地下水位の測定方法
【課題】簡単な操作及び装置構成により、地盤の地下水位を正確に能率よく測定できる方法を提供する。
【解決手段】長さ方向所定間隔置きに内外を透通する横穴１１を設けた中空ロッド１を地盤Ｇの所定深さまで垂直に貫入させたのち、電気抵抗の変化を検出する機能を備えた計測器４Ａに接続した計測用絶縁ケーブル３Ａを中空ロッド１内に挿入し、絶縁ケーブル３Ａの先端側の電極部３１ａが中空ロッド１内に浸入した地下水Ｗの水面ＷＦに達した際の電極間の電気抵抗の変化を検出し、検出時の絶縁ケーブル３Ａの挿入長さから地下水位ＷＬを測定する。
【解決手段】長さ方向所定間隔置きに内外を透通する横穴１１を設けた中空ロッド１を地盤Ｇの所定深さまで垂直に貫入させたのち、電気抵抗の変化を検出する機能を備えた計測器４Ａに接続した計測用絶縁ケーブル３Ａを中空ロッド１内に挿入し、絶縁ケーブル３Ａの先端側の電極部３１ａが中空ロッド１内に浸入した地下水Ｗの水面ＷＦに達した際の電極間の電気抵抗の変化を検出し、検出時の絶縁ケーブル３Ａの挿入長さから地下水位ＷＬを測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の事前調査等として地下水の状態を判定するのに利用する地下水位の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地震による地盤液状化に対処するため、一般住宅の如き小規模建築物を対象とした地盤についても、地質構成と共に地下水位を調べることが要望されている。しかしながら、通常の地盤調査に採用されているボーリング調査は、大掛かりな作業になってコストが高く付くことに加え、戸建住宅用の宅地等では作業スペースの確保も難しいという問題があった。しかも、ボーリング調査の穿内水位は上方の傾向にあり、今までは安全側のために問題視されなかったが、本来は不要な液状化対策のために大きなコスト負担を強いられる懸念があった。
【０００３】
一方、戸建住宅の地盤調査には、従来よりＪＩＳ規格に制定されたスウェーデン式サウンディング試験が行われている。このサウンディング試験は、図６に示すように、下端に掘進スクリュー部材（通称：スクリューポイント）２１が装着された鉄製またはステンレス鋼製の中実ロッド２を地盤Ｇに垂直に突き立て、このロッド２の上部にクランプ２２及びハンドル２３を取り付け、まずクランプ２２上に複数枚の円盤状の錘２４（10kgが２枚と25kgが３枚で計95ｋｇ、載荷用クランプの重さ５kgとの合計で100 kg）を順次載せてロッド２の沈み込みを観察して記録する。そして、全部の錘２４を載せた段階でロッド１の沈み込みがない場合、ハンドル２３による回転で掘進させ、ロッド２表面の２５ｃｍ刻みの目盛り２ａにより、当該ロッド２が２５ｃｍ沈み込むのに要した回転回数を記録してゆく。なお、ロッド２は最長１ｍであるため、継ぎ足しながら所定深度（通常は地下１０ｍ）まで掘進させる。また、掘進スクリュー部材２１の基端側はロッド２よりも径大になっている。図中の２５は掘進位置の地表に載置した底板である。
【０００４】
しかして、このサウンディング試験では、上記の記録データを解析して土質を粘性土や砂質土等に分類するが、その試験後の引き抜いたロッド２表面の濡れ度合を観察し、水濡れの位置から地下水位ＷＬを判定することも行われている。しかるに、このような方法では、引き抜いたロッド２表面の時間経過に伴う乾きや、逆に孔壁に付いた水滴や泥等の付着により、本来の地下水による水濡れ位置が判別困難であったり、誤って判定されることも多く、地下水位の測定方法として信頼性に乏しかった。
【０００５】
そこで、このようなスウェーデン式サウンディング試験と同時に地下水位も測定できるようにした地下水位測定装置が提案されている（特許文献１，２）。この測定装置は、前記同様のロッドに長さ方向一定間隔置き（通常２５ｃｍ間隔）に貫通孔（径方向の横穴）を設け、これら貫通孔にフェルトや脱脂綿の如き湿潤性部材を詰めたものであり、前記同様にスウェーデン式サウンディング試験を行ったのち、該ロッドを引き抜いて各貫通孔の湿潤性部材の水分吸収状態を調べて地下水位を判定するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−１８０２４３
【特許文献２】特開２０００−２２１０３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のスウェーデン式サウンディング試験機を利用する今までの地下水位測定装置は、大まかにしか測定できず、正確な地下水位を知ることができない上、含水比の高い地盤の場合には地下水位より上方に測定される可能性があるため、判定結果に充分な信頼性が得られず、また手間及び時間を要して作業性が悪いという難点があった。
【０００７】
本発明は、上述の情況に鑑み、簡単な操作及び装置構成により、地盤の地下水位を正確に能率よく測定できる方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための手段を添付図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明にかかる地下水位の測定方法は、長さ方向所定間隔置きに内外を透通する横穴１１を設けた中空ロッド１を地盤Ｇの所定深さまで垂直に貫入させたのち、電気抵抗の変化を検出する機能を備えた計測器４Ａ又は４Ｂに接続した計測用絶縁ケーブル３Ａ又は３Ｂを該中空ロッド１内に挿入し、この絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂの先端側の電極部３１ａ〜３３ａが中空ロッド１内に浸入した地下水の水面ＷＦに達した際の電極間の電気抵抗の変化を検出し、この検出時の該絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂの挿入長さから地下水位ＷＬを測定することを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、前記請求項１の地下水位の測定方法において、絶縁ケーブル３Ａが１芯線からなると共に、中空ロッド１が導電性材料からなり、該絶縁ケーブル３Ａの先端側の電極部３１ａと電極を構成する中空ロッド１との間の電気抵抗の変化を検出する構成としている。
【００１０】
請求項３の発明は、前記請求項１の地下水位の測定方法において、絶縁ケーブル３Ａが芯線のワイヤー３１を絶縁被覆したものからなる構成としている。
【００１１】
請求項４の発明は、前記請求項１の地下水位の測定方法において、絶縁ケーブル３Ｂが２芯線であり、該絶縁ケーブル３Ｂの両芯線３２，３３に対応する先端側の電極部３２ａ，３３ａ間の電気抵抗の変化を検出する構成としている。
【００１２】
請求項５の発明は、前記請求項１〜４の何れかの地下水位の測定方法において、下端に掘進スクリュー部材１２が装着された前記横穴１１付きの中空ロッド１を荷重負荷及び回転によって地盤Ｇに垂直に掘進貫入させたのち、この中空ロッド１内に絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂを挿入して地下水位ＷＬを測定する構成としている。
