領域の周囲に沿って溝を環状に形成するラインドリリング工程と、
前記溝に固化剤を注入して固化させる固化工程と、
前記溝の周囲に切断面を形成するブロック切断工程と、
前記試験対象領域をその外側部分と一体のブロックとして搬出するブロック搬出工程と、を備えている
ことを特徴とするブロックサンプリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、坑道掘削時や地下施設での調査研究段階において、特徴的な地質構造を対象に行うブロックサンプリング方法およびそれを使用したトレーサー試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
坑道掘削時や地下施設での調査研究段階においては、特徴的な地質構造を対象にトレーサー試験を実施し、その水理物質移行特性を取得して評価する。通常、トレーサー試験は、試験対象の原位置でのみ実施されることが多い。原位置トレーサー試験は、トレーサー溶液の注入孔と排出孔を、試験対象領域の端部あるいは中間部に形成して、トレーサー溶液を試験対象領域に流すことで行われる。しかし、原位置トレーサー試験では、試験対象の境界条件が不明確であることや、試験条件の制御が困難であることなどから、試験結果に不確実要素を含む場合があるという問題があった。
【０００３】
そこで、近年では、原位置より試験対象領域を切り出して、室内トレーサー試験が行われている（例えば、特許文献１参照）。このように室内トレーサー試験を行えば、試験対象の境界条件が明確になり、且つ試験条件の制御を比較的簡単に行えるので、試験結果の信頼性が高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５８１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来行われていた室内トレーサー試験は、数ｃｍ規模のコアスケールの試料（試験対象領域）を試験対象としており、試験結果の信頼性をさらに高めるための次のステップとして、採取する試料を１ｍ規模程度にアップスケールすることが求められている。
【０００６】
１ｍ規模の試験対象領域を原位置から切り出すには、大口径の円筒形カッタビットを用いることが考えられる。しかし、試験対象が軟質な岩盤や亀裂を含むような岩盤の場合、試験対象領域を原位置から切り出す際に、カッタビットの摩擦等により岩盤が撹乱されて損傷し、岩盤の形状や亀裂の性状が維持できない可能性が考えられる。こうなると、正確な試験結果を得られない。さらに、試験対象領域の底面や奥側面を切断するには、周囲を掘削して掘り出す必要があり、多くの手間と時間を要する。
【０００７】
以上のような観点から、本発明は、広い範囲の試験対象領域を撹乱することなく採取することができるブロックサンプリング方法およびトレーサー試験方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために創案された本発明は、試験対象の原位置で孔間透水によるトレーサー試験を行う原位置トレーサー試験工程と、原位置トレーサー試験を行った試験対象領域を原位置から切り出すブロックサンプリング工程と、切り出された前記試験対象領域を用いて別途の試験場で室内透水によるトレーサー試験を行う室内トレーサー試験工程と、を備えてなるトレーサー試験方法であって、前記ブロックサンプリング工程は、前記試験対象領域の周囲に沿って溝を環状に形成するラインドリリング工程と、前記溝に固化剤を注入して固化させる固化工程と、前記溝の周囲に切断面を形成するブロック切断工程と、前記試験対象領域をその外側部分と一体のブロックとして搬出するブロック搬出工程と、を備えていることを特徴とするトレーサー試験方法である。
【０００９】
このような試験方法によれば、ブロックサンプリング工程において、試験対象領域の周囲を固化剤で保護しているので、ブロックの切断および搬出時に試験対象領域の撹乱を防止できその損傷を抑制できるので、室内トレーサー試験の精度向上を達成できる。また、原位置トレーサー試験と室内トレーサー試験の試験データを相互補完することで、試験結果の精度向上を達成できる。
【００１０】
また、本発明は、前記原位置トレーサー試験工程では、トレーサー溶液を前記試験対象領域に注入する注入孔および前記トレーサー溶液を前記試験対象領域から排出する排出孔を、前記ブロックサンプリング工程において形成される環状の前記溝の形成予定位置にそれぞれ形成することを特徴とする。
【００１１】
このような試験方法によれば、トレーサー溶液の注入孔および排出口を、溝の一部として利用できるので、溝の形成工程を低減できる。
