(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中（Ｅ）に鉛直に掘られた孔（Ｈ１）を通して該孔（Ｈ１）の底部の土砂を採取するための土砂採取装置であって、
長さ調節可能に構成された支持ロッド（Ｌ）と、その支持ロッド（Ｌ）の下端に連結されて該支持ロッド（Ｌ）と共に地上より前記孔（Ｈ１）内に挿入可能な採取器（Ｓ）とを備え、
前記採取器（Ｓ）は、上下両端が開放された円筒状のコアチューブ（Ｃ）と、そのコアチューブ（Ｃ）内に上下摺動可能に嵌合されて下限位置では該コアチューブ（Ｃ）の開放下端を塞ぎ、また上限位置では該コアチューブ（Ｃ）の開放下端を開くと共に該コアチューブ（Ｃ）に地上からの操作で着脱可能に結合される栓体（Ｐ）とを備え、
前記栓体（Ｐ）は、前記コアチューブ（Ｃ）内にその開放上端を通して挿入された前記支持ロッド（Ｌ）の下端に連結されていて、その栓体（Ｐ）が前記上限位置に在るときには該栓体（Ｐ）より下方の前記コアチューブ（Ｃ）内に、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間（Ｋ）が形成され、
前記コアチューブ（Ｃ）の下端部が下方に向かって先細り筒部（１ｔ）に形成されると共に、前記栓体（Ｐ）の先部（Ｐａ）が先細り状に形成されていて、前記栓体（Ｐ）が前記下限位置に在るときに該栓体（Ｐ）の前記先部（Ｐａ）の外周面が前記先細り筒部（１ｔ）内周面に係合することで、前記コアチューブ（Ｃ）の開放下端が前記栓体（Ｐ）で塞がれることを特徴とする土砂採取装置。
【請求項２】
地中（Ｅ）に鉛直に掘られた孔（Ｈ１）を通して該孔（Ｈ１）の底部の土砂を採取するための土砂採取装置であって、
長さ調節可能に構成された支持ロッド（Ｌ）と、その支持ロッド（Ｌ）の下端に連結されて該支持ロッド（Ｌ）と共に地上より前記孔（Ｈ１）内に挿入可能な採取器（Ｓ）とを備え、
前記採取器（Ｓ）は、上下両端が開放された円筒状のコアチューブ（Ｃ）と、そのコアチューブ（Ｃ）内に上下摺動及び相対回転可能に嵌合されて下限位置では該コアチューブ（Ｃ）の開放下端を塞ぎ、また上限位置では該コアチューブ（Ｃ）の開放下端を開くと共に該コアチューブ（Ｃ）の上部内周の雌ねじ部（２ｈｓ）に螺合される栓体（Ｐ）とを備え、
前記栓体（Ｐ）は、前記コアチューブ（Ｃ）内にその開放上端を通して挿入された前記支持ロッド（Ｌ）の下端に連結されていて、その栓体（Ｐ）が前記上限位置に在るときには該栓体（Ｐ）より下方の前記コアチューブ（Ｃ）内に、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間（Ｋ）が形成され、
前記コアチューブ（Ｃ）の下端部が下方に向かって先細り筒部（１ｔ）に形成されると共に、前記栓体（Ｐ）の先部（Ｐａ）が先細り状に形成されていて、前記栓体（Ｐ）が前記下限位置に在るときに該栓体（Ｐ）の前記先部（Ｐａ）の外周面が前記先細り筒部（１ｔ）内周面に係合することで、前記コアチューブ（Ｃ）の開放下端が前記栓体（Ｐ）で塞がれることを特徴とする土砂採取装置。
【請求項３】
地中（Ｅ）に鉛直に掘られた孔（Ｈ１）を通して該孔（Ｈ１）の底部の土砂を採取するための土砂採取装置であって、
長さ調節可能に構成された支持ロッド（Ｌ）と、その支持ロッド（Ｌ）の下端に連結されて該支持ロッド（Ｌ）と共に地上より前記孔（Ｈ１）内に挿入可能な採取器（Ｓ）とを備え、
前記採取器（Ｓ）は、上下両端が開放された円筒状のコアチューブ（Ｃ）と、そのコアチューブ（Ｃ）内に上下摺動可能に嵌合されて下限位置では該コアチューブ（Ｃ）の開放下端を塞ぎ、また上限位置では該コアチューブ（Ｃ）の開放下端を開くと共に該コアチューブ（Ｃ）に地上からの操作で着脱可能に結合される栓体（Ｐ）とを備え、
前記栓体（Ｐ）は、前記コアチューブ（Ｃ）内にその開放上端を通して挿入された前記支持ロッド（Ｌ）の下端に連結されていて、その栓体（Ｐ）が前記上限位置に在るときには該栓体（Ｐ）より下方の前記コアチューブ（Ｃ）内に、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間（Ｋ）が形成され、
前記支持ロッド（Ｌ）の外周面には、前記栓体（Ｐ）が前記下限位置に在るときに前記コアチューブ（Ｃ）の上部内周に設けた雌ねじ部（２ｈｓ）に螺合される雄ねじ部（Ｌｓ）が設けられ、
前記コアチューブ（Ｃ）は、前記栓体（Ｐ）を内部に上下摺動及び相対回転可能に嵌合させるチューブ本体（１）と、前記支持ロッド（Ｌ）を摺動可能に挿通させ且つ前記雌ねじ部（２ｈｓ）が少なくとも一部に形成された貫通孔（２ｈ）を中心部に有して前記チューブ本体（１）の開放上端に着脱可能に被着される蓋部材（２）とで構成され、
前記栓体（Ｐ）は、前記蓋部材（２）の前記チューブ本体（１）への装着状態ではそのチューブ本体（１）より離脱不能であり、また同蓋部材（２）をチューブ本体（１）より取り外した状態では、前記支持ロッド（Ｌ）と共に該チューブ本体（１）内にその開放上端より挿入可能であることを特徴とする土砂採取装置。
【請求項４】
地中（Ｅ）に鉛直に掘られた孔（Ｈ１）を通して該孔（Ｈ１）の底部の土砂を採取するための土砂採取装置であって、
長さ調節可能に構成された支持ロッド（Ｌ）と、その支持ロッド（Ｌ）の下端に連結されて該支持ロッド（Ｌ）と共に地上より前記孔（Ｈ１）内に挿入可能な採取器（Ｓ）とを備え、
前記採取器（Ｓ）は、上下両端が開放された円筒状のコアチューブ（Ｃ）と、そのコアチューブ（Ｃ）内に上下摺動及び相対回転可能に嵌合されて下限位置では該コアチューブ（Ｃ）の開放下端を塞ぎ、また上限位置では該コアチューブ（Ｃ）の開放下端を開くと共に該コアチューブ（Ｃ）の上部内周の雌ねじ部（２ｈｓ）に螺合される栓体（Ｐ）とを備え、
前記栓体（Ｐ）は、前記コアチューブ（Ｃ）内にその開放上端を通して挿入された前記支持ロッド（Ｌ）の下端に連結されていて、その栓体（Ｐ）が前記上限位置に在るときには該栓体（Ｐ）より下方の前記コアチューブ（Ｃ）内に、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間（Ｋ）が形成され、
前記コアチューブ（Ｃ）は、前記栓体（Ｐ）を内部に上下摺動及び相対回転可能に嵌合させるチューブ本体（１）と、前記支持ロッド（Ｌ）を摺動可能に挿通させ且つ前記雌ねじ部（２ｈｓ）が少なくとも一部に形成された貫通孔（２ｈ）を中心部に有して前記チューブ本体（１）の開放上端に着脱可能に被着される蓋部材（２）とで構成され、
前記栓体（Ｐ）は、前記蓋部材（２）の前記チューブ本体（１）への装着状態ではそのチューブ本体（１）より離脱不能であり、また同蓋部材（２）をチューブ本体（１）より取り外した状態では、前記支持ロッド（Ｌ）と共に該チューブ本体（１）内にその開放上端より挿入可能であることを特徴とする土砂採取装置。
【請求項５】
