(57)【要約】【課題】一定施工量ごとに必要となる深度方向の試料土を、深層混合処理の施工の妨げにならず、安全で手間がかからない簡単な作業で採取する。【解決手段】上下に開口する筒状の採取容器１の下側開口部１ａに対し、採取容器１の内部上方に揺動して下側開口部１ａを開放する開放状態になる一方、下方に揺動して下側開口部１ａを閉鎖する閉鎖状態になる蓋部２を設ける。そして、ソイルセメントを生成した削孔Ｓに採取容器１を挿入して所望の深度で停止した後に引き上げる。ソイルセメントを生成した削孔Ｓに採取容器１を挿入して所望の深度で停止するまでの間は、ソイルセメントを採取容器１の内部に通過させて蓋部２を開放状態になる。また、採取容器１を引き上げたときにソイルセメントの荷重で蓋部２を閉鎖状態にして採取容器１の内部に所望の深度のソイルセメントサンプルを封じ込める。【選択図】        図５
2005076200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に開口する筒状の採取容器と、
前記採取容器の下側開口部に支承してあり、前記採取容器の内部上方に揺動して前記下側開口部を開放する開放状態になる一方、下方に揺動して前記下側開口部を閉鎖する閉鎖状態になる蓋部と
を備えたことを特徴とする試料土採取装置。
【請求項２】
開放状態にある前記蓋部に当接して当該蓋部を前記採取容器の内壁面から離間した位置で止める規制部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の試料土採取装置。
【請求項３】
前記採取容器の下側開口部の開口周縁に設けてあり、閉鎖状態にある前記蓋部の外縁に係合して前記下側開口部を密閉する態様で前記蓋部の閉鎖状態を保持する係合縁部材を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の試料土採取装置。
【請求項４】
前記採取容器の外側壁に設けてあり、混合土が生成された削孔内に挿入する挿入部材に対して着脱可能に取り付けられる固定部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の試料土採取装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の採取容器を挿入部材に取り付ける工程と、
前記挿入部材を混合土が生成された削孔に挿入し前記採取容器の内部を通過する混合土によって前記蓋部を開放状態にする工程と、
前記挿入部材を前記削孔の所望の深度の位置で停止して前記採取容器の内部に所望の深度の混合土の試料土を蓄える工程と、
前記挿入部材を前記削孔から引き上げて前記採取容器の内部に蓄えた試料土の荷重で前記蓋部を閉鎖状態にする工程と
を含むことを特徴とする試料土採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、削孔の所望の深度にあるソイルセメントなどの試料土を採取する試料土採取装置および試料土採取方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
深層混合処理工法などでは、原土とセメント系固化材スラリーとを現場の自然のままの位置・深さで機械攪拌し混合してソイルセメン固化材を構築する。このとき品質管理として、所望の深度から固化前のソイルセメントのサンプル（試料土）を採取して、所定日数の養生の後圧縮強度を測定する。
【０００３】
従前から知られている試料土採取装置は、箱状にした採取容器の上部開口が上蓋によって開閉可能に構成してある。上蓋は、通常時では採取容器の上部開口を閉鎖した閉鎖状態に保持してある。また上蓋は、ワイヤなどが取り付けてあり手操作によって採取容器の上部開口を開放した開放状態になる。そして、上記試料土採取装置を用いた試料土採取方法は、深層混合処理機により削孔を設け、当該削孔にスラリーを注入して攪拌・混合した後、Ｈ鋼などの挿入部材をクレーンで挿入する。試料土試験装置は、前記挿入部材に取り付けてあり、所望の深度まで挿入した後にワイヤの手操作によって上蓋を開放状態にして挿入部材を引き上げることで採取容器内に固化前のソイルセメントの試料土を採取する。
【０００４】
また、従来公知の試料土採取装置は、側面に開口部を有する筒状の採取容器と、採取容器内の上部に摺動自在に設けられ開口部を閉塞可能な上ピストンと、採取容器内の下部に摺動自在に設けられた下ピストンと、上ピストンを移動させる作動ロッドと、上下ピストンを連結するワイヤとを備えている。そして、上記試料土採取装置を用いた試料土採取方法は、開口部が上ピストンで閉塞された状態で採取容器を土中の所定位置に貫入した後、作動ロッドを引き上げて上ピストンを上昇させ、上ピストンの負圧吸引力で開口部から試料土を採取容器内に流入させる。さらに、上ピストンを上昇させ、下ピストンを開口部上方に位置させ、上ピストンと下ピストンの間に試料土を挟んだ状態で採取する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５４１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従前から知られている装置および方法では、採取深度が深いと上層にあるソイルセメントの重さで上蓋が開放できないことがある。下降中に上蓋が開放して所望の深度より上側の試料土を採取してしまうことがある。上蓋が開放状態にあるか否かが不明になる。削孔付近でのワイヤの手操作が危険を伴う。削孔の深度方向に多数測点で試料土を採取する場合に採取容器を削孔に挿入した後のワイヤ操作や、採取容器の引き上げ後の上蓋の閉鎖および固定操作などの作業に手間がかかる。試料土採取のクレーンでの作業中にワイヤの手操作を介するので施工効率が低下するなどの問題があった。
