JPH0678957B2 - 岩盤圧検出器 - Google Patents
岩盤圧検出器Info
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- JPH0678957B2 JPH0678957B2 JP61064207A JP6420786A JPH0678957B2 JP H0678957 B2 JPH0678957 B2 JP H0678957B2 JP 61064207 A JP61064207 A JP 61064207A JP 6420786 A JP6420786 A JP 6420786A JP H0678957 B2 JPH0678957 B2 JP H0678957B2
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- pressure
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- plate pair
- plates
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Description
【発明の詳細な説明】 (a)技術分野 本発明は、岩盤圧検出器に関し、より詳細には、少ない
埋設本数でもって多数の方向成分の岩盤圧検出をするこ
とができる岩盤圧検出器に関するものである。
埋設本数でもって多数の方向成分の岩盤圧検出をするこ
とができる岩盤圧検出器に関するものである。
(b)従来技術 一般に、大規模な地下掘削を行なって地下に発電所やト
ンネルを建造する場合には、その岩盤内に作用している
掘削前の岩盤圧(初期応力・地山応力)状態を充分に把
握し得るデータを測定しておくと、設計の合理化や施工
時の保安に役立つ。また、このようなデータは、建造後
の地殻運動の予測にも役立たせることができる。
ンネルを建造する場合には、その岩盤内に作用している
掘削前の岩盤圧(初期応力・地山応力)状態を充分に把
握し得るデータを測定しておくと、設計の合理化や施工
時の保安に役立つ。また、このようなデータは、建造後
の地殻運動の予測にも役立たせることができる。
さらに、建造後に、定期的にその周辺の岩盤圧(地圧)
を測定することによって、建造物破壊等の重大事故を未
然に防ぐことができる。
を測定することによって、建造物破壊等の重大事故を未
然に防ぐことができる。
ところで、岩盤圧の検出を行なうには種々の方法がある
が主として応力解放法と呼ばれるものが多く用いられて
いる。この応力解放法は、地圧から解放された時のその
岩盤部分のひずみまたは変形を測定して岩盤圧を推定し
ようとするものである。このような応力解放法の1つに
オーバーコアリング法がある。これは、岩盤に所定の深
さまで大口径のボーリングを行ない、続いてその奥部の
中央に小口径のパイロット孔を穿孔する。そして、穿孔
の際に得られた岩石コアの観察によって測定位置を決定
し、そのパイロット孔内に棒状の岩盤圧検出器を設置す
る。この場合の岩盤圧検出器は、棒状に形成された緩衝
部材と、この緩衝部材の長手軸に直交する面に、それぞ
れ受圧方向が45°異なるように上記長手軸を中心とする
等配角度位置に配設された第1乃至第4の受圧板対と、
上記第1乃至第4の受圧板対をなすそれぞれ2枚の受圧
板間に圧力伝達部材を介して介挿された第1乃至第4の
ひずみ計と、上記緩衝部材の長手軸方向に受圧方向を有
する長手軸方向ひずみ計、とを具備した構成となってい
る。従って、上述の第1乃至第4のひずみ計と長手軸方
向のひずみ計の各出力を適宜の手段で検出することによ
って5方向の成分の検出ができるようになっている。
が主として応力解放法と呼ばれるものが多く用いられて
いる。この応力解放法は、地圧から解放された時のその
岩盤部分のひずみまたは変形を測定して岩盤圧を推定し
ようとするものである。このような応力解放法の1つに
オーバーコアリング法がある。これは、岩盤に所定の深
さまで大口径のボーリングを行ない、続いてその奥部の
中央に小口径のパイロット孔を穿孔する。そして、穿孔
の際に得られた岩石コアの観察によって測定位置を決定
し、そのパイロット孔内に棒状の岩盤圧検出器を設置す
る。この場合の岩盤圧検出器は、棒状に形成された緩衝
部材と、この緩衝部材の長手軸に直交する面に、それぞ
れ受圧方向が45°異なるように上記長手軸を中心とする
等配角度位置に配設された第1乃至第4の受圧板対と、
上記第1乃至第4の受圧板対をなすそれぞれ2枚の受圧
板間に圧力伝達部材を介して介挿された第1乃至第4の
ひずみ計と、上記緩衝部材の長手軸方向に受圧方向を有
する長手軸方向ひずみ計、とを具備した構成となってい
る。従って、上述の第1乃至第4のひずみ計と長手軸方
向のひずみ計の各出力を適宜の手段で検出することによ
って5方向の成分の検出ができるようになっている。
しかしながら、上記従来の岩盤圧検出器を用いて岩盤圧
の検出を多面的に行なうには、大口径のボーリングを行
ない、続いてその奥部の中央に小口径のパイロット孔を
穿孔する作業を、X座標軸とY座標軸とZ座標軸とのそ
れぞれに対応して行ない、それぞれのパイロット孔に上
述の岩盤圧検出器を設置しなければならず、従って岩盤
圧の検出作業が非常に繁雑化し、ボーリング費用、その
他の設備費用が高額となるという問題がある。
の検出を多面的に行なうには、大口径のボーリングを行
ない、続いてその奥部の中央に小口径のパイロット孔を
穿孔する作業を、X座標軸とY座標軸とZ座標軸とのそ
れぞれに対応して行ない、それぞれのパイロット孔に上
述の岩盤圧検出器を設置しなければならず、従って岩盤
圧の検出作業が非常に繁雑化し、ボーリング費用、その
他の設備費用が高額となるという問題がある。
さらに、上記従来の岩盤圧検出器の場合、X座標軸とY
座標軸とZ座標軸のそれぞれに設置される岩盤圧検出器
の位置を必然的に離れた場所に設置せざるを得ないの
で、岩盤の任意点における岩盤圧検出が不可能であると