【００１３】
請求項６の発明は、前記請求項１〜４の何れかの地下水位の測定方法において、下端に掘進スクリュー部材２１が装着された中実ロッド２を荷重負荷及び回転によって地盤に垂直に掘進貫入させ、次いで該中実ロッド２を地上へ抜出したのち、その抜出孔Ｈに前記横穴１１付きの中空ロッド１を貫入し、この中空ロッド１内に前記絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂを挿入して地下水位ＷＬを測定する構成としている。
【００１４】
請求項７の発明は、前記請求項６の地下水位の測定方法において、抜出孔Ｈに貫入させる中空ロッド１の下端に掘進スクリュー部材１２が装着されてなる構成としている。
【発明の効果】
【００１５】
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。まず、請求項１の発明にかかる地下水位の測定方法では、横穴１１付きの中空ロッド１を地盤Ｇの帯水層ＷＺまで垂直に貫入させると、地下水位ＷＬより下位になる横穴１１から地下水Ｗが該中空ロッド１の中空部１０に浸入し、その水面ＷＦが地下水位ＷＬと同レベルに達して安定化する。従って、この状態で該中空ロッド１内に計測用絶縁ケーブル３Ａ又は３Ｂを挿入してゆくことにより、その先端側の電極部３１ａ〜３３ａが該中空ロッド１内の水面ＷＦに達した際に水の導電性によって電極間の電気抵抗が変化（減少）し、この変化が計測器４Ａ又は４Ｂにて検出されるため、この時の該絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂの挿入長さから地下水位ＷＬを測定できる。
【００１６】
しかして、この測定方法によれば、絶縁ケーブル３Ａ又は３Ｂの電極部３１ａ〜３３ａが中空ロッド１内の水面ＷＦに達したことが瞬間的に捉えられるから、地下水位ＷＬを極めて正確に測定できると共に、中空ロッド１内は掘進した孔壁から隔絶しているため、含水比の高い地盤でも孔壁の水分による影響を受けず、もって測定結果に高い信頼性が得られる。また、測定に際し、中空ロッド１内に上方から絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂを挿入してゆくだけでよいから、操作的に極めて簡単である上、掘進した孔壁が崩れても中空ロッド１内が土で詰まることはなく、絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂの挿入に支障を生じる懸念がないから、能率よく短時間で測定作業が完了する。
【００１７】
請求項２の発明によれば、絶縁ケーブル３Ａが１芯線からなり、その先端側の電極部３１ａと導電性材料からなる中空ロッド１との間の電気抵抗の変化を検出するようにしているから、該絶縁ケーブル３Ａとして太い芯線で腰の強いものを利用することで、その中空ロッド１内への挿入を容易にでき、それだけ作業能率を向上できる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、前記１芯線の絶縁ケーブル３Ａがワイヤー３１を絶縁被覆したものであり、その腰が強いために中空ロッド１内への挿入が非常に容易であると共に、該絶縁ケーブル３Ａとして安価な樹脂チューブ入りワイヤー線を利用できるので資材コストが低減される。
【００１９】
請求項４の発明によれば、絶縁ケーブル３Ｂが２芯線からなり、その両芯線３２，３３に対応する先端側の電極部３２ａ，３３ａ間の電気抵抗の変化を検出するようにしているから、中空ロッド１としてプラスチック等の非導電性材料からなるものも使用できるという利点がある。
【００２０】
請求項５の発明によれば、下端に掘進スクリュー部材１２を有する前記横穴１１付きの中空ロッド１によって地盤Ｇに垂直に掘進貫入させたのち、この中空ロッド１内に前記絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂを挿入して地下水位ＷＬを測定するから、該中空ロッド１による掘進を一般的なスウェーデン式サウンディング試験に兼用できるという利点がある。
【００２１】
請求項６の発明によれば、下端に掘進スクリュー部材２１を有する中実ロッド２によって地盤Ｇに垂直に掘進貫入させたのち、この中実ロッド２を引き抜いた抜出孔Ｈに前記横穴１１付きの中空ロッド１を貫入し、この中空ロッド１内に前記絶縁ケーブル３Ａ又は３Ｃを挿入して地下水位ＷＬを測定するという２段階の操作を行う。従って、中実ロッド２で無理なく掘進穿孔を行える一方、地下水位の測定に用いる中空ロッド１は穿孔済みの孔内に貫入するだけであるため、その中空構造の故に掘進穿孔には不充分な強度であっても支障がない。また、前段の中実ロッド２による掘進工程をスウェーデン式サウンディング試験に利用できる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、前記２段階操作での後段の地下水位測定に用いる中空ロッド１が下端に掘進スクリュー部材１２を備えるから、前段の中実ロッド２による穿孔後の抜出孔Ｈが孔壁の崩れ等で部分的に塞がるような状態であっても、後段の中空ロッド１は軽く回転を伴って沈み込ませるだけで該抜出孔Ｈに充分に深く貫入できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る地下水位の測定方法の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明で用いる中空ロッド１の要部、図２は本発明の第一実施形態の測定方法、図３は同第二実施形態の測定方法、図４は本発明で用いる１芯線の計測用絶縁ケーブル３Ａの先端側、図５は同２芯線の計測用絶縁ケーブル３Ｂの先端側、をそれぞれ示す。なお、図３及び図４においては、中空ロッド１及び中実ロッド２を模式的に簡略化して図示している。図６で示すスウェーデン式サウンディング試験用の中実ロッド２は、本発明の第二実施形態の測定方法でも用いるものである。
【００２４】
図１（Ａ）に示すように、中空ロッド１は、その長さ方向に沿って一定間隔ｄ置きに径方向に貫通する横穴１１を備え、これら横穴１１で中空部１０内と外部とが透通すると共に、先端に掘進スクリュー部材１２が装着されている。また、同図（Ｂ）でも示すように、横穴１１は上下位置で順次交互に９０°向きが変わるように穿設され、これによって中空ロッド１の周方向で強度の偏りを生じないように設定されている。なお、間隔ｄは通常２５ｃｍに設定されるが、掘進スクリュー部材１２の先端から最下位の横穴１１までの距離も間隔ｄと等しくなっている。
【００２５】
