(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-05
(45)【発行日】2024-06-13
(54)【発明の名称】接地抵抗測定装置および接地抵抗測定方法
(51)【国際特許分類】
G01R 27/20 20060101AFI20240606BHJP
G01N 27/04 20060101ALI20240606BHJP
G01V 3/20 20060101ALI20240606BHJP
【ＦＩ】
G01R27/20
G01N27/04 Z
G01V3/20
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021111761
(22)【出願日】2021-07-05
(65)【公開番号】P2023008311
(43)【公開日】2023-01-19
【審査請求日】2023-09-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(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】藤原 斉郁
(72)【発明者】
【氏名】忠野 祐介
【審査官】島田 保
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－２２６９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－６７２７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１５６１６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１７６９６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１２５０５４２５（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０２２８７６２０（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ２７／２０
Ｇ０１Ｎ ２７／０４
Ｇ０１Ｖ ３／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
長手方向に所定の間隔を空けて配置された複数の導電体部を備える外管と、前記外管内に配置された導電性を有する内管と、を備える接地抵抗測定装置であって、
前記導電体部は、前記外管の径方向外側に面しており、かつ前記内管と電気的に接続していることを特徴とする接地抵抗測定装置。
【請求項2】
前記外管は、筒状の絶縁体部と、筒状の前記導電体部とが交互に連結されてなることを特徴とする請求項１に記載の接地抵抗測定装置。
【請求項3】
前記導電体部は、抵抗素子を介して前記内管と電気的に接続していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接地抵抗測定装置。
【請求項4】
前記導電体部の内面と前記内管の外面との間に絶縁シートが介装されていることを特徴とする請求項３に記載の接地抵抗測定装置。
【請求項5】
前記抵抗素子の一端が、前記導電体部に電気的に接続し、前記抵抗素子の他端が、前記外管の径方向外側から該外管を貫通して前記内管に螺着されるねじ部材によって前記内管に電気的に接続していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の接地抵抗測定装置。
【請求項6】
前記外管は、５個の前記導電体部を備え、５個の前記導電体部にそれぞれ接続された５個の前記抵抗素子の抵抗値（Ω）を先端側から順にｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５としたとき、ｒ２＝０．５×ｒ１、ｒ３＝０．５×ｒ２、ｒ４＝０．５×ｒ３、ｒ５＝０に設定されていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の接地抵抗測定装置。
【請求項7】
前記外管が圧入される地盤の比抵抗をρ（Ω・ｍ）、前記地盤中に形成される改良地盤の比抵抗をρａ（Ω・ｍ）としたとき、先端に設けられた前記抵抗素子の抵抗値ｒ１（Ω）が、ｒ１＝２×ρ、またはｒ１＝ρ＋（ρ－ρａ）×０．５に設定されていることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の接地抵抗測定装置。
【請求項8】
長手方向に所定の間隔を空けて配置された複数の導電体部を備える外管を地盤中に圧入して設置する設置工程と、前記外管内に配置された導電性を有する内管を通して合成接地抵抗を測定する測定工程と、を含む接地抵抗測定方法であって、
前記導電体部は、前記外管の径方向外側に面しており、かつ前記内管と電気的に接続していることを特徴とする接地抵抗測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接地抵抗測定装置および接地抵抗測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には、先端部にコーン部材を設け、複数の電極を設けた測定部を地盤に貫入させて地盤の比抵抗を測定するために用いるセンサ部材が開示されている。センサ部材には、先端部のコーン部材と他端部の固定部との間を接続する中心ロッド部材と、中心ロッド部材の周囲に絶縁筒を介して任意の間隔で配置する電極と、電極と測定装置とを接続するケーブルと、が設けられる。このセンサ部材では、地盤中に挿入した状態で任意の電極を選択して、地盤の比抵抗の測定を行うことが可能となっている（段落［０００５］，［０００６］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平１０－２６８０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の技術では、ケーブルと電極とが直接つながっており、比抵抗を測定するために任意の電極を選択する形態となっている。つまり、任意の電極を選択して、選択した電極の間で比抵抗の測定を行うようになっている。
しかしながら、電極を設けた測定部を地盤に打ち込んで設置する際には、電極ごとにケーブルを中心ロッド部材に通して配線しなければならず、現地において注意を要する煩雑な作業が必要となる。
また、例えば改良地盤が存在する領域、すなわち比抵抗が周辺の地盤と異なる領域を把握するためには、様々な組み合わせで電極を選択することで様々な領域の地盤の比抵抗を個々に測定する必要がある。このため、測定に時間がかかるとともに、改良地盤の形状（出来形）を確認するのに時間を要する。
本発明は、前記した課題を解決し、測定対象地盤の比抵抗分布の変化を容易かつ迅速に把握することを課題とする。
しかしながら、電極を設けた測定部を地盤に打ち込んで設置する際には、電極ごとにケーブルを中心ロッド部材に通して配線しなければならず、現地において注意を要する煩雑な作業が必要となる。
また、例えば改良地盤が存在する領域、すなわち比抵抗が周辺の地盤と異なる領域を把握するためには、様々な組み合わせで電極を選択することで様々な領域の地盤の比抵抗を個々に測定する必要がある。このため、測定に時間がかかるとともに、改良地盤の形状（出来形）を確認するのに時間を要する。
