(57)【要約】【課題】自由曲線掘削機による曲線掘削経路でも土壌を採取できて、かつ、土壌成分の調査を正確に行え、さらに、採取した土壌を容易に取り出せる土壌採取管装置を提供する。【解決手段】ロッド部の先端に取付けられて地中の土壌採取目標位置で土壌を採取するための土壌採取管装置３において、内部材１１と外部材１２とを備え、内部材は、土壌収容部４０を有した内側軸部１１Ａと、土壌収容部に対する土壌の出入口となる内側土壌取込孔２４とを備え、外部材は、外管４１と、外側土壌取込孔４３と、土壌取込板４２とを備え、内側軸部１１Ａと外管４１とが内側軸部１１Ａの中心軸線に沿った方向に相対的に移動可能なように構成され、内側土壌取込孔と外側土壌取込孔とが連通して土壌収容部に地中の土壌を取込可能な土壌取込可能状態、及び、内側土壌取込孔が外部材で覆われて土壌収容部に地中の土壌を取込不可な土壌取込不可状態に設定可能に構成された。【選択図】図２
2011246923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッド部の先端に取付けられて地中の土壌採取目標位置で土壌を採取するための土壌採取管装置において、
内部材と外部材とを備え、
内部材は、両端が閉塞された筒部の内部空間により形成された土壌収容部を有した内側軸部と、内側軸部の周面に筒部の内外に貫通するように形成されて土壌収容部に対する土壌の出入口となる内側土壌取込孔とを備え、
外部材は、内側軸部の外周面に内側軸部と同軸に設けられた外管と、外管の周面に外管の内外に貫通するように形成された外側土壌取込孔と、外管の中心軸線に沿った外側土壌取込孔の孔縁から外管の中心軸線より離れる方向に延長するように設けられた土壌取込板とを備え、
内側軸部と外管とが内側軸部の中心軸線に沿った方向に相対的に移動可能なように構成され、
内側軸部及び外管の相対的な移動により内側土壌取込孔と外側土壌取込孔とが連通することによって土壌収容部に地中の土壌を取込可能な土壌取込可能状態、及び、内側土壌取込孔が外部材で覆われることによって土壌収容部に地中の土壌を取込不可な土壌取込不可状態に設定可能に構成されたことを特徴とする土壌採取管装置。
【請求項２】
内側軸部の一端部には外管の一端と衝突する一端ストッパーを備え、内側軸部の他端部には外管の他端と衝突する他端ストッパーを備え、
外管の一端と内側軸部の一端ストッパーとが衝突した状態において内側土壌取込孔が外部材で覆われた土壌取込不可状態に設定され、かつ、外管の他端と内側軸部の他端ストッパーとが衝突した状態において内側土壌取込孔と外側土壌取込孔とが連通した土壌取込可能状態に設定されることを特徴とする請求項１に記載の土壌採取管装置。
【請求項３】
内側軸部の一端部には外管の一端と衝突する一端ストッパーを備え、内側軸部の他端部には外管の他端と衝突する他端ストッパーを備え、
外管の一端と内側軸部の一端ストッパーとが衝突した状態において内側土壌取込孔と外側土壌取込孔とが連通した土壌取込可能状態に設定され、かつ、外管の他端と内側軸部の他端ストッパーとが衝突した状態において内側土壌取込孔が外部材で覆われた土壌取込不可状態に設定されることを特徴とする請求項１に記載の土壌採取管装置。
【請求項４】
内側軸部の外周面又は外管の内周面には、土壌取込不可状態において内側軸部の外周面と外管の内周面との間を介した土壌収容部に対する水や土砂の出入りを防止するための水密維持部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の土壌採取管装置。
【請求項５】
内側軸部及び外管には、内側軸部及び外管を内側軸部の中心軸線に沿った方向に相対的に移動可能にガイドするためのガイド機構が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の土壌採取管装置。
【請求項６】
ガイド機構は、外管の内外に貫通して外管の中心軸線に沿った方向に延長する両端閉塞の長孔により形成されたガイド孔と、ガイド孔内を長手方向に移動可能となるように外管の外面にねじにより着脱可能に取付けられたスライダーとにより構成されたことを特徴とする請求項５に記載の土壌採取管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中の土壌採取目標位置の土壌を採取するための土壌採取管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自由曲線掘削機を用いて土壌採取目標位置まで掘削し、掘削ヘッド内に土壌採取目標位置の土壌を取り込んで採取する装置（例えば、特許文献１参照）や、掘削ヘッドの前方の土壌にサンプリング管を貫入して土壌採取目標位置の土壌をサンプリング管内に取り込んで採取する装置（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６４９５７号公報