【００１２】
さらに、本発明は、試験対象領域を原位置から切り出すブロックサンプリング方法であって、前記試験対象領域の周囲に沿って溝を環状に形成するラインドリリング工程と、前記溝に固化剤を注入して固化させる固化工程と、前記溝の周囲に切断面を形成するブロック切断工程と、前記試験対象領域をその外側部分と一体のブロックとして搬出するブロック搬出工程と、を備えていることを特徴とするブロックサンプリング方法である。
【００１３】
このようなブロックサンプリング方法によれば、試験対象領域の周囲を固化剤で保護しているので、ブロックの切断および搬出時に試験対象領域の撹乱を防止できその損傷を抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のブロックサンプリング方法およびトレーサー試験方法によれば、広い範囲の試験対象領域を撹乱することなく採取することができるとともに、次のような優れた効果を発揮することができる。
（１）試験対象領域の外周を固化し、ブロックサンプリングすることで、１ｍ規模程度の大きなブロックとして切り出す（サンプリング）ことができる。
（２）また、固化のためのドリリングの位置（注入孔および排出口の位置）を工夫することにより、ドリリングの工数を低減できる。
（３）これらの効果あるサンプリングによって切り出したブロックを使用することにより、試験対象領域の原位置トレーサ試験と、室内トレーサ試験との相互補完を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法が行われる原位置を示した図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法の原位置トレーサー試験工程での原位置を示した平面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第一状態を示した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第二状態を示した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第三状態を示した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第四状態を示した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第五状態を示した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図８】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第六状態を示した図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図９】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程でのブロック切断工程を示した図であって、（ａ）〜（ｄ）は、第一状態から第四状態を示した概略斜視図である。
【図１０】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程でのブロック切断工程を示した図であって、（ａ）〜（ｄ）は、第五状態から第八状態を示した概略斜視図である。
【図１１】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程でのブロック切断工程を示した図であって、（ａ）〜（ｄ）は、第九状態から第十二状態を示した概略斜視図である。
【図１２】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程でのブロック切断工程に用いるプーリを示した斜視図である。
【図１３】本発明の第一実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程でのブロックの吊上げ状態を示した斜視図である。
【図１４】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法が行われる原位置を示した図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。
【図１５】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法の原位置トレーサー試験工程での原位置を示した正面図である。