しかして、中空ロッド１は既述のスウェーデン式サウンディング試験に用いる中実ロッド２（図６参照）と同様に継ぎ足して使用されるが、その継ぎ足し部分には図１（Ｃ）（Ｄ）で示すようにジョイント部材５が使用される。このジョイント部材５は、筒状で外周に雄ねじ５１が形成されており、中心孔５２の両端部５２ａが引っ掛かり防止のためにラッパ状に開いた形状になっている。一方、中空ロッド１の両端部の内周には雌ねじ１３が形成されており、該雌ねじ１３にジョイント部材５の雄ねじ５１を螺合することにより、図１（Ｃ）の如く上下の中空ロッド１の端面同士が直接に接する形で連結される。
【００２６】
第一実施形態の測定方法では、まず図２（Ａ）で示すように、鉄やステンレス鋼等の導電性材料からなる前記の中空ロッド１を地盤Ｇの所定深さまで垂直に掘進貫入させる。なお、図２（Ａ）では図示を省略しているが、この掘進貫入に際しては、該中空ロッド１の上部に図６で示す中実ロッド２と同様にクランプ２２及びハンドル２３を取り付けると共に錘２４を載せ、該錘２４による荷重負荷とハンドル２３による回転操作を行う。しかして、中空ロッド１が帯水層ＷＺまで貫入すると、地下水位ＷＬより下位になった横穴１１から地下水Ｗが該中空ロッド１の中空部１０に浸入し、貫入停止から数分程度で該中空ロッド１内の水面ＷＦが地下水位ＷＬと同レベルに達して安定化する。なお、掘進貫入は、地下の帯水層に届く深さまで行えばよいが、スウェーデン式サウンディング試験に合わせて地下１０ｍまで行ってもよい。
【００２７】
次に、図２（Ｂ）で示すように、電気抵抗の変化を検出する機能を備える計測器４Ａに接続した各々１芯線からなる一対の計測用絶縁ケーブル３Ａ，３Ａ’の内、一方の絶縁ケーブル３Ａ’の先端を中空ロッド１の地上部分に電気接続し、先端側に電極部３１を有する他方の絶縁ケーブル３Ａを該中空ロッド１の中空部１０に上方から挿入してゆく。そして、この絶縁ケーブル３Ａの電極部３１が中空ロッド１内の水面ＷＦに達すると、水Ｗの導電性によって該電極部３１と電極を構成する中空ロッド１との間の電気抵抗が減少するから、この電気抵抗の変化が計測器４Ａにて検出されて表示される。
【００２８】
従って、この電気抵抗の変化が検出されたときの絶縁ケーブル３Ａの挿入長さから、地下水位ＷＬを正確に判定できる。すなわち、地下水位ＷＬは、前記挿入長さより、中空ロッド１の地表面ＧＬからの突出高さを差し引いた値である。また、このような第一実施形態の測定方法における中空ロッド１の掘進工程は、一般的なスウェーデン式サウンディング試験に利用できる。
【００２９】
なお、図２（Ｂ）では１芯線の絶縁ケーブル３Ａを中空ロッド１内に挿入しているが、図２（Ｃ）の如く計測器４Ｂに接続する２芯線の絶縁ケーブル３Ｂを用いてもよい。この２芯線の絶縁ケーブル３Ｂは、先端側にその両芯線に対応する電極部３２ａ，３３ａが離間して配置しており、図示のように地盤Ｇの帯水層ＷＺまで貫入した中空ロッド１内に挿入してゆき、両電極部３２ａ，３３ａが共に該中空ロッド１内の水Ｗに接触すると、これら電極部３２ａ，３３ａ間の電気抵抗が減少し、この電気抵抗の変化が計測器４Ａにて検出されて表示されるから、前記同様にその検出時の挿入長さから地下水位ＷＬを正確に測定できる。
【００３０】
第二実施形態の測定方法では、まず図３（Ａ）で示すように、先端に掘進スクリュー部材１２が装着された中実ロッド２を地盤Ｇの所定深さまで垂直に掘進貫入させたのち、同図（Ｂ）で示すように該中実ロッド２を引き抜いて抜出孔Ｈを形成する。この中実ロッド２は、図６で示すスウェーデン式サウンディング試験に使用するものと同様構成であり、その掘進貫入に際して図６で示すクランプ２２及びハンドル２３を取り付け、錘２４による荷重負荷とハンドル２３による回転操作を行う。しかして、該中空ロッド１が帯水層ＷＺまで貫入しておれば、その抜出孔Ｈには地下水Ｗが浸出して溜まることになる。
【００３１】
次に、図３（Ｃ）で示すように、抜出孔Ｈに前記第一実施形態で用いたものと同様の中空ロッド１を貫入させると、その地下水位ＷＬより下位になった横穴１１から地下水Ｗが中空部１０に浸入し、該中空部１０内の水面ＷＦが地下水位ＷＬと同レベルに達して安定化する。続いて同図（Ｄ）に示すように、前記第一実施形態の場合と同様に、計測器４Ａに接続した一方の絶縁ケーブル３Ａ’を中空ロッド１の地上部分に電気接続し、他方の絶縁ケーブル３Ａを該中空ロッド１の中空部１０に挿入してゆけば、その電極部３１が中空ロッド１内の水面ＷＦに達したとき、該電極部３１と中空ロッド１との間の電気抵抗が減少し、この電気抵抗の変化が計測器４Ａにて検出されて表示される。
【００３２】
従って、この第二実施形態の測定方法においても、前記第一実施形態の場合と同様に、電気抵抗の変化が検出されたときの絶縁ケーブル３Ａの挿入長さから、地下水位ＷＬを正確に判定できる。そして、この第二実施形態では、前段の地盤Ｇに対する掘進穿孔を高強度の中実ロッド２にて行うから、後段の地下水位測定に用いる中空ロッド１は、前段の中実ロッド２の抜出孔Ｈ内に貫入するだけでよく、その中空構造の故に掘進穿孔には不充分な強度であっても支障がない。また、前段の中実ロッド２による掘進工程をスウェーデン式サウンディング試験に利用できる。
【００３３】
なお、この第二実施形態のように２段階の操作を行う場合、後段の地下水位測定に用いる中空ロッド１として、下端に掘進スクリュー部材１２を装着していない単なる横穴１１付きのパイプ材も使用可能である。しかるに、地盤Ｇが軟弱な地層を含む場合等で、前段の中実ロッド２を引き抜いた抜出孔Ｈが孔壁の崩れ等によって部分的に塞がるような状態であっても、後段の中空ロッド１が掘進スクリュー部材１２を備えるものであれば、軽く回転を伴って沈み込ませるだけで該抜出孔Ｈに充分に深く貫入できるという利点がある。また、この後段の地下水位測定では、第一実施形態と同様に１芯線の絶縁ケーブル３Ａの代わりに計測器４Ｂに接続する２芯線の絶縁ケーブル３Ｂ〔図２（Ｃ）参照〕を用いることができる。
【００３４】
１芯線の絶縁ケーブル３Ａの場合、太い芯線で腰の強いものを利用することで、その中空ロッド１内への挿入が容易になるから、それだけ作業能率を向上できるという利点がある。特に、芯線がワイヤーからなるものでは、腰が強いために中空ロッド１内への挿入が非常に容易であると共に、安価な樹脂チューブ入りワイヤー線を利用できるので資材コストが低減されるという利点がある。一方、２芯線の絶縁ケーブル３Ｂの場合、中空ロッド１は電極としての機能が不要になるから、該中空ロッド１としてプラスチック等の非導電性材料からなるものも使用できるという利点がある。
【００３５】
図４は、樹脂チューブ入りワイヤー線からなる１芯線の絶縁ケーブル３Ａの構成例を示す。この絶縁ケーブル３Ａは、ワイヤーの芯線３１が絶縁材料の樹脂チューブ３４で被包されており、その先端側で樹脂チューブ３４の一部を除去することにより、芯線３１の一部を露呈させて電極部３１ａを形成すると共に、ケーブル端にゴムや軟質プラスチックからなる先細で先端が丸い突端部３５を形成している。しかして、このような突端部３５を有することにより、中空ロッド１内への挿入時に横穴１１やジョイント部材５等との引っ掛かりが防止されるため、、挿入操作がより容易になる。なお、この絶縁ケーブル３Ａの中空ロッド１に対する挿入長さＬは、電極部３１ａが基準Ｏとなる。