前記支持ロッド（Ｌ）の外周面には、前記栓体（Ｐ）が前記下限位置に在るときに前記コアチューブ（Ｃ）の上部内周に設けた雌ねじ部（２ｈｓ）に螺合される雄ねじ部（Ｌｓ）が設けられることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の土砂採取装置。
【請求項６】
前記栓体（Ｐ）の外周面には、該栓体（Ｐ）が前記下限位置に在るときに前記コアチューブ（Ｃ）の先部内周に密着して該先部内周と前記栓体（Ｐ）の先部外周面との間をシールする環状の弾性シール部材（３）が装着されることを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の土砂採取装置。
【請求項７】
地中（Ｅ）の土砂の硬軟や締まり具合を調べる地盤調査の際に地中（Ｅ）に鉛直に掘られた孔（Ｈ１）を利用して所望深度の地層の土砂を採取するための土砂採取システムであって、
前記請求項１〜６の何れか１項に記載の土砂採取装置（Ａ）と、前記支持ロッド（Ｌ）を介して前記採取器（Ｓ）を前記孔（Ｈ１）内及び地上間で昇降駆動可能な昇降駆動装置（ＥＳｄ）とを備え、
前記昇降駆動装置として、前記地盤調査の際に地中（Ｅ）に任意の押し下げ荷重で孔（Ｈ１）を掘り下げ且つその掘り下げ抵抗に基づき土砂の硬軟及び締まり具合を計測する地盤調査機（ＥＳ）に装備された昇降駆動装置（ＥＳｄ）が利用され、
その地盤調査機（ＥＳ）の昇降駆動装置（ＥＳｄ）は、前記支持ロッド（Ｌ）を回転駆動し得る回転駆動機構（ＥＳｒ）を備えていて、前記地盤調査の際には、該支持ロッド（Ｌ）の下端に着脱可能に結合した調査用ドリル（Ｄ１）を下降させつつ回転させて前記孔（Ｈ１）を掘り下げ可能であることを特徴とする、土砂採取システム。
【請求項８】
前記請求項７に記載の土砂採取システムを用いた土砂採取方法であって、
前記昇降駆動装置（ＥＳｄ）に前記支持ロッド（Ｌ）を介して装着した拡径用ドリル（Ｄ２）を、該昇降駆動装置（ＥＳｄ）により回転駆動することにより、前記地盤調査の際に掘られた前記孔（Ｈ１）を拡径して採取孔（Ｈ２）とする工程と、
前記拡径用ドリル（Ｄ２）を前記支持ロッド（Ｌ）より取り外した後、前記昇降駆動装置（ＥＳｄ）に前記支持ロッド（Ｌ）を介して装着した前記採取器（Ｓ）を、前記栓体（Ｐ）を前記下限位置に保持した状態で該昇降駆動装置（ＥＳｄ）により前記採取孔（Ｈ２）の底部まで挿入、下降させる工程と、
前記採取孔（Ｈ２）の底部において前記採取器（Ｓ）の前記コアチューブ（Ｃ）内で前記栓体（Ｐ）を、前記支持ロッド（Ｌ）を介して前記上限位置まで引き上げて該コアチューブ（Ｃ）の上部に結合する工程と、
前記採取器（Ｓ）に対し地上から前記支持ロッド（Ｌ）を介して下向きの押込力を付与して前記コアチューブ（Ｃ）内にその開放下端から前記採取孔（Ｈ２）底部の土砂を押し込む工程と、
前記支持ロッド（Ｌ）を介して前記採取器（Ｓ）を前記昇降駆動装置（ＥＳｄ）により地上まで引き上げて、該採取器（Ｓ）の前記コアチューブ（Ｃ）内の土砂を取り出す工程とを順次に実行することを特徴とする、土砂採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤調査等のために地中に鉛直に掘られた孔を利用して所望深度の地層の土砂を採取するための土砂採取装置、同装置を用いた土砂採取システム、並びに同システムを用いた土砂採取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤調査で地中の土砂の硬軟や締まり具合を調べるための土標準貫入試験（レイモンドサンプラー）と呼ばれる試験方法が知られている。しかし、この手法では、精確な地盤調査や土のサンプル採取を行なうことができる反面、試験設備が大掛かりでコスト増となり、作業能率も悪い等の不都合があった。
【０００３】
そこで、簡易の地盤調査手法、例えばＳＷＳ試験（スウェーデン式サウンディング試験）或いはＳＤＳ試験（スクリュードライバーサウンディング試験）と呼ばれる手法で地中の土砂の硬軟や締まり具合を調べることも知られている（非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】http://www.jiban.co.jp/service/survey/tyosa02.htm
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記のような従来の簡易の地盤調査手法では、地中の土砂の硬軟や締まり具合をある程度は調べることができても、地中の土をサンプル採取できないため、土質判定を正確に行うことができず、例えば近年社会問題となっている液状化し易い地盤か否かのリスク判定を精度よく行うことができなかった。
【０００６】
そこで上記簡易の地盤調査手法で地中に掘られた調査孔を通して、地中の土を調査孔に挿入可能な簡易サンプラーでサンプル採取する手法も知られているが、従来の簡易サンプラーは、上下両端部が閉塞されたコアチューブの外周壁に開閉可能な縦長の採取窓を開口させ、その採取窓を通して調査孔内周面の土をこそぎ取るように採取している。このため、採取した土には、調査孔の内周壁付近に残存する他の地層の土等が混じり易く、所望深度の土だけを精度よく採取できので、高精度の土質判定を行うことができない等の欠点がある。更に上記コアチューブの外周壁に縦長の大きな採取窓を開口する関係で、コアチューブの剛性強度を高める上で不利になる等の不都合もあった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもので、従来の手法の上記した様々な問題を構造簡単な土採取器を用いて一挙に解決できる土砂採取装置、土砂採取システム、並びに土砂採取方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、地中に鉛直に掘られた孔を通して該孔の底部の土砂を採取するための土砂採取装置であって、長さ調節可能に構成された支持ロッドと、その支持ロッドの下端に連結されて該支持ロッドと共に地上より前記孔内に挿入可能な採取器とを備え、前記採取器は、上下両端が開放された円筒状のコアチューブと、そのコアチューブ内に上下摺動及び相対回転可能に嵌合されて下限位置では該コアチューブの開放下端を塞ぎ、また上限位置では該コアチューブの開放下端を開くと共に該コアチューブに地上からの操作で着脱可能に結合される栓体とを備え、前記栓体は、前記コアチューブ内にその開放上端を通して挿入された前記支持ロッドの下端に連結されていて、その栓体が前記上限位置に在るときには該栓体より下方の前記コアチューブ内に、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間が形成され、前記コアチューブの下端部が下方に向かって先細り筒部に形成されると共に、前記栓体の先部が先細り状に形成されていて、前記栓体が前記下限位置に在るときに該栓体の前記先部の外周面が前記先細り筒部内周面に係合することで、前記コアチューブの開放下端が