JP5160694B1 - 地中土壌採取管及び地中土壌採取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地下水位より深い土壌を採取しても、漏れ出ることがなく、採取効率が高く、地上への引き抜きが円滑な地中土壌採取器及び地中土壌採取装置を提供すること。
【解決手段】上方接続部１１と、下方接続部１２ａを有する採取口部１２と、筒状本体部１３とで内部空間を形成し、内部空間の中央に配置され上端が操作芯棒受け部１３１に接続され、下端が連結棒支持部１２５に接続される中間芯棒１３２と、中間芯棒の上端に固定され、操作芯棒３０の下方への作用力を受ける操作芯棒受け部１３１と、中間芯棒に遊嵌する移動プレート１３４と、移動プレートの上方に位置する、中間芯棒に螺合するナット１３３とを備え、側面開閉扉１２ｂは、下方開き構造で採取口１２ｃを開閉するものであり、側面開閉扉と中間芯棒と連結棒でリンクを形成し、中間芯棒の下方移動により下方が開き、中間芯棒の上方移動により下方が閉じるものである地中土壌採取器。
【選択図】図１

Description

本発明は、スウェーデン式サウンディング試験を行うことで形成された孔を利用して、地中から土壌を採取するための土壌採取管及び土壌採取装置に関するものである。

従来、地中の土壌を採取し、その土質や含水率等を調査する方法が一般的に行われている。近年、大地震に伴う液状化対策として、住宅建設の際の地盤調査はますます重要性を増している。そして、この調査に際し地中の土壌を採取するための採取管について、これまで種々のものが提案されている。

例えば、特開２００４−３３２３９２号公報には、相対回転可能な二重筒状の内筒体と外筒体とからなり、内、外筒体の軸方向にそれぞれ内、外採取口を設け、内、外筒体の相対回転によって内採取口の開閉及び土質取り込みを行う少なくとも一つの採取部を備えた土質採取装置が開示されている。特開２００４−３３２３９２号公報の土質採取装置は、二重筒状の内筒体と外筒体の相対回転により、内採取口を開口状態、閉状態とする所謂横開き構造のものであり、内採取口の開閉操作は、外筒体の回転によるものである。

また、特開２００３−４１５６４号公報には、中空の本体部材内に移動可能に設けられた操作バーを移動操作することにより、本体部材側部に所定の間隔で配置された開口部から試料採取部が出没するように構成される土サンプル採取装置が開示されている。この土サンプル採取装置の試料採取部は、操作バーの軸方向の移動操作と付勢部材の付勢作用により、ピンを支点に軸方向の垂直方向に少し揺動する構造のものであり、試料採取部の開閉操作は、操作バーの直線移動によるものである。

また、特開平９−２１２９０号公報には、下端部の挿入体と上方の可動体とを、複数枚の板バネにより連結し、この板バネとシャフトとの間に土の収納間隔を形成し、可動体と挿入体の接近時には板バネを外方に湾曲拡開可能とした地中土のサンプリング装置が開示されています。このサンプリング装置は、可動体と挿入体の間隔を狭める事により、板バネを外方へ湾曲拡開させ、この拡開により、板バネは挿入した地中の孔の内面と接触し、ガイドパイプの回転とともに回転する板バネに接触する土を削り取り、板バネとシャフトの間隔に形成する土の収納間隔内に土を収納するものである。

特開２００４−３３２３９２号公報（請求項１） 特開２００３−４１５６４号公報（請求項１） 特開平９−２１２９０号公報（請求項１）

しかしながら、特開２００４−３３２３９２号公報の土質採取装置は、地下水位より深い土壌を採取する際、採取したドロドロとした半硬化液が二重筒状管の隙間から漏れ出てしまい、採取効率が悪いという問題がある。また、土壌を採取した後、装置を地上に引き上げる際、地中の障害物との思わぬ接触により採取口を開く方向に力が作用し、採取土壌が漏れ出るという問題がある。また、特開２００３−４１５６４号公報の土サンプル採取装置は、試料採取部が下方支点で上方開口であるため、土壌採取後、試料採取部が完全に閉まらないことが多く、この場合、地上への引き抜き抵抗が大となる。また、特開平９−２１２９０号公報の板バネの湾曲拡開を利用したサンプリング装置は、板バネとシャフトの間隔に形成する土の収納間隔内にうまく、土壌が入らず、採取効率が悪いという問題がある。

