JPH11152982A - ロータリー式サンプリング法による試料採取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地盤の性状あるいは採取される試料位置の
深度などにかかわらず、乱さない試料を採取することが
できるようにする。 【解決手段】 削孔装置１をボーリング孔４の孔底４
ａに設置すると共にその周囲のボーリング孔壁４ｂに反
力をとって固定した後、この削孔装置１を用いてロッド
２を回転させ、該ロッド２の先端に設けられたサンプラ
ー３によってボーリング孔４の孔底４ａから土質または
岩質試料５を採取する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の設計・施
工のために行う地盤調査において、地盤材料を地中より
取り出すロータリー式サンプリング法による試料採取方
法に関する。更に詳述すると、本発明は乱さない試料を
採取するためのロータリー式サンプリング法による試料
採取方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】地盤の各種特性（力学・透水・物理・化
学特性など）を把握するため、自然の状態での地盤より
採取した試料を用いて各種試験・計測が行われる。ロー
タリー式サンプリング法はこの試料採取を行う手段の一
つであり、図２に示すように、円筒形状のサンプラー１
０３を回転させて地盤１０５を削孔し、これにより土質
または岩質試料を採取する。

【０００３】このようにして原位置の地盤１０５から土
質または岩質試料を採取する場合、地表面だけでなく地
中のものも採取するため、原位置にボーリング孔１０４
を設け、その孔底１０４ａの試料を採取している。この
場合、ボーリング機械などの削孔装置１０１を地上に設
置し、サンプラー１０３をロッド１０２などを介して削
孔装置１０１に連結させ、このサンプラー１０３を回転
させてボーリング孔底１０４ａを削孔している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなロータリー式サンプリング法では、ボーリング孔
１０４の深度が増すにつれてロッド１０２も長くする必
要があるため、ロッド１０２やサンプラー１０３が回転
しながら揺動運動をしてしまうことがあるという問題を
有している。このような場合はサンプラー１０３が軸線
に対して左右にぶれてしまう。このため、地質・地盤調
査を行うに際し、軟弱土のような剛性の低い地盤１０５
における場合はサンプラー１０３を回転せずに直接に押
し込むことによって乱さない試料の採取が可能であって
も、剛性の高い地盤１０５でしかも深い場所で行われる
ような場合にあっては、このような乱さない試料の採取
が困難であった。

【０００５】そこで本発明は、地盤の性状あるいは採取
される試料位置の深度などにかかわらず、乱さない試料
を採取することができるロータリー式サンプリング法に
よる試料採取方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、削孔装置を用いてロッドを
回転させ、該ロッドの先端に設けられたサンプラーによ
ってボーリング孔の孔底から土質または岩質試料を採取
するロータリー式サンプリング法による試料採取方法に
おいて、削孔装置をボーリング孔底に設置すると共にそ
の周囲のボーリング孔壁に反力をとって固定し、土質ま
たは岩質試料の採取を行うようにしている。

【０００７】したがってボーリング孔の深さにかかわら
ず削孔装置を常に孔底に設置することができ、削孔装置
とサンプラーとを接続するロッドの長さを従来より短く
することができる。これにより、回転時にロッドやサン
プラーに発生する揺動量を少なくすることができる。

【０００８】請求項２記載の発明のロータリー式サンプ
リング法による試料採取方法は、削孔装置を昇降装置で
吊り下げながらボーリング孔の孔底まで降下させ、孔壁
に反力をとって固定し設置するようにしている。したが
って削孔装置は吊り下げられながらボーリング孔に沿っ
て鉛直に移動し、孔底に設置される。また試料採取後は
昇降装置によって地上まで吊り上げられ、サンプラーご
と採取された試料を運搬する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

【００１０】図１に本発明のロータリー式サンプリング
法による試料採取方法の一実施形態を示す。このロータ
リー式サンプリング法による試料採取方法は、削孔装置
１によりロッド２を回転させ、該ロッド２の先端に設け
られたサンプラー３を用いてボーリング孔４の孔底４ａ
から土質または岩質試料５を採取するものである。そこ
で、本発明による試料採取を行うための構成については
じめに説明する。

