【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の沈下を判断する地盤調査において、地盤試料を採取するために使用する地盤試料採取装置に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、建築物の設計においては、まず建設地の地盤調査を行い、この調査結果を受けて建築物に有害な沈下の発生を防止するための基礎形式を選択決定することが行われている。この地盤調査の一つに、スウェーデン式サウンディング試験（非特許文献１参照）がある。このスウェーデン式サウンディング試験は、図７に示すように、先端にスクリューポイント２０を取り付けたロッド２１を地面に垂直に突き刺し、このロッド２１に積荷したおもり２２の重量、あるいはおもり２２を積荷した状態でロッド２１を回転させ、ロッド２１を地中に貫入させたときの貫入抵抗を測定して地盤の硬さを判断するといったものである。この方法による地盤調査は、簡便で安価に行えることから戸建住宅の地盤調査として多く採用されている。しかしながら、このスウェーデン式サウンディング試験では、貫入抵抗によって建物の沈下を推定することはできても、地盤の充実の程度と含水量とから建物の沈下を判断することはできないため、この試験だけでは精度の良い地盤調査は行うことはできないものである。上記地盤の充実の程度と含水量とを測定するには、地中の地盤試料の採取を行うボーリング調査が必要となる。
【０００３】
ボーリング調査には、従来から、一般的に、ビルなどの大型建造物を建築する際に行われていた標準貫入試験を伴うボーリング調査や、図８に示す各種オーガー２３，２４を用いたハンドオーガーボーリングがある。また、最近では、スウェーデン式サウンディング試験の後で該試験に用いた装置のロッド２１にスクリューポイント２０を取り外して替わりに地盤試料採取用の筒状の収容体２５を取付け、スウェーデン式サウンディング試験にて地中に穿設された縦孔２７を利用し、上記収容体２５を所定箇所に埋設位置させて地盤試料の採取を行う地盤試料採取装置も提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２２０１２９号公報
【非特許文献１】
日本工業規格 ＪＩＳ Ａ １２２１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、戸建住宅などの小規模の建築物における地盤調査に用いるボーリング調査としては、装置が小規模で簡便な方法が好ましいのであるが、一般的に、上述した標準貫入試験を伴うボーリング調査にあっては、装置が大掛かりになることから、迅速かつ容易に、すなわち安価な地盤試料の採取は行えず、戸建住宅の地盤調査には不向きである。これに比べ、ハンドオーガーボーリングは安価に地盤試料の採取が行えるので戸建住宅の地盤調査に向くものであるが、図８（ａ）に示すポストホールオーガー２３を用いたハンドオーガーボーリングにあっては、地盤試料の採取可能深さが地表から２ｍ程度の深さまでであり、戸建住宅の沈下に影響を及ぼす地表からの５ｍ程度までの地盤試料の採取は困難であり、また連続的に地盤試料を採取できなくて地盤試料の量も少ないことから、充分な精度の地盤調査を確保することは難しい。また、図８（ｂ）に示すスクリューオーガー２４を用いたハンドオーガーボーリングにあっては、先端の掘削刃２４ａによって掘削された地盤が採取溝２４ｂに採取されるので連続的な地盤試料が採取できるのであるが、スクリューオーガー２４が掘削した縦孔５は経時的にその孔径が狭まるように収縮することから、地盤試料採取時のスクリューオーガー２４の引き抜き作業が困難になったり、より深い地盤の掘削及び試料採取を行うために既存の縦孔５に再度スクリューオーガーを位置させる際にも貫入抵抗が生じてしまい、結果、スクリューオーガー２４の駆動装置に高トルクのものが必要となって装置の大型化を招いてしまうのであった。また、特許文献１の地盤試料採取装置は、図９に示すように、スウェーデン式サウンディング試験の縦孔２７を利用することから、収容体２５を所定箇所に埋設位置させるのに掘削を伴わずに済んで装置の低トルク化、すなわち装置の小型化が図られていて戸建住宅の地盤調査に向くようにされているが、収容体２５の内部に地盤試料の取り込みを行う回転羽根２６が設置されたりして該装置が複数の構成部品から成ることから装置の堅牢性やメンテナンス性に劣り、また連続的で多量の地盤試料の採取はできないことから精度の良い地盤調査の確保は依然難しく、また縦孔が収縮した際には収容体２５の引き抜きが困難になって装置の大型化を招くといった問題も依然として解決されないものであった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、戸建住宅の地盤調査向きで、安価で充分な精度の地盤調査を確保できる地盤試料採取装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る地盤試料採取装置は、地盤試料を採取するために地中に貫入されるサンプリングロッド１の先端部に地盤を掘削する掘削刃２が先端を尖らせて設けられ、該掘削刃２で掘削された地盤試料を採取する採取溝３が掘削刃２から連続してサンプリングロッド１の上下に亘ってスパイラル状に刻設され、掘削刃２の外径より大きい縦孔５を掘削する拡径ブレード４が上記掘削刃２の外縁部に一体に設られて成ることを特徴とする。これによると、サンプリングロッド１を地面に貫入する際には、掘削刃２に先行して拡径ブレード４が地面を掘削することから、サンプリングロッド１の地面への貫入にかかる力を小さくできる。また、サンプリングロッド１を地面に貫入したときには拡径ブレード４にてサンプリングロッド１の外径よりも大きい径の縦孔５が穿設されることから、この縦孔５からサンプリングロッド１を引き抜く際には、サンプリングロッド１の縦孔５の孔壁５ａへの接触抵抗を小さくでき、つまり、サンプリングロッド１の引き抜きにかかる力を小さくできる。したがって、サンプリングロッド１の駆動装置の低トルク化、すなわち、地盤試料採取装置の小型化を図ることができる。
【０００８】
また、拡径ブレード４の先端に、地盤を掘削するために下方程尖る形状に形成した下刃部６が設けられたことも好ましい。これによると、下刃部６によって拡径ブレード４の地盤への掘削を効率よく行わせることができる。
