説明

地盤試料採取装置

【課題】所望深度の地盤試料を確実に採取することが出来ると共に、地盤調査にあたって十分な採取量を確保することができる地盤試料採取装置を提供する。
【解決手段】軸方向に連結される複数の中空状又は中実状のロッドと、先端部に設けられた地盤試料H1を採取する採取ロッド1とを有するスウェーデン式サウンディング試験機を用いた地盤試料採取装置であり、採取ロッド1は、地盤試料H1を収容する収容部13と、上部に設けられている窓開口部10と、一側縁部に、窓開口部10を閉塞する位置と開放する位置とに亘って移動可能に設けられた蓋体11とを有し、窓開口部10を閉塞する位置に蓋体11を維持する蓋ストッパーが配設され、蓋体11の維持位置を解除する方向に蓋ストッパーを移動できる解除部材が配設され、中空状のロッド2から外部へ出没可能か、又は、採取ロッド1内から出没させ、且つ、中実状のロッドの外周に沿うように配設される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地盤における所望深度の地盤試料を採取するための地盤試料採取装置に関し、より詳しくは、スウェーデン式サウンディング試験を行う際に形成される調査孔を利用する地盤試料採取装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、戸建住宅等の建設予定地の地盤を調査する方法として、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広く利用されている。このスウェーデン式サウンディング試験は、図7に示すようなスウェーデン式サウンディング試験機を用いて行われる。すなわち、このスウェーデン式サウンディング試験機は、先端部に掘進スクリュー部材(通称:スクリューポイント)91が装着された鉄製またはステンレス鋼製の中実状のロッド9を地盤G中に垂直に突き立て、このロッド9の上部にクランプ92及びハンドル93を取り付ける。そして、クランプ92上に複数枚の円盤状の錘94(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100kg)を順次載せる。そして、このようなスウェーデン式サウンディング試験機のロッド9の沈み込みを観察して記録する。一方、全部の錘94を載せた段階でロッド9の沈み込みがない場合、ハンドル93による回転で掘進させ、ロッド9表面の25cm刻みの目盛り9aにより、当該ロッド9が25cm沈み込むのに要した回転数を記録する。このように回転数を記録することで地盤の評価指標であるN値を算出し、その算出したN値によって地盤の強度を調査するというのがスウェーデン式サウンディング試験である。なお、ロッド9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。これにより、地盤G中に調査孔Hが形成される。また、掘進スクリュー部材91の最大外径は、上記ロッド9の外径よりも径大に形成されている。そして、図中の95は掘進位置の地表に載置した底板である。
【0003】
ところで、このようなスウェーデン式サウンディング試験の地盤調査は、N値10程度の地盤層まで調査可能である。そこで、その調査精度を高めるため、当該調査地盤層の所望深度の地盤試料を採取することは土質を判断する上で極めて重要であり、なお且つ、調査の簡便性を高めるため、スウェーデン式サウンディング試験の結果形成された調査孔Hを利用して所望深度の地盤試料を採集することは極めて有用な方法である。このような有用な方法を用いた装置が特許文献1に提案されている。
【0004】
特許文献1に記載の装置は、相対回転可能な内管と外管による採取部と、上記内管外周に開口された内採取口と、上記外管外周に開口された外採取口と、スウェーデン式サウンディング試験機のロッドと、上記採取部及び当該ロッドを連結する連結部とで構成され、内採取口は、外採取口に比べて小面積に開けられると共に、長手方向一側に外方へ採取刃が突出されてなり、内管内には採取室が設けられている。
【0005】
そして、このように構成された装置を用いて所望深度の地盤試料を採取するには、内管を回転させて内採取口を外管によって閉じ、採取室を閉室状態としてから調査孔へ挿入する。そして、この挿入により、採取部が所望深度に到達すると、外管を回転させ内採取口を開口状態とする。その状態で、さらに同方向に外管を回転させると、その回転によって採取刃が土に押圧されて内管が回転し、それに伴い周囲の試料が採取刃にて内管内の採取室へ取り込まれ、所望深度の地盤試料が採取可能となる。
【0006】
