特許 7726797 比抵抗測定装置、地盤改良体の管理方法及び比抵抗測定方法

(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】2025-08-12

(45)【発行日】2025-08-20

(54)【発明の名称】比抵抗測定装置、地盤改良体の管理方法及び比抵抗測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/20 20060101AFI20250813BHJP

   E02D 1/02 20060101ALI20250813BHJP

【ＦＩ】

G01V3/20

E02D1/02

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022005760

(22)【出願日】2022-01-18

(65)【公開番号】P2023104638

(43)【公開日】2023-07-28

【審査請求日】2024-07-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122781

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100133064

【弁理士】

【氏名又は名称】大野 新

(72)【発明者】

【氏名】小原 隆志

(72)【発明者】

【氏名】小林 一三

(72)【発明者】

【氏名】岡本 道孝

(72)【発明者】

【氏名】米丸 佳克

(72)【発明者】

【氏名】松本 聡碩

(72)【発明者】

【氏名】福島 陽

(72)【発明者】

【氏名】坂本 諭

【審査官】鴨志田 健太

(56)【参考文献】

【文献】特表２００２－５２２７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０７１１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２２２８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１８８２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３９７３１８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０３０３５２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２７９０６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００６８０２４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｖ ３／００－ ３／４０

Ｅ０２Ｄ １／００－ １／０８

Ｇ０１Ｎ ２７／０２－２７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地中の孔の孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続される導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電流電極として前記孔の延在方向に沿って配置し、一対の前記電流電極の間に交流電圧を印加することにより前記地中に交流電流を流しつつ、前記孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続された導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電位電極として前記孔の前記延在方向に沿って配置し、一対の前記電位電極の間の電位を測定する、キャパシタ電極装置と、
前記キャパシタ電極装置の前記電流電極により前記地中に流された交流電流と、前記キャパシタ電極装置の前記電位電極により測定された前記電位電極の間の電位とにより、前記地中の比抵抗を測定する測定部と、
を備え、
前記キャパシタ電極装置は、前記孔の中での前記孔の前記延在方向における前記電流電極及び前記電位電極の間隔を変更する電極間隔変更機構を有し、
前記電極間隔変更機構は、
互いに隣接する前記キャパシタ電極同士を連結するケーブルと、前記キャパシタ電極に固定されて前記ケーブルを巻き取るウインチと、を含む、比抵抗測定装置。

【請求項2】

地中の孔の孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続される導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電流電極として前記孔の延在方向に沿って配置し、一対の前記電流電極の間に交流電圧を印加することにより前記地中に交流電流を流しつつ、前記孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続された導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電位電極として前記孔の前記延在方向に沿って配置し、一対の前記電位電極の間の電位を測定する、キャパシタ電極装置と、
前記キャパシタ電極装置の前記電流電極により前記地中に流された交流電流と、前記キャパシタ電極装置の前記電位電極により測定された前記電位電極の間の電位とにより、前記地中の比抵抗を測定する測定部と、
を備え、
前記キャパシタ電極装置は、前記孔の中での前記孔の前記延在方向における前記電流電極及び前記電位電極の間隔を変更する電極間隔変更機構を有し、
前記電極間隔変更機構は、
互いに隣接する前記キャパシタ電極同士を連結するロッドと、前記ロッドに設けられたラックと、前記キャパシタ電極に設けられ前記ラックと噛み合うピニオンと、を含む、比抵抗測定装置。

【請求項3】

地中の孔の孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続される導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電流電極として前記孔の延在方向に沿って配置し、一対の前記電流電極の間に交流電圧を印加することにより前記地中に交流電流を流しつつ、前記孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続された導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電位電極として前記孔の前記延在方向に沿って配置し、一対の前記電位電極の間の電位を測定する、キャパシタ電極装置と、
前記キャパシタ電極装置の前記電流電極により前記地中に流された交流電流と、前記キャパシタ電極装置の前記電位電極により測定された前記電位電極の間の電位とにより、前記地中の比抵抗を測定する測定部と、
を備え、
前記キャパシタ電極装置は、前記電流電極及び前記電位電極の前記誘電体と前記孔壁との離隔を変更する離隔調整機構を有する、比抵抗測定装置。

【請求項4】

前記離隔調整機構は、管状であり柔軟性を有する前記誘電体を膨張及び収縮させることにより、前記誘電体と前記孔壁との離隔を変更する、請求項３に記載の比抵抗測定装置。

【請求項5】

前記離隔調整機構は、板状の前記誘電体が重複部を含みつつ前記孔の前記延在方向の周りに巻回されることにより管状となった前記誘電体を拡張及び収縮させることにより、前記誘電体と前記孔壁との離隔を変更する、請求項３に記載の比抵抗測定装置。

【請求項6】

前記離隔調整機構は、管状であり折畳部を含む前記誘電体を拡張及び収縮させることにより、前記誘電体と前記孔壁との離隔を変更する、請求項３に記載の比抵抗測定装置。

【請求項7】

地中の孔の孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続される導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電流電極として前記孔の延在方向に沿って配置し、一対の前記電流電極の間に交流電圧を印加することにより前記地中に交流電流を流しつつ、前記孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続された導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電位電極として前記孔の前記延在方向に沿って配置し、一対の前記電位電極の間の電位を測定する、キャパシタ電極装置と、
前記キャパシタ電極装置の前記電流電極により前記地中に流された交流電流と、前記キャパシタ電極装置の前記電位電極により測定された前記電位電極の間の電位とにより、前記地中の比抵抗を測定する測定部と、
を備え、
前記キャパシタ電極装置では、前記電流電極及び前記電位電極の前記誘電体が前記孔壁を支持する管状のケーシングであり、前記電流電極及び前記電位電極の前記導電体が前記ケーシングの内部で前記孔の前記延在方向に沿って配置され、前記ケーシングに接続され、
前記キャパシタ電極装置では、前記ケーシングの内部での前記孔の前記延在方向における前記電流電極及び前記電位電極の前記導電体の間隔を変更する導電体間隔変更機構を有し、
前記導電体間隔変更機構は、
互いに隣接する前記導電体同士を連結するケーブルと、前記導電体に固定されて前記ケーブルを巻き取るウインチと、を含む、比抵抗測定装置。

