JP2017025520A - Soil sampler and soil sampling device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、土質採取器、及び、土質採取装置に関する。 The present invention relates to a soil sampler and a soil sampler.
一般に、建築構造物の基礎地盤の土質の調査においては、所定の深度の土質をサンプルとして採取した後に、採取した土質サンプルにおける砂や粘土の構成を調べることが行われている。 In general, in the investigation of the soil quality of the foundation ground of a building structure, after collecting soil at a predetermined depth as a sample, the composition of sand and clay in the collected soil sample is examined.
例えば、特許文献1には、収納容器と、収納容器の外周側に回動可能に嵌合する円筒形の開閉筒とを有し、回転されながら土壌に押し込まれる試料土採取器が開示されている。この開閉筒は、抵抗板を備えているため、試料土採取器の回転方向に応じて開閉する。そこで、試料土採取器が所定の深度に達したタイミングで試料土採取器の回転方向を変えると、開閉筒が閉じられるので、所定の深度の土質サンプルを採取することができる。
For example,
特許文献1に開示された試料土採取器においては、収納容器と開閉筒との間に砂が挟まってしまう場合などには、開閉筒の開閉が行われず、適切に土質サンプルを採取することができないという課題がある。
In the sample soil collector disclosed in
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、土質サンプルを確実に採取することができる土質採取器、及び、土質採取装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a problem, and an object thereof is to provide a soil sampling device and a soil sampling device that can reliably collect a soil sample.
本発明の一態様の土質採取器は、土質を採取する土質採取器であって、先端が開口し、側面に排出口が設けられた筒部材と、筒部材内に設けられ、一端が前記開口から突出し、他端が筒部材の後端の底部と接続され、筒部材の長手方向に沿って螺旋状に構成される板部材と、を有する。 The soil sampler of one embodiment of the present invention is a soil sampler that collects soil, and is provided with a cylindrical member having a distal end opened and a discharge port provided on a side surface thereof, the cylindrical member being provided in the cylindrical member, and one end being the opening. The other end is connected to the bottom of the rear end of the tubular member, and has a plate member that is spirally formed along the longitudinal direction of the tubular member.
この態様によれば、土質採取器を回転させながら土壌に押し込むと、筒部材の先端の開口から取り込まれた土質は、螺旋状に構成された板部材にガイドされて筒部材内に収容される。土質採取器が土壌内を下降して、さらに開口部から土質が筒部材内に取り込まれると、筒部材の後端に収容されている土質は排出口から押し出される。このようにして、所定の深度まで土質採取器を回転させながら下降させると、筒部材内には所定の深度の土質サンプルが収容される。 According to this aspect, when the soil sampler is rotated and pushed into the soil, the soil taken in from the opening at the tip of the cylindrical member is guided by the spirally configured plate member and accommodated in the cylindrical member. . When the soil sampler descends in the soil and the soil is further taken into the cylindrical member from the opening, the soil contained in the rear end of the cylindrical member is pushed out from the discharge port. In this manner, when the soil sampler is lowered while rotating to a predetermined depth, a soil sample at a predetermined depth is accommodated in the cylindrical member.