【０００９】
また、拡径ブレード４の外側面１０に、縦孔５の孔壁５ａを押し固めるために面状に形成した押圧部７が設けられたことも好ましい。これによると、サンプリングロッド１が穿設する縦孔５は押圧部７によって孔壁５ａを固められるから、縦孔５の崩壊や収縮を抑制することができ、サンプリングロッド１の引き抜きにかかる力を小さくできると共に、更に深い地盤の採取を行うためにサンプリングロッド１を縦孔５に再貫入するときにもスムーズに行わせることもできる。
【００１０】
また、拡径ブレード４の上端に、サンプリングロッド１を引き抜く際に縦孔５の孔壁５ａを削るために上方程尖る形状に形成した上刃部８が設けられたことも好ましい。これによると、サンプリングロッド１が穿設した縦孔５に収縮が生じた場合に、サンプリングロッド１を引き抜くにあたっても、上刃部８で縦孔５の孔壁５ａを削りながら行うことができる。つまり、サンプリングロッド１の縦孔５の孔壁５ａへの接触抵抗を小さくできてサンプリングロッド１の引き抜きにかかる力を小さくできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、ボーリング調査に用いる地盤試料を採取する地盤試料採取装置であって、地盤に貫入して地盤試料を採取するサンプリングロッド１の地盤からの引き抜きを容易にし、サンプリングロッド１の駆動装置の低トルク化、つまり装置の小型化を促し、戸建住宅などの小規模な建築物を建設する場合に適用できるようにしたものである。以下、詳述する。
【００１２】
サンプリングロッド１は、図１，２に示すように、上下に長い丸棒状の部材であり、その下端部には掘削刃２が先端を尖らせて設けられ、サンプリングロッド１の上下に亘って採取溝３が掘削刃２から連続してスパイラル状に刻設され、上端部には駆動装置の回転軸に連結される連結部１６が設けられて構成されている。そして、このサンプリングロッド１の上記掘削刃２の外縁部には、掘削刃２の外径より大きい孔径の縦孔５を掘削する拡径ブレード４が下方向に向けて一体に突設されている。本例では、１対の縦板状の拡径ブレード４が、掘削刃２の外縁部における周方向の対称位置に突設されている。
【００１３】
拡径ブレード４は、図３，４に示すように、上下長さが長く左右幅が短くそして内外方向に厚みがある縦板状部材である。具体的に、この拡径ブレード４は、サンプリングロッド１に突設された状態で、内方に面する内側面９と、外方に面する外側面１０と、サンプリングロッド１の掘削時の回転方向且つ外方に面する横傾斜面１１と、サンプリングロッド１の掘削時の回転方向と反対方向に面する垂直面１２と、斜め上外方且つ上記回転方向に面する上傾斜面１３と、斜め下外方且つ回転方向に面する下傾斜面１４とを有しており、外側面１０が内側面９よりも一回り小さく形成され、この外側面１０が内側面９に平行に対面し、垂直面１２が内側面９及び外側面１０の回転方向と反対方向の端部同士を直交させて連結し、横傾斜面１１が内側面９及び外側面１０の回転方向の端部同士を連結し、上傾斜面１３が内側面９及び外側面１０の上端部同士を連結し、下傾斜面１４が内側面９及び外側面１０の下端部同士を連結して形成されたものである。すなわち、この拡径ブレード４は、回転方向と反対側ほど厚みを有すると共に、上下方向の中央部位ほど厚みを有する縦板状部材である。なお、上記サンプリングロッド１の掘削時の回転方向とは、サンプリングロッド１に刻設された採取溝３に沿って上方から下方に指を沿わせた際にこの指が描く回転方向と同じ方向、つまり採取溝３をサンプリングロッド１の上方から見たときの螺旋方向と同じ方向である。
【００１４】
そして、この拡径ブレード４には、その下端部に、下傾斜面１４と内側面９とで下方及び回転方向程尖る形状に形成された下刃部６が備えられており、その回転方向に、横傾斜面１１と内側面９とで回転方向程尖る形状に形成された横刃部１５が備えられており、その上端部に、上傾斜面１３と内側面９とで上方及び回転方向程尖る形状に形成された上刃部８が備えられている。なお、下刃部６は下方に行く程に、上刃部８は上方に行く程に、また横刃部１５は回転方向に行く程に、それぞれ刃渡りが小さくなるように形成されている。また、拡径ブレード４の外側面１０は後述する縦孔５の孔壁５ａを押し固めるために面状に形成された押圧部７を構成している。そして、上記構成の拡径ブレード４をサンプリングロッド１の下端部の掘削刃２の外縁部に突設させたときには、掘削刃２の外縁部に拡径ブレード４の内側面９が固着されることから、拡径ブレード４の外側面１０が拡径ブレード４の厚み分サンプリングロッド１の外径方向に突出して位置されている。
【００１５】
上述した構成のサンプリングロッド１は、その下端を地表に突き刺し、下方に押圧荷重をかけながら採取溝３の螺旋方向に回転させることで、下端に設けた掘削刃２が地盤を掘削しながらサンプリングロッド１自身を地面に貫入させていくものであるが、本例ではこのサンプリングロッド１の下端部に拡径ブレード４が備えられているので、図５（ａ）に示すように、サンプリングロッド１の地面への貫入に先行して拡径ブレード４が地盤を掘削して地面に貫入される。しかして、サンプリングロッド１を地面に貫入するには、まず拡径ブレード４によって地盤の掘削を行い、次いで掘削刃２によって地盤の掘削を行うことで縦孔５を形成し、サンプリングロッド１を地面に貫入させるものである。なお、図５中Ｂは地盤試料を示す。
【００１６】
この拡径ブレード４の地盤の掘削は、まず拡径ブレード４の下刃部６及び横刃部１５が地盤を円弧状に切断し、次いで拡径ブレード４の外側面１０が上記円弧状の切断面の径を広げるようにして行われる。詳しくは、まず、拡径ブレード４の下刃部６及び横刃部１５で、その刃先径である拡径ブレード４の内径に等しい円形状の地盤を周囲の地盤から切り離すように地盤を切断するのであり、そして、拡径ブレード４の横傾斜面１１で、上記周囲の地盤の切断面を徐々に押し広げてゆき、続けて、拡径ブレード４の外側面１０である押圧部７で、上記周囲の地盤の切断面を拡径ブレード４の外径と同様径の円弧状に押し広げるようにする。ここで、拡径ブレード４の下刃部６は下方に尖る形状に、横刃部１５は回転方向に尖る形状にそれぞれ形成されているので、拡径ブレード４による地盤の切断の効率が高められている。また、横刃部１５が回転方向に行く程に刃渡りが小さく形成されていることも、拡径ブレード４の回転トルクを地盤に集中的に負荷させることができて拡径ブレード４での地盤の切断効率の向上に資するものである。拡径ブレード４が地盤を掘削しながら地面に徐々に貫入されると、地盤にはサンプリングロッド１の貫入孔である縦孔５の孔壁５ａが形成されるのであるが、この孔壁５ａは、拡径ブレード４の押圧部７で押圧されて固められるものである。