しかして、上記のような特許文献1に記載の装置を用いれば、スウェーデン式サウンディング試験の結果形成された調査孔を利用して所望深度の地盤試料を採集することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2004−332392号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上記特許文献1に記載の装置には次のような問題が生じていた。すなわち、採取部が所望深度に到達してから、外管を回転させ内採取口を開口状態としているため、所望深度以外の位置で外管を回転させてしまうと、内採取口が所望深度以外の位置で開口状態となってしまうことがあり、所望深度以外の地盤試料が採取されてしまうという問題があった。
【0009】
また、所望深度以外の位置で内採取口が開口状態となったとしても、内採取口が開口状態となっているかどうかを知るすべがないという問題があった。
【0010】
さらには、内採取口の長手方向一側には、外方へ採取刃が設けられているため、内管内の採取室を径大とすると、上記調査孔に採取刃を挿入することができず、地盤試料自体を採取できないという問題があった。それゆえ、内管内の採取室の径が制限されることとなり、地盤調査にあたって十分な地盤試料を採取することができないという問題があった。
【0011】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、所望深度の地盤試料を確実に採取することが出来ると共に、地盤調査にあたって十分な採取量を確保することができる地盤試料採取装置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】
【0012】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1の発明にかかる地盤試料採取装置は、軸方向に連結される複数の中空状又は中実状のロッド2,9と、該ロッド2,9の先端部に設けられた地盤試料H1を採取する採取ロッド1とを有してなるスウェーデン式サウンディング試験機を用いた地盤試料採取装置であって、前記採取ロッド1は、前記地盤試料H1を収容する収容部13と、該収容部13の上部に設けられている窓開口部10と、該窓開口部10の一側縁部に、該窓開口部10を閉塞する位置と開放する位置とに亘って移動可能に設けられた蓋体11とを有し、前記採取ロッド1内には、前記窓開口部10を閉塞する位置に前記蓋体11を維持する蓋ストッパー6が配設されると共に、この蓋体11の維持位置を解除する方向に前記蓋ストッパー6を移動できる解除部材4が配設され、前記解除部材4は、前記中空状のロッド2から外部へ出没可能なように配設されるか、又は、前記採取ロッド1内から外部へ出没させ、且つ、前記中実状のロッド9の外周に沿うように配設されてなることを特徴としている。
【0013】
請求項2の発明は、上記請求項1に記載の地盤試料採取装置において、前記蓋ストッパー6は、前記解除部材4によって前記採取ロッド1内を上下方向に移動可能であって、前記蓋体11内周面には、前記蓋ストッパー6を収納する収納部材12が設けられ、前記蓋ストッパー6を前記解除部材4によって下方向に移動させると、前記収納部材12に前記蓋ストッパー6が収納されて、前記蓋体11が前記窓開口部10を閉塞する位置に維持され、前記蓋ストッパー6を前記解除部材4によって上方向に移動させると、該蓋ストッパー6が前記収納部材12による収納から解放されて、前記蓋体11の維持位置が解除されてなることを特徴としている。
【0014】
請求項3の発明は、上記請求項2に記載の地盤試料採取装置において、前記採取ロッド1内には、前記解除部材4によって上下方向に移動可能な支持部材5が設けられ、該支持部材5の下部には前記蓋ストッパー6が固着されてなり、前記採取ロッド1の基端部には、前記支持部材5の上方向の移動を規制する規制部材3,7が設けられてなることを特徴としている。
【0015】
請求項4の発明は、上記請求項3に記載の地盤試料採取装置において、前記採取ロッド1の内周面には、前記支持部材5の自転を防止する自転防止部材16が突設されてなることを特徴としている。
【0016】
請求項5の発明は、上記請求項2〜4のいずれか1項に記載の地盤試料採取装置において、前記蓋ストッパー6は、該先端部が前記収容部13内に挿入可能なく形状に形成され、且つ、弾性部材で形成されてなることを特徴としている。
【0017】
請求項6の発明は、上記請求項1〜5のいずれか1項に記載の地盤試料採取装置において、前記採取ロッド1の先端部に前記地盤を掘進可能な突起及び/又は掘進スクリュー部材91が設けられてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【0018】