【図１６】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第一状態を示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図１７】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第二状態を示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図１８】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第三状態を示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図１９】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第四状態を示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図２０】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第五状態を示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図２１】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第六状態を示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図２２】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第七状態を示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図２３】本発明の第二実施形態に係るトレーサー試験方法のブロックサンプリング工程での原位置の第八状態を示した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための実施形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、第一実施形態では、試験対象領域を平面位置（床面）から切り出す場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
本実施形態に係るトレーサー試験方法は、原位置トレーサー試験工程と、ブロックサンプリング工程と、室内トレーサー試験工程と、を備えてなる。
【００１８】
（原位置トレーサー試験工程）
原位置トレーサー試験工程は、試験対象の原位置で孔間透水によるトレーサー試験を行う工程である。原位置トレーサー試験工程では、まず、試錐調査や壁面観察調査などの結果から、亀裂の分類および水理特性との関連についてのデータ整理を行い、試験対象となる亀裂の条件を決定する。
【００１９】
そして、図１に示すように、坑道１の床面２ａや壁面２ｂなどの試料採取候補箇所から、決定された亀裂条件を満たす亀裂３を抽出し、試料（試験対象領域５）の採取が可能なことを確認した上で、試料採取位置４を決定する。試料採取位置４は、亀裂３の方位から出現深度を推定し、試験対象領域５の中央付近を亀裂３が通過するように決定する。その後、選定された亀裂３が実際に条件を満たしているか否かを、確認ボーリングを行って確認する。本実施形態では、試料採取位置４は床面２ａに決定されている。本実施形態では、試験対象領域５は、１ｍ四方の立方体に設定されている。なお、試験対象領域５の形状および大きさは、本実施形態のものに限定する趣旨ではない。
【００２０】
次に、図１および図２に示すように、試験対象領域５の端部において、ボーリング調査を行う。ここで、掘削されるボーリング孔６，７は、試験対象領域５の端部にそれぞれ形成され、孔壁間距離が１ｍ程度とされる。ボーリング孔６，７は、例えば、孔径７６ｍｍである。ボーリング孔６，７は、後述するブロックサンプリング工程によって形成される溝１０（図４参照）の一部を兼ねる。つまり、ボーリング孔６，７は、溝１０の形成予定位置１０’（図２参照）に形成される。そして、掘削したボーリング孔６，７を利用して、想定した深度に対象の亀裂３が位置しているかの確認を行うとともに、想定した性状を有する亀裂３が試験対象領域５を貫通しているかの確認を行う。
【００２１】