本発明は、前記した課題を解決し、測定対象地盤の比抵抗分布の変化を容易かつ迅速に把握することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題を解決するための本発明は、長手方向に所定の間隔を空けて配置された複数の導電体部を備える外管と、前記外管内に配置された導電性を有する内管と、を備える接地抵抗測定装置である。前記導電体部は、前記外管の径方向外側に面しており、かつ前記内管と電気的に接続している。
この発明では、内管を通した合成接地抵抗を測定することによって、測定対象の地盤における比抵抗分布の変化を特定することができる。このため、従来のようなケーブルの配線は不要となる。また、複数の電極としての導電体部を有しながら、基本的に１回の測定によって、測定対象の地盤における比抵抗分布の変化が判明する。
したがって、本発明によれば、測定対象地盤の比抵抗分布の変化を容易かつ迅速に把握することができる。これにより、地盤改良された領域、すなわち改良地盤など、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域を容易かつ迅速に確認できる。
前記接地抵抗測定装置では、前記外管は、筒状の絶縁体部と、筒状の前記導電体部とが交互に連結されてなることが好ましい。
この構成では、絶縁性のある長尺部材の途中に長手方向に所定の間隔を空けて複数の導電体部を配置してなる外管を容易かつ確実に製作することができる。
この発明では、内管を通した合成接地抵抗を測定することによって、測定対象の地盤における比抵抗分布の変化を特定することができる。このため、従来のようなケーブルの配線は不要となる。また、複数の電極としての導電体部を有しながら、基本的に１回の測定によって、測定対象の地盤における比抵抗分布の変化が判明する。
したがって、本発明によれば、測定対象地盤の比抵抗分布の変化を容易かつ迅速に把握することができる。これにより、地盤改良された領域、すなわち改良地盤など、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域を容易かつ迅速に確認できる。
前記接地抵抗測定装置では、前記外管は、筒状の絶縁体部と、筒状の前記導電体部とが交互に連結されてなることが好ましい。
この構成では、絶縁性のある長尺部材の途中に長手方向に所定の間隔を空けて複数の導電体部を配置してなる外管を容易かつ確実に製作することができる。
【0006】
前記接地抵抗測定装置では、前記導電体部は、抵抗素子を介して前記内管と電気的に接続していることが好ましい。
抵抗素子が無い場合、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触する導電体部の数が先端側から２個以上になると、数が増えるときの合成接地抵抗の変化が小さい。このため、複数の導電体部のうち、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部の数は、基端側において判別し難くなる。しかし、抵抗素子がある場合、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触する導電体部の数が先端側から２個以上でも、数が増えるときの合成接地抵抗の変化が大きくなる。このため、複数の導電体部のうち、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部の数は、基端側においても判別しやすくなる。
前記抵抗素子を設ける場合には、前記導電体部の内面と前記内管の外面との間に絶縁シートが介装されることが好ましい。
この構成では、導電体部が直接内管に接触することを防止できる。これにより、導電体部が抵抗素子を介して内管と電気的に接続している状態を確保できる。
前記接地抵抗測定装置では、前記抵抗素子の一端が、前記導電体部に電気的に接続してよい。この場合、前記抵抗素子の他端が、前記外管の径方向外側から該外管を貫通して前記内管に螺着されるねじ部材によって前記内管に電気的に接続していることが好ましい。
この構成では、導電体部と内管とを、抵抗素子を介して容易かつ確実に電気的に接続することができる。
抵抗素子が無い場合、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触する導電体部の数が先端側から２個以上になると、数が増えるときの合成接地抵抗の変化が小さい。このため、複数の導電体部のうち、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部の数は、基端側において判別し難くなる。しかし、抵抗素子がある場合、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触する導電体部の数が先端側から２個以上でも、数が増えるときの合成接地抵抗の変化が大きくなる。このため、複数の導電体部のうち、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部の数は、基端側においても判別しやすくなる。
前記抵抗素子を設ける場合には、前記導電体部の内面と前記内管の外面との間に絶縁シートが介装されることが好ましい。
この構成では、導電体部が直接内管に接触することを防止できる。これにより、導電体部が抵抗素子を介して内管と電気的に接続している状態を確保できる。
前記接地抵抗測定装置では、前記抵抗素子の一端が、前記導電体部に電気的に接続してよい。この場合、前記抵抗素子の他端が、前記外管の径方向外側から該外管を貫通して前記内管に螺着されるねじ部材によって前記内管に電気的に接続していることが好ましい。
この構成では、導電体部と内管とを、抵抗素子を介して容易かつ確実に電気的に接続することができる。
【0007】
前記接地抵抗測定装置では、前記外管は、５個の前記導電体部を備えていてもよい。この場合、５個の前記導電体部にそれぞれ接続された５個の前記抵抗素子の抵抗値（Ω）を先端側から順にｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５としたとき、ｒ２＝０．５×ｒ１、ｒ３＝０．５×ｒ２、ｒ４＝０．５×ｒ３、ｒ５＝０に設定されていることが好ましい。
この構成では、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触する導電体部の数が増えるときの合成接地抵抗の変化は、概ね均等に大きくなる。このため、複数の導電体部のうち、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部の数を、より判別しやすくなる。
前記接地抵抗測定装置では、先端に設けられた前記抵抗素子の抵抗値ｒ１（Ω）が、ｒ１＝２×ρ、またはｒ１＝ρ＋（ρ－ρａ）×０．５に設定されていることが好ましい。ここで、前記外管が圧入される地盤の比抵抗をρ（Ω・ｍ）、前記地盤中に形成される改良地盤の比抵抗をρａ（Ω・ｍ）とした。
この構成では、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域、すなわち改良地盤に接触する導電体部の数が増えるときの合成接地抵抗の変化は、先端側のみならず基端側において比較的大きく確保できる。このため、複数の導電体部のうち、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部の数を、より判別しやすくなる。
