JP2007120165A - 土サンプリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サンプリング作業を容易にすることができる土サンプリング装置を提供する。
【解決手段】土収容ロッド２と先端部品３とが備えられ、土収容ロッド２には、先端側に面して開口する複数の土収容部４…と、非土収容部５とが軸心回りに周設されている。先端部品３は、土収容ロッド２の先端部に相対回転可能に連結されると共に、軸心から偏心して先端側に面して開口する土導入用開口部９を備え、土導入用開口部９は、先端部品３と土収容ロッド２との相対回転変位により、土収容ロッドに備えられた土収容部４…と非土収容部５の選択されたいずれかと一致するようになされている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、地盤調査に用いられる土サンプリング装置に関する。

地盤の土質調査において行われる土のサンプリングは、サンプリングする深度まで先行掘りを行った後、その孔に、先端にサンプラーを付けたロッドを差し込み、地上でロッドの上端を打撃してサンプラーに土を採取させるというようにして行われている。

また、深度の異なる複数深さ位置で土のサンプリングを行う場合は、最初の深度で上記のようにして土の採取を行った後、ロッドとサンプラーを孔から一旦引き抜き、その孔をプレボーリングで次の深度にまで深くし、そして、再度、サンプラーとロッドを孔に差し込んでその深度の土を採取するという作業を繰り返すことが行われている。

しかしながら、上記のようなサンプリング方法では、地盤を先行掘りした後に、サンプラーを付けたロッドをその孔に差し込んでサンプリングを行うものであるため、手間を要し、作業が厄介であるという問題がある。

また、深度の異なる複数深さ位置で土のサンプリングを行う場合も、ボーリングとサンプリングを交互に繰り返していかなければならないため、手間を要し、作業が厄介であるという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、サンプリング作業を容易にすることができる土サンプリング装置を提供することを課題とする。

上記の課題は、土収容ロッドと先端部品とが備えられ、
土収容ロッドには、先端側に面して開口する土収容部と、非土収容部とが軸心回りに周設され、
先端部品は、土収容ロッドの先端部に相対回転可能に連結されると共に、軸心から偏心して先端側に面して開口する土導入用開口部を備え、
土導入用開口部は、先端部品と土収容ロッドとの相対回転変位により、土収容ロッドに備えられた土収容部と非土収容部の選択されたいずれかと一致するようになされていることを特徴とする土サンプリング装置によって解決される。

この土サンプリング装置では、先端部品の土導入用開口部と土収容ロッドの非土収容部とを一致させた状態で地盤に貫入していき、採取予定の深度に達したら、そのまま、土収容ロッドを回転させ、先端部品の土導入用開口部と土収容ロッドの土収容部とを一致させ、そして、下方に押し込めば、その深度の土が先端部品の土導入用開口部を通じて土収容ロッドの土収容部内に採取され、サンプリング作業を容易にすることができる。

この土サンプリング装置において、土収容部が複数備えられている場合は、上記のように最初の深度でサンプリングを行った後、土収容ロッドを回転させて先端部品の土導入用開口部と土収容ロッドの非土収容部とを一致させ、その状態で次の深度まで貫入していき、その深度に達したら、そのまま、土収容ロッドを回転させ、先端部品の土導入用開口部と土収容ロッドの他の土収容部とを一致させ、そして、下方に押し込めば、その深度の土が先端部品の土導入用開口部を通じて前記他の土収容ロッドの土収容部内に採取され、深度の異なる複数深さ位置での土のサンプリングを作業容易に行っていくことができる。

また、先端部品に、土と係合し、土中で回転するのを阻止する翼が備えられている場合は、地中における先端部品の土導入用開口部の回転方向位置を一定に保つことができて、土収容ロッドの回転操作により、土導入用開口部と土収容部や、土導入用開口部と非土収容部を容易に一致させることができる。

また、先端部品と土収容ロッドとが軸方向に相対変位可能に連結されており、先端部品と土収容ロッドとに、先端部品の土導入開口部をロッドの土収容部及び非土収容部の各位置で位置決めする位置決め用の凹凸が備えられ、先端部品と土収容ロッドとを軸方向に変位させることで位置決め用の凹凸の係合、非係合の切換えを行うことができるようになされているとよい。

この場合は、位置決め用凹凸の係合によって、土導入用開口部と土収容部、土導入用開口部と非土収容部を正確に一致させることができ、貫入途中での土収容部への土の侵入や、採取中の土の採取不足の発生を防ぐことができる。しかも、土収容ロッドを軸方向に変位させることで位置決め用の凹凸の係合、非係合の切換えを行うことができるので、操作も容易である。これら位置決め用凹凸がテーパー嵌合するようになされている場合は、そのガイド作用で、土導入用開口部と土収容部、土導入用開口部と非土収容部を容易に一致させることができる。

また、土収容ロッドは、外筒体と、該外筒体の内部に抜き差し可能に差し込まれて外筒体と一体回転するように設けられた芯体とを備え、
芯体の外周部及び／又は外筒体の内周部に軸線方向に延びるように設けられた溝によって、外筒体と芯体との間に土収容部が形成され、芯体に、土収容部の基端側を閉じる壁が備えられているとよい。

