(57)【要約】【課題】スウェーデン式サウンディング試験の調査孔を利用し、この試験の特徴である簡便性を生かす場合、地下水位以下の深度における含水状態の砂質土を採取する際、十分な必要量の採取を可能とする土質採取装置を提供する。【解決手段】土質採取装置１は、採取部２，第１連結部３，第２連結部４，第３連結部５，予備部６及びロッド７とで構成され、地下水位以下における含水状態の砂質土を取込む際、採取部２周囲が流動し易いが、内採取口１５の開口時、採取刃１６の動作時、含水状態の砂質土の内、最も流動化している泥水が、砂質粒より先に内採取口１５から採取部２、連通孔２５を通って下方の予備室２８へ流れ落ち、その際、採取部２周囲の砂質土から水分が抜けて、流動化が抑えられた砂質土が流出せずに採取室２０へ取込まれる。【選択図】図１
2014074265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能な二重筒状の内筒体と外筒体とからなり、内，外筒体の軸方向にそれぞれ内，外採取口を設け、内，外筒体の相対回転によって内採取口の開閉及び土質取り込みを行う少なくとも一つの採取部と、複数の長尺体のロッドと、前記採取部及びロッドを連結する複数の連結部とによって構成され、予め地盤に設けた採取孔に対して、軸方向に所定の数量及び順序に連結される前記採取部，連結部及びロッドを挿入し、所定深度の土質を採取する土質採取装置において、
（ａ）前記採取孔がスウェーデン式サウンディング試験機によって形成された調査孔であり、前記ロッドが、スウェーデン式サウンディング試験機のロッドであり、
（ｂ）前記所定深度の土質が地下水位以下の深度の砂質土であり、
（ｃ）軸方向空間の予備室を有する予備部が前記採取部の下側に設けられ、
（ｄ）前記連結部は、前記採取部と手元側の前記ロッドとを連結する第１連結部、前記採取部と前記予備部とを連結する第２連結部、前記予備部と先端側の前記ロッドとを連結する第３連結部であり、
（ｅ）前記第１連結部は、柱体であり、一端に前記ロッドと螺合する連結第１ねじ部が設けられ、他端に後記外管の外管ねじ部と螺合する連結第２ねじ部が設けられ、かつ後記内管の第１突支持部を受ける第１受支持部が設けられ、
前記第２連結部は、柱体であり、軸方向の中心に連通孔を有し、一端に後記内管の第２突支持部を受ける第２受支持部と、後記外管の外管ねじ部と螺合する連結第２ねじ部とが設けられ、他端に前記予備部の予備ねじ部と螺合する連結第３ねじ部が設けられ、
前記第３連結部は、柱体であり、一端に前記予備部の予備ねじ部と螺合する連結第３ねじ部が設けられ、前記予備部と螺合して前記予備室の下端面が形成され、他端に先端側の前記ロッドと螺合する連結第１ねじ部が設けられ、
（ｆ）前記採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の内管，外管であり、
前記外管は、外径をスウェーデン式サウンディング試験機のロッド径とスクリューポイント最大径との間とし、両端が前記連結第２ねじ部と螺合可能な外管ねじ部であり、
前記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
前記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
（ｇ）前記内管の上端に第１突支持部が配設され、前記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記内管の下端に第２突支持部が配設され、前記第２受支持部と係合して前記第２連結部に対して回動可能とし、前記外管の上端側が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の上端内方に前記第１受支持部が形成され、前記外管の下端側が前記第２連結部に螺合されて、前記外管の下端内方に前記第２受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
（ｈ）前記予備部は、パイプ材にて軸方向空間を前記予備室とし、両端の内周を予備ねじ部とし、前記第２連結部と前記第３連結部の前記連結第３ねじ部と螺合可能とされ、前記第２連結部を介して前記採取部と、前記第３連結部を介して先端側の前記ロッドとの間に設けられ、前記予備室の上端側が前記第２連結部の連通孔を介して前記採取室と連通状態となり、下端側が螺合する前記第３連結部によって、前記予備室の下端面が形成されること、
を特徴とする土質採取装置。
【請求項２】
相対回転可能な二重筒状の内筒体と外筒体とからなり、内，外筒体の軸方向にそれぞれ内，外採取口を設け、内，外筒体の相対回転によって内採取口の開閉及び土質取り込みを行う少なくとも一つの採取部と、複数の長尺体のロッドと、前記採取部及びロッドを連結する複数の連結部とによって構成され、予め地盤に設けた採取孔に対して、軸方向に所定の数量及び順序に連結される前記採取部，連結部及びロッドを挿入し、所定深度の土質を採取する土質採取装置において、
（ａ）前記所定深度の土質が地下水位以下の深度の土質であり、
（ｂ）軸方向空間の予備室を有する予備部が採取部の下側に設けられ、
（ｃ）前記連結部は、前記採取部と手元側の前記ロッドとを連結する第１連結部、前記採取部と前記予備部とを連結する第２連結部、前記予備部と先端側の前記ロッドとを連結する第３連結部であり、
（ｄ）前記第１連結部は、柱体であり、一端に前記ロッドと螺合する連結第１ねじ部が設けられ、他端に、後記外管の外管ねじ部と螺合する連結第２ねじ部が設けられ、かつ後記内管の第１突支持部を受ける第１受支持部が設けられ、
前記第２連結部は、柱体であり、軸方向の中心に連通孔を有し、一端に後記内管の第２突支持部を受ける第２受支持部と、後記外管の外管ねじ部と螺合する連結第２ねじ部とが設けられ、他端に前記予備部の予備ねじと螺合する連結第３ねじ部が設けられ、
前記第３連結部は、柱体であり、一端に前記予備部の予備ねじと螺合する連結第３ねじ部が設けられ、前記予備部と螺合して前記予備室の下端面が形成され、他端に先端側の前記ロッドと螺合する連結第１ねじ部が設けられ、
