(57)【要約】【課題】この発明は、地盤の土質調査を正確に判断可能な地盤調査用土壌を容易に十分な量だけ採取することができる地盤サンプリング装置に関する。【解決手段】本発明の地盤サンプリング装置１は、前記ロッド３の最下端部分と着脱自在にその上端部に形成された連結部４１と、前記土壌保持部材５の内径と略同寸法にその下端部に形成された円柱状の蓋部４２と、前記連結部４１と前記蓋部４２との間においてその表面全体にネジ溝が形成された雄ネジ部４３と、を具備し、前記土壌保持部材５が、該土壌保持部材５の下端開口部５１から挿入される前記サンプリングロッド４の前記雄ネジ部４３と螺合可能となるように該土壌保持部材５の上端開口部５２に前記内径よりも若干小さく形成された雌ネジ部５３を具備するものである。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に貫入されるロッドの最下端部分に取付けられる棒状のサンプリングロッドに筒状の土壌保持部材が外装されて成る地盤調査用土壌を採取するための地盤サンプリング装置において、
前記サンプリングロッドが、前記ロッドの最下端部分と着脱自在となるようにその上端部に形成された連結部と、前記土壌保持部材の内径と略同寸法にその下端部に形成された円柱状の蓋部と、前記連結部と前記蓋部との間においてその外周面全体にネジ溝が形成された雄ネジ部と、を具備し、
前記土壌保持部材が、該土壌保持部材の下端開口部から挿入される前記サンプリングロッドの前記雄ネジ部と螺合可能となるように該土壌保持部材の上端開口部に前記内径よりも若干小さく形成された雌ネジ部を具備することを特徴とする地盤サンプリング装置。
【請求項２】
前記土壌保持部材が、その外部から内部に貫通するように形成された空気孔を具備することを特徴とする請求項１記載の地盤サンプリング装置。
【請求項３】
前記土壌保持部材の下端開口部から挿入される前記サンプリングロッドの当該土壌保持部材の上端開口部から露出している前記雄ネジ部に打撃受け部材が着脱自在に螺着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の地盤サンプリング装置。
【請求項４】
前記土壌保持部材が、その外周面の高さ方向に板状の回転防止プレートを具備することを特徴とする請求項１乃至３記載の地盤サンプリング装置。
【請求項５】
前記土壌保持部材が、高さ方向に２つに分割自在であることを特徴とする請求項１乃至４記載の地盤サンプリング装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地盤に貫入されたロッドの最下端部分に取付けられる地盤調査用土壌を採取するための地盤サンプリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、住宅等の建設予定地の地盤の調査をする方法としては、スウェーデン式サウンディング試験が汎用されている。このスウェーデン式サウンディング試験は、先端にスクリューポイントを具備するロッドを使用し、当該ロッドに錘を載せた状態で地面に貫入し、一定の深さまで貫入するのに費やした回転数を記録するものである。そして、柔らかい地盤ほど簡単に貫入できるので、回転数が少なくなり、固い地盤ほど回転数が多くなり、この回転数から地盤の評価指標であるＮ値を算出している（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
【非特許文献１】http://www.jiban.co.jp/gyoumu/chousa/tyosa02.htm
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記スウェーデン式サウンディング試験では地盤の調査を行うことができるものの、当該地盤における土質のサンプリングを行うことができなかった。そのため、地盤の土質の判断は、前記ロッドを地盤に貫入する際の音や、手応え等でしか判断することができず、この判断には熟練を要すると共に、個人差があり、また、正確性に欠けるという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような種々の課題を解決することを目的としてなされたものであって、地盤の土質調査を正確に判断可能な地盤調査用土壌を容易に十分な量だけ採取することができる地盤サンプリング装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の地盤サンプリング装置は、地盤に貫入されたロッドの最下端部分に取付けられる棒状のサンプリングロッドに筒状の土壌保持部材が外装されて成る地盤調査用土壌を採取するための地盤サンプリング装置において、前記サンプリングロッドが、前記ロッドの最下端部分