この場合は、土収容ロッド内の土収容部に採取された土を、先端部品を取り外し、外筒体から芯体を引き抜くことにより容易に取り出すことができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、地盤調査において、土のサンプリング作業を容易にすることができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示す実施形態の土サンプリング装置１において、２は土収容ロッド、３は先端部品である。

土収容ロッド２は、図２（ロ）に示すように、軸心回りに、先端側に面して開口する複数、本実施形態では４つの土収容部４…と、１つの非土収容部５とが周設されたものである。

該土収容ロッド２は、図１に示すように、先端側に開いた外筒体６と、該外筒体６の先端側から内部に抜き差し可能に差し込まれた芯体７とを備え、図２（ロ）に示すように、芯体７の外周部には、軸線方向に延びる４本の溝７ａが、周方向の５分割位置のうちの４位置に間隔的に周設され、芯体７が外筒体６内に差し込まれた状態になることにより、芯体７と外筒体６との間に、４つの土収容部４…と、１つの非土収容部５とが形成されるようになされている。

そして、図１に示すように、芯体７の基端部には、壁としてのプレート部７ｂが備えられ、各土収容部４…を形成する溝７ａ…の基端部が該プレート部７ｂによって閉じられている。

また、芯体７の基端プレート部７ｂの上面部には、立ち上がり板部７ｃが備えられ、そこに通孔７ｄが設けられると共に、外筒体６の周壁にも孔６ａが明けられ、これら孔７ｄ，６ａに側方からピン８が差し込まれることで、芯体７が外筒体６とが一体化され、一体回転をするようになされている。なお、図１において、６ｂ…は、土収容部４…内の水や空気を抜く孔である。

一方、先端部品３は、図１に示すように、外筒体６に外嵌め可能な筒部３ａを備え、該筒部３ａの基端内周部に形成された雌ネジ部３ｂと、外筒体６の先端外周部に形成された雄ネジ部６ｃとを螺合させ、図２（ハ）（ホ）に示すように、ネジ部３ｂ，６ｃ同士を互いに越えさせることができるようになされており、越えさせた状態にすることで、先端部品３と、外筒体６ひいては土収容ロッド２とが相対回転と軸方向の相対変位をすることができるように連結されている。

そして、先端部品３の先端部は、筒部３ａ内と連通する中空の錐状部３ｃからなり、また、上記の土収容ロッド２を構成する芯体７の先端部７ｅも、先端部品３の錐状部３ｃの中空部内にしっくりと嵌合する錐状部に形成されていて、各土収容部４…は、芯体７の先端錐状部７ｅの錘面部に開口しており、先端部品３の先端中空錐状部３ｃの錘面部には、該土収容ロッド２の土収容部４…と非土収容部５の選択されたいずれか一つと一致する土導入用開口部９が先端側に面して開口するように設けられている。

また、先端部品３の先端錐状部３ｃ内には、テーパー状の位置決め用凸３ｄ…が周方向に間隔的に設けられると共に、土収容ロッド２の芯体７の先端錐状部７ｅの錘面部には、位置決め用凸３ｄ…と係合するテーパー状位置決め用凹７ｆ…が周方向に間隔的に設けられ、先端部品３の土導入用開口部９を、土収容ロッド２の土収容部４…及び非土収容部５の選択されたいずれかに合わせて土収容ロッド２を先端部品３に対して軸方向に進出させることにより、これら位置決め用の凸３ｄ…と凹７ｆ…とが係合し、先端部品３の土導入用開口部９が、選択された土収容部４…又は非土収容部５の位置に正確に位置決めされるようになされている。

更に、先端部品３の先端錐状部３ｃの外周錘面部には、土と係合し、先端部品３が土中で回転するのを阻止する翼３ｅ…が周方向に複数、間隔的に設けられている。

土のサンプリングは、図３（イ）に示すように、土収容ロッド２の１番非土収容部を先端部品３の土導入用開口部９と一致させた状態にして、土サンプリング装置１を地盤Ｇに貫入していく。そして、図３（ロ）に示すように、サンプリングを行う最初の深度ｄ１に達したら、地上からの操作で土収容ロッド２を上方に変位させて（ａ）、回す（ｂ）ことにより、土収容ロッド２の２番土収容部を先端部品３の土導入用開口部９と一致させ、土サンプリング装置１を地盤に押し込む（ｃ）。すると、２番土収容部内にその深度ｄ１の土が採取される。

先端部品３に備えられた翼３ｅ…と土の係合により、地中における先端部品３の土導入用開口部９の回転方向位置は一定に保たれるし、また、位置決め用の凹凸３ｄ，７ｆの係合作用によって、土導入用開口部９と２番土収容部４を地上からの回転操作で容易に一致させることができる。