【００１７】
上記拡径ブレード４の地面への貫入後には続けてサンプリングロッド１の地面への貫入が為される。このサンプリングロッド１の地面への貫入は、掘削刃２により地盤を掘削することで行われるが、掘削刃２の地盤の掘削以前に、拡径ブレード４が地盤を掘削してサンプリングロッド１の貫入付近の地盤を柔らかくしているので、掘削刃２での地盤の掘削抵抗を小さくできて、サンプリングロッド１の地面への貫入を容易ならしめている。なお、サンプリングロッド１の掘削刃２で掘削された地盤は採取溝３に連続して挿入されるようになっている［図５（ｂ）］。この掘削刃２で掘削して採取溝３に連続して挿入された地盤は、地盤の深さ方向に連続した地盤試料となるのであって、地面に貫入したサンプリングロッド１を地表に引き抜くことで、採取溝３に連続して付着した状態で地盤試料が採取できるようになっているのである［図５（ｃ）］。
【００１８】
ここで、拡径ブレード４及び掘削刃２にて形成される縦孔５の孔径は、拡径ブレード４の外径と同様径に形成されることから、この縦孔５の孔径はサンプリングロッド１の外径よりも大きい径になっているものであり、地面に貫入したサンプリングロッド１の地表への引き抜きが容易に行われ得るようになっている。なお、この縦孔５の孔壁５ａは拡径ブレード４の押圧部７で固められているので、縦孔５がその孔径を小さくさせるように収縮するのも防止されている。それでも地質的に縦孔５はその孔径を小さくさせるように収縮することもあるが、このような場合でもサンプリングロッド１の引き抜きは、拡径ブレード４の上部に上刃部８が設けられていることから、この上刃部８で縦孔５の孔壁５ａを削りながら行うことができ、サンプリングロッド１の縦孔５の孔壁５ａへの接触抵抗を小さくしてサンプリングロッド１の引き抜きを容易ならしめている。
【００１９】
このように、縦孔５の孔径をサンプリングロッド１の外径以上に形成させたことで、サンプリングロッド１の外周縁部と縦孔５の孔壁５ａとの接触が無いようにされ、また、上刃部８によって拡径ブレード４の縦孔５の孔壁５ａへの引っ掛かりも極力ないようにされていることから、サンプリングロッド１の引き抜きに要する力が小さくて済むようにされている。また、上述したように掘削刃２に先行して拡径ブレード４が地面を掘削することで、サンプリングロッド１の貫入にかかる掘削も効率よく行われるようにされているので、サンプリングロッド１の貫入に要する力も小さくされている。したがって、サンプリングロッド１の駆動装置の低トルク化、つまり地盤試料採取装置の小型化を図ることができるのであり、戸建住宅用のボーリング調査に適した小規模の地盤試料採取装置の提供が可能にされているのである。
【００２０】
なお、本例の地盤試料採取装置にあって更に深い部位の地盤試料を採取する場合には、図６に示すように、地盤に形成された縦孔５に再びサンプリングロッド１を位置させ、サンプリングロッド１の連結部１６と駆動装置との間に所定長さの延長ロッド１７などを連結させて上記箇所からサンプリングロッド１を地盤に貫入させるようにして行うものであるが、この深い部位の地盤試料の採取にあっても本例の地盤試料採取装置では容易に行い得るようにされている。つまり、地面に穿設された縦孔５は、その孔径がサンプリングロッド１の外径部よりも大きく形成されていると共に、その孔壁５ａが押圧部７によって固められて縦孔５の崩壊や収縮が抑制されていることから、サンプリングロッド１を縦孔５に再貫入するのに、サンプリングロッド１の外径部や拡径ブレード４が縦孔５の孔壁５ａにきつく接触するようなこともなく、スムーズに貫入、位置させることができるようにされているのである。
【００２１】
また、上述した本例の地盤試料採取装置にあっては、サンプリングロッド１と一体に拡径ブレード４を突設して構造の簡略化が図られているから、装置の堅牢性や良好なメンテナンス性も確保されているといった利点も有しており、また、サンプリングロッド１が連続的に地盤試料を採取できる採取溝３を備えていて、深い部分の地盤採取も容易に行い得るようにされていることから、戸建住宅のボーリング調査で必要な深さ５ｍ位の地盤試料も連続的に容易に採取でき、充分な精度の地盤調査も確保されるといった利点も有しているのである。
【００２２】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の地盤試料装置にあっては、地盤試料を採取するために地中に貫入されるサンプリングロッドの先端部に地盤を掘削する掘削刃が先端を尖らせて設けられ、該掘削刃で掘削された地盤試料を採取する採取溝が掘削刃から連続してサンプリングロッドの上下に亘ってスパイラル状に刻設され、掘削刃の外径より大きい縦孔を掘削する拡径ブレードが上記掘削刃の外縁部に一体に設けられて成るので、サンプリングロッドを地面に貫入する際には、掘削刃に先行して拡径ブレードが地面を掘削することから、サンプリングロッドの地面への貫入にかかる力を小さくでき、また、サンプリングロッドを地面に貫入したときには、拡径ブレードにてサンプリングロッドの外径よりも大きい径の縦孔が穿設され、地面からサンプリングロッドを引き抜く際には、サンプリングロッドの縦孔の孔壁への接触抵抗を小さくでき、サンプリングロッドの引き抜きにかかる力を小さくできる。したがって、サンプリングロッドの駆動装置の低トルク化、すなわち地盤試料採取装置の小型化を図ることができ、ひいては、戸建住宅建設時のボーリング調査に適した小型の地盤試料採取装置を得ることができるのである。
【００２３】
また、請求項２記載の地盤試料装置にあっては、請求項１の効果に加えて、拡径ブレードの先端に、地盤を掘削するために下方程尖る形状に形成した下刃部が設けられたので、この下刃部によって拡径ブレードの地盤への掘削を効率よく行わせるようにできるのである。
