特開 2024-35585 湧水圧測定装置および湧水圧測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024035585

(43)【公開日】2024-03-14

(54)【発明の名称】湧水圧測定装置および湧水圧測定方法

(51)【国際特許分類】

   E21B 47/06 20120101AFI20240307BHJP

   G01V 9/02 20060101ALN20240307BHJP

【ＦＩ】

E21B47/06

G01V9/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022140152

(22)【出願日】2022-09-02

(71)【出願人】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000168506

【氏名又は名称】鉱研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】平塚 裕介

(72)【発明者】

【氏名】熊本 創

(72)【発明者】

【氏名】久我 俊充

(72)【発明者】

【氏名】森山 和義

【テーマコード（参考）】

2G105

【Ｆターム（参考）】

2G105AA02

2G105EE01

2G105LL01

2G105LL08

(57)【要約】

【課題】水圧で圧送してボーリング孔先端部に配置するパッカーの回収に要する時間の短縮を可能とし、ひいては、地下水圧測定に要する時間の短縮を可能とする湧水圧測定装置および湧水圧測定方法を提案する。
【解決手段】湧水圧測定装置１は、ボーリング孔Ｈに配設された削孔管５の先端部に設けられて、削孔管５の先端部の湧水を削孔管５内に取り込むパッカー装置２と、削孔管５の基端部に取り付けられる分岐管３と、分岐管３に取り付けられた水圧計４とを備えている。分岐管３は、削孔管５と同軸線上に配設される送水管路３１と、送水管路３１から分岐されたワイヤーライン管路３２とに分岐されている。パッカー装置２には、ワイヤーライン管路３２を介して削孔管５内に延設されたワイヤー６が接続されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボーリング孔に配設された削孔管の先端部の湧水を前記削孔管内に取り込むパッカー装置と、
前記削孔管の基端部に取り付けられる分岐管と、
前記分岐管の基端部に取り付けられるドリフターと、
前記分岐管に取り付けられた水圧計と、を備える湧水圧測定装置であって、
前記分岐管は、前記削孔管と同軸線上に配設される送水管路と、前記送水管路から分岐されたワイヤーライン管路と、に分岐されており、
前記パッカー装置は、水圧で圧送することにより前記削孔管内の先端部に配設されており、
前記パッカー装置には、前記ワイヤーライン管路を介して前記削孔管内に延設されたワイヤーが接続されていることを特徴とする、湧水圧測定装置。

【請求項2】

前記送水管路からさらに排水管路が分岐されており、
前記水圧計は、前記排水管路に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の湧水圧測定装置。

【請求項3】

ボーリング孔を削孔するとともに前記ボーリング孔に前記削孔管を配設する削孔工程と、
前記ボーリング孔に請求項１または請求項２に記載の湧水圧測定装置を配設する装置配設工程と、
前記ボーリング孔先端部の湧水の圧力を測定する測定工程と、
前記パッカー装置を回収する装置回収工程と、を備える湧水圧測定方法であって、
前記装置配設工程では、前記削孔管の基端部に前記分岐管を取り付けるとともに、前記パッカー装置を前記削孔管の先端部に配設し、
前記測定工程では、前記パッカー装置を介して前記削孔管内に取り込まれた湧水の水圧を前記水圧計により測定し、
前記装置回収工程では、前記ワイヤーを巻き取ることで、前記パッカー装置を回収することを特徴とする、湧水圧測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル工事において湧水圧の測定に使用する湧水圧測定装置および湧水圧測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