【請求項8】

前記キャパシタ電極装置は、前記電流電極及び前記電位電極の前記誘電体と前記孔壁との間の水を排水する排水機構を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載の比抵抗測定装置。

【請求項9】

地盤改良体の管理方法であって、
請求項１～８のいずれか１項に記載の比抵抗測定装置の前記キャパシタ電極装置を前記地盤改良体に形成された前記孔に配置し、前記キャパシタ電極装置の一対の前記電流電極の間に交流電圧を印加することにより前記地盤改良体に交流電流を流しつつ、前記キャパシタ電極装置の一対の前記電位電極の間の電位を測定し、前記キャパシタ電極装置の前記測定部により前記地盤改良体の比抵抗を測定する、地盤改良体の管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、比抵抗測定装置、地盤改良体の管理方法及び比抵抗測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

地中の比抵抗測定のための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、地中に貫入されるロッドの先端のコーンに設けられた電流電極及び電位電極により、地中の比抵抗を測定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１-１１９２７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記のような技術では、ロッドにより形成された地中の孔の孔壁の凹凸、孔壁に露頭した礫及び電極と地山の局所的な接触状態等によって測定される比抵抗が影響を受け易く、高精度の測定が難しい欠点がある。

【0005】

そこで本発明は、地中の比抵抗測定の精度を向上できる比抵抗測定装置、地盤改良体の管理方法及び比抵抗測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、地中の孔の孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続される導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電流電極として孔の延在方向に沿って配置し、一対の電流電極の間に交流電圧を印加することにより地中に交流電流を流しつつ、孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続された導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電位電極として孔の延在方向に沿って配置し、一対の電位電極の間の電位を測定するキャパシタ電極装置と、キャパシタ電極装置の電流電極により地中に流された交流電流と、キャパシタ電極装置の電位電極により測定された電位電極の間の電位とにより、地中の比抵抗を測定する測定部とを備えた比抵抗測定装置である。

【0007】

この構成によれば、比抵抗測定装置のキャパシタ電極装置は、地中の孔の孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続される導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電流電極として孔の延在方向に沿って配置し、一対の電流電極の間に交流電圧を印加することにより地中に交流電流を流しつつ、孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続された導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電位電極として孔の延在方向に沿って配置し、一対の電位電極の間の電位を測定する。比抵抗測定装置の測定部は、キャパシタ電極装置の電流電極により地中に流された交流電流と、キャパシタ電極装置の電位電極により測定された電位電極の間の電位とにより、地中の比抵抗を測定する。キャパシタ電極である電流電極と電位電極とは、孔壁に近接するだけで測定が可能であるため、孔壁の凹凸、孔壁に露頭した礫及び電極と地山の局所的な接触状態等の影響を低減させつつ、地中の比抵抗を測定することにより、地中の比抵抗測定の精度を向上できる。

【0008】

この場合、キャパシタ電極装置は、孔の中での孔の延在方向における電流電極及び電位電極の間隔を変更する電極間隔変更機構を有することが好適である。

【0009】

この構成によれば、キャパシタ電極装置では、電極間隔変更機構により、孔の中での孔の延在方向における電流電極及び電位電極の間隔が変更されるため、孔の延在方向に直交する方向における比抵抗を測定する地中の位置を任意に変更することができる。

【0010】

また、キャパシタ電極装置は、電流電極及び電位電極の誘電体と孔壁との離隔を変更する離隔調整機構を有することが好適である。

【0011】

この構成によれば、キャパシタ電極装置では、離隔調整機構により、電流電極及び電位電極の誘電体と孔壁との離隔が変更されるため、電流電極及び電位電極が孔の中を移動するときには、電流電極及び電位電極の誘電体と孔壁との離隔を大きくして、孔の中での電流電極及び電位電極の移動を容易にできる。一方、電流電極により地中に交流電流を流しつつ、電位電極の間の電位を測定するときには、電流電極及び電位電極の誘電体と孔壁との離隔を小さくして、地中の比抵抗を精度良く測定できる。

【0012】

キャパシタ電極装置が離隔調整機構を有する場合、離隔調整機構は、管状であり柔軟性を有する誘電体を膨張及び収縮させることにより、誘電体と孔壁との離隔を変更してもよい。

【0013】

この構成によれば、離隔調整機構は、管状であり柔軟性を有する誘電体を膨張及び収縮させることにより誘電体と孔壁との離隔を変更するため、単純な機構により誘電体と孔壁と孔壁との離隔を変更できる。

【0014】

また、キャパシタ電極装置が離隔調整機構を有する場合、離隔調整機構は、板状の誘電体が重複部を含みつつ孔の延在方向の周りに巻回されることにより管状となった誘電体を拡張及び収縮させることにより、誘電体と孔壁との離隔を変更してもよい。

【0015】

この構成によれば、離隔調整機構は、板状の誘電体が重複部を含みつつ孔の延在方向の周りに巻回されることにより管状となった誘電体を拡張及び収縮させることにより、誘電体と孔壁との離隔を変更するため、単純な機構により誘電体と孔壁との離隔を変更できる。

【0016】

また、キャパシタ電極装置が離隔調整機構を有する場合、離隔調整機構は、管状であり折畳部を含む誘電体を拡張及び収縮させることにより、誘電体と孔壁との離隔を変更してもよい。

【0017】

この構成によれば、離隔調整機構は、管状であり折畳部を含む誘電体を拡張及び収縮させることにより、誘電体と孔壁との離隔を変更するため、単純な機構により誘電体と孔壁との離隔を変更できる。

【0018】

また、キャパシタ電極装置では、電流電極及び電位電極の誘電体が孔壁を支持する管状のケーシングであり、電流電極及び電位電極の導電体がケーシングの内部で孔の延在方向に沿って配置され、ケーシングに接続されてもよい。

【0019】

この構成によれば、キャパシタ電極装置では、電流電極及び電位電極の誘電体が孔壁を支持する管状のケーシングであり、電流電極及び電位電極の導電体がケーシングの内部で孔の延在方向に沿って配置され、ケーシングに接続されるため、孔壁の崩壊を防止できる。また、ケーシング自体が誘電体の役割を果たし、ケーシングの内部に配置された導電体とキャパシタ電極を形成する。そのため、ケーシングの内部で上下動させる導電体には誘電体となる別個の部材は不要であり、キャパシタ電極装置を単純な構成にできる。