その後、図１に示すように、ボーリング孔６，７の内部で、亀裂３の上下位置にパッカー８を挿入して設置する。そして、亀裂３が床面２ａから遠いボーリング孔６からトレーサー溶液を注入して、亀裂３が床面２ａから近いボーリング孔７からトレーサー溶液を排出して原位置トレーサー試験を実施する。原位置トレーサー試験は、通常の試験方法と同等である。なお、トレーサー溶液に代えて水を用いても良く、本発明においては、水もトレーサー溶液の一種に含む。ここで、ボーリング孔６が、トレーサー溶液を試験対象領域５に注入する注入孔を構成し、ボーリング孔７が、トレーサー溶液を試験対象領域５から排出する排出孔を構成している。以上で、原位置トレーサー試験工程が終了する。
【００２２】
なお、前記原位置トレーサー試験によって、亀裂３が繋がっていない等の結果が出て、室内トレーサー試験に不適格であると判断された場合は、以下のブロックサンプリング工程は行わずに、原位置トレーサー試験工程を最初から行って、他の試験対象領域５を探す。これによって、無駄なブロックサンプリング工程および室内トレーサー試験工程を行わずに済むので、試験のコストアップを抑制できる。
【００２３】
（ブロックサンプリング工程）
ブロックサンプリング工程（ブロックサンプリング方法）は、原位置トレーサー試験を行った試験対象領域５を床面２ａの原位置（図３参照）から切り出す工程である。ブロックサンプリング工程は、ラインドリリング工程と、固化工程と、ブロック切断工程と、ブロック搬出工程と、を備えている。
【００２４】
ラインドリリング工程は、試験対象領域５の周囲に沿って溝１０を環状に形成する工程である。図４の（ａ）に示すように、既に掘削されているボーリング孔６，７から順次ボーリング孔１１の一部同士が重なるように連続して掘削する。ボーリング孔１１は、先に形成されたボーリング孔６，７と同径（φ７６ｍｍ）に形成され、一辺１ｍ当たり約３０本ずつ形成される。ボーリング孔１１は、試験対象領域５に沿ってボーリング孔６，７間を結ぶように連設される。つまり、複数のボーリング孔１１を連ねることで、試験対象領域５の外周面全周に渡って矩形枠状の溝１０が形成される。図４の（ｂ）に示すように、溝１０は、試験対象領域５の底部より若干深い位置まで余掘りして形成される。
【００２５】
ラインドリリングが完了した後、試験対象領域５の側面の状況を、ＢＴＶ（ボアホールテレビ）等による観察で確認する。特に、試験対象領域５の底部付近における割れ目の存在等について状況を細かく把握しておく。
【００２６】
次の固化工程は、図５に示すように、環状の溝１０に固化剤を注入して固化させる工程である。固化剤を注入打設する前に、まず、ビニールシート等の不透水性シート３２を試験対象領域５の外周面に密着するように布設する（図４参照）。不透水性シート３２を設けることで、試験対象領域５に固化剤の水分が浸入するのを防止している。なお、本実施形態では、図の煩雑化を防止するために、不透水性シート３２は、図４および図５のみに図示して、図６乃至図８では図示を省略している。固化剤は、強度が十分で、水分の影響を試験対象領域５に及ぼさず、固化過程において膨張、収縮、過度の発熱を生じなく、不透水性シート３２と反応しないものが採用される。本実施形態では、固化剤としてモルタル１２が用いられる。モルタル１２を溝１０の上端まで打設して充填する。そして、所定時間養生してモルタル１２が固化し、試験対象領域５の周囲を囲む固化壁が形成されて、固化工程が終了する。なお、必要に応じて、モルタル１２の充填前に、溝１０内に鉄筋金網等を設置する場合もある。
【００２７】
その後、ブロック切断工程に入る。ブロック切断工程は、環状の溝１０の周囲に切断面１３（図７および図８参照）を形成する工程である。言い換えれば、試験対象領域５と、その周囲の外側部分（溝１０に形成された固化壁（モルタル１２）と、この固化壁の周囲の地盤からなる緩衝部１４）を含むブロック１５（図７および図８参照）を切り出し可能に切断する工程である。緩衝部１４は、固化壁の周囲の一定幅の地盤にて構成されており、切断時や搬送時の衝撃から内部の試験対象領域５を保護する部分である。緩衝部１４は、試験対象領域５の下側にも形成されている（図７の（ｂ）参照）。なお、本実施形態では、試験対象領域５の外側部分は、固化壁と緩衝部１４とで構成されているが、試験対象領域５の保護効果を確保できるのであれば、前記外側部分を固化壁のみで構成してもよい。
【００２８】
本実施形態では、ワイヤーソー１７（図９乃至図１１参照）を用いて、ブロック１５の外周面（切断面１３）の切断を行う。ブロック１５の切断面１３は、後記する第一切断側面Ｓ１，第二切断側面Ｓ２，第三切断側面Ｓ３，第四切断側面Ｓ４および切断底面Ｂによって構成されている。
【００２９】