この構成では、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触する導電体部の数が増えるときの合成接地抵抗の変化は、概ね均等に大きくなる。このため、複数の導電体部のうち、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部の数を、より判別しやすくなる。
前記接地抵抗測定装置では、先端に設けられた前記抵抗素子の抵抗値ｒ１（Ω）が、ｒ１＝２×ρ、またはｒ１＝ρ＋（ρ－ρａ）×０．５に設定されていることが好ましい。ここで、前記外管が圧入される地盤の比抵抗をρ（Ω・ｍ）、前記地盤中に形成される改良地盤の比抵抗をρａ（Ω・ｍ）とした。
この構成では、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域、すなわち改良地盤に接触する導電体部の数が増えるときの合成接地抵抗の変化は、先端側のみならず基端側において比較的大きく確保できる。このため、複数の導電体部のうち、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部の数を、より判別しやすくなる。
【0008】
また、本発明は、設置工程と、測定工程と、を含む接地抵抗測定方法である。前記設置工程は、長手方向に所定の間隔を空けて配置された複数の導電体部を備える外管を地盤中に圧入して設置するものである。前記測定工程は、前記外管内に配置された導電性を有する内管を通して合成接地抵抗を測定するものである。ここで、前記導電体部は、前記外管の径方向外側に面しており、かつ前記内管と電気的に接続している。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、測定対象地盤の比抵抗分布の変化を容易かつ迅速に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係る接地抵抗測定装置の一例を示す概略側面図である。
【図5】高圧噴射撹拌工法によって地盤中に形成される改良地盤の形状を確認する様子を説明するための図である。
【図6】薬液注入工法によって地盤中に形成される改良地盤の形状を確認する様子を説明するための図である。
【図9】接地抵抗測定装置を用いた接地抵抗測定システムにおける測定シミュレーションについて説明するための図である。
【図10】比抵抗の測定方法の一例について説明するための模式的な斜視図である。
【図11】抵抗素子が無い場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図12】抵抗素子の抵抗値が全て１００（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図13】抵抗素子の抵抗値が全て２００（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図14】抵抗素子の抵抗値が先端側から順に１００、５０、２５、１２．５、０（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図15】抵抗素子の抵抗値が先端側から順に２００、１００、５０、２５、０（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図16】抵抗素子の抵抗値が先端側から順に３００、１５０、７５、３７．５、０（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図17】接地抵抗測定装置による測定の成立性を確認試験棒を用いて確認する確認試験システムを説明するための模式的な構成図である。
【図19】浸漬高さと合成接地抵抗との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態について適宜図面を参照して説明する。なお、以下に示す図面において、同一または同種の部材については、同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。また、部材の形状およびサイズは、説明の便宜のため、変形、誇張または省略して模式的に表す場合がある。
【0012】
図１は、本発明の実施形態に係る接地抵抗測定装置１の一例を示す概略側面図である。
本実施形態では、接地抵抗測定装置１を用いて地盤の電気的な合成接地抵抗を測定し、測定対象地盤の比抵抗分布の変化、具体的には、周辺の地盤中に形成される改良地盤の形状（出来形）を確認する場合について説明する。
本実施形態では、接地抵抗測定装置１を用いて地盤の電気的な合成接地抵抗を測定し、測定対象地盤の比抵抗分布の変化、具体的には、周辺の地盤中に形成される改良地盤の形状（出来形）を確認する場合について説明する。
【0013】
図１に示すように、本実施形態に係る接地抵抗測定装置１は、地盤１００中に打ち込まれて設置される測定管２と、測定管２の先端に設けられた先端部材８とを備えている。
測定管２は、長手方向に所定の間隔を空けて配置された複数の導電体部５を備える外管３と、外管３内に配置された内管６（図２参照）とを備えている。
測定管２は、長手方向に所定の間隔を空けて配置された複数の導電体部５を備える外管３と、外管３内に配置された内管６（図２参照）とを備えている。
【0014】
導電体部５は、外管３の径方向外側に面していて、外管３の径方向外側の地盤１００に対する電気的な導通を可能にしている。すなわち、導電体部５は、接地抵抗の測定に必要な電極に相当する。測定管２の外径は、例えば５０ｍｍ程度である。なお、これ以上の外径の測定管２も可能ではあるが、外径が大きくなると地盤１００への打込み時の抵抗が大きくなることから、実績のある外径５０ｍｍ程度のものが望ましい。電極としての導電体部５は、筒状の金属により構成されている。複数の導電体部５の中心軸方向の長さ（幅）は、全て一定であることが望ましく、測定管２の外径と同程度、またはそれ以上が望ましい。なお、導電体部５の形状や寸法は、特に限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、導電体部５の数は、例えば図１では５個であるが、特に限定されるものではなく、適宜設定される。
【0015】
本実施形態の外管３は、筒状の絶縁体部４と、前記した筒状の導電体部５とを備えている。絶縁体部４と、導電体部５（導電体部５１～５５の総称）とは、交互に連結されている。導電体部５は、深さ方向に３０ｃｍ～１００ｃｍ程度の間隔で配されていて、各導電体部５の上下には、絶縁体部４が配されている。絶縁体部４は、塩化ビニル樹脂管により構成されている。なお、絶縁体部４を構成する材料は、通電不能な材質であれば、塩化ビニル樹脂管に限定されるものではなく、例えば、他の合成樹脂製管（例えば、ポリエチレン管等）であってもよい。
絶縁体部４の外径と導電体部５の外径とが同じ、すなわち絶縁体部４の外面と導電体部５の外面との間に段差がないことが望ましい。ただし、接地抵抗測定装置１の地盤１００中への打込み施工に支障が無ければ、導電体部５の外径の方が絶縁体部４の外径よりも僅かに（数ｍｍ単位で）大きくてもよく、あるいは逆に小さくてもよい。
絶縁体部４の外径と導電体部５の外径とが同じ、すなわち絶縁体部４の外面と導電体部５の外面との間に段差がないことが望ましい。ただし、接地抵抗測定装置１の地盤１００中への打込み施工に支障が無ければ、導電体部５の外径の方が絶縁体部４の外径よりも僅かに（数ｍｍ単位で）大きくてもよく、あるいは逆に小さくてもよい。