【0020】

この場合、キャパシタ電極装置では、ケーシングの内部での孔の延在方向における電流電極及び電位電極の導電体の間隔を変更する導電体間隔変更機構を有することが好適である。

【0021】

この構成によれば、キャパシタ電極装置では、導電体間隔変更機構により、ケーシングの内部での孔の延在方向における電流電極及び電位電極の導電体の間隔が変更されるため、孔の延在方向に直交する方向における比抵抗を測定する地中の位置を任意に変更することができる。

【0022】

また、キャパシタ電極装置は、電流電極及び電位電極の誘電体と孔壁との間の水を排水する排水機構を有することが好適である。

【0023】

この構成によれば、キャパシタ電極装置では、排水機構により、電流電極及び電位電極の誘電体と孔壁との間の水が排水されるため、孔の中の水の影響を低減することができる。

【0024】

一方、本発明は、地盤改良体の管理方法であって、上記本発明の比抵抗測定装置のキャパシタ電極装置を地盤改良体に形成された孔に配置し、キャパシタ電極装置の一対の電流電極の間に交流電圧を印加することにより地盤改良体に交流電流を流しつつ、キャパシタ電極装置の一対の電位電極の間の電位を測定し、キャパシタ電極装置の測定部により地盤改良体の比抵抗を測定する地盤改良体の管理方法である。

【0025】

この構成によれば、地盤改良体の管理方法において、上記本発明の比抵抗測定装置のキャパシタ電極装置が地盤改良体に形成された孔に配置され、キャパシタ電極装置の一対の電流電極の間に交流電圧を印加することにより地盤改良体に交流電流が流され、キャパシタ電極装置の一対の電位電極の間の電位が測定され、キャパシタ電極装置の測定部により地盤改良体の比抵抗が測定される。キャパシタ電極である電流電極と電位電極とは、孔壁に近接させられるだけで測定が可能であるため、地盤改良体に形成された孔の孔壁の凹凸、孔壁に露頭した礫及び電極と地山の局所的な接触状態等の影響を低減させつつ、地盤改良体の比抵抗を測定することにより、地盤改良体の管理の精度を向上できる。

【0026】

また、本発明は、地中の孔の孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続された導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電流電極として孔の延在方向に沿って配置し、孔壁に対向する誘電体と誘電体に接続された導電体とからなるキャパシタ電極の一対を一対の電位電極として孔の延在方向に沿って配置する電極配置工程と、電極配置工程で配置された一対の電流電極の間に交流電圧を印加することにより地中に交流電流を流しつつ、電極配置工程で配置された一対の電位電極の間の電位を測定し、電流電極により地中に流された交流電流と、電位電極により測定された電位電極の間の電位とにより、地中の比抵抗を測定する測定工程とを備えた比抵抗測定方法である。

【発明の効果】

【0027】

本発明の比抵抗測定装置、地盤改良体の管理方法及び比抵抗測定方法によれば、地中の比抵抗測定の精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１実施形態の比抵抗測定装置及び比抵抗測定方法の概要を示す図である。

【図2】図１の比抵抗測定装置の詳細を示す図である。

【図3】（Ａ）は第１実施形態の比抵抗測定装置の離隔調整機構の誘電体と孔壁との離隔が大きい状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の離隔調整機構の誘電体と孔壁との離隔が小さい状態を示す図であり、（Ｃ）は第２実施形態の比抵抗測定装置の離隔調整機構の誘電体と孔壁との離隔が大きい状態を示す図であり、（Ｄ）は（Ｃ）の離隔調整機構の誘電体と孔壁との離隔が小さい状態を示す図であり、（Ｅ）は第３実施形態の比抵抗測定装置の離隔調整機構の誘電体と孔壁との離隔が大きい状態を示す図であり、（Ｆ）は（Ｅ）の離隔調整機構の誘電体と孔壁との離隔が小さい状態を示す図である。

【図4】キャパシタ電極装置における電流電極及び電位電極の間隔と、孔の延在方向に直交する方向における比抵抗を測定する地中の位置との関係を示す図である。

【図5】第４実施形態の比抵抗測定装置を示す図である。

【図6】第５実施形態の比抵抗測定装置及び比抵抗測定方法の概要を示す図である。

【図7】図６の比抵抗測定装置の詳細を示す図である。

【図8】第６実施形態の地盤改良体の管理方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１及び図２に示されるように、本実施形態の比抵抗測定装置１Ａは、キャパシタ電極装置１０Ａと測定部２０とを備える。本実施形態の比抵抗測定装置１Ａは、例えば、地中Ｅの横方向及び深さ方向の比抵抗の分布を測定する。地中Ｅの比抵抗と地中Ｅの乾燥密度とは相関関係があることが知られている。また、地中Ｅの比抵抗と地中Ｅの湿潤密度とは相関関係があることが知られている。したがって、地中Ｅの比抵抗の分布に基づいて地中Ｅの横方向及び深さ方向の乾燥密度及び湿潤密度の分布を導出することができる。本実施形態の比抵抗測定装置１Ａは、地中Ｅの横方向及び深さ方向の乾燥密度又は湿潤密度の分布により、地中Ｅの比抵抗を測定できる。

【0030】

本実施形態では、地中Ｅには、ボーリング削孔等により上下方向に延在する孔Ｈが形成されている。本実施形態では、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、孔Ｈの横断面の形状は円形である。孔Ｈの内径は、例えば、数百ｍｍにできる。なお、孔Ｈは、必ずしもボーリング削孔等により人工的に形成されたものではなく、比抵抗測定装置１Ａによる比抵抗の測定の前から自然に存在していたものでもよい。また、孔Ｈの横断面の形状は、楕円又は多角形でもよい。また、孔Ｈは、必ずしも鉛直方向に延在していなくてもよく、鉛直方向から９０°未満に傾斜した方向に延在していてもよい。また、孔Ｈは、必ずしも直線状に延在していなくてもよく、屈曲しつつ延在していてもよい。また、孔Ｈの内径は、孔Ｈの延在方向の各位置において、必ずしも一定でなくてもよい。