【特許文献２】特開２００７−２７０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、掘削ヘッド内において水圧によりピストンを掘削ヘッドの先端側に押圧するとともに、掘削ヘッドの先端から掘削ヘッドの前方に水を噴射しながら掘削し、土壌採取目標位置に到達した場合に、水圧を解除して、水により泥水化した土壌を掘削ヘッドの先端から掘削ヘッド内に取り込む構成であり、掘削ヘッド内に取り込まれる土壌は水分含有量の多い泥水状となってしまうので、土壌成分の調査を正確に行えない場合がある。特許文献２では、地中において掘削ヘッドの先端から前方に真っ直ぐな管を突出させるので、曲線掘削経路で土壌を採取できない。また、特許文献１；２のいずれにおいても、採取した土壌を掘削ヘッド内やサンプリング管内から取り出しにくいという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、自由曲線掘削機による曲線掘削経路でも土壌を採取できて、かつ、土壌成分の調査を正確に行え、さらに、採取した土壌を容易に取り出せる土壌採取管装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る土壌採取管装置によれば、ロッド部の先端に取付けられて地中の土壌採取目標位置で土壌を採取するための土壌採取管装置において、内部材と外部材とを備え、内部材は、両端が閉塞された筒部の内部空間により形成された土壌収容部を有した内側軸部と、内側軸部の周面に筒部の内外に貫通するように形成されて土壌収容部に対する土壌の出入口となる内側土壌取込孔とを備え、外部材は、内側軸部の外周面に内側軸部と同軸に設けられた外管と、外管の周面に外管の内外に貫通するように形成された外側土壌取込孔と、外管の中心軸線に沿った外側土壌取込孔の孔縁から外管の中心軸線より離れる方向に延長するように設けられた土壌取込板とを備え、内側軸部と外管とが内側軸部の中心軸線に沿った方向に相対的に移動可能なように構成され、内側軸部及び外管の相対的な移動により内側土壌取込孔と外側土壌取込孔とが連通することによって土壌収容部に地中の土壌を取込可能な土壌取込可能状態、及び、内側土壌取込孔が外部材で覆われることによって土壌収容部に地中の土壌を取込不可な土壌取込不可状態に設定可能に構成されたので、土壌収容部内に採取された土壌を、内側土壌取込孔及び外側土壌取込孔を介して容易に取り出せる。また、自由曲線掘削機による曲線掘削経路でも土壌を採取できて、かつ、土壌成分の調査を正確に行える。
内側軸部の一端部には外管の一端と衝突する一端ストッパーを備え、内側軸部の他端部には外管の他端と衝突する他端ストッパーを備え、外管の一端と内側軸部の一端ストッパーとが衝突した状態において内側土壌取込孔が外部材で覆われた土壌取込不可状態に設定され、かつ、外管の他端と内側軸部の他端ストッパーとが衝突した状態において内側土壌取込孔と外側土壌取込孔とが連通した土壌取込可能状態に設定されるので、土壌取込不可状態及び土壌取込可能状態の設定を簡単かつ確実に行えるようになる。
内側軸部の一端部には外管の一端と衝突する一端ストッパーを備え、内側軸部の他端部には外管の他端と衝突する他端ストッパーを備え、外管の一端と内側軸部の一端ストッパーとが衝突した状態において内側土壌取込孔と外側土壌取込孔とが連通した土壌取込可能状態に設定され、かつ、外管の他端と内側軸部の他端ストッパーとが衝突した状態において内側土壌取込孔が外部材で覆われた土壌取込不可状態に設定されるので、土壌取込不可状態及び土壌取込可能状態の設定を簡単かつ確実に行えるようになる。
内側軸部の外周面又は外管の内周面には、土壌取込不可状態において内側軸部の外周面と外管の内周面との間を介した土壌収容部に対する水や土砂の出入りを防止するための水密維持部材を備えたので、土壌採取目標位置の土壌の成分の検査を正確に行うことができるようになる。
内側軸部及び外管には、内側軸部及び外管を内側軸部の中心軸線に沿った方向に相対的に移動可能にガイドするためのガイド機構が設けられたので、外管及び内側軸部の相対的な移動動作がスムーズになる。
ガイド機構は、外管の内外に貫通して外管の中心軸線に沿った方向に延長する両端閉塞の長孔により形成されたガイド孔と、ガイド孔内を長手方向に移動可能となるように外管の外面にねじにより着脱可能に取付けられたスライダーとにより構成されたので、内側軸部と外管とを分離させることが容易となるので、土壌収容部内の土壌を容易に取り出すことができるようになる。また、ガイド孔の両端をストッパーとして機能させることも可能となることから、内側軸部を両端にストッパーを備えない簡単な構成とできる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】土壌採取管装置を示す分解斜視図（実施形態１）。
【図２】（ａ）は土壌採取管装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（実施形態１）。