ブロック切断工程では、まず、図６に示すように、試験対象領域５の四隅から対角線方向外側に均等に離れた位置（ブロック１５（図７参照）の四隅）の４箇所に、切断ガイド孔１６を掘削する。切断ガイド孔１６は、ワイヤーソー１７やプーリ２０が挿入される孔で、ワイヤーソー切断の切り口となる。プーリ２０は、図１３に示すような角度可変プーリが使用されるが、この角度可変プーリは、２００ｍｍ程度の幅であるので、切断ガイド孔１６は、孔径３００ｍｍ程度とする（図６の（ａ）参照）。切断ガイド孔１６の深さは、角度可変プーリの設置を考慮してブロック１５の底面よりも、３００ｍｍの余掘りを行う（図６の（ｂ）参照）。
【００３０】
図１２に示すように、ブロック切断工程で用いるプーリ（角度可変プーリ）２０は、プーリ本体２１を回転可能に支持する支持部材２２が、ベアリング２３を介して、ブラケット２４に回動可能に支持されている。このような構成によって、プーリ本体２１は、ベアリング２３の軸回りにスイング可能となっている。
【００３１】
次に、図９乃至図１１を参照しながら、ワイヤーソー１７によるブロック切断の工程を説明する。図９の（ａ）に示すように、第一切断側面Ｓ１の両側の切断ガイド孔（図９乃至図１１では図示せず）に、ワイヤーソー１７を掛け回したプーリ２０を挿入する。そうすると、ワイヤーソー１７は、第一切断側面Ｓ１の両側辺と上辺に架け渡される。
【００３２】
そして、図９の（ｂ）に示すように、ワイヤーソー１７の両端部をそれぞれ引っ張ってワイヤーソー１７に張力をかける。そうすると、プーリ２０，２０間のワイヤーソー１７が下方に徐々に引き寄せられ、最終的に図９の（ｃ）に示すように、第一切断側面Ｓ１が切断される。
【００３３】
その後、図９の（ｄ）に示すように、上方に延びているワイヤーソー１７を、第一切断側面Ｓ１に直交する第二切断側面Ｓ２および第三切断側面Ｓ３の他端側（第一切断側面Ｓ１の逆側）へとそれぞれ折り返す。そして、第二切断側面Ｓ２および第三切断側面Ｓ３の他端側（第四切断側面Ｓ４側）で、新たに別途のプーリ２０’，２０’をそれぞれワイヤーソー１７に掛けて設ける。
【００３４】
そして、図１０の（ａ）に示すように、新たに設けられたプーリ２０’，２０’を、第一切断側面Ｓ１と対向する第四切断側面Ｓ４の両側の切断ガイド孔（図示せず）にワイヤーソー１７とともに挿入する。そうすると、ワイヤーソー１７は、第二切断側面Ｓ２の両側辺と上辺に架け渡されるとともに、第三切断側面Ｓ３の両側辺と上辺に架け渡される。
【００３５】
その後、ワイヤーソー１７の両端部をそれぞれ引っ張ってワイヤーソー１７に張力をかける。そうすると、図１０の（ａ）に示すように、ワイヤーソー１７が第二切断側面Ｓ２および第三切断側面Ｓ３の上部両端の角部から上下方向に切断を開始する。そして、図１０の（ｂ）に示すように、第二切断側面Ｓ２および第三切断側面Ｓ３の各々の両端に位置するプーリ２０，２０’間のワイヤーソー１７が下方に徐々に引き寄せられる。その後、最終的に、図１０の（ｃ）に示すように、第二切断側面Ｓ２および第三切断側面Ｓ３が切断される。このとき、第一切断側面Ｓ１側のプーリ２０，２０は、垂直な状態（図１０の（ｂ）参照）から徐々に回動して最終的に水平な状態（図１０の（ｃ）参照）となる。
【００３６】
次に、図１０の（ｄ）に示すように、ワイヤーソー１７を第一切断側面Ｓ１側のプーリ２０，２０から取り外すとともに、第四切断側面Ｓ４側のプーリ２０’，２０’の位置調整を行う。このようにすると、ワイヤーソー１７は、切断底面Ｂの第一辺（第一切断側面Ｓ１の底辺に相当）、第二辺（第二切断側面Ｓ２の底辺に相当）および第三辺（第三切断側面Ｓ３の底辺に相当）に架け渡される。
【００３７】
その後、ワイヤーソー１７の両端部をそれぞれ引っ張ってワイヤーソー１７に張力をかける。そうすると、図１０の（ｄ）に示すように、ワイヤーソー１７が切断底面Ｂの第一辺側両端の角部から水平方向に切断を開始する。そして、図１１の（ａ）に示すように、プーリ２０’，２０’間のワイヤーソー１７が、切断底面Ｂの第四辺（第四切断側面Ｓ４の底辺に相当）側に徐々に引き寄せられる。その後、最終的に、図１１の（ｂ）に示すように、切断底面Ｂが切断される。このとき、第四切断側面Ｓ４側のプーリ２０’，２０’は、第二切断側面Ｓ２および第三切断側面Ｓ３に平行な状態（図１１の（ａ）参照）から徐々に回動して最終的に第四切断側面Ｓ４に略平行な状態（図１１の（ｂ）参照）となる。
【００３８】
次に、図１１の（ｃ）に示すように、ワイヤーソー１７を第四切断側面Ｓ４側のプーリ２０’，２０’から取り外す。このようにすると、ワイヤーソー１７は、第四切断側面Ｓ４の両側辺と下辺に下側から上方に向かって架け渡される。
【００３９】