そして、土質採取器を所定の深度まで下降させた後に、土質採取器を地上まで上昇させて、筒部材内に収容された土質サンプルを取り出す。土質採取器を上昇させている間、筒部材内に収容された土質サンプルは、筒部材の内面及び板部材によって保持されるため、土質採取器の先端の開口からの土質サンプルの落下を防止することができる。したがって、土質採取器によって、確実に、所定の深度の土質サンプルを採取することができる。 Then, after the soil collector is lowered to a predetermined depth, the soil collector is raised to the ground, and the soil sample accommodated in the cylindrical member is taken out. While the soil sampler is raised, the soil sample contained in the cylinder member is held by the inner surface of the cylinder member and the plate member, so that the soil sample is prevented from falling from the opening at the tip of the soil sampler. be able to. Therefore, the soil sampler of a predetermined depth can be reliably collected by the soil sampler.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の土質採取器1の斜視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a
土質採取器1は、筒部材10と、板部材11とにより構成されている。筒部材10及び板部材11は、ともに鉄製であり、一定の剛性及び耐熱性を有している。なお、この図において、土質採取器1の長手方向の図面左端を先端と称し、図面右端を後端と称するものとする。
The
筒部材10は、円筒状の部材であって、先端に開口部12が設けられるとともに、側面に排出口13が設けられている。また、以下では、筒部材10の後端の中実部分は底部14と称するものとする。なお、筒部材10は、円筒状の部材でなく、多角柱状の断面を有する筒体であってもよい。
The
排出口13は、筒部材10の長手方向の中点よりも後端側の位置から、底部14の先端側の端面(先端面)にわたって形成されている。また、排出口13は、筒部材10の側面において、筒部材10内に設けられた板部材11を介して一対設けられている。つまり、2つの排出口13が互いに向かいあうように設けられている。
The
底部14は、互いに平行でかつ互いに対向する2つの平面を有する二面幅を有する構造となっている。すなわち、底部14の側面は、対向する2つの平面と、筒部材10の筒部と同じ曲率の2つの曲面とにより構成される。底部14の二面幅を構成する平面には、溶接孔15が形成されている。また、底部14の後端側の端面(後端面)にはネジ部16が設けられている。
The
また、板部材11は、筒部材10内において、筒部材10の長手方向に螺旋状に形成されている。板部材11の幅は、筒部材10の内径よりもわずかに小さい。
The
また、板部材11は、先端(一端)が筒部材10の開口部12から突出するとともに、後端(他端)が筒部材10の底部14の先端面と溶接されている。また、板部材11は、筒部材10と、開口部12及び排出口13の縁などにて溶接されている。
The
図2は、土質採取器1の先端部の側面図である。
FIG. 2 is a side view of the tip of the
この図によれば、筒部材10は、先端部において、側面から開口部12へと縮径するように構成されたテーパー部21を有する。
According to this figure, the
開口部12から突出する板部材11の先端は、45度の鋭角にて構成された尖鋭部22として構成されている。なお、尖鋭部22は、螺旋状に構成されている。
The tip of the
図3は、土質採取器1の底部14を含む後端周辺の一部断面図である。底部14の図面上方側、及び、図面下方側において、二面幅を構成する平面が設けられている。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view around the rear end including the
底部14の先端面には、先端面の中心を通り排出口13と平行に溝31が設けられている。溝31の幅は、板部材11の厚さと等しい。なお、板部材11の後端は、溝31の深さ分だけ、螺旋状でなく平板状に構成されている。板部材11の後端の平板状の部分は、溝31に挿入された状態で底部14と溶接されている。
A
また、板部材11の後端の表面の、一方の面及び他方の面の両方の面に、排出口13の後端部へと向かうスロープ部32が設けられている。スロープ部32は、板部材11を底部14と溶接する際の溶接部材により構成される。なお、スロープ部32は、底部14の先端面の一部を切欠くことにより構成してもよい。
Further, a
底部14には、後端面にネジ孔33が設けられている。ネジ孔33は、ネジ部16と螺合する雌ネジ状に設けられている。なお、ネジ孔33は、ネジ部16よりも径が大きい円柱状の開口であってもよい。そのような場合には、ネジ孔33に挿入されたネジ部16が底部14に溶接されている。
The
また、底部14には、筒部材10の中心を貫通するように溶接孔15が設けられている。溶接孔15は、ネジ孔33と連通する。
Further, a
