(57)【要約】【課題】  地震予知における応力観測のため、水平ボーリング孔への測定装置を埋設する場合、測定装置の周囲をセメントミルクで充填し、岩盤と一体化する必要がある。しかし、ボーリング孔が水平のためセメントミルクの漏れが生じやすく、意図した応力観測ができなかった。【解決手段】  測定装置とセメントミルクとを内蔵するケース管を水平ボーリング孔に形成された測定装置埋設孔へ導入する第１のステップと、前記ケース管を引きぬくことにより、該ケース管の先端側から前記セメントミルクを放出させて前記測定装置埋設孔をセメントミルクで充填するとともに当該セメントミルク内へ前記測定装置へ埋設する第２のステップとを含む測定装置の埋設方法において、前記第１のステップにおいて前記測定装置を第１の位置に存在させ、前記第２のステップにおいて前記測定装置を前記第１の位置より前記測定装置埋設孔の孔底部に近い第２の位置へ移動させる、ことを特徴とする測定装置の埋設方法を提供する。【選択図】図２
2006078233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定装置とセメントミルクとを内蔵するケース管を水平ボーリング孔に形成された測定装置埋設孔へ導入する第１のステップと、
前記ケース管を引きぬくことにより、該ケース管の先端側から前記セメントミルクを放出させて前記測定装置埋設孔をセメントミルクで充填するとともに当該セメントミルク内へ前記測定装置を埋設する第２のステップとを含む測定装置の埋設方法において、
前記第１のステップにおいて前記測定装置を第１の位置に存在させ、
前記第２のステップにおいて前記測定装置を前記第１の位置より前記測定装置埋設孔の孔底部に近い第２の位置へ移動させる、
ことを特徴とする測定装置の埋設方法。
【請求項２】
ケース管と前記ケース管に内蔵される測定装置及びセメントミルクとを備えてなる測定装置埋設具であって、
前記測定装置埋設具は、更に前記測定装置の位置制御装置を備え、
前記測定装置埋設具を水平ボーリング孔内へ導入する際に、前記位置制御装置は前記測定装置を第１の位置に保持し、
前記ケース管を引き抜く際に、前記位置制御装置は前記測定装置が前記第１の位置よりも孔底部に近い第２の位置へ移動することを許容する、
ことを特徴とする測定装置埋設具。
【請求項３】
前記位置制御装置は伸縮自在なスライド式であって、伸びている状態では前記測定装置を前記第１の位置に保持し、縮んだ状態では前記測定装置を前記第２の位置に保持すること、を特徴とする請求項２に記載の位置制御装置。
【請求項４】
前記位置制御装置は伸縮自在なジャバラチューブであって、伸びている状態では前記測定装置を前記第１の位置に保持し、縮んだ状態では前記測定装置を前記第２の位置に保持する、ことを特徴とする請求項２に記載の位置制御装置。
【請求項５】
前記ジャバラチューブは、伸びている状態においてその内部にセメントミルクが封入されており、前記ジャバラチューブが縮んだ状態において前記セメントミルクが放出される、ことを特徴とする請求項４に記載のジャバラチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
測定装置の埋設方法及びその埋設具に関する。この発明は水平ボーリング孔へ測定装置を埋設する技術として好適である。
【背景技術】
【０００２】
ボーリング孔の孔底部に測定装置を埋設するための小径な孔（測定装置埋設孔２）を穿設することがある（図１参照）。この測定装置埋設孔２には測定装置が埋設されるとともにその周りにセメントミルクが充填される。これにより、地盤の変動などの地盤情報が固化したセメントミルクを介して測定装置へ伝達され、当該測定装置により測定されることとなる。セメントミルク内の測定装置は外部から遮断されているので、測定装置には一般的にメモリ装置が付設される。測定装置埋設孔２をオーバーコアリングすることにより、セメントミルク層とともに測定装置を取り出し、そのメモリ装置に保存された地盤情報を読み出す。
求められる測定装置の埋設位置の如何によっては水平方向にボーリング孔を穿設する必要がある。かかる水平ボーリング孔における測定装置の埋設方法が非特許文献１に開示されている。
この埋設方法によれば、ケース管内に測定装置及びセメントミルクを内蔵させ、水平ボーリング孔の測定装置埋設孔内へ当該ケース管を配置する。その後、ケース管のみを引き抜くことで、測定装置を測定装置埋設孔内に配置させ、同時に測定装置埋設孔内をセメントミルクで充填する。
【０００３】
ここにおいて、ボーリング孔内が水平であるため、ケース管を引き抜く際にセメントミルクが測定装置埋設孔入口から漏れ出すおそれがある。セメントミルクが漏れ出ると測定装置埋設孔をセメントミルクで充填することができない。測定装置埋設孔内に空隙ができると、地盤の変動等の物理変化が正確に測定装置に伝達せず、測定結果に大きな誤差が含まれることとなる。また、空隙により測定装置が露出すると測定装置が損傷を受けることにもなりかねない。そのため、非特許文献１においてはあらかじめケース管内に伸縮自在なスポンジを内蔵しておき、ケース管を引き抜くと同時にスポンジが孔径全体に広がることとし、セメントミルクの漏れを防いでいる。