その後、ワイヤーソー１７の両端部をそれぞれ引っ張ってワイヤーソー１７に張力をかける。そうすると、図１１の（ｃ）に示すように、ワイヤーソー１７が第四切断側面Ｓ４の下部両端の角部から切断を開始する。そして、図１１の（ｄ）に示すように、ワイヤーソー１７が上方に徐々に引き上げられる。その後、最終的に、ワイヤーソー１７が上方に引き出され、第四切断側面Ｓ４が切断される。
【００４０】
以上の工程によって、図７に示すように、緩衝部１４の側面および底面に切断面１３が形成され、ブロック１５が切断・形成される。なお、ブロックサンプリング工程（ブロックサンプリング方法）は、以上の説明に限られるものではなく、たとえば、特開平０６−１４８３９３号、特開平０９−１２７２９５号に記載の方法を参照して利用することもできる。
【００４１】
次に、ブロック搬出工程を行う。ブロック搬出工程は、試験対象領域５をその外側部分（固化壁と緩衝部１４）と一体のブロック１５として搬出する工程である。ブロック１５を搬出するに際しては、まず、図８に示すように、溝１０の緩衝部１４の四隅近傍に、搬出用アンカー１８を設ける。搬出用アンカー１８の設置位置は、図８に図示したものに限定されるものではない。例えば、溝１０内に充填されたモルタル１２に設けてもよい。また、試験対象領域５が、ブロック１５の表面から所定深さ離れた下部に位置する場合（試験対象領域５の上側に緩衝部が形成されている場合）は、図１３に示すように、試験対象領域５の上方にも搬出用アンカー１８を設けるようにすればよい。このようにすれば、多数の搬出用アンカー１８でブロック１５を支持できるので、搬出用アンカー１８が打ち込まれる地盤表面への負担を軽減できる。図１３の複数の搬出用アンカー１８は、ブロック１５の上方に配置された鉄板２５に一括的に支持されている。鉄板２５の上面の四隅にはウインチのワイヤーのフック（図示せず）を係止するための係止部材２６が設けられている。
【００４２】
搬出用アンカー１８を設置したら、ブロック１５の上方の坑道１の天端にアンカーボルトを介して滑車を取り付ける。そして、滑車にウインチから延びるワイヤーを掛け回して、その先端を、搬出用アンカー１８または係止部材２６に固定する。その後、ウインチを巻き上げて、ブロック１５を坑道１の床面２ａよりも上に吊り上げる。そして、ブロック１５の下部の開口部（ブロック１５の引抜跡）に山留め材を架け渡して敷設し、その上にブロック１５を吊り下ろして仮置きする。坑道１の天端に盛り替え用の滑車を設けて、ブロック１５を吊り上げながら水平移動させて、台車等の移送手段上に吊り下ろす。そして、ブロック１５を立坑まで移動させて、適宜搬出する。なお、搬出方法は前記の工程に限定されるものではなく、ブロック１５に負担が掛かりにくい方法であれば他の方法であってもよい。以上で、ブロックサンプリング工程が終了する。
【００４３】
（室内トレーサー試験工程）
室内トレーサー試験工程は、切り出された前記試験対象領域を用いて別途の試験場で室内トレーサー試験を行う工程である。
【００４４】
まず、原位置から採取したブロック１５から、試験対象領域５を取り出す。そして、試験対象領域５にトレーサー溶液を注入して、亀裂３内を通過させて、排出されるトレーサー溶液を採取する。採取されたトレーサー溶液の濃度の時間変化から、亀裂の水理物質移行特性等を取得する。本実施形態では、１ｍ四方の試験対象領域５のトレーサー試験を行えるため、従来のコアスケールのトレーサー試験では不可能であった試験中の試験対象領域５内の水圧分布やトレーサー濃度分布のモニタリングも可能となる。そして、試験対象領域５マトリクス内のモニタリングデータは、試験結果の評価に用いる解析モデルの検証などに活用することができる。なお、トレーサー試験の詳細な方法については、特許文献１に記載されており、本発明においても、特許文献１に記載のトレーサー試験装置を利用して測定することができる。
【００４５】
以上のようなトレーサー試験方法（ブロックサンプリング方法）によれば、ブロックサンプリング工程において、試験対象領域５の周囲を固化剤（モルタル１２）で保護しているので、その後のブロック１５の切断および搬出時に試験対象領域の撹乱を防止できその損傷を抑制できる。また、ワイヤーソー１７を利用して、ブロック１５の周囲を切断しているので、ブロック１５の底面も容易に切断することができる。さらに、地盤が堆積岩などの軟質岩盤であっても、１ｍ四方規模の大型ブロックの採取が可能であり、一方、硬質岩盤においても、亀裂を含むような領域での大型ブロックの採取が可能である。
【００４６】