トンネル工事では、切羽前方の地質や湧水区間の状況を事前に把握することが、地山の安定性確保や工事の安全管理のうえで重要である。切羽前方の地質や地下水状況（水理特性等）の探査方法として、水平調査ボーリングを行う場合がある。
水平調査ボーリングにより地下水圧を測定する場合には、ボーリング孔先端の湧水区間の近傍においてパッカーを拡張することで他の区間と区切り、パッカーにより区切られた湧水区間において湧水の水圧等を測定する。
このような地下水圧測定方法として、例えば、特許文献１に開示された方法がある。特許文献１の地下水圧測定方法では、先端にパッカーを有する管材を、基端側に継ぎ足されたロッドにより押し込むことで所定の位置に配設した後、パッカーを拡張させている。
ところが、削孔距離が百メートル以上の中長距離の調査ボーリングでは、パッカー挿入時のロッドの継ぎ足し作業や、パッカー回収時のロッドの取り外し作業に手間がかかり、切羽前方の湧水区間の水圧を迅速に測定することができない。
そのため、特許文献２には、パッカーを水圧で圧送してボーリング孔先端部に配置し、地下水圧を測定した後、ワイヤーラインで回収することで、作業の効率化を可能とした湧水圧測定方法が開示されている。特許文献２の湧水圧測定方法におけるパッカーの回収作業は、ワイヤーの先端に取り付けられた回収装置を水圧によりボーリング孔内を圧送してパッカーの後端に嵌合した後、ワイヤーを巻き取ることにより行う。
ところが、回収装置を圧送する流路に比べて、ボーリング孔先端からの排水流路が小さく、回収装置をボーリング孔先端側に圧送する際の送水量が制限されるため、回収装置の圧送に時間がかかってしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０１１６２２号公報

【特許文献2】特開２０２２－０２４８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、水圧で圧送するパッカーを用いた湧水圧測定方法に関して、パッカー回収に要する時間の短縮を可能とし、ひいては、地下水圧測定に要する時間の短縮を可能とする湧水圧測定装置および湧水圧測定方法を提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題を解決するために、本発明の湧水圧測定装置は、ボーリング孔に配設された削孔管の湧水を前記削孔管内に取り込むパッカー装置と、前記削孔管の基端部に取り付けられる分岐管と、前記分岐管の基端部に取り付けられるドリフターと、前記分岐管に取り付けられた水圧計とを備えている。前記分岐管は、前記削孔管と同軸線上に配設される送水管路と、前記送水管路から分岐されたワイヤーライン管路とに分岐されている。また、前記パッカー装置は、水圧で圧送することにより前記削孔管内の先端部に配設されており、前記パッカー装置には、前記ワイヤーライン管路を介して前記削孔管内に延設されたワイヤーが接続されている。なお、前記水圧計は、前記送水管路から分岐する排水管路に設けられている。
また、本発明の湧水圧測定方法は、ボーリング孔を削孔するとともに前記ボーリング孔に前記削孔管を配設する削孔工程と、前記ボーリング孔に前記湧水圧測定装置を配設する装置配設工程と、前記ボーリング孔先端部の湧水の圧力を測定する測定工程と、前記パッカー装置を回収する装置回収工程とを備えている。前記装置配設工程では、前記削孔管の基端部に前記分岐管を取り付けるとともに、前記パッカー装置を前記削孔管の先端部に配設する。また、前記測定工程では、前記パッカー装置を介して前記削孔管内に取り込まれた湧水の水圧を前記水圧計により測定する。さらに、前記装置回収工程では、前記ワイヤーを巻き取ることで前記パッカー装置を回収する。

【0006】

かかる湧水圧測定装置および湧水圧測定方法によれば、予めパッカー装置にワイヤーが接続されているため、削孔管内にワイヤーを個別に送り込む必要がない。そのため、従来の湧水圧測定方法において必要とされたワイヤーをパッカー装置に接続するために要する時間を省略できる。また、ワイヤーは、分岐管のワイヤーライン管路に挿通されているため、回転機構および打撃機構を有する装置であるドリフターを分岐管（送水管路）に取り付けた状態であっても、パッカー装置に接続されたワイヤーの送り込みおよび巻き取りが可能である。

【発明の効果】

【0007】

本発明の湧水圧測定装置および湧水圧測定方法によれば、パッカー回収に要する時間の短縮を可能とし、ひいては、地下水圧測定に要する時間の短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る湧水圧測定装置を示す断面図である。

【図2】パッカー装置を示す断面図であって、（ａ）は通常時、（ｂ）はパッカー拡張時である。

【図3】分岐管を示す断面図である。

【図4】（ａ）～（ｃ）は止水部材の例を示す断面図である。

【図5】（ａ）は湧水圧測定方法の作業手順を示すフローチャート、（ｂ）は湧水圧測定方法の装置配設工程の作業手順を示すフローチャート、（ｃ）は湧水圧測定方法の装置回収工程の作業手順を示すフローチャートである。