【図３】土壌採取管装置の土壌取込可能状態及び土壌取込不可状態を土壌採取管装置のガイド機構が見える側である一側面側から見た斜視図（実施形態１）。
【図４】土壌採取管装置の土壌取込可能状態及び土壌取込不可状態を土壌採取管装置の土壌取込孔が見える側である他側面側（図３のＡ側）から見た斜視図（実施形態１）。
【図５】地中土壌採取方法を示す図（実施形態１）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
図５（ｃ）；（ｄ）に示すように、土壌採取装置１は、自由曲線掘削機２と土壌採取管装置３とにより構成される。
【０００８】
図５（ａ）；（ｂ）に示すように、自由曲線掘削機２は、ロッド部５と、ロッド部５の先端５ｔに設けられた削孔ビット６と、ロッド部５の先端部あるいは削孔ビット６に設けられた磁気センサやジャイロセンサなどの位置検出センサ７と、ロッド部５を前後動させたり回転させたりするための駆動装置８とを備える。削孔ビット６は、先端に、中実の円柱の一端開口部が斜めに切り落とされたような楕円傾斜面９を備え、楕円傾斜面９に図外の削岩ビットを有した構成である。また、削孔ビット６は、先端に図外の掘削液噴射孔を備え、内部には、掘削液噴射孔とロッド部５の内部空間とを連通させる図外の掘削液供給路を備える。ロッド部５は、掘削が進むに伴って例えば金属円管により形成されるロッド５ａを複数個順次継ぎ足して構成される。ロッド５ａ同士の連結は、例えば、ネジ継手のような図外の連結部材が用いられる。位置検出センサ７は、削孔ビット６の後端側に形成された中空部に埋設される。
【０００９】
実施形態１による土壌採取管装置３は、ロッド部５の先端に取付けられて地中の土壌採取目標位置５０で土壌を採取するための装置であって、図１；図２に示すように、内部材１１と外部材１２とを備え、例えば、鋼のような金属により構成される。
【００１０】
内部材１１は、軸部材１３と蓋部材１４とにより構成される。
軸部材１３は、断面円形の円形棒を加工して形成されたものであり、具体的には、円形棒の一端１８側部分の外径が後述する外管４１の内径よりも小さく形成された土壌収容軸部１５と、円形棒の他端１９側部分の外径が土壌収容軸部１５の外径よりも小さく形成されたロッド連結軸部１６と、土壌収容軸部１５とロッド連結軸部１６との境界部に設けられた他端ストッパー１７とを備える。他端ストッパー１７は、外径が外管４１の内径よりも大きく形成されて外管４１の他端面４１ｂに接触する外管４１の他端面４１ｂに対応した環状面により構成される。他端ストッパー１７の外径寸法は、例えば、外管４１の外径寸法と同じ寸法に形成される。
【００１１】
土壌収容軸部１５は、円形棒の一端面に開口し当該一端面から円形棒の他端１９側に向けて延長する断面円形状の有底の土壌収容空間２０を備える。即ち、円形棒の一端部に形成された一端開口の筒部２１の内部空間により土壌収容空間２０が形成される。
【００１２】
ロッド連結軸部１６は、円形棒の他端面に開口し当該他端面から円形棒の一端１８側に向けて延長するロッド連結部２２を備える。ロッド連結部２２は、ロッド部５の先端５ｔに形成された図外のねじ部と螺合するねじ部により構成される。例えば、ロッド部５の先端５ｔの周面に形成された図外の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部により構成される。ロッド連結軸部１６の外周面の一部にはスパナのような工具で掴むための平面部２３を備える。
【００１３】
土壌収容軸部１５の筒部２１の周面には、筒部２１の内外に貫通する貫通孔により形成された内側土壌取込孔２４を備える。筒部２１の開口側の端部には雌ねじ部３７が形成される。
【００１４】
さらに、土壌収容軸部１５の外周面には、土壌収容軸部１５の外周面より突出する第１スライダー２５及び第２スライダー２６が設けられる。第１スライダー２５及び第２スライダー２６は、土壌収容軸部１５の中心軸線ａに沿った方向に直線状に延長する長楕円板により形成される。第１スライダー２５は他端ストッパー１７に隣接するように設けられ、第２スライダー２６は土壌収容軸部１５の一端１８側に設けられる。第１スライダー２５及び第２スライダー２６は、その長楕円板の長径軸が、土壌収容軸部１５の中心軸線ａを通過して土壌収容軸部１５を２分割する縦断面上に位置されることにより、土壌収容軸部１５の中心軸線ａと平行な一直線上に位置される。長楕円板からなる第１スライダー２５及び第２スライダー２６は、長楕円板の長径軸上に並ぶように締結される固定手段としての六角レンチねじのようなねじ２７により土壌収容軸部１５の外周面に着脱可能に取付けられる。
【００１５】