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の発明にかかる地盤試料採取装置によれば、採取ロッド1に窓開口部10が設けられ、その窓開口部10の一側縁部に蓋体11が設けられている。そして、その蓋体11は、上記窓開口部10を閉塞する位置と開放する位置とに亘って移動可能に設けられている。さらには、採取ロッド1内に上記窓開口部10を閉塞する位置に上記蓋体11を維持する蓋ストッパー6が配設され、採取ロッド1内には、この蓋体11の維持位置を解除する方向に上記蓋ストッパー6を移動できる解除部材4が配設され、さらに、その解除部材4は、上記中空状のロッド2から外部へ出没可能なように配設されるか、又は、上記採取ロッド1内から外部へ出没させ、且つ、上記中実状のロッド9の外周に沿うように配設されている。
【0019】
しかして、採取ロッド1の窓開口部10を閉塞する位置に蓋ストッパー6によって蓋体11が維持されているから、採取ロッド1を回転させながら、調査孔Hに貫入させたとしても上記蓋体11の位置が維持される。そのため、所望深度以外の位置で、採取ロッド1の窓開口部10が開放されることがない。
【0020】
また、この蓋体11の維持位置を解除する方向に上記蓋ストッパー6を移動できる解除部材4が中空状のロッド2から外部へ出没可能なように配設されるか、又は、上記採取ロッド1内から外部へ出没させ、且つ、上記中実状のロッド9の外周に沿うように配設されている。そのため、採取ロッド1が所望深度に到達した後、地表から解除部材4を操作することで上記蓋ストッパー6を移動させて蓋体11の維持位置を解除させることができる。しかして、本発明によれば、作業者は所望深度位置で、採取ロッド1の窓開口部10が開放されたことを知ることができる。
【0021】
そして、所望深度位置で、採取ロッド1の窓開口部10を開放させた後、窓開口部10をさらに開放する方向に採取ロッド1を回転させる。これにより、所望深度の地盤試料H1が蓋体11の内周面部を介して窓開口部10より採取ロッド1内に取り込まれる。そして、上記回転を行った後、窓開口部10が蓋体11によって閉塞する方向に採取ロッド1を回転させれば、蓋体11の外周面部が土抵抗を受けて、蓋体11が窓開口部10を閉塞する位置に移動する。その状態で、採取ロッド1を地表に引き上げれば、所望深度の地盤試料H1を確実に採取することができる。
【0022】
また、上記窓開口部10の下部には、上記地盤試料H1を収容する収容部13が設けられている。そのため、地盤試料H1を十分に採取することができる。しかして、本発明によれば、地盤調査にあたって十分な採取量を確保することができる。
【0023】
一方、請求項2の発明によれば、上記蓋ストッパー6は、上記解除部材4によって採取ロッド1内を上下方向に移動可能であり、上記蓋体11内周面にはその蓋ストッパー6を収納する収納部材12が設けられている。この収納部材12に蓋ストッパー6を収納するには、上記解除部材4によって蓋ストッパー6を下方向に移動させるだけでよく、この収納部材12に蓋ストッパー6が収納されると、上記蓋体11が上記窓開口部10を閉塞する位置に維持される。そして、上記蓋ストッパー6を上記解除部材4によって上方向に移動させるだけで、上記蓋ストッパー6が上記収納部材12による収納から解放されて上記蓋体11の維持位置が解除される、すなわち、窓開口部10が開放される。
【0024】
しかして、請求項2の発明によれば、非常に簡易な操作で、窓開口部10を閉塞したり開放したりすることができる。
【0025】
また、請求項3の発明によれば、採取ロッド1内には解除部材4によって上下方向に移動可能な支持部材5が設けられ、その支持部材5の下部には上記蓋ストッパー6が固着されている。そして、採取ロッド1の基端部には上記支持部材5の上方向の移動を規制する規制部材3,7が設けられている。そのため、解除部材4によって支持部材5を上方向に移動させると蓋ストッパー6も上方向に移動され、請求項2の発明にて詳述したように窓開口部10が開放される。その際、支持部材5の上方向の移動が規制部材3,7によって規制されるから、蓋体11が窓開口部10を開放する位置に移動したことを確実に知ることができる。
【0026】
そして、請求項4の発明によれば、前記採取ロッド1の内周面に、前記支持部材5の自転を防止する自転防止部材16が突設されている。そのため、採取ロッド1が回転した際に、その回転作用によって採取ロッド1内を支持部材5が自転するのを防止することができる。それがために、支持部材5が自転することによって、収納部材12内に収納されている蓋ストッパー6が解放されて、所望深度以外の位置で上記蓋体11の維持位置が解除されてしまうことを確実に防止することができる。
【0027】
さらに、請求項5の発明によれば、蓋ストッパー6が、該先端部が前記収容部13内に挿入可能なく形状に形成されているから、収納部材12内に蓋ストッパー6の先端側が斜め向きに収納される。そのため、収納部材12内に蓋ストッパー6を確実に収納させることができる。さらには、当該蓋ストッパー6の先端部が収容部13内に挿入されるから、蓋体11を窓開口部10が閉塞する位置に確実に維持させることができる。また、蓋ストッパー6の先端部を蓋体11の内周面と対向する位置に配設させれば、蓋ストッパー6は弾性部材で形成されているから、上記解除部材4によって蓋ストッパー6を上方向に移動させれば、当該蓋ストッパー6が弾発力によって跳ね上がり、上記蓋体11の内周面を強く押圧する。これにより、上記蓋体11の維持位置が解除されやすくなる。