いう難点があった。
座標軸とZ座標軸のそれぞれに設置される岩盤圧検出器
の位置を必然的に離れた場所に設置せざるを得ないの
で、岩盤の任意点における岩盤圧検出が不可能であると
いう難点があった。
一方、このような問題を考慮して1本のボーリング孔に
設置するだけで、岩盤内の複数方向の応力を検出できる
ようにした地中応力測定装置が、特公昭48−12809号公
報に記載されている。
設置するだけで、岩盤内の複数方向の応力を検出できる
ようにした地中応力測定装置が、特公昭48−12809号公
報に記載されている。
上記公報記載の地中応力測定装置は、ボーリング孔への
挿入を容易にするため先端に円錐部を形成するととも
に、ボーリング孔への接着中その位置を保持するため
に、少なくとも一側周面上に複数の突出部を設けた円筒
に、互いに直角をなす3平面内に所定の方向を向いた電
気的ひずみ計を複数個設け、ボーリング孔により地中応
力状態の測定を行ない得るように構成されている。
挿入を容易にするため先端に円錐部を形成するととも
に、ボーリング孔への接着中その位置を保持するため
に、少なくとも一側周面上に複数の突出部を設けた円筒
に、互いに直角をなす3平面内に所定の方向を向いた電
気的ひずみ計を複数個設け、ボーリング孔により地中応
力状態の測定を行ない得るように構成されている。
そして上記円筒は、これを合成樹脂その他の塑造可能の
材料により形成されるが、その弾性係数は、次の2要
件、即ち、 1)内部に電気的ひずみ計を設置したことにより影響を
受けないよう充分高いこと、 2)岩盤の弾性係数より充分低いこと、 が必要であり、また、円筒をボーリング孔に接着するの
に、円筒の材料と同一の材料を使用することが条件とさ
れる。
材料により形成されるが、その弾性係数は、次の2要
件、即ち、 1)内部に電気的ひずみ計を設置したことにより影響を
受けないよう充分高いこと、 2)岩盤の弾性係数より充分低いこと、 が必要であり、また、円筒をボーリング孔に接着するの
に、円筒の材料と同一の材料を使用することが条件とさ
れる。
このような構成よりなる上記地中応力測定装置は、円筒
の直径よりも小直径のボーリング孔に円筒を無理に押し
込む方式であるため、円筒自体が変形するばかりでな
く、円筒内のひずみ計も変形を生じるため、予測しない
初期ひずみがひずみ計に加わり、所定の検出可能範囲の
限界を超えたり、破損するおそれがあり、また、検出可
能範囲内に収まったとしても分解能の低い領域での使用
(検出)を余儀なくされる、という難点がある。
の直径よりも小直径のボーリング孔に円筒を無理に押し
込む方式であるため、円筒自体が変形するばかりでな
く、円筒内のひずみ計も変形を生じるため、予測しない
初期ひずみがひずみ計に加わり、所定の検出可能範囲の
限界を超えたり、破損するおそれがあり、また、検出可
能範囲内に収まったとしても分解能の低い領域での使用
(検出)を余儀なくされる、という難点がある。
また、上記公報記載のものは、ひずみ計は、円筒内に配
設されているもののようであるが、その具体的な構成
は、不明であり、地中から受ける圧力の伝播径路も明ら
かではないが、公報の全体的な記載から判断して円筒の
周壁を介して地中よりの応力を受けるものと解される。
そうであるとすると、ひずみ計は、地中応力を岩盤から
接着剤樹脂層、塑造可能なる材料により形成された円筒
をそれぞれ介して受けることとなり、接着剤樹脂層や円
筒が応力伝達径路中においてクッション材の役割を果た
すこととなるため、ひずみ計への応力の伝達効率が低下
してしまう、という難点がある。
設されているもののようであるが、その具体的な構成
は、不明であり、地中から受ける圧力の伝播径路も明ら
かではないが、公報の全体的な記載から判断して円筒の
周壁を介して地中よりの応力を受けるものと解される。
そうであるとすると、ひずみ計は、地中応力を岩盤から
接着剤樹脂層、塑造可能なる材料により形成された円筒
をそれぞれ介して受けることとなり、接着剤樹脂層や円
筒が応力伝達径路中においてクッション材の役割を果た
すこととなるため、ひずみ計への応力の伝達効率が低下
してしまう、という難点がある。
また、地中より応力を受ける円筒は、ひずみ計より大き
な弾性係数を有しており、一様な円筒体であるため、特
定の方向の地中応力を複数のひずみ計が唆別することが
できない、という難点もある。
な弾性係数を有しており、一様な円筒体であるため、特
定の方向の地中応力を複数のひずみ計が唆別することが
できない、という難点もある。
(c)目的 このような事情に鑑みて本発明がなされたので、その目
的とするとことは、 第1に、1本のボーリング孔に設置するだけで、岩盤の
狭い領域における任意点での多面的な岩盤圧を個別に検
出することができ、ボーリング費用や検出器、計測器等
の設置費用等からなるトータル費用を大幅に節減するこ
とのできる岩盤圧検出器を提供することにあり、 第2に、岩盤圧検出器を岩盤内に埋設するに当って、初
期ひずみを極めて僅かしか発生させず、検出可能範囲を
狭めることなく、分解能を犠牲にすることもなく、まし
て埋設時の損壊なども生じない岩盤圧検出器を提供する
ことにあり、 第3に、岩盤圧力を直接的に受け真の岩盤圧力に正確に
対応したひずみ出力を得ることができると共に、岩盤の
特定部分の特定方向の岩盤圧を他の部分や他方向からの
岩盤圧と峻別して検出し得る岩盤圧検出器を提供するこ
とにある。
的とするとことは、 第1に、1本のボーリング孔に設置するだけで、岩盤の
狭い領域における任意点での多面的な岩盤圧を個別に検
出することができ、ボーリング費用や検出器、計測器等
の設置費用等からなるトータル費用を大幅に節減するこ
とのできる岩盤圧検出器を提供することにあり、 第2に、岩盤圧検出器を岩盤内に埋設するに当って、初
期ひずみを極めて僅かしか発生させず、検出可能範囲を
狭めることなく、分解能を犠牲にすることもなく、まし
て埋設時の損壊なども生じない岩盤圧検出器を提供する
ことにあり、 第3に、岩盤圧力を直接的に受け真の岩盤圧力に正確に