従って、本発明の目的は、地下水位より深い土壌を採取しても、採取土壌が漏れ出ることがなく、採取効率が高く、また、地上への引き抜きが円滑な地中土壌採取器及び地中土壌採取装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、上記課題を解決したものであって、他部材接続用の螺合部と操作芯棒が通る上下貫通孔を有する上方接続部と、側面開閉扉と下方接続部を有する採取口部と、該上方接続部と該採取口部間に位置する筒状本体部とで、該上方接続部と該下方接続部間に内部空間を形成し、該内部空間の径方向の中央に位置し、上端が操作芯棒受け部に接続され、下端が連結棒支持部に接続される中間芯棒と、該中間芯棒の上端に固定され、該操作芯棒の下方への作用力を受ける操作芯棒受け部と、該中間芯棒に遊嵌する移動プレートと、該移動プレートの上方に位置する、該中間芯棒に螺合するナットと、を備え、該側面開閉扉は、筒状壁の一部に形成される採取口を開閉するものであり、一端が該筒状壁に軸支され、該軸支より下方位置において該連結棒支持部に回動自在に接続された連結棒と回動自在に接続され、該中間芯棒の下方移動により該軸支を中心に下側が開き、該中間芯棒の上方移動により該軸支を中心に下側が閉じるものであることを特徴とする地中土壌採取器を提供するものである。

また、本発明は、前記地中土壌採取器を有することを特徴とする地中土壌採取装置を提供するものである。

本発明によれば、例えば、地下水位より深い土壌の採取において、操作芯棒の先端を押し込むことで、採取器の側面開閉扉を開く。この状態で連接用中空ロッドを押し込めば、側面開閉扉が孔壁を掻き取り、土壌を採取できる。更に連接用中空ロッドを繰り返し押し込むことで、閉塞効果が作用し、土壌が脱水され、固化した土壌が移動プレートを押し上げ、更には、中間芯棒に固定されたナットを押し上げ、中間操作芯棒を押し上げる。これにより、側面開閉扉が閉じる。採取された土壌は、脱水されて固化しており、漏れ出ることがなく、採取効率が高い。また、側面開閉扉が閉じていることを操作芯棒により確認できるため、地上への引き抜きは円滑に行うことができる。

本発明の実施の形態における地中土壌採取器の断面図である。 図１の地中土壌採取器の一部を分解した斜視図である。 図１の地中土壌採取器の斜視図である。 地中土壌採取器を構成する側面開閉扉の開状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態における地中土壌採取装置の一部を示す断面図である。 図５の地中土壌採取装置において、側面開閉扉を開にする工程の図である。 図６の続く工程であり、採取口に土壌を採取する工程の図である。 図７に続く工程であり、土壌採取を終えて側面開閉扉を閉にする工程である。 図８に続く工程であり、側面開閉扉が完全に閉となった状態を示す。 地中土壌採取装置の側面開閉扉の開を地上で知る方法を説明する図である。 地中土壌採取装置の側面開閉扉の閉を地上で知る方法を説明する図である。 操作芯棒の接続例を示す図である。 操作芯棒の接続状態を示す断面図である。 複数の地中土壌採取器、複数の連接用中空ロッド及び複数の操作芯棒の接続例を示す図である。 地中土壌採取器と接続用中空ロッドの接続方法を説明する模式図である。

（地中土壌採取器）
本発明の実施の形態における地中土壌採取器（以下、単に「採取器」とも言う。）を図１〜図４を参照して説明する。なお、本明細書中、「上」、「下」は使用状態における位置を言う。採取器１０は、上方接続部１１と、下方接続部１２ａを有する採取口部１２と、上方接続部１１と採取口部１２間に位置する筒状本体部１３とで、上方接続部１１と下方接続部１２ａ間に内部空間１３ｄを形成する。すなわち、本例では、上方接続部１１と筒状本体部１３は、螺合部１１４により螺子接合されている。また、筒状本体部１３と採取口部１２は、螺合部１２７により螺子接合されている。

上方接続部１１は、内部空間１３ｄを構成する上蓋となるものであり、連接用中空ロッド２０等の他部材が接続するものであり、操作芯棒３０を上下移動自在に通すものであり、中間芯棒１３２の上方移動を規制する機能を奏するものである。

すなわち、上方接続部１１は、外観が円形断面形状であって、上部には他部材接続用の螺合部１１１が形成され、径方向の中央にはパイプ状の操作芯棒３０が通る例えば内径７ｍｍの上下貫通孔１１２が形成され、下端には、筒状本体部１３接合用の螺合部（雌螺子）１１４が形成され、下端面には、操作芯棒受け部１３１の上端が当接する当接面１１３が形成されている。また、上方接続部１１において、下端部の外形状が筒状本体部１３の外径より外側に突出する最大外径ｗ_２を採ることが、複数の採取器１０を直列に接続する際、採取の際、崩れる土壌を傾斜面１１５で受ける留めることができる点で好ましい。最大外径ｗ_２は、調査孔Ｂの内径よりやや小さい程度でよい。他部材としては、連接用中空ロッド、接続用中空ロッド及びステージ台などが挙げられる。連接用中空ロッドはその他端（上端）に中空ロッドが接続するものであり、接続用中空ロッドはその他端（上端）に採取器が接続されるものである。

採取口部１２は、内部空間１３ｄを構成する下蓋となるものであり、側面開閉扉１２ｂ及びその開閉機構の主要部を備えるものであり、接続用中空ロッド等の他部材が接続するものであり、延長された操作芯棒１３２ａを自在に通す機能を有するものである。

すなわち、採取口部１２は、見かけ外観が上方開口の円筒容器状であって、上部外周面には筒状本体部１３接続用の螺合部（雄螺子）１２７が形成され、円筒壁には、周方向９０度ピッチ（４箇所）に採取口１２ｃ及びその採取口１２ｃを開閉する側面開閉扉１２ｂが形成され、側面開閉扉１２ｂの下方には円筒容器の下蓋を構成する下方接続部１２ａが形成されている。下方接続部１２ａの径方向の中央にはスクリューポイント等の他の接続部材接合用の螺合部１２１が形成されている。

採取口１２ｃは、側面開閉扉１２ｂが掻き落とした土壌が入り込む入口であり、例えば矩形状のものが挙げられる。採取口１２ｃは図４に示すような、４個に限定されず、対称位置に２個又は６個であってもよい。採取口１２ｃが１個では、採取効率が悪くなり易く、７個以上では、筒状壁部が少なくなり、強度が低下し易くなる。

側面開閉扉１２ｂは、採取口１２ｃを開閉するものであり、筒状壁に形成される。すなわち、側面開閉扉１２ｂは、一端（上方）が筒状壁１２６に軸支され、該軸支１２１ｂより下側、本例では下端部において、一端が連結棒支持部１２５に回動自在に接続された連結棒１２４の他端と回動自在に接続され、中間芯棒１３２の下方移動により軸支１２１ｂを中心に下側が開き、中間芯棒１３２の上方移動により軸支１２１ｂを中心に下側が閉じるものである。なお、連結棒１２４の側面開閉扉１２ｂとの接続位置は、連結棒支持部１２５の接続位置よりも下方である。これにより、連結棒支持部１２５の下方移動により、側面開閉扉１２ｂが開くことになる。また、側面開閉扉１２ｂが下側開きし、下方移動することで、側面開閉扉１２ｂの下端部が孔壁面に当たり土壌を掻き取ることになる。掻き取られた土壌は、側面開閉扉１２ｂにガイドされて採取口１２ｃから内部空間に入り込むことになる。また、側面開閉扉１２ｂが閉じた際、見かけ状の外観は円筒形状となる。これにより、土壌採取後、装置を引き下げる際、引っ掛かりがなく、土壌が漏れ出ることなく、円滑な引き上げが可能となる。また、側面開閉扉１２ｂが開いた状態における連結棒は、中間芯棒１３２に向けて上り傾斜姿勢となっている。側面開閉扉１２ｂが開いた状態における連結棒が、水平又は中間芯棒１３２に向けて下り傾斜姿勢であれば、中間芯棒１３２の上方移動により、側面開閉扉１２ｂは閉じないからである。

採取口部１２において、上部の筒状本体部１３接続用の螺合部１２７は、本例では、雄螺子であり、この螺合部１２７を含む上端部は、筒状壁の内面に沿って形成されており、受け台１２８の機能を奏する。この受け台１２８は、使用前の状態、すなわち、待機状態において、移動プレート１３４を支持するものである。なお、この移動プレート受け台１２８は、上記形態に限定されず、筒状壁から内側に突出させて形成してもよい。移動プレート受け台１２８は、本発明においては任意の構成要素である。なお、移動プレート受け台１２８を省略する場合、連結棒支持部１２５が移動プレート１３４の受け台となる。