【0031】

図２、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、キャパシタ電極装置１０Ａでは、地中Ｅの孔Ｈの孔壁Ｗに対向する誘電体１３と誘電体１３に接続される導電体１４とからなるキャパシタ電極１０の一対が一対の電流電極１１として孔Ｈの延在方向に沿って配置されている。キャパシタ電極装置１０Ａでは、一対の電流電極１１の間に交流電圧を印加することにより地中Ｅに交流電流を流す。誘電体１３は、例えば、一般的な合成樹脂からなる円管状部材である。導電体１４は、導電性を有する金属からなる円管状の電極である。キャパシタ電極１０は防水処理がなされている。

【0032】

キャパシタ電極装置１０Ａでは、一対の電流電極１１により地中Ｅに交流電流を流しつつ、孔壁Ｗに対向する誘電体１３と誘電体１３に接続された導電体１４とからなるキャパシタ電極１０の一対が一対の電位電極１２として孔Ｈの延在方向に沿って配置される。キャパシタ電極装置１０Ａでは、一対の電流電極１１により地中Ｅに交流電流を流しつつ、一対の電位電極１２の間の電位が測定される。

【0033】

キャパシタ電極装置１０Ａのキャパシタ電極１０のそれぞれは、孔Ｈの孔壁Ｗの形状に沿った円管状の形状を有する。互いに隣接するキャパシタ電極１０のそれぞれは、ケーブル１５ｃを介して孔Ｈの延在方向に沿って互いに連結されている。地表面Ｓから最も近いキャパシタ電極１０は、ケーブル１５ｃを介して地表面Ｓの孔Ｈの近傍に設置された測定部２０と連結されている。キャパシタ電極装置１０Ａのキャパシタ電極１０のそれぞれは、ケーブル１５ｃにより、地表面Ｓに設置された測定部２０から孔Ｈの中に吊り下げられている。地表面Ｓから最も近いキャパシタ電極１０と測定部２０とを連結するケーブル１５ｃは、測定部２０のウインチ２０ｗに巻き取られている。ウインチ２０ｗにより、比抵抗測定装置１Ａは、地表面Ｓからのキャパシタ電極装置１０Ａの深度を変更自在である。

【0034】

測定部２０は、ケーブル１５ｃを介してキャパシタ電極装置１０Ａのキャパシタ電極１０のそれぞれと電気的に接続されている。測定部２０は、キャパシタ電極装置１０Ａの電流電極１１により地中Ｅに流された交流電流と、キャパシタ電極装置１０Ａの電位電極１２により測定された電位電極１２の間の電位とにより、地中Ｅの比抵抗を測定する。なお、測定部２０とキャパシタ電極装置１０Ａとの間の連結及び互いに隣接するキャパシタ電極１０のそれぞれの間の物理的な連結はケーブル１５ｃ以外のロープ、チェーン及びロッド等により行われ、測定部２０とキャパシタ電極装置１０Ａとの間の電気的な接続及び互いに隣接するキャパシタ電極１０のそれぞれの間の電気的な接続がケーブル１５ｃにより行われてもよい。

【0035】

孔Ｈの孔壁Ｗに接触していない一対の電流電極１１の導電体１４に電圧が印加されると、導電体１４と孔壁Ｗの地中Ｅとの間に電荷が溜まり電流電極１１はキャパシタとなる。キャパシタとなった電流電極１１が充電又は放電しきる前に電圧の極性が切り替えられれば、連続的に地中Ｅに交流電流を流すことができる。その結果、地中Ｅには電界が形成される。地中Ｅに電界が形成された状態で、電流電極１１から少し離れた位置で一対の電位電極１２によって電位が測定されると、電流電極１１と電位電極１２との間のみ地中Ｅのみかけの比抵抗を測定することができる。

【0036】

本実施形態のキャパシタ電極装置１０Ａでは、地表面Ｓに近い側に孔Ｈの延在方向に沿って一対の電流電極１１が配置され、地表面Ｓから遠い側に孔Ｈの延在方向に沿って一対の電位電極１２が配置されている。しかし、キャパシタ電極装置１０Ａでは、ウェンナー配置により電流電極１１及び電位電極１２が配置されていてもよい。ウェンナー配置では、孔Ｈの延在方向に沿って一対の電流電極１１が配置され、一対の電流電極１１の間に孔Ｈの延在方向に沿って一対の電位電極１２が配置される。

【0037】

キャパシタ電極装置１０Ａは、孔Ｈの中での孔Ｈの延在方向における電流電極１１及び電位電極１２の間隔を変更する電極間隔変更機構１５Ａを有する。電極間隔変更機構１５Ａは、互いに隣接するキャパシタ電極１０を連結するケーブル１５ｃと、キャパシタ電極１０のそれぞれに固定されてケーブル１５ｃを巻き取るウインチ１５ｗとを含む。ウインチ１５ｗにより、キャパシタ電極装置１０Ａは、孔Ｈの中での孔Ｈの延在方向における電流電極１１及び電位電極１２の間隔を変更自在である。

【0038】

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、キャパシタ電極装置１０Ａは、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更する離隔調整機構１６Ａを有する。本実施形態では、離隔調整機構１６Ａは、管状であり柔軟性を有する誘電体１３を膨張及び収縮させることにより、誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更する。離隔調整機構１６Ａは、例えば、互いの間が気密性を有するように封止された外管１６ｏと外管１６ｏの内側の内管１６ｉとを有する誘電体１３からなる。誘電体１３の外管１６ｏの内面に沿うように導電体１４が取り付けられている。

【0039】

図３（Ａ）に示されるように、離隔調整機構１６Ａは、例えば、外管１６ｏと内管１６ｉとの間から気体を排出することにより、誘電体１３を収縮させ、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を増大させる。図３（Ｂ）に示されるように、離隔調整機構１６Ａは、例えば、外管１６ｏと内管１６ｉとの間に気体を導入することにより、誘電体１３を膨張させ、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を減少させる。なお、離隔調整機構１６Ａの動力源は、気体の排出及び導入以外にも、電動機等を適用できる。

【0040】

図２に示されるように、キャパシタ電極装置１０Ａは、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの間の水を排水する排水機構１９を有する。排水機構１９は、例えば、地表面Ｓから最も遠くに位置するキャパシタ電極１０のさらに下方に先端が位置する管状部材を含む。排水機構１９は、管状部材の先端から水を吸引して、地表面Ｓ等の外部に排水する。排水機構１９は、排水のための動力源となる不図示のポンプを地中Ｅ及び地表面Ｓ上のいずれかに含む。