以上のように、広い範囲の試験対象領域５を採取することができるので、コアスケールの試料では取得できなかった、各種データを取得することができるので、室内トレーサー試験の精度向上を達成できる。また、原位置トレーサー試験と室内トレーサー試験の試験データを相互補完することで、試験結果の精度をより一層向上させることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、原位置トレーサー試験工程において、トレーサー溶液を試験対象領域５に注入する注入孔（ボーリング孔６）およびトレーサー溶液を試験対象領域５から排出する排出孔（ボーリング孔７）を、ブロックサンプリング工程において形成される環状の溝１０の形成予定位置１０’にそれぞれ形成している。つまり、固化のためのドリリング位置の設定を工夫することで、トレーサー溶液の注入孔および排出口を、溝１０の一部として利用できるので、溝１０の形成工程（ドリリングの工数）を低減できる。
【００４８】
また、本実施形態では、試験対象領域５の外周に固化領域を設け、さらにその外周に試験対象領域５と同等の性質を持った領域（緩衝部１４）を設けることで、サンプリングするブロック１５の内部に特別な悪影響を与えずにサンプリングすることができる。
【００４９】
以下、本発明を実施するための第二実施形態を図１４乃至図２３を参照しながら詳細に説明する。なお、第二実施形態では、試験対象領域を側面位置（壁面）から切り出す場合を例に挙げて説明する。
【００５０】
第二実施形態に係るトレーサー試験方法も第一実施形態と同様に、原位置トレーサー試験工程と、ブロックサンプリング工程と、室内トレーサー試験工程と、を備えている。第二実施形態に係るトレーサー試験方法は、前記工程のうち、原位置トレーサー試験工程と、ブロックサンプリング工程が、第一実施形態と異なる。
【００５１】
原位置トレーサー試験工程では、図１４に示すように、坑道１の壁面２ｂにボーリング孔３６，３７を掘削する。ボーリング孔３６，３７は、壁面２ｂから水平方向に沿って掘削される。ボーリング孔３６，３７の孔径や孔間距離は第一実施形態と同等である。ボーリング孔３６，３７の掘削深さは試験対象領域５の位置に応じて決定される。図１５に示すように、ボーリング孔３６，３７の掘削位置は、後述するブロックサンプリング工程によって形成される溝３０（図１９参照）の一部を兼ねる。つまり、ボーリング孔３６，３７は、溝３０の形成予定位置３０’に形成される。その後、第一実施形態と同等の手順で原位置トレーサー試験を実施する。
【００５２】
ブロックサンプリング工程は、原位置トレーサー試験を行った試験対象領域５を壁面２ｂの原位置（図１６参照）から切り出す工程である。ブロックサンプリング工程は、ラインドリリング工程と、固化工程と、ブロック切断工程と、ブロック搬出工程と、を備えている。
【００５３】
本実施形態のラインドリリング工程では、図１７に示すように、まず、試験対象領域５の下面に溝３０の一辺（下辺部）３０ａを形成する。溝３０は、複数のボーリング孔３１を、その一部同士が重なるように連続して掘削することで形成される。ボーリング孔３１の孔径や単位距離辺りの掘削本数は第一実施形態と同等である。溝３０の下辺部３０ａは、両端が試験対象領域５の端部から外側に突出するように形成されている。その後、下辺部３０ａを除く他の三辺部（上辺部および両側辺部）のラインドリリングを行う前に、下辺部３０ａの固化工程を行う。
【００５４】
下辺部３０ａの固化工程では、図１８に示すように、下辺部３０ａの下側にテフロン（登録商標）シート３３を布設する。また、試験対象領域５の下面（下辺部３０ａの上側）に、ビニールシート等の不透水性シート３２を密着させて布設する。不透水性シート３２は、試験対象領域５の地盤にモルタル１２の水分が浸入しないように設けられている。テフロン（登録商標）シート３３は、壁面２ｂ内の地盤との摩擦抵抗が小さいので、後の工程でブロック１５を壁面２ｂから引き出し易くするという効果を発揮する。その後、溝３０の下辺部３０ａに、モルタル（固化剤）１２を注入打設して固化させる。
【００５５】
次に、図１９に示すように、他の三辺部（上辺部３０ｄおよび両側辺部３０ｂ，３０ｃ）のラインドリリングを行う。既に掘削されているボーリング孔３６，３７から順次ボーリング孔３１の一部同士が重なるように連続して掘削する。ボーリング孔３１の孔径や単位距離辺りの掘削本数は第一実施形態と同等である。
【００５６】