【図6】削孔工程の概要を示す断面図であって、（ａ）は削孔状況、（ｂ）はインナービット回収状況である。

【図7】装置配設工程を示す断面図であって、（ａ）は削孔管後退作業から装置配設作業、（ｂ）は（ａ）に続く装置配設作業である。

【図8】装置配設工程を示す断面図であって、（ａ）は図７（ｂ）に続く装置配設作業、（ｂ）はパッカー拡張作業である。

【図9】測定工程の概要を示す断面図である。

【図10】装置回収工程の削孔管後退作業の概要を示す断面図である。

【図11】装置回収工程のワイヤー巻取作業の概要を示す断面図である。

【図12】装置回収工程の装置回収作業の概要を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本実施形態では、湧水が予想されるトンネル工事において、湧水圧測定装置１を利用して、事前に地山Ｇの湧水状況を把握する場合について説明する。図１に本実施形態の湧水圧測定装置１を示す。湧水圧測定装置１は、図１に示すように、パッカー装置２と、分岐管３と、水圧計４と、ワイヤー６とを備えている。
パッカー装置２は、ボーリング孔Ｈに配設された削孔管５の先端部に設けられる。パッカー装置２は、先端部が削孔管５の先端から突出しており、削孔管５の先端部の湧水を削孔管５内に取り込む。
パッカー装置２の基端には、削孔管５内に延設されたワイヤー６が接続されている。
図２にパッカー装置２を示す。パッカー装置２は、図２（ａ）に示すように、前方パッカー２１、後方パッカー２２および採水管２３を備えている。パッカー装置２は、削孔管５の先端部の湧水圧を測定する際に削孔管５内に挿入され、削孔管５の坑口側から削孔管５内に送り込まれた水の圧力によって削孔管５の先端（ボーリング孔Ｈの先端）に送り込まれる。また、パッカー装置２は、湧水圧の測定後、ワイヤー６（図１参照）を巻き取ることにより、削孔管５の先端部から回収可能である。

【0010】

前方パッカー２１は、採水管２３に周設された環状部材であって、ゴムなどの収縮性を有した材料により構成されている。前方パッカー２１は、採水管２３を介して圧送された水（流体）により採水管２３の外側に向けて拡張する。通常時の前方パッカー２１は、図２（ａ）に示すように、採水管２３の外面からの突出高が最小限になるように、採水管２３の外面において収縮されている。一方、前方パッカー２１が水により拡張すると、図２（ｂ）に示すように、採水管２３の外周面よりも外側に突出する。前方パッカー２１は、ボーリング孔Ｈの先端部において拡張することで、ボーリング孔Ｈの内壁に密着し、パッカー装置２とボーリング孔Ｈとの隙間を遮蔽する。

【0011】

後方パッカー２２は、前方パッカー２１の後方で、採水管２３に周設されている。後方パッカー２２は、ゴムなどの収縮性を有した材料からなる環状部材である。後方パッカー２２は、採水管２３を介して圧送された水により採水管２３の外側に向けて拡張する。通常時の後方パッカー２２は、図２（ａ）に示すように、採水管２３の外面から突出高が最小限になるように、収縮されている。一方、水によって後方パッカー２２が拡張すると、図２（ｂ）に示すように、採水管２３の外周面よりも外側に突出する。後方パッカー２２は、削孔管５内において拡張することで削孔管５の内面に密着し、削孔管５とパッカー装置２との隙間を遮蔽する。

【0012】

採水管２３は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、内管２４と、内管２４に周設された第一外管２５および第二外管２６と、基端部材２８とを備えている。
内管２４は、先端から湧水を集水して後方（孔口側）へ輸送する流路として機能する管材である。内管２４は、第一外管２５および第二外管２６に挿入されている。内管２４の先端部には、前方パッカー２１が周設されている。
第一外管２５は、内管２４の先端側かつ前方パッカー２１の後側に周設されている。第一外管２５の内径は、内管２４の外径よりも大きく、内管２４と第一外管２５との間には、隙間２５ａが形成されている。この隙間２５ａは、第一外管２５の前端面に隣接する前方パッカー２１に連通しており、前方パッカー２１に水を送水するためのパッカー流路として機能する。なお、本実施形態の第一外管２５の基端部には、外形が縮径された段差部２５ｂが形成されており、この段差部２５ｂの外面に第二外管２６の先端部（段差部２６ｃ）が重ねられている。