ネジ部16は、ネジ孔33と螺合された状態で、溶接孔15において底部14と溶接されている。なお、図3においては、底部14とネジ部16とを溶接する溶接部材34が示されている。
The
なお、土質採取器1は、例えば、以下のように製造することができる。まず、開口部12から筒部材10内に板部材11となる平板を挿入し、この平板の後端を筒部材10の底部14の溝31に挿入し、平板と底部14とを溶接する。そして、板部材11の先端に筒部材10の軸を中心とする回転トルクを加えて、所定の旋回数だけ回転させる。このように螺旋状の板部材11を形成した後に、板部材11を筒部材10に溶接する。
In addition, the
図4は、土質採取器1を用いた土質採取装置40を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a
土質採取装置40は、土質採取器1と掘削機41とにより構成される。
The
掘削機41は、棒状の駆動部材42を備えており、駆動部材42を回転させながら下降させる。例えば、掘削機41は、駆動部材42を回転させながら駆動部材42に加える荷重を増加させる単調載荷方式によって、駆動部材42を土壌内にて下降させる。
The
駆動部材42は、先端にネジ部16と螺合する雌ねじ構造を備えており、当該雌ネジ構造を用いて土質採取器1と接続される。
The drive member 42 has a female screw structure that is screwed into the
掘削機41は、土質サンプルを取得する土壌の上に配置され、駆動部材42を回転させながら土壌に押圧する。すると、駆動部材42と接続された土質採取器1は、軸心を中心に回転されながら、先端部分にて土壌に対して押圧され、土壌内にて下降する。
The
このように、土質採取器1を回転させながら土壌内を下降させると、開口部12から筒部材10内に土質が取り込まれる。筒部材10内に取り込まれた土質は、螺旋状に形成された板部材11にガイドされて、筒部材10内に収容される。
As described above, when the
さらに、土質採取器1を回転させながら下降させて、さらに開口部12から筒部材10内に土質が取り込まれると、筒部材10の後端に収容されている土質が、スロープ部32によってガイドされて、排出口13から排出される。
Further, when the
このようにして、土質採取器1が所定の深度に達した時には、筒部材10内には所定の深度の土質サンプルが収容されることになる。
Thus, when the
土質採取器1が所定の深度に達した後に、掘削機41は、土質採取器1と接続された駆動部材42を地表まで上昇させる。筒部材10内に収容された土質サンプルは、筒部材10及び板部材11により保持されているため、土質採取器1が上昇している間において、開口部12からの土質サンプルの落下が防止される。
After the
ここで、掘削機41が駆動部材42を回転させる速度が早い場合や、押圧する力が大きい場合などには、開口部12から取り込まれた土質が、板部材11の表面との摩擦によって焼き付いてしまうことがある。このような場合には、掘削機41の駆動部材42の回転数を遅くする、又は、駆動部材42を押圧する力を小さくすることで、土質サンプルの焼き付きを防止することができる。また、筒部材10内における板部材11の旋回数の小さい土質採取器1を用いることでも、土質サンプルの焼き付きを防止することができる。
Here, when the
第1実施形態の土質採取器1によって、以下の効果を得ることができる。
The following effects can be obtained by the
第1実施形態の土質採取器1は、筒部材10と板部材11とによって構成される。筒部材10は、先端に開口部12が設けられるとともに、側面に排出口13が設けられている。板部材11は、筒部材10内に設けられ、先端(一端)が開口部12から突出し、後端(他端)が底部14と接続され、筒部材10の長手方向に沿って螺旋状に構成されている。
The
土質採取器1は、掘削機41の駆動部材42の先端に接続される。そして、掘削機41によって、土質採取器1は回転されながら、先端が土壌に押し込まれる。これにより、開口部12から筒部材10内に取り込まれた土質は、螺旋状に構成された板部材11にガイドされて、筒部材10内に収容される。さらに、土質採取器1が下降されて、開口部12からさらに土質が筒部材10内に取り込まれると、筒部材10内の後端に収容されている土質が排出口13から排出される。このようにして、所定の深度まで土質採取器1を下降させると、筒部材10内には所定の深度の土質サンプルが収容される。
The
その後、掘削機41によって土質採取器1を地上まで上昇させて、筒部材10内に収容された土質サンプルを取り出す。土質採取器1を上昇させている間においては、筒部材10及び板部材11によって、筒部材10内に収容された土質サンプルが保持されているため、開口部12からの土質サンプルの落下を防止することができる。したがって、確実に、所定の深度の土質サンプルを採取することができる。
Then, the
また、土質採取器1は、筒部材10と板部材11とが一体となって形成されており、可動部材を備えていない。一般に、土質を採取する際には、事前に所定の深度までガイド孔を掘削した後に、ガイド孔に土質採取器1を挿入して所定の深度の土質サンプルを採取する。本発明の土質採取器1は、土壌内を下降する間に土質を筒部材10内に収容するため、ガイド孔を設けなくても土質サンプルを採取することができるため、ガイド孔を掘削する作業を省略することができる。また、可動部材に砂が噛んでしまうことなどがないため、壊れにくく耐久性を高めることができる。
Moreover, the
また、第1実施形態の土質採取器1によれば、排出口13は、板部材11を介して対向するように一対設けられる。