対応したひずみ出力を得ることができると共に、岩盤の
特定部分の特定方向の岩盤圧を他の部分や他方向からの
岩盤圧と峻別して検出し得る岩盤圧検出器を提供するこ
とにある。
(d)構成 上述の目的を達成するために、本発明に係る岩盤圧検出
器は、棒状に形成された弾性係数の小さな緩衝部材と、
この緩衝部材の長手軸方向に少しづつずれた位置におい
て該長手軸に直交する面に、それぞれの受圧方向が45°
異なるように上記長手軸を中心とする等配角度位置に上
記緩衝部材の外周面より突出するように配設されたそれ
ぞれ2枚の受圧板よりなる第1乃至第4の受圧板対と、
上記第1の受圧板対の受圧面と同一面に受圧面が形成さ
れると共にその受圧方向が上記第1の受圧板対の受圧方
向に対して45°異なって配設された2枚の受圧板よりな
る第5の受圧板対と、上記第2の受圧板対の受圧面と同
一面に受圧面が形成されると共にその受圧方向が上記第
2の受圧板対の受圧方向に対して45°異なって配設され
た2枚の受圧板よりなる第6の受圧板対と、上記第1の
受圧板対の受圧面と同一面に受圧面が形成されると共に
その受圧方向が上記第5の受圧板対の受圧方向に対して
直交して配設された2枚の受圧板よりなる第7の受圧板
対と、上記第2の受圧板対の受圧面と同一面に受圧面が
形成されると共にその受圧方向が上記第6の受圧板対の
受圧方向に対して直交して配設された2枚の受圧板より
なる第8の受圧板対と、上記第1乃至第8の受圧板対を
なすそれぞれ2枚の受圧板間に圧力伝達部材を介して介
挿されそれぞれの受圧板対に印加される被測定圧力に対
応する電気信号を出力する第1乃至第8のひずみ計と、
上記第1乃至第8の受圧板対をなす受圧板の間を列状に
仕切るように長手軸方向に沿わせ且つ上記緩衝部材の外
周面に立設させた状態で固定された複数の仕切り板と、
を具備してなり、岩盤に穿設されたボーリング孔に緩く
挿入され且つセメントミルクにより上記岩盤に上記第1
乃至第8の受圧板対が固着された状態下で上記岩盤内の
少なくとも8軸方向の岩盤圧を検出し得るように構成し
たことを特徴とするものである。
器は、棒状に形成された弾性係数の小さな緩衝部材と、
この緩衝部材の長手軸方向に少しづつずれた位置におい
て該長手軸に直交する面に、それぞれの受圧方向が45°
異なるように上記長手軸を中心とする等配角度位置に上
記緩衝部材の外周面より突出するように配設されたそれ
ぞれ2枚の受圧板よりなる第1乃至第4の受圧板対と、
上記第1の受圧板対の受圧面と同一面に受圧面が形成さ
れると共にその受圧方向が上記第1の受圧板対の受圧方
向に対して45°異なって配設された2枚の受圧板よりな
る第5の受圧板対と、上記第2の受圧板対の受圧面と同
一面に受圧面が形成されると共にその受圧方向が上記第
2の受圧板対の受圧方向に対して45°異なって配設され
た2枚の受圧板よりなる第6の受圧板対と、上記第1の
受圧板対の受圧面と同一面に受圧面が形成されると共に
その受圧方向が上記第5の受圧板対の受圧方向に対して
直交して配設された2枚の受圧板よりなる第7の受圧板
対と、上記第2の受圧板対の受圧面と同一面に受圧面が
形成されると共にその受圧方向が上記第6の受圧板対の
受圧方向に対して直交して配設された2枚の受圧板より
なる第8の受圧板対と、上記第1乃至第8の受圧板対を
なすそれぞれ2枚の受圧板間に圧力伝達部材を介して介
挿されそれぞれの受圧板対に印加される被測定圧力に対
応する電気信号を出力する第1乃至第8のひずみ計と、
上記第1乃至第8の受圧板対をなす受圧板の間を列状に
仕切るように長手軸方向に沿わせ且つ上記緩衝部材の外
周面に立設させた状態で固定された複数の仕切り板と、
を具備してなり、岩盤に穿設されたボーリング孔に緩く
挿入され且つセメントミルクにより上記岩盤に上記第1
乃至第8の受圧板対が固着された状態下で上記岩盤内の
少なくとも8軸方向の岩盤圧を検出し得るように構成し
たことを特徴とするものである。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
第1図に示すように岩盤圧検出器100は、全体を略棒状
に形成され、その主体は、先端部100aとひずみ検出部10
0bと基部100cとで形成されている。そして、先端部100a
とひずみ検出部100bにかけて一体もしくは分割型の緩衝
部材2がゴムまたは弾性係数の小さい合成樹脂材料をも
って略円柱状に形成されている。このような緩衝部材2
の先端部には、4枚の案内板1が90°間隔で植設され、
上述のパイロット孔へ埋設する際のガイドとなってい
る。このような先端部100aには、ひずみ検出部100bが連
接されており、このひずみ検出部100bには、第1乃至第
8の受圧板対31乃至38が緩衝部材2の外周面より所定量
突出した状態で配設されている。即ち、第1の受圧板対
は、受圧板31a,31bよりなり、この受圧板31a,31bのそれ
ぞれの間には、圧力伝達部材としての圧力伝達ロッド41
を介して第1のひずみ計としてひずみ検出素子51が介挿
された状態で固定されている。そして、この第1の受圧
板対31の受圧方向は、第6図と第7図に示すように緩衝
部材2の長手軸Oに直交する面内に位置する符号P,Qを
結ぶ線上にある。
に形成され、その主体は、先端部100aとひずみ検出部10
0bと基部100cとで形成されている。そして、先端部100a
とひずみ検出部100bにかけて一体もしくは分割型の緩衝
部材2がゴムまたは弾性係数の小さい合成樹脂材料をも
って略円柱状に形成されている。このような緩衝部材2
の先端部には、4枚の案内板1が90°間隔で植設され、
上述のパイロット孔へ埋設する際のガイドとなってい
る。このような先端部100aには、ひずみ検出部100bが連
接されており、このひずみ検出部100bには、第1乃至第
8の受圧板対31乃至38が緩衝部材2の外周面より所定量
突出した状態で配設されている。即ち、第1の受圧板対
は、受圧板31a,31bよりなり、この受圧板31a,31bのそれ