【００２４】
また、請求項３記載の地盤試料装置にあっては、請求項１の効果に加えて、拡径ブレードの外側面に、縦孔の孔壁を押し固めるために面状に形成した押圧部が設けられたので、サンプリングロッドが穿設する縦孔の孔壁を押圧部によって固めて縦孔の崩壊や収縮を抑制させることができ、サンプリングロッドの引き抜きにかかる力を小さくできて地盤試料採取装置の小型化に資することができると共に、サンプリングロッドの縦孔への再貫入もスムーズに行わせ得ることから更に深い部分の地盤の採取も容易に行わせることができるのである。
【００２５】
また、請求項４記載の地盤試料装置にあっては、請求項１の効果に加えて、拡径ブレードの上端に、サンプリングロッドを引き抜く際に縦孔の孔壁を削るために上方程尖る形状に形成された上刃部を設けたので、サンプリングロッドが穿設した縦孔に収縮が生じた場合でも、サンプリングロッドの引き抜き時には上刃部で縦孔の孔壁を削らせながら行うことができ、つまり、サンプリングロッドの縦孔の孔壁への接触抵抗を小さくできてサンプリングロッドの引き抜きにかかる力を小さくできるから、地盤試料採取装置の小型化に資することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例を示すものであり、（ａ）は全体側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部分の拡大図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）のＡ部分の下面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＡ部分の側面図である。
【図３】同上の拡径ブレードの斜視図である。
【図４】同上の拡径ブレードの展開図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は左側面図であり、（ｃ）は右側面図であり、（ｄ）は上面図であり、（ｅ）は下面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）は同上の地盤採取を順に説明する説明図である。
【図６】同上の深い部位の地盤採取を説明する説明図である。
【図７】従来技術の例を説明する側面図である。
【図８】従来技術の他例を示すものであり、（ａ）（ｂ）は各種ハンドオーガを示す側面図である。
【図９】従来技術の更に他例を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１ サンプリングロッド
２ 掘削刃
３ 採取溝
４ 拡径ブレード
５ 縦孔
５ａ 孔壁
６ 下刃部
７ 押圧部
８ 上刃部
１５ 横刃部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a ground sample collecting device used for collecting a ground sample in a ground survey for determining settlement of a building.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the design of a building, first, a ground survey of the construction site is performed, and based on the result of the survey, a basic form for preventing the occurrence of harmful settlement to the building is selected and determined. . One of the ground surveys is a Swedish sounding test (see Non-Patent Document 1). In this Swedish sounding test, as shown in FIG. 7, a rod 21 having a screw point 20 attached to its tip is pierced vertically into the ground, and the weight of the weight 22 loaded on the rod 21 or the weight 22 is loaded. The hardness of the ground is determined by rotating the rod 21 and measuring the penetration resistance when the rod 21 is penetrated into the ground. Ground surveys by this method are often used as ground surveys for detached houses because they can be performed easily and at low cost. However, in this Swedish sounding test, even if the settlement of the building can be estimated by the penetration resistance, the settlement of the building cannot be judged from the degree of the solidity of the ground and the water content. No good ground survey can be done. In order to measure the degree of solidification and the water content of the ground, it is necessary to carry out a boring survey for collecting ground samples.