（ｅ）前記採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の内管，外管であり、
前記外管は、外径をロッド径より大きく、両端が前記連結第２ねじ部と螺合可能な外管ねじ部であり、
前記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
前記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
（ｆ）前記内管の上端に第１突支持部が配設され、前記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、
前記内管の下端に第２突支持部が配設され、前記第２受支持部と係合して前記第２連結部に対して回動可能とし、
前記外管の上端側が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の上端内方に前記第１受支持部が形成され、前記外管の下端側が前記第２連結部に螺合されて、前記外管の第２受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
（ｇ）前記予備部は、パイプ材にて軸方向空間を前記予備室とし、両端の内周を予備ねじ部とし、前記第２連結部と前記第３連結部の前記連結第３ねじ部と螺合可能とされ、前記第２連結部を介して前記採取部と、前記第３連結部を介して先端側の前記ロッドとの間に設けられ、前記予備室の上端側が前記第２連結部の連通孔を介して前記採取室と連通状態となり、下端側が螺合する前記第３連結部によって、前記予備室の下端面が形成されること、
を特徴とする土質採取装置。
【請求項３】
上記採取部は第１採取部と第２採取部で、各々少なくとも一つであり、
前記第１採取部が、地下水位以下の深度の砂質土の採取を行い、前記第２採取部が地下水位以上の深度の土質の採取を行うこと、
（ａ）前記第１採取部は、地下水位以下の深度で使用され、上記第１連結部と上記第２連結部とによって手元側の上記ロッドと上記予備部との間に設けられ、
前記第１採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の上記内管，上記外管であり、
前記外管は、外径をスウェーデン式サウンディング試験機のロッド径とスクリューポイント最大径との間とし、両端が上記連結第２ねじ部と螺合可能な上記外管ねじ部であり、
上記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
上記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
前記内管の上端に上記第１突支持部が配設され、上記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記内管の下端に上記第２突支持部が配設され、上記第２受支持部と係合して前記第２連結部に対して回動可能とし、前記外管の上端側が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の上端内方に前記第１受支持部が形成され、前記外管の下端側が前記第２連結部に螺合されて、前記外管の第２受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
（ｂ）前記第２採取部は二つの上記第１連結部によって手元側の前記ロッドと先端側の前記ロッドとの間に設けられ、
前記第２採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の上記内管，上記外管であり、
前記外管は、外径をスウェーデン式サウンディング試験機のロッド径とスクリューポイント最大径との間とし、両端が上記連結第２ねじ部と螺合可能な上記外管ねじ部であり、
上記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
上記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
前記内管の両端に上記第１突支持部が配設され、上記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記外管の両端が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の両端内方に前記第１受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
を特徴とする請求項１に記載される土質採取装置。
【請求項４】
上記採取部は第１採取部と第２採取部で、各々少なくとも一つであり、
前記第１採取部が、地下水位以下の深度の土質の採取を行い、前記第２採取部が地下水位以上の深度の土質の採取を行うこと、
（ａ）前記第１採取部は、地下水位以下の深度で使用され、上記第１連結部と上記第２連結部とによって手元側の上記ロッドと上記予備部との間に設けられ、
前記第１採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の上記内管，上記外管であり、
前記外管は、外径をロッド径より大きく、両端が上記連結第２ねじ部と螺合可能な上記外管ねじ部であり、
上記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
上記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
前記内管の上端に上記第１突支持部が配設され、上記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記内管の下端に上記第２突支持部が配設され、上記第２受支持部と係合して前記第２連結部に対して回動可能とし、前記外管の上端側が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の上端内方に前記第１受支持部が形成され、前記外管の下端側が前記第２連結部に螺合されて、前記外管の第２受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