と着脱自在となるようにその上端部に形成された連結部と、前記土壌保持部材の内径と略同寸法にその下端部に形成された円柱状の蓋部と、前記連結部と前記蓋部との間においてその外周面全体にネジ溝が形成された雄ネジ部と、を具備し、前記土壌保持部材が、該土壌保持部材の下端開口部から挿入される前記サンプリングロッドの前記雄ネジ部と螺合可能となるように該土壌保持部材の上端開口部に前記内径よりも若干小さく形成された雌ネジ部を具備することを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の地盤サンプリング装置は、前記土壌保持部材が、その外部から内部に貫通するように形成された空気孔を具備することを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の地盤サンプリング装置は、前記土壌保持部材の下端開口部から挿入される前記サンプリングロッドの当該土壌保持部材の上端開口部から露出している前記雄ネジ部に打撃受け部材が着脱自在に螺着されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の地盤サンプリング装置は、前記土壌保持部材が、その外周面の高さ方向に板状の回転防止プレートを具備することを特徴としている。
【００１０】
請求項５記載の地盤サンプリング装置は、前記土壌保持部材が、高さ方向に２つに分割自在であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の地盤サンプリング装置によれば、前記サンプリングロッドの上端部には前記ロッドの最下端部分と着脱自在な連結部を具備しているので、当該ロッドとの着脱が容易である。また、前記サンプリングロッドの下端部には前記土壌保持部材の内径と略同寸法にその下端部に形成された円柱状の蓋部が形成されている。これにより、蓋部が土壌保持部材の下端開口部付近にあるときには、当該蓋部が土壌保持部材内への土壌の侵入を防止することができる。
【００１２】
また、サンプリングロッドの前記連結部と前記蓋部との間においてその外周面全体にネジ溝が形成された雄ネジ部を具備している。そして、土壌保持部材は、該土壌保持部材の下端開口部から挿入される前記サンプリングロッドの前記雄ネジ部と螺合可能となるように該土壌保持部材の上端開口部に前記内径よりも若干小さく形成された雌ネジ部を具備している。これにより、土壌保持部材内の蓋部の位置をサンプルロッドを回転させることにより上昇させることで、当該土壌保持部材の内側面と蓋部材の下面とで採取した土壌を保持するための空間を形成することができ、十分な量の土壌サンプルを採取することができる。
【００１３】
そして、雌ネジ部は土壌保持部の内径よりも若干小さく形成され、また、蓋部は土壌保持部の内径と略同寸法に形成されているので、土壌保持部材内の蓋部が上端開口部にまで到達した際には、蓋部が上端開口部に係止され、サンプリングロッドが土壌保持部材から引抜けることがないと共に、採取した土壌が土壌保持部材の上端開口部から出て行くことがない。さらに、蓋部は円柱状に形成されているので、その下面は平面である。そのため、土壌保持部材内に採取された土壌を取出す際には、サンプルロッドを回転させることにより当該サンプルロッドの蓋部を土壌保持部材の下端開口部方向に移動させて、該土壌を該土壌保持部材内から押出すようにして取出すことができ、この際に当該土壌の形状を乱すことがなく、地盤の土質調査を正確に判断することができる。
【００１４】
請求項２記載の地盤サンプリング装置によれば、前記土壌保持部材が、その外部から内部に貫通するように形成された空気孔を具備している。これにより、土壌保持部材内に土壌を採取する際に、内部の圧力が上昇することなく空気孔から空気が抜けながら当該土壌保持部材内に土壌が侵入するので、土壌の採取を確実に行うことができる。また、サンプリングロッドを回転させ、蓋部で土壌保持部材内に採取された土壌を取出す際にも、当該土壌保持部材の圧力が減少することなく空気孔から空気が抜けながら当該土壌保持部材内から採取された土壌が該土壌保持部材内から押出されるので、当該採取された土壌の形状を乱すことなくこれを取出すことができる。
【００１５】
請求項３記載の地盤サンプリング装置によれば、前記土壌保持部材の前記下端開口部から挿入される前記サンプリングロッドの前記連結部と当該土壌保持部材の前記上端開口部との間の前記雄ネジ部に打撃受け部材が着脱自在に設けられている。これにより、地上からサンプリングロッドに作用する衝撃を、当該サンプリングロッドの雄ネジ部と土壌保持部材の雌ネジ部との螺合する箇所のみで受けることがないので、当該箇所の損傷を防止することができるという利点がある。
【００１６】
