JP3136276U

JP3136276U - 貫入試験機用サンプラー、ケーシング、抜管機、試料収納ビンおよび試験方法

Info

Publication number: JP3136276U
Application number: JP2007002079U
Authority: JP
Inventors: 丞司松田
Original assignee: 丞司松田
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2017-02-27

Abstract

【課題】土質試料の採取ができる、深い深度での周面摩擦抵抗の影響が過大にならない、抜管時の作業が容易、および依頼主との信頼関係が維持できる簡易貫入試験機用試料採取装置を提供する。
【解決手段】以下の四つの器具からなる土質試料の採取を可能にし、試料の回収を簡便にした簡易貫入試験機用試料採取装置。１．土質試料を採取する試料採取器（サンプラー）、２．試料採取器を目的深度までスムースに挿入するために孔径を保っておく保孔管（ケーシング管）、３．試料採取後の試料採取器の回収や保孔管を抜くための抜管機（トンガー）、４．抜管時にロッドや保孔管を保持するロッドホルダー。
【選択図】図１

Description

本考案は、従来の簡易貫入試験機の先端およびその周辺に設けた試料採取装置に関するものであり、以下の四つの器具からなる土質試料の採取を可能にし、試料の回収を簡便にしたところを特徴とする簡易貫入試験機用試料採取装置。
▲１▼、土質試料を採取する試料採取器（サンプラー）
▲２▼、試料採取器を目的深度までスムースに挿入するために孔径を保っておく保孔管（ケーシング管）
▲３▼、試料採取後の試料採取器の回収や保孔管を抜くための抜管機（トンガー）
▲４▼、抜管時にロッドや保孔管を保持するロッドホルダー

一般に多用されているボーリング調査は標準貫入試験と合わせて、地盤の土質の目視確認と地盤の強度とを同一孔で把握している。一方、貫入試験機による方法は、地盤工学会基準にあるように、ロッドにつけた抵抗体を未固結土層に挿入し、これを貫入、回転、引抜ききさせて、その際の抵抗から土層の性状を判断する調査法であり、連続的に地盤の強度を把握するだけである。

現在、ボーリング孔を用いた標凖貫入試験を除いた他の簡易貫入試験機による試験においては、日本工業規格（ＪＩＳ）または地盤工学会基準（ＪＧＳ）に準拠し、試料採取が簡易に、安価で、しかも正確に、さらに省力化、人員の削減が確保できる試料採取器および正確に採取深度を確保する保孔管や試験終了後の抜管器はない。

簡易貫入試験機は急傾斜や狭隘な斜面での表層土の調査、斜面崩壊地での風化層や崩積土の層厚確認、盛土斜面や切土ノリ面などの土構造物の表層土調査や小規模建物の支持層判定に多用されている。しかし結果的には、土構造物や小規模建物の基礎に重大な障害が生じ、土構造物の表層が崩壊したり、建物が傾いたり、建物の不等沈下を招いている、ことが一部で報告されている。
従来の貫入試験方法は、ロッドにつけた抵抗体を未固結土層に挿入し、これを貫入、回転、引抜ききさせて、その際の抵抗から土質の性状を判断する調査法であり、動的な試験方法と静的な試験方法とに区分されている。ボーリング孔を用いた標準貫入試験を除いた貫入試験においては、「未固結土層の貫入抵抗を求める」ものであり、いずれの試験方法も未固結土層が何かという目視観察結果には、重きが置かれていない。
一例では、地盤工学会で定めている簡易動的コーン貫入試験の方法および目的は「質量５ｋｇのドライブハンマーを人力で５０ｃｍの高さまで持ち上げて、自由落下させることによって、土の貫入抵抗を求める」ものであり、地盤工学会基準「簡易動的コーン貫入試験方法」の「結果の整理と報告事項」には、「コーンに付着した土の観察結果、ロッドの目視から得られる地下水状況などについても報告することが望ましい」となっている。しかし実際にはどの深度の土層が付着しているのか不明であり、土質の判定はロッドに伝わる感触や音など調査担当者の経験に頼っているのが現状である。スウェーデン式サウンディングにおいても「試験の際に得られた貫入状況、砂音・礫音などを記載する」とあり、「スウェーデン式サウンディング試験の結果のみで柱状図を推定することは信頼性に問題がある」としている。このような土質が確認できない状況下を考慮し、土質工学会ではデータシートから柱状図を削除している。また、ボーリング調査等の補間調査として、簡易貫入試験機が使われているが、調査結果は、抵抗値のみを報告するか、または隣のボーリング結果と比較して、貫入抵抗値が高いから隣の当該の土質に相当するであろう、貫入抵抗値が低いから隣の当該の土質に相当するのではないか、といったように土質については不確かな判定しかされていない。
このような背景には貫入試験では、「土質試料の採取ができない」ことに原因の一つがあり、土質の判定にはある程度の経験と専門的な知識を持った調査員が必要になる。また調査担当者の経験の有無や調査技能の高低によって同じ土質の判定にバラツキが生じている。この誤った、または不確かな土質判定の結果が、土構造物や小規模建物の基礎に重大な障害が生じさせ、土構造物の表層が崩壊したり、建物が傾いたり、建物の不等沈下を招くことになる。