Moreover, according to the
土質採取器1が土壌内を下降している間、開口部12から取り込まれた土質は、筒部材10内にて、板部材11の表面のうちの一方の面側、及び、他方の面側に収容される。このように、板部材11を介して対向するように一対の排出口13を設けることにより、板部材11の一方の面側、及び、他方の面側に収容された土質の双方を、排出口13から排出することができる。したがって、筒部材10内の後端の土質は確実に排出口13から排出され、筒部材10内には所定の深度の土質サンプルが収容されることになるので、確実に、所定の深度の土質サンプルを採取することができる。
While the
また、第1実施形態の土質採取器1によれば、排出口13が筒部材10の長手方向の中点よりも後端側の位置から、底部14の先端面にわたって形成されている。このようにすることで、砂質を多く含む砂質土を採取する場合であっても、土質サンプルを容易に採取することができる。
Moreover, according to the
砂質土は粒度が粗いため、土質採取器1が所定の深度に達して土質サンプルを収容した後に、土質採取器1が地上まで上昇されている間に、開口部12から砂質土が落下してしまうおそれがある。
Since the sandy soil is coarse, the sandy soil falls from the
しかしながら、本実施形態のように排出口13は、筒部材10の長手方向の中点よりも先端側に設けられていない。そのため、筒部材10の先端側においては、筒部材10に収容された土質と、筒部材10の内面及び板部材11との間に生じる摩擦力が大きくなる。
However, unlike the present embodiment, the
したがって、筒部材10の長手方向の中点よりも先端側においては、筒部材10内に収容された土質は、筒部材10及び板部材11によって確実に保持される。そのため、砂質土を採取する場合であっても、筒部材10内に収容された土質サンプルの開口部12からの落下が防止されるので、確実に、所定の深度の土質サンプルを採取することができる。
Therefore, the soil contained in the
また、第1実施形態の土質採取器1によれば、板部材11の後端の表面の、一方の面及び他方の面に、排出口13の後端部へと向かうスロープ部32が設けられている。
Moreover, according to the
このようにすることで、土質採取器1が下降されている間に、開口部12から土質が筒部材10内に取り込まれると、筒部材10の後端にすでに収容されている土質は、スロープ部32にガイドされて排出口13の後端から排出される。したがって、土質採取器1が所定の深度に達した時には、筒部材10には所定の深度の土質が収容されていることになるため、確実に、所定の深度の土質サンプルを採取することができる。
By doing in this way, when the soil is taken into the
また、第1実施形態の土質採取器1によれば、板部材11の先端が、鋭角に形成された尖鋭部22として構成されている。
Moreover, according to the
このようにすることで、土質採取器1が土壌内を下降している間に発生する、板部材11の先端部分と土質との摩擦を低減することができる。そのため、土壌が硬い場合であっても土質採取器1を下降させることができる。また、土質採取器1の先端における土質の焼け付きが防止される。したがって、適切に、土質サンプルを採取することができる。
By doing in this way, the friction with the front-end | tip part of the
また、第1実施形態の土質採取器1によれば、筒部材10は、先端が側面から開口部12へと縮径するテーパー部21を有する。
Moreover, according to the
このようにすることで、土質採取器1が土壌内を下降している間に発生する、筒部材10の先端部分と土質との摩擦を低減することができる。そのため、土質サンプルを採取する際に土質採取器1を下降させやすくなるだけでなく、土質サンプルの焼け付きを防止することができる。
By doing in this way, the friction with the front-end | tip part of the
(第2実施形態)
第1実施形態においては、排出口13が筒部材10の長手方向の中点よりも後端側に構成された例について説明した。本実施形態においては、排出口13の他の構成について説明する。
(Second Embodiment)
In 1st Embodiment, the
図5は、第2実施形態の土質採取器1を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a
この図に示されるように、排出口13は、筒部材10の長手方向の中点よりも先端側の位置から、底部14の先端面にわたって形成されている。
As shown in this figure, the
第2実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態の土質採取器1によれば、排出口13が筒部材10の長手方向の中点よりも先端側の位置から、底部14にわたって形成されている。このようにすることで、シルトや粘土を採取する場合であっても、土質サンプルを容易に採取することができる。
According to the
シルトや粘土は粘性が高いため、開口部12から取り込まれたシルトや粘土は、筒部材10の内面や板部材11の表面に粘着してしまう。そのため、筒部材10内に収容された土質は、排出口13から排出されにくい。
Since silt and clay have high viscosity, silt and clay taken in from the