[0003]
The boring survey includes a boring survey with a standard penetration test, which has been generally performed when building a large building such as a building, and a hand auger using various augers 23 and 24 shown in FIG. There is bowling. Also, recently, after the Swedish sounding test, the screw point 20 was removed from the rod 21 of the apparatus used in the test, and a cylindrical container 25 for taking a ground sample was attached instead. There has also been proposed a ground sample collecting apparatus that collects a ground sample by using the vertical hole 27 formed in the ground to bury the container 25 at a predetermined position (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-220129 [Non-Patent Document 1]
Japanese Industrial Standard JIS A 1221
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as a boring survey used for ground surveys in small-scale buildings such as detached houses, it is preferable to use a simple method with a small-scale apparatus, but in general, a boring survey involving the standard penetration test described above is preferable. In such a case, since the device becomes large-scale, it is not possible to collect a ground sample quickly and easily, that is, at low cost, and it is not suitable for the ground survey of a detached house. On the other hand, the hand auger boring is suitable for the ground survey of a detached house because the ground sample can be collected at low cost, but the hand auger boring using the post hole auger 23 shown in FIG. Means that the soil sample can be collected up to a depth of about 2 m from the surface, and it is difficult to collect a ground sample up to about 5 m from the surface that affects the settlement of a detached house. Since it is not possible to collect samples and the amount of ground samples is small, it is difficult to secure ground surveys with sufficient accuracy. Further, in the hand auger boring using the screw auger 24 shown in FIG. 8B, the ground excavated by the excavating blade 24a at the tip is collected in the collecting groove 24b, so that a continuous ground sample can be collected. However, since the vertical hole 5 excavated by the screw auger 24 shrinks with time to reduce the hole diameter, it becomes difficult to pull out the screw auger 24 at the time of sampling the ground or to excavate a deeper ground. In addition, when the screw auger is again positioned in the existing vertical hole 5 for sampling, a penetration resistance is generated, and as a result, a driving device for the screw auger 24 needs to have a high torque and the size of the device is large. It led to the conversion. Further, as shown in FIG. 9, the ground sample collecting device of Patent Document 1 uses the vertical hole 27 of the Swedish sounding test, so that the container 25 is buried at a predetermined position without digging. After that, the torque of the device has been reduced, that is, the device has been reduced in size, which is suitable for the ground survey of a detached house. However, a rotating blade 26 for taking in a ground sample is installed inside the container 25. As a result, since the device is composed of a plurality of components, the robustness and maintainability of the device are inferior, and it is still difficult to secure a precise ground survey because a continuous and large amount of ground samples cannot be collected. Further, when the vertical hole shrinks, the problem that it is difficult to pull out the container 25 and the size of the apparatus is increased has not been solved.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a ground sampling device that is suitable for ground investigation of a detached house and that can secure an inexpensive and sufficiently accurate ground inspection. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a ground sampling apparatus according to the present invention is configured such that an excavation blade 2 for excavating the ground at a tip end of a sampling rod 1 penetrating into the ground to collect a ground sample has a sharpened tip. A sampling groove 3 for sampling a ground sample excavated by the excavation blade 2 is formed in a spiral shape continuously from the excavation blade 2 over the upper and lower sides of the sampling rod 1 and is larger than the outer diameter of the excavation blade 2. It is characterized in that a diameter-enlarging blade 4 for excavating the vertical hole 5 is provided integrally with the outer edge of the excavating blade 2. According to this, when the sampling rod 1 penetrates the ground, the expanding blade 4 excavates the ground prior to the excavation blade 2, so that the force applied to the sampling rod 1 penetrating the ground can be reduced. When the sampling rod 1 penetrates into the ground, a vertical hole 5 having a diameter larger than the outer diameter of the sampling rod 1 is formed by the expanding blade 4. Therefore, the contact resistance of the vertical hole 5 of the sampling rod 1 to the hole wall 5a can be reduced, that is, the force applied to pull out the sampling rod 1 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the torque of the driving device of the sampling rod 1, that is, to reduce the size of the ground sample collecting device.
[0008]
Further, it is also preferable that a lower blade portion 6 formed into a shape that is sharpened downward in order to excavate the ground is provided at the tip of the diameter-enlarging blade 4. According to this, it is possible to efficiently excavate the enlarged diameter blade 4 on the ground by the lower blade portion 6.