前記栓体で塞がれることを特徴とし、また請求項２の発明は、地中に鉛直に掘られた孔を通して該孔の底部の土砂を採取するための土砂採取装置であって、長さ調節可能に構成された支持ロッドと、その支持ロッドの下端に連結されて該支持ロッドと共に地上より前記孔内に挿入可能な採取器とを備え、前記採取器は、上下両端が開放された円筒状のコアチューブと、そのコアチューブ内に上下摺動及び相対回転可能に嵌合されて下限位置では該コアチューブの開放下端を塞ぎ、また上限位置では該コアチューブの開放下端を開くと共に該コアチューブの上部内周の雌ねじ部に螺合される栓体とを備え、前記栓体は、前記コアチューブ内にその開放上端を通して挿入された前記支持ロッドの下端に連結されていて、その栓体が前記上限位置に在るときには該栓体より下方の前記コアチューブ内に、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間が形成され、前記コアチューブの下端部が下方に向かって先細り筒部に形成されると共に、前記栓体の先部が先細り状に形成されていて、前記栓体が前記下限位置に在るときに該栓体の前記先部の外周面が前記先細り筒部内周面に係合することで、前記コアチューブの開放下端が前記栓体で塞がれることを特徴とする。
【０００９】
また請求項３の発明は、地中に鉛直に掘られた孔を通して該孔の底部の土砂を採取するための土砂採取装置であって、長さ調節可能に構成された支持ロッドと、その支持ロッドの下端に連結されて該支持ロッドと共に地上より前記孔内に挿入可能な採取器とを備え、前記採取器は、上下両端が開放された円筒状のコアチューブと、そのコアチューブ内に上下摺動及び相対回転可能に嵌合されて下限位置では該コアチューブの開放下端を塞ぎ、また上限位置では該コアチューブの開放下端を開くと共に該コアチューブに地上からの操作で着脱可能に結合される栓体とを備え、前記栓体は、前記コアチューブ内にその開放上端を通して挿入された前記支持ロッドの下端に連結されていて、その栓体が前記上限位置に在るときには該栓体より下方の前記コアチューブ内に、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間が形成され、前記支持ロッドの外周面には、前記栓体が前記下限位置に在るときに前記コアチューブの上部内周に設けた雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が設けられ、前記コアチューブは、前記栓体を内部に上下摺動及び相対回転可能に嵌合させるチューブ本体と、前記支持ロッドを摺動可能に挿通させ且つ前記雌ねじ部が少なくとも一部に形成された貫通孔を中心部に有して前記チューブ本体の開放上端に着脱可能に被着される蓋部材とで構成され、前記栓体は、前記蓋部材の前記チューブ本体への装着状態ではそのチューブ本体より離脱不能であり、また同蓋部材をチューブ本体より取り外した状態では、前記支持ロッドと共に該チューブ本体内にその開放上端より挿入可能であることを特徴とする。
【００１０】
また請求項４の発明は、地中に鉛直に掘られた孔を通して該孔の底部の土砂を採取するための土砂採取装置であって、長さ調節可能に構成された支持ロッドと、その支持ロッドの下端に連結されて該支持ロッドと共に地上より前記孔内に挿入可能な採取器とを備え、前記採取器は、上下両端が開放された円筒状のコアチューブと、そのコアチューブ内に上下摺動及び相対回転可能に嵌合されて下限位置では該コアチューブの開放下端を塞ぎ、また上限位置では該コアチューブの開放下端を開くと共に該コアチューブの上部内周の雌ねじ部に螺合される栓体とを備え、前記栓体は、前記コアチューブ内にその開放上端を通して挿入された前記支持ロッドの下端に連結されていて、その栓体が前記上限位置に在るときには該栓体より下方の前記コアチューブ内に、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間が形成され、前記コアチューブは、前記栓体を内部に上下摺動及び相対回転可能に嵌合させるチューブ本体と、前記支持ロッドを摺動可能に挿通させ且つ前記雌ねじ部が少なくとも一部に形成された貫通孔を中心部に有して前記チューブ本体の開放上端に着脱可能に被着される蓋部材とで構成され、前記栓体は、前記蓋部材の前記チューブ本体への装着状態ではそのチューブ本体より離脱不能であり、また同蓋部材をチューブ本体より取り外した状態では、前記支持ロッドと共に該チューブ本体内にその開放上端より挿入可能であることを特徴とする。
【００１１】
また請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明の前記特徴に加えて、前記支持ロッドの外周面には、前記栓体が前記下限位置に在るときに前記コアチューブの上部内周に設けた雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が設けられることを特徴とする。
【００１２】
また請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明の前記特徴に加えて、前記栓体の外周面には、該栓体が前記下限位置に在るときに前記コアチューブの先部内周に密着して該先部内周と前記栓体の先部外周面との間をシールする環状の弾性シール部材が装着されることを特徴とする。
【００１３】
更に請求項７の発明は、地中の土砂の硬軟や締まり具合を調べる地盤調査の際に地中に鉛直に掘られた孔を利用して所望深度の地層の土砂を採取するための土砂採取システムであって、前記請求項１〜６の何れか１項に記載の土砂採取装置と、前記支持ロッドを介して前記採取器を前記孔内及び地上間で昇降駆動可能な昇降駆動装置とを備え、前記昇降駆動装置として、前記地盤調査の際に地中に任意の押し下げ荷重で孔を掘り下げ且つその掘り下げ抵抗に基づき土砂の硬軟及び締まり具合を計測する地盤調査機に装備された昇降駆動装置が利用され、その地盤調査機の昇降駆動装置は、前記支持ロッドを回転駆動し得る回転駆動機構を備えていて、前記地盤調査の際には、該支持ロッドの下端に着脱可能に結合した調査用ドリルを下降させつつ回転させて前記孔を掘り下げ可能であることを特徴とする。
【００１４】
