(57)【要約】【課題】  スウェーデン式サウンディング試験の現場で、簡易かつ安価な方法によって砂又は砂質土のサンプリングを行える試料採取用サンプラーを提供する。【解決手段】  内部に、試料採取用の同一の長さの４個の内管１３を挿入したコア部１２を構成し、前記コア部１２の先端にシュー部１４を取り付けると共に、前記コア部１２の後端に土砂類を排出するための排土孔１１ｂが２ヶ所開けてあるコネクターヘッド部１１を取り付けた試料採取用サンプラー。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
内部に、試料採取用の複数の内管を挿入したコア部を構成し、前記コア部の先端にシュー部を取り付けると共に、前記コア部の後端に貫入装置のロッドと接続するためのコネクターヘッド部を取り付けたことを特徴とする試料採取用サンプラー。
【請求項２】
前記複数の内管は、同一長さの４個の内管であり、前記コネクターヘッド部は、土砂類を排出するための排土孔が２ヶ所開けてあることを特徴とする請求項１記載の試料採取用サンプラー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、地盤調査等の現場で、砂又は砂質土等の試料採取に用いられるサンプラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
砂地盤における液状化の検討は、通常１ｍ毎の標準貫入試験を伴うボーリング調査を実施し、採取した所定の深度の砂又は砂質土の試料について室内土質試験を行い、その分析結果と標準貫入試験のＮ値及び自然水位、単位体積重量等の土質常数を基に、想定される地震強度に対し地盤が液状化するかどうか、また起こり得る液状化の程度の判定を行うものである。
【０００３】
前記標準貫入試験において従来のボーリング調査では、ボーリング機械を大型トラックで搬送し調査地点で機械を組み立て、やぐらを組む必要がある。そのため作業に人手と時間がかかること、あるいは狭い場所では実施できないこと、比較的大きな費用がかかること等の問題を有していた。
そのため、特許文献１に示すような比較的簡易な地質調査用ボーリング装置が提案されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１０１３９８号公報
【０００５】
この考案は、電動コアドリルを用いてサンプラーを備えたボーリングロッドを地中に圧下させてコアの採取及び標準貫入試験を行う地質調査用ボーリング装置であって、ロッドホルダーを備えたベース上に垂直の昇降用フレームを脱着自在に取り付け、同昇降用フレームに電動コアドリルを下向きにして昇降自在且つ脱着自在に取り付け、同電動コアドリルの回転部にサンプラーを備えたボーリングロッドをロッドホルダーを通じて脱着自在に連結し、電動コアドリルを下降してボーリングロッドを地中に圧下させる加圧レバーを設け、滑車を備えたやぐらをベースを囲むように配設し、同やぐらの滑車に電動ウインチのワイヤーを掛架し、同ワイヤーの先端部にボーリングロッドの上端部と連結する連結具を取り付けた地質調査用ボーリング装置である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１記載の地質調査用ボーリング装置によれば、山岳地への搬入出が容易で狭小・低地上高用地での作業能力を保持し、掘進能力も１０〜１５ｍと必要十分に有し、標準貫入試験も行うことができる効果を有するものである。
しかしながら、やぐらを組まなければならず手間がかかることや、装置が大がかりとなり、住宅地等の狭い場所では実施できないことや比較的大きな費用がかかることなどの問題点があった。
【０００７】
本考案は、上述の従来の装置の問題点を解決したもので、戸建住宅の地盤調査等の現場で広く汎用されているスウェーデン式サウンディング試験の現場で、簡易かつ安価な方法によって砂又は砂質土等の試料のサンプリングを行える試料採取用サンプラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の考案は、内部に、試料採取用の複数の内管を挿入したコア部を構成し、前記コア部の先端にシュー部を取り付けると共に、前記コア部の後端に貫入装置のロッドと接続するためのコネクターヘッド部を取り付けた試料採取用サンプラーである。