[0009]
Further, it is also preferable that a pressing portion 7 formed in a planar shape is provided on the outer surface 10 of the diameter-enlarging blade 4 in order to compress the hole wall 5 a of the vertical hole 5. According to this, since the vertical hole 5 formed by the sampling rod 1 has the hole wall 5a solidified by the pressing portion 7, the collapse and shrinkage of the vertical hole 5 can be suppressed, and the force applied to pull out the sampling rod 1 can be reduced. In addition to making the sampling rod 1 smaller, the sampling rod 1 can be smoothly re-penetrated into the vertical hole 5 in order to collect deeper ground.
[0010]
In addition, it is also preferable that an upper blade portion 8 formed to have a shape that is sharpened upward in order to cut the hole wall 5a of the vertical hole 5 when the sampling rod 1 is pulled out is provided at the upper end of the diameter expanding blade 4. According to this, when contraction occurs in the vertical hole 5 formed by the sampling rod 1, the sampling rod 1 can be pulled out while shaving the hole wall 5 a of the vertical hole 5 with the upper blade 8. That is, the contact resistance of the vertical hole 5 of the sampling rod 1 to the hole wall 5a can be reduced, and the force applied to pull out the sampling rod 1 can be reduced.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention relates to a ground sample collecting apparatus for collecting a ground sample used for a boring survey, which facilitates pulling out a sampling rod 1 that penetrates the ground and collects a ground sample from the ground, and a driving device for the sampling rod 1. It is intended to reduce the torque, that is, to reduce the size of the device, and to be applicable to the case of constructing a small building such as a detached house. The details will be described below.
[0012]
As shown in FIGS. 1 and 2, the sampling rod 1 is a round bar-shaped member that is long in the vertical direction, and a drilling blade 2 is provided at the lower end thereof with a sharpened tip. The groove 3 is formed in a spiral shape continuously from the excavating blade 2, and a connecting portion 16 connected to a rotating shaft of a driving device is provided at an upper end portion. At the outer edge of the excavating blade 2 of the sampling rod 1, an expanding blade 4 for excavating a vertical hole 5 having a hole diameter larger than the outer diameter of the excavating blade 2 is integrally provided to project downward. . In this example, a pair of vertical plate-shaped diameter-enlarging blades 4 protrude from the outer edge portion of the excavating blade 2 at symmetrical positions in the circumferential direction.
[0013]
As shown in FIGS. 3 and 4, the expanding blade 4 is a vertical plate-like member having a long vertical length, a short lateral width, and a thickness in the inward and outward directions. Specifically, when the diameter-enlarged blade 4 projects from the sampling rod 1, the inner surface 9 facing inward, the outer surface 10 facing outward, and the rotation of the sampling rod 1 during excavation are provided. A horizontal inclined surface 11 facing in the direction and outward, a vertical surface 12 facing in a direction opposite to the rotation direction at the time of excavation of the sampling rod 1, an upper inclined surface 13 obliquely outward and facing in the rotational direction, A lower inclined surface 14 that faces obliquely outward and in the rotation direction, the outer surface 10 is formed to be slightly smaller than the inner surface 9, and the outer surface 10 faces the inner surface 9 in parallel, The vertical surface 12 connects the ends of the inner surface 9 and the outer surface 10 in the direction opposite to the rotation direction at right angles to each other, and the laterally inclined surface 11 connects the inner surface 9 and the outer surface 10 of the ends in the rotation direction. , The upper inclined surface 13 connects the upper end portions of the inner side surface 9 and the outer side surface 10, In which the inclined surface 14 is formed by connecting the lower ends of the inner surface 9 and outer surface 10. That is, the diameter-enlarging blade 4 is a vertical plate-like member having a thickness on the side opposite to the rotation direction and having a thickness toward the center in the vertical direction. The rotation direction of the sampling rod 1 at the time of excavation is the same as the rotation direction drawn by the finger when the finger is drawn from above to below along the sampling groove 3 engraved on the sampling rod 1, That is, the direction is the same as the spiral direction when the sampling groove 3 is viewed from above the sampling rod 1.
[0014]
The enlarged blade 4 is provided at its lower end with a lower blade portion 6 formed in the lower inclined surface 14 and the inner surface 9 so as to be sharpened downward and in the rotation direction. A horizontal blade portion 15 formed so as to be sharp in the rotational direction between the laterally inclined surface 11 and the inner side surface 9. An upper blade portion 8 formed in a sharp shape is provided. The lower blade 6 is formed such that the lower the blade is, the upper blade 8 is higher, and the horizontal blade 15 is smaller in the rotation direction. Further, the outer surface 10 of the diameter-enlarging blade 4 constitutes a pressing portion 7 formed in a planar shape in order to compress a hole wall 5a of the vertical hole 5 described later. When the enlarged diameter blade 4 having the above configuration is protruded from the outer edge of the excavating blade 2 at the lower end of the sampling rod 1, the inner surface 9 of the enlarged diameter blade 4 is fixed to the outer edge of the excavated blade 2. The outer surface 10 of the diameter-enlarging blade 4 is positioned so as to protrude in the radial direction of the sampling rod 1 by the thickness of the diameter-enlarging blade 4.