中間芯棒１３２は、操作芯棒３０の下方への作用力を受けて、連結棒１２４に作用力を伝えて採取口１２ｃを開とするものであり、また、採取された土壌の閉塞効果圧により上昇する移動プレート１３４及びナット１３３と同期して上昇し、採取口１２ｃを閉じるものである。すなわち、中間芯棒１３２は、内部空間１３ｄにおいて径方向の中央で且つ上下方向に延出するように配置され、上端が操作芯棒受け部１３１に接続され、下端が連結棒支持部１２５に接続されている。また、中間芯棒１３２の下端部１３２ａは、図１に示すように、更に下方に延びて、延出された下端部１３２ａが、上下貫通孔１２２に遊嵌していてもよい。これにより、例えばスクリューポイント４０が設置され、スクリューポイント４０に形成された有底孔４１に延出された下端部を遊嵌させれば、中間芯棒１３２の移動を安定させることができる。また、延出された下端部１３２ａには、切り欠き部１３３ａを形成することで、複数の採取装置５０を使用する際、操作芯棒３０との接続が可能となる。中間芯棒１３２は、連結棒支持部１２５から上方へ所定の寸法、例えばストッパー１３５までは、螺子が切られている。これにより、螺子が切られた範囲の所定の位置にナット１３３を螺合させて位置決めすることができる。

操作芯棒受け部１３１は、中間芯棒１３２の上端に固定され、操作芯棒３０の下方への作用力を受けるものである。パイプ状の操作芯棒３０と操作芯棒受け部１３１は、接続又は非接続であり、本例では操作芯棒３０の先端フックと操作芯棒受け部１３１のフックが接続したものである。これにより、操作芯棒３０と操作芯棒受け部１３１の接続が安定する。なお、操作芯棒３０と操作芯棒受け部１３１が非接続、すなわち、操作芯棒受け部１３１に操作芯棒３０を押し当てるだけであっても、操作芯棒３０の下方への作用力を操作芯棒受け部１３１を介して、中間芯棒１３２に伝えることができる。側面開閉扉１２ｂを閉じるのは、土壌採取に伴う閉塞効果圧によるものであり、引き上げは、操作芯棒３０に依存しないからである。

中間芯棒１３２における操作芯棒受け部１３１の形成位置は、中間芯棒１３２の上方移動により、操作芯棒受け部１３１の上端が上方接続部１１に当接した位置で、採取口１２ｃが側面開閉扉１２ｂで閉じられ、中間芯棒１３２の下方移動により、操作芯棒受け部１３１の下端がストッパー１３５に当接した位置で、側面開閉扉１２ｂが全開となる位置である。これにより、開き過ぎ閉じ過ぎを防止できる。

移動プレート１３４は、採取された土壌の閉塞効果圧を受けて中間芯棒１３２とは無関係に上昇し、ナット１３３にその閉塞効果圧を伝えるものである。本例では外径が筒状本体部１３の内径より小であり、且つ中央に貫通孔１３４ａを有する円板状部材であり、ナット１３３の下方において中間芯棒１３２に遊嵌する。すなわち、移動プレート１３４の中央の貫通孔１３４ａは、中間芯棒１３２の外径よりやや余裕を持って大きいものである。

ナット１３３は、移動プレート１３４の上方に位置する、中間芯棒１３２に螺合するものである。中間芯棒１３２におけるナット１３３の位置は、土壌の採取量を決定するものであり、ナット１３３が下方に位置するほど、土壌の採取量は少なくなり、上方に位置するほど、土壌の採取量は多くなる。ナット１３３の設置位置は、土質や採取量を考慮して適宜決定される。

筒状本体部１３は、上方接続部１１と採取口部１２間に位置するもので、主に採取された土壌を収容するスペースを確保すると共に、操作芯棒受け部１３１のストロークスペースを確保するものである。筒状本体部１３は、上下が開口する筒体であってもよく、図２に示すように、筒体を形成する側壁部が大きくくり抜かれた窓部１３７を有し、窓部１３７はカバー部材１３６ａで着脱自在に閉じられ、更に、筒状部材１３６で装嵌されたものであってもよい（図３参照）。この場合、筒状部材１３６が嵌る側壁部には、筒状部材１３６の厚みに相当する段差を設けて装嵌部１３８を形成し、この装嵌部１３８に窓部１３７を形成し、窓部１３７にカバー部材１３６ａを装着し、更に装嵌部１３８に筒状部材１３６が嵌るようにすればよい。筒状部材１３６は、カバー部材１３６ａの所謂錠前（キー）となるものである。なお、筒状部材１３６の嵌装は、筒状本体部１３に上方接続部１１を螺合する前に行えばよい。

図２に示すような構造の筒状本体部１３であれば、内部に採取され脱水された土壌を窓部１３７から容易に掻き出すことができる。また、カバー部材１３６ａは、筒状部材１３６により外れることがなく、閉塞効果圧に耐えることができる。なお、窓部１３７を有さない筒状本体部１３の場合、内部に採取された土壌は、筒状本体部１３から採取口部１２を外すことで、外に容易に掻き出すことができる。

筒状本体部１３の内壁には、内壁から内側に延びるストッパー１３５を、更に有する。ストッパー１３５は、操作芯棒受け部１３１の下方移動を規制する。すなわち、操作芯棒受け部１３１がストッパー１３５に当接して、側面開閉扉１２ｂが最大の開となる。なお、本例において、ストッパー１３５は、円板状であって、中央には中間芯棒１３２が通る中間芯棒１３２の外径より十分に大きな内径を有する貫通孔１３５ａが形成されている。

（地中土壌採取装置）
本発明の第１の実施の形態における地中土壌採取装置（以下、単に「採取装置」とも言う。）を図５〜図１３を参照して説明する。図５〜図１３の採取装置５０において、図１〜図４の採取器と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、採取装置５０において、採取器１０と異なる点は、採取装置５０は、採取器１０を備えるものであって、他部材接続用の螺合部１１１には、連接用中空ロッド２０が接合され、操作芯棒受け部３１には、連接用中空ロッド２０に通された操作芯棒３０の先端部３１が接続され、下方接続部１２ａの雌螺子１２１には、スクリューポイント４０が接続されている点である。すなわち、採取装置５０は、１個の採取器１０を備えるものである。

連接用中空ロッド２０は、スウェーデン式サウンディング試験で用いる連接用中空ロッド２０が使用できる。また、操作芯棒３０はパイプ状であり、長尺とするための接続方法としては、例えば、図１２及び図１３に示すように、両端部に形成された切り欠き部３０１ａ、３０１ｂを接合する方法が挙げられる。切り欠き部３０１ａ、３０１ｂは、先端からやや基端側の異なる２箇所において、径方向に半径よりやや長く切り込みを入れ、更に縦に切って、当該切り込み間の部材を切り抜いたものであり、また、残った上部は約半径分を上下方向に切断することで、フック状の係合部を形成したものである。これにより、一方の凹部に他方の凸部が、一方の凸部に他方の凹部が嵌合できる。切り欠き部３０１ａ、３０１ｂ両者の接合が単に凹部と凸部の嵌め込みであっても、連接用中空ロッド２０内に収容されており、外れることはない（図１３参照）。

地上における連接用中空ロッド２０及び操作芯棒３０の関係は、例えば手動操作の場合、図１０及び図１１に示すように、連接用中空ロッド２０の上端から操作芯棒３０の上端部が突出している。なお、連接用中空ロッド２０の上端はハンドル２０１と接続している。すなわち、図１１は、使用前の採取装置５０であって、側面開閉扉１２ｂは閉じた状態であり、図１０は、土壌採取状態の採取装置５０であって、側面開閉扉１２ｂは完全開の状態である。ハンドル２０１の上端から突出している操作芯棒３０の突出部３０１には、目印のＡラインとＡラインより下方にＢラインが刻印等で記されている。未使用時、Ｂラインとハンドルの上端面とがほぼ一致しており、側面開閉扉１２ｂが完全開の時、Ａラインとハンドルの上端面とがほぼ一致している。なお、自動操作の場合、スウェーデン式サウンディング試験装置を利用することができ、連接用中空ロッド２０の地上部分は当該装置に接続される。また、側面開閉扉１２ｂの開閉の目印は上記方法に限定されず、種々の方法が採用できる。

採取装置５０において、スクリューポイント４０は、市販のものを使用することができるが、図５に示すように、最大幅Ｗ_２が採取器１０の最大幅Ｗ_１よりやや大とし、且つ水平又は水平に近い下り傾斜の肩部４２を有するものが、肩部４２が側面開閉扉１２ｂが掻き取った土壌の受け皿となり、孔内を落下する土壌が減って、採取効率が向上する点で好ましい。なお、スクリューポイント４０の最大幅Ｗ_２は、掘削孔の内径に近いものであれば、土壌採取効率はより向上する。

次に、採取装置５０の使用方法について説明する。先ず、地上にて採取装置５０を組立てる。採取器１０にスクリューポイント４０、連接用中空ロッド２０及び操作芯棒３０を接続する。操作芯棒３０と操作芯棒受け部３１の接続は、筒状本体部１３と上方接続部１１の接合前に行ってもよく、筒状本体部１３と上方接続部１１の接合後に行ってもよい。また、連接用中空ロッド２０及び操作芯棒３０の長さは、採取したい土壌の深さにより決定される。連接用中空ロッド２０及び操作芯棒３０共に、剛体である。

採取装置５０による土壌の採取は、スウェーデン式サウンディング試験により形成された孔径３３ｍｍ程度の調査孔Ｂを利用する。土壌調査孔Ｂ内に崩落土があったとしても、調査孔Ｂは既に掘削された孔であり、先端のスクリューポイント４０を備えた採取装置５０は、調査孔Ｂ内に容易に貫入される。採取器１０が所定位置の深さに到達すれば貫入を停止する。なお、採取土壌は、地下水位の下方でも、上方でもよいが、地下水位以下、すなわち、地下水を含んだ土壌の場合、本発明の効果が顕著に表われる。

次いで、土壌採取工程に入る。地上において、突出した操作芯棒３０の目印Ｂラインにより、側面開閉扉１２ｂが閉状態であることを確認する。次いで、操作芯棒３０の頭を金鎚６０で叩き、操作芯棒３０に下方への作用力を与える（図１０）。操作芯棒３０の下方への作用力は、操作芯棒受け部１３１を介して、中間芯棒１３２に伝達される。中間芯棒１３２が下方移動することで、連結棒支持部１２５が下方移動し、連結棒１２４が横に倒れる姿勢に動くため、側面開閉扉１２ｂの下側を横方向に押し、側面開閉扉１２ｂは軸支１２１ｂを中心に下側が開くことになる（図６及び図１０）（側面開閉扉を開とする工程）。この際、側面開閉扉１２ｂの下方端部は、調査孔Ｂを形成する土壁内に少し入り込む。なお、金鎚６０の叩きの終了時期は、操作芯棒受け部１３１がストッパー１３５に当たることで、体感できる。すなわち、側面開閉扉１２ｂの開き過ぎを防止できる。

次いで、地上において、連接用中空ロッド２０を手動又は自動により、貫入又は貫入及び回転を行う。これにより、採取器１０は、同様に貫入又は貫入及び回転することになり、側面開閉扉１２ｂの下方部が土壌を掻き込むことになる。例えば掻き込まれた土壌は、側面開閉扉１２ｂにガイドされて採取口１２ｃから移動プレート１３４より下方の内部空間に入り込む。採取口１２ｃから土壌が採取されるにつれて、採取管（採取器）の閉塞効果が発現し、水を含んだドロドロの土壌は脱水されて固くなり、移動プレート１３４を上方へ押し上げる閉塞効果圧（図７中の符号Ｘ）が表われるようになる（図７；土壌採取工程）。閉塞効果は採取器の内径が２０〜３０ｍｍ程度と小管であるため、確実に発現する。

押し上げられた移動プレート１３４は、中間芯棒１３２に沿って上昇し、ナット１３３を押し上げる。ナット１３３は中間芯棒１３２に固定されているため、中間芯棒１３２が上方移動する。中間芯棒１３２が上方移動することで、連結棒支持部１２５が上方移動し、連結棒１２４が立ち上がる姿勢に動くため、側面開閉扉１２ｂの下方側が内側に引かれ、側面開閉扉１２ｂは軸支１２１ｂを中心に下側が閉じることになる（図８及び図９；側面開閉扉を閉とする工程）。ナット１３３は、中間芯棒１３２の下方にあれば、土壌採取容量が少なくなり、中間芯棒１３２の上方にあれば、土壌採取容量が多くなる。このため、土質や採取量を考慮してナット１３３の設置位置が適宜決定される。なお、側面開閉扉１２ｂは、中間芯棒１３２が上方移動し、操作芯棒受け部１３１が上方接続部１１の下面に当たることで、完全閉状態となる。すなわち、側面開閉扉１２ｂの閉まり過ぎを防止できる。また、地上において、突出した操作芯棒３０の目印Ａラインにより、側面開閉扉１２ｂが閉状態であることを確認できる。

土壌を採取した採取装置５０は、地上に引き上げられる。そして、連接用中空ロッド２０と採取器１０の接続を外し、筒状本体部１３と上方接続部１１の接続を外し、操作芯棒３０と操作芯棒受け部１３１の接続を外し、筒状部材１３６の嵌装を外し、カバー部材１３６ａを取り除いて、掻き棒等を使用して採取した土壌を取り出す。採取した土壌は所望の土質試験などに供される。

採取装置５０によれば、閉塞効果により脱水を行いながら土壌を採取できるため、地下水を含んだ土壌であっても採取できる。また、この閉塞効果圧により中間芯棒を押し上げて側面開閉扉を閉じるため、土壌を確実に採取できる。採取された土壌は、脱水されて固化しており、漏れ出ることがなく、採取効率が高い。また、側面開閉扉が完全に閉じていることを操作芯棒により確認できるため、地上への引き抜きは円滑に行うことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態における採取装置を図１４を参照して説明する。図１４の採取装置５０Ａにおいて、図５〜図１３の採取装置５０と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、採取装置５０Ａにおいて、採取装置５０と異なる点は、複数の採取器１０を直列に接続した点である。具体的には、４個の採取器１０を直列に連続接続したものである。すなわち、図５の採取装置５０において、採取器１０とスクリューポイント４０の間に、３個の採取器１０を繋げたものである。採取器１０と採取器１０の接続は、不図示の接続用中空ロッドを使用すればよく、また、操作芯棒受け部１３１への接続は、下方まで延ばした中間芯棒１３２ａと操作芯棒受け部１３１を接続する接続用操作芯棒を使用すればよい。なお、採取装置５０と同様に、連接用中空ロッド２０は、複数本を接続したものであり、操作芯棒３０は、複数本を接続したものである。なお、採取装置５０Ａにおいて、採取管１０の設置数は所望により適宜決定すればよく、また、採取器１０間に１本又は複数本の接続用中空ロッドを介在させて複数の採取器１０のそれぞれの設置位置を任意に調整してもよい。採取装置５０Ａによれば、採取装置５０と同等の効果を奏する他、地中の所望の異なる深さにおける土壌の採取が可能となる。

また、採取器１０と接続用中空ロッド２０ａを接続する際、例えば図１５に示すようなステージ台７０を両者の間に介在させることが、ステージ台７０の直上の採取器１０が採取する土壌が崩れても、ステージ台７０が受け皿となる点で好ましい。ステージ台７０は、上方の採取器１０に接続する螺子部７２及び下方の接続用中空ロッド２０ａに接続する螺子部７３を有し、更にステージ台７０の最大幅Ｗ_２が採取器１０の最大幅Ｗ_１よりやや大の水平のステージ面７１を有するものである。ステージ面７１を有することで、側面開閉扉１２ｂが削り取った土壌がステージ面７１に留り易くなり、採取効率が向上する。なお、ステージ台７０の最大幅Ｗ_２は、掘削孔の内径に近いものであれば、土壌採取効率はより向上する。ステージ台７０の径方向の中央には、接続用操作芯棒が通る上下貫通孔が形成されている。なお、採取器１０と採取器１０の直接接続の場合、ステージ台はなくともよい。図１に示すように採取器１０の上方外側には崩れ落ちる土壌を受ける傾斜面１１５が形成されているからである。

本発明の採取器及び採取装置は、上記実施の形態例に限定されず、種々の変形を採ることができる。例えば、採取器１０は３部品の螺子接合により得られる方法に限定されず、例えば、筒状本体部１３と採取口部１２が一体物であってもよい。また、操作芯棒３０と操作芯棒受け部１３１の接合は、公知の凸部と凹部の嵌合であってもよい。また、操作芯棒３０を長尺とするための接続方法としては、上記切り欠き部３０１ａ、３０１ｂを接合する方法に限定されず、他の公知の凸部と凹部の嵌合であってもよい。