蓋部材１４は、円形棒を加工して形成されたものであり、具体的には、一端部から他端部に向けて徐々に径寸法が小さくなった５つの径の異なる軸径部を備えたものである。即ち、一端部に最大軸径の第１軸径部３１を備え、他端部に最小軸径の第５軸径部３５を備える。第３軸径部３３の外周面には雄ねじ部３６が形成される。第５軸径部３５及び第４軸径部３４を筒部２１の一端面の開口を介して土壌収容空間２０に挿入し、第３軸径部３３に形成された雄ねじ部３６と土壌収容軸部１５の筒部２１の開口側の端部に形成された雌ねじ部３７とが締結されることで、筒部２１の一端開口が蓋部材１４で閉じられた土壌収容部４０が区画形成される。即ち、内側土壌取込孔２４を介してのみ土壌を取込可能な土壌収容部４０が形成される。また、第２軸径部３２の外周面と筒部２１の外周面とが同一面上に位置され、かつ、第１軸径部３１が外管４１の一端面４１ａに接触する一端ストッパー３８を備える。一端ストッパー３８は、外径が外管４１の内径よりも大きく形成されて外管４１の一端面４１ａに接触する外管４１の一端面４１ａに対応した環状面により構成される。一端ストッパー３８の外径寸法は、例えば、外管４１の外径寸法と同じ寸法に形成される。
【００１６】
以上のように、軸部材１３と蓋部材１４とが連結されて土壌収容部４０が区画形成された内部材１１は、外管４１の内側に位置される内側軸部１１Ａを備える。そして、内側軸部１１Ａの他端には他端ストッパー１７が設けられ、内側軸部１１Ａの一端には一端ストッパー３８が設けられたことによって、外管４１は、内側軸部１１Ａの外周面上を内側軸部１１Ａの中心軸線ａに沿った方向の移動可能となり、かつ、その移動が他端ストッパー１７及び一端ストッパー３８により規制された構成である。また、内側軸部１１Ａは、両端が閉塞された筒部２１の内部空間により形成された土壌収容部４０を備え、内側軸部１１Ａの周面には、筒部２１の内外に貫通するように形成されて土壌収容部４０に対する土壌の出入口となる内側土壌取込孔２４が形成された構成である。
【００１７】
外部材１２は、外管４１と土壌取込板４２とを備える。
外管４１は断面円形で両端開口の管により形成される。外管４１の内側に内側軸部１１Ａが挿入されて当該外管４１と内側軸部１１Ａとが同軸（外管４１の中心軸線ａと内側軸部１１Ａの中心軸線ａとが一致した状態）に配置され、外管４１及び内側軸部１１Ａの中心軸線ａに沿った方向に外管４１と内側軸部１１Ａとが相対的に移動可能に構成される。
そして、外管４１及び内側軸部１１Ａの移動が、外管の他端面４１ｂと他端ストッパー１７との衝突、及び、外管４１の一端面４１ａと一端ストッパー３８との衝突により規制される。
尚、外管４１の内径寸法と内側軸部１１Ａの外径寸法とが互いに近似した適性値に設定される（例えば、内側軸部１１Ａの外径寸法が外管４１の内径寸法よりも数ｍｍ小さい程度に設定される）。
【００１８】
外管４１は、外管４１の内外に貫通する貫通孔により形成された外側土壌取込孔４３と、外管４１の内外に貫通して外管４１の中心軸線ａに沿った方向に延長する長孔により形成された第１ガイド孔４４及び第２ガイド孔４５とを備える。
第１スライダー２５が挿入されて係合する第１ガイド孔４４は、長手方向の一端が閉塞し、他端が外管４１の他端面４１ｂに開口した長孔により形成される。第２スライダー２６が挿入されて係合する第２ガイド孔４５は、長手方向の両端が閉塞した長孔により形成される。
【００１９】
外側土壌取込孔４３は、例えば、外管４１の周面において周方向に沿って湾曲する矩形形状の孔に形成される。具体的には、当該矩形形状の孔は、外管４１の中心軸線ａに沿って延長して互いに平行に対向する２つの辺縁と外管４１の周方向に沿って延長して互いに平行に対向する２つの辺縁とによる湾曲矩形形状の開口縁を備えた孔である。内側土壌取込孔２４も、筒部２１に形成された外側土壌取込孔４３と同様の湾曲長方形状の開口縁を備えた孔である。即ち、外管４１及び内側軸部１１Ａの中心軸線ａに沿った方向に外管４１と内側軸部１１Ａとが相対的に移動することにより、図４（ｂ）のように外側土壌取込孔４３と内側土壌取込孔２４とが連通して土壌収容部４０と外部とが開通したり、図４（ａ）のように外側土壌取込孔４３及び内側土壌取込孔２４が共に閉じられた状態（外側土壌取込孔４３が内側軸部１１Ａで閉じられた状態、及び、内側土壌取込孔２４が外管４１で閉じられた状態）となる。
各土壌取込孔２４；４３は好ましくは近似した大きさに形成すればよい。例えば、孔の中心が一致するように位置された場合に、例えば、それぞれの孔の開口縁面が同一面上に位置するような大きさに形成すればよい。
【００２０】
ブレードと呼ばれる土壌取込板４２は、外側土壌取込孔４３の外管４１の中心軸線に沿って延長する一方の辺縁４３ａ（外管４１の中心軸線ａに沿って延長する外側土壌取込孔４３の孔縁）に溶接やボルト結合などの固定手段により取付けられる。土壌取込板４２は、外側土壌取込孔４３の一方の辺縁４３ａから外管４１の中心軸線ａより離れる方向に延長して、かつ、板面４２ｅ；４２ｆが外管４１の中心軸線ａを回転中心とした回転方向と直交するように外管４１に取付けられる。
具体的には、土壌取込板４２は、外管４１の中心軸線ａに沿って延長するとともに当該中心軸線ａと直交する方向（外管４１の径に沿った方向）に延長する例えば四角形板により形成される。
【００２１】