【0028】
一方、請求項6の発明によれば、採取ロッド1の先端部に前記地盤を掘進可能な突起及び/又は掘進スクリュー部材91が設けられているから、採取ロッド1を調査孔Hに貫入させる前に、当該調査孔Hが、例えばN値10以下の緩い砂層の地盤で崩れてしまったとしても、採取ロッド1を所望深度まで貫入させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の第1実施形態に係る地盤試料採取装置の要部を示す分解正面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る採取ロッド及び、その先端部に連結されている規制部材及びその基端部に連結されている掘進スクリュー部材を示す分解正面図である。
【図3】図1に示す採取ロッドの縦断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る窓開口部を閉塞又は開放する方法を示し、(a)は採取ロッドの先端部に規制部材を連結した状態、(b)は収納部材内に蓋ストッパーを収納し窓開口部を閉塞した状態、(c)は採取ロッドの先端部に掘進スクリュー部材を連結し、規制部材の基端部に中空状のロッドを連結した状態、(d)は窓開口部を開放した状態、のそれぞれ縦断面図である。
【図5】(a)〜(d)は本発明の第1実施形態に係る地盤試料採取装置を用いて所望深度の地盤試料を採取する方法を示す説明図である。
【図6】本発明の第2実施形態に係る地盤試料採取装置の要部縦断面図である。
【図7】スウェーデン式サウンディング試験に用いる中実状のロッドの掘進貫入状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
<第1実施形態>
以下、本発明に係る地盤試料採取装置の第1実施形態について、図1〜図4を参照して具体的に説明する。なお、既述のスウェーデン式サウンディング試験機に用いる部材と同一の部材を使用する場合には、同一の符号を付すこととする。
【0031】
本実施形態に係る地盤試料採取装置は、図1に示すように、採取ロッド1と、軸方向に連結される鉄製またはステンレス鋼製からなる複数の中空状のロッド2(以下、中空ロッド2)とを有し、その中空ロッド2の先端部には採取ロッド1が着脱自在に設けられている。そして、中空ロッド2の上部にはロッド9と同様に、クランプ92及びハンドル93が取り付けられ、錘94が載せられている(図7参照)。なお、中空ロッド2の表面には、ロッド9と同様、25cm刻みの目盛り2aが設けられている。また、複数の中空ロッド2の軸方向への連結は、図示はしないが、ねじ止め機構等によって連結されている。
【0032】
一方、採取ロッド1は、鉄製またはステンレス鋼製からなり、図3に示すように中空状に形成されている。そして、採取ロッド1の外径は、上記中空ロッド2よりも径大に形成されると共に、上記掘進スクリュー部材91の最大外径とほぼ同径に形成されている。このように形成される採取ロッド1の周壁面には縦長矩形状の窓開口部10が設けられ(図4(d)参照)、この窓開口部10の一側縁部には、図1〜図3に示すように蓋体11が設けられている。この蓋体11は、上記窓開口部10を閉塞する位置と開放する位置とに亘って移動できるように設けられている。また、蓋体11の先端側内周面には溶接等によって矩形状の収納部材12が固着されており、この収納部材12内に後述する蓋ストッパー6が収納できるようになっている。一方、採取ロッド1内の蓋体11の下部には、図3に示すように、収容部13が設けられている。この収容部13には後述する地盤試料H1が収容されるようになっている。
【0033】
そして、採取ロッド1の基端部には、図2及び図3に示すように雄ねじ部14が設けられ、採取ロッド1の先端部には、図3に示すように雌ねじ部15が刻設されている。この雄ねじ部14には、規制部材3の先端側内周面に刻設されている雌ねじ部30(図3参照)が螺合される。これにより、採取ロッド1の基端部に規制部材3が連結される。そして、雌ねじ部15には、掘進スクリュー部材91の基端部に設けられている雄ねじ部91a(図2及び図3参照)が螺合される。これにより、採取ロッド1の先端部に掘進スクリュー部材91が連結される。このように、採取ロッド1の先端部に掘進スクリュー部材91を設けることにより、採取ロッド1を既述の調査孔Hに貫入させる前に、当該調査孔Hが、例えばN値10以下の緩い砂層の地盤で崩れてしまったとしても、採取ロッド1を所望深度まで貫入させることができる。なお、本発明の実施形態では、採取ロッド1の先端部に掘進スクリュー部材91を設けたが、調査孔Hを掘削可能な突起を設けても良い。また、採取ロッド1の先端部に、掘進スクリュー部材と上記突起を両方設けても良い。