また、連接用中空ロッドは、ロッド周面に、深さ方向に所定のピッチで形成された複数の側壁貫通孔を有するものであってもよい。この場合、操作芯棒３０と操作芯棒受け部１３１の接続は非接続とする。これにより、土壌採取が終了した後、操作芯棒を引き抜いて、取り外し、その後、公知の地下水位測定用ケーブルを挿入して、地下水位を測定することができる。

本発明によれば、閉塞効果により脱水を行いながら土壌を採取できるため、地下水を含んだ土壌であっても採取できる。また、この閉塞効果圧により中間芯棒を押し上げて側面開閉扉を閉じるため、土壌を確実に採取できる。また、側面開閉扉が完全に閉じていることを操作芯棒により確認できるため、地上への引き抜きは円滑に行うことができる。また、複数の採取器を直列に接続すれば、地中の所望の異なる深さにおける土壌の採取が可能となる。

１０ 採取器
１１ 上方接続部
１２ 採取口部
１２ａ 下方接続部
１２ｂ 側面開閉扉
１２ｃ 採取口
１３ 筒状本体部
１３ｄ 内部空間
２０ 連接用中空ロッド
３０ 操作芯棒
４０ スクリューポイント
１３１ 操作芯棒受け部
１３２ 中間芯棒
１３２ａ 延長された操作芯棒

Claims (13)

1. 他部材接続用の螺合部と操作芯棒が通る上下貫通孔を有する上方接続部と、側面開閉扉と下方接続部を有する採取口部と、該上方接続部と該採取口部間に位置する筒状本体部とで、該上方接続部と該下方接続部間に内部空間を形成し、
   該内部空間の径方向の中央に位置し、上端が操作芯棒受け部に接続され、下端が連結棒支持部に接続される中間芯棒と、
   該中間芯棒の上端に固定され、該操作芯棒の下方への作用力を受ける操作芯棒受け部と、
   該中間芯棒に遊嵌する移動プレートと、
   該移動プレートの上方に位置する、該中間芯棒に螺合するナットと、を備え、
   該側面開閉扉は、筒状壁の一部に形成される採取口を開閉するものであり、一端が該筒状壁に軸支され、該軸支より下方位置において該連結棒支持部に回動自在に接続された連結棒と回動自在に接続され、該中間芯棒の下方移動により該軸支を中心に下側が開き、該中間芯棒の上方移動により該軸支を中心に下側が閉じるものであることを特徴とする地中土壌採取器。
2. 該筒状本体部の内壁には、内壁から内側に延びるストッパーを、更に有することを特徴とする請求項１記載の地中土壌採取器。
3. 該ストッパーの下方側に位置する待機状態の移動プレートが載る移動プレート受け部を、更に有することを特徴とする請求項２記載の地中土壌採取器。
4. 該操作芯棒受け部の形成位置は、該中間芯棒の上方移動により、該操作芯棒受け部の上端が該上方接続部に当接した位置で、該採取口が側面開閉扉により完全に閉じられ、該中間芯棒の下方移動により、該操作芯棒受け部の下端が該ストッパーに当接した位置で、該側面開閉扉が全開となる位置であることを特徴とする請求項２又は３に記載の地中土壌採取器。
5. 該筒状本体部は、側壁部が大きくくり抜かれた窓部を有し、該窓部はカバー部材で着脱自在に閉じられ、更に、筒状部材で装嵌されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の地中土壌採取器。
6. 該下方接続部には上下貫通孔が形成され、該中間芯棒の下端を更に延出させ、延出された下端部が、該下方接続部の上下貫通孔に遊嵌していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の地中土壌採取器。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の地中土壌採取器を有する地中土壌採取装置。
8. 該地中土壌採取器は、複数個使用されることを特徴とする請求項７記載の地中土壌採取装置。
9. 該他部材接続用の螺合部に接続する連接用中空ロッドと、該連接用中空ロッドの中空孔に通される上方操作芯棒を更に有することを特徴とする請求項７又は８記載の地中土壌採取装置。
10. 該連接用中空ロッドは、複数本を接続したものであることを特徴とする請求項９記載の地中土壌採取装置。
11. 該操作芯棒は、複数本を接続したものであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の地中土壌採取装置。
12. 該下方接続部に螺合により接続する接続用中空ロッド、スクリューポイント又はステージ台を更に有することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の地中土壌採取装置。
13. 該操作芯棒と該操作芯棒受け部は、接続又は非接続であることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項に記載の地中土壌採取装置。

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