【非特許文献１】「水平ボーリング孔における応力測定の技術的な方法について」、東京大学総合技術研究会技術報告集、８−６６〜８−６８、２００３年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１の技術により、確かに水平ボーリングされた測定装置埋設孔からのセメントミルク漏れを防止することが可能である。
しかしながら、岩盤の材質、測定装置埋設孔の傾斜角度、ケース管の引き抜きタイミングによっては測定装置埋設孔内おいて空隙形成のおそれがある。以上換言すれば、ケース管抜き取り作業に熟練を要していた。
そこでこの発明は、容易かつ確実に測定装置埋設孔へ測定装置を埋設しつつこれをセメントミルクで隙間無く充填できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、この発明は次の通り規定される。
測定装置とセメントミルクとを内蔵するケース管を水平ボーリング孔の孔底部に形成された測定装置埋設孔へ導入する第１のステップと、
前記ケース管を引き抜きぬくことにより、前記測定装置埋設孔をセメントミルクで充填するとともに当該セメントミルク内へ前記測定装置へ埋設する第２のステップとを含む測定装置の埋設方法において、
前記第１のステップにおいては前記測定装置を第１の位置に存在させ、
前記第２のステップにおいて前記測定装置を前記第１の位置より前記測定装置埋設孔の孔底に近い第２の位置へ移動させる、
ことを特徴とする測定装置の埋設方法。
【０００６】
かかる第１の局面の発明によれば、測定装置を第１の位置に存在させた後、ケース管を引き抜いて測定装置埋設孔内へセメントミルクを充填するとき、若しくは充填した後に測定装置を第２の位置へ移動させる。この第２の位置は第１の位置より測定装置埋設孔の先端部に近い。測定装置埋設孔はその先端側からセメントミルクが充填されていくので、測定装置埋設孔の孔口からセメントミルクが漏れることがあっても、測定装置埋設孔の先端側はセメントミルクで完全に（隙間無く）充填されている可能性が高い。また、測定装置埋設孔の先端側に空隙が形成されていたとしても、測定装置を先端側へ移動させることによりセメントミルクがその空隙を埋めるように流動する。
換言すれば、測定装置埋設孔の入口付近に空隙があっても、測定装置が埋設されている部分がセメントミルクで完全に充填されておれば、測定装置の測定性能が十分に担保される。従って、この発明によればセメントミルクで完全充填されている可能性の高い第２の位置（測定装置埋設孔の先端側）へ測定装置を存在させる。
よって、この発明によれば、測定装置埋設孔へ埋設した測定装置を隙間無くセメントミルクで充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の構成要素について説明する。
（測定装置）
測定装置は、測定装置埋設孔のセメントミルク内に埋設されるものであるので、電源やメモリ装置を付設する必要がある。即ち、電源部・Ａ/Ｄ変換器・増幅器・電気回路・ＣＰＵ・メモリー部等が組み込まれている。測定装置の測定対象は任意に選択できるものであるが、地盤の歪、温度、方位、磁場などを測定対象とすることができ、測定対象に適した測定機器が選択される。測定装置の形状は特に限定されるものではないが、ケース管内に収納できるように円柱形とすることが好ましい。
セメントミルクも任意に選択される。水平方向に形成された測定装置埋設孔を隙間無く充填するには、セメント：水＝１：０．６としてこれに脱水減少剤０．０４を配合することが好ましい。
【０００８】
（ケース管）
ケース管内には、セメントミルク、位置制御装置、測定装置、収縮膨張ラバー等が収納される。測定装置埋設孔の内径寸法とケース管の外径寸法との差すなわち間隙は、セメントミルクが通過できる程度の距離を有することが好ましい。ケース管内の容積を最大化するとともに、ケース管を引き抜くときにセメントミルクが測定装置埋設孔口から漏出を防止するためである。ケース管を測定装置埋設孔へ導入するまではケース管内にセメントミルクが収納され、ケース管が測定装置埋設孔へセットされた後、ケース管を引き抜く際にケース管の先端からセメントミルクが放出される。例えばケース管の先端に底蓋を備え、所定の圧力を加えることで外れる構造とする。ケース管と内蔵部とは接触しているものの接続されていないため、ケース管のみを引き抜くことが可能である。
【０００９】
（位置制御装置）
位置制御装置は、測定装置埋設孔へケース管を導入する第１のステップにおいて測定装置を第１の位置に保持し、ケース管を引き抜く第２のステップにおいて測定装置が第１の位置から第２の位置へ移動することを許容する。このような位置制御装置の構成は特に限定されるものではないが、実施例で説明するようなスライド式位置制御装置とジャバラチューブ方式とを挙げることができる。