【００３６】
図５は、２芯線の絶縁ケーブル３Ｂの構成例を示す。この絶縁ケーブル３Ｂでは、絶縁層３６中に埋入した２本の芯線３２，３３のうち、一方の芯線３２がケーブル先端面から突出して電極部３２ａを構成すると共に、ケーブル周面側での絶縁層３６の切欠３６ａにより、芯線３３の一部を露呈させて電極部３３ａを構成している。このように両電極部３２ａ，３３ｂがケーブルの端面側と周面側とに離間することにより、中空ロッド１内への挿入時に水滴等の付着で両電極部３２ａ，３３ｂ間が導通するのを防止できる。この絶縁ケーブル３Ｂの中空ロッド１に対する挿入長さＬは、周面側の電極部３３ａが基準Ｏとなる。
【００３７】
電気抵抗の変化を検出する機能を備える計測器４Ａ，４Ｂには、電線式水位計やテスター（電流計）等としての種々の市販品を利用できる。しかして、電気抵抗の変化を検出した際、指針や画面による表示以外に、ブザーや発光ランプによって使用者に知らせる方式でもよい。
【００３８】
また、中空ロッド１や中実ロッド２の掘進手段として、図６では錘２４による荷重負荷とハンドル２３による回転操作との手動方式を例示したが、本発明では、荷重負荷を油圧シリンダー等による機械的加圧で行ったり、回転操作をモーター等で機械的に行う方式も採用可能である。更に、本発明で用いる中空ロッド１及び中実ロッド２としては、ＪＩＳ規格に制定されたスウェーデン式サウンディング試験機の規定寸法に合致するものに限らず、種々の内外径を有するものを採用できる。また、ロッド先端に装着する掘進スクリュー部材についても、該サウンディング試験機のスクリューポイントとは異なる形状・構造のものも使用可能である。
【００３９】
〔地下水位測定試験〕
図１で示す横穴付きの中空ロッド（外径１９ｍｍ，内径７ｍｍ，横穴径４ｍｍ、横穴間隔２５０ｍｍ）の下端に、掘進スクリュー部材としてスウェーデン式サウンディング試験用のスクリューポイントを装着したものを使用し、次の表１に記載の５カ所の戸建住宅建築予定地において、それぞれ前記サウンディング試験法に準じ、該中空ロッドを地盤に垂直に４ｍの深さまで掘進貫入させたのち、表１記載の各経過時間毎に該中空ロッド内に市販の電線式水位計の計測用絶縁ケーブル（外径５ｍｍ、２芯線）を挿入し、水位計のリレー音と赤ランプ点灯を伴う指針の振り切りにより、ロッド先端の一対の電極部が該中空ロッド内の地下水の水面に達したことを確認し、その時の絶縁ケーブルの挿入長さから地下水位を測定した。一方、この地下水位の測定点から水平距離で３ｍ離れた位置において、つぼ掘りによって直径約径０．２ｍ，深さ約１ｍの観測穴を形成し、この観測穴における地下水位をメジャーで直接に測定し、これを基準水位とした。そして、前記の各測定水位について基準水位との差を調べたところ、表１の結果が得られた。
【００４０】
【表１】
【００４１】
上表の結果から、中空ロッドの貫入後の１０分程度で該中空ロッド内の水位が安定し、しかも測定水位と実際の水位（基準水位）との差が極めて僅かであることが判る。従って、本発明の地下水位の測定方法は、簡単な装置構成により、地盤の地下水位を正確に能率よく短時間で測定できるものと言える。なお、この地下水位測定試験では地下４ｍまでの穿孔を行っているが、スウェーデン式サウンディング試験に合わせて地下１０ｍまで穿孔することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の地下水位の測定方法に用いる中空ロッドを示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線の断面矢視図、（Ｃ）は連結部の縦断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線の断面矢視図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る地下水位の測定方法を示し、（Ａ）は中空ロッドの掘進貫入状態、（Ｂ）は１芯線の計測用絶縁ケーブルの挿入状態、（Ｃ）は２芯線の計測用絶縁ケーブルの挿入状態、のそれぞれ模式縦断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る地下水位の測定方法を工程順に示し、（Ａ）は中実ロッドの掘進貫入状態、（Ｂ）は中実ロッドの引き抜き状態、（Ｃ）は抜出孔への中空ロッドの貫入状態、（Ｄ）は１芯線の計測用絶縁ケーブルの挿入状態、のそれぞれ模式縦断面図である。
【図４】本発明で用いる１芯線の計測用絶縁ケーブルの先端側の構成例を示す斜視図である。
【図５】本発明で用いる２芯線の計測用絶縁ケーブルの先端側の構成例を示す斜視図である。
【図６】本発明及びスウェーデン式サウンディング試験に用いる中実ロッドの掘進貫入状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 中空ロッド
１０ 中空部
１１ 横穴
１２ 掘進スクリュー部材
２ 中実ロッド
２１ 掘進スクリュー部材
３Ａ １芯線の計測用絶縁ケーブル
３Ｂ ２芯線の計測用絶縁ケーブル
３１ 芯線（ワイヤー）
３１ａ 電極部
３２ 芯線
３２ａ 電極部
３３ 芯線
３３ａ 電極部
４Ａ 計測器
４Ｂ 計測器
Ｇ 地盤
Ｈ 抜出孔
Ｌ 挿入長さ
Ｗ 地下水
ＷＦ 水面
ＷＬ 地下水位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の事前調査等として地下水の状態を判定するのに利用する地下水位の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地震による地盤液状化に対処するため、一般住宅の如き小規模建築物を対象とした地盤についても、地質構成と共に地下水位を調べることが要望されている。しかしながら、通常の地盤調査に採用されているボーリング調査は、大掛かりな作業になってコストが高く付くことに加え、戸建住宅用の宅地等では作業スペースの確保も難しいという問題があった。しかも、ボーリング調査の穿内水位は上方の傾向にあり、今までは安全側のために問題視されなかったが、本来は不要な液状化対策のために大きなコスト負担を強いられる懸念があった。
【０００３】
一方、戸建住宅の地盤調査には、従来よりＪＩＳ規格に制定されたスウェーデン式サウンディング試験が行われている。このサウンディング試験は、図６に示すように、下端に掘進スクリュー部材（通称：スクリューポイント）２１が装着された鉄製またはステンレス鋼製の中実ロッド２を地盤Ｇに垂直に突き立て、このロッド２の上部にクランプ２２及びハンドル２３を取り付け、まずクランプ２２上に複数枚の円盤状の錘２４（10kgが２枚と25kgが３枚で計95ｋｇ、載荷用クランプの重さ５kgとの合計で100 kg）を順次載せてロッド２の沈み込みを観察して記録する。そして、全部の錘２４を載せた段階でロッド１の沈み込みがない場合、ハンドル２３による回転で掘進させ、ロッド２表面の２５ｃｍ刻みの目盛り２ａにより、当該ロッド２が２５ｃｍ沈み込むのに要した回転回数を記録してゆく。なお、ロッド２は最長１ｍであるため、継ぎ足しながら所定深度（通常は地下１０ｍ）まで掘進させる。また、掘進スクリュー部材２１の基端側はロッド２よりも径大になっている。図中の２５は掘進位置の地表に載置した底板である。