【0034】
一方、上記規制部材3の基端部には、図2及び図3に示すように雄ねじ部31が設けられている。そして、図1に示すように、この雄ねじ部31に中空ロッド2の先端部内周面に刻設されている雌ねじ部2bが螺合される。これにより、規制部材3の基端部に中空ロッド2が連結される(図4(c)及び(d)参照)。
【0035】
また、規制部材3の基端部には基端孔32が穿設され、その基端孔32には解除部材4(図示ではワイヤ)が挿通されている。そして、図2及び図3に示すように、その基端孔32の下部側には、楕円状の厚板に形成されている支持部材5が設けられている。この支持部材5には、上下方向に貫通されている挿通孔50が設けられており、その挿通孔50に上記解除部材4(図示ではワイヤ)が上下方向に移動可能なように挿通されている。
【0036】
一方、上記解除部材4(図示ではワイヤ)には、所要間隔を置いて、上下当接片40,41が溶接等によって固着されている。そして、この上下当接片40,41は、支持部材5の挿通孔50よりも径大に形成されている。そのため、解除部材4(図示ではワイヤ)が下方向に移動すると、上当接片40が支持部材5の上面部に当接し、その当接によって支持部材5が下方向に移動することとなる。そして、解除部材4(図示ではワイヤ)が上方向に移動すると、下当接片41が支持部材5の下面部に当接し、その当接によって支持部材5が上方向に移動することとなる。なお、上記のように上下方向に移動可能な支持部材5の下面部には、図2及び図3に示すように、く形状の板ばね等の弾性部材で形成されている蓋ストッパー6がビス等によって固着されている。
【0037】
ところで、上述のような支持部材5を採取ロッド1内に配設させるには、まず採取ロッド1内の基端側内周面に突設している偏平状の自転防止部材16に支持部材5の垂直面部5aを当接させるように挿入する(図3参照)。そして、その挿入に伴って、支持部材5の下面部に設けられている蓋ストッパー6をその先端部が収容部13内に達するように、上記収納部材12内に収納させれば、支持部材5を採取ロッド1内に配設させることができる。
【0038】
このように支持部材5を採取ロッド1内に配設させれば、図1に示すように、窓開口部10を閉塞する位置に蓋体11を確実に維持させることができる。すなわち、具体的には、蓋ストッパー6がく形状に形成されているから、その先端側が収納部材12内に斜め向きに収納される(図3参照)。これにより、収納部材12内に蓋ストッパー6を確実に収納させることができる。さらに、当該蓋ストッパー6をその先端部が収容部13内に達するように上記収納部材12内に収納させている。しかして、蓋体11を窓開口部10が閉塞する位置に確実に維持させることができる。
【0039】
一方、蓋ストッパー6は、弾性部材で形成されると共に、その蓋ストッパー6の先端部と蓋体11の内周面とが対向するにように配設されているから、蓋ストッパー6を解除部材4(図示ではワイヤ)によって上方向に移動させれば、蓋ストッパー6の弾発力によって当該蓋ストッパー6が跳ね上がり、上記蓋体11の内周面を強く押圧する。そのため、上記蓋体11の維持位置が解除されやすくなる。
【0040】
そして、採取ロッド1内に支持部材5を挿入する際、支持部材5の垂直面部5aを採取ロッド1内の基端側内周面に突設している偏平状の自転防止部材16に当接するように挿入している。そのため、採取ロッド1が回転した際、その回転作用によって支持部材5が採取ロッド1内を自転するのを防止することができる。それがために、支持部材5が自転することによって、収納部材12内に収納されている蓋ストッパー6が解放されて、所望深度以外の位置で上記蓋体11の維持位置が解除されてしまうことを確実に防止することができる。なお、上下当接片40,41は、上述したように、支持部材5の挿通孔50よりも径大に形成されているが、さらに、上当接片40は、基端孔32の径よりも径小に形成され、下当接片41は、雌ねじ部15の内径よりも径小に形成されている。
【0041】
ここで、蓋ストッパー6を収納部材12に収納する方法を、図4を用いて具体的に説明する。先ず、図4(a)に示すように、採取ロッド1内に支持部材5を挿入し、採取ロッド1の基端部に規制部材3を連結した状態で、解除部材4(図示ではワイヤ)を採取ロッド1の先端部から外方へ露出させ、その露出させた解除部材4(図示ではワイヤ)を、解除部材4の上当接片40が支持部材5の上面部に当接するまで下方向に移動させる。さらに、図4(a)の状態から、上記解除部材4(図示ではワイヤ)を下方向に移動させると、図4(b)に示すように、支持部材5が下方向に移動するため、蓋ストッパー6も下方向に移動する。そのため、収納部材12内に蓋ストッパー6が収納されて、窓開口部10を閉塞する位置に蓋体11を維持させることができる。なお、収納部材12内に蓋ストッパー6を収納するまでは、人の手等によって、窓開口部10を閉塞する位置に蓋体11を維持させておけばよい。