一方の辺縁４３ａ側に接続された土壌取込板４２の一方の辺縁４２ａと対向する他方の辺縁４２ｂ側には、他方の辺縁４２ｂより一方の辺縁４２ａに向かって延長する複数のスリット（溝）４６；４６…が形成される。
また、土壌取込板４２の一方の辺縁４２ａと他方の辺縁４２ｂとを繋ぐ辺縁４３ｃ；４３ｄと他方の辺縁４２ｂとの境界部分は、面取り部４７；４７に形成される。
土壌取込板４２の辺縁４３ｃ；４３ｄ側における一方の板面４２ｅ側には、他方の板面４２ｆから一方の板面４２ｅの中央に向けて傾斜する傾斜面４８；４８が形成される。
スリット４６は、外管４１を外管４１の中心軸線ａを回転中心として回転させる際に土壌取込板４２が受ける土抵抗を低減させる構成である。
面取り部４７；４７及び傾斜面４８；４８は、外管４１が外管４１の中心軸線ａに沿って地中を移動する際に土壌取込板４２が受ける土抵抗を低減させる構成である。
【００２２】
後述する土壌取込不可状態において、内側土壌取込孔２４あるいは外側土壌取込孔４３と外管４１の一端面４１ａとの間、及び、内側土壌取込孔２４あるいは外側土壌取込孔４３と外管４１の他端面４１ｂとの間には、内側軸部１１Ａの外周面又は外管４１の内周面を少なくとも１周するＯリングのような水密維持部材４９；４９が、内側軸部１１Ａの外周面又は外管４１の内周面に設けられる。水密維持部材４９；４９を備えるので、土壌取込不可状態において外管４１の内周面と内側軸部１１Ａの外周面との間の隙間を介した土壌収容部４０内と地盤との間の水の流通を防止できる。
水密維持部材４９としての例えばＯリングは、内側軸部１１Ａの外周面又は外管４１の内周面を１周するように内側軸部１１Ａの外周面又は外管４１の内周面に形成された環状溝４９ａ内に嵌め込まれて取付けられ、対向する面に密接状態に接触して水密を保つ部材である。
尚、内側軸部１１Ａの外周面に水密維持部材４９を設ける場合には、外管４１と内側軸部１１Ａとの相対的な移動により水密維持部材４９が外側土壌取込孔４３の外管内周面側の孔縁に接触して切断されたり欠損したり位置ずれしたりして水密性能を維持できなくなるようなことを防止するため、外側土壌取込孔４３の外管内周面側の孔縁は面取り加工した面取孔縁部に形成することが好ましい。同様に、外管４１の内周面に水密維持部材４９を設ける場合には、外管４１と内側軸部１１Ａとの相対的な移動により水密維持部材４９が内側土壌取込孔２４の内側軸部外周面側の孔縁に接触して切断されたり欠損したり位置ずれしたりして水密性能を維持できなくなるようなことを防止するため、内側土壌取込孔２４の内側軸部外周面側の孔縁は面取り加工した面取孔縁部に形成することが好ましい。
【００２３】
以上の構成における土壌採取管装置３の内部材１１と外部材１２との組付方法について図１を参照して説明する。
例えば、まず、第１スライダー２５を内側軸部１１Ａの外周面に取付けておく。即ち、第１スライダー２５に形成されたねじ挿入孔２５ａと内側軸部１１Ａの外周面に形成されたねじ孔２５ｂとの位置を合わせた後、ねじ２７を第１スライダー２５のねじ挿入孔２５ａに挿入し、ねじ２７を内側軸部１１Ａのねじ孔２５ｂに締結することにより、第１スライダー２５を内側軸部１１Ａの外周面にねじ２７によって着脱可能に取付けておく。次に、外管４１の他端面４１ｂの開口を介して内側軸部１１Ａを内側軸部１１Ａの一端１８側から外管４１内に挿入し、第１スライダー２５を第１ガイド孔４４に挿入して係合させる。そして、第２ガイド孔４５を介して確認可能となる内側軸部１１Ａの外周面に形成されたねじ孔２６ｂと第２スライダー２６に形成されたねじ挿入孔２６ａとの位置を合わせた状態で、外管４１の外面側からねじ２７を第２ガイド孔４５を介して第２スライダー２６のねじ挿入孔２６ａに挿入し、ねじ２７を内側軸部１１Ａのねじ孔２６ｂに締結することにより、第２スライダー２６を内側軸部１１Ａの外周面にねじ２７によって着脱可能に取付けておく。これにより、第２スライダー２６が第２ガイド孔４５内に挿入されて第２ガイド孔４５に係合され、中心軸線ａに沿った方向に第２ガイド孔４５の長孔の長さだけ移動可能に構成されるとともに、内側軸部１１Ａと外管４１とが互いに離れないように組み合わされる。
【００２４】
よって、第１；第２スライダー２５；２６と第１；第２ガイド孔４４；４５との係合により、外管４１及び内側軸部１１Ａの中心軸線に沿った方向に外管４１と内側軸部１１Ａとが相対的に移動可能になるとともに、内側軸部１１Ａを中心軸線ａを回転中心として回転させた場合に内側軸部１１Ａと外管４１とが一緒に回転するように構成され、かつ、内側軸部１１Ａに内側軸部１１Ａの中心軸線ａを回転中心として内側軸部１１Ａを回転させようとする力が加わっていない状態において外管４１が外管４１の中心軸線ａを回転中心として回転しないように規制される。
【００２５】
即ち、第１；第２スライダー２５；２６と第１；第２ガイド孔４４；４５とにより、内側軸部１１Ａ及び外管４１を内側軸部１１Ａの中心軸線ａに沿った方向に相対的に移動可能にガイドするためのガイド機構６０が構成される。
【００２６】