（ｂ）前記第２採取部は二つの上記第１連結部によって手元側の前記ロッドと先端側の前記ロッドとの間に設けられ、
前記第２採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の上記内管，上記外管であり、
前記外管は、外径をロッド径より大きく、両端が上記連結第２ねじ部と螺合可能な上記外管ねじ部であり、
上記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
上記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
前記内管の両端に上記第１突支持部が配設され、上記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記外管の両端が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の両端内方に前記第１受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
を特徴とする請求項２に記載される土質採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スウェーデン式サウンディング試験を行う際、その試験機によって形成された調査孔を利用し、かつ試験機の部品を利用して含水状態の砂質土採取を行う土質採取装置に関し、また、予め地盤に設けた採取孔を使って含水状態の土質の採取を行う土質採取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地震による地盤の液状化現象が注目されており、原因のひとつである含水状態の砂質土に関する地盤調査も重要となっている。本願出願人は、スウェーデン式サウンディング試験の調査孔を利用する土質採取装置を特許文献１として提案しており、地盤調査において効果をあげている。特許文献１の技術は、内採取口を設けた内管と外採取口を設けた外管とを相対回転可能とする採取部と、スウェーデン式サウンディング試験機のロッドとの連結を可能とする連結部とを主要構成とし、外採取口に比べて小面積の内採取口が、長手方向一側に採取刃を外方へ突出させ、内管が外管内にて軸支される。そして、ロッドと一体的に組み立てられた外管を回転させ、採取刃によって取り込んだ土質を採取部内へ入れるものである。従って、含水状態の砂質土の採取も同様に行うこととなる。
また、この開示技術の採取部のみに注目すれば、スウェーデン式サウンディング試験のロッド及び調査孔を利用することに限定することなく、予め地盤に設けた採取孔と専用ロッドを使っても土質採取が可能であり、スウェーデン式サウンディング試験の利用の有無と関係なく、砂質土以外の土質も含めて含水状態の土質の採取も行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
上記特許文献１の装置は、地下水位以下の深度における含水状態の砂質土の採取作業を行うと、採取部周囲の砂質土には水分が多いため、採取部の回転の際、流動化した砂質土を採取室に取り込んでも、内管の内採取口そのものや、採取刃との軸方向隙間等から流出して十分な採取量が得られず、他の土質の採取に比べて効率が悪いという問題がある。これは、スウェーデン式サウンディング試験の調査孔を利用し、この試験の特徴である簡便性を生かす特許文献１の装置に限られた問題でなく、特許文献１の採取部のみに注目した土質採取装置でも、一般的な採取孔を予め地盤に設け、専用ロッドを使って採取する場合でも、流動化し易い含水状態の土質では同様に問題となる。
【０００５】
本発明は上述した問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、スウェーデン式サウンディング試験の調査孔を利用し、この試験の特徴である簡便性を生かす場合、地下水位以下の深度における含水状態の砂質土を採取する際、十分な必要量の採取を可能とする土質採取装置を提供する。また、一般的に予め地盤に採取孔を設ける場合、地下水位以下の深度における含水状態の土質を採取する際、十分な必要量の採取を可能とする土質採取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、第１解決手段に係る土質採取装置は、
相対回転可能な二重筒状の内筒体と外筒体とからなり、内，外筒体の軸方向にそれぞれ内，外採取口を設け、内，外筒体の相対回転によって内採取口の開閉及び土質取り込みを行う少なくとも一つの採取部と、複数の長尺体のロッドと、前記採取部及びロッドを連結する複数の連結部とによって構成され、予め地盤に設けた採取孔に対して、軸方向に所定の数量及び順序に連結される前記採取部，連結部及びロッドを挿入し、所定深度の土質を採取する土質採取装置において、
（ａ）前記採取孔がスウェーデン式サウンディング試験機によって形成された調査孔であり、前記ロッドが、スウェーデン式サウンディング試験機のロッドであり、
（ｂ）前記所定深度の土質が地下水位以下の深度の砂質土であり、
（ｃ）軸方向空間の予備室を有する予備部が前記採取部の下側に設けられ、
（ｄ）前記連結部は、前記採取部と手元側の前記ロッドとを連結する第１連結部、前記採取部と前記予備部とを連結する第２連結部、前記予備部と先端側の前記ロッドとを連結する第３連結部であり、
（ｅ）前記第１連結部は、柱体であり、一端に前記ロッドと螺合する連結第１ねじ部が設けられ、他端に後記外管の外管ねじ部と螺合する連結第２ねじ部が設けられ、かつ後記内管の第１突支持部を受ける第１受支持部が設けられ、
前記第２連結部は、柱体であり、軸方向の中心に連通孔を有し、一端に後記内管の第２突支持部を受ける第２受支持部と、後記外管の外管ねじ部と螺合する連結第２ねじ部とが設けられ、他端に前記予備部の予備ねじ部と螺合する連結第３ねじ部が設けられ、
前記第３連結部は、柱体であり、一端に前記予備部の予備ねじ部と螺合する連結第３ねじ部が設けられ、前記予備部と螺合して前記予備室の下端面が形成され、他端に先端側の前記ロッドと螺合する連結第１ねじ部が設けられ、
