JP6097103B2

JP6097103B2 - 土試料採取装置

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Publication number: JP6097103B2
Application number: JP2013049805A
Authority: JP
Inventors: 徹夫奈須; 永石　孝司; 孝司永石
Original assignee: YBM Co Ltd
Current assignee: YBM Co Ltd
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2033-03-13
Also published as: JP2014173398A

Description

本発明は、土質調査に際し、地盤における所望深度の土試料を採取するための土試料採取装置に関し、特に、スウェーデン式サウンディング試験やオートマチック・ラム・サウンディング試験を行う際に形成される調査孔を利用する、あるいは調査孔の無い地盤の土試料採取装置に関する。

宅地建設予定地等の地盤調査においては、スウェーデン式サウンディング試験と、オートマチック・ラム・サウンディング試験とが代表的な試験方法として知られている。スウェーデン式サウンディング試験は、ロッドに３種類の錘を負荷して自沈させ、自沈停止時には、それ以上の負荷をかけずに試験用ロッドを回転駆動する試験方法である。オートマチック・ラム・サウンディング試験は、ハンマーを自由落下させ、試験用ロッドを打撃して地中に貫入させる試験方法である。

スウェーデン式サウンデイング試験は、所定荷重による貫入と回転貫入により、原位置を測定する試験である。住宅地等の地盤の静的貫入抵抗を測定して、その土質の硬軟等を判定し、住宅等の建築地の地盤状況を把握することを目的としている。この試験方法は、装置及び操作が容易で迅速に試験できることから、深さが１０ｍ内程度の比較的浅い地盤を対象として、特に戸建住宅地の地盤調査方法として普及している。

一方、オートマチック・ラム・サウンディング試験は、動的コーン貫入試験として知られている。試験方法としては、所定の重さのハンマーを所定の高さから落下させることにより、ロッドを地中に貫入させ、このロッドが地中に２０ｃｍ貫入するのに要する打撃回数を計測する。この打撃回数からＮ値を求め、このＮ値から地盤の硬軟を判断するものである。このようなスウェーデン式サウンディング試験やオートマチック・ラム・サウンディング試験では、特許文献１に記載されている土試料採取装置を使用し、貫入試験で形成された調査孔を利用して所望深度の土試料を採取し、土の判別・分類と土の力学的性質を調査する土質試験を行っている。

特許文献１に記載の土試料採取装置は、相対回転可能な内管と外管による採取部と、内管外周に開口された内採取口と、外管外周に開口された外採取口と、スウェーデン式サウンディング試験機のロッドと、採取部及びロッドを連結する連結部とで構成されている。内採取口は、外採取口に比べて小面積に開けられると共に、長手方向一側に外方へ採取刃が突出して形成され、内管内には円柱状の採取室が設けられている。

このように構成された土試料採取装置を用いて所定深度の土試料を採取するには、内管を回転させて内採取口を外管によって閉じ、採取室を閉室状態としてから調査孔へ挿入する。採取部が所望深度に到達すると、外管を回転させ、内採取口を開口状態とする。この状態で、さらに同方向に外管を回転させると、外管の一側面が採取刃に当接し、外管と内管が同時に回転する。その回転によって、周囲の土試料が採取刃によって内管内の採取室へ取り込まれ、所望深度の土試料が採取可能となる。

しかしながら、特許文献１に記載の土試料採取装置には次のような問題があった。すなわち、土試料採取装置を調査孔へ挿入し易くするために、土試料採取装置の外径寸法は調査孔の内径寸法よりも小径に形成されている。従って、土試料採取装置を調査孔の所望深度へ挿入する途中で、所望深度以外の深度で外管が回転し、内採取口が所望深度以外の深度で開口状態となってしまうことがあり、所望深度以外の土試料が採取されてしまうという問題があった。

また、液状化を起こす地層では、調査孔が崩壊してしまうため、土試料採取装置を打撃して調査孔に挿入する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の土試料採取装置は、採取した土試料を収容するための空洞状の採取部を形成するために、薄肉で中空円筒状の内管と外管で構成されている。従って、剛性が小さく、挿入時の打撃力で土試料採取装置が変形してしまう。その結果、内管と外管による相対回転が出来なくなって、土試料採取装置としての機能が果たせなくなったり、土試料採取装置の耐久性が低下してしまうという問題があった。また、土試料採取装置を打撃して調査孔に挿入する場合にも、土試料採取装置を調査孔の所望深度まで打撃する途中で、所望深度以外の深度で外管が回転して、内採取口が所望深度以外の深度で開口状態となってしまい、所望深度以外の土試料が採取されてしまうという問題がある。

特開２００４−３３２３９２号公報

本発明の目的は、土試料採取装置を打撃して調査孔、又は調査孔のない地盤に挿入しても、打撃力で土試料採取装置が変形したり耐久性が低下しないようにした土試料採取装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、土試料採取装置を調査孔、又は調査孔のない地盤の所望深度まで挿入する途中で、所望深度以外の土試料が採取されないようにした土試料採取装置を提供することにある。