図３（ａ）；図４（ａ）に示すように、土壌採取管装置３は、外管４１の一端面４１ａと一端ストッパー３８とが接触した場合に、内側土壌取込孔２４が外管４１の内周面で覆われた状態となって土壌収容部４０内に土壌を取込不可な状態（以下、土壌取込不可状態という）となり、水密維持部材４９；４９が、外管４１の内周面と内側軸部１１Ａの外周面との間を介した土壌収容部４０内と地盤との間の水や土砂の流通を防止する。
一方、図３（ｂ）；図４（ｂ）に示すように、土壌採取管装置３は、外管４１の他端面４１ｂと他端ストッパー１７とが接触した場合に、内側土壌取込孔２４の孔の中心と外側土壌取込孔４３の孔の中心とが一致した状態となって内側土壌取込孔２４と外側土壌取込孔４３とが連通した状態となり、当該外側土壌取込孔４３及び内側土壌取込孔２４を介して土壌収容部４０内に土壌を取込可能な状態（以下、土壌取込可能状態という）となる。
【００２７】
上述した土壌採取装置１を用いて、例えば、図５に示すように、機械工場のような建屋６２下の地中や廃棄物処分場跡のような更地下の地中における土壌採取目標位置５０での汚染された土壌を採取する方法を説明する。
まず、図５（ａ）；（ｂ）に示すように、自由曲線掘削機２を用いて土壌採取目標位置５０を通過する掘削孔５１を形成する。例えば、削孔ビット６を土壌採取目標位置の深さ位置まで斜め下方向に推進させるようにして斜め下方向に地盤を掘削した後、削孔ビット６を水平方向に推進させるようにして水平方向に地盤を掘削して土壌採取目標位置５０を通過する掘削孔５１を形成し、その後、削孔ビット６を斜め上方向に推進させるようにして斜め上方向に地盤を掘削して削孔ビット６を地上に出す。
地盤を斜めに掘削する場合には、ロッド部５をロッド部５の中心軸線（中心軸線）を回転中心として駆動装置８に設けられた図外のモータのような回転駆動源で回転させることで削孔ビット６を回転させながら削孔ビット６を推進させる。
削孔ビット６の推進方向を変える場合は、ロッド部５を回転させないで、駆動装置８に設けられた図外の油圧シリンダのような押圧装置でロッド部５に推進力を与えて削孔ビット６の楕円傾斜面９に土圧が作用するようにすることで、削孔ビット６の推進方向を変える。これにより、削孔ビット６及びロッド部５を水平方向に移動させることができる。
掘削の際には、ロッド部５の筒内中空部を掘削液の供給管路として利用するので、ロッド部５の後端を図外の掘削液供給装置に繋ぎ、ロッド部５を回転させるとともに、掘削液供給装置からロッド部５の筒内中空部を介して削孔ビット６に掘削液を圧送して供給する。掘削液としては、水、ベントナイト溶液、ポリマー等の安定液等を用いる。これにより、削孔ビット６の先端の掘削液噴射孔から地盤に掘削液が噴射されながら削孔ビット６が地盤を掘削する。
そして、掘削が進むのに応じてロッド５ａを順次継ぎ足していく動作を繰り返すことにより、土壌採取目標位置５０を通過する掘削孔５１を形成する。尚、削孔ビット６の位置は、位置検出センサ７からの位置情報により操作者が知ることができ、当該位置情報に基づいて土壌採取目標位置５０を通過する掘削孔５１を形成できる。
【００２８】
土壌採取目標位置５０を通過して地中を掘り抜いた掘削孔５１を形成し、掘削孔５１の掘削終点Ｙから地上に引き出したロッド部５の先端に取付けられていた削孔ビット６を取り外し、代わりに、ロッド部５の先端部と土壌採取管装置３のロッド連結部２２とをねじ結合により連結することにより、ロッド部５の先端に土壌採取管装置３を取付ける（図５（ｃ）参照）。そして、ロッド部５を掘削始点Ｘ側に引っ張って、土壌採取管装置３を外管４１の一端面４１ａと一端ストッパー３８とを接触させた土壌取込不可状態に維持しながら、掘削孔５１内経由で掘削始点Ｘ側に戻して土壌採取目標位置５０まで移動させる（図５（ｄ）参照）。土壌採取管装置３が土壌採取目標位置５０に到達したならば、ロッド部５を掘削終点Ｙ側に押して、土壌採取管装置３を外管４１の他端面４１ｂと他端ストッパー１７とを接触させた土壌取込可能状態にしてから、ロッド部５をロッド部５の中心軸線を回転中心として一方方向に回転させる。これにより、土壌採取管装置３の内部材１１及び外部材１２が共に内側軸部１１Ａの中心軸線ａを回転中心として回転するので、土壌取込板４２の他方の板面４２ｆで押された（掻き取られた）土壌採取目標位置５０の土砂が外側土壌取込孔４３及び内側土壌取込孔２４を介して土壌収容部４０内に取り込まれる。
尚、土壌採取管装置３が土壌採取目標位置５０に到達してから、ロッド部５を掘削終点Ｙ側に押す動作とロッド部５をロッド部５の中心軸線を回転中心として一方方向に回転させる動作とを一緒に行うようにしてもよい。つまり、外管４１の他端面４１ｂと他端ストッパー１７とを接触させてからロッド部５を回転させた場合には、掘削孔５１の径が大きい場合等、土壌取込板４２が土壌（掘削孔５１の内壁）と接触せずに土壌採取管装置３が空回りして土砂を効率的に採取できない可能性もある。このような場合には、上述したように、ロッド部５を押しながら回転させたり、ロッド部５を回転させながら押すことにより、土壌採取管装置３が前進運動と回転運動とを同時に行うので、土壌取込板４２が土壌（掘削孔５１の内壁）と接触しやすくなって土壌取込効率が良くなる。