【０００７】
また、従来公知の装置および方法では、狭い範囲の試料土を採取することができるものの、複雑な機構のために作業が容易でなく、洗浄に手間がかかり時間を要する。試料土採取のクレーンでの作業中にピストンの上昇操作を介するので施工効率が低下するなどの問題があった。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みて、一定施工量ごとに必要となる深度方向の試料土を、深層混合処理の施工の妨げにならず、安全で手間がかからない簡単な作業で採取することができる試料土採取装置および試料土採取方法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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る試料土採取装置は、上下に開口する筒状の採取容器と、前記採取容器の下側開口部に支承してあり、前記採取容器の内部上方に揺動して前記下側開口部を開放する開放状態になる一方、下方に揺動して前記下側開口部を閉鎖する閉鎖状態になる蓋部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る試料土採取装置は、上記請求項１において、開放状態にある前記蓋部に当接して当該蓋部を前記採取容器の内壁面から離間した位置で止める規制部材を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る試料土採取装置は、上記請求項１または２において、前記採取容器の下側開口部の開口周縁に設けてあり、閉鎖状態にある前記蓋部の外縁に係合して前記下側開口部を密閉する態様で前記蓋部の閉鎖状態を保持する係合縁部材を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る試料土採取装置は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記採取容器の外側壁に設けてあり、混合土が生成された削孔内に挿入する挿入部材に対して着脱可能に取り付けられる固定部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る試料土採取方法は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の採取容器を挿入部材に取り付ける工程と、前記挿入部材を混合土が生成された削孔に挿入し前記採取容器の内部を通過する混合土によって前記蓋部を開放状態にする工程と、前記挿入部材を前記削孔の所望の深度の位置で停止して前記採取容器の内部に所望の深度の混合土の試料土を蓄える工程と、前記挿入部材を前記削孔から引き上げて前記採取容器の内部に蓄えた試料土の荷重で前記蓋部を閉鎖状態にする工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る試料土採取装置は、混合土が生成された削孔内に採取容器を挿入して所望の深度で停止するまでの間は、混合土を採取容器の内部に通過させて蓋部が開放状態になる。そして、所望の深度から採取容器を引き上げたときに採取容器内に蓄えた試料土の荷重で蓋部が閉鎖状態なって採取容器の内部に所望の深度の試料土を封じ込める。したがって、簡単な構成で所望の深度の試料土を容易に採取することができる。
【００１５】
また、規制部材によって開放状態にある蓋部を採取容器の内壁面から離間した位置で止めることで、所望の深度から採取容器を引き上げたときに試料土の荷重が蓋部に係り易くなるので蓋部の閉鎖状態を容易、かつ、迅速に得ることができる。
【００１６】
そして、係合縁部材によって下側開口部を密閉する態様で蓋部の閉鎖状態を保持することで、所望の深度から採取容器を引き上げたときに試料土が下側開口部１ａから漏れる事態を防ぐことができる。さらに、下側開口部１ａからの試料土の漏れがないので採取容器を引き上げたときに採取容器の内部での試料土の移動がなく上側開口部からの他の深度の混合土が混入する事態を防ぐことができる。
【００１７】
さらに、固定部を介して挿入部材に着脱可能に取り付けられるため、試料土採取のための専用の挿入部材を必要とせず、例えば削孔に挿入されるＨ鋼などの応力材を挿入部材として代用することができる。
【００１８】