ぞれの間には、圧力伝達部材としての圧力伝達ロッド41
を介して第1のひずみ計としてひずみ検出素子51が介挿
された状態で固定されている。そして、この第1の受圧
板対31の受圧方向は、第6図と第7図に示すように緩衝
部材2の長手軸Oに直交する面内に位置する符号P,Qを
結ぶ線上にある。
また、第2の受圧板対32は、受圧板32a,32bよりなり、
この受圧板32a,32bのそれぞれの間には、圧力伝達ロッ
ド42を介して第2のひずみ計としてのひずみ検出素子52
が介挿された状態で固定されている。そして、この第2
の受圧板対32の受圧方向は、上述の長手軸Oに直交する
面内に位置する線P,Qを結ぶ線に対して直交した符号R,S
を結ぶ線上にある。また、第3の受圧板対33は、受圧板
33a,33bよりなり、この受圧板33a,33bのそれぞれの間に
は、圧力伝達ロッド43を介して第3のひずみ計としての
ひずみ検出素子53が固定されている。そして、この第3
の受圧板対33の受圧方向は、上述の長手軸Oに直交する
面内で、上記第2の受圧板対32の受圧方向に対し45°回
転した線上にある。さらに、第4の受圧板対34は、受圧
板34a,34bよりなり、この受圧板34a,34bのそれぞれの間
には、圧力伝達ロッド44を介して第4のひずみ計として
のひずみ検出素子54が介挿された状態で固定されてい
る。そして、この第4の受圧板対34の受圧方向は、上述
の長手軸Oに直交する面内で、上述の第3の受圧板対33
とは逆方向に45°回転した線上にある。
この受圧板32a,32bのそれぞれの間には、圧力伝達ロッ
ド42を介して第2のひずみ計としてのひずみ検出素子52
が介挿された状態で固定されている。そして、この第2
の受圧板対32の受圧方向は、上述の長手軸Oに直交する
面内に位置する線P,Qを結ぶ線に対して直交した符号R,S
を結ぶ線上にある。また、第3の受圧板対33は、受圧板
33a,33bよりなり、この受圧板33a,33bのそれぞれの間に
は、圧力伝達ロッド43を介して第3のひずみ計としての
ひずみ検出素子53が固定されている。そして、この第3
の受圧板対33の受圧方向は、上述の長手軸Oに直交する
面内で、上記第2の受圧板対32の受圧方向に対し45°回
転した線上にある。さらに、第4の受圧板対34は、受圧
板34a,34bよりなり、この受圧板34a,34bのそれぞれの間
には、圧力伝達ロッド44を介して第4のひずみ計として
のひずみ検出素子54が介挿された状態で固定されてい
る。そして、この第4の受圧板対34の受圧方向は、上述
の長手軸Oに直交する面内で、上述の第3の受圧板対33
とは逆方向に45°回転した線上にある。
従って、上述の第1乃至第4の受圧板対31〜34は、緩衝
部材2の長手軸O方向に少しづつずれた位置において該
長手軸Oに直交する面内に、それぞれの受圧方向が45°
異なるように上記長手軸Oを中心とする等配角度位置に
配設されているのである。
部材2の長手軸O方向に少しづつずれた位置において該
長手軸Oに直交する面内に、それぞれの受圧方向が45°
異なるように上記長手軸Oを中心とする等配角度位置に
配設されているのである。
一方、第5の受圧板対35は、受圧板35a,35bよりなり、
この受圧板35a,35bのそれぞれの間には、圧力伝達ロッ
ド45を介して第5のひずみ計としてのひずみ検出素子55
か介挿された状態で固定されている。そして、この第5
の受圧板対35の受圧面は、上記第1の受圧板対31の受圧
面と同一面に形成されると共にその受圧方向が上記第1
の受圧板対31の受圧方向に対して長手軸を含む面内で45
°異なって配設されている。第6の受圧板対36は、受圧
板36a,36bよりなり、この受圧板36a,36bのそれぞれの間
には、圧力伝達ロッド46を介して第6のひずみ計として
のひずみ検出素子56が介挿された状態で固定されてい
る。そして、この第6の受圧板対36の受圧面は、上記第
2の受圧板対32の受圧面と同一面に形成されると共にそ
の受圧方向は上記第2の受圧板対32の受圧方向に対して
長手軸Oを含む面内で45°異ならせて配設されている。
この受圧板35a,35bのそれぞれの間には、圧力伝達ロッ
ド45を介して第5のひずみ計としてのひずみ検出素子55
か介挿された状態で固定されている。そして、この第5
の受圧板対35の受圧面は、上記第1の受圧板対31の受圧
面と同一面に形成されると共にその受圧方向が上記第1
の受圧板対31の受圧方向に対して長手軸を含む面内で45
°異なって配設されている。第6の受圧板対36は、受圧
板36a,36bよりなり、この受圧板36a,36bのそれぞれの間
には、圧力伝達ロッド46を介して第6のひずみ計として
のひずみ検出素子56が介挿された状態で固定されてい
る。そして、この第6の受圧板対36の受圧面は、上記第
2の受圧板対32の受圧面と同一面に形成されると共にそ
の受圧方向は上記第2の受圧板対32の受圧方向に対して
長手軸Oを含む面内で45°異ならせて配設されている。
また、第7の受圧板対37は、受圧板37a,37bよりなり、
この受圧板37a,37bのそれぞれの間には、圧力伝達ロッ
ド47を介して第7のひずみ計としてのひずみ検出素子57
が介挿された状態で固定されている。そして、この第7
の受圧板対37の受圧面は、上記第5の受圧板対35の受圧
面と同一面に形成されると共に、その受圧方向は上記第
5の受圧板対日5の受圧方向に対して長手軸Oを含む面
内で直交して配設されている。さらに、第8の受圧板対
38は、受圧板38a,38bよりなり、この受圧板38a,38bのそ
れぞれの間には、圧力伝達ロッド48を介して第8のひず
み計としてのひずみ検出素子58が介挿された状態で固定
されている。そして、この第8の受圧板対38の受圧面
は、上記第6の受圧板対36の受圧面と同一面に形成され
ると共にその受圧方向は、上記第6の受圧板対36の受圧
方向に対して長手軸Oを含む面内で直交するように配設
されている。