【００１１】削孔装置１はロッド２及びサンプラー３を
その下方に保持しながら回転させるものである。これに
は土質または岩質試料５の採取に従来から用いられてい
る装置を使用して構わないが、図示するように、ボーリ
ング孔４の内部を移動することができるようにそのボー
リング孔４の大きさに応じて形成されていることが必要
である。本実施形態での削孔装置１は昇降装置６により
吊り下げられながらボーリング孔４の孔底４ａに設置さ
れるように設けられている。この削孔装置１は、回転時
の揺動を抑えるためには重いものであることが好ましい
が、その重量は昇降装置６による吊り下げが可能な範囲
内にあることはいうまでもない。また削孔装置１はロッ
ド２を回転させる例えばモータなどの駆動源を備えてい
るが、この駆動源は特にこのモータなどに限定されるも
のではない。

【００１２】また削孔装置１には、ボーリング孔４の内
部で削孔装置１自体を固定させるための手段（図示省
略）が設けられている。この固定手段は、ボーリング孔
４の孔壁４ｂに反力をとり削孔装置１を固定し得る全て
の手段を含み、例えば外側に向かって突出するように等
間隔に設けられる複数好ましくは３つ以上の係合部材
や、ジャッキで外側に押し出されるように設けられる粗
い接触面を有した孔壁とほぼ同じ曲率の曲面板などによ
って構成可能である。この場合、周囲のボーリング孔壁
４ｂに係合部材が突き刺さったり局面板が当接すること
によって、削孔装置１を軸方向にも周方向にも固定させ
得る。勿論、この固定手段に特に限定されるものではな
い。

【００１３】更に削孔装置１には、ボーリング孔内を移
動する削孔装置１と孔底４ａとの距離を測るための手段
（図示省略）が必要に応じて設けられる。ここでは、例
えば孔底４ａの撮影が可能な小型ＣＣＤとライトの組み
合わせや、孔底４ａとの距離測定が可能な赤外線探知機
などを用いるようにすれば良いが、この手段は特にこれ
らに限定されるものではない。削孔装置１を孔底４ａに
設置するとき、これらの手段を用いることにより、サン
プラー３が孔底４ａに到達する際の衝撃を和らげるよう
に配慮することができる。

【００１４】また削孔装置１には、図示していないが、
サンプラー３を軸方向に移動させる機構が設けられてい
る。この機構としては、例えば一定の給圧によりサンプ
ラー３を軸方向に押し出して地盤に押し込むもの例えば
油圧ジャッキや電動モータなどが使用可能である。

【００１５】ロッド２は、削孔装置１がボーリング孔底
４ａに設置されるため、その長さが従来のものに比べて
遙かに短く設定されている。即ち、本発明の削孔装置１
はボーリング孔４の深さが変化しても常に孔底４ａに設
置されるため、ロッド２は掘削を行うのに十分な長さを
備えるものであれば足りる。

【００１６】このロッド２の先端にはサンプラー３が同
軸回転するように設けられ、ボーリング孔４の軸方向を
向くように設置される。このサンプラー３は削孔装置１
の駆動源に駆動されて回転運動を行い孔底４ａを削孔す
る。したがって削孔装置１の駆動源、ロッド２、サンプ
ラー３はそれぞれの回転軸が一直線上に並ぶように配置
され、同一回転軸上で回転している。またサンプラー３
は削孔装置１に対し軸方向に移動可能に設けられ、削孔
装置１が孔底４ａに固定された後に単独で掘り進むこと
ができるようにされている。尚、このような場合におい
ては、サンプラー３のみが軸方向に移動可能とされたも
のに限られず、例えばロッド２を軸方向へ摺動可能に設
け、削孔時にサンプラー３が削孔装置１から独立して掘
り進むことができるようにしたものを用いても良い。

【００１７】また昇降装置６は削孔装置１を吊り下げた
ままボーリング孔４の孔内を上下動させ、任意の位置に
停止させることができるように設けられている。本実施
形態での昇降装置６は図１に示すように地上に載置さ
れ、その先端からケーブル７を垂下させて削孔装置１な
どを釣り支えている。