貫入試験においては、「未固結土層の貫入抵抗を求める」ものであるとしながらも、動的および静的貫入試験などにおいて、それぞれの試験方法に応じた標準貫入試験のＮ値との関係式が、土質ごとに提案されている。しかし現実には、前述したように土質を確認できない（目視観察できない）状態で、それぞれの関係式を採用している。
一例を挙げると、スウェーデン式サウンディング試験とＮ値との関係は、次のように示されている。礫・砂・砂質土Ｎ＝０．００２Ｗ_ＳＷ＋０．０６７Ｎ_ＳＷ、粘土・粘性土Ｎ＝０．００３Ｗ_ＳＷ０．０５０Ｎ_ＳＷ。さらに、関係式は一軸圧縮強さや平板載荷試験の支持力との関係にも及んでいる。動的コーン貫入試験においても土質別に相関式を提案している。
このように地盤工学会では、土質別（粗粒土、砂粒土、細粒士、粘性土）にそれぞれの関係式を規定しているにもかかわらず、従来の貫入試験機を用いての貫入試験では、土質試料を採取するようになっていない。また試料採取の装置もない。
この誤った、または不確かな土質判定結果の回避や土質別の関係式を採用するにしても、まず「土質試料を目視観察する」ことであり、そのために土質試料採取器が必要になる。

また従来の貫入試験は単管で行っているため、周面摩擦抵抗の影響を受けて、抵抗値が過大に評価され、土構造物や小規模建物の基礎に重大な障害が生じさせ、土構造物の表層が崩壊したり、建物が傾いたり、建物の不等沈下を招くことになっている、こともその原因の一つになっている。
現状における沖積層と呼ばれる軟弱層は、関東平野を始め全国の平野部・盆地部などに多数存在し、その分布深度も１０〜１５ｍにまで及んでいる。従来の技術は、地盤工学会基凖にもあるように、「一般には、貫入深さは３ｍ以浅が適当である。これを超えると、周面の摩擦が大きくなるだけでなく、試験終了後のロッドの引抜ききが困難となる」とあり、周面摩擦抵抗の影響を排除するためや引抜きくために、貫入試験孔に水、食用油やオイルを注入している。しかし、水を注入すると地下水面より上の土層においては土層を緩める結果になり、正確な抵抗値を得ることができない。また食用油やオイルを用いると地下水環境ばかりでなく地中環境をも悪化させることになる。
試料採取器を試料採取深度までスムースに下ろして土質試料を採取し、しかも周面摩擦抵抗の影響を受けずに深度１０〜１５ｍに及ぶ土層の正確な抵抗値を測定し、さらに地中環境を悪化させないためにも保孔管が必要になる。