次いで、図４（ハ）に示すように、地上からの操作で、土収容ロッド２を上方に変位させ、回すことにより土収容ロッド２の１番非土収容部を先端部品３の土導入用開口部９と一致させた状態に戻し、土サンプリング装置１を次の深度ｄ２まで貫入していく。深度ｄ２に達したら、図４（ニ）に示すように、地上からの操作で土収容ロッド２を上方に変位させて（ａ）、回す（ｂ）ことにより、土収容ロッド２の３番土収容部を先端部品３の土導入用開口部９と一致させ、土収容ロッド２を地盤に押し込む（ｃ）。すると、３番土収容部４内に土が採取される。以後は、同様の操作により、４番土収容部、５番収容部に土を採取していけば、深度の異なる４つの深さ位置で土をサンプリングすることができる。

このように、上記の土サンプリング装置１によれば、先端部品３の土導入用開口部９と土収容ロッド２の非土収容部５とを一致させた状態で地盤Ｇに貫入していき、採取予定の深度に達したら、そのままの状態で、即ち、土サンプリング装置１を地上に引き上げることなく、土収容ロッド２を回転させて、先端部品３の土導入用開口部９と土収容ロッド２の土収容部４とを一致させ、そして、下方に押し込めば、その深度の土が先端部品３の土導入用開口部９を通じて土収容ロッド２の土収容部４内に採取され、そのため、サンプリングを容易に行っていくことができる。特に、本実施形態では、土収容部４が複数備えられているので、深度の異なる複数深さ位置での土のサンプリングを作業容易に行っていくことができる。

なお、採取後は、土サンプリング装置１を地上に引き上げ、先端部品３を土収容ロッド２から外し、芯体７を土収容ロッド２の先端側に引き出せば、芯体７の基端部に備えられているプレート部７ｂが土収容部４内に採取された土を先端側に付勢していき、外に取り出すことができる。複数の土収容部に土が採取されている場合は、周壁に取出し口を備えた筒状治具を用いて、該筒状治具内に芯体７を差し込み、各土収容部の土を取出し口を通じて順次に取り出すようにするのもよい。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、土収容部４が４つ備えられた場合を示したが、その他の複数個であってもよいし、一つであってもよい。一つの場合であっても、先行掘りが不要で、サンプリング作業を容易にすることができる。

また、土収容ロッドの土収容部を外筒体と芯体とで形成する場合は、外筒体の内周部に形成した溝で土収容部を形成するようにしてもよいし、外筒体と芯体の両方に形成した溝で土収容部を形成するようにしてもよい。

実施形態の土サンプリング装置を示す分解斜視図である。 図（イ）は土サンプリング装置の断面正面図、図（ロ）は図（イ）のＩ−Ｉ線断面矢視図、図（ハ）は土サンプリング装置の先端部の断面正面図、図（ニ）は図（ハ）のＩＩ−ＩＩ線断面図、図（ホ）は土サンプリング装置の先端部における動きを示す断面正面図である。 図（イ）及び図（ロ）は、図４（ハ）（ニ）と共に土のサンプリング方法を順次に示す説明図である。 図（ハ）及び図（ニ）は、図３（イ）（ロ）と共に土のサンプリング方法を順次に示す説明図である。

符号の説明

１…土サンプリング装置
２…土収容ロッド
３…先端部品
３ｄ…位置決め用凸
３ｅ…翼
４…土収容部
５…非土収容部
６…外筒体
７…芯体
７ａ…溝
７ｂ…プレート部（壁）
７ｆ…位置決め用凹
８…ピン
９…土導入用開口部

Claims (5)

1. 土収容ロッドと先端部品とが備えられ、
   土収容ロッドには、先端側に面して開口する土収容部と、非土収容部とが軸心回りに周設され、
   先端部品は、土収容ロッドの先端部に相対回転可能に連結されると共に、軸心から偏心して先端側に面して開口する土導入用開口部を備え、
   土導入用開口部は、先端部品と土収容ロッドとの相対回転変位により、土収容ロッドに備えられた土収容部と非土収容部の選択されたいずれかと一致するようになされていることを特徴とする土サンプリング装置。
2. 土収容部が複数備えられている請求項１に記載の土サンプリング装置。
3. 先端部品に、土と係合し、土中で回転するのを阻止する翼が備えられている請求項１又は２に記載の土サンプリング装置。
4. 先端部品と土収容ロッドとが軸方向に相対変位可能に連結されており、先端部品と土収容ロッドとに、先端部品の土導入開口部をロッドの土収容部及び非土収容部の各位置で位置決めする位置決め用の凹凸が備えられ、先端部品と土収容ロッドとを軸方向に変位させることで位置決め用の凹凸の係合、非係合の切換えを行うことができるようになされている請求項１乃至３のいずれか一に記載の土サンプリング装置。
5. 前記土収容ロッドは、外筒体と、該外筒体の内部に抜き差し可能に差し込まれて外筒体と一体回転するように設けられた芯体とを備え、
   芯体の外周部及び／又は外筒体の内周部に軸線方向に延びるように設けられた溝によって、外筒体と芯体との間に土収容部が形成され、芯体に、土収容部の基端側を閉じる壁が備えられている請求項１乃至４のいずれか一に記載の土サンプリング装置。

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