請求項４記載の地盤サンプリング装置によれば、前記土壌保持部材が、その外周面の高さ方向に板状の回転防止プレートを具備している。これにより、土壌を採取するために土壌保持部材を地盤に貫入する際に、当該土壌保持部材が無回転で該地盤に貫入されるので採取される土壌の形状が乱れることがない。
【００１７】
請求項５記載の地盤サンプリング装置によれば、前記土壌保持部材が、２つに分割自在である。これにより、土壌保持部材内に採取した土壌の形状を乱すことなく当該土壌を該土壌保持部材から取出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明における地盤サンプリング装置の最良の実施形態について、以下に説明する。本発明の地盤サンプリング装置１は、図８、図９に示すように、地盤２に貫入されたロッド３の最下端部分に取付けられる棒状のサンプリングロッド４に筒状の土壌保持部材５が外装されて成る地盤調査用土壌を採取するものである。
【００１９】
そして、前記サンプリングロッド４が、図１、図６、図９に示すように、前記ロッド３の最下端部分と着脱自在にその上端部に形成された連結部４１と、前記土壌保持部材５の内径と略同寸法にその下端部に形成された円柱状の蓋部４２と、前記連結部４１と前記蓋部４２との間においてその外周面全体にネジ溝が形成された雄ネジ部４３と、を具備し、前記土壌保持部材５が、該土壌保持部材５の下端開口部５１から挿入される前記サンプリングロッド４の前記雄ネジ部４３と螺合可能となるように該土壌保持部材５の上端開口部５２に前記内径よりも若干小さく形成された雌ネジ部５３を具備するものである。
【００２０】
前記サンプリングロッド４は、図１に示すように、棒状に形成された鋼製の部材である。このサンプリングロッド４の下端部にはこれに外装される土壌保持部材５の内径と略同径となるように形成された略円柱状の蓋部４２が形成されている。そして、サンプリングロッド４の上端部には、その円柱状の部分に所定間隔でその高さ方向に２つのネジ孔４１ａを具備する連結部４１が設けられており、図９に示すように、連結部材６を介して地盤２に貫入されたロッド３の最下端部分と連結される。
【００２１】
この連結部材６は、図８に示すように、円柱形状の部材であり、その下方側には前記サンプリングロッド４の連結部４１に外嵌可能な円柱状の挿入部６１が形成されている。そして、連結部４１に外嵌された連結部材６の外側からネジ止め可能となるように、連結部４１のネジ孔４１ａと対応する位置に連結部材６の外側から挿入部６１に貫通するネジ孔６２が形成されている。これにより、図８に示すように、連結部４１のネジ孔４１ａと連結部材６のネジ孔６２との位置を合わせてネジＳをネジ孔４１ａ、６２にねじ込むことにより、連結部４１に連結部材６を取付けることができる。さらに、連結部材６の上方側には雌ネジ部６３が形成されており、図９に示すように、ロッド３の最下端部分に形成された雄ネジ部３１と螺合して連結可能となっている。
【００２２】
前記ロッド３は、約１ｍ程度の鋼性の棒状部材であり、これを複数連結することにより、地上から所定深さまで当該ロッド３を貫入させている。そして、図９、図１０に示すロッド３は連結された複数のロッド３のうち最下端のものである。
【００２３】
そして、図１に示すように、サンプリングロッド４における連結部４１と蓋部４２との間にはその高さ方向の外周面全体に亘って雄ネジが逆ネジとなるように形成された雄ネジ部４３を具備している。
【００２４】
前記土壌保持部材５は、図２に示すように、筒状に形成された鋼製の部材である。この土壌保持部材５の下端部は、先端にかけて径が徐々に小さくなるようにテーパー状に形成されており、地盤２への貫入を容易にしている。また、土壌保持部材５の上端開口部５２には、図６に示すように、該土壌保持部材５の下端開口部５１から挿入されるサンプリングロッド４の逆ネジとなるように形成された雄ネジ部４３と螺合可能となるように該土壌保持部材５の内径よりも若干小さい径で形成され、該雄ネジ部４３と同様に逆ネジとなるように形成された雌ネジ部５３が形成されている。そして、土壌保持部材５の上方部分には、その外側から内側に貫通する空気孔５４が形成されており、該土壌保持部材５内部に土壌サンプル１０を採取する際に内部の圧力が上昇することがなく土壌がスムーズに侵入し、また、土壌サンプル１０を取出す際にも内部の圧力が減少することがないので該土壌サンプル１０を乱すことなく容易に取出すことができる。尚、空気孔５４のが設けられる位置や数等は本実施形態のものに限定されず必要に応じて適宜変更することができる。
【００２５】