更に請求項８の発明は、前記請求項７に記載の土砂採取システムを用いた土砂採取方法であって、前記昇降駆動装置に前記支持ロッドを介して装着した拡径用ドリルを該昇降駆動装置により回転駆動することにより、前記地盤調査の際に掘られた前記孔を拡径して採取孔とする工程と、前記拡径用ドリルを前記支持ロッドより取り外した後、前記昇降駆動装置に前記支持ロッドを介して装着した前記採取器を、前記栓体を前記下限位置に保持した状態で該昇降駆動装置により前記採取孔の底部まで挿入、下降させる工程と、前記採取孔の底部において前記採取器の前記コアチューブ内で前記栓体を、前記支持ロッドを介して前記上限位置まで引き上げて該コアチューブの上部に結合する工程と、前記採取器に対し地上から前記支持ロッドを介して下向きの押込力を付与して前記コアチューブ内にその開放下端から前記採取孔底部の土砂を押し込む工程と、前記支持ロッドを介して前記採取器を前記昇降駆動装置により地上まで引き上げて、該採取器の前記コアチューブ内の土砂を取り出す工程とを順次に実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように請求項１〜４の各発明によれば、土採取に際しては先ず、採取器のコアチューブ内で下限位置に保持した栓体でコアチューブの開放下端を塞いだ状態で、支持ロッドを介して採取器を孔の底部まで挿入、下降させ、その底部到着後は、支持ロッドを介して栓体をコアチューブ内の上限位置まで上昇させ、そのコアチューブに栓体を結合（特に請求項２の発明では、コアチューブに栓体を螺合）させる。この状態では、コアチューブの開放下端が開かれ、栓体より下方のコアチューブ内に土砂受容空間が形成されるため、採取器に対し地上から支持ロッドを介して下向きの押込力を付与すれば、コアチューブ内にその開放下端から孔底部の土砂のみを押し込み、採取可能となる。これにより、その採取した土には、孔内周付近に残る他の地層の土等は混じりにくくなり、所望深度（孔底部）の土だけを効率よく採取できることから、その採取土砂で土質判定、延いては液状化リスク判定を精度よく行うことができる。その上、コアチューブの外周壁には、強度低下の原因となる大きな採取窓を特別に開口する必要はないから、コアチューブの剛性強度を高める上で有利となる。
【００１６】
また特に請求項２，４の各発明によれば、コアチューブ内で栓体を上方に引き上げたときに、そのコアチューブの上部内周の雌ねじ部に栓体を単に螺合させるだけで栓体を容易に固定できるため、地上からでも支持ロッドを介して栓体を下限位置に迅速且つ的確に固定操作可能となる。
【００１７】
また特に請求項１，２の各発明によれば、コアチューブの下端部が下方に向かって先細り筒部に形成されると共に、栓体の先部が先細り状に形成されるので、採取器が孔底部に到達した時に、栓体及びコアチューブの先部を孔底部の土に適度に食い込ませることができ、従って、その採取土に他の地層の土をより混じりにくくして、より高精度の土質判定を行うことができる。その上、コアチューブの開放下端が前記先細り筒部により絞られるため、土砂採取後においてコアチューブ内の採取土砂が下方に脱落するのを、該先細り筒部により効果的に防止することができる。
【００１８】
また特に請求項３，４の各発明によれば、コアチューブは、栓体を内部に上下摺動及び相対回転可能に嵌合させるチューブ本体と、支持ロッドを摺動可能に挿通させ且つ前記雌ねじ部が形成された貫通孔を中心部に有してチューブ本体の開放上端に被着される蓋部材とで構成されるので、その蓋部材により栓体がコアチューブより抜け落ちるのを確実に防止でき、しかも蓋部材に雌ねじ部を設けたことで、比較的高い剛性強度が必要なチューブ本体には雌ねじ部を特別に加工する必要はなくなり、全体としてコスト節減に寄与することができる。
【００１９】
また請求項３，５の各発明によれば、支持ロッドの外周面には、栓体が下限位置に在るときにコアチューブ上部の雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が設けられるので、採取器を孔に挿入、下降させるときには栓体を下限位置に確実に固定でき、従って、栓体が不用意にコアチューブ内を相対上昇してコアチューブ内に上層の土が侵入するのを効果的に防止できるため、そのサンプル採取した土に他の地層の土を一層混じりにくくして、より高精度の土質判定を行うことができる。
【００２０】
また特に請求項６の発明によれば、栓体の外周面には、該栓体が下限位置に在るときにコアチューブの先部内周に密着して該先部内周と栓体の先部外周面との間をシールする環状の弾性シール部材が装着されるので、そのシール効果により、採取器を孔に挿入、下降させるときに、コアチューブと栓体との隙間からコアチューブ内に土や水が侵入するのを効果的に防止でき、従って、サンプル採取した土に他の地層の土や水を一層混じりにくくして、より高精度の土質判定を行うことができる。
【００２１】
また特に請求項７の発明によれば、地中の土砂の硬軟や締まり具合を調べる地盤調査の際に地中に鉛直に掘られた調査孔を利用して土砂のサンプル採取を行うことができるため、採取孔を特別に掘る必要はなく、それだけコスト節減に寄与することができる。しかもその地盤調査機が備えるドリル駆動用の昇降駆動装置を、土砂のサンプル採取の際に採取器の昇降駆動手段として利用できるため、専用の昇降駆動手段を用意する必要はなく、更なるコスト節減に寄与することができる。
【００２２】
また特に請求項８の発明によれば、地盤調査で掘られた調査孔を、採取器が無理なく挿入、下降可能なサイズに拡径した上で、採取器を昇降させるので、地盤調査用ドリルより採取器が大径であっても、その採取器を用いて支障なくサンプル採取作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態で用いる地盤調査機に土砂採取装置を組み込んだ状態を示す全体斜視図
【図２】土砂採取装置の正面図（図１の２−２線矢視図）
【図３】土砂採取装置の分解図
【図４】土砂採取装置の縦断面図であって（ａ）は栓体が下限位置に在るときを、また（ｂ）は栓体が上限位置に在るときをそれぞれ示す
【図５】支持ロッド下端に選択的に取付けられる地盤調査用ドリル及び拡径用ドリルを示す正面図
【図６】サンプル土砂採取のための手法を説明する工程説明図１
【図７】サンプル土砂採取のための手法を説明する工程説明図２
【図８】本発明の第２実施形態に係る土砂採取装置の分解図（図３対応図）
【図９】土砂採取装置の縦断面図であって（ａ）は栓体が下限位置に在るときを、また（ｂ）は栓体が上限位置に在るときをそれぞれ示す（図４対応図）
【図１０】土砂採取装置の組立手順の一例を示す説明図
【図１１】本発明の第３実施形態に係る土砂採取装置の要部説明図であって、（ａ）は調査用ドリルとスリーブと支持ロッドの分解図、（ｂ）は組立図を示す
【図１２】前記第３実施形態に係る土砂採取装置による土砂採取工程のうち、図６（Ａ）（Ｂ）に対応した工程図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００２５】
先ず、図１〜図７を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
【００２６】
本実施形態で用いる地盤調査機ＥＳは、地上に住宅等の構造物を建てる前に予め行うべき地盤調査、例えばＳＷＳ試験（スウェーデン式サウンディング試験）或いはＳＤＳ試験（スクリュードライバーサウンディング試験）を実施する際に使用されるものであって、地中Ｅに任意の押し下げ荷重で調査孔Ｈ１を掘り下げ、その際の掘り下げ抵抗に基づき土砂の硬軟及び締まり具合を計測できるように構成される。