前記課題は以下の手段によって解決される。
すなわち、本発明１の土試料採取装置は、土質試験機のロッドの下端に取付けられて、予め地盤に形成された調査孔、又は調査孔のない地盤の所望深度の土試料を採取するための土試料採取装置において、前記ロッドの下端にその上端が連結可能な中実棒状のシャフトと、前記シャフトの外周面に軸方向に摺動可能に外嵌された中空筒状の外筒体と、前記外筒体の内周面と前記シャフトの外周面との間に介挿され、外筒体の内周面とシャフトの外周面に対して相対回転可能な中空筒状の内筒体と、前記内筒体の内部空間に形成され土試料を収容する採取室と、前記内筒体の外周面から内筒体の採取室に貫通して形成され、採取室に対する土試料の入口となる内採取口と、前記外筒体の外周面から外筒体の内周面に貫通して形成され、土試料の入口となる外採取口と、前記内採取口の周縁から内筒体の半径方向外側に延長して形成され、前記外採取口から半径方向外側に突出して形成された採取刃と、前記外筒体の下端に着脱可能に取り付けられ、前記シャフトに対して前記外筒体を軸方向の上昇端に摺動させた時に、その上端が前記シャフトの下端に当接可能で、その下端が地盤に打ち込み可能なコーンとを備え、前記外筒体が所望深度に達したら、前記外筒体に対して前記シャフトを軸方向の上昇端まで摺動させると、前記内筒体の採取室と内採取口とが連通し、前記内筒体の採取室に地中の土試料が取り込み可能になることを特徴とする。

本発明２の土試料採取装置は、本発明１において、前記シャフトに対して前記外筒体を軸方向の上昇端に摺動させ、前記シャフトの外周面に対して前記外筒体の内周面を所定角度相対回転させると、前記シャフトに対する前記外筒体の軸方向の摺動が阻止されることを特徴とする。

本発明３の土試料採取装置は、本発明２において、前記シャフトの外周面に形成され、前記シャフトの中心軸線に対して平行で中心軸線方向に長いキー溝と、前記外筒体に固定され、前記キー溝に案内されて前記シャフトの軸方向に摺動可能なキーとを備えていることを特徴とする。

本発明４の土試料採取装置は、本発明３において、前記キー溝には、前記シャフトに対する前記外筒体の上昇端位置に、前記キーの幅よりも広い係止溝が前記キー溝に連続して形成され、前記シャフトに対して前記外筒体を軸方向の上昇端に摺動させ、前記シャフトの外周面に対して前記外筒体の内周面を所定角度相対回転させると、前記係止溝の下端に前記キーの下端が当接して、前記シャフトに対する前記外筒体の軸方向の摺動が阻止されることを特徴とする。

本発明の土試料採取装置は、土質試験機のロッドの下端にその上端が連結可能な中実棒状のシャフトと、シャフトの外周面に軸方向に摺動可能に外嵌された中空筒状の外筒体と、外筒体の内周面とシャフトの外周面との間に介挿され、外筒体の内周面とシャフトの外周面に対して相対回転可能な中空筒状の内筒体と、内筒体の内部空間に形成され土試料を収容する採取室と、内筒体の外周面から内筒体の採取室に貫通して形成され、採取室に対する土試料の入口となる内採取口と、外筒体の外周面から外筒体の内周面に貫通して形成され、土試料の入口となる外採取口と、内採取口の周縁から内筒体の半径方向外側に延長して形成され、外採取口から半径方向外側に突出して形成された採取刃と、外筒体の下端に着脱可能に取り付けられ、シャフトに対して外筒体を軸方向の上昇端に摺動させた時に、その上端がシャフトの下端に当接可能で、その下端が地盤に打ち込み可能なコーンとを備え、外筒体が所望深度に達したら、外筒体に対してシャフトを軸方向の上昇端まで摺動させると、内筒体の採取室と内採取口とが連通し、内筒体の採取室に地中の土試料が取り込み可能になる。