【0016】
本実施形態では、測定管２は、長手方向に分割された複数の分割管２１（図２参照）を有している。測定管２は、長尺でも成立するが、接地抵抗測定装置１の地盤１００中への設置性から、１～２ｍ程度の長さが望ましい。すなわち、接地抵抗測定装置１を地盤１００中に圧入して設置する場合、分割管２１を地盤１００中に圧入しながら継ぎ足していく作業が行われる。
【0017】
図２は、図１に示される測定管２を構成する分割管２１の一例を示す拡大縦断面図である。図２に示すように、内管６は、筒状を呈している。内管６は、導電性を有しており、例えば鋼管等の金属管から構成されている。内管６に使用される鋼管は、例えば圧力配管用の鋼管等の肉厚なものを指しており、打込み対象の地盤にもよるが、堅固な鋼管としては肉厚７ｍｍ程度のものが用いられる。ただし、打込み対象の地盤にも依存するため、接地抵抗測定装置１の打込み施工が成立する範囲内で、これ以下の肉厚の管を使用することもできる。
内管６の外周を絶縁体部４で被覆することで、外管３と内管６とが一体に形成されている。外管３のうち絶縁体部４でない部分が、電極として筒状の導電体部５となっている。ただし、内管６は、外管３内に挿入されることによって配置されてもよい。外管３の導電体部５は、内管６と電気的に接続している。導電体部５と内管６との電気的な接続構造については後記する。
内管６の長手方向の一端には、雄ねじ６１が形成されており、他端には雌ねじ６２が形成されている。すなわち、２つの分割管２１は、一方の分割管２１の内管６に形成された雄ねじ６１と他方の分割管２１の内管６に形成された雌ねじ６２とを螺合することで連結される。ただし、２つの分割管２１の連結構造は、接地抵抗測定装置１の地盤１００中への打込み施工に支障が無く、内管６を通した通電にも支障が無ければ、ねじ締結構造以外の構造であってもよい。すなわち、２つの分割管２１の連結構造は、接地抵抗測定装置１の地盤１００中への打込みに耐えること、漏電しないこと、および水密性を確保することを満たす必要がある。
内管６の外周を絶縁体部４で被覆することで、外管３と内管６とが一体に形成されている。外管３のうち絶縁体部４でない部分が、電極として筒状の導電体部５となっている。ただし、内管６は、外管３内に挿入されることによって配置されてもよい。外管３の導電体部５は、内管６と電気的に接続している。導電体部５と内管６との電気的な接続構造については後記する。
内管６の長手方向の一端には、雄ねじ６１が形成されており、他端には雌ねじ６２が形成されている。すなわち、２つの分割管２１は、一方の分割管２１の内管６に形成された雄ねじ６１と他方の分割管２１の内管６に形成された雌ねじ６２とを螺合することで連結される。ただし、２つの分割管２１の連結構造は、接地抵抗測定装置１の地盤１００中への打込み施工に支障が無く、内管６を通した通電にも支障が無ければ、ねじ締結構造以外の構造であってもよい。すなわち、２つの分割管２１の連結構造は、接地抵抗測定装置１の地盤１００中への打込みに耐えること、漏電しないこと、および水密性を確保することを満たす必要がある。
【0018】
図３（ａ）は、本実施形態の先端部材８を示す縦断面図、図３（ｂ）は、変形例に係る先端部材８ａを示す縦断面図である。
図３（ａ）に示すように、先端部材８は、測定管２の先端に固定されていて、測定管２の先端を遮蔽している。先端部材８は、先端に行くに従って縮径する円錐形状（コーン状）を呈している。先端部材８は、複数の電極の一つとして利用することも可能ではあるが、測定精度の面から、電気的に絶縁することが望ましい。このため、先端部材８は、合成樹脂等の絶縁体の密実部材から構成されている。
なお、先端部材を構成する材料は、特に限定されるものではない。図３（ｂ）に示すように、例えば鉄鋼等の金属製の先端部材８ａが使用されてもよい。このように構成すれば、測定対象となる地盤１００が比較的堅固な場合でも、接地抵抗測定装置１を地盤１００中へ容易に打ち込むことができる。また、先端部材８と内管６との間には、絶縁体８１を配置することが望ましい。この場合、接地抵抗測定装置１の地盤１００中への打込み施工時において絶縁体８１に相応の力が作用することから、絶縁体８１に作用する応力の分布を均一にするように配慮することが望ましい。
図３（ａ）に示すように、先端部材８は、測定管２の先端に固定されていて、測定管２の先端を遮蔽している。先端部材８は、先端に行くに従って縮径する円錐形状（コーン状）を呈している。先端部材８は、複数の電極の一つとして利用することも可能ではあるが、測定精度の面から、電気的に絶縁することが望ましい。このため、先端部材８は、合成樹脂等の絶縁体の密実部材から構成されている。
なお、先端部材を構成する材料は、特に限定されるものではない。図３（ｂ）に示すように、例えば鉄鋼等の金属製の先端部材８ａが使用されてもよい。このように構成すれば、測定対象となる地盤１００が比較的堅固な場合でも、接地抵抗測定装置１を地盤１００中へ容易に打ち込むことができる。また、先端部材８と内管６との間には、絶縁体８１を配置することが望ましい。この場合、接地抵抗測定装置１の地盤１００中への打込み施工時において絶縁体８１に相応の力が作用することから、絶縁体８１に作用する応力の分布を均一にするように配慮することが望ましい。
【0019】
図４（ａ）は、導電体部５と内管６との電気的な接続構造の一例を模式的に示す拡大縦断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の右側面図である。
導電体部５は、図４（ａ），（ｂ）に示すように抵抗素子７を介して内管６と接続している場合と、抵抗素子７を介さずに内管６と接続している場合とがある。
本実施形態では、導電体部５を抵抗素子７を介して内管６と接続する場合、導電体部５の内面と内管６の外面との間に絶縁シート９１が介装される。また、導電体部５に隣接する絶縁体部４の端部に切欠き部４１が形成され、この切欠き部４１内に抵抗素子７が配置される。ここで、抵抗素子７の一端が、配線９３を介して導電体部５に電気的に接続される。一方、抵抗素子７の他端が、外管３の径方向外側から該外管３を貫通して内管６に螺着されるねじ部材９２によって内管６に配線９４を介して電気的に接続される。抵抗素子７の接続作業後、切欠き部４１は樹脂等の絶縁材料で埋められる。導電体部５の内面と内管６の外面との間は絶縁シート９１によって電気的に絶縁されているため、内管６からの電流は抵抗素子７を介して導電体部５へ流れ、導電体部５を通じて地中に流れることになる。
導電体部５を抵抗素子７を介さずに内管６と接続する場合、導電体部５の内面と内管６の外面とを直接接触させてもよいし、導電体部５の内面と内管６の外面との間に導電性シート（図示省略）を介装してもよい。あるいは、図４（ａ），（ｂ）に示す抵抗素子７を省略して配線９３と配線９４とを繋いだ１本の配線とされてもよい。
導電体部５は、図４（ａ），（ｂ）に示すように抵抗素子７を介して内管６と接続している場合と、抵抗素子７を介さずに内管６と接続している場合とがある。
本実施形態では、導電体部５を抵抗素子７を介して内管６と接続する場合、導電体部５の内面と内管６の外面との間に絶縁シート９１が介装される。また、導電体部５に隣接する絶縁体部４の端部に切欠き部４１が形成され、この切欠き部４１内に抵抗素子７が配置される。ここで、抵抗素子７の一端が、配線９３を介して導電体部５に電気的に接続される。一方、抵抗素子７の他端が、外管３の径方向外側から該外管３を貫通して内管６に螺着されるねじ部材９２によって内管６に配線９４を介して電気的に接続される。抵抗素子７の接続作業後、切欠き部４１は樹脂等の絶縁材料で埋められる。導電体部５の内面と内管６の外面との間は絶縁シート９１によって電気的に絶縁されているため、内管６からの電流は抵抗素子７を介して導電体部５へ流れ、導電体部５を通じて地中に流れることになる。