【００２７】
この地盤調査機ＥＳは、従来公知であるが、その構成を図１を参照して次に簡単に説明する。即ち、地盤調査機ＥＳは、車輪付きの基台Ｂと、この基台Ｂ上に搭載される昇降駆動装置ＥＳｄとを備えている。その昇降駆動装置ＥＳｄは、基台Ｂ上に立設された支柱Ｂａと、この支柱Ｂａに固設した案内レール１０に沿って昇降自在に案内支持された昇降台１１と、この昇降台１１を連動機構（図示せず）を介して昇降駆動し得る昇降モータ１２と、鉛直方向に延びる支持ロッドＬを昇降台１１に着脱可能に保持するクランプ手段１３と、支持ロッドＬを回転駆動し得る回転駆動機構ＥＳｒとを有する。
【００２８】
尚、昇降台１１には、これを支柱Ｂａに随時固定可能なブレーキ機構（図示せず）が付設されており、このブレーキ機構の作動時には、昇降台１１を支柱Ｂａの任意高さ位置に固定できる。また、前記ブレーキ機構の作動解除時には、昇降台１１が支柱Ｂａに対しフリー（昇降自在）となるため、後述する調査用ドリルＤ１に支持ロッドＬを介して昇降台１１等の全自重が作用し、これが地盤調査時における調査孔Ｈ１の掘り下げ荷重となる。
【００２９】
前記クランプ手段１３は、工作機械の工具保持等のために用いられる従来周知のチャック機構と同様の構造であって、その具体的な説明は省略するが、昇降台１１に対しては回転自在に搭載され、そして支持ロッドＬの外周をその長手方向で任意位置に把持、即ちクランプ可能である。また昇降台１１には、クランプ手段１３を連動機構（図示せず）を介して回転駆動し得る回転モータ１４が設置される。而して、そのクランプ手段１３、連動機構及び回転モータ１４は互いに協働して本発明の回転駆動機構ＥＳｒを構成する。
【００３０】
尚、昇降台１１には、掘り下げ荷重調整用の複数の重錘１５が選択的に取付可能となっており、その重錘１５の取付個数を調整することで、昇降台１１の自重、即ち掘り下げ荷重を任意に調整できるようになっている。
【００３１】
従って、支持ロッドＬをクランプ手段１３を介して昇降台１１に保持させた状態で昇降モータ１２を作動させると、支持ロッドＬは昇降台１１と共に昇降する。また、この間、回転モータ１４を作動させると、支持ロッドＬは、クランプ手段１３と共に昇降台１１に対し回転駆動される。かくして、後述する地盤調査の際には、支持ロッドＬの下端に調査用ドリルＤ１（図５参照）を結合した状態でそれらロッドＬ及びドリルＤ１を地中Ｅに下降させつつ回転駆動できるため、このドリルＤ１により、図６（Ａ）に示すような調査孔Ｈ１を地中Ｅに掘り下げ可能である。
【００３２】
このようにして地盤調査の際には、調査用ドリルＤ１で地中に任意の押し下げ荷重で調査孔Ｈ１を掘り下げることができ、その際の掘り下げ抵抗に基づき土砂の硬軟及び締まり具合を計測する。その掘り下げ抵抗は、地盤調査機ＥＳに付属する制御解析ユニットＵが昇降モータ１２及び回転モータ１４の各電気負荷、並びに調査用ドリルＤ１に加わる昇降駆動機構ＥＳｄ等の全重量に基づいて演算することで判定可能である。その判定結果は、同ユニットＵの表示盤に表示され、また必要に応じて印刷可能であり、更には電子データとして出力可能である。尚、上記制御解析ユニットＵに代えて、所定の解析ソフトをインストールしたパソコンを掘り下げ抵抗の解析に使用してもよい。
【００３３】
前記地盤調査機ＥＳには、サンプル土砂採取のための本発明の土砂採取装置Ａを必要に応じて取付可能であり、図１では、その設置態様が示されており、このような設置態様を以て本発明の土砂採取システムが構成される。
【００３４】
即ち、その土砂採取システムにおいて、土砂採取装置Ａは、前記支持ロッドＬと、その支持ロッドＬの下端に連結されて該支持ロッドＬと共に地盤調査後の調査孔Ｈ１内に挿入可能な採取器Ｓとより構成される。
【００３５】
前記支持ロッドＬは、軸線方向に縦列配置される金属製の複数のロッド要素５より分割構成されており、その各ロッド要素５の下端には連結雌部５ａが、また上端には連結雄部５ｂがそれぞれ設けられる。従って、上下に並ぶ２本のロッド要素５のうち下側のロッド要素５の上端の連結雄部５ｂを上側のロッド要素５の下端の連結雌部５ａに螺合、緊締することで、その両ロッド要素５が一体に接続される。そして、その接続本数を増減することで、支持ロッドＬの長さ調整が可能となる。
【００３６】
また支持ロッドＬの下端（即ち最下端のロッド要素５の下端の連結雌部５ａ）には、地盤調査用ドリルＤ１と、それよりも大径のサンプル土砂採取用ドリルＤ２と、次に説明する採取器Ｓの栓体Ｐとが選択的に螺合、緊締可能である。
【００３７】
前記採取器Ｓは、上下両端が開放された金属製の円筒状コアチューブＣと、そのコアチューブＣ内に上下摺動及び相対回転可能に嵌合される金属製の栓体Ｐとを備える。その栓体Ｐの上部外周には雄ねじ部Ｐｓが形成され、更にその上端には連結雄部Ｐｂが連設される。
【００３８】
そして、その栓体Ｐは、これがコアチューブＣ内で所定下限位置に在るときにはコアチューブＣの開放下端を塞ぎ、また所定上限位置に在るときには、該コアチューブＣの開放下端を開くと共にコアチューブＣの上部内周の雌ねじ部２ｈｓに前記雄ねじ部Ｐｓが螺合される。
【００３９】
前記栓体Ｐは、コアチューブＣ内にその開放上端を通して挿入された支持ロッドＬの下端（即ち最下端のロッド要素５の下端の連結雌部５ａ）に該栓体Ｐの上端の前記連結雄部Ｐｂが螺合、緊締される。そして、その栓体Ｐが前記上限位置に在るときには該栓体Ｐより下方のコアチューブＣ内に、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間Ｋが形成される。
【００４０】
前記コアチューブＣは、栓体Ｐを内部に上下摺動及び相対回転可能に嵌合させる両端開放の細長い円筒状チューブ本体１と、そのチューブ本体１の開放上端に着脱可能に被着される蓋部材２とで構成される。その蓋部材２の中心部には、支持ロッドＬを摺動可能に挿通させる貫通孔２ｈが形成され、その貫通孔２ｈの内周には、前記雌ねじ部２ｈｓが少なくとも一部（図示例では下半部のみ）に設けられている。その蓋部材２のチューブ本体１への固定は、チューブ本体１の周壁を横切るよう貫通して蓋部材２の周壁に螺挿される複数のビスｂを介してなされる。
【００４１】
前記栓体Ｐは、蓋部材２のチューブ本体１への装着状態では、蓋部材２が抜け止め機能を果たすことでチューブ本体１より離脱不能となっている。そして、その蓋部材２をチューブ本体１より取り外した状態では、栓体Ｐが支持ロッドＬと共にチューブ本体１内にその開放上端より抜差可能である。
【００４２】
前記コアチューブＣの下端部（即ちチューブ本体１の下端部）は下方に向かって先細りのテーパ部１ｔに形成され、このテーパ部１ｔが本発明の先細り筒部を構成する。また栓体Ｐの先部Ｐａは、同じく先細り状に形成されている。従って、栓体Ｐが前記下限位置に在るときに栓体Ｐの先部Ｐａの先細り外周面がチューブ本体１下端部の前記テーパ部１ｔ内周に全周に亘り当接することで、コアチューブＣ（チューブ本体１）の開放下端が栓体Ｐで塞がれる。尚、図示例では、栓体Ｐの先部Ｐａは、先端が尖った段付きテーパ面に形成されているが、本発明では、段のないテーパ面、或いは先端及び外周面が丸みを帯びた弾頭状に形成されていてもよい。