（ｆ）前記採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の内管，外管であり、
前記外管は、外径をスウェーデン式サウンディング試験機のロッド径とスクリューポイント最大径との間とし、両端が前記連結第２ねじ部と螺合可能な外管ねじ部であり、
前記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
前記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
（ｇ）前記内管の上端に第１突支持部が配設され、前記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記内管の下端に第２突支持部が配設され、前記第２受支持部と係合して前記第２連結部に対して回動可能とし、前記外管の上端側が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の上端内方に前記第１受支持部が形成され、前記外管の下端側が前記第２連結部に螺合されて、前記外管の下端内方に前記第２受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
（ｈ）前記予備部は、パイプ材にて軸方向空間を前記予備室とし、両端の内周を予備ねじ部とし、前記第２連結部と前記第３連結部の前記連結第３ねじ部と螺合可能とされ、前記第２連結部を介して前記採取部と、前記第３連結部を介して先端側の前記ロッドとの間に設けられ、前記予備室の上端側が前記第２連結部の連通孔を介して前記採取室と連通状態となり、下端側が螺合する前記第３連結部によって、前記予備室の下端面が形成される。
【０００７】
また、第２解決手段に係る土質採取装置は、
相対回転可能な二重筒状の内筒体と外筒体とからなり、内，外筒体の軸方向にそれぞれ内，外採取口を設け、内，外筒体の相対回転によって内採取口の開閉及び土質取り込みを行う少なくとも一つの採取部と、複数の長尺体のロッドと、前記採取部及びロッドを連結する複数の連結部とによって構成され、予め地盤に設けた採取孔に対して、軸方向に所定の数量及び順序に連結される前記採取部，連結部及びロッドを挿入し、所定深度の土質を採取する土質採取装置において、
（ａ）前記所定深度の土質が地下水位以下の深度の土質であり、
（ｂ）軸方向空間の予備室を有する予備部が採取部の下側に設けられ、
（ｃ）前記連結部は、前記採取部と手元側の前記ロッドとを連結する第１連結部、前記採取部と前記予備部とを連結する第２連結部、前記予備部と先端側の前記ロッドとを連結する第３連結部であり、
（ｄ）前記第１連結部は、柱体であり、一端に前記ロッドと螺合する連結第１ねじ部が設けられ、他端に、後記外管の外管ねじ部と螺合する連結第２ねじ部が設けられ、かつ後記内管の第１突支持部を受ける第１受支持部が設けられ、
前記第２連結部は、柱体であり、軸方向の中心に連通孔を有し、一端に後記内管の第２突支持部を受ける第２受支持部と、後記外管の外管ねじ部と螺合する連結第２ねじ部とが設けられ、他端に前記予備部の予備ねじと螺合する連結第３ねじ部が設けられ、
前記第３連結部は、柱体であり、一端に前記予備部の予備ねじと螺合する連結第３ねじ部が設けられ、前記予備部と螺合して前記予備室の下端面が形成され、他端に先端側の前記ロッドと螺合する連結第１ねじ部が設けられ、
（ｅ）前記採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の内管，外管であり、
前記外管は、外径をロッド径より大きく、両端が前記連結第２ねじ部と螺合可能な外管ねじ部であり、
前記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
前記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
（ｆ）前記内管の上端に第１突支持部が配設され、前記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、
前記内管の下端に第２突支持部が配設され、前記第２受支持部と係合して前記第２連結部に対して回動可能とし、
前記外管の上端側が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の上端内方に前記第１受支持部が形成され、前記外管の下端側が前記第２連結部に螺合されて、前記外管の第２受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
（ｇ）前記予備部は、パイプ材にて軸方向空間を前記予備室とし、両端の内周を予備ねじ部とし、前記第２連結部と前記第３連結部の前記連結第３ねじ部と螺合可能とされ、前記第２連結部を介して前記採取部と、前記第３連結部を介して先端側の前記ロッドとの間に設けられ、前記予備室の上端側が前記第２連結部の連通孔を介して前記採取室と連通状態となり、下端側が螺合する前記第３連結部によって、前記予備室の下端面が形成される。
【０００８】
また、第３解決手段に係る土質採取装置は、上述の第１解決手段に対して、
上記採取部は第１採取部と第２採取部で、各々少なくとも一つであり、
前記第１採取部が、地下水位以下の深度の砂質土の採取を行い、前記第２採取部が地下水位以上の深度の土質の採取を行うこと、
（ａ）前記第１採取部は、地下水位以下の深度で使用され、上記第１連結部と上記第２連結部とによって手元側の上記ロッドと上記予備部との間に設けられ、
前記第１採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の上記内管，上記外管であり、
前記外管は、外径をスウェーデン式サウンディング試験機のロッド径とスクリューポイント最大径との間とし、両端が上記連結第２ねじ部と螺合可能な上記外管ねじ部であり、
上記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
上記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