【００１８】上述のように設けられた各装置を用い原位
置でロータリー式サンプリング法による試料採取方法を
行う場合について以下に説明する。これには、まずボー
リング孔４を掘削する。ボーリング孔４の開口部脇には
昇降装置６を設け、装置先端をボーリング孔４の上部に
位置させる。そしてこの先端からケーブル７を垂下さ
せ、更にこのケーブル７の先端に削孔装置１を吊り下げ
る。削孔装置１の下側にはロッド２が取り付けられ、更
にその先端にはサンプラー３が設けられている。

【００１９】次にケーブル７を送り、これら削孔装置１
などをボーリング孔４の中へ降下させる。削孔装置１を
孔底４ａまで降下させたらその位置で止め、ボーリング
孔４の孔壁４ｂに係合させて孔底４ａに固定させる。そ
してサンプラー３を回転させて孔底４ａを掘削し、土質
または岩質試料５を採取する。

【００２０】以上のようにして行われるロータリー式サ
ンプリング法による試料採取方法によれば、ボーリング
孔４の深度に応じて削孔装置１を孔底４ａまで移動させ
るので、この削孔装置１とサンプラー３を連結するロッ
ド２の長さを長くする必要がない。したがって回転する
ときのロッド揺動量が少なくなり、サンプラー３の揺動
量を抑えることができるようになる。このため、対象と
する地盤が例えば軟弱土以外の剛性の高いものであって
も、深度にかかわらず乱さない試料の採取ができるよう
になり、従来よりも正確な測定結果を得ることが可能と
なる。

【００２１】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば、本実施形態では削孔装置１を吊り下げる
ようにしているが、場合によってはラックやスクリュー
フィーダなどで昇降可能としても良い。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１記載の発明のロータリー式サンプリング法による試料
採取方法では、削孔装置をボーリング孔底に設置すると
共にその周囲のボーリング孔壁に反力をとって固定しつ
つ土質または岩質試料の採取を行うようにしているの
で、ボーリング孔底が深い場合にあっても、その深度に
関係なく削孔装置とサンプラーとの間を短いロッドで連
結することができるようになる。これにより回転時にお
けるロッドあるいはサンプラーの揺動あるいは振動を抑
え、地盤の土質や性状あるいは深度などに関係なく乱さ
ない試料の採取を行うことを可能としている。

【００２３】また請求項２記載の発明のロータリー式サ
ンプリング法による試料採取方法では、削孔装置を昇降
装置で吊り下げながらボーリング孔の孔底まで降下さ
せ、孔壁に反力をとって固定し設置するようにしている
ので、削孔装置を地上の装置で支持してボーリング孔壁
に大きな荷重をかけずに固定できることからボーリング
孔の乱れを最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロータリー式サンプリング法による試
料採取方法を示す概略縦断面図である。

【図２】従来のロータリー式サンプリング法による試料
採取方法を示す概略縦断面図である。

【符号の説明】

１ 削孔装置 ２ ロッド ３ サンプラー ４ ボーリング孔 ４ａ 孔底 ４ｂ 孔壁 ５ 土質または岩質試料 ６ 昇降装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 削孔装置を用いてロッドを回転させ、該
   ロッドの先端に設けられたサンプラーによってボーリン
   グ孔の孔底から土質または岩質試料を採取するロータリ
   ー式サンプリング法による試料採取方法において、前記
   削孔装置を前記ボーリング孔底に設置すると共にその周
   囲のボーリング孔壁に反力をとって固定し、前記土質ま
   たは岩質試料の採取を行うことを特徴とするロータリー
   式サンプリング法による試料採取方法。
2. 【請求項２】 前記削孔装置を昇降装置で吊り下げなが
   ら前記ボーリング孔の孔底まで降下させ、孔壁に反力を
   とって固定し設置することを特徴とする請求項１記載の
   ロータリー式サンプリング法による試料採取方法。