【0042】
そして上記のように、窓開口部10を閉塞する位置に蓋体11を維持させた後、図4(c)に示すように、上記解除部材4(図示ではワイヤ)を、採取ロッド1内に没入させて、採取ロッド1の先端部に掘進スクリュー部材91を連結させる。また、基端孔32から露出している解除部材4(図示ではワイヤ)を中空ロッド2内に挿通させて外部へ露出させる。その状態で、規制部材3の基端部に中空ロッド2を連結させて、外部へ露出させた解除部材4(図示ではワイヤ)を解除部材4の下当接片41が支持部材5の下面部に当接するまで上方向に移動させる。
【0043】
一方、図4(c)の状態から、窓開口部10を開放する位置に蓋体11を移動させるには、図4(d)に示すように、外部へ露出させた解除部材4(図示ではワイヤ)を上方向に移動させればよい。これにより、支持部材5が上方向に移動するため、蓋ストッパー6も上方向に移動し、窓開口部10を開放する位置に蓋体11が移動することとなる。その際、図4(d)に示すように、支持部材5が規制部材3に当接し、支持部材5の上方向への移動が規制される。そのため、支持部材5は、当接位置より上方向に移動することができないため、蓋体11が窓開口部10を開放する位置に移動したことを確実に知ることができる。なお、本発明の第1実施形態において、蓋ストッパー6は、く形状の板ばねを例示したが、棒状のばね等の弾性部材で形成してもよい。また、蓋ストッパー6はく形状の弾性部材で形成するのが好ましいが、蓋体11を、窓開口部10を閉塞する位置に維持できるものであれば、どのような材質及び形状であっても良い。また、収納部材12としても、蓋体11の内周面に設けておけばどの位置であっても良い。
【0044】
次に、上述のような地盤試料採取装置を用いて所望深度の地盤試料を採取する方法を、図5を用いて具体的に説明する。先ず、図5(a)に示すように、図7に示すスウェーデン式サウンディング試験機を矢印aに示す方向(時計回り)に回転させながら地盤G中に貫入させ、調査孔Hを形成する。そして、その調査孔Hを形成後、図7に示すスウェーデン式サウンディング試験機を地盤G中から抜出し、ロッド9を中空ロッド2に取り換え、その取り換えた中空ロッド2の先端部に採取ロッド1を連結し、さらに、その採取ロッド1の先端部に掘進スクリュー部材91を連結する。すなわち、図4(c)の状態とする。
【0045】
この図4(c)の状態で、中空ロッド2の上部にクランプ92及びハンドル93を取り付けると共に錘94を載せる。そして、その錘94による荷重負荷とハンドル93による回転操作を行い、図5(b)に示すように、上記調査孔H内に、採取ロッド1を矢印aに示す方向(時計回り)に回転させながら貫入する。
【0046】
その貫入によって採取ロッド1が所望深度に到達すると、図4(d)に示す操作を行い、窓開口部10を開放する。そして、図5(c)に示すように、採取ロッド1を矢印aに示す方向(窓開口部10をさらに開放する方向、即ち、時計回り)に回転させる。これにより、所望深度の地盤試料H1が蓋体11の内周面部を介して窓開口部10より収容部13内に取り込まれる。こうして地盤試料H1を収容部13内に取り込んだ後、図5(d)に示すように、採取ロッド1を矢印bに示す方向(窓開口部10を蓋体11によって閉塞する方向、即ち、反時計回り)に回転させて、窓開口部10を閉塞し、採取ロッド1を地表に引き上げてゆく。これにより、所望深度の地盤試料H1を採取することができる。
【0047】
以上説明した本発明の第1実施形態によれば、採取ロッド1の周壁面に窓開口部10が設けられ、その窓開口部10の一側縁部に蓋体11が設けられている。そして、その蓋体11は、上記窓開口部10を閉塞する位置と開放する位置とに亘って移動可能に設けられている。さらには、採取ロッド1内に上記窓開口部10を閉塞する位置に上記蓋体11を維持する蓋ストッパー6が配設され、採取ロッド1内及び中空ロッド2内には、この蓋体11の維持位置を解除する方向(本実施形態では上方向)に上記蓋ストッパー6を移動できる解除部材4が配設され、さらに、その解除部材4は、上記中空ロッド2内から出没可能なように配設されている。
【0048】
しかして、採取ロッド1の窓開口部10を閉塞する位置に蓋ストッパー6によって蓋体11が維持されているから、採取ロッド1を回転させながら調査孔Hに貫入させたとしても上記蓋体11の位置が維持される。そのため、所望深度以外の位置で、採取ロッド1の窓開口部10が開放されることがない。
【0049】