前記内管の上端に上記第１突支持部が配設され、上記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記内管の下端に上記第２突支持部が配設され、上記第２受支持部と係合して前記第２連結部に対して回動可能とし、前記外管の上端側が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の上端内方に前記第１受支持部が形成され、前記外管の下端側が前記第２連結部に螺合されて、前記外管の第２受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
（ｂ）前記第２採取部は二つの上記第１連結部によって手元側の前記ロッドと先端側の前記ロッドとの間に設けられ、
前記第２採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の上記内管，上記外管であり、
前記外管は、外径をスウェーデン式サウンディング試験機のロッド径とスクリューポイント最大径との間とし、両端が上記連結第２ねじ部と螺合可能な上記外管ねじ部であり、
上記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
上記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
前記内管の両端に上記第１突支持部が配設され、上記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記外管の両端が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の両端内方に前記第１受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となる。
【０００９】
また、第４解決手段に係る土質採取装置は、上述第２解決手段に対して、
上記採取部は第１採取部と第２採取部で、各々少なくとも一つであり、
前記第１採取部が、地下水位以下の深度の土質の採取を行い、前記第２採取部が地下水位以上の深度の土質の採取を行うこと、
（ａ）前記第１採取部は、地下水位以下の深度で使用され、上記第１連結部と上記第２連結部とによって手元側の上記ロッドと上記予備部との間に設けられ、
前記第１採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の上記内管，上記外管であり、
前記外管は、外径をロッド径より大きく、両端が上記連結第２ねじ部と螺合可能な上記外管ねじ部であり、
上記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
上記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
前記内管の上端に上記第１突支持部が配設され、上記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記内管の下端に上記第２突支持部が配設され、上記第２受支持部と係合して前記第２連結部に対して回動可能とし、前記外管の上端側が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の上端内方に前記第１受支持部が形成され、前記外管の下端側が前記第２連結部に螺合されて、前記外管の第２受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となること、
（ｂ）前記第２採取部は二つの上記第１連結部によって手元側の前記ロッドと先端側の前記ロッドとの間に設けられ、
前記第２採取部の内筒体，外筒体が二重パイプ状の上記内管，上記外管であり、
前記外管は、外径をロッド径より大きく、両端が上記連結第２ねじ部と螺合可能な上記外管ねじ部であり、
上記外採取口は、円周面の軸方向において長方形状に開けられ、前記外採取口の一端から前記外管の一端までの間に、後記採取刃を通せる取出スリットが設けられ、
上記内採取口は、円周面の軸方向において長方形状であって、軸方向及び円周方向の開口長を前記外採取口に比べて小さく開けられ、前記内採取口の長手方向一側おいて、採取刃が外方へ突き出して形成され、
前記内管の両端に上記第１突支持部が配設され、上記第１受支持部と係合して前記第１連結部に対して回動可能とし、前記外管の両端が前記第１連結部に螺合されることによって、前記外管の両端内方に前記第１受支持部が形成され、前記内管が前記外管内にて回動可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
上記第１解決手段に係る土質採取装置であれば、スウェーデン式サウンディング試験の調査孔を利用し、この試験の特徴である簡便性を生かす場合、地下水位以下の深度における含水状態の砂質土を採取する際、十分な必要量の採取を可能となる。また、上記第２解決手段に係る土質採取装置であれば、一般的に予め地盤に採取孔を設ける場合でも地下水位以下の深度における含水状態の土質の十分な必要量の採取が可能となる。また、第３解決手段に係る土質採取装置であれば、第１解決手段に係る土質採取装置の含水状態の砂質土だけでなく、多様な土質の採取が同時に可能となる。更に、第４解決手段に係る土質採取装置であれば、第２解決手段に係る土質採取装置の含水状態の土質だけでなく、多様な土質の採取が同時に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の土質採取装置主要部の一部省略の断面図である。
【図２】イは外管と内管とが二重パイプ状の正面図であり、ロはイ図のＡ−Ａ断面を示す横断面図である。
【図３】手元側ロッドと採取部とに連結された第１連結部の断面図である。
【図４】採取部と予備部とに連結された第２連結部の断面図である。
【図５】予備部と先端側ロッドとに連結された第３連結部の断面図である。
【図６】第１実施形態の土質採取装置の組立概要図である。