【0041】

なお、排水機構１９は、孔Ｈの全体ではなく、孔Ｈのキャパシタ電極１０が存在する部位のみに存在する水を排水するものであればよい。つまり、排水機構１９は、必ずしも地表面Ｓまで地中Ｅの水を排水しなくてもよい。また、キャパシタ電極装置１０Ａの浮き上がりを防止するために、地表面Ｓから最も遠くに位置するキャパシタ電極１０又はキャパシタ電極１０のそれぞれに重錘が設置されていてもよい。

【0042】

上記説明した本実施形態の比抵抗測定装置１Ａを用いた比抵抗測定方法では、地中Ｅの孔Ｈの孔壁Ｗに対向する誘電体１３と誘電体１３に接続された導電体１４とからなるキャパシタ電極１０の一対が一対の電流電極１１として孔Ｈの延在方向に沿って配置され、孔壁Ｗに対向する誘電体１３と誘電体１３に接続された導電体１４とからなるキャパシタ電極１０の一対が一対の電位電極１２として孔Ｈの延在方向に沿って配置される電極配置工程が行われる。

【0043】

電極配置工程では、孔Ｈにキャパシタ電極装置１０Ａの全てのキャパシタ電極１０を降下させた後、測定部２０のウインチ２０ｗからキャパシタ電極装置１０Ａを吊り下げつつ、キャパシタ電極装置１０Ａを孔Ｈの下方に降下させる。電極配置工程では、孔Ｈにおけるキャパシタ電極１０のそれぞれの位置（深度）が測定されつつ、キャパシタ電極１０が配置される。

【0044】

本実施形態の比抵抗測定装置１Ａを用いた比抵抗測定方法では、電極配置工程で配置された一対の電流電極１１の間に交流電圧を印加することにより地中Ｅに交流電流を流しつつ、電極配置工程で配置された一対の電位電極１２の間の電位を測定し、電流電極１１により地中Ｅに流された交流電流と、電位電極１２により測定された電位電極１２の間の電位とにより、地中Ｅの比抵抗が測定される測定工程が行われる。測定工程では、例えば、孔Ｈにおける計測範囲の下端から測定が行われ、キャパシタ電極１０が引き上げられながら、測定が行われる。測定工程では、地中Ｅの比抵抗と、地中Ｅにおけるキャパシタ電極１０のそれぞれの位置（深度）とが関連付けられて記録されつつ、測定が行われる。

【0045】

地中Ｅが自然地盤ではなく盛土等の材料が分かっている場合は、事前のキャリブレーションで比抵抗と乾燥密度との関係又は比抵抗と湿潤密度との関係を求めておけば、絶対的な乾燥密度分布及び湿潤密度分布の測定も可能である。測定の終了後に、キャパシタ電極装置１０Ａ及び測定部２０が撤去される。

【0046】

従来の地中の密度の測定方法では、突砂法(JGS1611)及び砂置換法(JIS A 1214)による土の密度試験がある。突砂法及び砂置換法では、地表面に試験孔が掘削され、既知の基準砂と置き換えられる。掘削土の質量と、置き換えた基準砂の量の比率から、土の密度が得られる。突砂法及び砂置換法では、直接的に対象地盤の密度が評価可能であるが、評価対象深度は地表面から数十ｃｍまでの表層部であり、深さ方向の密度分布は計測できない欠点がある。

【0047】

また、従来の地中の密度の測定方法では、ＲＩ計器による土の密度試験（JGS1614）がある。ＲＩ計器による土の密度試験では、地表面からγ線を発する線源棒が地中に差し込まれる。線源棒から発されたγ線のγ線到達量が地表面に設置した検出管で検出される。ＲＩ計器による土の密度試験は、地中で吸収されるγ線の割合は、土の湿潤密度と一定に関係にあることを用いた手法である。ＲＩ計器による土の密度試験は、短時間で測定できるため、多点測定が可能である。また、ＲＩ計器による土の密度試験は、測定者による誤差が小さい。しかし、ＲＩ計器による土の密度試験の評価対象深度は、砂置換法と同程度である欠点がある。

【0048】

また、従来の地中の密度の測定方法では、密度検層がある。密度検層では、ボーリング削孔による孔を利用して、孔の中にγ線を発する線源が配置され、線源から発されたγ線のγ線到達量が地表面に設置した検出管で検出される。密度検層は、原理はＲＩ法と同じであるが、深さ方向に連続して湿潤密度を計測することができる。また、密度検層では、ボーリング削孔による孔を用いないＲＩコーンも実用化されている。密度検層は、深さ方向の密度分布が精度よく計測できる。しかし、ＲＩコーンによる密度検層は、Ｎ値が２０程度以下の貫入抵抗の小さい地盤に適用可能だが、それより硬い地盤には適用できない欠点がある。また、密度検層は、計測範囲がボーリング削孔による孔の近傍であるため、ケーシングの有無、孔壁のゆるみなどが、計測値に影響する欠点がある。

【0049】

また、従来の地中の密度の測定方法では、電気探査がある。電気探査では、地表面に配置された複数の電極により土の比抵抗を計測し、比抵抗から土の物性を推定する。電気探査では、二次元計測が可能であるが、地表から比抵抗を計測しているため、深部ほど深さ方向の分解能が低い欠点がある。

【0050】

以上のように、従来の地中の密度の測定方法において、突砂法では、評価対象深度は地表面から０．３ｍ程度の深さまでである。ＲＩ法では、評価対象深度は地表面から０．２～０．５ｍ程度の深さまでである。密度検層では、評価対象深度はボーリング削孔による孔の深さだけ可能であるが、半径方向は孔壁から０．３ｍ程度である。電気探査では、評価対象深度は、浅い探査では２～５ｍ程度であり、一般的な探査では５～１００ｍ程度の深さまで可能であるが、深さ方向の分解能は低い。以上のように、従来の地中の密度の測定方法では、評価対象深度は、浅い範囲か、深くても横方向の範囲と測定精度とが限定されている。