本発明に係る試料土採取方法は、採取容器を挿入部材に取り付け、混合土を生成した削孔に採取容器を挿入して所望の深度で停止した後に引き上げるだけの安全で手間がかからない簡単な作業で一定施工量ごとに必要となる深度方向の試料土を深層混合処理の施工の妨げにならず採取することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る試料土採取装置および試料土採取方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００２０】
図１は本発明に係る試料土採取装置を示す斜視図、図２は本発明に係る試料土採取装置を示す側面図、図３は本発明に係る試料土採取装置の動作を示す側断面図である。
【００２１】
図１〜図３に示すように試料土採取装置は、採取容器１を基部として備えている。採取容器１は、鉄またはステンレス製であり、上下に開口する筒状に形成してある。採取容器１をなす筒状は、本実施例では四角筒形としてある。なお、採取容器１の筒状は円筒形など様々な形状であってもよい。
【００２２】
採取容器１の下側開口部１ａには、蓋部２が設けてある。蓋部２は、採取容器１の筒状内形に沿う外形を有した鉄またはステンレス製の板材であり、採取容器１の内壁面に対して蝶番３を介して揺動可能に支承してある。そして、蓋部２は、蝶番３を介して採取容器１の内部上方に揺動する一方、下方に揺動する。
【００２３】
採取容器１の下側開口部１ａに近接する内壁面には、規制部材４が設けてある。規制部材４は、上方に揺動した蓋部２の板面に当接する態様で採取容器１の内壁面に固定してある。蓋部２は、採取容器１の内部上方に揺動することにより下側開口部１ａを開放する開放状態になる。そして、規制部材４は、図３に一点鎖線で示すように開放状態にある蓋部２に当接して当該蓋部２を採取容器１の内壁面から離間した位置で止める。このように、規制部材４は、開放状態にある蓋部２が採取容器１の内壁面に接触する事態を規制する。
【００２４】
採取容器１の下側開口部１ａには、係合縁部材５が設けてある。係合縁部材５は、下側開口部１ａの開口周縁に沿って当該開口の面積を狭める態様で採取容器１の筒状の内方に延在して設けてある。この係合縁部材５は、図３に実線で示すように蓋部２が下方に揺動した場合に、蓋部２の外縁に係合して当該蓋部２を略水平にした位置に保持する。これにより、蓋部２が採取容器１の下側開口部１ａを閉鎖する閉鎖状態になる。このように、係合縁部材５は、蓋部２の外縁に重なり合って下側開口部１ａを密閉する態様で当該蓋部２の閉鎖状態を保持する。なお、採取容器１の上側開口部１ｂは、常に開放した形態にしてある。
【００２５】
採取容器１の外側壁には、固定部６が設けてある。固定部６は、鉄またはステンレス製の板材からなり、採取容器１の相反する両側にそれぞれ延在し、同一平面上にそれぞれの板面（当接面）を向けて設けてある。本実施例では、四角筒形にした採取容器１の相反する向きにある各外側壁に対し、断面略Ｌ字形状に折り曲げた一方の板片が固定されることで、他方の板片が固定部６として採取容器１から延在して設けてある。この固定部６は、後述する挿入部材１５への取り付けに際して用いられる。
【００２６】
以下、上記構成の試料土採取装置を用いた試料土採取方法について説明する。図４は本発明に係る試料土採取方法を示す工程図、図５は本発明に係る試料土採取装置の取り付け状態を示す斜視図である。
【００２７】
まず、図４（ａ）に示すように深層混合処理機１０によって地盤Ｇに削孔Ｓを掘削し、当該削孔Ｓにセメント系固化材スラリーを注入して、削孔Ｓの原土とセメント系固化材スラリーとを混合した混合土としてのソイルセメントを生成する。セメント系固化材スラリーは、セメントサイロ１１に貯蔵したセメントと、ベントナイトサイロ１２に貯蔵したベントナイトとをミキサー１３で混合してなるもので、グラウトポンプ１４によって深層混合処理機１０に供給される。
【００２８】
次に、図４（ｂ）に示すようにソイルセメントを生成した削孔Ｓに採取容器１を挿入する。採取容器１は、挿入部材１５に取り付けられる。採取容器１の挿入部材１５への取り付けは、図５に示すように挿入部材１５がＨ鋼などの応力材である場合、挿入部材１５の外壁面に各固定部６の板面（当接面）を当接させて、当該固定部６と挿入部材１５とを共に保持具１６でクランプして着脱可能に取り付けられる。このように採取容器１を取り付けた挿入部材１５をクレーンなどで吊り上げて削孔Ｓに挿入すると、下降時において削孔Ｓ内のソイルセメントが採取容器１の下側開口部１ａから蓋部２を押し上げて当該蓋部２が開放状態になる。そして、削孔Ｓ内のソイルセメントが下側開口部１ａから採取容器１の内部を通過して上側開口部１ｂから吐出することになる。このとき、規制部材４は、蓋部２が採取容器１の内壁面に接触しないように蓋部２の開放状態の位置を規制している。
【００２９】
次に、図４（ｃ）に示すように採取容器１が所望の深度に到達したら挿入部材１５の削孔Ｓへの挿入を止める。このとき、採取容器１の内部には、下降時において下側開口部１ａから侵入した所望の深度のソイルセメントサンプル（試料土）が蓄えられている。
【００３０】