その後、ロッド部５を掘削始点Ｘ側に引っ張って、土壌採取管装置３を外管４１の一端面４１ａと一端ストッパー３８とを接触させた土壌取込不可状態に維持しながら掘削孔５１経由で掘削始点Ｘまで戻して地上に出し、ロッド部５の先端に取付けられていた土壌採取管装置３を取り外す。そして、土壌採取管装置３を土壌取込可能状態にし、外側土壌取込孔４３及び内側土壌取込孔２４を介して土壌収容部４０内の土壌を取り出す。
また、土壌収容部４０内の土壌を外側土壌取込孔４３及び内側土壌取込孔２４を介して取り出し難い場合には、図１に示すように、第２スライダー２６、蓋部材１４を取り外すことにより土壌採取管装置３を分解することで、土壌収容部４０内の土壌を容易に取り出すことができるようになる。
尚、作業者は図外のモニターに表示される位置検出センサ７からの情報（方位情報、距離情報等）を確認しながら、土壌採取目標位置５０への掘削作業、及び、土壌採取目標位置５０の土壌を土壌収容部４０内に取り込む土壌採取作業を行う。
【００２９】
実施形態１によれば、自由曲線掘削機２を用いて土壌採取目標位置５０の土壌を採取する方法において、採取した土壌を容易に取り出せる。
実施形態１によれば、ロッド部５を引っ張ったり、押したりするだけで、土壌収容部４０の土壌出入口となる内側土壌取込孔２４の開閉操作を行えるので、開閉操作を容易に行える。即ち、土壌取込不可状態及び土壌取込可能状態に設定する作業を容易に行える。
実施形態１によれば、自由曲線掘削機２による水平掘削経路だけでなく、曲線掘削経路でも土壌を採取できる。したがって、土壌採取目標位置５０がどこであっても土壌採取目標位置５０の土壌を採取可能となる。
実施形態１によれば、自由曲線掘削機２による掘削を終えた後の掘削経路中における土壌採取目標位置５０の土壌を採取するので、掘削による水分が少なくなった土壌を採取できることから、特許文献１に比べて、土壌成分の調査を正確に行える。
実施形態１によれば、外管４１の一端面４１ａと接触する一端ストッパー３８、及び、外管４１の他端面４１ｂと接触する他端ストッパー１７を備えるので、土壌取込不可状態及び土壌取込可能状態の設定を簡単かつ確実に行えるようになる。
実施形態１によれば、土壌取込不可状態において外管４１の内周面と内側軸部１１Ａの外周面との間の隙間を介した土壌収容部４０内と地盤との間の水や土砂の流通を防止する水密維持部材４９；４９を備えているので、土壌取込不可状態において、土壌採取目標位置５０以外の地中で土壌収容部４０内から外部に汚染地下水や汚染土壌が漏れてしまうことを防止でき、土壌採取目標位置５０以外の場所を汚染してしまうようなことを防止できる。また、土壌取込不可状態において、土壌採取目標位置５０以外の地中で外部から土壌収容部４０内に土壌や地下水が入り込んでしまうことを防止でき、土壌採取目標位置５０の土壌の成分の検査を正確に行うことができるようになる。
実施形態１によれば、第１；第２スライダー２５；２６と第１；第２ガイド孔４４；４５とにより構成されたガイド機構６０を備え、内側軸部１１Ａを回転させようとする力が加わっていない状態において外管４１が回転しないように規制されるので、外管４１と内側軸部１１Ａとが内側軸部１１Ａの中心軸線ａに沿った方向に直線運動を行うように相対的に移動可能となり、外管４１と内側軸部１１Ａとの相対的な移動動作がスムーズになるとともに、ロッド部５からの回転力を２箇所のガイド機構６０により外管４１に伝達できるので、外管４１に回転力をスムーズに伝達できて土壌取込動作をスムーズに行えるようになる。
実施形態１によれば、ガイド機構６０が、外管４１の内外に貫通して外管４１の中心軸線ａに沿った方向に延長する両端閉塞の長孔により形成された第２ガイド孔４５と、ガイド孔４５内を長手方向に移動可能となるように外管４１の外面にねじ２７により着脱可能に取付けられた第２スライダー２６とにより構成されたので、土壌採取管装置３の分解が容易となり、内側軸部１１Ａと外管４１とを分離させることが容易となるので、土壌収容部４０内の土壌を容易に取り出すことができるようになる。
【００３０】
実施形態２
掘削始点から土壌採取目標位置５０まで掘削孔５１を形成した後、ロッド部５を掘削孔５１の掘削始点Ｘに戻して地上に引き出してロッド部５の先端５ｔに取付けられていた削孔ビット６を取り外し、ロッド部５の先端５ｔに土壌採取管装置３を取付けて、土壌採取管装置３を掘削孔５１内経由で土壌採取目標位置５０まで移動させる。土壌採取管装置３が土壌採取目標位置５０に到達したならば、ロッド部５を押して、土壌採取管装置３を土壌取込可能状態にしてから、ロッド部５をロッド部５の中心軸線を回転中心として一方方向に回転させることで、土壌採取目標位置５０の土砂を土壌収容部４０内に取り込むようにしてもよい。