この受圧板37a,37bのそれぞれの間には、圧力伝達ロッ
ド47を介して第7のひずみ計としてのひずみ検出素子57
が介挿された状態で固定されている。そして、この第7
の受圧板対37の受圧面は、上記第5の受圧板対35の受圧
面と同一面に形成されると共に、その受圧方向は上記第
5の受圧板対日5の受圧方向に対して長手軸Oを含む面
内で直交して配設されている。さらに、第8の受圧板対
38は、受圧板38a,38bよりなり、この受圧板38a,38bのそ
れぞれの間には、圧力伝達ロッド48を介して第8のひず
み計としてのひずみ検出素子58が介挿された状態で固定
されている。そして、この第8の受圧板対38の受圧面
は、上記第6の受圧板対36の受圧面と同一面に形成され
ると共にその受圧方向は、上記第6の受圧板対36の受圧
方向に対して長手軸Oを含む面内で直交するように配設
されている。
このように配設された第1乃至第8の受圧板対31乃至38
を構成する受圧板31a〜38a,31b〜38bは、第3図に示す
ように円周を8等分した角度位置に配設されており、そ
れぞれの受圧板間には、塩化ビニール材でなる帯状の板
を軸方向に沿わせて且つ緩衝部材2の外周面に立設させ
た状態で、塩化ビニール製の粘着テープにより緩衝部材
2の周面に固定された仕切り板5が8枚設けられてい
る。(第1図〜第3図)。この仕切板5を設けた理由
は、岩盤圧検出器100の埋設時にボーリング孔と計器の
間に充填されたセメントミルクが、硬化後に筒状になっ
て応力解放時に抵抗するので、硬化したセメントミルク
が筒状とならないようにするためである。
を構成する受圧板31a〜38a,31b〜38bは、第3図に示す
ように円周を8等分した角度位置に配設されており、そ
れぞれの受圧板間には、塩化ビニール材でなる帯状の板
を軸方向に沿わせて且つ緩衝部材2の外周面に立設させ
た状態で、塩化ビニール製の粘着テープにより緩衝部材
2の周面に固定された仕切り板5が8枚設けられてい
る。(第1図〜第3図)。この仕切板5を設けた理由
は、岩盤圧検出器100の埋設時にボーリング孔と計器の
間に充填されたセメントミルクが、硬化後に筒状になっ
て応力解放時に抵抗するので、硬化したセメントミルク
が筒状とならないようにするためである。
このように形成されたひずみ検出部100bの基端部には、
第1図に示すように、基部100cが連設されている。即
ち、緩衝部材2の左端部には、仕切り板5の端部が挿入
されるスリットが形成された支持金具6が嵌められ接着
剤により固定されている。そして緩衝部材2の左端縁に
は、絶縁材でなるパイプ7が挿入された状態で連結され
ている。このパイプ7内には、上述のひずみ検出素子51
〜58のそれぞれに接続されたリード線が挿通され、その
端末は2群に分割されて孔7a,7bから引き出されるよう
になっている。このようなパイプ7の間の周囲には、端
子板8が貼着されている。この端子板8は、第8図の展
開図と第9図の斜視図に示すように、いわゆるフレキシ
ブル基板で形成され、その表面には、合計18個の端子パ
ターン8aが形成され、この端子パターン8aのそれぞれに
は接続パターン8cを介して端子パターン8bが一体に形成
されている。このような端子板8は、第9図に示すよう
に筒状にされた状態で上述のパイプ7に接着剤により貼
着され、第1図に示す孔7aから導出されたリード線のそ
れぞれと上記端子パターン8aが半田接続される。また、
この端子板8と同様なものは、もう1つ有していて、上
述同様に孔7bから導出されたリード線のそれぞれと上記
端子パターン8aが半田接続される。そして、このときの
端子パターン8bが図示しないひずみ測定器に多芯ケーブ
ルを介して接続されるようになっている。
第1図に示すように、基部100cが連設されている。即
ち、緩衝部材2の左端部には、仕切り板5の端部が挿入
されるスリットが形成された支持金具6が嵌められ接着
剤により固定されている。そして緩衝部材2の左端縁に
は、絶縁材でなるパイプ7が挿入された状態で連結され
ている。このパイプ7内には、上述のひずみ検出素子51
〜58のそれぞれに接続されたリード線が挿通され、その
端末は2群に分割されて孔7a,7bから引き出されるよう
になっている。このようなパイプ7の間の周囲には、端
子板8が貼着されている。この端子板8は、第8図の展
開図と第9図の斜視図に示すように、いわゆるフレキシ
ブル基板で形成され、その表面には、合計18個の端子パ
ターン8aが形成され、この端子パターン8aのそれぞれに
は接続パターン8cを介して端子パターン8bが一体に形成
されている。このような端子板8は、第9図に示すよう
に筒状にされた状態で上述のパイプ7に接着剤により貼
着され、第1図に示す孔7aから導出されたリード線のそ
れぞれと上記端子パターン8aが半田接続される。また、
この端子板8と同様なものは、もう1つ有していて、上
述同様に孔7bから導出されたリード線のそれぞれと上記
端子パターン8aが半田接続される。そして、このときの
端子パターン8bが図示しないひずみ測定器に多芯ケーブ
ルを介して接続されるようになっている。
尚、上述のひずみ検出素子51〜58のそれぞれからは、4
本のリード線が引き出されており、その総本数が4×8
=32(本)となっているので、上述の端子板8の端子パ
ターン8aは、1枚の端子板8に対して2個の予備端子が
あり、この予備端子には、図示しない調整抵抗等が接続
されるようになっている。
本のリード線が引き出されており、その総本数が4×8
=32(本)となっているので、上述の端子板8の端子パ
ターン8aは、1枚の端子板8に対して2個の予備端子が
あり、この予備端子には、図示しない調整抵抗等が接続
されるようになっている。
そして、このようなパイプ7の周囲には、充填材9を介
してパッカー10が設けられている。
してパッカー10が設けられている。
上述の先端部100aとひずみ検出部100bと基部100cで形成
される岩盤圧検出器100の長手方向に沿って断面が半円
状の位置決め溝3が形成されている。この位置決め溝3