次に、図４（ｄ）に示すように採取容器１を削孔Ｓから引き上げる。すなわち、挿入部材１５をクレーンなどで引き上げる。このとき、開放状態にある蓋部２には、採取容器１の内部に蓄えたソイルセメントサンプルの荷重がかかることになる。そして、蓋部２は、ソイルセメントサンプルの荷重によって下方に揺動して閉鎖状態になる。これにより、下側開口部１ａが閉鎖して所望の深度のソイルセメントサンプルを採取容器１に封じ込めることになる。また、採取容器１の上昇時には、下側開口部１ａが閉鎖されているので採取容器１の内部でのソイルセメントサンプルの移動がなく、上側開口部１ｂからの他の深度のソイルセメントが混入することはない。
【００３１】
そして、採取容器１の内部にあるソイルセメントサンプルを回収した後は、挿入部材１５から採取容器１を外して挿入部材１５として用いた応力材を削孔Ｓに挿入する。そして、引き続き並列した削孔Ｓにソイルセメントを生成して応力材を挿入することで、壁状にしたソイルセメント壁の施工が行われる。また、回収したソイルセメントサンプルは、強度試験用のモールド（例えばφ５ｃｍ×１０ｃｍの円筒容器）に小分けされて、品質管理のために所定日数の養生ののち圧縮強度を測定される。
【００３２】
なお、削孔Ｓの深度方向に多数測点でソイルセメントサンプルを採取する場合では、蓋部２の開閉操作を行う必要がなく、採取容器１を洗浄するだけなので深層混合処理の施工の妨げにならない。
【００３３】
したがって、上述した試料土採取装置では、上下に開口する筒状の採取容器１の下側開口部１ａに採取容器１の内部上方に揺動して当該下側開口部１ａを開放する開放状態になる一方、下方に揺動して当該下側開口部１ａを閉鎖する閉鎖状態になる蓋部２を設けた簡単な構成にしてある。そして、ソイルセメントを生成した削孔Ｓに採取容器１を挿入して所望の深度で停止するまでの間は、ソイルセメントを採取容器１の内部に通過させて蓋部２を開放状態にし、採取容器１を引き上げたときにソイルセメントの荷重で蓋部２を閉鎖状態にして採取容器１の内部に所望の深度のソイルセメントサンプルを封じ込める。このように、簡単な構成で所望の深度のソイルセメントサンプルを採取することが可能になる。
【００３４】
上記試料土採取装置は、規制部材４によって開放状態にある蓋部２を採取容器１の内壁面から離間した位置で止まる構成にしてある。これにより、採取容器１を引き上げたときにソイルセメントの荷重が蓋部２に係り易くなるので、蓋部２の閉鎖状態を容易、かつ、迅速に得ることが可能になる。
【００３５】
上記試料土採取装置は、係合縁部材５によって下側開口部１ａを密閉する態様で蓋部２の閉鎖状態を保持する構成にしてある。これにより、採取容器１を引き上げたときにソイルセメントサンプルが下側開口部１ａから漏れる事態を防ぐことが可能になる。さらに、下側開口部１ａからのソイルセメントサンプルの漏れがないので、採取容器１を引き上げたときに採取容器１の内部でのソイルセメントサンプルの移動がなく、上側開口部１ｂからの他の深度のソイルセメントが混入する事態を防ぐことが可能になる。
【００３６】
上記試料土採取装置は、固定部６を介して挿入部材１５に着脱可能に取り付けられる構成にしてある。これにより、試料土採取のための専用の挿入部材１５を必要とせず、削孔に挿入されるＨ鋼などの応力材を挿入部材１５として代用することが可能になる。
【００３７】
また、上述した試料土採取方法では、採取容器１を挿入部材１５に取り付け、ソイルセメントを生成した削孔Ｓに当該採取容器１を挿入して所望の深度で停止した後に引き上げるだけの安全で手間がかからない簡単な作業で一定施工量ごとに必要となる深度方向の試料土を深層混合処理の施工の妨げにならず採取することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明に係る試料土採取装置および試料土採取方法は、削孔の所望の深度にあるソイルセメントサンプルなどの試料土の採取に有用であり、特に、一定施工量ごとに必要となる深度方向の試料土を、深層混合処理の施工の妨げにならず、安全で手間がかからない簡単な作業で採取することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る試料土採取装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る試料土採取装置を示す側面図である。
【図３】本発明に係る試料土採取装置の動作を示す側断面図である。
【図４】本発明に係る試料土採取方法を示す工程図である。
【図５】本発明に係る試料土採取装置の取り付け状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    採取容器
１ａ    下側開口部
１ｂ    上側開口部
２    蓋部
３    蝶番
４    規制部材
５    係合縁部材
６    固定部
１０    深層混合処理機
１１    セメントサイロ
１２    ベントナイトサイロ
１３    ミキサー
１４    グラウトポンプ
１５    挿入部材
１６    保持具
Ｇ    地盤
Ｓ    削孔
【図１】
2005076200.tif 000003
【図２】
2005076200.tif 000004
【図３】
2005076200.tif 000005
【図４】
2005076200.tif 000006
【図５】
2005076200.tif 000007