【0051】

一方、本実施形態によれば、比抵抗測定装置１Ａのキャパシタ電極装置１０Ａは、地中Ｅの孔Ｈの孔壁Ｗに対向する誘電体１３と誘電体１３に接続される導電体１４とからなるキャパシタ電極１０の一対を一対の電流電極１１として孔Ｈの延在方向に沿って配置し、一対の電流電極１１の間に交流電圧を印加することにより地中Ｅに交流電流を流しつつ、孔壁Ｗに対向する誘電体１３と誘電体１３に接続された導電体１４とからなるキャパシタ電極１０の一対を一対の電位電極１２として孔Ｈの延在方向に沿って配置し、一対の電位電極１２の間の電位を測定する。比抵抗測定装置１Ａの測定部２０は、キャパシタ電極装置１０Ａの電流電極１１により地中Ｅに流された交流電流と、キャパシタ電極装置１０Ａの電位電極１２により測定された電位電極１２の間の電位とにより、地中Ｅの比抵抗を測定する。キャパシタ電極１０である電流電極１１と電位電極１２とは、孔壁Ｗに近接するだけで測定が可能であるため、孔壁Ｗの凹凸、孔壁Ｗに露頭した礫及び電極と地山の局所的な接触状態等の影響を低減させつつ、地中Ｅの比抵抗を測定することにより、地中Ｅの比抵抗測定の精度を向上できる。

【0052】

つまり、本実施形態では、孔壁Ｗと接触していないキャパシタ電極１０が地中Ｅに電流を流す電極の役割を果たすため、局所的な接触状態には比較的鈍感なキャパシタ電極１０により、孔壁Ｗの凹凸、孔壁Ｗに露頭した礫及び電極と地山の局所的な接触状態等の影響を低減させつつ、地中Ｅの比抵抗の測定が可能となる。また、地中Ｅの深度方向の物性の変化が連続的に精度良く把握できる。

【0053】

また、本実施形態によれば、キャパシタ電極装置１０Ａでは、電極間隔変更機構１５Ａにより、孔Ｈの中での孔Ｈの延在方向における電流電極１１及び電位電極１２の間隔が変更されるため、孔Ｈの延在方向に直交する方向における比抵抗を測定する地中Ｅの位置を任意に変更することができる。つまり、本実施形態では、電流電極１１及び電位電極１２の間隔を任意に変更することにより、任意の測定半径における地中Ｅの比抵抗、乾燥密度及び湿潤密度の測定が可能である。

【0054】

図４に示されるように、例えば、キャパシタ電極装置１０Ａにおいて、キャパシタ電極１０のそれぞれの長さｌであり、キャパシタ電極１０のそれぞれの幅ｗである場合を仮定する。一対の電流電極１１及び一対の電位電極１２のそれぞれを繋ぐケーブル１５ｃの長さｃ１であり、互いに隣接する電流電極１１と電位電極１２とを繋ぐケーブル１５ｃの長さｃ２であると仮定する。

【0055】

一対の電流電極１１及び一対の電位電極１２の間隔ａと仮定する。互いに隣接する電流電極１１と電位電極１２との間隔は、間隔ａの整数倍ｎａと仮定する。なお、キャパシタ電極１０のそれぞれの間隔は、キャパシタ電極１０の長さｌの中点を基準とする。この場合、キャパシタ電極装置１０Ａの延在方向、つまり、孔の延在方向に直交する方向における比抵抗を測定可能な範囲の目安は、ａ（ｎ＋１）／２、ａ（ｎ＋１）／３及びａ（ｎ＋１）／４のいずれかにより決定できる。なお、分母の２～４については諸説がある。

【0056】

例えば、図４において、長さｌが０．３ｍであり、幅ｗが０．１ｍであり、長さｃ１が０．４ｍであり、ｃ２が１．１ｍであるとすると、間隔ａは０．７ｍであり、間隔ａの整数倍ｎａは１．４ｍである。孔の延在方向に直交する方向における比抵抗を測定可能な範囲の目安は、ａ（ｎ＋１）／２＝１．０５ｍ、ａ（ｎ＋１）／３＝０．７ｍ及びａ（ｎ＋１）／４＝０．５２５ｍのいずれかとできる。

【0057】

また、本実施形態によれば、キャパシタ電極装置１０Ａでは、離隔調整機構１６Ａにより、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔が変更されるため、電流電極１１及び電位電極１２が孔Ｈの中を移動するときには、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を大きくして、孔Ｈの中での電流電極１１及び電位電極１２の移動を容易にできる。一方、電流電極１１により地中Ｅに交流電流を流しつつ、電位電極１２の間の電位を測定するときには、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を小さくして、地中Ｅの比抵抗を精度良く測定できる。

【0058】

また、本実施形態によれば、離隔調整機構１６Ａは、管状であり柔軟性を有する誘電体１３を膨張及び収縮させることにより誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更するため、単純な機構により誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更できる。

【0059】

また、本実施形態によれば、キャパシタ電極装置１０Ａでは、排水機構１９により、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの間の水が排水されるため、孔Ｈの中の水の影響を低減することができる。

【0060】

以下、本発明の第２実施形態について説明する。図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）に示されるように、本実施形態の比抵抗測定装置１Ｂでは、キャパシタ電極装置１０Ｂの離隔調整機構１６Ｂは、板状の誘電体１３が重複部１６ｌを含みつつ孔Ｈの延在方向の周りに巻回されることにより管状となった誘電体１３を拡張及び収縮させることにより、誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更する。導電体１４は、誘電体１３の内面に沿うように導電体１４が取り付けられている。

【0061】

図３（Ｃ）に示されるように、離隔調整機構１６Ｂは、重複部１６ｌの範囲を増大させることにより、誘電体１３を収縮させ、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を増大させる。図３（Ｄ）に示されるように、離隔調整機構１６Ｂは、重複部１６ｌの範囲を減少させることにより、誘電体１３を拡張させ、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を減少させる。離隔調整機構１６Ｂの動力源は、導電体１４の内側からの気体の排出及び導入を適用できる。また、離隔調整機構１６Ｂの動力源は、電動機等を適用できる。

【0062】

本実施形態では、離隔調整機構１６Ｃは、板状の誘電体１３が重複部１６ｌを含みつつ孔Ｈの延在方向の周りに巻回されることにより管状となった誘電体１３を拡張及び収縮させることにより、誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更するため、単純な機構により誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更できる。