貫入試験終了後のロッドの抜管作業は、前述した地盤工学会基準にもあるように、「一般には、貫入深さは３ｍ以浅が適当である。これを超えると、周面の摩擦が大きくなるだけでなく、試験終了後のロッドの引抜ききが困難となる」ことがある。現場では、周面摩擦だけでなく、転石や礫などにロッドが挟まれ引抜ききができなくなることが多く、パイプレンチ等でロッドを回転させたり、逆打ち等をしてロッドの回収をしている。回転させるためにロッドとロッドのつなぎ目で切断させてしまったり、逆打ちしているためにコーンとロッドとが切断され、地中に試験具の一部を残してきたり、抜管作業に調査時間の大半を費やすなどの欠点がある。ラムサウンデイング法においてはロッドの先に一回り太い先端コーンを取り付けると引抜ききが困難になることから、あえて先端コーンを地中に置いてくるような設計になっている。さらに油圧を用いて抜管することもある。
ボーリング孔を用いた標準貫入試験を除いた他の簡易貫入試験機による試験法は、斜面や狭い場所での調査法として開発されたものであり、大掛かりな用具の持ち込みは不具合である。

ボーリング孔を用いた標準貫入試験を除いた他の簡易貫入試験機による試験結果の不具合の原因は、四つある。
▲１▼、「土質試料の採取ができない」、「土質試料が目視観察できない」ことが挙げられる。この「土質試料の採取ができない」、「土質試料が目視観察できない」ことが、調査担当者の経験に頼らせているのが現状であり、また、調査担当者の経験の有無や調査技能の高低の差が同じ土層の判定にバラツキを生じさせている。これを解決するために「土質試料が採取できる」、「土質試料が目視観察できる」ようにする必要がある。
▲２▼、貫入試験の目的は、周辺土層の環境に悪影響を及ぼすことなく、「周面摩擦抵抗の影響を排除」しながら、深度１０〜１５ｍに及ぶ土層が本来持っている抵抗値をより正確に得ることであるが、実際には「周面摩擦抵抗の影響」を受けて、抵抗値が過大に評価されている。測定値の過大評価は、単管式簡易貫入試験機の最大の欠点である。これを解決するために「ケーシング管を用いた二重管式」にする必要がある。
▲３▼、「抜管時の作業の困難性」がある。仮に、土質試料が採取できたとしてもその採取した試料を地上まで抜管し、調査者が目視で土層を観察する必要がある。ロッドの引抜きき作業を簡易に、大掛かりでなく、一連の調査作業の中で連続的に、安全に、同時に抜管作業をスムースに行う必要がある。
▲４▼、試験結果として土質試料を提出することがないことから、依頼主との間で「試験深度の確認ができない」といった疑義があり、調査者と依頼主との信頼関係の喪失である。これを解決するために「試料採取をし、依頼主に試料を提出する」必要がある。
本考案は、土質試料採取器を設けることによって、さらに試料採取および試料回収をスムースに行うための周辺器具を設けることによって、この四つの欠点を解決しようとするものである。

本考案の装置は、標準貫入試験を除いた他の簡易貫入試験機に装着する試料採取装置で、▲１▼試料採取器（サンプラー）、▲２▼保孔管（ケーシング管）、▲３▼抜管機（トンガー）および▲４▼ロッドホルダーの四器具からなる。四器具について説明する。

本考案の試料採取器は、「土質試料の採取ができない」、「土質試料が目視観察できない」ことを解決するための手段で、簡易貫入試験機のロッド先端部のコーンやスクリュウポイント等を取り外し、代わりに試料採取器（図２）を装着することにより、正確な深度または目的の深度での土層採取や地下水情報を入手し、調査担当者の経験に頼っていた土層判定が目視観察によってより正確にできることを目的とする。
試料採取器を試験孔に挿入し、目的の深度の土質を採取するために、試験孔をきれいに保持する必要があり、保孔管（図３）が、さらに採取した試料を落下させることなく地上まで引抜きく必要があり、抜管機（図４、図６）が不可欠になる。目視観察の終わった土質試料を土質資料収納箱に収めて、依頼主に提供することで、依頼主とのトラブルを避け、相互の信頼関係を保つことが可能になる。

試料採取器（サンプラー）は、外径φ２５ｍｍ、内径φ１３ｍｍ、長さ４００ｍｍの円筒からなる。貫入試験用試料採取器は、図２において８の先端シュウ、９の二つ割りにできるスプリットバレルおよび１２の水抜き穴のあるコネクターヘッドからなる鋼製のものである。ボーリング調査の土質試料採取器は、固定式シンウォールサンプラーを始め、二重管式サンプラー、三重管式サンプラー、サンドサンプラーおよびフォイルサンプラーなど多くが開発されているが、簡易貫入試験機用の土質試料採取器はない。