【０００４】
しかして、このサウンディング試験では、上記の記録データを解析して土質を粘性土や砂質土等に分類するが、その試験後の引き抜いたロッド２表面の濡れ度合を観察し、水濡れの位置から地下水位ＷＬを判定することも行われている。しかるに、このような方法では、引き抜いたロッド２表面の時間経過に伴う乾きや、逆に孔壁に付いた水滴や泥等の付着により、本来の地下水による水濡れ位置が判別困難であったり、誤って判定されることも多く、地下水位の測定方法として信頼性に乏しかった。
【０００５】
そこで、このようなスウェーデン式サウンディング試験と同時に地下水位も測定できるようにした地下水位測定装置が提案されている（特許文献１，２）。この測定装置は、前記同様のロッドに長さ方向一定間隔置き（通常２５ｃｍ間隔）に貫通孔（径方向の横穴）を設け、これら貫通孔にフェルトや脱脂綿の如き湿潤性部材を詰めたものであり、前記同様にスウェーデン式サウンディング試験を行ったのち、該ロッドを引き抜いて各貫通孔の湿潤性部材の水分吸収状態を調べて地下水位を判定するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−１８０２４３
【特許文献２】特開２０００−２２１０３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のスウェーデン式サウンディング試験機を利用する今までの地下水位測定装置は、大まかにしか測定できず、正確な地下水位を知ることができない上、含水比の高い地盤の場合には地下水位より上方に測定される可能性があるため、判定結果に充分な信頼性が得られず、また手間及び時間を要して作業性が悪いという難点があった。
【０００７】
本発明は、上述の情況に鑑み、簡単な操作及び装置構成により、地盤の地下水位を正確に能率よく測定できる方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための手段を添付図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明にかかる地下水位の測定方法は、長さ方向所定間隔置きに内外を透通する横穴１１を設けた中空ロッド１を地盤Ｇの所定深さまで垂直に貫入させたのち、電気抵抗の変化を検出する機能を備えた計測器４Ａ又は４Ｂに接続した計測用絶縁ケーブル３Ａ又は３Ｂを該中空ロッド１内に挿入し、この絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂの先端側の電極部３１ａ〜３３ａが中空ロッド１内に浸入した地下水の水面ＷＦに達した際の電極間の電気抵抗の変化を検出し、この検出時の該絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂの挿入長さから地下水位ＷＬを測定することを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、前記請求項１の地下水位の測定方法において、絶縁ケーブル３Ａが１芯線からなると共に、中空ロッド１が導電性材料からなり、該絶縁ケーブル３Ａの先端側の電極部３１ａと電極を構成する中空ロッド１との間の電気抵抗の変化を検出する構成としている。
【００１０】
請求項３の発明は、前記請求項１の地下水位の測定方法において、絶縁ケーブル３Ａが芯線のワイヤー３１を絶縁被覆したものからなる構成としている。
【００１１】
請求項４の発明は、前記請求項１の地下水位の測定方法において、絶縁ケーブル３Ｂが２芯線であり、該絶縁ケーブル３Ｂの両芯線３２，３３に対応する先端側の電極部３２ａ，３３ａ間の電気抵抗の変化を検出する構成としている。
【００１２】
請求項５の発明は、前記請求項１〜４の何れかの地下水位の測定方法において、下端に掘進スクリュー部材１２が装着された前記横穴１１付きの中空ロッド１を荷重負荷及び回転によって地盤Ｇに垂直に掘進貫入させたのち、この中空ロッド１内に絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂを挿入して地下水位ＷＬを測定する構成としている。
【００１３】
請求項６の発明は、前記請求項１〜４の何れかの地下水位の測定方法において、下端に掘進スクリュー部材２１が装着された中実ロッド２を荷重負荷及び回転によって地盤に垂直に掘進貫入させ、次いで該中実ロッド２を地上へ抜出したのち、その抜出孔Ｈに前記横穴１１付きの中空ロッド１を貫入し、この中空ロッド１内に前記絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂを挿入して地下水位ＷＬを測定する構成としている。
【００１４】
請求項７の発明は、前記請求項６の地下水位の測定方法において、抜出孔Ｈに貫入させる中空ロッド１の下端に掘進スクリュー部材１２が装着されてなる構成としている。
【発明の効果】
【００１５】
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。まず、請求項１の発明にかかる地下水位の測定方法では、横穴１１付きの中空ロッド１を地盤Ｇの帯水層ＷＺまで垂直に貫入させると、地下水位ＷＬより下位になる横穴１１から地下水Ｗが該中空ロッド１の中空部１０に浸入し、その水面ＷＦが地下水位ＷＬと同レベルに達して安定化する。従って、この状態で該中空ロッド１内に計測用絶縁ケーブル３Ａ又は３Ｂを挿入してゆくことにより、その先端側の電極部３１ａ〜３３ａが該中空ロッド１内の水面ＷＦに達した際に水の導電性によって電極間の電気抵抗が変化（減少）し、この変化が計測器４Ａ又は４Ｂにて検出されるため、この時の該絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂの挿入長さから地下水位ＷＬを測定できる。
【００１６】
しかして、この測定方法によれば、絶縁ケーブル３Ａ又は３Ｂの電極部３１ａ〜３３ａが中空ロッド１内の水面ＷＦに達したことが瞬間的に捉えられるから、地下水位ＷＬを極めて正確に測定できると共に、中空ロッド１内は掘進した孔壁から隔絶しているため、含水比の高い地盤でも孔壁の水分による影響を受けず、もって測定結果に高い信頼性が得られる。また、測定に際し、中空ロッド１内に上方から絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂを挿入してゆくだけでよいから、操作的に極めて簡単である上、掘進した孔壁が崩れても中空ロッド１内が土で詰まることはなく、絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂの挿入に支障を生じる懸念がないから、能率よく短時間で測定作業が完了する。
【００１７】