【0013】

第二外管２６は、第一外管２５の後方（孔口側）において、内管２４に周設されている。また、第二外管２６の長手方向中央部には、後方パッカー２２が周設されている。第二外管２６の先端部（後方パッカー２２よりも先端側）には、第一外管２５の段差部２５ｂと重合するように、内面が拡径された段差部２６ｃが形成されている。第一外管２５と第二外管２６は、段差部２５ｂと段差部２６ｃとの重合部において、接合ピン２３ａを介して連結されている。また、第二外管２６は、段差部２６ｃと後方パッカー２２との間の区間では、第一外管２５と同等の内径を有していて、後方パッカー２２の基端側では、内管２４の外径と同等の内径を有している。さらに、第二外管２６の基端部の一部は、内管２４の基端よりも孔口側に突出している。
第二外管２６の基端部の管壁には、外管通水路２６ａが形成されている。外管通水路２６ａの基端は、内管２４の基端よりも孔口側において第二外管２６の内面に開口している。一方、外管通水路２６ａの先端は、後方パッカー２２に連通している。すなわち、外管通水路２６ａは、後方パッカー２２に水を送水するためのパッカー流路として機能する。また、後方パッカー２２と段差部２６ｃとの間の区間における内管２４と第二外管２６との隙間２６ｂは、後方パッカー２２の前面に形成された排水口と連通するとともに、内管２４と第二外管２６との隙間２５ａと連続しており、前方パッカー２１に水を送水するためのパッカー流路として機能する。

【0014】

基端部材２８は、採水管２３の基端部に設けられている。基端部材２８は、内管２４の基端と、第二外管２６とにより囲まれた空間（流路切替部２７）の基端側（ボーリング孔Ｈの孔口側）を遮蔽している。基端部材２８と第二外管２６との境界部には、採水管２３の外面に開口する通水路２７ａが形成されている。通水路２７ａは、流路切替部２７と採水管２３の外部とを連通する流路である。流路切替部２７には、切替弁２７ｂが設けられている。切替弁２７ｂは、通水路２７ａへの内管２４の内空２４ａの接続と、通水路２７ａへのパッカー流路（外管通水路２６ａ）への接続とを切り替える。すなわち、切替弁２７ｂは、内管２４を介して湧水を集水可能な状態と、前方パッカー２１及び後方パッカー２２に水を供給可能な状態とを切り替える手段として機能する。

【0015】

パッカー流路は、流路切替部２７から後方パッカー２２及び前方パッカー２１に至る流路である。パッカー流路は、流路切替部２７から後方パッカー２２に至る外管通水路２６ａ、並びに、後方パッカー２２から前方パッカー２１に至る隙間２５ａ，２６ｂにより構成されている。このように、パッカー流路は、通水路２７ａに取り込まれた水を、後方パッカー２２に誘導した後、後方パッカー２２内から排出された水を前方パッカー２１に誘導する。

【0016】

図１に示すように、分岐管３は、ボーリング孔Ｈの孔口において、削孔管５の基端部に取り付けられる。図３に分岐管３を示す。分岐管３は、図３に示すように、削孔管５と同軸線上に配設される送水管路３１と、送水管路３１から分岐されたワイヤーライン管路３２と、送水管路３１から分岐された排水管路３３とを備えている。
送水管路３１は、中空の直管からなり、先端が削孔管５に基端に接続されている。送水管路３１（分岐管３）の基端には、ドリフター７が接続されている。ドリフター７は、削孔時に分岐管３を介して削孔管に回転力を付与する回転機構と、削孔時に衝撃を加えるための打撃機能を有しているとともに、パッカー装置２等を削孔管５の先端部に送り込む際の水を送水する送水機能を有する装置である。