導電体部５を抵抗素子７を介さずに内管６と接続する場合、導電体部５の内面と内管６の外面とを直接接触させてもよいし、導電体部５の内面と内管６の外面との間に導電性シート（図示省略）を介装してもよい。あるいは、図４（ａ），（ｂ）に示す抵抗素子７を省略して配線９３と配線９４とを繋いだ１本の配線とされてもよい。
【0020】
図５は、高圧噴射撹拌工法によって地盤１００中に形成される改良地盤１０１の形状を確認する様子を説明するための図である。
図５に示すように、高圧噴射撹拌工法によれば、円柱状の改良地盤１０１が、下側から破線で示す上側へ延びるように形成される。接地抵抗測定装置１は、改良地盤１０１の必要とされる出来形位置に設置される。本実施形態に係る接地抵抗測定装置１を用いた測定法では、複数の電極としての導電体部５１～５５のうち、周辺の地盤１００と比較して比抵抗が異なる改良地盤１０１に接触している電極の数を特定することができる。これにより、改良地盤１０１が深度方向に所定の出来形となっているか否かを確認できる。
図６は、薬液注入工法によって地盤１００中に形成される改良地盤１０１の形状を確認する様子を説明するための図である。
図６に示すように、薬液注入工法によれば、球状の改良地盤１０１が、中央から半径方向外側へ拡がるように形成される。この場合、改良地盤１０１を構成する薬液が球状に拡がる状況は、改良地盤１０１に接触している電極の数を特定することで確認できる。例えば図６では、複数の電極としての導電体部５１～５５のうち、球状に拡がる薬液と最初に接するのは、中央付近の電極である導電体部５３となることが想定される。この場合、薬液と接触した電極の数だけでなく、中央付近の電極が薬液と接触したことを確認するために、内管６と複数の導電体部５１～５５との間にそれぞれ配置する抵抗素子７の抵抗値の組合せを調整してもよい。
図５に示すように、高圧噴射撹拌工法によれば、円柱状の改良地盤１０１が、下側から破線で示す上側へ延びるように形成される。接地抵抗測定装置１は、改良地盤１０１の必要とされる出来形位置に設置される。本実施形態に係る接地抵抗測定装置１を用いた測定法では、複数の電極としての導電体部５１～５５のうち、周辺の地盤１００と比較して比抵抗が異なる改良地盤１０１に接触している電極の数を特定することができる。これにより、改良地盤１０１が深度方向に所定の出来形となっているか否かを確認できる。
図６は、薬液注入工法によって地盤１００中に形成される改良地盤１０１の形状を確認する様子を説明するための図である。
図６に示すように、薬液注入工法によれば、球状の改良地盤１０１が、中央から半径方向外側へ拡がるように形成される。この場合、改良地盤１０１を構成する薬液が球状に拡がる状況は、改良地盤１０１に接触している電極の数を特定することで確認できる。例えば図６では、複数の電極としての導電体部５１～５５のうち、球状に拡がる薬液と最初に接するのは、中央付近の電極である導電体部５３となることが想定される。この場合、薬液と接触した電極の数だけでなく、中央付近の電極が薬液と接触したことを確認するために、内管６と複数の導電体部５１～５５との間にそれぞれ配置する抵抗素子７の抵抗値の組合せを調整してもよい。
【0021】
次に、電極としての導電体部５に近接する地盤の比抵抗の変化を特定するために用いた、接地抵抗の測定の基本原理について説明する。
棒状の電極の接地抵抗Ｒ（Ω）は、以下の式（１）に示す形で表される。すなわち、棒状の電極の接地抵抗Ｒ（Ω）は、地盤中に挿入された電極近傍の地盤の比抵抗ρ(Ω・ｍ)、棒状の電極の半径ｒ（ｍ）や長さＬ（ｍ）（電極面積に相当）によって変化する。
棒状の電極の接地抵抗Ｒ（Ω）は、以下の式（１）に示す形で表される。すなわち、棒状の電極の接地抵抗Ｒ（Ω）は、地盤中に挿入された電極近傍の地盤の比抵抗ρ(Ω・ｍ)、棒状の電極の半径ｒ（ｍ）や長さＬ（ｍ）（電極面積に相当）によって変化する。
【0022】
【数1】
【0023】
式（１）に示されるように、接地抵抗測定装置１において、電極の長さ（電極幅）Ｌに相当する導電体部５の中心軸方向の長さ（幅）が一定の場合、近接する地盤の比抵抗が一定ならば、接地抵抗は一定となる。これは、接地抵抗測定装置１の地盤への打込み深度に関係しない。一方、深度方向に地盤の比抵抗が変化する場合、接地抵抗は、電極に近接する地盤の比抵抗を反映した値となる。
【0024】
次に、導電体部５に近接する地盤の比抵抗が変化した場合、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部５（導電体部５１～５５の総称）の数を特定する方法について、具体的な例を用いて説明する。
図７は、図１に示される接地抵抗測定装置１の導電体部５付近の構成を説明するための模式的な断面図である。図７に示すように、内管６と導電体部５１～５５との間には、それぞれ所定の抵抗値ｒ１～ｒ５を有する抵抗素子７１～７５が配置されている。抵抗素子７は、抵抗素子７１～７５の総称である。
ここでは、図５に示すように、高圧噴射撹拌工法によって地盤１００中に改良地盤１０１を形成する場合を想定して説明する。この場合、ノズル１０２の下端からセメントミルクを噴射することによって、撹拌・混合による改良地盤１０１の造成が行われる。このため、例えば改良地盤１０１の径方向外側端部付近に、導電体部５が設置される。そして、セメントミルク混じりの改良土である改良地盤１０１に接触した導電体部５の数に応じて接地抵抗の測定値が変化することで、改良地盤１０１の形状を確認できる。
図７は、図１に示される接地抵抗測定装置１の導電体部５付近の構成を説明するための模式的な断面図である。図７に示すように、内管６と導電体部５１～５５との間には、それぞれ所定の抵抗値ｒ１～ｒ５を有する抵抗素子７１～７５が配置されている。抵抗素子７は、抵抗素子７１～７５の総称である。
ここでは、図５に示すように、高圧噴射撹拌工法によって地盤１００中に改良地盤１０１を形成する場合を想定して説明する。この場合、ノズル１０２の下端からセメントミルクを噴射することによって、撹拌・混合による改良地盤１０１の造成が行われる。このため、例えば改良地盤１０１の径方向外側端部付近に、導電体部５が設置される。そして、セメントミルク混じりの改良土である改良地盤１０１に接触した導電体部５の数に応じて接地抵抗の測定値が変化することで、改良地盤１０１の形状を確認できる。
【0025】
本実施形態に係る接地抵抗測定方法は、設置工程と、測定工程と、を含んでいる。前記設置工程は、長手方向に所定の間隔を空けて配置された複数の導電体部５を備える外管３を地盤１００中に圧入して設置するものである。前記測定工程は、外管３内に配置された導電性を有する内管６を通して合成接地抵抗を測定するものである。ここで、導電体部５は、外管３の径方向外側に面しており、かつ内管６と電気的に接続している。