【図７】イは地盤挿入前及び挿入時の内採取口の閉状態を示す説明図であり、ロは地中における内採取口の開動作を示す説明図であり、ハは地中における採取刃の土質取込動作を示す説明図であり、ニは地中における内採取口の閉動作を示す説明図である。
【図８】第３実施形態の土質採取装置の組立概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、第１解決手段に対応する第１実施形態の土質採取装置について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態の土質採取装置１の主要構成の一部省略の断面図であり、採取部２，第１連結部３，第２連結部４，第３連結部５，予備部６及びロッド７とで構成される。なお、ロッド７は手元側のロッド７ａと先端側のロッド７ｂとに区別される。先ず、採取部２は、図１，２に示すように、内管８，外管９及び内管８の上端の内支持体１０で構成される。内管８と外管９は二重パイプ状であり、両管の隙間は、地中であっても外管９内において内管８を円滑に軸方向摺動可能及び相対回転可能とする隙間が適宜選択されている。例えば、日本工業規格の「寸法公差及びはめあい（JIS  Ｂ  ０４０１）」を参考に適宜選択使用される。
【００１３】
外管９の外径は、スウェーデン式サウンディング試験機のロッド径とスクリューポイント最大径との間とされる。この外径であれば、スウェーデン式サウンディング試験による調査孔に抵抗なく挿入できる。スウェーデン式サウンディング試験機のロッド径とスクリューポイント最大径に関しては、日本工業規格のスウェーデン式サウンディング試験方法（JIS  A  １２２１）に規定されており、ロッド径１９ｍｍ及びスクリューポイント最大径３３ｍｍである。また、外管９の両端内周は、めねじ加工される外管ねじ部１１であり、後述の第１連結部３，第２連結部４の連結第２ねじ部２２と螺合可能となる。外管９の軸方向円周面には、長方形状の外採取口１２が幅を全円周面の４０％として開けられる（図２ロ参照）。なお、外採取口１２幅が４０％とされるのは、実地試験の好結果を考慮したためであり、この４０％に限定する必要はなく、幅を全円周面の２０％から５０％程度までの間に選択可能である。２０％以下の幅であると、取り込み面積が小さくなりすぎ、５０％以上の幅であると、外管９の強度不足となるためである。外採取口１２の一端から外管９の一端までの間に、採取刃１６厚さ分の開口幅Ｈを有する取出スリット１３が設けられる（図２参照）。この取出スリット１３から採取刃１６を通し逃がすことで、内管８の外管９内への出し入れが可能かつ容易となる。
【００１４】
内管８の上端内周は、めねじ加工の内管めねじ部１４である（図１，３参照）。内管８の軸方向円周面には、図２(イ)に示すように、長方形状であり、軸方向及び円周方向の開口長さが外採取口１２に比べて小さいが、土質採取が確実に可能な面積を確保している内採取口１５が開けられる。また、内採取口１５の長手方向一側が外方へ突き出され、図２(イ)(ロ)に示すように、突き出た突出長Ｌの先端位置をスクリューポイント最大径Ｄ１付近に位置する採取刃１６が形成される。ここでのスクリューポイント最大径Ｄ１付近とは、この最大径Ｄ１のプラス５０％以内程度であり、実施試験の結果が好結果であった。また、突出長Ｌの異なる複数の採取刃１６に対応させて複数の内管が用意され、その中から選択使用される。また、採取刃１６の突出長Ｌを１個又は２個に固定するのでなく、複数用意する利点も大きい。本装置１は内管８のみ容易に交換できるため、採取刃１６の突出長Ｌを長短変えた複数の内管８を用意して交換することで、採取刃１６の突出長Ｌの異なる採取装置を極めて容易に用意でき、結果として採取土質の各状態を広くカバーできる。
【００１５】
なお、第１解決手段に対応する他の実施形態では、この「最大径Ｄ１付近」の突出長Ｌの採取刃のみ限定されることなく、採取刃１６の突出長Ｌが、採取土質状態に応じさせるために、最大径Ｄ１に捕らわれることなく短く又は長く設定される場合も含まれる。
【００１６】
図１，３に示す内支持体１０は円柱体であり、外周が内管めねじ部１４と螺合するようにおねじ加工される雄ねじ部１７である。内支持体１０の一端面は、平面状の採取室端面１８であり、他端が円錐凸状の第１突支持部１９ａである。この内支持体１０が内管８の上端の内管めねじ部１４に螺合されることで、内管８の上端内方に採取室端面１８を上端面とする採取室２０が形成され、内管８の上端外方に第１突支持部１９ａが突設される。また、図４に示す内管８の下端面と内周面は、第２突支持部１９ｂとなり、後述する第２受支持部２６と回動可能に係合する。採取室２０は、内管８の内容積のほぼ全部を土質取込み容積にできるため、採取量を可及的に確保できる。
【００１７】
図３に示す第１連結部３は、柱体の一種の円柱体であり、一端に手元側のロッド７ａと螺合連結を可能とする連結第１ねじ部２１を設け、他端に外管ねじ部１１と螺合連結を可能とする連結第２ねじ部２２を設け、かつ他端の端面において内管８の第１突支持部１９ａと係合する円錐凹状の第１受支持部２３を設けている。図中符号３ａは、第１連結部３を回転させるためのねじ回し棒(図示省略)を挿入するための締込孔である。また、後述する第２，第３連結部４，５についても同様であり、図示及び説明を省略する。なお、スパナ等の工具が、第１連結部３等の側面に当てられる様に、六角形横断面や四角形横断面を採用することもできる。
【００１８】
図４に示す第２連結部４は、柱体の一種の円柱体を同心の階段状とし、軸方向の中心に連通孔２５を有し、一端の二段目の踏板面２６ａに内管８の下端面を、一段目の外周面２６ｂに内管８の内周面を受け、内管８の第２突支持部１９ｂに対応する第２受支持部２６を設けている。二段目の外周面に、外管９の外管ねじ部１１と螺合可能とする連結第２ねじ部２２が設けられる。他端の一段目の外周面には、予備部６の予備ねじ部２７と螺合可能とするおねじ加工の連結第３ねじ部２４が設けられる。予備部６の螺合した第２連結部４の下端面は、予備室２８の上端面を形成する。
【００１９】