を設けたのは、パイロット孔に岩盤圧検出器100を埋設
する際に、その設置方向を特定するためと、同岩盤圧検
出器100を固定する際のセメントミルクの充填を確実に
するためである。
される岩盤圧検出器100の長手方向に沿って断面が半円
状の位置決め溝3が形成されている。この位置決め溝3
を設けたのは、パイロット孔に岩盤圧検出器100を埋設
する際に、その設置方向を特定するためと、同岩盤圧検
出器100を固定する際のセメントミルクの充填を確実に
するためである。
尚、ひずみ検出素子51〜58は、ひずみ計または微小変位
計等と称されるもので、印加される力に応じて起歪部ま
たはダイアフラムに生ずるひずみを、ひずみゲージによ
って電気抵抗の変化に変換するものである。
計等と称されるもので、印加される力に応じて起歪部ま
たはダイアフラムに生ずるひずみを、ひずみゲージによ
って電気抵抗の変化に変換するものである。
このような構成よりなる本実施例を用いて、オーバーコ
アリング法による岩盤圧の測定方法につき説明する。
アリング法による岩盤圧の測定方法につき説明する。
先ず、岩盤に所定の深さまで大口径のボーリングを行な
い、続いてその奥部の中央に小口径のパイロット孔を穿
設する。そして、穿孔の際に得られた岩石コアの観察を
し、オーバーコアリングが可能であれば、そのままガイ
ドを用いて、同パイロット孔内に上述の岩盤圧検出器10
0をその先端部100aから挿入する。この際の岩盤圧検出
器100は、その位置決め溝3が適正なものとなるように
され、適宜の手段でもってセメントミルクが充填され
る。セメントミルクは、一般に7〜8日間硬化養生を行
う。このとき、受圧板31a〜38a,31b〜38bのそれぞれの
間には、仕切り板5が立設されているため、硬化したセ
メントミルクによって円筒体が形成されるようなことは
ない。従って、応力解放時にセメントミルクが抵抗とな
ることはない。
い、続いてその奥部の中央に小口径のパイロット孔を穿
設する。そして、穿孔の際に得られた岩石コアの観察を
し、オーバーコアリングが可能であれば、そのままガイ
ドを用いて、同パイロット孔内に上述の岩盤圧検出器10
0をその先端部100aから挿入する。この際の岩盤圧検出
器100は、その位置決め溝3が適正なものとなるように
され、適宜の手段でもってセメントミルクが充填され
る。セメントミルクは、一般に7〜8日間硬化養生を行
う。このとき、受圧板31a〜38a,31b〜38bのそれぞれの
間には、仕切り板5が立設されているため、硬化したセ
メントミルクによって円筒体が形成されるようなことは
ない。従って、応力解放時にセメントミルクが抵抗とな
ることはない。
硬化養生が終了したら、計器のゼロ点をとって、オーバ
ーコアリングを開始する。オーバーコアリングの掘進が
所定量進む毎にひずみ変化を測定していく。オーバーコ
アリングが終了したら、岩盤圧検出器の埋設されたコア
を回収し、大型の室内三軸試験装置にかけて等圧試験を
行なう。即ち、8成分の第1〜第8のひずみ計が、オー
バーコアリング時に変化したひずみ量(解放ひずみ)を
すべて押し戻すまで、圧力をかけ、その圧力値を測定す
る。この圧力値は、岩盤圧に対応する。
ーコアリングを開始する。オーバーコアリングの掘進が
所定量進む毎にひずみ変化を測定していく。オーバーコ
アリングが終了したら、岩盤圧検出器の埋設されたコア
を回収し、大型の室内三軸試験装置にかけて等圧試験を
行なう。即ち、8成分の第1〜第8のひずみ計が、オー
バーコアリング時に変化したひずみ量(解放ひずみ)を
すべて押し戻すまで、圧力をかけ、その圧力値を測定す
る。この圧力値は、岩盤圧に対応する。
次に、このような岩盤圧検出器自体の作用につき説明す
る。第1乃至第8のひずみ計であるひずみ検出素子51〜
58をそれぞれから得られる電気信号、例えば、第1の受
圧板対31に生じる応力によって得られるひずみ検出素子
51の出力は、第6図に示すように符号51Pで示す方向か
ら印加される圧力の大きに対応し、第2の受圧板対32に
よるひずみ検出素子52の出力は、符号52Pで示す方向、
即ち上記符号51Pで示す方向に直交する方向から印加さ
れる圧力の大きさに対応する。
る。第1乃至第8のひずみ計であるひずみ検出素子51〜
58をそれぞれから得られる電気信号、例えば、第1の受
圧板対31に生じる応力によって得られるひずみ検出素子
51の出力は、第6図に示すように符号51Pで示す方向か
ら印加される圧力の大きに対応し、第2の受圧板対32に
よるひずみ検出素子52の出力は、符号52Pで示す方向、
即ち上記符号51Pで示す方向に直交する方向から印加さ
れる圧力の大きさに対応する。
以下同様に、ひずみ検出素子53の出力は、符号53Pで示
すように上記符号51Pで示す方向に対して45°回転した
方向から印加される圧力の大きさに対応する。また、第
4乃至第8の受圧板対34〜38によるひずみ検出素子54〜
58の出力は、それぞれ符号54P,55P,56P,57P,58Pで示す
方向から印加される圧力の大きさに対応する。
すように上記符号51Pで示す方向に対して45°回転した
方向から印加される圧力の大きさに対応する。また、第
4乃至第8の受圧板対34〜38によるひずみ検出素子54〜
58の出力は、それぞれ符号54P,55P,56P,57P,58Pで示す
方向から印加される圧力の大きさに対応する。
よって1本の岩盤圧検出器100を用いるのみで、第7図
に示すようにボーリングの孔軸方向に直交する面内の、
A−A′とB−B′と、C−C′とD−D′方向の4成
分がひずみ検出素子51〜54で検出でき、A−A′とB−
B′と、C−C′とD−D′方向の上述の4成分に対し
てそれぞれ45°異なる方向の成分がひずみ検出素子55〜
58で検出できるのである。
に示すようにボーリングの孔軸方向に直交する面内の、
A−A′とB−B′と、C−C′とD−D′方向の4成
分がひずみ検出素子51〜54で検出でき、A−A′とB−