図８は、図１に示される接地抵抗測定装置１を配線して構成された接地抵抗測定システム１１０を説明するための模式的な構成図である。図８に示すように、接地抵抗測定装置１の測定管２内での配線は不要であり、測定管２の内管６に電気を流すだけでよい。接地抵抗測定装置１の測定管２を含む全体の配線は、一般的な接地抵抗測定と同様である。具体的には、２か所の遠電極１１１，１１２にそれぞれ接続された電流印加用の配線１１４と測定器（電圧計）設置用の配線１１５とを、配線１１３を介して地表に出ている内管６の上端部に接続することで測定を行う。
実際の測定では、図８に示す接地抵抗測定システム１１０において、電流Ｉ（Ａ）を流した際の電圧Ｖ（Ｖ）が測定される。このとき、合成接地抵抗Ｒｔ（Ω）は、Ｒｔ＝Ｖ／Ｉで求められる。
図８は、図１に示される接地抵抗測定装置１を配線して構成された接地抵抗測定システム１１０を説明するための模式的な構成図である。図８に示すように、接地抵抗測定装置１の測定管２内での配線は不要であり、測定管２の内管６に電気を流すだけでよい。接地抵抗測定装置１の測定管２を含む全体の配線は、一般的な接地抵抗測定と同様である。具体的には、２か所の遠電極１１１，１１２にそれぞれ接続された電流印加用の配線１１４と測定器（電圧計）設置用の配線１１５とを、配線１１３を介して地表に出ている内管６の上端部に接続することで測定を行う。
実際の測定では、図８に示す接地抵抗測定システム１１０において、電流Ｉ（Ａ）を流した際の電圧Ｖ（Ｖ）が測定される。このとき、合成接地抵抗Ｒｔ（Ω）は、Ｒｔ＝Ｖ／Ｉで求められる。
【0026】
図９は、接地抵抗測定装置１を用いた接地抵抗測定システム１１０における測定シミュレーションについて説明するための図である。ここでは、比抵抗ρ＝１００（Ω・ｍ）の地盤１００内に接地抵抗測定装置１が設置される。そして、図９に示すように、接地抵抗測定装置１の下部から比抵抗ρａ＝１（Ω・ｍ）の改良地盤１０１の範囲が、施工に伴って白抜き矢印方向に徐々に上昇する状況（Ｙ＝０→３（ｍ））を想定した。
本測定シミュレーションにおいては、図８に示すように、導電体部５１～５５のそれぞれの接地抵抗をＲ１～Ｒ５（Ω）、抵抗素子７１～７５のそれぞれの抵抗値をｒ１～ｒ５（Ω）とする。このとき、導電体部５１～５５のそれぞれの周辺抵抗Ｒ１ｔ～Ｒ５ｔ（Ω）は、Ｒ１ｔ＝ｒ１＋Ｒ１、Ｒ２ｔ＝ｒ２＋Ｒ２、Ｒ３ｔ＝ｒ３＋Ｒ３、Ｒ４ｔ＝ｒ４＋Ｒ４、Ｒ５ｔ＝ｒ５＋Ｒ５となる。
したがって、周辺抵抗Ｒ１ｔ～Ｒ５ｔ（Ω）を合成することで得られる合成接地抵抗をＲｔ（Ω）とすると、１／Ｒｔ＝（１／Ｒ１ｔ）＋（１／Ｒ２ｔ）＋（１／Ｒ３ｔ）＋（１／Ｒ４ｔ）＋（１／Ｒ５ｔ）となる。すなわち、合成接地抵抗Ｒｔは、以下の式（２）で求められる。
Ｒｔ＝Ｒ１ｔ・Ｒ２ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ４ｔ・Ｒ５ｔ／（Ｒ２ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ４ｔ・Ｒ５ｔ＋Ｒ１ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ４ｔ・Ｒ５ｔ＋Ｒ１ｔ・Ｒ２ｔ・Ｒ４ｔ・Ｒ５ｔ＋Ｒ１ｔ・Ｒ２ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ５ｔ＋Ｒ１ｔ・Ｒ２ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ４ｔ）…………（２）
本測定シミュレーションにおいては、図８に示すように、導電体部５１～５５のそれぞれの接地抵抗をＲ１～Ｒ５（Ω）、抵抗素子７１～７５のそれぞれの抵抗値をｒ１～ｒ５（Ω）とする。このとき、導電体部５１～５５のそれぞれの周辺抵抗Ｒ１ｔ～Ｒ５ｔ（Ω）は、Ｒ１ｔ＝ｒ１＋Ｒ１、Ｒ２ｔ＝ｒ２＋Ｒ２、Ｒ３ｔ＝ｒ３＋Ｒ３、Ｒ４ｔ＝ｒ４＋Ｒ４、Ｒ５ｔ＝ｒ５＋Ｒ５となる。
したがって、周辺抵抗Ｒ１ｔ～Ｒ５ｔ（Ω）を合成することで得られる合成接地抵抗をＲｔ（Ω）とすると、１／Ｒｔ＝（１／Ｒ１ｔ）＋（１／Ｒ２ｔ）＋（１／Ｒ３ｔ）＋（１／Ｒ４ｔ）＋（１／Ｒ５ｔ）となる。すなわち、合成接地抵抗Ｒｔは、以下の式（２）で求められる。
Ｒｔ＝Ｒ１ｔ・Ｒ２ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ４ｔ・Ｒ５ｔ／（Ｒ２ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ４ｔ・Ｒ５ｔ＋Ｒ１ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ４ｔ・Ｒ５ｔ＋Ｒ１ｔ・Ｒ２ｔ・Ｒ４ｔ・Ｒ５ｔ＋Ｒ１ｔ・Ｒ２ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ５ｔ＋Ｒ１ｔ・Ｒ２ｔ・Ｒ３ｔ・Ｒ４ｔ）…………（２）
【0027】
導電体部５１～５５のそれぞれの接地抵抗Ｒ（Ｒ１～Ｒ５の総称）（Ω）は、式（１）から求められる。ここでは、周辺の地盤１００中に改良地盤１０１が形成される場合、周辺の地盤１００の比抵抗をρ＝１００(Ω・ｍ)、改良地盤１０１の比抵抗をρａ＝１(Ω・ｍ)とした。また、導電体部５（導電体部５１～５５の総称）は、外径が５ｃｍ、長さが５ｃｍとした。このとき、導電体部５が周辺の地盤１００に接触する場合の接地抵抗Ｒは、Ｒ＝２２０．６（Ω）となる。また、導電体部５が改良地盤１０１に接触する場合の接地抵抗Ｒは、Ｒ＝２．２０６（Ω）となる。
【0028】
図１０は、比抵抗の測定方法の一例について説明するための模式的な斜視図である。図１０に示すように、例えば、測定対象となる周辺の地盤１００および改良地盤１０１の試料を採取して、それぞれの比抵抗ρ，ρａを事前に把握しておいて計算に反映させることが望ましい。この場合、試料に電流Ｉ０（Ａ）を流した際の電圧Ｖ０（Ｖ）が測定される。試料の長さをＬ０（ｍ）、断面積をＡ０（ｍ２）とすると、比抵抗ρ，ρａ(Ω・ｍ)は、ρ，ρａ＝（Ｖ０／Ｉ０）・（Ａ０／Ｌ０）＝で求められる。なお、比抵抗の測定方法は、上記方法に限定されるものではない。
【0029】
図１１は、抵抗素子７が無い場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。このとき、ｒ１＝ｒ２＝ｒ３＝ｒ４＝ｒ５＝０（Ω）である。この場合、図１１に示すように、改良地盤１０１が最下位の導電体部５１に接触することによって（Ｙ＝０．５（ｍ）、図９参照）、合成接地抵抗Ｒｔは大幅に低下する。しかし、合成接地抵抗Ｒｔは、それ以降、改良地盤１０１の範囲の上昇に伴って階段状に低下するものの、低下幅が小さく、変化を見分けることが困難な状況となる。すなわち、抵抗素子７が無い場合、少なくとも最下位の導電体部５１が改良地盤１０１に接触しているかを確実に確認できるとともに、他の導電体部５の接触についても十分ではないが確認可能と言える。
図１２は、抵抗素子７の抵抗値が全て１００（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。図１３は、抵抗素子７の抵抗値が全て２００（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。この場合、図１２、図１３に示すように、改良地盤１０１が先端側から２個以上の導電体部５に接触したときの合成接地抵抗Ｒｔの階段状の低下幅が少し大きくなるため、変化を見分けやすくなる。
図１２は、抵抗素子７の抵抗値が全て１００（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。図１３は、抵抗素子７の抵抗値が全て２００（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。この場合、図１２、図１３に示すように、改良地盤１０１が先端側から２個以上の導電体部５に接触したときの合成接地抵抗Ｒｔの階段状の低下幅が少し大きくなるため、変化を見分けやすくなる。