また、この蓋体11の維持位置を解除する方向(本実施形態では上方向)に上記蓋ストッパー6を移動できる解除部材4が中空ロッド2内から出没可能なように配設されている。そのため、採取ロッド1が所望深度に到達した後、地表から解除部材4を操作することで上記蓋ストッパー6を移動させて蓋体11の維持位置を解除させることができる。しかして、作業者は、所望深度位置で、採取ロッド1の窓開口部10が開放されたことを知ることができる。
【0050】
そして、所望深度位置で、採取ロッド1を矢印aに示す方向(窓開口部10をさらに開放する方向、即ち、時計回り)に回転させることで、所望深度の地盤試料H1が蓋体11の内周面部を介して窓開口部10より採取ロッド1内に取り込まれる。その後、採取ロッド1を矢印bに示す方向(窓開口部10が蓋体11によって閉塞する方向、即ち、反時計回り)に回転させれば、蓋体11の外周面部が土抵抗を受けて、蓋体11が窓開口部10を閉塞する位置に移動する。その状態で、採取ロッド1を地表に引き上げれば、所望深度の地盤試料H1を確実に採取することができる。
【0051】
また、上記窓開口部10の下部には、上記地盤試料H1を収容する収容部13が設けられている。そのため、地盤試料H1を十分に採取することができる。しかして、本発明の第1実施形態によれば、地盤調査にあたって十分な採取量を確保することができる。
【0052】
一方、本発明の第1実施形態によれば、上記蓋ストッパー6は、上記解除部材4によって採取ロッド1内を上下方向に移動可能であり、上記蓋体11内周面にはその蓋ストッパー6を収納する収納部材12が設けられている。この収納部材12に蓋ストッパー6を収納するには、上記解除部材4によって蓋ストッパー6を下方向に移動させるだけでよく、この収納部材12に蓋ストッパー6が収納されると、上記蓋体11が上記窓開口部10を閉塞する位置に維持される。そして、上記蓋ストッパー6を上記解除部材4によって上方向に移動させるだけで、上記蓋ストッパー6が上記収納部材12による収納から解放されて上記蓋体11の維持位置が解除される、すなわち、窓開口部10が開放される。
【0053】
しかして、本発明の第1実施形態によれば、上述の効果に加え、非常に簡易な操作で、窓開口部10を閉塞したり開放したりできるという効果も得ることができる。
【0054】
<第2実施形態>
次に、本発明に係る地盤試料採取装置の第2実施形態について、図6を参照して具体的に説明する。なお、第1実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【0055】
図6に示すように、採取ロッド1の先端部には掘進スクリュー部材91が連結され、基端部には規制部材7が連結されている。この規制部材7は、上記第1実施形態で示した規制部材3とほぼ同一の構成ではあるが、若干構成が異なる。すなわち、規制部材7の先端側内周面には、雌ねじ部70が刻設され、その雌ねじ部70を採取ロッド1の雄ねじ部14に螺合させる。これにより、採取ロッド1と規制部材7が連結される。そして、規制部材7の基端部には、雄ねじ部71が設けられ、その雄ねじ部71に中実状のロッド9の先端部に刻設されている雌ねじ部9bが螺合され、これにより、規制部材7と上記ロッド9が連結される。
【0056】
また、規制部材7の基端側端面部には、上下方向に透孔72が穿設され、その透孔72には、上記支持部材5の挿通孔50に挿通されている解除部材4(図示ではワイヤ)が挿通される。そして、その透孔72に挿通された解除部材4(図示ではワイヤ)を上記透孔72から採取ロッド1の外部に露出させ、上記ロッド9の外周面部に沿うように配設させている。
【0057】
ところで、この解除部材4(図示ではワイヤ)を上記ロッド9の外周面部に沿うように配設させるにあたって、ロッド9の外周面部には、軸方向所要間隔置きに配設部材8が設けられている。この配設部材8は、ステンレス等の円形状の厚板で形成されており、上記ロッド9が挿入可能な第1の貫通孔80が上下方向に穿設されている。そしてさらに、上記解除部材4(図示ではワイヤ)が挿通可能な第2の貫通孔81も穿設されている。このように、ロッド9の外周面部の軸方向所要間隔置きに配設部材8を設けることで、解除部材4を上記ロッド9の外周面部に沿うように確実に配設させることができる。なお、上記解除部材4(図示ではワイヤ)は、上下方向に移動できるように上記第2の貫通孔81に挿通されている。また、図6には示していないが、上当接片40は、上記第2の貫通孔81及び透孔72よりも径小に形成されていることは言うまでもない。
【0058】
しかして、本実施形態のように解除部材4を配設させれば、第1実施形態で説明した中空ロッド2の代りに、ロッド9を用いても、地表から解除部材4を上下方向に移動させることが可能である。それゆえ、本実施形態で説明した地盤試料採取装置を上記第1実施形態にて説明(図5参照)したように使用すれば、所望深度の地盤試料H1を確実に採取することができる。
【0059】
