(57)【要約】      （修正有）【課題】１回で多種類土砂の透水係数を迅速に測定でき、時間が短く、効率が高い多種類土砂の透水係数を測定する装置を提供する。【解決手段】浸透流システムと画像取得システムとを含み、浸透流システムは有機ガラス円筒１９を含み、有機ガラス円筒１９内には複数層の土砂試料層が設けられており、各試料層の底部にはマノメーター３〜６が接続されており、画像取得システムは、有機ガラス円筒１９内の放射性同位体により放出された放射線を追跡するための検出器１８を含む。同位体追跡の方法により各層の浸透速度を取得し、マノメーター３〜６により各層の水頭差を取得し、一回で多種類土砂の透水係数を迅速に測定できる。【選択図】図１
0003220586.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
浸透流システムおよび画像取得システムを含み、
前記浸透流システムは有機ガラス円筒（１９）を含み、前記有機ガラス円筒（１９）内には、上部に位置されている第二透水石（１５）および下部に位置されている第一透水石（７）が水平に取り付けられており、
第一透水石（７）の下部には砂利（８）が充填されており、第二透水石（１５）と第一透水石（７）との間には複数層の測定待ちの土砂試料層が設けられており、
前記有機ガラス円筒（１９）の側壁には、第二排水管（１０）、第三排水管（１６）および複数のマノメーターが接続されており、マノメーターの数は前記土砂試料層の層数と同じく、各マノメーターは各土砂試料層間の境界面および最下層の土砂試料と第一透水石（７）との境界面にそれぞれ設置されており、
前記第二排水管（１０）は円筒（１９）の底部に設置されており、第三排水管（１６）は第二透水石（１５）の上方に設置されており、
前記の画像取得システムは、有機ガラス円筒（１９）内の放射性同位体により放出された放射線を追跡するための検出器を含み、該検出器は有機ガラス円筒（１９）の一側に取り付けられている、
ことを特徴とする多種類土砂の透水係数を測定する装置。
【請求項２】
前記第三排水管（１６）には流量制御弁が設置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の多種類土砂の透水係数を測定する装置。
【請求項３】
有機ガラス円筒（１９）に水を注入するための供水装置をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の多種類土砂の透水係数を測定する装置。
【請求項４】
前記供水装置は、貯水槽（１）および第一排水管（２）を含み、前記第一排水管（２）の出口は有機ガラス円筒（１９）の上方に位置されている、ことを特徴とする請求項３に記載の多種類土砂の透水係数を測定する装置。
【請求項５】
前記第一排水管（２）には流量制御弁が設置されている、ことを特徴とする請求項４に記載の多種類土砂の透水係数を測定する装置。
【請求項６】
前記マノメーターには目盛が刻まれており、目盛値は有機ガラス円筒（１９）の底面からの高さである、ことを特徴とする請求項１に記載の多種類土砂の透水係数を測定する装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、地盤工学関連分野に属し、迅速に多種類土砂の透水係数を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浸透流問題は、地盤工学における非常に重要な基本問題の一つであり、多くの基礎ピットやトンネルなどの工事はいずれも地下水の影響を受けており、多くの事故も土壌中の水の浸透により引き起こされたものである。建設工事におけるボイリングなど浸透破壊の発生を避けることやトンネルの内張りの漏水防止および地盤沈下を予測することは、いずれも地層の透水係数を把握し、地層の透水係数を測定することにより、地下工事の設計および建設を指導する必要がある。現在、既存の室内において土砂の透水係数を測定する装置は、毎回一種類の土試料しか測定できない。このため、一回で多種類の土砂の透水係数の迅速測定を実現することは解決すべき問題である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、迅速に多種類土砂の透水係数を測定する装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するための本考案に係る迅速に多種類土砂の透水係数を測定する装置は、浸透流システムおよび画像取得システムを含み、前記浸透流システムは有機ガラス円筒を含み、前記有機ガラス円筒内には、上部に位置されている第二透水石および下部に位置されている第一透水石が水平に取り付けられており、第一透水石の下部には砂利が充填されており、第二透水石と第一透水石との間には複数層の土砂試料層が設けられており、前記有機ガラス円筒の側壁には、第二排水管、第三排水管および複数のマノメーターが接続されており、マノメーターの数は前記土砂試料層の層数と同じく、各マノメーターは各土砂試料層間の境界面および最下層の土砂試料と第一透水石との境界面にそれぞれ設置されており、前記第二排水管は円筒の底部に設置されており、第三排水管は第二透水石の上方に設置されており、前記画像取得システムは、有機ガラス円筒内の放射性同位体により放出された放射線を追跡するための検出器を含み、該検出器は有機ガラス円筒の一側に取り付けられている。