【0030】
図１４は、抵抗素子７の抵抗値が先端側から順に１００、５０、２５、１２．５、０（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。図１５は、抵抗素子７の抵抗値が先端側から順に２００、１００、５０、２５、０（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。図１６は、抵抗素子７の抵抗値が先端側から順に３００、１５０、７５、３７．５、０（Ω）である場合の測定シミュレーションの結果を示すグラフである。なお、本発明において、導電体部５は抵抗素子７を介して内管６と電気的に接続しているという場合には、図１４～図１６の場合のように抵抗素子７が無い導電体部５を一部に有する場合（ここではｒ５＝０）も含まれる。
図１４～図１６の場合、抵抗素子７の抵抗値がｒ２＝０．５×ｒ１、ｒ３＝０．５×ｒ２、ｒ４＝０．５×ｒ３、ｒ５＝０に設定されている。このように抵抗素子７の抵抗値を設定することによって、図１４～図１６に示すように、改良地盤１０１の範囲の上昇（図９参照）に伴う合成接地抵抗Ｒｔの低下幅が概ね均等に大きくなることがわかる。したがって、どの導電体部５まで改良地盤１０１が接触しているかがより判別しやすくなる。
図１４～図１６の場合、抵抗素子７の抵抗値がｒ２＝０．５×ｒ１、ｒ３＝０．５×ｒ２、ｒ４＝０．５×ｒ３、ｒ５＝０に設定されている。このように抵抗素子７の抵抗値を設定することによって、図１４～図１６に示すように、改良地盤１０１の範囲の上昇（図９参照）に伴う合成接地抵抗Ｒｔの低下幅が概ね均等に大きくなることがわかる。したがって、どの導電体部５まで改良地盤１０１が接触しているかがより判別しやすくなる。
【0031】
図１４、図１５の場合と比較すれば、図１６の場合は、合成接地抵抗Ｒｔの低下幅は、Ｙ＝２．５（ｍ）でかなり大きいものの、Ｙ＝０．５（ｍ）ではかなり小さい。図１４～図１６を参照すれば、先端に設けられた抵抗素子７１（図８参照）の抵抗値ｒ１（Ω）は、ｒ１＝２×ρ、またはｒ１＝ρ＋（ρ－ρａ）×０．５に設定されていることが好ましいと言える。このように設定すれば、改良地盤１０１に接触する導電体部５の数が増えるときの合成接地抵抗Ｒｔの低下幅は、先端側のみならず基端側において比較的大きく確保できる。
合成接地抵抗Ｒｔの階段状の各段での低下幅は、抵抗素子７の抵抗値を調整することにより調整することが可能である。なお、本発明において、上記式によって算出される抵抗素子７の抵抗値は、厳密な計算値のみならず、計算値に対して１０％程度の増減幅を含むものとする。
合成接地抵抗Ｒｔの階段状の各段での低下幅は、抵抗素子７の抵抗値を調整することにより調整することが可能である。なお、本発明において、上記式によって算出される抵抗素子７の抵抗値は、厳密な計算値のみならず、計算値に対して１０％程度の増減幅を含むものとする。
【0032】
図１７は、接地抵抗測定装置１による測定の成立性を確認試験棒１０を用いて確認する確認試験システムを説明するための模式的な構成図である。図１８は、図１７に示される確認試験棒１０の拡大側面図である。
図１７に示す確認試験システムは、図８に示す接地抵抗測定システム１１０に対応して構成されている。この確認試験システムでは、接地抵抗測定装置１に代えて、確認試験棒１０が使用される。図１８に示すように、確認試験棒１０は、接地抵抗測定装置１と同様に、複数の導電体部５を備える外管３と、外管３内に配置された内管６（図７参照）とを備えた測定管２を有している。外管３は、絶縁体部４と導電体部５とが交互に連結されてなる。導電体部５（導電体部５１～５５の総称）は抵抗素子７（図７参照）を介して内管６と接続されている。
図１７に示す確認試験システムは、図８に示す接地抵抗測定システム１１０に対応して構成されている。この確認試験システムでは、接地抵抗測定装置１に代えて、確認試験棒１０が使用される。図１８に示すように、確認試験棒１０は、接地抵抗測定装置１と同様に、複数の導電体部５を備える外管３と、外管３内に配置された内管６（図７参照）とを備えた測定管２を有している。外管３は、絶縁体部４と導電体部５とが交互に連結されてなる。導電体部５（導電体部５１～５５の総称）は抵抗素子７（図７参照）を介して内管６と接続されている。
【0033】
確認試験では、測定管２の外径を８ｍｍ、全長を１ｍとし、外管３の長手方向に２０ｃｍ間隔で長さ（高さ）５ｃｍの導電体部５を５個配置した。また、抵抗素子７１～７５のそれぞれの抵抗値ｒ１～ｒ５は、ｒ１＝７８０、ｒ２＝４００、ｒ３＝２５０、ｒ４＝５０、ｒ５＝１０（Ω）とした。そして、２か所の遠電極１１１，１１２にそれぞれ接続された配線１１４と配線１１５とを、接地抵抗計１１６および配線１１３を介して内管６の上端部に接続した。
そして、確認試験棒１０を先端から順次水１１中に挿入しながら合成接地抵抗Ｒｔを接地抵抗計１１６によって測定し、確認試験棒１０の水１１中への浸漬高さｙと合成接地抵抗Ｒｔとの関係を確認した。つまり、水１１が図９に示す改良地盤１０１に相当し、空気が図９に示す周辺の地盤１００相当する。ここでは、水１１の比抵抗を２７（Ω・ｍ）とし、気中は電気が流れない条件とした。
そして、確認試験棒１０を先端から順次水１１中に挿入しながら合成接地抵抗Ｒｔを接地抵抗計１１６によって測定し、確認試験棒１０の水１１中への浸漬高さｙと合成接地抵抗Ｒｔとの関係を確認した。つまり、水１１が図９に示す改良地盤１０１に相当し、空気が図９に示す周辺の地盤１００相当する。ここでは、水１１の比抵抗を２７（Ω・ｍ）とし、気中は電気が流れない条件とした。
【0034】
図１９は、浸漬高さと合成接地抵抗との関係を示すグラフである。図１９では、試験結果である測定値（抵抗素子７なし、および抵抗素子７あり）と、計算値（抵抗素子７あり）とが示されている。計算値は、上記式（１），（２）によって求めた。
図１９から、抵抗素子７を付加しない場合には、最下位の導電体部５と水１１が接触することによって（ｙ＝１０（ｃｍ））、合成接地抵抗Ｒｔが大幅に低下することがわかった。その後、確認試験棒１０の水１１中への挿入によって合成接地抵抗Ｒｔは徐々に小さくなるものの、変化量が小さく、水１１に接触した導電体部５の数の特定は難しい状況であった。一方、抵抗素子７を付加することによって、確認試験棒１０の水１１中への挿入による合成接地抵抗Ｒｔの変化幅は大きくなり、水１１に接触した導電体部５の数の特定が容易となった。
また、図１９から、抵抗素子７を付加した場合の測定値と計算値はほぼ一致することが確認された。これにより、抵抗素子７を付加することによって合成接地抵抗Ｒｔの測定値は段階的に変化することが確認された。したがって、近接する地盤のうち、比抵抗が変化した領域に接触する導電体部５の数を特定できることがわかる。
図１９から、抵抗素子７を付加しない場合には、最下位の導電体部５と水１１が接触することによって（ｙ＝１０（ｃｍ））、合成接地抵抗Ｒｔが大幅に低下することがわかった。その後、確認試験棒１０の水１１中への挿入によって合成接地抵抗Ｒｔは徐々に小さくなるものの、変化量が小さく、水１１に接触した導電体部５の数の特定は難しい状況であった。一方、抵抗素子７を付加することによって、確認試験棒１０の水１１中への挿入による合成接地抵抗Ｒｔの変化幅は大きくなり、水１１に接触した導電体部５の数の特定が容易となった。