尚、この場合、土壌採取管装置３を掘削始点から土壌採取目標位置５０まで移動させるまでの間は、土壌採取管装置３が土壌取込可能状態となるので、土壌採取管装置３が掘削始点Ｘから土壌採取目標位置５０に移動するまでの間に土壌収容部４０内に土壌が取り込まれ難いように、外側土壌取込孔４３及び内側土壌取込孔２４を下向きにして土壌採取管装置３を移動させることが好ましい。
実施形態２によれば、実施形態１と同じ効果が得られるとともに、地中を掘り抜くことができない現場においても土壌を採取することができる。
【００３１】
実施形態３
実施形態１；２では、ロッド部５を引っ張った際に土壌取込不可状態となり、ロッド部を押した際に土壌取込可能状態となるような構成の土壌採取管装置３を示したが、ロッド部５を引っ張った際に土壌取込可能状態となり、ロッド部５を押した際に土壌取込不可状態となるような構成の土壌採取管装置３としてもよい。
実施形態３の土壌採取管装置３を用いる場合には、実施形態１と同様に、自由曲線掘削機２を用いて土壌採取目標位置５０を通過した地中を掘り抜いた掘削孔５１を形成した後、ロッド部５を掘削孔５１の掘削始点Ｘに戻して地上に引き出してロッド部５の先端５ｔに取付けられていた削孔ビット６を取り外し、ロッド部５の先端５ｔに土壌採取管装置３を取付ける。そして、ロッド部５を押して土壌採取管装置３を土壌取込不可状態に維持しながら土壌採取管装置３を掘削孔５１内経由で土壌採取目標位置５０まで移動させてから、ロッド５部を引っ張って、かつ、ロッド部５を一方方向に回転させて土壌採取目標位置５０の土砂を土壌収容部４０内に取り込む。そして、ロッド部５を押して土壌採取管装置３を土壌取込不可状態に維持しながら土壌採取管装置３を掘削終点Ｙから地上に出し、土壌収容部４０内の土砂を取り出す。
【００３２】
実施形態４
実施形態１の一端ストッパー３８及び他端ストッパー１７を設けずに、第２ガイド孔４５の長手方向の両端をストッパーとして機能させてもよい。即ち、第２スライダー２６が第２ガイド孔４５の長手方向の両端に接触可能なようにし、外管４１及び内側軸部１１Ａの移動が、第２スライダー２６と第２ガイド孔４５の一端との衝突、及び、第２スライダー２６と第２ガイド孔４５の他端との衝突により規制されるように構成する。
実施形態４によれば、第２ガイド孔４５の両端をストッパーとして機能させることから、実施形態１の一端ストッパー３８及び他端ストッパー１７が不要となり、内側軸部１１Ａを両端にストッパーを備えない簡単な構成とできる。また、蓋部材１４も不要となり、内部材１１の構成も簡単とできる。
【００３３】
実施形態５
また、第２ガイド孔４５；第１ガイド孔４４の代わりに、外管４１の内周面及び内側軸部１１Ａの外周面の一方に内側軸部１１Ａの中心軸線ａに沿って延長する図外のガイドとしての長溝を形成し、外管４１の内周面及び内側軸部１１Ａの外周面の他方には、第２スライダー２６；第１スライダー２５の代わりに、上記長溝内に突出して長溝に係合し長溝内を長手方向に移動可能な図外のスライダーを設けるようにしてもよい。
【００３４】
実施形態６
内側土壌取込孔２４、外側土壌取込孔４３、土壌取込板４２からなる土壌取込構成部を複数組設けてもよい。例えば、土壌採取管装置３を中心軸線ａに沿って延長するように複数個繋げた構成としたり、中心軸線ａに沿って延長するように複数組の土壌取込構成部を備えた土壌採取管装置としてもよい。また、内側軸部１１Ａ及び外管４１の周方向に沿って複数組の土壌取込構成部を備えた土壌採取管装置としてもよい。実施形態６によれば、広範囲の土壌調査が可能となり、土壌調査をより詳細に行うことが可能となる。
【００３５】
上記では、断面円形の内側軸部１１Ａ及び外管４１を示したが、内側軸部１１Ａ及び外管４１は断面角形状であってもよい。
第２スライダー２６；第１スライダー２５は、ガイド内をスライド可能な構成であればよく、形状は問わない。
また、第１スライダー２５と第１ガイド孔４４とにより構成されるガイド機構６０は設けなくともよい。
【００３６】
本発明は、土壌汚染された土壌を調査するための採取だけでなく、セメント等の改良材で地盤改良された場所に所定量の改良材が入っているかを確認するための調査等、土壌中の調査したい物質の量を測定するための土壌を採取する場合にも利用できる。
【符号の説明】
【００３７】
３  土壌採取管装置、５  ロッド部、１１  内部材、１１Ａ  内側軸部、
１２  外部材、１７  他端ストッパー、２１  筒部、２４  内側土壌取込孔、
２６  第２スライダー（スライダー）、２７  ねじ、３８  一端ストッパー、
４０  土壌収容部、４１  外管、４２  土壌取込板、４３ａ  辺縁（孔縁）、
４５  第２ガイド孔（ガイド孔）、４９  水密維持部材、５０  土壌採取目標位置、
６０  ガイド機構。
【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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