[0015]
The sampling rod 1 having the above-described configuration pierces the lower end thereof into the ground surface and rotates in the helical direction of the sampling groove 3 while applying a pressing load downward, so that the excavating blade 2 provided at the lower end excavates the ground, 1 itself penetrates into the ground. In this example, since the lower end of the sampling rod 1 is provided with a diameter-enlarging blade 4, as shown in FIG. Prior to penetration into the ground, the expanding blade 4 excavates the ground and penetrates the ground. To penetrate the sampling rod 1 into the ground, first, the ground is excavated by the expanding blade 4, and then the ground is excavated by the excavating blade 2 to form the vertical hole 5. Is to penetrate. In addition, B in FIG. 5 shows a ground sample.
[0016]
In the excavation of the ground of the diameter-enlarging blade 4, first, the lower blade part 6 and the horizontal blade part 15 of the diameter-enlarging blade 4 cut the ground into an arc shape, and then the outer surface 10 of the diameter-enlarging blade 4 cuts the arc. This is performed by increasing the diameter of the surface. Specifically, first, the ground is cut by the lower blade portion 6 and the horizontal blade portion 15 of the diameter-enlarging blade 4 so as to separate the circular ground having the same diameter as the inner diameter of the diameter-enlarging blade 4 from the surrounding ground. Then, the cut surface of the surrounding ground is gradually pushed and spread by the laterally inclined surface 11 of the diameter-enlarging blade 4, and then, the pressing portion 7, which is the outer surface 10 of the diameter-enlarging blade 4, The cut surface of the surrounding ground is pushed and expanded in an arc shape having the same diameter as the outer diameter of the diameter expanding blade 4. Here, since the lower blade portion 6 of the diameter-enlarging blade 4 is formed in a shape that is pointed downward, and the horizontal blade portion 15 is formed in a shape that is pointed in the rotation direction, the efficiency of cutting the ground by the diameter-enlarging blade 4 is increased. ing. In addition, since the width of the blade becomes smaller as the horizontal blade portion 15 moves in the rotation direction, the rotational torque of the large-diameter blade 4 can be concentrated on the ground, and the ground with the large-diameter blade 4 This contributes to improving the cutting efficiency. When the expanding blade 4 is gradually penetrated into the ground while excavating the ground, a hole wall 5a of a vertical hole 5 which is a penetration hole of the sampling rod 1 is formed in the ground. , Which are pressed and hardened by the pressing portion 7 of the diameter-enlarging blade 4.
[0017]
After the expansion blade 4 has penetrated the ground, the sampling rod 1 is continuously penetrated into the ground. The penetration of the sampling rod 1 into the ground is performed by excavating the ground with the excavation blade 2, but before the excavation of the ground with the excavation blade 2, the expanding blade 4 excavates the ground and penetrates the sampling rod 1. Since the nearby ground is softened, the resistance of the ground to digging by the digging blade 2 can be reduced, and the penetration of the sampling rod 1 into the ground can be facilitated. The ground excavated by the excavation blade 2 of the sampling rod 1 is inserted continuously into the sampling groove 3 (FIG. 5B). The ground excavated by the excavation blade 2 and continuously inserted into the sampling groove 3 is a ground sample continuous in the depth direction of the ground, and the sampling rod 1 penetrating the ground is pulled out to the surface of the ground. The ground sample can be collected in a state of being continuously attached to the collection groove 3 [FIG. 5 (c)].
[0018]
Here, the hole diameter of the vertical hole 5 formed by the expanding blade 4 and the excavating blade 2 is formed to have the same diameter as the outer diameter of the expanding blade 4. The diameter of the sampling rod 1 penetrating the ground can be easily pulled out to the surface of the ground. Since the hole wall 5a of the vertical hole 5 is solidified by the pressing portion 7 of the diameter expanding blade 4, the vertical hole 5 is also prevented from contracting so as to reduce the hole diameter. Nevertheless, the vertical hole 5 may shrink so as to reduce the hole diameter geologically. However, even in such a case, the upper blade 8 is provided on the upper part of the diameter-enlarging blade 4 when the sampling rod 1 is pulled out. Therefore, the cutting can be performed while the upper blade 8 cuts the hole wall 5a of the vertical hole 5 and the contact resistance of the sampling rod 1 to the hole wall 5a of the vertical hole 5 is reduced, so that the sampling rod 1 can be easily pulled out. It's running.
[0019]
As described above, by forming the hole diameter of the vertical hole 5 to be equal to or larger than the outer diameter of the sampling rod 1, contact between the outer peripheral edge of the sampling rod 1 and the hole wall 5a of the vertical hole 5 is prevented. Since the upper blade 8 prevents the vertical hole 5 of the diameter-enlarged blade 4 from being caught on the hole wall 5a as much as possible, the force required for pulling out the sampling rod 1 is reduced. In addition, as described above, the excavation related to the penetration of the sampling rod 1 is efficiently performed by excavating the ground by the diameter-enlarging blade 4 prior to the excavation blade 2, so that the penetration of the sampling rod 1 is performed. Is also reduced. Therefore, it is possible to reduce the torque of the driving device of the sampling rod 1, that is, to reduce the size of the ground sample collecting device, and to provide a small-scale ground sample collecting device suitable for a boring survey for a detached house. It is being done.