また、図１９から、抵抗素子７を付加した場合の測定値と計算値はほぼ一致することが確認された。これにより、抵抗素子７を付加することによって合成接地抵抗Ｒｔの測定値は段階的に変化することが確認された。したがって、近接する地盤のうち、比抵抗が変化した領域に接触する導電体部５の数を特定できることがわかる。
【0035】
前記したように、本実施形態に係る接地抵抗測定装置１は、長手方向に所定の間隔を空けて配置された複数の導電体部５を備える外管３と、外管３内に配置された導電性を有する内管６とを備えている。導電体部５は、外管３の径方向外側に面しており、かつ内管６と電気的に接続している。
本実施形態では、内管６を通した合成接地抵抗Ｒｔを測定することによって、測定対象の地盤１００における比抵抗分布の変化を特定することができる。このため、従来のようなケーブルの配線は不要となる。また、複数の電極としての導電体部５を有しながら、基本的に１回の測定によって、測定対象の地盤１００における比抵抗分布の変化が判明する。
したがって、本発明によれば、測定対象地盤１００の比抵抗分布の変化を容易かつ迅速に把握することができる。これにより、地盤改良された領域、すなわち改良地盤１０１など、比抵抗が周辺の地盤１００とは異なる領域を容易かつ迅速に確認できる。
また、本実施形態では、外管３は、筒状の絶縁体部４と、筒状の導電体部５とが交互に連結されて構成されている。この構成では、絶縁性のある長尺部材の途中に長手方向に所定の間隔を空けて複数の導電体部５を配置してなる外管３を容易かつ確実に製作することができる。
本実施形態では、内管６を通した合成接地抵抗Ｒｔを測定することによって、測定対象の地盤１００における比抵抗分布の変化を特定することができる。このため、従来のようなケーブルの配線は不要となる。また、複数の電極としての導電体部５を有しながら、基本的に１回の測定によって、測定対象の地盤１００における比抵抗分布の変化が判明する。
したがって、本発明によれば、測定対象地盤１００の比抵抗分布の変化を容易かつ迅速に把握することができる。これにより、地盤改良された領域、すなわち改良地盤１０１など、比抵抗が周辺の地盤１００とは異なる領域を容易かつ迅速に確認できる。
また、本実施形態では、外管３は、筒状の絶縁体部４と、筒状の導電体部５とが交互に連結されて構成されている。この構成では、絶縁性のある長尺部材の途中に長手方向に所定の間隔を空けて複数の導電体部５を配置してなる外管３を容易かつ確実に製作することができる。
【0036】
また、本実施形態では、導電体部５は、抵抗素子７を介して内管６と電気的に接続している。抵抗素子７が無い場合、比抵抗が周辺の地盤１００とは異なる領域に接触する導電体部５の数が先端側から２個以上になると、数が増えるときの合成接地抵抗Ｒｔの変化が小さい。このため、複数の導電体部５のうち、比抵抗が周辺の地盤１００とは異なる領域に接触している導電体部５の数の判別は、基端側において困難性が増す。しかし、抵抗素子７がある場合、比抵抗が周辺の地盤１００とは異なる領域に接触する導電体部５の数が先端側から２個以上でも、数が増えるときの合成接地抵抗Ｒｔの変化が大きくなる。このため、複数の導電体部５のうち、比抵抗が周辺の地盤とは異なる領域に接触している導電体部５の数は、基端側においても判別しやすくなる。
【0037】
抵抗素子７を設ける場合には、導電体部５の内面と内管６の外面との間に絶縁シート９１が介装される。この構成では、導電体部５が直接内管６に接触することを防止できる。これにより、導電体部５が抵抗素子７を介して内管６と電気的に接続している状態を確保できる。
また、本実施形態では、抵抗素子７の一端が、導電体部５に電気的に接続している。この場合、抵抗素子７の他端が、外管３の径方向外側から該外管３を貫通して内管６に螺着されるねじ部材９２によって内管６に電気的に接続している。この構成では、導電体部５と内管６とを、抵抗素子７を介して容易かつ確実に電気的に接続することができる。
また、本実施形態では、抵抗素子７の一端が、導電体部５に電気的に接続している。この場合、抵抗素子７の他端が、外管３の径方向外側から該外管３を貫通して内管６に螺着されるねじ部材９２によって内管６に電気的に接続している。この構成では、導電体部５と内管６とを、抵抗素子７を介して容易かつ確実に電気的に接続することができる。
【0038】
また、本実施形態では、外管３は、５個の導電体部５を備えている。ここで、５個の導電体部５にそれぞれ接続された５個の抵抗素子７の抵抗値（Ω）を先端側から順にｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５とする。このとき、ｒ２＝０．５×ｒ１、ｒ３＝０．５×ｒ２、ｒ４＝０．５×ｒ３、ｒ５＝０に設定されている。この構成では、比抵抗が周辺の地盤１００とは異なる領域に接触する導電体部５の数が増えるときの合成接地抵抗Ｒｔの変化は、概ね均等に大きくなる。このため、複数の導電体部５のうち、比抵抗が周辺の地盤１００とは異なる領域に接触している導電体部５の数を、より判別しやすくなる。
【0039】
また、本実施形態では、先端に設けられた抵抗素子７１の抵抗値ｒ１（Ω）が、ｒ１＝２×ρ、またはｒ１＝ρ＋（ρ－ρａ）×０．５に設定されている。ここで、外管３が圧入される地盤１００の比抵抗をρ（Ω・ｍ）、地盤１００中に形成される改良地盤１０１の比抵抗をρａ（Ω・ｍ）とした。この構成では、比抵抗が周辺の地盤１００とは異なる領域、すなわち改良地盤１０１に接触する導電体部５の数が増えるときの合成接地抵抗Ｒｔの変化は、先端側のみならず基端側において比較的大きく確保できる。このため、複数の導電体部５のうち、比抵抗が周辺の地盤１００とは異なる領域に接触している導電体部の数を、より判別しやすくなる。
【0040】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、測定管２を構成する複数の分割管２１として、長さ、導電体部５の配置間隔、導電体部５の配置個数等を様々に変えた複数種類の分割管２１１～２１３が用意されていてもよい。このように構成すれば、図２０（ａ）～（ｃ）に示すように、複数種類の分割管２１１～２１３の連結の組み合わせを変えることで、導電体部５の配置パターンを変えることができる。
例えば、測定管２を構成する複数の分割管２１として、長さ、導電体部５の配置間隔、導電体部５の配置個数等を様々に変えた複数種類の分割管２１１～２１３が用意されていてもよい。このように構成すれば、図２０（ａ）～（ｃ）に示すように、複数種類の分割管２１１～２１３の連結の組み合わせを変えることで、導電体部５の配置パターンを変えることができる。
【符号の説明】
【0041】
１ 接地抵抗測定装置
２ 測定管
３ 外管
４ 絶縁体部
５ 導電体部
５１～５５ 導電体部
６ 内管
７ 抵抗素子
７１～７５ 抵抗素子
９１ 絶縁シート
９２ ねじ部材
１００ 地盤
１０１ 改良地盤
Ｒｔ 合成接地抵抗
ρ，ρａ 比抵抗
２ 測定管
３ 外管
４ 絶縁体部
５ 導電体部
５１～５５ 導電体部
６ 内管
７ 抵抗素子
７１～７５ 抵抗素子
９１ 絶縁シート
９２ ねじ部材
１００ 地盤
１０１ 改良地盤
Ｒｔ 合成接地抵抗
ρ，ρａ 比抵抗
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】