【0063】

以下、本発明の第３実施形態について説明する。図３（Ｅ）及び図３（Ｆ）に示されるように、本実施形態の比抵抗測定装置１Ｃでは、キャパシタ電極装置１０Ｃの離隔調整機構１６Ｃは、管状であり折畳部１６ｈを含む誘電体１３を拡張及び収縮させることにより、誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更する。導電体１４は、誘電体１３の内面に沿うように導電体１４が取り付けられている。

【0064】

図３（Ｅ）に示されるように、離隔調整機構１６Ｃは、折畳部１６ｈを折り畳むことにより、誘電体１３を収縮させ、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を増大させる。図３（Ｆ）に示されるように、離隔調整機構１６Ｃは、折畳部１６ｈを展張することにより、誘電体１３を拡張させ、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を減少させる。離隔調整機構１６Ｃの動力源は、導電体１４の内側からの気体の排出及び導入を適用できる。また、離隔調整機構１６Ｃの動力源は、電動機等を適用できる。

【0065】

本実施形態では、離隔調整機構１６Ｃは、管状であり折畳部１６ｈを含む誘電体１３を拡張及び収縮させることにより、誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更するため、単純な機構により誘電体１３と孔壁Ｗとの離隔を変更できる。

【0066】

以下、本発明の第４実施形態について説明する。図５に示されるように、本実施形態の比抵抗測定装置１Ｄのキャパシタ電極装置１０Ｄでは、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３が孔壁Ｗを支持する管状のケーシング１７であり、電流電極１１及び電位電極１２の導電体１４がケーシング１７の内部で孔Ｈの延在方向に沿って配置され、ケーシング１７に接続される。つまり、本実施形態では、ケーシング１７自体が誘電体１３の役割を果たし、ケーシング１７の内部に配置された導電体１４とキャパシタ電極１０を形成する。ケーシング１７は、誘電体１３であるため、例えば、一般的なポリ塩化ビニル（ＰＶＣ：polyvinyl chloride）等の絶縁性の合成樹脂からなる円管状部材である。

【0067】

キャパシタ電極装置１０Ｄでは、ケーシング１７の内部での孔Ｈの延在方向における電流電極１１及び電位電極１２の導電体１４の間隔を変更する導電体間隔変更機構１８を有する。キャパシタ電極装置１０Ｄのキャパシタ電極１０の導電体１４のそれぞれは、ケーシング１７の内面の形状に沿った円管状の形状を有し、ケーシング１７の内面に沿って摺動可能である。互いに隣接するキャパシタ電極１０の導電体１４のそれぞれは、ケーブル１８ｃを介して孔Ｈの延在方向に沿って互いに連結されている。地表面Ｓから最も近いキャパシタ電極１０の導電体１４と測定部２０とを連結するケーブル１８ｃは、測定部２０のウインチ２０ｗに巻き取られている。ウインチ２０ｗにより、比抵抗測定装置１Ｄは、地表面Ｓからのキャパシタ電極装置１０Ｄの深度を変更自在である。

【0068】

測定部２０は、ケーブル１８ｃを介してキャパシタ電極装置１０Ｄのキャパシタ電極１０のそれぞれと電気的に接続されている。なお、測定部２０とキャパシタ電極装置１０Ｄとの間の連結及び互いに隣接するキャパシタ電極１０の導電体１４のそれぞれの間の物理的な連結はケーブル１８ｃ以外のロープ、チェーン及びロッド等により行われ、測定部２０とキャパシタ電極装置１０Ｄとの間の電気的な接続及び互いに隣接するキャパシタ電極１０の導電体１４のそれぞれの間の電気的な接続がケーブル１８ｃにより行われてもよい。

【0069】

導電体間隔変更機構１８は、互いに隣接するキャパシタ電極１０の導電体１４を連結するケーブル１８ｃと、導電体１４のそれぞれに固定されてケーブル１８ｃを巻き取るウインチ１８ｗとを含む。ウインチ１８ｗにより、キャパシタ電極装置１０Ｄは、ケーシング１７の内部での孔Ｈの延在方向における電流電極１１及び電位電極１２の導電体１４の間隔を変更自在である。

【0070】

本実施形態では、キャパシタ電極装置１０Ｄでは、電流電極１１及び電位電極１２の誘電体１３が孔壁Ｗを支持する管状のケーシング１７であり、電流電極１１及び電位電極１２の導電体１４がケーシング１７の内部で孔Ｈの延在方向に沿って配置され、ケーシング１７に接続されるため、孔壁Ｗの崩壊を防止できる。また、ケーシング１７自体が誘電体１３の役割を果たし、ケーシング１７の内部に配置された導電体１４とキャパシタ電極１０を形成する。そのため、ケーシング１７の内部で上下動させる導電体１４には誘電体１３となる別個の部材は不要であり、キャパシタ電極装置１０Ｄを単純な構成にできる。

【0071】

また、本実施形態では、キャパシタ電極装置１０Ｄでは、導電体間隔変更機構１８により、ケーシング１７の内部での孔Ｈの延在方向における電流電極１１及び電位電極１２の導電体１４の間隔が変更されるため、孔Ｈの延在方向に直交する方向における比抵抗を測定する地中Ｅの位置を任意に変更することができる。

【0072】

以下、本発明の第５実施形態について説明する。図６及び図７に示されるように、本実施形態の比抵抗測定装置１Ｅでは、本実施形態では、上記実施形態のようなボーリング削孔による上下方向に延在する孔Ｈを利用した測定と同様に、水平方向を含む横方向に延在する孔Ｈを利用した測定が行われる。孔Ｈは、地中に埋設されたパイプライン等である。本実施形態では、地中Ｅに埋設されたパイプライン等を含む横方向に延在する孔Ｈにキャパシタ電極装置１０Ｅのキャパシタ電極１０が配置される。孔Ｈへのキャパシタ電極１０の配置の前にパイプライン等の孔Ｈの内部から水が排水される。なお、比抵抗測定装置１Ｅは、上記実施形態と同様の排水機構１９を備える。

【0073】

本実施形態では、横方向にキャパシタ電極１０を移動させる牽引力及び推進力が別途必要である。そこで、図７に示されるように、本実施形態では、互いに隣接するキャパシタ電極１０のそれぞれは、ロッド１５ｒを介して孔Ｈの延在方向に沿って互いに連結され、孔Ｈの手前側にキャパシタ電極１０を引き抜く方向への牽引力及び孔Ｈの奥側にキャパシタ電極１０を押し込む方向への推進力を互いに付与可能である。測定部２０から最も近いキャパシタ電極１０と測定部２０の基部２１とは、ロッド１５ｒを介して互いに連結されている。ロッド１５ｒに設けられたラック１５ｋと基部２１のピニオン２０ｎとが互いに噛み合う。ピニオン２０ｎが回転することにより、キャパシタ電極装置１０Ｅは、孔Ｈの水平方向における位置を変更自在である。