【０００５】
さらに、前記第三排水管には流量制御弁が設置されている。
【０００６】
さらに、有機ガラス円筒に水を注入するための供水装置を含む。
【０００７】
さらに、前記供水装置は、貯水槽および第一排水管を含み、前記第一排水管の出口は有機ガラス円筒の上方に位置されている。
【０００８】
さらに、前記第一排水管には流量制御弁が設置されている。
【０００９】
さらに、前記マノメーターには目盛が刻まれており、目盛値は有機ガラス円筒の底面からの高さである。
【考案の効果】
【００１０】
従来技術に比べて、本考案は以下の効果を奏する。
１、本考案によれば、水流の浸透速度を直観的に可視化観測できる。
２、本考案によれば、一回で迅速に多種類土砂の透水係数を測定でき、時間が短く、効率が高い。
３、本考案に係る装置の構造は簡単であり、操作は便利である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案に係る装置の構造を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、迅速に多種類土砂の透水係数を測定する装置は、浸透流システムおよび画像取得システムを含む。浸透流システムは有機ガラス円筒１９を含み、有機ガラス円筒１９内には、上部に位置されている第二透水石１５および下部に位置されている第一透水石７が水平に取り付けられている。第一透水石７および第二透水石１５は、水を通過させるが土粒子を通過させない。第一透水石７の下部には、砂利８が充填されている。第二透水石１５と第一透水石７との間には、複数層の土砂試料層が設けられている（図においては４層）。有機ガラス円筒１９の側壁には、第二排水管１０、第三排水管１６および複数のマノメーターが接続されており、マノメーターの数は土砂試料層の層数と同じく、各マノメーターは各土砂試料層間の境界面および最下層の土砂試料と第一透過石７との境界面にそれぞれ設置されている。第二排水管１０は円筒の底部に設置されており、第三排水管１６は第二透水石１５の上方に設置されている。画像取得システムは、有機ガラス円筒１９内の放射性同位体により放出された放射線を追跡するための検出器を含み、該検出器は有機ガラス円筒１９の一側に取り付けられている。
【００１３】
浸透流速ｖは透水係数ｋと動水勾配ｉとの積であり、動水勾配ｉは水頭差Δｈと浸透経路Ｄとの商であり、ｖ＝ｋ＊ｉ＝ｋ＊Δｈ／Ｄである。
【００１４】
したがって、測定方法は以下のとおりである。
（１）有機ガラス円筒１９に水を注入し、注入速度を制御することにより、液面高さが定数Ｈ（円筒の底面からの高さ）に維持されるようにする。続いて、浸透が安定した後、同位体トレーサーＨ２１８Ｏを加える。図に示すように、貯水槽１および第一排水管２を用いて注水し、第一排水管２の出口は有機ガラス円筒１９の上方に位置されており、第一排水管２または第三排水管１６の上に流量制御弁を設置することにより、液面の高さを維持し、すなわち、水頭が変わらないことを維持する。浸透安定のしるしは液面の高さが安定することおよび第二排水管の排水状況が安定することである。
【００１５】
（２）検出器は放射性同位体トレーサーＨ２１８Ｏの運動軌跡を取得する。該運動軌跡に基づいて、一つの層の土砂試料における浸透時間ｔを取得し、ｖ＝Ｄ／ｔにより浸透流速ｖを取得する。ここで、Ｄは該土砂試料層の厚さである。
【００１６】
（３）該層の土砂試料の底面に接続されているマノメーターにおける液面高さｈに基づいて、Δｈ＝Ｈ−ｈにより水頭差Δｈを取得する。第四種の土砂試料１４の水頭差は、第一マノメーター３における液面高さｈと円筒における液面高さＨとの差である。第三種の土砂試料１３の水頭差は、第二マノメーター４における液面高さｈと円筒における液面高さＨとの差である。第二種の土砂試料１２の水頭差は、第三マノメーター５における液面高さｈと円筒における液面高さＨとの差である。第一種の土砂試料１１の水頭差は、第四マノメーター６における液面高さｈと円筒における液面高さＨとの差である。
【００１７】
（４）ｋ＝ｖ＊Ｄ／Δｈに基づいて計算することにより透水係数ｋを取得する。
好ましくは、マノメーターには目盛が刻まれており、目盛値は有機ガラス円筒１９の底面からの高さである。
【符号の説明】
【００１８】
１  貯水槽、
２  第一排水管、
３  第一マノメーター、
４  第二マノメーター、
５  第三マノメーター、
６  第四マノメーター、
７  第一透水石、
８  砂利、
９  集水装置、
１０  第二排水管、
１１  第一種の土砂試料、
１２  第二種の土砂試料、
１３  第三種の土砂試料、
１４  第四種の土砂試料、
１５  第二透水石、
１６  第三排水管、
１７  コンピュータ、
１８  検出器、
１９  有機ガラス円筒。
【図１】
0003220586.tif 000003