B′と、C−C′とD−D′方向の上述の4成分に対し
てそれぞれ45°異なる方向の成分がひずみ検出素子55〜
58で検出できるのである。
(e)効果 このように本発明によれば、次のような顕著な効果を奏
し得る岩盤圧検出器を提供することができる。
し得る岩盤圧検出器を提供することができる。
第1に、1本の緩衝部材の長手軸方向に少しづつずれた
位置においてそれぞれの受圧方向が異なるように配設さ
れたそれぞれ2枚の受圧板よりなる第1乃至第8の受圧
板対で、1つのボーリング孔内の小領域での異なる8方
向の成分の岩盤圧を検出することができ、従って、ボー
リングの穿孔数が1つで足り、費用の嵩むボーリング穿
孔の手数が少なくできると共に、岩盤圧検出器の設置が
一度で済むので、大幅な経費節減が達成できる。
位置においてそれぞれの受圧方向が異なるように配設さ
れたそれぞれ2枚の受圧板よりなる第1乃至第8の受圧
板対で、1つのボーリング孔内の小領域での異なる8方
向の成分の岩盤圧を検出することができ、従って、ボー
リングの穿孔数が1つで足り、費用の嵩むボーリング穿
孔の手数が少なくできると共に、岩盤圧検出器の設置が
一度で済むので、大幅な経費節減が達成できる。
第2に、第1乃至第8の受圧板対は、棒状に形成された
弾性係数の小さな緩衝部材の外表面より突出するように
配設されており、岩盤中に埋設されるに際して、ボーリ
ング孔に緩く挿入され且つセメントミルクによって各受
圧板がボーリング孔の内壁に固着されるため、各受圧板
は岩盤と実質的に同程度の剛性を持つ硬化後のセメント
ミルクによって岩盤に一体的に強固に連接されることに
なり、 しかも各受圧板以外の圧力伝達部材および第1乃至第8
のひずみ計は、緩衝部材によってその周囲を囲繞されて
いるから、セメントミルクと隔絶され、岩盤圧は各受圧
板のみに作用し、その受圧板から圧力伝達部材を介して
各ひずみ計に伝達されるから、各ひずみ計は、各受圧板
と一体化された岩盤部分の岩盤圧のみを受けて忠実に電
気量(ひずみ出力信号)に変換することができる。
弾性係数の小さな緩衝部材の外表面より突出するように
配設されており、岩盤中に埋設されるに際して、ボーリ
ング孔に緩く挿入され且つセメントミルクによって各受
圧板がボーリング孔の内壁に固着されるため、各受圧板
は岩盤と実質的に同程度の剛性を持つ硬化後のセメント
ミルクによって岩盤に一体的に強固に連接されることに
なり、 しかも各受圧板以外の圧力伝達部材および第1乃至第8
のひずみ計は、緩衝部材によってその周囲を囲繞されて
いるから、セメントミルクと隔絶され、岩盤圧は各受圧
板のみに作用し、その受圧板から圧力伝達部材を介して
各ひずみ計に伝達されるから、各ひずみ計は、各受圧板
と一体化された岩盤部分の岩盤圧のみを受けて忠実に電
気量(ひずみ出力信号)に変換することができる。
第3に、第1〜第8の受圧板対をなす各受圧板の間を列
状に仕切るように長手方向に沿わせ且つ上記緩衝部材の
外周面に立設させた状態で仕切り板を固定させた構成と
したから、岩盤圧検出器の埋設時にボーリング孔と岩盤
圧検出器の間に充填されたセメントミルクが、硬化後に
筒状になって応力解放時に抵抗することがなく、また、
方向の異なる岩盤圧の影響(干渉)を少なくし、各受圧
板毎の受圧板を唆別して検出することができる。
状に仕切るように長手方向に沿わせ且つ上記緩衝部材の
外周面に立設させた状態で仕切り板を固定させた構成と
したから、岩盤圧検出器の埋設時にボーリング孔と岩盤
圧検出器の間に充填されたセメントミルクが、硬化後に
筒状になって応力解放時に抵抗することがなく、また、
方向の異なる岩盤圧の影響(干渉)を少なくし、各受圧
板毎の受圧板を唆別して検出することができる。
また、第4に、各受圧板は上述の如く硬化後のコンクリ
ートミルクによってボーリング孔内の内壁と一体的に接
合されるため、埋設時点の岩盤圧に対し、岩盤圧が増加
したときはもちろんのこと、岩盤圧が減少したときも、
その岩盤圧の変化に正確に追従するひずみ出力を得るこ
とができる。
ートミルクによってボーリング孔内の内壁と一体的に接
合されるため、埋設時点の岩盤圧に対し、岩盤圧が増加
したときはもちろんのこと、岩盤圧が減少したときも、
その岩盤圧の変化に正確に追従するひずみ出力を得るこ
とができる。
第1図は、本発明の一実施例を示す岩盤圧検出器の正面
図、第2図は、上記第1図のII−II線切断断面図、第3
図は、上記第1図のIII−III線切断断面図、第4図は、
本発明の要部構成を示す正面図、第5図は、上記第1図
の受圧板の配置関係を示す斜視図、第6図は、第1図に
示される実施例中のひずみ検出素子の検出方向を模式的
に示す斜視図、第7図は、各ひずみ検出素子の検出方向
を模式的に示す側面図、第8図は、同実施例中の端子板
の展開図、第9図は、同端子板の斜視図である。 1……案内板、2……緩衝部材、 5……仕切り板、6……支持金具、 7……パイプ、8……端子板、 9……充填材、10……パッカー、 31〜38……第1〜第8の受圧板対、 31a〜38a,31b〜38b……受圧板、 41〜48……圧力伝達ロッド、 51〜58……ひずみ検出素子(第1〜第8のひずみ計)。
図、第2図は、上記第1図のII−II線切断断面図、第3
図は、上記第1図のIII−III線切断断面図、第4図は、
本発明の要部構成を示す正面図、第5図は、上記第1図
の受圧板の配置関係を示す斜視図、第6図は、第1図に
示される実施例中のひずみ検出素子の検出方向を模式的
に示す斜視図、第7図は、各ひずみ検出素子の検出方向
を模式的に示す側面図、第8図は、同実施例中の端子板
の展開図、第9図は、同端子板の斜視図である。 1……案内板、2……緩衝部材、 5……仕切り板、6……支持金具、 7……パイプ、8……端子板、 9……充填材、10……パッカー、 31〜38……第1〜第8の受圧板対、 31a〜38a,31b〜38b……受圧板、 41〜48……圧力伝達ロッド、 51〜58……ひずみ検出素子(第1〜第8のひずみ計)。
フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭48−12809(JP,B1)
Claims (1)
- 【請求項1】棒状に形成された弾性係数の小さな緩衝部
材と、この緩衝部材の長手軸方向に少しづつずれた位置
において該長手軸に直交する面に、それぞれの受圧方向
が45°異なるように上記長手軸を中心とする等配角度位
置に上記緩衝部材の外周面より突出するように配設され
たそれぞれ2枚の受圧板よりなる第1乃至第4の受圧板
対と、上記第1の受圧板対の受圧面と同一面に受圧面が
形成されると共にその受圧方向が上記第1の受圧板対の
受圧方向に対して45°異なって配設された2枚の受圧板
よりなる第5の受圧板対と、上記第2の受圧板対の受圧
面と同一面に受圧面が形成されると共にその受圧方向が
上記第2の受圧板対の受圧方向に対して45°異なって配
設された2枚の受圧板よりなる第6の受圧板対と、上記
第1の受圧板対の受圧面と同一面に受圧面が形成される
と共にその受圧方向が上記第5の受圧板対の受圧方向に
対して直交して配設された2枚の受圧板よりなる第7の
受圧板対と、上記第2の受圧板対の受圧面と同一面に受
圧面が形成されると共にその受圧方向が上記第6の受圧
板対の受圧方向に対して直交して配設された2枚の受圧
板よりなる第8の受圧板対と、上記第1乃至第8の受圧
板対をなすそれぞれ2枚の受圧板間に圧力伝達部材を介
して介挿されそれぞれの受圧板対に印加される被測定圧
力に対応する電気信号を出力する第1乃至第8のひずみ
計と、上記第1乃至第8の受圧板対をなす受圧板の間を
列状に仕切るように長手軸方向に沿わせ且つ上記緩衝部
材の外周面に立設させた状態で固定された複数の仕切り
板と、を具備してなり、岩盤に穿設されたボーリング孔
に緩く挿入され且つセメントミルクにより上記岩盤に上
記第1乃至第8の受圧板対が固着された状態下で上記岩
盤内の少なくとも8軸方向の岩盤圧を検出し得るように
構成したことを特徴とする岩盤圧検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61064207A JPH0678957B2 (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 岩盤圧検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61064207A JPH0678957B2 (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 岩盤圧検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62220823A JPS62220823A (ja) | 1987-09-29 |
| JPH0678957B2 true JPH0678957B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=13251399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61064207A Expired - Lifetime JPH0678957B2 (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 岩盤圧検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678957B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112378786A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-19 | 连云港市建设工程质量检测中心有限公司 | 一种现场测量岩石抗压强度的方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0325339A (ja) * | 1989-06-13 | 1991-02-04 | Eti Explosives Technol Internatl | 材料内ストレス監視用センサ・ユニットおよびモニターおよび監視方法 |
| US9027411B2 (en) | 2012-04-03 | 2015-05-12 | Public Interest Incorporated Foundations Association For The Development Of Earthquake Prediction | Stress and strain sensing device |
| JP6245471B2 (ja) * | 2013-12-04 | 2017-12-13 | 国立大学法人横浜国立大学 | ひずみテンソル算出システム、ひずみ計貼付方向決定方法、ひずみテンソル算出方法、及びひずみテンソル算出プログラム |
| CN119246248B (zh) * | 2024-08-30 | 2025-06-27 | 中国矿业大学 | 一种真三轴条件下微波辅助破岩装置及试验方法 |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP61064207A patent/JPH0678957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112378786A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-19 | 连云港市建设工程质量检测中心有限公司 | 一种现场测量岩石抗压强度的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62220823A (ja) | 1987-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |