JP2018145686A - 硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具 - Google Patents
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Description
この場合、ベントナイト混合土は硬質であるため、コアドリルによるサンプリングを行うところ、コアドリルによるサンプリングではベントナイト混合土は崩れてしまうため、本来なら柔らかい土質材料のサンプリングに用いるシンウォールを使用せざるを得ない。このシンウォールによるサンプリングでは、施工現場で、シンウォールを地盤に打ち込むことにより試料をシンウォールに収容し、シンウォールの打ち込み後、シンウォールの周りを掘り込んでシンウォールごと掘り出すことによって試料を採取する。
ベントナイト混合土を含む硬質脆性粘土を鋼製の円筒からなるシンウォールを用いてサンプリングする際の、シンウォールを硬質脆性粘土の地盤に打ち込むときに使用する硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具であって、
シンウォールを内包可能な上下に開口を有する略筒状をなし、内周面をガイド面として軸心と略平行に形成されてなる鋼製の打ち込みガイドと、
前記打ち込みガイド内に配置可能とし、シンウォールの上部に外嵌被着して連結可能な被着リング、及び前記被着リングよりも大径に形成され、前記被着リングの上部に連接される連結リングからなる鋼製の連結治具と、
前記打ち込みガイド内を前記ガイド面の案内により上下方向に摺動可能な略筒状をなし、底面に前記連結治具の前記連結リングに嵌合可能な溝を有する打ち込みブロック、及び前記打ち込みブロックの上部に略柱状に立ち上げられる打ち込み部からなる鋼製の打ち込み治具と、
を備え、
前記打ち込みガイドを地盤のサンプリング箇所に設置して、前記打ち込みガイド内にシンウォールを配置するとともに、シンウォールの上に前記連結治具を介して前記打ち込み治具を連結し、前記打ち込み治具の前記打ち込み部に打撃を加えることにより、前記打ち込みブロックを前記打ち込みガイドのガイド面を案内にして地盤のサンプリング箇所に向けて打ち込み、前記打ち込みブロックの打ち込みによりシンウォールを地盤のサンプリング箇所に打ち込むようにした、
ことを要旨とする。
(1)打ち込みガイドは少なくとも内周面が略円筒形の筒形に形成される。
(2)打ち込みガイドは上下部にそれぞれ外側に向けて張り出されるフランジを有する。
(3)打ち込みガイドは外周面と内周面との間を貫通して形成される開口部を有する。
(4)連結治具は、被着リングの外周面が上部側から下部側に向けて漸次小径のテーパを付けられて、前記被着リングの外周面と内周面との間の断面形状が略楔形に形成される。
(5)被着リングの一部に、外周面と内周面との間を切り欠かれて溝が設けられる。
(6)連結治具は、被着リングがシンウォールの外周面上部に外嵌可能に内径をシンウォールの外径と略同径とし、外径をシンウォールの外径よりも少し大径とするリングとして形成され、連結リングは内径をシンウォールの内径と略同径とし、外径を前記被着リングの外径よりも大径とするリングとして形成され、前記被着リングの内周面と前記連結リングの下面との間にシンウォールの外周面の上部及び上縁部に沿って外嵌可能な連結溝を有する。
(7)連結治具は、連結リングが内径をシンウォールの内径と略同径とし、外径を前記被着リングの外径よりも大径とする下部側のリング、及び内径をシンウォールの内径と略同径とし、外径をシンウォールの外径よりも大径で前記下部側のリングの外径よりも小径とする上部側のリングからなり、前記連結リングは前記下部側のリングにより形成されるフランジと前記上部側のリングにより形成される上方に向けて凸の段部を有する。
(8)打ち込み治具の打ち込みブロックは少なくとも外周面が略円筒形の筒形に形成される。
(9)打ち込み治具の打ち込みブロックの連結溝は連結治具の連結リングの外形に対応して上方に向けて凸の凹形状に形成される。
(10)打ち込み治具の打ち込み部は略円筒形の柱状に形成される。
図1、図2に硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具(以下の説明では、単にシンウォール打ち込み治具という。)を示している。
図1に示すように、このシンウォール打ち込み治具Jは、ベントナイト混合土を含む硬質脆性粘土を鋼製の円筒からなるシンウォール(図3又は図8参照)を用いてサンプリングする際の、シンウォールを硬質脆性粘土の地盤に打ち込むときに使用するもので、鋼製の打ち込みガイド1と、鋼製の連結治具2と、鋼製の打ち込み治具3とを備え、これら3つの治具1、2、3を組み合わせて使用される。
この場合、打ち込みガイド1は全体が略円筒形の筒形に比較的厚肉にして形成され、外周面、内周面が共に略円筒形になっている。なお、この打ち込みガイド1は少なくとも内周面が略円筒形の筒形に形成されていればよく、外周面の形状は任意である。
また、この場合、打ち込みガイド1の上下部にそれぞれ外側に向けて張り出されるフランジ11、12が一体に形成され、上部のフランジ11の下部には上部から下部に向けて漸次小径のテーパ110が付けられ、下部のフランジの上部12には上部から下部に向けて漸次大径のテーパ120が付けられて、それぞれ補強される。
さらに、この打ち込みガイド1には、略円筒形の本体周面部に外周面と内周面との間を貫通して開口部13が形成される。この打ち込みガイド1の場合、本体周面部に90°間隔で4つの開口部13が形成されて、全体が軽量化される。なお、図6、図7に示すように、打ち込みガイド1の重量は重くなるが、この開口部はなくてもよい。
この場合、連結治具2は全体が一体に形成される。
被着リング21はシンウォールの外周面上部に外嵌可能に内径をシンウォールの外径と略同径とし、外径をシンウォールの外径よりも少し大径とする円形(外周、内周(中央の穴210)が共に円形)のリング(具体的には、円環又は円筒)として形成され、連結リング22は後述するが、内径をシンウォールの内径と略同径とし、外径を被着リング21の外径よりも大径とする円形(外周、内周(中央の穴250、260)が共に円形)の2段構造のリングとして形成され、被着リング21の内周面と連結リング22の下面(の内周縁の周辺(より具体的には、中央の穴250の周縁部))との間にシンウォールの外周面の上部及び上縁部(言い換えれば、天端)に沿って外嵌可能な断面略逆L形の連結溝23が設けられる。また、この被着リング21は外周面が上部側から下部側に向けて漸次小径のテーパ24が付けられて、被着リング21の外周面と内周面との間の断面形状が略楔形(下向きの略楔形)に形成される。さらに、この被着リング21には一部に、この場合、90°間隔で4箇所に外周面と内周面との間が略台形又は略矩形に切り欠かれて、被着リング21とシンウォールを切り離すための溝27が設けられる。
連結リング22は内径をシンウォールの内径と略同径とし、外径を被着リング21の外径よりも大径とする下部側のリング(具体的には、ドーナツ形の円盤又は円筒)、及び内径をシンウォールの内径と略同径とし、外径をシンウォールの外径よりも大径で下部側のリングの外径よりも小径とする上部側のリング(具体的には、円環又はドーナツ形の円盤若しくは円筒)からなり、これにより、連結リング22は下部側のリングにより形成される円形のフランジ25と上部側のリングにより形成される上方に向けて凸の幅狭円環状の段部26とからなる。
この場合、打ち込み治具3は全体が一体に形成される。
打ち込みブロック31は全体として円盤状に近い円筒状に形成されて、外周面が円筒形に、天面がそれぞれ平面状に形成され、底面には、連結溝30が連結治具2の連結リング22の外形に対応して上方に向けて凸の凹形状に、この場合、底面側に連結治具2の連結リング22のフランジ25が嵌合可能に大径の円形の凹部301が形成され、この凹部301の奥側にこの凹部301と同心的に連結治具2の連結リング22の段部26が嵌合可能に小径の円形の凹部302が連続的に形成されて、全体として断面略ハット形の凹形状に形成される。なお、この打ち込みブロック31は少なくとも外周面が略円筒形の筒形に形成され、底面に既述のように連結治具2の連結リング22の形状に合せた凹形状が形成されていればよく、天面の形状は任意である。
打ち込み部32は打ち込みブロック31の高さよりも大きく打ち込みブロック31の径より小径の略円筒形の柱状に形成され、その略上半部にはローレット33が付けられて滑り止めを施される。
図3に示すように、まず、打ち込みガイド1を地盤のサンプリング箇所に設置する。続いて、図3中、2点鎖線で示すように、打ち込みガイド1内にシンウォールTを配置する。このとき、シンウォールTを、シンウォールTの上部に連結治具2を取り付けた状態から、打ち込みガイド1内の地盤上に配置することが好ましい。この場合、シンウォールTの上部を連結治具2の被着リング21内に挿入し、被着リング21の内周面と連結リング22のフランジ25の下面(中央の穴250の周縁)との間に形成された断面略逆L字形の連結溝23に嵌め込むことにより、シンウォールTの上部に連結治具2を取り付ける。なお、この連結治具2とシンウォールTとの連結により、連結治具2の連結リング22の内周面(フランジ25の中央の穴250及び段部26の中央の穴260)とシンウォールTの内周面は既述のとおり同径で連続的に接続される。そして、このシンウォールTの上に連結治具2を介して打ち込み治具3を連結する。この場合、連結治具2上部の連結リング22、すなわち、円形の段部26とその周囲の円形のフランジ25の上に、打ち込みブロック31底面に連結リング22の外形に対応して断面略ハット形の凹形状に形成された連結溝30を合せて、連結リング22を打ち込みブロック31の連結溝30に嵌め込むことにより、打ち込み治具3を連結治具2に連結する。このようにして、打ち込み治具3の打ち込み部32に、ハンマなどの工具又は打撃用の機械を用いて、打撃を加え、打ち込みブロック31を打ち込みガイド1のガイド面10を案内にして地盤のサンプリング箇所に向けて打ち込む。
この打ち込み治具3の打ち込みにより、打ち込みガイド1内でこの打ち込み治具3が打ち込みガイド1内周面のガイド面10に案内されて地盤のサンプリング箇所に向けて真直ぐに降下され、この打ち込み治具3の降下により、打ち込みブロック31の下部に連結治具2を介して連結されたシンウォールTが地盤のサンプリング箇所に地盤の表面から真直ぐに打ち込まれる。
なお、被着リング21とシンウォールTを切り離すときに、被着リング21とシンウォールTが噛んで(つまり、被着リング21内にシンウォールTが強固に嵌まり込んで)抜けなくなった場合、被着リング21の溝27(図1、図2参照)を通してドライバーなどを被着リング21とシンウォールTとの間に差し込みその間をこじ開けることにより、被着リング21とシンウォールTを切り離すことができる。
シンウォールの掘り出し後、シンウォールT内に収容された試料は、図5に示すように、シンウォールTの上下から突出する部分がシンウォールTの上縁部、下縁部の位置で摺り切り整形される。これにより、所定の高さの試料が採取される。
したがって、このシンウォール打ち込み治具Jによれば、ベントナイト混合土など硬質であるが脆くて、コアドリルなどによるサンプリングができない土質材料の密度測定用試料としてのサンプリングを実施することができる。
(1)打ち込みガイド1は全体が略円筒形に形成され、上下部にそれぞれ外側に向けて張り出すフランジ11、12が設けられているので、打ち込みガイド1を地盤上に安定よく設置することかできる。また、この場合、打ち込みガイド1は肉厚の大きい鋼製の器具であるが、本体周面部に複数の開口部13が形成されているので、打ち込みガイド1を軽量化することができ、打ち込みガイド1の持ち運びや取り扱いを容易にすることができる。
(2)連結治具2は、被着リング21の外周面が上部側から下部側に向けて漸次小径のテーパ24を付けられて、被着リング21の外周面と内周面との間の断面形状が略楔形に形成されるので、打ち込みガイド1内で打ち込み治具3を打ち込むことにより、シンウォールを地盤の表面から地中に打ち込んでいき、最後に、被着リング21を、その楔形状により、硬質の地盤に容易かつ確実に差し込むことができ、この被着リング21の地中への差し込みにより、シンウォールを地盤の表面下に確実に押し込むことができる。
(3)被着リング21の一部に、外周面と内周面との間を切り欠かれて溝27が設けられているので、被着リング21とシンウォール21を切り離すときに、被着リング21とシンウォールが噛んで(つまり、被着リング21内にシンウォールが強固に嵌まり込んで)抜けなくなった場合、被着リング21の溝27を通してドライバーなどを被着リング21とシンウォールとの間に差し込みその間をこじ開けることにより、被着リング21とシンウォールを容易に切り離すことができる。
(4)連結治具2は、被着リング21の内周面と連結リング22の下面との間にシンウォールの外周面の上部及び上縁部に沿って外嵌可能な連結溝23が設けられているので、連結治具2をシンウォールに芯ずれすることなく確実に連結することができる。
そして、連結治具2の連結リング22の下部側にフランジ25、上部側に段部26が形成され、打ち込み治具3の打ち込みブロック31底面の連結溝30が連結治具2の連結リング22の外形、つまり、段部26とフランジ25に対応して上方に向けて凸の断面略ハット形の凹形状に形成されているので、連結治具2を打ち込み治具3に芯ずれすることなく確実に連結することができる。
したがって、シンウォールの上に打ち込み治具3を連結治具2を介して芯ずれすることなく確実に連結することができ、打ち込み治具3に加えられた打撃をシンウォールに確実に伝達して、シンウォールを硬質脆性粘土の地盤に確実に打ち込むことができる。
(5)打ち込みガイド1は略円筒形に形成され、打ち込み治具3の打ち込みブロック31が略円筒形に形成されるので、打ち込みガイド1内に打ち込み治具3を容易に挿入することができ、打ち込み治具3の打ち込みガイド1へのセットを容易かつ迅速に行うことができ、ひいては、シンウォールの打ち込み作業の作業性を向上させることができる。
(6)打ち込み治具3の打ち込み部32は略円筒形の柱状に形成され、さらに、その略上半部にローレット33が付けられているので、打ち込み部32を手に持ちやすく滑りにくくすることができ、打ち込み治具3の持ち運びを容易にすることができ、また、打ち込み治具3の取り扱いが容易となり、打ち込み治具3の打ち込みガイド1へのセットを容易かつ迅速に行うことができ、ひいては、シンウォールの打ち込み作業の作業性を向上させることができる。
また、連結治具の連結リング22、打ち込み治具3の打ち込みブロック31の連結溝30を、それぞれ円形としたが、水平断面が略四角形などの角形としてもよい。また、この場合、連結リング22が段部26とフランジ25とからなり、連結溝30がこの連結リング22の外形に対応する断面略ハット形の凹形状とし、それぞれ2段構造としたが、連結リングは段部又はフランジの一方のみの1段構造でもよく、この場合に、打ち込みブロックの連結溝をその一方に対応する凹形状のみの1段構造としてもよい。
さらに、打ち込み治具3の打ち込み部32を円柱形の柱状としたが、水平断面が略四角形などの略角柱形としてもよい。
このようにしても上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
1 打ち込みガイド
10 ガイド面
11 フランジ
110 テーパ
12 フランジ
120 テーパ
13 開口部
2 連結治具
21 被着リング
210 中央の穴
22 連結リング
23 連結溝
24 テーパ
25 フランジ
250 中央の穴
26 段部
260 中央の穴
27 溝
3 打ち込み治具
30 連結溝
301 凹部
302 凹部
31 打ち込みブロック
32 打ち込み部
33 ローレット
T シンウォール
Claims (11)
- ベントナイト混合土を含む硬質脆性粘土を鋼製の円筒からなるシンウォールを用いてサンプリングする際の、シンウォールを硬質脆性粘土の地盤に打ち込むときに使用する硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具であって、
シンウォールを内包可能な上下に開口を有する略筒状をなし、内周面をガイド面として軸心と略平行に形成されてなる鋼製の打ち込みガイドと、
前記打ち込みガイド内に配置可能とし、シンウォールの上部に外嵌被着して連結可能な被着リング、及び前記被着リングよりも大径に形成され、前記被着リングの上部に連接される連結リングからなる鋼製の連結治具と、
前記打ち込みガイド内を前記ガイド面の案内により上下方向に摺動可能な略筒状をなし、底面に前記連結治具の前記連結リングに嵌合可能な連結溝を有する打ち込みブロック、及び前記打ち込みブロックの上部に略柱状に立ち上げられる打ち込み部からなる鋼製の打ち込み治具と、
を備え、
前記打ち込みガイドを地盤のサンプリング箇所に設置して、前記打ち込みガイド内にシンウォールを配置するとともに、シンウォールの上に前記連結治具を介して前記打ち込み治具を連結し、前記打ち込み治具の前記打ち込み部に打撃を加えることにより、前記打ち込みブロックを前記打ち込みガイドのガイド面を案内にして地盤のサンプリング箇所に向けて打ち込み、前記打ち込みブロックの打ち込みによりシンウォールを地盤のサンプリング箇所に打ち込むようにした、
ことを特徴とする硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。 - 打ち込みガイドは少なくとも内周面が略円筒形の筒形に形成される請求項1に記載の硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
- 打ち込みガイドは上下部にそれぞれ外側に向けて張り出されるフランジを有する請求項1又は2に記載の硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
- 打ち込みガイドは外周面と内周面との間を貫通して形成される開口部を有する請求項1乃至3のいずれかに記載の硬質粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
- 連結治具は、被着リングの外周面が上部側から下部側に向けて漸次小径のテーパを付けられて、前記被着リングの外周面と内周面との間の断面形状が略楔形に形成される請求項1乃至4のいずれかに記載の硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
- 被着リングの一部に、外周面と内周面との間を切り欠かれて溝が設けられる請求項1乃至5のいずれかに記載の硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
- 連結治具は、被着リングがシンウォールの外周面上部に外嵌可能に内径をシンウォールの外径と略同径とし、外径をシンウォールの外径よりも少し大径とするリングとして形成され、連結リングは内径をシンウォールの内径と略同径とし、外径を前記被着リングの外径よりも大径とするリングとして形成され、前記被着リングの内周面と前記連結リングの下面との間にシンウォールの外周面の上部及び上縁部に沿って外嵌可能な連結溝を有する請求項1乃至6のいずれかに記載の硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
- 連結治具は、連結リングが内径をシンウォールの内径と略同径とし、外径を前記被着リングの外径よりも大径とする下部側のリング、及び内径をシンウォールの内径と略同径とし、外径をシンウォールの外径よりも大径で前記下部側のリングの外径よりも小径とする上部側のリングからなり、前記連結リングは前記下部側のリングにより形成されるフランジと前記上部側のリングにより形成される上方に向けて凸の段部を有する請求項1乃至7のいずれかに記載の硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
- 打ち込み治具の打ち込みブロックは少なくとも外周面が略円筒形の筒形に形成される請求項1乃至8のいずれかに記載の硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
- 打ち込み治具の打ち込みブロックの連結溝は連結治具の連結リングの外形に対応して上方に向けて凸の凹形状に形成される請求項1乃至9のいずれかに記載の硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
- 打ち込み治具の打ち込み部は略円筒形の柱状に形成される請求項1乃至10のいずれかに記載の硬質脆性粘土サンプリング用シンウォール打ち込み治具。
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