サンプリングロッド４に土壌保持部材５を外装する際には、図６に示すように、該土壌保持部材５の下端開口部５１に該サンプリングロッド４の連結部４１を挿入し、該土壌保持部材５の雌ネジ部５３と該サンプリングロッド４の雄ネジ部４３とを螺合させる。そして、既述のように連結部４１とロッド３の最下端部分との間に連結部材６を介在させて、当該連結部４１と当該ロッド３の最下端部分とを連結する。この際には、図７に示すように、土壌保持部材５の上端開口部５２から突出したサンプリングロッド４の雄ネジ部４３には、打撃受け部材７が着脱自在に取付けられる。
【００２６】
打撃受け部材７は、ナット等を好適に使用することができ、図１０に示すように、地盤サンプリング装置１を貫入するために地上から打撃を加えた際にその衝撃が、サンプリングロッド４の雄ネジ部４３と土壌保持部材５の雌ネジ部５３とが螺合された箇所に集中して作用しないようにすることができる。
【００２７】
以上のように形成され、ロッド３の最下端部分に取付けられた地盤サンプリング装置１の使用方法について以下に説明する。
【００２８】
まず、スウェーデン式サウンディング試験を行い、住宅等の建築予定地の地盤２における所定深度のＮ値を測定する。このスウェーデン式サウンディング試験は、図１０（ａ）に示すように、鋼製のロッド３の最下端部分に円錐形をねじったようなスクリューポイント８を取り付け、それを地面に垂直に突き立て、１００Ｋｇの錘の力で該スクリューポイント８を回転させながら押し込み、その際の半回転数を測定して地盤２の硬さを評価する方法である。尚、前記スウェーデン式サウンディング試験は、日本工業規格に定められた試験方法に準ずるものとし、手動、自動の何れであってもよい。
【００２９】
この際には、図１０（ａ）に示すように、先端に取付けられたスクリューポイント８によって直径が３３ｍｍ程度の削孔Ｈが形成される。その後一旦、スクリューポイント８を地上に引上げ当該スクリューポイント８を本発明に係る地盤サンプリング装置１に取替える。この際には、既述のように、ロッド３の最下端部分と地盤サンプリング装置１のサンプリングロッド４とを連結部材６を介して連結する。さらにこの際には、図１０（ｂ）に示すように、サンプリングロッド４の蓋部４２が、該サンプリングロッド４を外装する土壌保持部材５の下端開口部５１を塞ぐ状態となるように、該サンプリングロッド４を回転させる等して調節する。
【００３０】
そして、図１０（ｂ）に示す状態のまま、地上からロッド３の最上端をハンマー等で打撃し地盤サンプリング装置１を無回転の状態で貫入させる。これは、採取する土壌を不撹乱資料とするためである。この際には、図５に示すように、土壌保持部材５の外周面の高さ方向に板状の回転防止プレート９を具備した土壌保持部材５をを使用すれば、より無回転の状態で地盤サンプリング装置１を貫入することができる。尚、地盤サンプリング装置１を貫入する方法は、ロッド３の最上端部分をハンマー等で叩いてもよいが、他にも電動機器等を使用してもよいのは勿論である。
【００３１】
この打撃貫入により地盤サンプリング装置１を所定震度まで到達させ、ロッド３の最上端をパイプレンチ等で正回転させる。これにより、雄ネジ部４３、及び雌ネジ部５３は逆ネジとなるように形成されているので、図１０（ｃ）に示すように、ロッド３を、サンプリングロッド４の蓋部４２が土壌保持部材５の上端開口部５２と当接するまで上昇させることができ、この際には、ロッド３は、およそ土壌保持部材５内の空間部１１の高さ方向の長さだけ上昇する。前述のようにロッド３を上昇させる際にはその距離を測定しておき、その距離が空間部１１の高さ方向の長さ以上にならないように留意する。この場合には、雄ネジ部４３、及び雌ネジ部５３が逆ネジとなるように形成されているので、ロッド３の最下端部分と連結部材６とが螺合された箇所等が同時に緩むことがない。
【００３２】
これにより、土壌保持部材５の内側面と蓋部４２材の下面とで採取した土壌を保持するための空間部１１を形成することができる。尚、ロッド３を正回転させる方法はパイプレンチ等を使用してもよいが、他にも電動機器等を使用してもよいのは勿論である。そして、前述のようにして形成された土壌保持部材５内の空間部１１に土壌を採取するために、再びロッド３の最上端部分を地上から打撃し、地盤サンプリング装置１を前述と同様に無回転で貫入させる。この際には、図１０（ｃ）に示すように、空間部１１の上部に土壌保持部材５から該空間部１１に連通する空気孔５４が設けられているので、該空気孔５４から空気が抜け内部圧力が上昇することなく、図１０（ｄ）に示すように、土壌保持部材５内に土壌が侵入しこれを採取することができる。
【００３３】
その後、地盤サンプリング装置１を地上まで引上げ、該地盤サンプリング装置１をロッド３の最下端部分から取外す。そして、当該地盤サンプリング装置１から土壌を取出す際には、サンプリングロッド４を逆回転させ、図１１に示すように、該サンプリングロッド４の蓋部４２を土壌保持部材５の下端開口部５１方向に移動させて、該蓋部の平面に形成された下面で該土壌サンプル１０を押出すようにして取出す。これにより、採取された土壌サンプル１０を不撹乱試料とすることができる。そして、この採取された土壌サンプル１０を、含水率を測定するための電子レンジ法や、地盤２の細粒分の割合を測定するための細粒分含有率の測定に使用することができる。