しかしながら、本実施形態においては、第1実施形態と比較すると、筒部材10の長手方向の中点よりも先端にも開口部12が設けられている。そのため、筒部材10の先端側においては、筒部材10内に収容された土質と、筒部材10の内面及び板部材11との間に生じる摩擦力が小さい。そのため、例えば、土質採取器1が下降して開口部12から粘土が筒部材10内に取り込まれる場合には、筒部材10の先端に収容されている粘土は、板部材11にガイドされて、後端側に移動しやすい。したがって、シルトや粘土を採取する場合であっても、筒部材10内に所定の深度の土質サンプルが収容されることになるので、確実に、所定の深度の土質サンプルを採取することができる。
However, in the present embodiment, compared to the first embodiment, the
また、所定の深度のシルトや粘土を収容した土質採取器1を地上に引き上げた後においては、排出口13が筒部材10の側面において大きく形成されているので、容易に筒部材10内に収容されたシルトや粘土を取り出すことができる。
In addition, after the
1 土質採取器
10 筒部材
11 板部材
12 開口部
13 排出口
14 底部
15 ネジ部
21 テーパー部
22 尖鋭部
32 スロープ部
40 土質採取装置
41 掘削機
DESCRIPTION OF
Claims (7)
先端が開口し、側面に排出口が設けられた筒部材と、
前記筒部材内に設けられ、一端が前記開口から突出し、他端が前記筒部材の後端の底部と接続され、前記筒部材の長手方向に沿って螺旋状に構成される板部材と、
を有する、土質採取器。 A soil collector that collects soil,
A cylindrical member having an opening at the tip and a discharge port on the side surface;
A plate member provided in the cylindrical member, one end protruding from the opening, the other end connected to a bottom portion of the rear end of the cylindrical member, and configured in a spiral shape along the longitudinal direction of the cylindrical member;
A soil collector.
請求項1の土質採取器。 A pair of the discharge ports are provided so as to face each other through the plate member.
The soil sampler according to claim 1.
請求項1又は2の土質採取器。 The discharge port is formed from the position on the rear end side with respect to the middle point in the longitudinal direction of the cylindrical member, over the bottom.
The soil sampler according to claim 1 or 2.
請求項1又は2の土質採取器。 The discharge port is formed across the bottom from a position on the tip side of the middle point in the longitudinal direction of the cylindrical member.
The soil sampler according to claim 1 or 2.
請求項1から4のいずれか1項の土質採取器。 On the surface of the other end of the plate member, a slope portion is provided that goes to the end on the rear end side of the discharge port.
The soil sampler according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれか1項の土質採取器。 The cylindrical member is configured in a tapered shape whose diameter is reduced from the side surface to the opening.
The soil sampler according to any one of claims 1 to 5.
前記土質採取器の後端と接続され、前記土質採取器を先端方向に押圧しつつ、前記土質採取器を軸心を中心に回転させる掘削機と、
を有する土質採取装置。 A soil collector according to any one of claims 1 to 6,
An excavator that is connected to a rear end of the soil sampler and rotates the soil sampler about an axis while pressing the soil sampler in a distal direction;
Soil sampling device having.
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