請求項２の発明によれば、絶縁ケーブル３Ａが１芯線からなり、その先端側の電極部３１ａと導電性材料からなる中空ロッド１との間の電気抵抗の変化を検出するようにしているから、該絶縁ケーブル３Ａとして太い芯線で腰の強いものを利用することで、その中空ロッド１内への挿入を容易にでき、それだけ作業能率を向上できる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、前記１芯線の絶縁ケーブル３Ａがワイヤー３１を絶縁被覆したものであり、その腰が強いために中空ロッド１内への挿入が非常に容易であると共に、該絶縁ケーブル３Ａとして安価な樹脂チューブ入りワイヤー線を利用できるので資材コストが低減される。
【００１９】
請求項４の発明によれば、絶縁ケーブル３Ｂが２芯線からなり、その両芯線３２，３３に対応する先端側の電極部３２ａ，３３ａ間の電気抵抗の変化を検出するようにしているから、中空ロッド１としてプラスチック等の非導電性材料からなるものも使用できるという利点がある。
【００２０】
請求項５の発明によれば、下端に掘進スクリュー部材１２を有する前記横穴１１付きの中空ロッド１によって地盤Ｇに垂直に掘進貫入させたのち、この中空ロッド１内に前記絶縁ケーブル３Ａ，３Ｂを挿入して地下水位ＷＬを測定するから、該中空ロッド１による掘進を一般的なスウェーデン式サウンディング試験に兼用できるという利点がある。
【００２１】
請求項６の発明によれば、下端に掘進スクリュー部材２１を有する中実ロッド２によって地盤Ｇに垂直に掘進貫入させたのち、この中実ロッド２を引き抜いた抜出孔Ｈに前記横穴１１付きの中空ロッド１を貫入し、この中空ロッド１内に前記絶縁ケーブル３Ａ又は３Ｃを挿入して地下水位ＷＬを測定するという２段階の操作を行う。従って、中実ロッド２で無理なく掘進穿孔を行える一方、地下水位の測定に用いる中空ロッド１は穿孔済みの孔内に貫入するだけであるため、その中空構造の故に掘進穿孔には不充分な強度であっても支障がない。また、前段の中実ロッド２による掘進工程をスウェーデン式サウンディング試験に利用できる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、前記２段階操作での後段の地下水位測定に用いる中空ロッド１が下端に掘進スクリュー部材１２を備えるから、前段の中実ロッド２による穿孔後の抜出孔Ｈが孔壁の崩れ等で部分的に塞がるような状態であっても、後段の中空ロッド１は軽く回転を伴って沈み込ませるだけで該抜出孔Ｈに充分に深く貫入できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る地下水位の測定方法の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明で用いる中空ロッド１の要部、図２は本発明の第一実施形態の測定方法、図３は同第二実施形態の測定方法、図４は本発明で用いる１芯線の計測用絶縁ケーブル３Ａの先端側、図５は同２芯線の計測用絶縁ケーブル３Ｂの先端側、をそれぞれ示す。なお、図３及び図４においては、中空ロッド１及び中実ロッド２を模式的に簡略化して図示している。図６で示すスウェーデン式サウンディング試験用の中実ロッド２は、本発明の第二実施形態の測定方法でも用いるものである。
【００２４】
図１（Ａ）に示すように、中空ロッド１は、その長さ方向に沿って一定間隔ｄ置きに径方向に貫通する横穴１１を備え、これら横穴１１で中空部１０内と外部とが透通すると共に、先端に掘進スクリュー部材１２が装着されている。また、同図（Ｂ）でも示すように、横穴１１は上下位置で順次交互に９０°向きが変わるように穿設され、これによって中空ロッド１の周方向で強度の偏りを生じないように設定されている。なお、間隔ｄは通常２５ｃｍに設定されるが、掘進スクリュー部材１２の先端から最下位の横穴１１までの距離も間隔ｄと等しくなっている。
【００２５】
しかして、中空ロッド１は既述のスウェーデン式サウンディング試験に用いる中実ロッド２（図６参照）と同様に継ぎ足して使用されるが、その継ぎ足し部分には図１（Ｃ）（Ｄ）で示すようにジョイント部材５が使用される。このジョイント部材５は、筒状で外周に雄ねじ５１が形成されており、中心孔５２の両端部５２ａが引っ掛かり防止のためにラッパ状に開いた形状になっている。一方、中空ロッド１の両端部の内周には雌ねじ１３が形成されており、該雌ねじ１３にジョイント部材５の雄ねじ５１を螺合することにより、図１（Ｃ）の如く上下の中空ロッド１の端面同士が直接に接する形で連結される。
【００２６】
第一実施形態の測定方法では、まず図２（Ａ）で示すように、鉄やステンレス鋼等の導電性材料からなる前記の中空ロッド１を地盤Ｇの所定深さまで垂直に掘進貫入させる。なお、図２（Ａ）では図示を省略しているが、この掘進貫入に際しては、該中空ロッド１の上部に図６で示す中実ロッド２と同様にクランプ２２及びハンドル２３を取り付けると共に錘２４を載せ、該錘２４による荷重負荷とハンドル２３による回転操作を行う。しかして、中空ロッド１が帯水層ＷＺまで貫入すると、地下水位ＷＬより下位になった横穴１１から地下水Ｗが該中空ロッド１の中空部１０に浸入し、貫入停止から数分程度で該中空ロッド１内の水面ＷＦが地下水位ＷＬと同レベルに達して安定化する。なお、掘進貫入は、地下の帯水層に届く深さまで行えばよいが、スウェーデン式サウンディング試験に合わせて地下１０ｍまで行ってもよい。
【００２７】
次に、図２（Ｂ）で示すように、電気抵抗の変化を検出する機能を備える計測器４Ａに接続した各々１芯線からなる一対の計測用絶縁ケーブル３Ａ，３Ａ’の内、一方の絶縁ケーブル３Ａ’の先端を中空ロッド１の地上部分に電気接続し、先端側に電極部３１を有する他方の絶縁ケーブル３Ａを該中空ロッド１の中空部１０に上方から挿入してゆく。そして、この絶縁ケーブル３Ａの電極部３１が中空ロッド１内の水面ＷＦに達すると、水Ｗの導電性によって該電極部３１と電極を構成する中空ロッド１との間の電気抵抗が減少するから、この電気抵抗の変化が計測器４Ａにて検出されて表示される。
【００２８】
従って、この電気抵抗の変化が検出されたときの絶縁ケーブル３Ａの挿入長さから、地下水位ＷＬを正確に判定できる。すなわち、地下水位ＷＬは、前記挿入長さより、中空ロッド１の地表面ＧＬからの突出高さを差し引いた値である。また、このような第一実施形態の測定方法における中空ロッド１の掘進工程は、一般的なスウェーデン式サウンディング試験に利用できる。
【００２９】
なお、図２（Ｂ）では１芯線の絶縁ケーブル３Ａを中空ロッド１内に挿入しているが、図２（Ｃ）の如く計測器４Ｂに接続する２芯線の絶縁ケーブル３Ｂを用いてもよい。この２芯線の絶縁ケーブル３Ｂは、先端側にその両芯線に対応する電極部３２ａ，３３ａが離間して配置しており、図示のように地盤Ｇの帯水層ＷＺまで貫入した中空ロッド１内に挿入してゆき、両電極部３２ａ，３３ａが共に該中空ロッド１内の水Ｗに接触すると、これら電極部３２ａ，３３ａ間の電気抵抗が減少し、この電気抵抗の変化が計測器４Ａにて検出されて表示されるから、前記同様にその検出時の挿入長さから地下水位ＷＬを正確に測定できる。