【００３４】
ここで、土壌保持部材５として、図３に示すような、分割式土壌保持部材１２を使用することもできる。この分割式土壌保持部材１２は、その高さ方向に２つに分割された分割土壌保持部材１２１と、一体化させた該分割土壌保持部材１２１の上端部、及び下端部に形成された雄ネジ部１２２に螺合しこれらを連結固定するための連結固定部材１３とから形成されている。尚、分割式土壌保持部材１２の内径や雌ネジ部４３の径等は、既述の土壌保持部材５と同様に形成されており、図４に示すように、２つの分割土壌保持部材１２１を一体化させ連結固定部材１３によって連結固定した際には、その内部構造は図２に示す土壌保持部材５と同じ構造となる。
【００３５】
そして、この分割式土壌保持部材１２を使用する場合には、土壌サンプル１０を採取してロッド３の最下端部分から当該分割式土壌保持部材１２を取外すまでは、土壌保持部材５を使用した場合と同様である。その後、分割式土壌保持部材１２から土壌サンプル１０を取出す際には、その上端部、及び下端部の連結固定部材１３を取外すことにより、該分割式土壌保持部材１２を２つに分割することができ、内部の土壌サンプル１０を不撹乱試料として取出すことができる。
【００３６】
また、上述の土壌サンプル１０を採取する作業は、複数回、所定深度で行われることが好ましく、土壌サンプル１０を採取した後に、再びスウェーデン式サウンディング試験を行い、その後、さらに所定深度で土壌サンプル１０を採取することができる。尚、本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の際に形成される削孔Ｈを利用して土壌サンプル１０を採取したが、これに限定されず、該土壌サンプル１０を採取するために別途削孔Ｈを設けてもよい。
【００３７】
以上のような、地盤サンプリング装置１を構成するサンプリングロッド４、及び土壌保持部材５等の構成や形状、さらには、これを用いた土壌サンプル１０の採取方法は、本実施形態のものに限定されるものではなく変更することができるのは勿論である。本実施形態に係る地盤サンプリング装置１を使用すれば、地盤調査用土壌を容易に十分な量だけ採取することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る地盤サンプリング装置１１は、スウェーデンサウンディング試験の後でなくとも、別途調査用の削孔Ｈを設けて該地盤サンプリング装置１１を使用してもよいのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係るサンプリングロッドの全体斜視図
【図２】本実施形態に係る土壌保持部材の全体斜視図
【図３】本実施解体に係る分割式土壌保持部材の分解図
【図４】本実施形態に係る分割式土壌保持部材の全体斜視図
【図５】他の実施形態に係る土壌保持部材の全体斜視図
【図６】サンプリングロッドに土壌保持部材が外装された状態を示す斜視図
【図７】打撃受け部材が取付けられる状態を斜視図
【図８】サンプリングロッドの連結部に連結部材が取付けられる状態を示す斜視図
【図９】地盤サンプリング装置がロッドと連結される状態を示す斜視図
【図１０】地盤サンプリング装置の使用手順を示す図
【図１１】地盤サンプリング装置から土壌サンプルを取出す状態を示す図
【符号の説明】
【００４０】
１        地盤サンプリング装置
２        地盤
３        ロッド
３１      雄ネジ部
４        サンプリングロッド
４１      連結部
４２      蓋部
４３      雌ネジ部
５        土壌保持部材
５１      下端開口部
５２      上端開口部
５３      雌ネジ部
５４      空気孔
７        打撃受け部材
９        回転防止プレート
【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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【図８】
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【図９】
2010007270.tif 000011
【図１０】
2010007270.tif 000012
【図１１】
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