【００４３】
次に前記第１の実施形態を用いて地盤調査を行う手法、並びに地盤調査に伴い地中に掘られた調査孔Ｈ１を利用して行うサンプル土砂採取の手法について順次説明する。
［地盤調査について］
地盤調査、例えばＳＷＳ試験（スウェーデン式サウンディング試験）或いはＳＤＳ試験（スクリュードライバーサウンディング試験）を実施する場合には、地盤調査機ＥＳを調査地点まで運び、そこで地盤調査機ＥＳの昇降駆動機構ＥＳｄに支持ロッドＬを介して取付けた調査用ドリルＤ１を下降させつつ回転駆動して地中Ｅに任意の押し下げ荷重で調査孔Ｈ１を掘り下げるようにし（図６の（Ａ）工程を参照）、その掘り下げ抵抗に基づき土砂の硬軟及び締まり具合を計測する。その掘り下げ抵抗は、地盤調査機ＥＳに付属する制御解析ユニットＵが、昇降モータ１２及び回転モータ１４の各電気負荷、並びに調査用ドリルＤ１に加わる昇降駆動機構ＥＳｄ等の全重量に基づいて演算して判定する。
【００４４】
ところで支持ロッドＬは、調査用ドリルＤ１で調査孔Ｈ１を掘り下げる深度が深くなるに従ってロッド長さを順次延長する。その延長作業は、支持ロッドＬを構成するロッド要素５を上側に順次継ぎ足すことで行われる。即ち、その手順は、調査用ドリルＤ１が支持ロッドＬと共に下降することで昇降台１１が基台１０に対し下限位置まで達すると、クランプ手段１３による支持ロッドＬのクランプを一旦解除した上で、昇降台１１を上昇させる。その後、ロッド要素５を継ぎ足して支持ロッドＬを上方に延長させた後でクランプ手段１３に支持ロッドＬを再びクランプし、昇降駆動機構ＥＳｄを作動させてドリルＤ１による掘り下げを再開する。
【００４５】
このような作業を繰り返すことで、地表から硬い地層の深度まで調査孔Ｈ１を徐々に掘り下げていき、その一連の掘り下げ過程で各地層にある土砂の硬軟及び締まり具合を分析し、地盤の固さ分布を調べる。尚、前記した支持ロッドＬの延長手順は、地盤調査時のみならず、その後のサンプル土砂採取時にも同様に行われる。
【００４６】
即ち、上記した簡易の地盤調査手法では、地中の土砂の硬軟や締まり具合をある程度は調べることができても、地中の土をサンプル採取できないため、土質判定を正確に行うことができず、近年社会問題となっている液状化し易い地盤か否か（即ち液状化リスク）を精度よく判定することはできなかった。
【００４７】
そこで本実施形態では、上記地盤調査手法で地中に掘られた調査孔Ｈ１を利用して、地中の土を比較的容易にサンプル採取できるようにしており、次にその土採取手法を説明する。
［サンプル土砂の採取について］
本実施形態によるサンプル土砂の採取作業は、次のような（Ｂ）〜（Ｈ）の工程（図６，７を参照）を順次実行することで行われる。
（Ｂ）工程
この工程では、調査用ドリルＤ１より大径の拡径用ドリルＤ２が使用される。そして、この拡径用ドリルＤ２を連結した支持ロッドＬを、地盤調査機ＥＳの昇降駆動装置ＥＳｄにクランプ手段１３を介して装着した上で、昇降駆動装置ＥＳｄ（即ち昇降モータ１２及び回転モータ１４の両方）を作動させて拡径用ドリルＤ２を下降させつつ回転駆動する。これにより、拡径用ドリルＤ２の穿孔作用で、地盤調査孔Ｈ１をその全域に亘り拡径した採取孔Ｈ２が形成される。
（Ｃ）工程
前記（Ｂ）工程の終了後は、支持ロッドＬを引き上げて拡径用ドリルＤ２を支持ロッドＬより取り外し、採取器Ｓと交換する。そして、昇降駆動装置ＥＳｄ（即ち昇降モータ１２のみ）を作動させて支持ロッドＬと共に採取器Ｓを採取孔Ｈ２の底部まで挿入、下降させる。この間、採取器Ｓの栓体ＰはコアチューブＣ内の所定下限位置に保持される。
【００４８】
即ち、採取器ＳのコアチューブＣを採取孔Ｈ２内に挿入して下降させるときは、予め栓体Ｐを前記下限位置まで手で移動させた状態で拡径孔Ｈ２に挿入する。そして、その挿入、下降の際にコアチューブＣは、地中で拡径孔Ｈ２周囲の土砂から摩擦接触抵抗（土圧）を受けるため、同チューブＣと栓体Ｐとの相対位置は終始変化せず（即ち栓体ＰがコアチューブＣ内の下限位置に保持され）、コアチューブＣの開口下端は栓体Ｐで塞がれた状態が維持される。
（Ｄ）〜（Ｅ）工程
栓体Ｐの下端が採取孔Ｈ２の底部に達すると、そこで採取器ＳのコアチューブＣ内で栓体Ｐを、支持ロッドＬを介して所定上限位置近くまで引き上げてコアチューブＣの下端を開放する（Ｄ工程）。そして、そこから更に支持ロッドＬを介して栓体Ｐを逆転、即ち締込み方向と逆方向に回転させて、コアチューブＣの上部内周（即ち蓋部材２の貫通孔２ｈの雌ねじ部２ｈｓ）に対し栓体Ｐ上部の雄ねじ部Ｐｓを上向きに螺進させ、こうして栓体Ｐの上部の段部が蓋部材２下端に係合する位置が、栓体Ｐの上限位置となる（Ｅ工程）。これにより、栓体Ｐより下方のコアチューブＣ内には、採取土砂を受け入れ可能な下端開放の土砂受容空間Ｋが形成され、その土砂受容空間Ｋの下端は拡径孔Ｈ２の底部に臨んでいる。
【００４９】
尚、上記のように栓体ＰをコアチューブＣ内で引き上げ或いは回転させるときに、コアチューブＣは、拡径孔Ｈ２内周から土圧を受けることで拡径孔Ｈ２の底部に固定されるため、栓体Ｐに対して共連れされたり或いは共回りしたりする虞れはない。
（Ｆ）〜（Ｇ）工程
前記（Ｅ）工程の終了後は、支持ロッドＬを地盤調査機ＥＳ（昇降駆動機構ＥＳｄのクランプ手段１３）から取り外し、その状態で支持ロッドＬの上部が地上に露出、起立する。そこで次に、この支持ロッドＬの上端に下向きの押込力を付与する。尚、この押込力は、図示例ではロッド上端をハンマー等で下向きに打撃することで支持ロッドＬに付与するようにしているが、本発明では、何等かの静荷重付与手段を用いてロッド上端に下向きの押込力（静荷重）を作用させるようにしてもよい。この場合、静荷重付与手段としては、例えば地盤調査機ＥＳの昇降駆動機構ＥＳｄを使用してもよい。
【００５０】
かくして、採取器Ｓには支持ロッドＬを介して地上から下向きの押込力が伝達されるため、コアチューブＣ内の前記土砂受容空間Ｋには、その開放下端から採取孔Ｈ２の底部の土砂が押し込まれる。
（Ｈ）工程
前記（Ｇ）工程の終了後は、支持ロッドＬを介して採取器Ｓを昇降駆動装置ＥＳｄにより地上まで引き上げて、採取器ＳのコアチューブＣ内に採取された土砂を取り出す。そして、この取り出したサンプル土砂を分析することで、高精度の土質判定を行うことができ、液状化リスクを的確に判定可能となる。