図５に示す第３連結部５は、柱体の一種の円柱体であり、一端に予備部６と螺合可能なおねじ加工の連結第３ねじ部２４を設け、他端に先端側のロッド７ｂと螺合可能な連結第１ねじ部２１を設けている。予備部６と螺合した第３連結部５の上端面は、予備室２８の下端面２８ｂを形成する。なお、図示省略するが、予備室２８の漏れ防止手段として、Ｏリングを溝加工して設けること等も可能である。
【００２０】
なお、連結第1ねじ部２１は、図３ではおねじ加工されてめねじ加工のロッド７と螺合連結しているが、これに限定されることなく、めねじ加工を採用して、おねじ仕様のロッド７と螺合連結することもできる。また、外管９との連結についても、おねじ加工に限定されず、めねじ加工の連結第２ねじ部２２とおねじ加工の外管ねじ部１１との組み合わせも採用できる。本実施形態では省略してあるが、周知のゆるみ止め技術をねじ部分に適宜採用できる。また、上述の内管等の使用材料は、従来の採取装置に一般的に使用される鋼材であり、特に、採取刃１６を備える内管８では耐摩耗性，外管９ではねじり強度を有する材料が有効である。
【００２１】
図１，図４，図５に示す予備部６は、第２連結部４を介して採取部２と、第３連結部５を介して先端側のロッド７ｂと連結され、パイプ材の軸方向空間を予備室２８とし、予備室２８の上端側が第２連結部４の連通孔２５を介して採取室２０と連通状態となり、下端側には螺合する第３連結部５によって予備室下端面２８ｂが形成される。予備部６の両端の内周は、予備ねじ部２７となって、第２連結部４と第３連結部５の連結第３ねじ部２４と螺合可能となっている。予備室２８の容量は、採取室２０とほぼ同量であり、後述する動作説明にあるように、適宜選択できるように長さの異なる予備部６を複数用意し、選択して使用可能である。なお、素材は外管９と共通のパイプ材を使用してコスト軽減を図る。また、外管９と共通化するため、予備ねじ部２７と外管ねじ部１１とが、同じねじ寸法を用い、連結第３ねじ部２４も連結第２ねじ部２２と同様になる。
【００２２】
以上説明した内管８，外管９，内支持体１０，予備部６及び第１，第２，第３連結部３，４，５は、図１に示す構成に極めて簡単に組み付け及び分解することができ、部品点数少なく簡単な構成のため維持管理も容易である。
【００２３】
内支持体１０を上端に有した内管８が収納されている外管９の両端に対して、第１，第２連結部３，４が螺合されると、内管８の両端に対する第１，第２受支持部２３，２６が設けられる。同時に外管内に可及的に大きな内容積が確保され、結果として可及的に長い内管８を配設でき、多量な採取量を採取室２０内に確保できる。また、第２連結部４の連通孔２５を介して予備室２８は、採取室２０と連通状態に形成される。
【００２４】
さらに、内支持体１０が、内管めねじ部１４に螺合されることによって、内管８の上端内方に採取室２０の上端面を設け、内管８の上端外方に第１突支持部１９ａが配設され、第１連結部３の第１受支持部２３に対して軸支され回動可能となる。他方、内管８下端の第２突支持部１９ｂが、第２連結部４の第２受支持部２６によって回動可能な係合とされ、内管８が外管９内にて同一軸心にて回動可能となる。ここで、採取刃１６が外採取口１２から突き出て回転制限を受けるため、内管８も回転制限を受けて、外採取口幅が最大の揺動範囲となる。なお、内支持体１０を省略し、第１突支持部１９ａを第２突支持部１９ｂと同じ構造として、内管８の上端のみとし、第１連結部３の下端も第１受支持部２３の構造でなく、第２受支持部２６と同じとして、内管８と外管９の上端での相互回転を保証する構成も採用できる。
【００２５】
使用されるロッド７は、上述したスウェーデン式サウンディング試験機のロッド（継足しロッド，スクリューポイント連結ロッド、JIS Ａ 1221）である。このため、上述の連結部の連結第１ねじ部２１のねじ径及びピッチ等のねじ仕様は、試験機用ロッドのねじ仕様と同じにされる。
【００２６】
次に、上述した第１実施形態の土質採取装置１による、地下水位以下の砂質土の採取動作について説明する。先ず、図６に示すように、ハンドル２９，ロッド７，第１，第２，第３連結部３，４，５，採取部２，予備部６を組み立て、スウェーデン式サウンディング試験にて開けられた調査孔へ挿入する工程である。外管９の外径が調査孔に対して抵抗の少ない大きさのため、挿入動作は極めて容易に行える。ここで、採取部２，予備部６及び第１，第２，第３連結部３，４，５以外は、スウェーデン式サウンディング試験機の構成品を共用しており、スウェーデン式サウンディング試験とその簡便性を最大限利用でき、採取のため用意する部材も極めて少なく済む。
【００２７】
この挿入工程では、採取孔である調査孔へ挿入前、図７(イ)に示すように、内管８を回転させて内採取口１５を外管９によって閉じ、連通した採取室２０と予備室２８とを閉室状態としてから挿入する。次が内採取口１５の開口準備工程であり、地下水位以下砂質土に採取部２が位置した状態にて、ハンドル２９を回すと、この回転力はロッド７を介して外管９を回す。図７(ロ)に示すように、このときの内管８は採取刃１６が土抵抗を受けて静止状態であり、外管９の回転方向が図７(ロ)に示す矢印であれば内採取口１５を開口状態にできる。そして、外採取口１２の一側が採取刃１６に当たって止まるまで外管９を回すと、採取室２０の開口準備ができる。この開口動作において、外採取口１２が図２に示すように内採取口１５に比べて大きいため、内採取口１５が開口状態となっても、更に、外管９の回転する余裕がある。このため、内採取口１５が外管９に塞がれることによる半開き状態等になることなく、完全な開口状態を確保できる。そして、土質取込工程は、図７(ハ)に示すように、更に外管９を同じ図中矢印方向へ回転させると、外採取口１２の一側全体が採取刃１６の裏側全体を均等に押圧し、内管８と同時に回転して採取刃１６による採取室２０への取り込み動作が極めて安定して行え、採取効率が良い。
【００２８】