【００３０】
第二実施形態の測定方法では、まず図３（Ａ）で示すように、先端に掘進スクリュー部材１２が装着された中実ロッド２を地盤Ｇの所定深さまで垂直に掘進貫入させたのち、同図（Ｂ）で示すように該中実ロッド２を引き抜いて抜出孔Ｈを形成する。この中実ロッド２は、図６で示すスウェーデン式サウンディング試験に使用するものと同様構成であり、その掘進貫入に際して図６で示すクランプ２２及びハンドル２３を取り付け、錘２４による荷重負荷とハンドル２３による回転操作を行う。しかして、該中空ロッド１が帯水層ＷＺまで貫入しておれば、その抜出孔Ｈには地下水Ｗが浸出して溜まることになる。
【００３１】
次に、図３（Ｃ）で示すように、抜出孔Ｈに前記第一実施形態で用いたものと同様の中空ロッド１を貫入させると、その地下水位ＷＬより下位になった横穴１１から地下水Ｗが中空部１０に浸入し、該中空部１０内の水面ＷＦが地下水位ＷＬと同レベルに達して安定化する。続いて同図（Ｄ）に示すように、前記第一実施形態の場合と同様に、計測器４Ａに接続した一方の絶縁ケーブル３Ａ’を中空ロッド１の地上部分に電気接続し、他方の絶縁ケーブル３Ａを該中空ロッド１の中空部１０に挿入してゆけば、その電極部３１が中空ロッド１内の水面ＷＦに達したとき、該電極部３１と中空ロッド１との間の電気抵抗が減少し、この電気抵抗の変化が計測器４Ａにて検出されて表示される。
【００３２】
従って、この第二実施形態の測定方法においても、前記第一実施形態の場合と同様に、電気抵抗の変化が検出されたときの絶縁ケーブル３Ａの挿入長さから、地下水位ＷＬを正確に判定できる。そして、この第二実施形態では、前段の地盤Ｇに対する掘進穿孔を高強度の中実ロッド２にて行うから、後段の地下水位測定に用いる中空ロッド１は、前段の中実ロッド２の抜出孔Ｈ内に貫入するだけでよく、その中空構造の故に掘進穿孔には不充分な強度であっても支障がない。また、前段の中実ロッド２による掘進工程をスウェーデン式サウンディング試験に利用できる。
【００３３】
なお、この第二実施形態のように２段階の操作を行う場合、後段の地下水位測定に用いる中空ロッド１として、下端に掘進スクリュー部材１２を装着していない単なる横穴１１付きのパイプ材も使用可能である。しかるに、地盤Ｇが軟弱な地層を含む場合等で、前段の中実ロッド２を引き抜いた抜出孔Ｈが孔壁の崩れ等によって部分的に塞がるような状態であっても、後段の中空ロッド１が掘進スクリュー部材１２を備えるものであれば、軽く回転を伴って沈み込ませるだけで該抜出孔Ｈに充分に深く貫入できるという利点がある。また、この後段の地下水位測定では、第一実施形態と同様に１芯線の絶縁ケーブル３Ａの代わりに計測器４Ｂに接続する２芯線の絶縁ケーブル３Ｂ〔図２（Ｃ）参照〕を用いることができる。
【００３４】
１芯線の絶縁ケーブル３Ａの場合、太い芯線で腰の強いものを利用することで、その中空ロッド１内への挿入が容易になるから、それだけ作業能率を向上できるという利点がある。特に、芯線がワイヤーからなるものでは、腰が強いために中空ロッド１内への挿入が非常に容易であると共に、安価な樹脂チューブ入りワイヤー線を利用できるので資材コストが低減されるという利点がある。一方、２芯線の絶縁ケーブル３Ｂの場合、中空ロッド１は電極としての機能が不要になるから、該中空ロッド１としてプラスチック等の非導電性材料からなるものも使用できるという利点がある。
【００３５】
図４は、樹脂チューブ入りワイヤー線からなる１芯線の絶縁ケーブル３Ａの構成例を示す。この絶縁ケーブル３Ａは、ワイヤーの芯線３１が絶縁材料の樹脂チューブ３４で被包されており、その先端側で樹脂チューブ３４の一部を除去することにより、芯線３１の一部を露呈させて電極部３１ａを形成すると共に、ケーブル端にゴムや軟質プラスチックからなる先細で先端が丸い突端部３５を形成している。しかして、このような突端部３５を有することにより、中空ロッド１内への挿入時に横穴１１やジョイント部材５等との引っ掛かりが防止されるため、、挿入操作がより容易になる。なお、この絶縁ケーブル３Ａの中空ロッド１に対する挿入長さＬは、電極部３１ａが基準Ｏとなる。
【００３６】
図５は、２芯線の絶縁ケーブル３Ｂの構成例を示す。この絶縁ケーブル３Ｂでは、絶縁層３６中に埋入した２本の芯線３２，３３のうち、一方の芯線３２がケーブル先端面から突出して電極部３２ａを構成すると共に、ケーブル周面側での絶縁層３６の切欠３６ａにより、芯線３３の一部を露呈させて電極部３３ａを構成している。このように両電極部３２ａ，３３ｂがケーブルの端面側と周面側とに離間することにより、中空ロッド１内への挿入時に水滴等の付着で両電極部３２ａ，３３ｂ間が導通するのを防止できる。この絶縁ケーブル３Ｂの中空ロッド１に対する挿入長さＬは、周面側の電極部３３ａが基準Ｏとなる。
【００３７】
電気抵抗の変化を検出する機能を備える計測器４Ａ，４Ｂには、電線式水位計やテスター（電流計）等としての種々の市販品を利用できる。しかして、電気抵抗の変化を検出した際、指針や画面による表示以外に、ブザーや発光ランプによって使用者に知らせる方式でもよい。
【００３８】
また、中空ロッド１や中実ロッド２の掘進手段として、図６では錘２４による荷重負荷とハンドル２３による回転操作との手動方式を例示したが、本発明では、荷重負荷を油圧シリンダー等による機械的加圧で行ったり、回転操作をモーター等で機械的に行う方式も採用可能である。更に、本発明で用いる中空ロッド１及び中実ロッド２としては、ＪＩＳ規格に制定されたスウェーデン式サウンディング試験機の規定寸法に合致するものに限らず、種々の内外径を有するものを採用できる。また、ロッド先端に装着する掘進スクリュー部材についても、該サウンディング試験機のスクリューポイントとは異なる形状・構造のものも使用可能である。
【００３９】
〔地下水位測定試験〕
図１で示す横穴付きの中空ロッド（外径１９ｍｍ，内径７ｍｍ，横穴径４ｍｍ、横穴間隔２５０ｍｍ）の下端に、掘進スクリュー部材としてスウェーデン式サウンディング試験用のスクリューポイントを装着したものを使用し、次の表１に記載の５カ所の戸建住宅建築予定地において、それぞれ前記サウンディング試験法に準じ、該中空ロッドを地盤に垂直に４ｍの深さまで掘進貫入させたのち、表１記載の各経過時間毎に該中空ロッド内に市販の電線式水位計の計測用絶縁ケーブル（外径５ｍｍ、２芯線）を挿入し、水位計のリレー音と赤ランプ点灯を伴う指針の振り切りにより、ロッド先端の一対の電極部が該中空ロッド内の地下水の水面に達したことを確認し、その時の絶縁ケーブルの挿入長さから地下水位を測定した。一方、この地下水位の測定点から水平距離で３ｍ離れた位置において、つぼ掘りによって直径約径０．２ｍ，深さ約１ｍの観測穴を形成し、この観測穴における地下水位をメジャーで直接に測定し、これを基準水位とした。そして、前記の各測定水位について基準水位との差を調べたところ、表１の結果が得られた。
【００４０】
【表１】
【００４１】