【0074】

また、互いに隣接するキャパシタ電極１０を連結するロッド１５ｒ及びキャパシタ電極１０と測定部２０とを連結するロッド１５ｒは、牽引力及び推進力を伝達しつつ屈曲可能なジョイント１５ｊを含む。ジョイント１５ｊによりロッド１５ｒが屈曲することによって、キャパシタ電極装置１０Ｅは、孔Ｈの屈曲に対応できる。測定部２０は、ロッド１５ｒを介してキャパシタ電極装置１０Ｅのキャパシタ電極１０のそれぞれと電気的に接続されている。なお、測定部２０とキャパシタ電極装置１０Ｅとの間の連結及び互いに隣接するキャパシタ電極１０のそれぞれの間の物理的な連結はロッド１５ｒにより行われ、測定部２０とキャパシタ電極装置１０Ｅとの間の電気的な接続及び互いに隣接するキャパシタ電極１０のそれぞれの間の電気的な接続は、上記実施形態と同様にケーブル等により行われてもよい。

【0075】

キャパシタ電極装置１０Ｅは、孔Ｈの中での孔Ｈの延在方向における電流電極１１及び電位電極１２の間隔を変更する電極間隔変更機構１５Ｂを有する。電極間隔変更機構１５Ｂは、互いに隣接するキャパシタ電極１０を連結するロッド１５ｒと、ロッド１５ｒに設けられたラック１５ｋと、ラック１５ｋと噛み合うピニオン１５ｎとを含む。ピニオン１５ｎが回転することにより、キャパシタ電極装置１０Ｅは、孔Ｈの中での孔Ｈの延在方向における電流電極１１及び電位電極１２の間隔を変更自在である。

【0076】

本実施形態の比抵抗測定装置１Ｅは、線形構造のトンネル、シールド及びパイプライン等の先行調査に有効と考えられる。また、上下水道やガス・電機などのライフラインの多くは地中Ｅにパイプラインとして埋設されいるが、老朽化による破損又は漏水による外周地盤の洗堀等の可能性がある。洗堀のいくつかは地表面Ｓまで影響を与え、結果として道路冠水や陥没等の可能性がある。これらを防ぐには、これらの事象の事前予測・調査が必須である。そこで、本実施形態では、地中Ｅに埋設されたパイプライン等を含む横方向に延在する孔Ｈにキャパシタ電極１０を通過させ、地中Ｅの比抵抗、乾燥密度及び湿潤密度を測定することで、孔Ｈの外周の地中Ｅの状態が把握でき、空洞箇所及び異常個所の早期発見が可能となる。

【0077】

以下、本発明の第６実施形態について説明する。図８に示されるように、本実施形態では、地盤改良体Ｂの出来形の管理方法が行われる。地盤改良体Ｂは柱状であり、例えば、地中Ｅの粘性土ｓ１、軟砂ｓ２及び硬砂ｓ３の各層の改質のために地中Ｅに打設されている。事前に地盤改良体Ｂにボーリング削孔等により上下方向に延在する孔Ｈが形成される。

【0078】

上記実施形態における比抵抗測定装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅのキャパシタ電極装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅが地盤改良体Ｂに形成された孔Ｈに配置される。キャパシタ電極装置１０Ａ等の一対の電流電極１１の間に交流電圧を印加することにより地盤改良体Ｂに交流電流が流され、キャパシタ電極装置１０Ａ等の一対の電位電極１２の間の電位が測定され、キャパシタ電極装置１０Ａ等の測定部２０により地盤改良体Ｂの比抵抗が測定される。

【0079】

従来、地中Ｅの地盤改良体Ｂの出来形管理は、地表面Ｓでの地盤改良体Ｂの寸法把握をし、地盤改良体Ｂの中央部付近でサンプリングボーリングを実施し、改良体強度の確認を行う。しかし、この方法では、地中Ｅで不足なく柱状改良が実施できているかが確認できない。

【0080】

一方、本実施形態では、キャパシタ電極１０である電流電極１１と電位電極１２とは、孔壁Ｗに近接させられるだけで測定が可能であるため、地盤改良体Ｂに形成された孔Ｈの孔壁Ｗの凹凸及び孔壁Ｗに露頭した礫等の影響を低減させつつ、地盤改良体Ｂの比抵抗を測定することにより、地盤改良体Ｂの管理の精度を向上できる。キャパシタ電極１０の間隔を任意に変更することにより、横方向における地盤改良体Ｂの乾燥密度の違いが確認でき、地盤改良体Ｂの改良有効径ｄの確認が可能である。本実施形態では、地盤改良体Ｂの改良有効径ｄの確認のような乾燥密度が不連続になる部分の測定が可能である。

【0081】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

【符号の説明】

【0082】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…比抵抗測定装置、１０…キャパシタ電極、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ…キャパシタ電極装置、１１…電流電極、１２…電位電極、１３…誘電体、１４…導電体、１５Ａ，１５Ｂ…電極間隔変更機構、１５ｃ…ケーブル、１５ｗ…ウインチ、１５ｒ…ロッド、１５ｋ…ラック、１５ｎ…ピニオン、１５ｊ…ジョイント、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…離隔調整機構、１６ｏ…外管、１６ｉ…内管、１６ｌ…重複部、１６ｈ…折畳部、１７…ケーシング、１８…導電体間隔変更機構、１８ｃ…ケーブル、１８ｗ…ウインチ、１９…排水機構、２０…測定部、２０ｗ…ウインチ、２０ｎ…ピニオン、２１…基部、Ｓ…地表面、Ｅ…地中、Ｈ…孔、Ｗ…孔壁、ａ…間隔、ｎａ…整数倍、ｌ…長さ、ｗ…幅、ｃ１，ｃ２…長さ、Ｂ…地盤改良体、ｄ…改良有効径、ｓ１…粘性土、ｓ２…軟砂、ｓ３…硬砂。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】