【０００９】
請求項２に記載の考案は、前記複数の内管は、同一長さの４個の内管であり、前記コネクターヘッド部は、土砂類を排出するための排土孔が２ヶ所開けてある試料採取用サンプラーである。
【考案の効果】
【００１０】
請求項１記載の試料採取用サンプラーは、複数の内管を挿入したコア部とコア部の先端のシュー部とコア部の後端のコネクターヘッド部からなるため、簡易な構造であり、地盤調査等の現場で簡易かつ安価な方法によって砂又は砂質土等の採取を行い、複数の内管に充てんしたサンプルを効率よく取り出すことができる等の効果を奏する。
【００１１】
請求項２記載の試料採取用サンプラーは、内管を同一の長さの４個の内管とし、コネクターヘッド部に土砂類を排出するための排土孔を設けたから、４個の内管によって定量のサンプルが効率よく採取でき、かつ貫入時に最初に入ってくるスライムを効率よく排土することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の実施形態１の一部切欠き分解斜視図
【図２】本考案による試料採取方法の工程の説明図
【図３】本考案による試料採取方法の工程の説明図
【図４】本考案による試料採取方法の工程の説明図
【図５】本考案による試料採取方法の工程の説明図
【考案を実施するための形態】
【００１３】
図に基づいて本考案の試料採取用サンプラー（以下、「サンプラー」という）の実施形態１を説明する。
サンプラー１０は図１に示すもので、外径３２ｍｍ、内径２７ｍｍ、全長５００ｍｍの鋼製の管である。このサンプラー１０は、長さ４００ｍｍのコア部１２の先端に長さ５０ｍｍのシュー部１４を取り付け、後端には長さ９０ｍｍのコネクターヘッド部１１を取り付けてある。前記各部は互いに螺合することで着脱自在に取り付けられている。
なお、前記各寸法は本実施形態に限定されず、任意に決定できるものとする。
【００１４】
前記コア部１２の内部には、内挿試料管であるステンレス製の内管１３を挿入する。この内管１３は、長さ１００ｍｍ、外径２５ｍｍ、内径２３ｍｍの単管からなり、同一長さのものを４個（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）挿入する。
【００１５】
前記シュー部１４は、砂層に貫入し易いようにその先端を内側に鋭角に仕上げてある。また先端から内部に挿入した内管１３が脱落しないように、シュー部１４の下部の内径を小さくして内周面に段部１４ａを構成し、最下端の内管１３ａの下端が段部１４ａに当接して内管１３ａの下降が阻止されるようになっている。
【００１６】
前記コネクターヘッド部１１の上部には、貫入装置であるボーリングバー４０のＳＷＳ機のロッド（以下、「ロッド」と言う）４３と接続するようにオスネジ１１ａが構成されている。また貫入時に最初に内管１３に入ってくるスライムを排土するための、径２２ｍｍ程度の排土孔１１ｂを２ヶ所開けてある。前記排土孔１１ｂ同士は貫通しており、本体コア部１２と連通している。
【００１７】
前記のように構成したサンプラー１０を使用した試料採取方法を説明する。この試料採取方法で使用する主な機械器具は、前記サンプラー１０の他に次の４つの装置である。
すなわち、掘削装置として全自動式又は半自動式スウェーデン式サウンディング試験機（以下「ＳＷＳ機」と言う）、小型掘削ドリル、ボーリングバー及び水位測定装置である。
【００１８】
試料採取方法の工程を図２乃至図５に基づいて説明する。
（ステップ１）
所定の地点にＳＷＳ機２０を配置し試験を開始する。通常２５ｃｍピッチで掘削試験を行い連続して地盤強度を測定する。
【００１９】
（ステップ２）
前記ＳＷＳ機２０によって掘削した調査孔に手動回転式の試料採取器を挿入し、任意の深度の土試料を採取し地質構成を推定する。
【００２０】
（ステップ３）
前記調査孔に観測パイプを挿入し、水位測定装置をセットして自然水位を測定する。次いで前記調査孔の近傍（１ｍ以内）の地点に同じＳＷＳ機２０を設置する。
【００２１】
（ステップ４）
図２に示すように、ＳＷＳ機のロッド２３の先端に径４０ｍｍの小型掘削ドリル２４を接続し、所定の砂層１０１の深度まで無水で回転削孔して径４０ｍｍの掘削孔３０をあける。