この図７（ロ）に示す開口準備工程と、図７（ハ）に示す土質取込工程において、本発明の特徴である予備室２８の作用が重要となる。即ち、地下水位以下における含水状態の砂質土では、採取室２０周囲が流動し易く、採取刃１６の回転・取込み動作によって、促進される。従って、内採取口１５の開口動作時、又は採取刃１６の動作時に、含水状態の砂質土の内、最も流動化している泥水が、砂質粒より先に早く内採取口１５から採取室２０へ、さらに下方の予備室２８へ流れ落ちる。その際、採取室２０周囲の砂質土から水分が適度に抜けているため、流動化が抑えられた砂質土が採取室２０から流出することなく、採取室２０へ必要量の取込みが可能となる。ここでは、砂質土の含む水分量を考慮して、予備室２８の容量と採取室２０の容量との比率を適宜選択される。また、採取刃１６の先端位置がスクリューポイント最大径Ｄ１付近にて回転することになるが、スウェーデン式サウンディング試験時に耕しに近い作用を受け、挿入時に砂質土が流動化していても、予備室２８へ泥水を先に落とし込んで、採取室２０中へ必要量確保できる。
【００２９】
最後の回収工程は、図７(ニ)に示すように、開口準備、土質取込工程とは逆方向へ外管９を回すと、内管８が静止状態のままであり、内採取口１５を閉状態とし、採取室２０・予備室２８を閉室状態にする。この内採取口１５の閉動作においても、外採取口１２が内採取口１５に比べて大きいため、内採取口１５を閉める前から外管９が回転できる。このため、勢い付いた外管９の回転によって外採取口１２の一側にて土質を切り開き、外管９によって内採取口１５を確実に閉鎖でき、採取効率も良くなる。この閉状態で調査孔から引き抜き、第１連結部３から採取部２・予備部６を取り外し、検査用の砂質土が入った採取室２０・泥水部分が入った予備室２８が得られ、回収工程が終了する。
【００３０】
上述の内管８と外管９との相対回転は、第１突支持部１９ａと第１受支持部２３，内管８下端部の第２突支持部１９ｂと第２受支持部２６との係合具合に左右されるが、土粒等がたとえ侵入してもこの係合の妨げになることがない。第１受支持部２３が円錐凹凸状の係合であるため、すり鉢的作用によって細かく砕いて粉状にしてしまうためである。しかも、粉状となった土質が入っても潤滑剤のように利用して回転支持に対して不具合となることがないためである。
【００３１】
第２解決手段に対応する第２実施形態の土質採取装置は、上述の第１実施形態に対して、スウェーデン式サウンディング試験のロッド及び調査孔を利用することに限定せず、予め地盤に設けた採取孔と専用ロッドを使って土質採取を行い、更に、砂質土以外の含水状態の土質の採取も行える装置である。即ち、スウェーデン式サウンディング試験に対応させた採取孔、ロッド、外管の外径、採取刃の突出長等を採用することなく、適宜、任意寸法に設定した土質採取装置である。また、採取する土質は、砂質土以外も含めて、地盤の液状化現象の原因となり得る含水状態の土質となる。従って、第２実施形態の土質採取装置は、第１実施形態の場合の構造及び動作に対して、スウェーデン式サウンディング試験の利用効果を除いて同じであり、詳細な説明を省略する。第２実施形態の土質採取装置であれば、地下水位以下の深度における含水状態の土質が採取の際に流動化し易くても、十分な必要量の採取が可能となる。
【００３２】
第３解決手段に対応する第３実施形態の土質採取装置３０は、上述の第１実施形態に対して、含水状態の砂質土に対応される採取部を第１採取部３１とし、対応させる必要のない第２採取部３２を追加した構成である。ここで、第１実施形態での含水状態の有無は、水分が存在するか全く無いかということでなく、例えば、砂質地盤では水で飽和した粒ぞろいの状態のような、液状化現象の原因となりうる状態の有無の意味である。第３実施形態の土質採取装置３０は、図８の組立概要図に示すように、地下水位以上の深度における土質を採取する第２採取部３２、ロッド７と連結する第１連結部３、地下水位以下の深度における砂質土を採取する第１採取部３１、予備部６及び第２，第３連結部４，５によって構成される。第２採取部３２は、第１採取部３１に対して、予備部６を設けずに、含水状態の土質でなく流動性の少ない土質を第２採取部３２へ取り込む構成であり、泥水等の水分を予備部６へ落とし込む構成・作用以外は同様である。即ち、第２採取部３２の両端が第１連結部３によってロッド７と連結される構成が異なり、これ以外は第１実施形態の採取部２と同じである。また、第１採取部３１は第１実施形態の採取部２と同じ構成であり、第１採取部３１の第１内管，第１外管は、第１実施形態の内管８，外管９に対応する。第１連結部３等の他の構成・動作は同じため詳細な説明を省略する。このため、第３実施形態の土質採取装置であれば、含水状態の砂質土だけでなく、多様な土質の採取に同時に対応できる。
【００３３】
第４解決手段に対応する第４実施形態の土質採取装置は、上述の第２実施形態に対して、含水状態の砂質土に対応される採取部を第１採取部３１とし、対応させる必要のない第２採取部３２を追加した構成である。かつ、前述の第３実施形態の土質採取装置３０に対して、スウェーデン式サウンディング試験を利用せず、砂質土以外も含めて含水状態の土質を採取する土質採取装置である。従って、第４実施形態の土質採取装置は、前述の第３実施形態の場合の構造及び動作に対して、スウェーデン式サウンディング試験の利用効果を除いて同じであり、詳細な説明を省略する。第４実施形態の土質採取装置であれば、地下水位以下の深度における含水状態の土質だけでなく、多様な土質の採取に同時に対応できる。
【符号の説明】
【００３４】
１，３０  土質採取装置  ２  採取部  ３  第１連結部  ４  第２連結部  ５  第３連結部  ６  予備部  ７  ロッド  ８  内管  ９  外管  １０  内支持体  １１  外管ねじ部  １２  外採取口  １３  取出スリット    １４  内管めねじ部  １５  内採取口  １６  採取刃  １７  おねじ部  １８  採取室端面  １９ａ，ｂ  第１，第２突支持部  ２０  採取室  ２１  連結第１ねじ部  ２２  連結第２ねじ部  ２３  第１受支持部  ２４  連結第３ねじ部  ２５  連通孔  ２６  第２受支持部  ２７  予備ねじ部  ２８  予備室  ２９  ハンドル  ３１  第１採取部  ３２  第２採取部
【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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