前記したように、本実施形態によれば、土のサンプル採取に際しては先ず、採取器ＳのコアチューブＣ内で下限位置に在る栓体ＰがコアチューブＣの開放下端を塞いだ状態で、採取器Ｓを、支持ロッドＳを介して採取孔Ｈ２の底部まで挿入、下降させ、しかる後に支持ロッドＬを介して栓体ＰをコアチューブＣ内の上限位置まで上昇させ、そのコアチューブＬの上部内周の雌ねじ部２ｈｓに栓体Ｐの雄ねじ部Ｐｓを螺合させる。この状態では、コアチューブＣの開放下端が開かれ、栓体Ｐより下方のコアチューブＣ内に土砂受容空間Ｋが形成されるため、採取器Ｓに対し地上から支持ロッドＬを介して下向きの押込力を付与すれば、コアチューブＣ内にその開放下端から採取孔Ｈ２の底部の土砂のみを押し込み、採取可能となる。
【００５１】
これにより、その採取した土には、採取孔Ｈ２の内周付近に残る他の地層の土等は殆ど混じらず、所望深度（即ち前段階の地盤調査で固い地層と判断された採取孔Ｈ２の底部）の土だけを効率よく採取できることから、その採取土砂で土質判定、延いては液状化リスクの判定を精度よく行うことができる。その上、コアチューブＣの外周壁には、強度低下の原因となる大きな採取窓を特別に開口させる必要はないから、コアチューブＣの剛性強度を高める上で有利となる。
【００５２】
また本実施形態のように、コアチューブＣの下端部が下方に向かって先細り筒部（テーパ部１ｔ）に形成されると共に、栓体Ｐの先部Ｐａが先細り状に形成されることで、採取器Ｓが採取孔Ｈ２の底部に到達した時に、栓体Ｐ及びコアチューブＣの先部Ｐａを採取孔Ｈ２の底部の土に適度に食い込ませることができる。従って、その採取土に他の地層の土をより混じりにくくして、より高精度の土質判定を行うことができる。しかもコアチューブＣの開放下端が前記先細り筒部（テーパ部１ｔ）により絞られるため、その絞り効果により、土砂採取後においてコアチューブ内の採取土砂が下方に脱落するのを効果的に防止することができる。
【００５３】
更に本実施形態のように、コアチューブＣを、栓体Ｐを内部に上下摺動及び相対回転可能に嵌合させるチューブ本体１と、支持ロッドＬを摺動可能に挿通させる中心孔２ｈを有してチューブ本体１の開放上端に着脱可能に被着される蓋部材２とで分割構成すれば、その蓋部材２が抜け止め機能を発揮できて、栓体ＰがコアチューブＣより離脱するのを確実に防止できる。しかもこの蓋部材２に雌ねじ部２ｈｓを設けたことで、高い剛性強度が必要なチューブ本体１には雌ねじ部を加工する必要はなくなる。またチューブ本体１及び蓋部材２に各々の機能に即した最適の材料選択を高い自由度を以て行うことが可能となり、全体としてコスト節減が図られる。
【００５４】
更にまた本実施形態では、地中の土砂の硬軟や締まり具合を調べる地盤調査の際に地中に鉛直に掘られた調査孔Ｈ１を利用して土砂のサンプル採取を行うことができるため、専用の採取孔を新規に掘る必要はなく、それだけコスト節減に寄与することができる。しかもその地盤調査機ＥＳが備える調査ドリル駆動用の昇降駆動装置ＥＳｄを、土砂のサンプル採取の際に採取器Ｓの昇降駆動手段として利用できるため、採取器専用の昇降駆動手段を用意する必要はなく、更なるコスト節減が図られる。
【００５５】
その上、地盤調査で掘られた調査孔Ｈ１を、採取器Ｓが無理なく挿入可能なサイズに拡径した上で、そこに採取器Ｓを挿入、下降させるので、地盤調査用ドリルＤ１より採取器Ｓがかなり大径であっても、その採取器Ｓを用いて支障なくサンプル採取作業を行うことができる。
【００５６】
次に図８〜図１０を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態では、コアチューブＣの上部を構成する蓋部材２の中心部に設けた貫通孔２ｈに、その軸方向全域に亘り雌ねじ部２ｈｓが形成される。一方、支持ロッドＬを分割構成する複数のロッド要素のうち最下端のロッド要素５′が、他のロッド要素５…よりも短く（即ち採取器Ｓのチューブ本体１とほぼ同じ長さに）形成され、その最下端のロッド要素５′の上部外周面には雄ねじ部Ｌｓが設けられる。この雄ねじ部Ｌｓは、栓体Ｐが図９（ａ）に示すようにコアチューブＣ内の下限位置に在るときに前記蓋部材２の雌ねじ部２ｈｓに螺合される。そして、その螺合効果によれば、採取器Ｓを採取孔Ｈ２内に挿入、下降させるときでもコアチューブＣ内で栓体Ｐが下限位置に確実に固定可能となって、コアチューブＣの開放下端を栓体Ｐで確実に閉塞可能となる。
【００５７】
さらに栓体Ｐの外周面には、その栓体Ｐが前記下限位置に在るときにコアチューブＣの先細り状の先端筒部（即ちチューブ本体１の前記テーパ部１ｔ）内周面に密着して栓体Ｐの先部Ｐａ外周面と該テーパ部１ｔの内周面間をシールする環状のシール部材３が装着され、このシール部材３は、例えばゴム等の弾性材料で構成される。このシール部材３は、図示例では栓体Ｐの中間部外周面に凹設した環状のシール溝４に嵌着され、軸方向の位置決めがなされる。
【００５８】
尚、シール部材３の配設位置は、図示例では栓体Ｐの先細りテーパ部１ｔの終端（大径端）に設定されているが、本発明では、チューブ本体１の先部内周と栓体Ｐの先部Ｐａ外周面との間でシール部材３がシール機能を発揮できる部位であればよく、例えば前記テーパ部１ｔの中間部であってもよい。
【００５９】
次に本実施形態の土砂採取装置Ａの組立手順を図１０を参照して説明する。先ず、外周にシール部材３を装着した栓体Ｐの上端を、ロッド要素５′の下端に螺合、緊締することで結合し、しかる後に蓋部材２を上方よりロッド要素５′に嵌合させる。この場合、蓋部材２は、その雌ねじ部２ｈｓをロッド要素５′上部の雄ねじ部Ｌｓに正転、即ち締込み方向に回転させることで雄ねじ部Ｌｓを通過させ、その通過後は、ロッド要素５′の中間部に上下摺動自在となる（図１０の（１）工程→（２）工程を参照）。以上により、栓体Ｐ、ロッド要素５′及び蓋部材２よりなる小組立体が構成される。
【００６０】
次いで、前記小組立体をチューブ本体１内にその開放上端より挿入した後、蓋部材２とチューブ本体１上部とをビスｂで固着し、これにより、採取器Ｓの組立が終了する（図１０の（３）工程→（４）工程を参照）。この場合、コアチューブＣ内で栓体Ｐを下端近くまで摺動させた後、ロッド要素５′を正転させてその外周の雄ねじ部Ｌｓを蓋部材２の雌ねじ部２ｈｓに対し下向きに螺進させることで、栓体Ｐが所定の下限位置に到達する。そして、この下限位置では、栓体Ｐの先細り先部Ｐａの外周がチューブ本体１のテーパ部１内周に直接係合すると共に、その先細り先部Ｐａの外周とテーパ部１内周との間にシール部材３が弾力的に挟まれてその間がシールされる。尚、最下端のロッド要素５′の上端に必要に応じて他のロッド要素５を順次継ぎ足していくことで、所望長さの支持ロッドＬが得られる。
【００６１】
本実施形態においても、サンプル土砂の採取作業は、第１実施形態の前記（Ｂ）〜（Ｈ）の工程と基本的に同様の工程で行なわれる。但し、前記（Ｃ）工程から（Ｄ）工程に移行する段階、即ち、拡径孔Ｈ２の底部に達した採取器ＳのコアチューブＣ内で、栓体Ｐをそれまでの下限位置から上方へ引き上げる際には、先ず栓体Ｐを支持ロッドＬを介して逆転させて、ロッド要素５′外周の雄ねじ部Ｌｓを蓋部材２の雌ねじ部２ｈｓに対し上向きに螺進させるようにして該雌ねじ部２ｈｓを通過させる必要があり、その通過後はコアチューブＣ内で栓体Ｐを更に上方に引き上げる。そして、その引き上げられた栓体Ｐが上限位置（図９（ｂ）参照）に達する直前に支持ロッドＬを介して栓体Ｐを再び逆転させて、コアチューブＣの上部内周（即ち蓋部材２の貫通孔２ｈの雌ねじ部２ｈｓ）に栓体Ｐ上部の雄ねじ部Ｐｓを螺合させ、こうして栓体Ｐの上部の段部が蓋部材２下端に係合する位置が、栓体Ｐの上限位置となる。そして、前記Ｅ工程からＨ工程までは、第１実施形態と同様に行なわれる。