この時の小型掘削ドリルとしては、商品名「トローウエル・スクリュー」（株式会社サンテック製）を使うと、崩れのない正確な径の孔が得られる。しかし、掘削ドリルは前記のものに限定されない。
【００２２】
（ステップ５）
所定の砂層１０１の深度まで掘削孔３０を掘削した後、前記小型掘削ドリル２４を地上に引揚げる（図３参照）。
【００２３】
（ステップ６）
（１）図４に示すように、貫入装置であるボーリングバー４０を掘削孔３０の上に配置し、ボーリングバー４０と接続するロッド４３の先端に、予めコア部１２の内部に４個の内管１３を挿入してあるサンプラー１０を接続し、掘削孔３０内を所定の砂層１０１の深度まで降ろす。図中４２はロッド部である。
その後、ボーリングバー４０の握り部４１を両手でつかみ上下動させて、ロッド部４２の上端を叩くことで、ロッド４３に地中への貫入力を与え、サンプラー１０を貫入させ、所定の区間の砂試料を採取する（図５参照）。
（２）前記の所定の区間とは、例えば、削孔深度が５ｍの場合、標準貫入試験と同じく、ＧＬ−５．００ｍから予備打ち１５ｃｍ、本打ち３０ｃｍ、後打ち５ｃｍとし、５．００ｍから５．５０ｍまでの区間（５０ｃｍ）である。なお、ボーリングバー４０での打撃回数は、近傍での事前のＳＷＳ試験結果から算定される換算Ｎ値を採用するため、特にカウントしない。
（３）前記サンプラー１０で試料が採取できる仕組みを説明する。
例えばＧＬ−５．００ｍ以深の砂層の採取の場合において、ボーリングバー４０の打撃により、サンプラー１０をＧＬ−５．００ｍの深度から１３ｃｍ砂層中に貫入させた時、採取される砂試料は，シュー部１４の先端部からシュー部１４と、先端の内管１３ａ全部に詰まり、内管１３ｂ、１３ｃ、１３ｄには順次、スライムが詰まることになる。
次に、ＧＬ−５．１３ｍから５．２３ｍまで１０ｃｍ打撃した場合、採取される試料は内管１３ｂ中を満たすことになる。同様にＧＬ−５．５０ｍまで打撃した場合、内管１３ａ〜１３ｄに砂が詰まる状態になる。
標準貫入試験の場合、採取する試料は、ＧＬ−５．１５ｍ〜５．４５ｍ間の３０ｃｍの部分なので、本実施形態のサンプラー１０の場合も、各内管１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ内に詰まった３０ｃｍ分の試料を粒度試験用の供試体として採用する。
【００２４】
（ステップ７）
サンプラー１０を引き抜いて、コア部１２から４個の内管１３を取り出す。各内管１３内部には砂等の試料が詰まっている。この試料の取り出しは、内管１３の内径に近い刃先を装着した電気ドリル等の道具で容易に取り出せる。このとき内管１３を二つに割らないで内部の試料を押し出して取り出すことができるというメリットもある。
【００２５】
（ステップ８）
取り出した砂等の試料を流動試験やふるいわけ試験をすることで、それらの結果で液状化をするかしないかの検討をする。
【００２６】
このように本実施形態では、地盤調査等の現場で簡易な方法によって砂又は砂質土の試料採取を行い、４個の内管によって定量のサンプルが効率よく採取できるのである。
【００２７】
前記サンプラー１０で採取した試料の量は規格の２００ｇ必要とされる。本実施形態では内管１３は、外径２５ｍｍ、内径２３ｍｍなので、その容積は、V＝1.15×1.15×3.141×10×3＝124.6(cm3)となる。
砂の湿潤密度を1.80g／cm3とすると、内管３個に詰まった３０ｃｍ分の砂の質量は、  124.6×1.80≒224gとなり、分取する試料の最少質量の目安（参考値）としての２００ｇ以上の試料（最大粒径２ｍｍの場合）の採取が可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  サンプラー
１１  コネクターヘッド部
１２  コア部
１３  内管
１４  シュー部
２０  ＳＷＳ機
３０  掘削孔
４０  貫入装置（ボーリングバー）
４１  握り部
４３  ロッド
【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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