上表の結果から、中空ロッドの貫入後の１０分程度で該中空ロッド内の水位が安定し、しかも測定水位と実際の水位（基準水位）との差が極めて僅かであることが判る。従って、本発明の地下水位の測定方法は、簡単な装置構成により、地盤の地下水位を正確に能率よく短時間で測定できるものと言える。なお、この地下水位測定試験では地下４ｍまでの穿孔を行っているが、スウェーデン式サウンディング試験に合わせて地下１０ｍまで穿孔することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の地下水位の測定方法に用いる中空ロッドを示し、（Ａ）は要部の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線の断面矢視図、（Ｃ）は連結部の縦断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線の断面矢視図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る地下水位の測定方法を示し、（Ａ）は中空ロッドの掘進貫入状態、（Ｂ）は１芯線の計測用絶縁ケーブルの挿入状態、（Ｃ）は２芯線の計測用絶縁ケーブルの挿入状態、のそれぞれ模式縦断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る地下水位の測定方法を工程順に示し、（Ａ）は中実ロッドの掘進貫入状態、（Ｂ）は中実ロッドの引き抜き状態、（Ｃ）は抜出孔への中空ロッドの貫入状態、（Ｄ）は１芯線の計測用絶縁ケーブルの挿入状態、のそれぞれ模式縦断面図である。
【図４】本発明で用いる１芯線の計測用絶縁ケーブルの先端側の構成例を示す斜視図である。
【図５】本発明で用いる２芯線の計測用絶縁ケーブルの先端側の構成例を示す斜視図である。
【図６】本発明及びスウェーデン式サウンディング試験に用いる中実ロッドの掘進貫入状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 中空ロッド
１０ 中空部
１１ 横穴
１２ 掘進スクリュー部材
２ 中実ロッド
２１ 掘進スクリュー部材
３Ａ １芯線の計測用絶縁ケーブル
３Ｂ ２芯線の計測用絶縁ケーブル
３１ 芯線（ワイヤー）
３１ａ 電極部
３２ 芯線
３２ａ 電極部
３３ 芯線
３３ａ 電極部
４Ａ 計測器
４Ｂ 計測器
Ｇ 地盤
Ｈ 抜出孔
Ｌ 挿入長さ
Ｗ 地下水
ＷＦ 水面
ＷＬ 地下水位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向所定間隔置きに内外を透通する横穴を設けた中空ロッドを地盤の所定深さまで垂直に貫入させたのち、電気抵抗の変化を検出する機能を備える計測器に接続した計測用絶縁ケーブルを該中空ロッド内に挿入し、この絶縁ケーブルの先端側の電極部が中空ロッド内に浸入した地下水の水面に達した際の電極間の電気抵抗の変化を検出し、この検出時の該絶縁ケーブルの挿入長さから地下水位を測定することを特徴とする地下水位の測定方法。
【請求項２】
前記絶縁ケーブルが１芯線からなると共に、前記中空ロッドが導電性材料からなり、該絶縁ケーブルの先端側の電極部と電極を構成する中空ロッドとの間の電気抵抗の変化を検出する請求項１に記載の地下水位の測定方法。
【請求項３】
前記絶縁ケーブルが芯線のワイヤーを絶縁被覆したものからなる請求項２に記載の地下水位の測定方法。
【請求項４】
前記絶縁ケーブルが２芯線であり、該絶縁ケーブルの両導線に対応する先端側の電極部間の電気抵抗の変化を検出する請求項１に記載の地下水位の測定方法。
【請求項５】
下端に掘進スクリュー部材が装着された前記横穴付きの中空ロッドを荷重負荷及び回転によって地盤に垂直に掘進貫入させたのち、この中空ロッド内に前記絶縁ケーブルを挿入して地下水位を測定する請求項１〜４の何れかに記載の地下水位の測定方法。
【請求項６】
下端に掘進スクリュー部材が装着された中実ロッドを荷重負荷及び回転によって地盤に垂直に掘進貫入させ、次いで該中実ロッドを地上へ抜出したのち、その抜出孔に前記横穴付きの中空ロッドを貫入し、この中空ロッド内に前記絶縁ケーブルを挿入して地下水位を測定する請求項１〜４の何れかに記載の地下水位の測定方法。
【請求項７】
前記抜出孔に貫入させる中空ロッドの下端に掘進スクリュー部材が装着されてなる請求項６に記載の地下水位の測定方法。
【請求項１】
長さ方向所定間隔置きに内外を透通する横穴を設けた中空ロッドを地盤の所定深さまで垂直に貫入させたのち、電気抵抗の変化を検出する機能を備える計測器に接続した計測用絶縁ケーブルを該中空ロッド内に挿入し、この絶縁ケーブルの先端側の電極部が中空ロッド内に浸入した地下水の水面に達した際の電極間の電気抵抗の変化を検出し、この検出時の該絶縁ケーブルの挿入長さから地下水位を測定することを特徴とする地下水位の測定方法。
【請求項２】
前記絶縁ケーブルが１芯線からなると共に、前記中空ロッドが導電性材料からなり、該絶縁ケーブルの先端側の電極部と電極を構成する中空ロッドとの間の電気抵抗の変化を検出する請求項１に記載の地下水位の測定方法。
【請求項３】
前記絶縁ケーブルが芯線のワイヤーを絶縁被覆したものからなる請求項２に記載の地下水位の測定方法。
【請求項４】
前記絶縁ケーブルが２芯線であり、該絶縁ケーブルの両導線に対応する先端側の電極部間の電気抵抗の変化を検出する請求項１に記載の地下水位の測定方法。
【請求項５】
下端に掘進スクリュー部材が装着された前記横穴付きの中空ロッドを荷重負荷及び回転によって地盤に垂直に掘進貫入させたのち、この中空ロッド内に前記絶縁ケーブルを挿入して地下水位を測定する請求項１〜４の何れかに記載の地下水位の測定方法。
【請求項６】
下端に掘進スクリュー部材が装着された中実ロッドを荷重負荷及び回転によって地盤に垂直に掘進貫入させ、次いで該中実ロッドを地上へ抜出したのち、その抜出孔に前記横穴付きの中空ロッドを貫入し、この中空ロッド内に前記絶縁ケーブルを挿入して地下水位を測定する請求項１〜４の何れかに記載の地下水位の測定方法。
【請求項７】
前記抜出孔に貫入させる中空ロッドの下端に掘進スクリュー部材が装着されてなる請求項６に記載の地下水位の測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１４５２６３（Ｐ２０１０−１４５２６３Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２３３４６（Ｐ２００８−３２３３４６）
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（５９６０９１４２８）報国エンジニアリング株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（５９６０９１４２８）報国エンジニアリング株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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