その後、図２０に示すように、他の三辺部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの固化工程を行う。他の三辺部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの固化工程でも、試験対象領域５を囲むように、ビニールシート等の不透水性シート３２を密着させて布設する。三辺部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに、モルタル（固化剤）１２を注入打設して固化させる。なお、本実施形態では、図の煩雑化を防止するために、不透水性シート３２は、図１７乃至図２０のみに図示して、図２１乃至図２３では図示を省略している。
【００５７】
その後、ブロック切断工程に入る。ブロック切断工程は、環状の溝１０の周囲に切断面１３（図２２および図２３参照）を形成する工程である。言い換えれば、試験対象領域５と、その周囲の外側部分（溝１０に形成された固化壁（モルタル１２）と、この固化壁の周囲の地盤からなる緩衝部１４）を含むブロック１５（図７および図８参照）を切り出し可能に切断する工程である。本実施形態では、緩衝部１４は、固化壁の上部および両側部の一定幅の地盤にて構成されており、下部には設けられていない。つまり、下側の切断面１３は、固化壁の下面に位置している。これは、緩衝部１４を省略させて、固化壁の下面に切断面１３を形成することで、摩擦抵抗が小さいテフロン（登録商標）シート３３が壁面２ｂ（図１４参照）内の地盤に対して露出して、後の工程でブロック１５を壁面２ｂから引き出し易くするためである。緩衝部１４は、試験対象領域５の奥側にも形成されている（図２２の（ｂ）参照）。
【００５８】
ブロック切断工程では、まず、図２１に示すように、試験対象領域５の四隅から対角線方向外側に均等に離れた位置（ブロック１５の四隅）の４箇所に、切断ガイド孔１６を掘削する。切断ガイド孔１６は、水平方向に掘削する。下側の切断ガイド孔１６は、下辺部３０ａの両端部に形成される。切断ガイド孔１６の孔径や孔間距離は第一実施形態と同等である。
【００５９】
ワイヤーソーおよびプーリの作動は、第一実施形態の切断工程と同等である。なお、第一実施形態における、第一切断側面Ｓ１を切断底面（第二実施形態）、第二切断側面Ｓ２および第三切断側面Ｓ３を切断両側面（第二実施形態）、第四切断側面Ｓ４を切断上面（第二実施形態）、切断底面Ｂを切断先端面（第二実施形態）と置き換えて、ワイヤーソーおよびプーリが第一実施形態と同等の動作をすることで、図２２に示すように、切断面１３を形成してブロック１５が切断・形成される。ブロック１５の下側の切断面１３は、テフロン（登録商標）シート３３の下側に位置して、テフロン（登録商標）シート３３の表面を地盤に対して露出させるようになっている。
【００６０】
その後、図２３に示すように、試験対象領域５の外側部分の四隅近傍に、搬出用アンカー１８を設けて、ブロック搬出工程を行う。ブロック搬出工程では、まず、ウインチ、滑車を用いて、坑道１（図１４参照）内に向かって横方向に引き出す。このとき、ブロック１５の下部には、テフロン（登録商標）シート３３が壁面２ｂ（図１４参照）内の地盤に対して露出して設けられているので、ブロック１５と地盤との摩擦抵抗が小さく、ブロック１５の引き出しを容易に行うことができる。その後、ウインチ、滑車および移送手段等を適宜用いてブロック１５を搬出する。そして、搬出されたブロック１５から試験対象領域５を取り出して、第一実施形態と同様の室内トレーサー試験を行う。
【００６１】
以上のような工程によれば、壁面２ｂからでも試験対象領域５を含むブロック１５を撹乱することなく切断して採取することができるので、第一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、トレーサー試験におけるブロックサンプリング方法を説明しているが、このブロックサンプリング方法は、トレーサー試験以外のサンプル採取にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
５      試験対象領域
６      ボーリング孔（注入孔）
７      ボーリング孔（排出孔）
１０    溝
１０’  （溝の）形成予定位置
１２    モルタル（固化剤）
１３    切断面
１５    ブロック
３０    溝
３０’  （溝の）形成予定位置
【図１】
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【図２】
0005398006.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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