【００６２】
かくして、本実施形態によれば、第１の実施形態の前記効果に加えて、採取器Ｓを採取孔Ｈ２に挿入、下降させるときには、栓体Ｐを下限位置（図９（ａ）を参照）に確実に固定できるため、栓体Ｐが不用意にコアチューブＣ内を相対上昇してコアチューブＣの下端が開放すること（延いてはその開放下端からコアチューブＣ内に上層の土が侵入すること）を効果的に防止でき、従って、そのサンプル採取した土に他の地層の土を一層混じりにくくして、より高精度の土質判定を行うことができる。
【００６３】
更に前記弾性シール部材３のシール効果により、採取器Ｓを拡径孔Ｈ２に挿入、下降させるときにコアチューブＣと栓体Ｐとの隙間からコアチューブＣ内に土や水が侵入するのをより効果的に防止できるため、採取した土に他の地層の土や水を一層混じりにくくして、より高精度の土質判定を行うことができる。
【００６４】
次に図１１，図１２を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態では、第１及び第２の実施形態で（Ｂ）工程を実施する際に、拡径用ドリルＤ２に代えて、支持ロッドＬの下部外周に、拡径用ドリルＤ２と略等径の円筒状スリーブ２０が嵌装される。このスリーブ２０は、その両端外周が先細りのテーパ状に形成されていて、支持ロッドＬに嵌合されており、そのスリーブ２０の下端には環状の内向き係合鍔部２０ｆが一体に形成される。そして、この係合鍔部２０ｆを調査用ドリルＤ１の上部外周の段部２１と、そのドリルＤ１の上端の連結雄部２２に螺合、緊締される支持ロッドＬの下端（即ち最下端のロッド要素５（５′）の下端）との間に挟着することで、スリーブ２０が調査用ドリルＤ１及び支持ロッドＬに着脱可能に固定、連結される。
【００６５】
そして、前記（Ｂ）工程では、調査用ドリルＤ１の上端にスリーブ２０を連結固定した状態で、地盤調査機ＥＳの昇降駆動機構ＥＳｄにより支持ロッドＬを介してスリーブ２０及び調査用ドリルＤ１を調査孔Ｈ１内で回転させつつ下降させる。これにより、スリーブ２０が調査孔Ｈ１内に圧入され、調査孔Ｈ１はその内周がスリーブ２０でしごかれるようにして拡径されることで、採取孔Ｈ２となる。
【００６６】
本実施形態では、採取孔Ｈ２の内周の土砂がスリーブ２０の圧縮効果で固められて孔底部に落下しにくくなるため、引き続く（Ｃ）工程を実行する際に、採取器Ｓ内には上層の土砂が入りにくくなる利点があり、また拡径用ドリルＤ２を特別に用意する必要もない。その他の効果は、第１及び第２の実施形態と基本的に同様である。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はそれら実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施形態が可能である。
【００６８】
例えば、前記実施形態では、孔Ｈ２の底部に到達したコアチューブＣ内で、上方に引き上げた栓体Ｐを上限位置に固定するために、コアチューブＣの上部内周の雌ねじ部２ｈｓに栓体Ｐを螺合させて固定するものを示したが、本発明（請求項１）では、そのような螺合手段以外で、地上から操作されて栓体ＰをコアチューブＣの上部に着脱可能に結合する結合手段を使用して、栓体ＰをコアチューブＣ内の上限位置に固定してもよい。そして、栓体ＰとコアチューブＣの上部内周との間に設けられる上記結合手段としては、例えば、押し回し操作により着脱を行う従来周知のバヨネット機構や、電磁クラッチその他の電動式の結合機構が使用可能である。尚、上記バヨネット機構を用いる場合には、支持ロッドＬを介して栓体ＰをコアチューブＣに対し押し回し操作すれば、栓体ＰのコアチューブＣに対する着脱が可能であり、また電磁クラッチその他の電動式の結合機構を用いる場合には、地上から無線又は有線の遠隔操作で電動式結合機構を作動・作動解除すればよい。
【００６９】
また前記実施形態では、支持ロッドＳを介して採取器Ｓを昇降させる昇降駆動装置ＥＳｄとして、地盤調査機ＥＳに装備される昇降駆動装置を用いたが、本発明（請求項１〜６）では、サンプル土砂採取のための採取器Ｓの昇降に専用の昇降駆動装置を使用してもよい。
【００７０】
また前記実施形態では、地盤調査機ＥＳにより地盤調査のために掘られた調査孔Ｈ１を拡径してサンプル採取用の採取孔Ｈ２としたが、その調査孔Ｈ１の内径と採取器Ｓ（コアチューブＣ）の外径とが略一致する場合には、調査孔Ｈ１を拡径せずにそのまま採取孔として利用するようにしてもよい。
【００７１】
また前記実施形態では、地盤調査機ＥＳにより地盤調査のために掘られた調査孔Ｈ１を利用してサンプル土砂の採取を行なうようにしたが、本発明（請求項１〜６）では、地盤調査以外の目的で掘られた孔を利用してサンプル土砂の採取を行なうようにしてもよい。
【００７２】
また前記実施形態では、地盤調査、即ち前記したＳＷＳ試験又はＳＤＳ試験を実施するに当たり、調査用ドリルの昇降・回転を全自動で実施可能な地盤調査機ＥＳを用い、その地盤調査機ＥＳの昇降駆動機構ＥＳｄにより採取器Ｓを昇降駆動するようにしたものを示したが、本発明では、人力を主体とした簡易の地盤調査機を使用して地盤調査するときに掘られる調査孔を利用して、採取器Ｓによるサンプル土砂採取を行うようにしてもよく、この場合、採取器Ｓの昇降は支持ロッドＬを介して人力で行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
Ａ・・・・・土砂採取装置
Ｃ・・・・・コアチューブ
Ｄ１・・・・調査用ドリル
Ｄ２・・・・拡径用ドリル
Ｅ・・・・・地中
ＥＳ・・・・地盤調査機
ＥＳｄ・・・昇降駆動装置
ＥＳｒ・・・回転駆動機構
Ｈ１・・・・孔としての調査孔
Ｈ２・・・・採取孔
Ｋ・・・・・土砂受容空間
Ｌ・・・・・支持ロッド
Ｌｓ・・・・支持ロッド外周の雄ねじ部
Ｐ・・・・・栓体
Ｐｓ・・・・栓体外周の雄ねじ部
Ｓ・・・・・採取器
１・・・・・チューブ本体
１ｔ・・・・先細り筒部としてのテーパ部
２・・・・・蓋部材
２ｈ・・・・蓋部材の貫通孔
２ｈｓ・・・雌ねじ部
３・・・・・弾性シール部材
５，５′・・支持ロッドを構成するロッド要素
【図１】
0005604671.tif 000002
【図２】
0005604671.tif 000003
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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