本考案の貫入試験用試料採取器は、内径がφ１３ｍｍと細く、粘性の小さい砂質土でも試料落下は少ないものと考えられるが、試料採取器先端のシュウの内側に、砂質土のような粘性の小さい土層の落下を防止する試料落下防止具（図２−１の１０および１０´）を設けている。試料落下防止具は、図２−１において円筒状の板ばね、１０の板ばね状または１０´の球で、シュウの内壁に切られた溝に装着されている。シュウの内壁から内側に向かって張り出しており、試料がこれをシュウの内壁側に押し込んでスプリットバレル内に入り、常にシュウ先端の試料を落下防止装置と反対側のシュウの内壁側に押し付けて試料が落下するのを防止する。

標準貫入試験等のシュウの先端は、外側から内側に向かって斜めにテーパーが切ってあるが、前述したように、本採取器は細いことからこのような状態では打撃や回転時に試料を横方向（外側）に押し出してしまい採取できないことが多い。本採取器では、図２−１に示すように、シュウの内側から外側に向かって斜めにテーパーを切る（１１）ことによって、試料を横方向に押し出すのを防ぐようにすることで、試料を確実に採取できる。

試料採取器の胴は、図２の９のように、二つ割りのスプリットバレルで、試料採取器内に採取した試料を片側（上方または下方）から押し出すことなく、胴を二つ割りにして目視観察できる。試料採取器内に採取した粘性土や軟らかい砂質土を押し出すと、外圧（押し出す力）によって試料が圧縮され、貫入深さに相当する長さの試料採取ができたかの確認ができないばかりでなく、土質変化ある場合には正確な土質変化深度が把握できなくなる。また単に二つ割りにしただけの試料採取器は、貫入時の打撃や回転によって変形（膨らむ）し、引抜きくことができなくなることから、変形を防止するために、スプリットバレルである必要がある。

上方にあるコネクターヘッド（図２−１２）には、地下水中の試料採取時に、スプリットバレル内に入った地下水を採取器の外に逃がし、採取器内の水圧が上昇することを防ぐための水抜孔を設けた。この水抜き穴がない場合には、下方から挿入してくる試料とコネクターヘッドとの間に地下水が閉じ込められ、中に閉じ込められた地下水の水圧が上がり、試料採取が十分にできなくなる、そればかりでなく採取した試料を採取器の外に押し出してしまうことがある。

簡易貫入試験機の調査は軟弱な沖積層を対象としており、軟らかい粘性土ではコーンやスクリュウポイント等であけた穴が粘性土の押し出しで塞がったり、砂質土や礫質土においては孔壁が崩壊することがあり、試料採取器が試料採取深度までスムースに挿入できないことが多い。目的深度の土質試料を採取するためには、試験孔をきれいに保持することが必要であり、崩壊しやすい地山の代わりに鋼製の保孔管（ケーシング管）を打設し、試料採取器を試料採取の目的深度まで挿入する必要がある。

ボーリング調査や貫入試験のような地質調査においては、土質試料採取のためおよび正確な試験値を得るために試験孔を保持して、試料採取器または試験器具を目的深度までスムースに挿入し、周面摩擦抵抗を無くし、抜管作業を安易にするために保孔管を打設（または回転）する必要がある。保孔管（ケーシング管）打設の目的は、試料採取器を試験孔に挿入する際に、孔壁の押し出しや崩壊を防ぎ、試験孔が試料採取深度まで確実にきれいな孔を保持していることが必要になることから、この孔を保ち、機器の挿入をスムースにするためであるが、保孔管を打設することによって、次のような欠点も解決できる。
▲１▼、試験および試料採取を行う際、試験深度および試料採取深度が３ｍ以深になると、先端のコーンやスクリュウポイント等およびロッド等に周面摩擦抵抗力が大きく働き、正確な試験値が得られなくなるが、保孔管を打設することによって、周面摩擦抵抗力が働く裸孔区間（１ｍ程度）を短くし、周面摩擦抵抗力を小さくすることができる。
▲２▼、試験終了後にロッドや試料採取器を引抜きくのが困難になり引抜きけなくなることがあるが、保孔管を試験および試料採取が終わった深度まで挿入することによって、裸孔区間（１ｍ程度）を引抜きくことができれば、保孔管内は、容易に引抜きくことができ、土質試料、試料採取器やロッド等の回収が容易にしかも確実にできる。
したがって、保孔管打設の目的は、▲１▼試験孔を保持する、▲２▼試料採取器を試料採取深度まで正確に挿入する、▲３▼周面摩擦抵抗を無くし「周面摩擦抵抗の影響」による抵抗値の過大評価を防止する、▲４▼抜管作業を安易にし「抜管時の作業の困難性」を解決する手段として保孔管を打設（または回転）する、ことである。
コーンおよび試料採取器より内径が一回り太い保孔管を打設することによって、従来の水、食用油やオイル等を用いることがないことから、周辺土層に悪影響を与えることなく、試料採取深度までの試験孔をきれいに保つことができると同時にコーンやロッドを試験深度周辺の土層と縁を切ることになり、周面摩擦抵抗力を排除し、より深い深度まで調査し、正確な試験値を得、抜管作業がスムースに行えるようになり、多くのメリットが生じる。

保孔管（ケーシング管）は、外径φ３０ｍｍ、内径φ２８ｍｍ、長さ１，０００ｍｍの円筒からなる。貫入試験用保孔管は、図３において、１３の先端のシュウ（刃先）、１４のチューブ（胴）および１５のヘッドからなる鋼製のものである。図３において、１３の先端のケーシングシュウは、試料採取器のシュウ（刃先）と同様に内側から外側にむかって斜めにテーパーが切ってあり、コーンおよびスクリュクポイント等が穿った穴より太いために、周辺の土層を切り取りながら、掘り屑（スライム）として保孔管内に取り込むことになる。図１の調査方法の実施形態の基本型（概念図）に示すように、保孔管内の掘り屑を試料採取器で回収してから、改めて目的深度の土質試料を採取するため、掘り屑と地山とが混じることなく、また地山の土層を乱すことなく採取することができる。
ボーリング調査用の保孔管は、ＪＩＳ規格として外径φ４３〜１４２ｍｍのものまであるが、簡易貫入試験機用の細い保孔管はない。

従来、簡易貫入試験機にはロッド等を抜管するための機械・道具が装備されていないことおよびロッド径より先端コーンまたはスクリュウポイントの径の方が太いために引抜きが困難であることから、人力や油圧ジャッキなどの外力を用いている。そのため抜管作業は、二〜三人の人員が必要であり、外力が回転または引張の場合には、ロッドと先端コーンの切断、ロッドとロッドが切断され、土層中に試験器具を残してくることになる。ラムサウンデイング法の場合には、先端コーンをロッドにはめるだけで固定せずに、試験終了の抜管時にはあえて先端コーンを地中に置いてくるなど、土層環境にとってよい結果が得られていない。ジャッキを使う場合には左右、または前後に２台を設置して、二人で同時または交互に油圧を掛けなければ、ロッドを曲げる原因にもなるし、油圧ジャッキを使っても抜管出来ないこともしばしばある。

本考案の抜管機（トンガー）は、土質試料採取器およびロッドを回収する抜管時の作業の困難性を解消するものであり、外力として簡易貫入試験機の先端コーンを打設する際に使用する５ｋｇのドライブハンマーを使い（自由落下による打撃力）、梃子の原理でロッドまたは保孔管を引抜きくものである。
抜管機は、図４において１９の力部位（２４の接合部位を含む）、２０の作用部位（２５の掴み部位を含む）と呼ぶ鋼板を２１の支持部位で支持した梃子であり、ドライブハンマーの打撃力が解放されたあと作用部位および掴み部位を強制的に定位置に戻す２２の戻し部位、これらとロッドホルダーを載せる２３のベース部位からなる。１９の力部位の先端は、ドライブハンマーの打撃力を全面で受けられるように水平にし、その真ん中にガイドロッドの先端を接続させるために、前後左右に動きの幅を持たせた２４のロッド接合部位がある。２０の作用部位の先端には、２５の掴み部位が接続されており、上下に動くようになっている。

接続したガイドロッドに沿って自由落下したドライブハンマーの打撃力が１９の力部位を押し下げると梃子の原理で反対側の２０の作用部位が持ち上がり、先端にある２５の掴み部位が挟んだロッド（または保孔管）を引抜きくことになる。このときロッドの場合には、図５−１に示した抜管機詳細図の２７のロッド掴み部（保孔管の場合には同２８の保孔管掴み部）の先端下方と基部上方でロッド（または保孔管）を挟むことになる。ロッドホルダーは引抜きいたロッド（または保孔管）が落ちないように保持する。
ドライブハンマーを持ち上げ打撃力を解放すると、２２のバネ等からなる戻し部位の作用部位を戻す力により強制的に作用部位を最初の定位置にまで引き下げる。この際ロッドを掴んでいる掴み部位の作用部位との接続部も強制的に引き下げられることによって掴んでいたロッドをフリーの状態にして、作用部位と共に最初の定位置に設置され、次の打撃に備えることで、抜管作業が連続してできるようになり、自動化される。これら一連の動作を図５−４の抜管時の抜管機概念図として示した。
打撃力としてのドライブハンマーおよび引抜いたロッド等を支持するロッドホルダー、作用部位が強制的に定位置に戻る抜管機を使うことによって、「一般的には深度３ｍ程度でないと、試験終了後のロッドが引き抜けなくなってしまう」といわれている抜管作業の欠点も同時に解決しようとするものである。抜管作業が一人で、確実に、連続して、安全に行うことが可能であることから、省力化、人員の削減ができ、より深い深度までの抜管作業が可能になる。

抜管機の掴み部位は、図５−１に示すように、細いロッドと太い保孔管の両者を保持できるようにした。細いロッドを抜管する場合には２７の奥側の細い方でロッドを掴み、太い保孔管を抜管する場合には２８の手前の広い方で保孔管を掴むようにすることで、一台の抜管機で細いロッドと太い保孔管の両方の抜管作業ができる。

ロッドホルダーは、図５−２の２６に示すように、左右二個の鋼製のカムとそれを支える外箱とからなる。
ロッドホルダーのカムは、図５−２に示すように、大小二つの扇形を上下に合わせた形をしており、大きい扇形は細いロッドを支持するロッド用カム（３０）で、小さい扇形は太い保孔管を支持する保孔管用カム（３１）であり、これを上下に組み合わせて一つの鋼製のカムを形作っている。このカムの扇形の開いた方が向き合う形で左右二つのカムが位置している。扇形の開いた方には、ロッドや保孔管がずり落ちないように先の尖った波型の溝があり、反対の閉じた方にはカムを開閉させるための回転棒が外箱から出ている。外箱は、上面を除いた５面を囲む鋼製であるが、底面および回転棒のある面に向き合う面には、ロッドや保孔管を通す溝状の開口部がある。
大小二つのカムあわせて一つのカムにしたことによって、一台のロッドホルダーで細いロッドと太い保孔管の両方を支持することができる。図５−３に保孔管およびロッドを支持している時のカムの関係を関係正面図として示した。

従来の貫入試験法は、ロッドにつけた抵抗体を未固結土層に挿入し、これを貫入、回転、引抜きさせて、その際の抵抗から土層の性状を判断する調査法であり、ボーリング孔を用いた標準貫入試験を除いた貫入試験においては、「未固結土層の貫入抵抗を求める」だけのものであり、いずれの試験方法も未固結土層の試料採取や覩察結果には、重きが置かれていなかった。
本考案は、標準貫入試験を除いた他の簡易貫入試験機に装着または土質試料を採取するために不可欠の試料採取装置で、試料採取器、保孔管、抜管機およびロッドホルダーの四器具からなり、この試料採取装置を使用して、土質試料を採取することによって、以下のようなメリットが生じる。
▲１▼、土質試料が採取できることで、「土質試料の採取ができない」ことによる土層の判定のバラツキを無くすことができる。
▲２▼、目的の深度の土質試料を採取するために、試験孔の崩壊や押し出しを防ぐために保孔管を使用する必要があり、保孔管を使うと、試料採取器が容易に、またスムースに目的の深度まで挿入できる。
▲３▼、保孔管を使うことによって、裸孔区間短くなることから「周面摩擦抵抗の影響」による抵抗値の過大評価をなくすことができる。
▲４▼、保孔管を使用すると、裸孔区間が短くなり試料採取管およびロッドの引抜き作業を簡易に、大掛かりでなく行うことができる。
▲５▼、試料採取器および保孔管の打設（または回転）さらに抜管作業には、簡易貫入試験機のドライブハンマーの打撃力（または回転力）を使うことから打設（または回転）および抜管するための特別な道具を必要としない。
▲５▼、貫入試験のような目に見えない、また手で触れることのできない地中の調査、ましてや採取した土質がない状態においては、調査深度や土質に疑義が生じることがある。試料採取器で採取した土質試料を試料ビン（図６）に収納して依頼主に提供し、調査深度および各深度の土質試料を確認できれば、依頼主とのトラブルを避け、相互の信頼関係を保つことが可能である。
▲７▼、試料採取器で採取した土質試料の一部をその深度の代表土質試料として、試料ビンに収納した土質試料は、ボーリング調査で採取した土質試料といつでも必要に応じて比較検討および確認できることからボーリング調査の補間試料としてさらに高い評価を得ることが可能である。
▲８▼、貫入試験とサンプリングを交互に繰り返すことによって、より深い深度まで、地盤の正確な強度を把握できるばかりでなく、従来の軟弱用ボーリング調査と同様の成果を上げることができる。
▲９▼、現状における沖積層と呼ばれる軟弱層の分布深度は、１０〜１５ｍにまで及んでいるが、これらの軟弱層の土質調査が可能であり、調査費用や調査用地がボーリング調査の約１／３以下で済む。
▲１０▼、目的の深度から採取した土質試料は、採取深度が明確であることから土壌汚染用土質試料等として活用でき、土壌汚染調査機器として利用が可能になる。
▲１１▼、抜管作業時に水やオイルを使わないことから周辺土質環境に悪影響を与えない。土質試料が採取できることによって、以上の点で従来の簡易貫入試験機としての用途ばかりでなく、本機の用途が簡易のボーリング機器として利用できる点でも優れている。

考案の実施するための最良の形態

この試料採取装置を用いた調査方法は、次のような方法が考えられる。
１、土質に重点を置く方法・・・現在、ボーリング調査で行われている調査方法と同様に、５０ｃｍの試料採取区間と５０ｃｍの貫入試験区間とに分けて試験を行うことができる。また貫入試験区間の土質は、試料採取器上部に採取されるスライムで判断することが可能である。したがって、全区間の土質試料を採取し、目視による覩察が可能になる。この方法の場合には、５０ｃｍの貫入試験区間の抵抗値が得られる。
２、貫入試験値に重点を置く方法・・・貫入試験区間（たとえば５０ｃｍ）の後に、保孔管を貫入試験区間と同じ深さで追い込み（この場合５０ｃｍ）、その区間のスライムを試料採取器で採取する方法の場合には、全区間に亘って貫入試験の抵抗値と乱れてはいるがスライムで土質を目視観察することが可能である。ただしこの場合には、５０ｃｍ間の土質試料が混じっている可能性があるものの、今までの感触と音による土質判定より目視できる点で優れた結果が得られる。
いずれの調査方法であっても、保孔管を追い込みながら、土質試料の採取と貫入試験を交互に繰り返すことによって、土質の目視観察と周面摩擦抵抗を徘除できることから、土質が本来持っている正確な抵抗値が得られる。

この試料採取装置を用いた調査方法、また試料採取手順は次のようになる。
▲１▼、試料採取深度（最初は１ｍ）まで、貫入試験をする
▲２▼、先端のコーンと共にロッドを引き抜く
▲３▼、この孔を保持するためにロッド先端のコーンを取り外し、代わりに保孔管を装着し、打設（または回転）挿入する
▲４▼、保孔管を地上部で継ぎ足し（最初の１ｍでは継ぎ足しはいらない）、保孔管を試料採取深度の手前から地上部まで立ち上げる
▲５▼、ロッドの先端の保孔管を外し、ロッド先端に試料採取器を緊結する
▲６▼、試料採取器を目的の深度まで下ろし、打設（または回転）して試料採取を行う
▲７▼、試料採取器を回収し、先端のコーンを取り付け、▲１▼の貫入試験をする
調査目的の深度、または貫入不能の深度まで貫入試験と試料採取の上記７工程を繰り返して、一試験孔の調査を終了する調査方法である。
自動簡易動的コーン簡易貫入試験機を用いて、この調査方法を実施した調査では、粘性土および砂質土において、深度１３ｍまでの調査が可能であったが、ロッドが細いことから貫入試験値には多少の不安がおり、今後の問題点として検討する必要がある。しかし、土質試料を採取できたという大きな成果を上げることができた。

調査方法の実施形態の基本形を示す概念図である。地盤工学会で定める簡易貫入試験機にこれら四つの機器の内、その一つまたは複数部位を装着した形も含む。貫入試験時・・・・試料採取深度まで、貫入試験をする。終了後、先端のコーンと共にロッドを引き抜く。ケーシング挿入時・・・この孔を保持するためにロッドの先端のコーンを取り外し、代わりにケーシングを装着し、打撃によって挿入する。ケーシングを地上部で継ぎ足し、試料採取深度手前から地上部までケーシングを立ち上げる。試料採取機挿入時キーロッドの先端のケーシングを外し、ロッド先端にサンプラーを緊結する。サンプラーを目的の深度まで下ろし、サンプラーを打ち込んで試料採取を行う。サンプラーを回収し、先端のコーンを取り付け、貫入試験をする。以上、調査目的の深度まで貫入試験と試料採取の上記７工程を繰り返して一試験孔の調査を終了することができる。サンプラーの詳細図である。サンプラーシュウの試料落下防止装置の断面図ケーシングの詳細図である。抜管機の斜視図である。抜管機の掴み部、ロッドホルダーのカムの詳細図、保孔管およびロッドを支持している時のカムの関係正面図および抜管時の抜管機概念図抜管機の掴み部の詳細図ロッドホルダーのカムの詳細図保孔管およびロッドを支持している時のカムの関係正面図抜管時の抜管機概念図試料ビンおよび試料箱の斜視図である。

符号の説明

５簡易貫入試験機が穿った穴
６ケーシング
７サンプラー

２７ φ１６ｍｍのロッドの掴み部位
２８ φ３０ｍｍの保孔管（ケーシング管）の掴み部位
２９抜管機の作用部位との接合部
３０ φ１６ｍｍのロッド用ホルダーのカム
３１ φ３０ｍｍの保孔管（ケーシング管）用ホルダーのカム

Claims

人力で行うまたは動力を用いて自動簡易動的コーン貫入試験機（以降、簡易貫入試験機という）に、試料採取機を装着することで、土質試料の採取を可能にしたところを特徴とする簡易貫入試験機用サンプラー。
簡易貫入試験機にケーシングを装着することで、周面摩擦抵抗の影響を排除し、より深い深度まで調査し、正確な試験値を得、抜管作業がスムースに行えるようにしたところを特徴とする簡易貫入試験機用ケーシング。
貫入試験用サンプラーで採取した土質試料の一部をその深度の代表土質試料として収納し、依頼主に納めることを目的としたプラスチック製蓋付ビンおよびその収納箱。
簡易貫入試験機で試験終了後に行うロッドを引抜くための抜管機であり、貫入時に使うドライブハンマーの打撃エネルギーを引抜きのエネルギーとして利用し、しかも連続的に行えるように、自動化したところを特徴とする簡易貫入試験機用抜管機。
従来の貫入試験は、打撃または回転によって、地盤の強度を測定するだけのものである。サンプラーおよびケーシングを開発することによって、貫入試験とサンプリングを交互に繰り返すことによって、より深い深度まで、地盤の強度を把握できるばかりでなく、土質が目視で確認でき、採取した土質試料は土壌汚染用土質試料等として活用でき、従来の軟弱用ボーリング調査と同様の成果を上げることができることを特徴とした簡易貫入試験方法。