[0020]
In the case of collecting a ground sample at a deeper portion in the ground sample collecting apparatus of this example, as shown in FIG. 6, the sampling rod 1 is again positioned in the vertical hole 5 formed in the ground, and the sampling is performed. An extension rod 17 having a predetermined length is connected between the connecting portion 16 of the rod 1 and the driving device so that the sampling rod 1 penetrates the ground from the above-mentioned location. Even if a sample is collected, it can be easily performed by the ground sample collecting apparatus of this embodiment. In other words, the vertical hole 5 formed in the ground has a hole diameter larger than the outer diameter portion of the sampling rod 1, and the hole wall 5 a is solidified by the pressing portion 7 so that the vertical hole 5 may be disintegrated. Since the shrinkage is suppressed, when the sampling rod 1 re-penetrates into the vertical hole 5, the outer diameter portion of the sampling rod 1 and the expanding blade 4 may come into tight contact with the hole wall 5 a of the vertical hole 5. Without it, it can be penetrated and positioned smoothly.
[0021]
Further, in the above-described ground sample collecting apparatus of the present embodiment, the structure is simplified by projecting the diameter-enlarging blade 4 integrally with the sampling rod 1, so that the robustness and good maintenance of the apparatus are achieved. In addition, the sampling rod 1 is provided with a sampling groove 3 from which a ground sample can be continuously sampled, so that deep ground can be easily sampled. Therefore, it has the advantage that a ground sample of about 5 m depth required for a boring survey of a detached house can be easily and continuously collected, and a ground survey with sufficient accuracy can be secured.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, in the ground sample apparatus according to claim 1 of the present invention, the excavation blade for excavating the ground at the tip of the sampling rod penetrating into the ground to collect the ground sample has a sharpened tip. And a sampling groove for collecting a ground sample excavated by the excavation blade is formed in a spiral shape continuously above and below the sampling rod from the excavation blade to excavate a vertical hole larger than the outer diameter of the excavation blade. When the sampling rod penetrates into the ground, the diameter-expanding blade excavates the ground prior to the excavation blade. When the sampling rod penetrates the ground, a vertical hole having a diameter larger than the outer diameter of the sampling rod is drilled by the diameter-enlarging blade. When pulling out the Luo sampling rod, the contact resistance to the pore walls of the longitudinal hole of the sampling rod can be reduced, it is possible to reduce the force applied to pull the sampling rod. Therefore, it is possible to reduce the torque of the driving device of the sampling rod, that is, to reduce the size of the ground sample collecting device, and to obtain a small ground sample collecting device suitable for a boring survey when constructing a detached house. It is.
[0023]
In addition, in the ground sample apparatus according to claim 2, in addition to the effect of claim 1, a lower blade portion formed in a shape that is sharpened downward to excavate the ground is provided at the tip of the enlarged diameter blade. Therefore, the excavation of the large-diameter blade into the ground can be efficiently performed by the lower blade portion.
[0024]
Further, in the ground sample device according to the third aspect, in addition to the effect of the first aspect, in addition to the effect of the first aspect, a pressing portion formed in a planar shape on the outer surface of the enlarged-diameter blade to compact the hole wall of the vertical hole. Since it is provided, the hole of the vertical hole drilled by the sampling rod is solidified by the pressing part, and the collapse and shrinkage of the vertical hole can be suppressed, the force applied to pull out the sampling rod can be reduced, and the ground sample collection device In addition, the sampling rod can be smoothly re-penetrated into the vertical hole, and the ground in a deeper portion can be easily collected.
[0025]
Further, in the ground sample apparatus according to the fourth aspect, in addition to the effect of the first aspect, the upper end of the expanding blade has a shape that is sharpened upward in order to cut the wall of the vertical hole when the sampling rod is pulled out. Since the upper blade portion formed in the upper portion is provided, even when the sampling hole is contracted in the drilled vertical hole, the sampling blade can be pulled out while cutting the hole wall of the vertical hole with the upper blade portion. That is, the contact resistance of the vertical hole of the sampling rod to the hole wall can be reduced and the force applied to pull out the sampling rod can be reduced, which can contribute to the miniaturization of the ground sample collecting device.
[Brief description of the drawings]
1 shows an example of an embodiment of the present invention, in which (a) is an overall side view, and (b) is an enlarged view of a portion A in (a).
2A is a bottom view of a portion A in FIG. 1A, and FIG. 2B is a side view of a portion A in FIG. 1A.
FIG. 3 is a perspective view of the diameter-enlarging blade according to the first embodiment;
FIGS. 4A and 4B are exploded views of the diameter expanding blade, in which FIG. 4A is a front view, FIG. 4B is a left side view, FIG. 4C is a right side view, and FIG. It is a figure and (e) is a bottom view.
5 (a), (b) and (c) are illustrations for sequentially explaining ground sampling in the above.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating ground sampling of a deep part of the above.
FIG. 7 is a side view illustrating an example of the related art.
FIGS. 8A and 8B show another example of the prior art, and FIGS. 8A and 8B are side views showing various hand augers.
FIG. 9 is a side sectional view showing still another example of the related art.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 sampling rod 2 excavating blade 3 sampling groove 4 expanding blade 5 vertical hole 5a hole wall 6 lower blade 7 pressing unit 8 upper blade 15 horizontal blade