【0017】

ワイヤーライン管路３２は、送水管路３１の長手方向中間部において分岐された管路である。ワイヤーライン管路３２には、パッカー装置２に接続されるワイヤー６が挿通される（図１参照）。ワイヤーライン管路３２の基端部には、ワイヤー６を挿通可能な止水部材３４が取り付けられていて、分岐管３内の水の流出が抑制されている。止水部材３４は、ワイヤー６を挿通可能で、かつ、止水性を確保可能なものとする。図４に止水部材３４の例を示す。止水部材３４は、例えば、図４（ａ）に示すように、ねじ込み式のキャップであってもよい。ワイヤーライン管路３２の基端部には、ワイヤー６にパッキン３５が周設されており、止水部材３４（キャップ）によりパッキン３５を押しつぶすことで、パッキン３５が止水部材３４に密着して、止水性が向上する。また、止水部材３４は、図４（ｂ）に示すように、ワイヤーライン管路３２の基端部に設けられた中空のゴム材であってもよい。この場合には、止水部材３４（ゴム材）内に水等を圧入し膨張した止水部材３４の外面をワイヤーライン管路３２の内面に密着させることで止水する。また、ワイヤー６を切断して、ワイヤーライン管路３２から突出させない場合には、図４（ｃ）に示すように、キャップ状の止水部材３４によりワイヤーライン管路３２の基端部を遮蔽すればよい。

【0018】

水圧計４は、図３に示すように、分岐管３に取り付けられて、削孔管５内に取り込まれた湧水の水圧を測定する。本実施形態の水圧計４は、排水管路３３に設けられている。排水管路３３は、送水管路３１の長手方向中間部において分岐されている。排水管路３３には、バルブ３６が設けられている。バルブ３６は、排水管路３３の開閉を行い、排水管路３３からの排水および止水を制御する。水圧計４は、排水管路３３から流出する水（湧水）の圧力を測定可能である。

【0019】

次に、図面を参照して、本実施形態の湧水圧測定装置１を利用した湧水圧測定方法について説明する。湧水圧測定方法は、例えば、トンネルの切羽から水平ボーリングを行い、ボーリング孔Ｈ内の湧水圧を確認することで、切羽前方での地山状況を確認する場合に使用する。図５に湧水圧測定方法の手順を示す。図５に示すように、湧水圧測定方法は、削孔工程Ｓ１と、装置配設工程Ｓ２と、測定工程Ｓ３と、装置回収工程Ｓ４とを備えている。

【0020】

図６に削孔工程Ｓ１の概要を示す。図６（ａ）に示すように、削孔工程Ｓ１は、地山Ｇを削孔してボーリング孔Ｈを形成するとともに、当該ボーリング孔Ｈに削孔管５を配設する工程である。本実施形態の削孔管５の先端には、削孔ビット５１が固定されている。削孔ビット５１は、削孔管５の先端に固定された環状のビットである。削孔ビット５１の内径は、削孔管５の内径よりも小さく、削孔ビット５１は削孔管５の内側に突出している。削孔工程Ｓ１では、削孔ビット５１の内空部にインナービット５２を取り付けた状態で行う。ボーリング孔Ｈの削孔では、削孔管５を図示しないボーリングマシンの動力により中心軸を中心に回転させつつ打撃することで、削孔ビット５１およびインナービット５２により地山Ｇを全断面切削する。
本実施形態のボーリング孔Ｈは、略水平（基端側よりも先端側が高い状態も含む）に形成する。尚、ボーリング孔Ｈの削孔方向は略水平方向に限定されるものではなく、例えば下向き、上向き、縦向き（鉛直方向）に削孔してもよい。所定の長さ（深さ）のボーリング孔Ｈを形成したら、図６（ｂ）に示すように、インナービット５２を回収する。インナービット５２の回収は、ワイヤー５３の先端に取り付けられた回収装置５５を水圧によりボーリング孔Ｈ内を圧送してインナービット５２の後端に嵌合した後、ワイヤー５３を巻き取ることにより行う。
なお、削孔管５の基端部は、ボーリング孔Ｈの孔口に設置されたプリベンダー５４により支持されている。本実施形態では、削孔ビット５１にインナービット５２を取り付けた状態で全断面切削する場合について説明したが、ボーリングコアを採取する場合には、インナービット５２を取り外した状態で削孔を行ってもよい。このとき、削孔ビット５１には、インナービット５２に代えてコアバレルを取り付けるのが望ましい。

【0021】

装置配設工程Ｓ２は、ボーリング孔Ｈに湧水圧測定装置１を配設する工程である。装置配設工程Ｓ２では、削孔管５の基端部に分岐管３を取り付けるとともに、パッカー装置２を削孔管５の先端部に配設する。装置配設工程Ｓ２は、削孔管後退作業Ｓ２１と、装置配設作業Ｓ２２と、パッカー拡張作業Ｓ２３とを備えている。図７および図８に装置配設工程Ｓ２の作業状況を示す。
削孔管後退作業Ｓ２１では、削孔管５を後退させて、削孔管５の先端とボーリング孔Ｈの先端面（底）との間に隙間をあける（図７（ａ）参照）。すなわち、ボーリング孔Ｈの先端部は、地山Ｇが露出した状態となる。

【0022】

装置配設作業Ｓ２２では、削孔管５の孔口側から圧送した水Ｗの圧力によりパッカー装置２を圧送して、パッカー装置２をボーリング孔Ｈの先端部に配設する。具体的には、まず、図７（ａ）に示すように、パッカー装置２を削孔管５の基端部にセットする。次に、パッカー装置２の基端にワイヤー６を固定する。ワイヤー６は、分岐管３のワイヤーライン管路３２に挿通する。次に、図７（ｂ）に示すように、削孔管５の基端に分岐管３を固定する。なお、本実施形態では、分岐管３の基端にドリフター７を予めセットしておく。続いて、図８（ａ）に示すように、送水管路３１に水Ｗを供給し、パッカー装置２を削孔管５の先端部に水Ｗの水圧により圧送する。圧送中にパッカー装置２が削孔管５内側の凹凸に引っ掛かり係留する場合は、ドリフター７により打撃振動を与えることで解消する。パッカー装置２の先端部は、削孔管５の先端から突出させる。パッカー装置２は、水圧により削孔管５の先端部に輸送された後、削孔ビット５１に係止されることで、先端部が削孔ビット５１の先端から突出した状態で留まる。パッカー装置２の圧送に使用した水Ｗは、パッカー装置２と削孔管５との隙間や、パッカー装置２内（内管２４）を介してボーリング孔Ｈの先端部に流出した後、ボーリング孔Ｈと削孔管５との隙間からボーリング孔Ｈの孔口側へ排水される。

【0023】

パッカー拡張作業Ｓ２３では、図８（ｂ）に示すように、前方パッカー２１及び後方パッカー２２を拡張させる。図８に削孔管５先端部に配設されたパッカー装置２を示す。図８（ａ）に示すようにパッカー装置２を削孔管５の先端に係止されたら、削孔管５内に供給する水Ｗの水圧を増加させる。水Ｗの圧力を増加させると、図２（ｂ）に示すように、水圧により切替弁２７ｂが前方に移動する（切替弁２７ｂのポジションが切り替わる）。切替弁２７ｂが前方に移動すると、切替弁２７ｂの前部により内管２４の後端が遮蔽されるとともに、外管通水路２６ａ（パッカー流路）が流路切替部２７に露出するため、流路切替部２７内の水Ｗがパッカー流路に誘導される。これにより、パッカー流路を介して後方パッカー２２および前方パッカー２１に水Ｗが圧入される。前方パッカー２１は、水圧により拡張して、ボーリング孔Ｈの内壁に密着する。また、後方パッカー２２は水圧により拡張して、削孔管５の内面に密着する。