以上説明した本発明の第2実施形態によれば、上記第1実施形態同様、上記蓋体11の維持位置を解除する方向(本実施形態でも上方向)に解除部材4によって上記蓋ストッパー6を移動させることができる。そのため、本発明の第2実施形態においても、上記第1実施形態と同様の効果を発揮させることができる。なお、本発明の第2実施形態においては、配設部材8として、ステンレス等の円形状の厚板を例示したが、それに限らず、解除部材4を上記ロッド9の外周面部に沿うように配設させられるものであれば、例えば、セロハンテープ等を用いても良い。
【0060】
一方、本発明の第1又は第2実施形態においては、スウェーデン式サウンディング試験機として、錘94による荷重負荷とハンドル93による回転操作とを行う手動方式を例示したが、荷重負荷を油圧シリンダー等による機械的加圧で行うか、あるいは、回転操作をモータ等で機械的に行う方式も採用可能である。また、解除部材4としては、ワイヤを例示したが、ワイヤに限らず、ベルトやバネ等、種々様々ものを採用可能である。
【0061】
さらに、中空ロッド2又はロッド9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91についても、異なる形状・構造のものも使用可能である。
【符号の説明】
【0062】
1 採取ロッド
10 窓開口部
11 蓋体
12 収納部材
13 収容部
16 自転防止部材
2 (中空状の)ロッド
2a 目盛り
3,7 規制部材
4 解除部材
5 支持部材
6 蓋ストッパー
8 配設部材
9 (中実状の)ロッド
91 掘進スクリュー部材
92 クランプ
93 ハンドル
94 錘
G 地盤
H 調査孔
H1 地盤試料

【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向に連結される複数の中空状又は中実状のロッドと、該ロッドの先端部に設けられた地盤試料を採取する採取ロッドとを有してなるスウェーデン式サウンディング試験機を用いた地盤試料採取装置であって、
前記採取ロッドは、前記地盤試料を収容する収容部と、該収容部の上部に設けられている窓開口部と、該窓開口部の一側縁部に、該窓開口部を閉塞する位置と開放する位置とに亘って移動可能に設けられた蓋体とを有し、
前記採取ロッド内には、前記窓開口部を閉塞する位置に前記蓋体を維持する蓋ストッパーが配設されると共に、この蓋体の維持位置を解除する方向に前記蓋ストッパーを移動できる解除部材が配設され、
前記解除部材は、前記中空状のロッドから外部へ出没可能なように配設されるか、又は、前記採取ロッド内から外部へ出没させ、且つ、前記中実状のロッドの外周に沿うように配設されてなることを特徴とする地盤試料採取装置。
【請求項2】
前記蓋ストッパーは、前記解除部材によって前記採取ロッド内を上下方向に移動可能であって、
前記蓋体内周面には、前記蓋ストッパーを収納する収納部材が設けられ、
前記蓋ストッパーを前記解除部材によって下方向に移動させると、前記収納部材に前記蓋ストッパーが収納されて、前記蓋体が前記窓開口部を閉塞する位置に維持され、
前記蓋ストッパーを前記解除部材によって上方向に移動させると、該蓋ストッパーが前記収納部材による収納から解放されて、前記蓋体の維持位置が解除されてなることを特徴とする請求項1に記載の地盤試料採取装置。
【請求項3】
前記採取ロッド内には、前記解除部材によって上下方向に移動可能な支持部材が設けられ、該支持部材の下部には前記蓋ストッパーが固着されてなり、
前記採取ロッドの基端部には、前記支持部材の上方向の移動を規制する規制部材が設けられてなることを特徴とする請求項2に記載の地盤試料採取装置。
【請求項4】
前記採取ロッドの内周面には、前記支持部材の自転を防止する自転防止部材が突設されてなることを特徴とする請求項3に記載の地盤試料採取装置。
【請求項5】
前記蓋ストッパーは、該先端部が前記収容部内に挿入可能なく形状に形成され、且つ、弾性部材で形成されてなることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の地盤試料採取装置。
【請求項6】
前記採取ロッドの先端部に前記地盤を掘進可能な突起及び/又は掘進スクリュー部材が設けられてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の地盤試料採取装置。










【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−226157(P2011−226157A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−97115(P2010−97115)
【出願日】平成22年4月20日(2010.4.20)
【出願人】(596091428)報国エンジニアリング株式会社 (10)
【出願人】(599003947)有限会社仁平製作所 (2)
【Fターム(参考)】