【実施例１】
【００１０】
以下に、本発明の実施例を示す。
図２及び図３に水平ボーリング１の測定装置埋設孔２内に測定装置埋設具３を埋設する方法を示す。
図２(a)はその孔内に測定装置埋設具３を導入する時の断面図である。測定装置埋設具３は、ケース管４と、セメントミルク５、スライド式位置制御装置６、測定装置７、収縮膨張ラバー８で構成される内蔵部とを有する。ケース管４はマグネット１０を有しており、内蔵部の後端と接合される。内蔵部はその後端を所定の圧力で押圧することにより、ケース管４との接合が外れる。
スライド式位置制御装置６は、測定装置７を第１の位置と第２の位置を確定するためのものであり、大径ロッド６Ａが測定装置７側に接続され、この大径ロッド６Ａに小径ロッド６Ｂが移動可能に嵌合されている。小径ロッド６Ｂの先端は底蓋９に接続されている。底蓋９はケース管４の先端に固定され、ケース管４を測定装置埋設孔２へ導入する際にはケース管４の先端側をシールしている。ケース管４の後端は収縮膨張ラバー８でシールされている。
【００１１】
測定装置埋設具３が測定装置埋設孔２内に導入された状態を図２(ｂ)に示す。この状態において位置制御装置６は伸張状態にあり、測定装置７は第１の位置を保持している。その後、ロッド１１が測定装置埋設孔２へ挿入されて、測定装置埋設具３の後端を押圧する。
ロッド１１の押圧によって図２（ｃ）に示すように、位置制御装置６が収縮して測定装置７は孔底側へ移動する。ロッド１１による押圧と同時にケース管４を引き抜く。これにより、ケース管４から底蓋９が外れてケース管４内のセメントミルク５がケース管４の先端側から放出される。このとき、ケース管４を引き抜きながら、ロッド１１で測定装置を押さえ込む。ケース管４が測定装置７を通過した段階で、ロッド１１を揚管する（図３(d)(e)(f)参照）。
【００１２】
図３（f）は位置制御装置６が完全に収縮しかつケース管４が引き抜かれた状態を示す。即ち、測定装置７の埋設状態を示す。この実施例によれば、測定装置埋設孔２においてより孔底に近い位置に測定装置７が埋設される。この位置においてセメントミルク５は測定装置埋設孔２を隙間無く充填している。
内蔵部の後端に設けられた収縮膨張ラバー８はケース管４を引き抜いたときに収縮膨張ラバーが拡がる。これによりケース管４から放出されて測定装置埋設孔２を拡散してきたセメントミルク５が収縮膨張ラバー８によりその拡散を阻まれ、測定装置埋設孔２から流出しなくなる。また、入口側からの水や泥の混入も収縮膨張ラバー８により防止することができる。
セメントミルク５は一定の期間経過後硬化し、その後、測定装置７が稼働して各種地盤情報が測定される。
【実施例２】
【００１３】
図４に他の実施例の測定装置埋設具３を示す。図２又は図３と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施例では位置制御装置としてジャバラチューブ６０を採用している。セメントミルク５はこのジャバラチューブ６０内に収納され、ジャバラチューブ６０の先端には弁６１が設けられている。
【００１４】
図４（ａ）は測定装置埋設具３が測定装置埋設孔２内に導入された状態を示す。この状態においてジャバラチューブ６０は伸張状態にあり、測定装置７は第１の状態を保持している。その後、ロッド１１がボーリング孔２へ挿入されて、測定装置埋設具３を押圧する。
ロッド１１の押圧によって図４（b）に示すようにジャバラチューブ６０は収縮して測定装置７は孔底側へ移動する。これにより、ジャバラチューブ６０内にあるセメントミルク５が圧縮され、弁６１が開放状態となり、セメントミルク５が放出される。また、ロッド１１による押圧と同時にケース管７を引き抜く。収縮膨張ラバー８が拡がり、測定装置埋設孔２内はセメントミルク５で充填され、測定装置７が孔底に近い位置に埋設される（図４(c)(d)参照）。この位置においてセメントミルク５は測定装置埋設孔２を隙間無く充填している。
【００１５】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、水平ボーリング孔の断面図である。
【図２】図２は、測定装置埋設具の埋設過程を示す断面図である（実施例１）。
【図３】図３は、測定装置埋設具の埋設過程を示す断面図である（実施例１）。
【図４】図４は、測定装置埋設具の埋設過程を示す断面図である（実施例２）。
【符号の説明】
【００１７】
１    水平ボーリング
２    測定装置埋設孔
３    測定装置埋設具
４    ケース管
５    セメントミルク
６    スライド式位置制御装置
６Ａ  大径ロッド
６Ｂ  小径ロッド
６０  ジャバラチューブ
７    測定装置
８    収縮膨張ラバー
９    底蓋
１０  マグネット
１１  ロッド
【図１】
2006078233.tif 000003
【図２】
2006078233.tif 000004
【図３】
2006078233.tif 000005
【図４】
2006078233.tif 000006