【0024】

測定工程Ｓ３では、ボーリング孔Ｈ内に流入するボーリング孔Ｈの先端部の湧水Ｗ_Ｇをパッカー装置２（採水管２３）の先端から回収して、当該湧水Ｗ_Ｇの圧力を水圧計４により測定する。図９に測定工程Ｓ３の作業状況を示す。測定工程Ｓ３では、孔口側から圧送する水Ｗの圧力を減少させる。水Ｗの圧力が湧水Ｗ_Ｇの圧力よりも小さくなると、採水管２３（内管２４）内に取り込まれた湧水Ｗ_Ｇの圧力等により切替弁２７ｂが元に戻る。このとき、ボーリング孔Ｈ内では、図９に示すように、前方パッカー２１がボーリング孔Ｈの内壁に密着しており、ボーリング孔Ｈの先端部に発生した湧水Ｗ_Ｇが前方パッカー２１の後方に流出することが防止されているため、内管２４へと湧水Ｗ_Ｇが誘導される。また、切替弁２７ｂが元の状態に戻ると、パッカー流路の基端側（外管通水路２６ａ）が遮蔽されるため、前方パッカー２１及び後方パッカー２２内の水Ｗの流出が防止され、前方パッカー２１及び後方パッカー２２の拡張状態を維持した状態で湧水Ｗ_Ｇを取り込むことできる。内管２４の先端から取り込まれた湧水Ｗ_Ｇは、内管２４から流路切替部２７を通って、削孔管５に取り込まれて、分岐管３へと誘導される。分岐管３では、排水管路３３から排水しつつ、水圧計４により、湧水圧の測定を行う。

【0025】

装置回収工程Ｓ４は、パッカー装置２を回収する工程である。装置回収工程Ｓ４は、削孔管後退作業Ｓ４１と、ワイヤー巻取作業Ｓ４２と、装置回収作業Ｓ４３とを備えている。
図１０に削孔管後退作業Ｓ４１を示す。削孔管後退作業Ｓ４１では、削孔管５を孔口側に引っ張ることで削孔管５を後退させる。このとき、前方パッカー２１及び後方パッカー２２は、拡張した状態が維持されている。図１０に示すように、後方パッカー２２が削孔管５に密着しているため、削孔管５を後退させると、第二外管２６が削孔管５とともに後退する。一方、第一外管２５は、前方パッカー２１が拡張してボーリング孔Ｈの内面に密着しているため、ボーリング孔Ｈに固定された状態が維持される。その結果、削孔管５を後退させる力（引張力）によって接合ピン２３ａが破断して、第一外管２５と第二外管２６とが分離する。第一外管２５と第二外管２６とが分離すると、パッカー流路が分断される。パッカー流路が分断されると、前方パッカー２１内の水Ｗ及び後方パッカー２２内の水Ｗがこの部分から流出するため、前方パッカー２１及び後方パッカー２２が縮んだ状態となる。

【0026】

図１１にワイヤー巻取作業Ｓ４２を示す。ワイヤー巻取作業Ｓ４２では、図１１に示すように、ウィンチ等（図示せず）を利用して、ワイヤー６を巻き取ることで、パッカー装置２を削孔管５の基端部に引き寄せる。
図１２に装置回収作業を示す。装置回収作業Ｓ４３では、図１２に示すように、分岐管３を削孔管５から取り外すとともに、パッカー装置２を削孔管５から取り出す。
ボーリング孔Ｈの削孔を再開する場合には、インナービット５２を削孔管５の先端部に設置して、削孔管５による削孔を再開する。

【0027】

以上、本実施形態の湧水圧測定装置１および湧水圧測定方法によれば、予めパッカー装置２にワイヤー６が接続されているため、削孔管５内にワイヤー６を個別に送り込む必要がない。従来の湧水圧測定方法において必要とされたワイヤー６をパッカー装置２に接続するために要する時間を省略できる。そのため、ボーリング孔Ｈの削孔距離に限定されることなく、簡易にパッカー装置２の設置および回収が可能となり、また、切羽前方の湧水区間の水圧を迅速に測定して、速やかにトンネル施工を再開できるようになる。
また、ワイヤー６は、分岐管３のワイヤーライン管路３２に挿通されているため、回転機構を有する装置であるドリフター７を分岐管３（送水管路３１）に取り付けた状態であっても、パッカー装置２に接続されたワイヤー６の送り込みおよび巻き取りが可能である。

【0028】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

【符号の説明】

【0029】

１ 湧水圧測定装置
２ パッカー装置
２１ 前方パッカー
２２ 後方パッカー
２３ 採水管
２４ 内管
２５ 第一外管
２６ 第二外管
２７ 流路切替部
３ 分岐管
３１ 送水管路
３２ ワイヤーライン管路
３３ 排水管路
４ 水圧計
５ 削孔管
６ ワイヤー
７ ドリフター
Ｈ ボーリング孔
Ｇ 地山
Ｗ_Ｇ 湧水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】