従って、コーンに加わる打撃力は、剛性が大きな中実のシャフトで受け、中空で剛性が小さい外筒体、内筒体にはコーンに加わる打撃力は伝わらないため、土試料採取装置が変形したり耐久性が低下したりすることはない。また、土試料採取装置が下降する途中では、シャフトが内筒体の採取室に入り込んでいて、採取室を塞いでいるため、内筒体の採取室に地中の土試料が入り込むことを防止できる。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態の土試料採取装置を示す正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の右側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の上部だけを示す左側面図である。図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ拡大断面図である。図３（ａ）は、図２のＢ−Ｂ断面図、図３（ｂ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。図４（ａ）は、図１（ａ）の土試料採取装置にコーンと内筒体を取り付ける前の状態を示す正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の縦断面図である。図５（ａ）は、本発明の実施の形態の土試料採取装置のシャフト単体を示す正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の縦断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ拡大断面図である。図６（ａ）は、土試料採取装置の内筒体単体を示す正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の右側面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＥ−Ｅ拡大断面図である。図７は、本発明の実施の形態の土試料採取装置の組付け手順を示す説明図である。図８Ａは、図７のＦ−Ｆ拡大断面図であり、外筒体３に内筒体４を組み込む前の状態を示す説明図である。図８Ｂは、図７のＦ−Ｆ拡大断面図であり、外筒体３の外採取口３４に内筒体４を挿入している状態を示す説明図である。図９（ａ）は、本発明の実施の形態の土試料採取装置のシャフトの上端をオートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド下端に連結し、外筒体を下降した後、外筒体に内筒体を組み込み、内筒体の内採取口を開いた状態を示す正面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の状態から、外筒体を上昇させてシャフトの下端をコーンの上端に突き当てた後、外筒体を回転して係止溝にキーを係止した後、内筒体を回転して、内筒体の内採取口を閉じた状態を示す右側面図である。図１０Ａ（ａ）から図１０Ａ（ｄ）は、図２の拡大断面図相当図であって、本発明の実施の形態の土試料採取装置の動作を示す説明図である。図１０Ｂ（ｅ）から図１０Ｂ（ｇ）は、図１０Ａ（ｄ）の後の動作を示す説明図である。図１１Ａ（ａ）から図１１Ａ（ｃ）は、図１（ｂ）の右側面図相当図であって、本発明の実施の形態の土試料採取装置の動作を示す説明図である。図１１Ｂ（ｄ）から図１１Ｂ（ｆ）は、図１１Ａ（ｃ）の後の動作を示す説明図である。図１１Ｃ（ｇ）は、図１１Ｂ（ｆ）の後の動作を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明の実施の形態の土試料採取装置を示す正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の右側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の上部だけを示す左側面図である。図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ拡大断面図、図３（ａ）は、図２のＢ−Ｂ断面図、図３（ｂ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。図４（ａ）は、図１（ａ）の土試料採取装置にコーンと内筒体を取り付ける前の状態を示す正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の縦断面図である。図１（ａ）から図４（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態の土試料採取装置１は、シャフト２、外筒体３、内筒体４、コーン５、ロッド６で構成されている。

本発明の実施の形態の土試料採取装置１は、土質試験機であるスウェーデン式サウンデイング試験機やオートマチック・ラム・サウンディング試験機等のロッド６の下端に取り付けられる。図５（ａ）は、土試料採取装置１のシャフト２単体を示す正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の縦断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ拡大断面図である。

図５（ａ）から図５（ｃ）に示すように、中実棒状のシャフト２は、その上端に形成された大径軸部２１、大径軸部２１の下方に一体的に形成された小径軸部２２で構成されている。大径軸部２１には、シャフト２の中心軸線２３上に、大径軸部２１の上端に開口する雌ねじ２４が形成され、この雌ねじ２４にロッド６の下端の雄ねじ６１がねじ込まれて取り付けられる。

小径軸部２２は、中心軸線２３に平行に長く形成され、小径軸部２２の外周面２２１には、軸方向に摺動可能に、中空筒状の外筒体３と中空筒状のカップリング７が外嵌されている。軸方向の長さが短いカップリング７の下端は、軸方向の長さが長い外筒体３の内周面３１に外筒体３の上端側から挿入されている。カップリング７の下端近傍と外筒体３の上端との間に形成されたＶ形の開先７１（図４参照）が、全周溶接によって接合され、外筒体３とカップリング７は一体的に形成されている。カップリング７の内周面７２の内径寸法は、小径軸部２２の外周面２２１に適度なすきまばめで外嵌する寸法に形成されている。一方、外筒体３の内周面３１の内径寸法は、小径軸部２２の外周面２２１との間に大きな隙間を有する寸法に形成されている。

シャフト２の小径軸部２２には、キー溝２５が形成されている。キー溝２５は、シャフト２の中心軸線２３に平行に長く形成されている。カップリング７には、キー溝２５に内嵌するキー７３が固定され、キー７３はキー溝２５に案内されてシャフト２の軸方向に円滑に摺動可能である。キー７３は、軸方向の両端が半円弧状の両丸キーである。キー溝２５には、キー溝２５の上端に、キー７３の幅よりも広い（キー７３の幅の約二倍の幅）係止溝２６が形成されている。

係止溝２６は、キー溝２５の上端部に連続して形成され、係止溝２６の軸方向の長さＬ１は、キー７３の軸方向の長さＬ２より若干長く形成されている。シャフト２に対してカップリング７、外筒体３を、シャフト２の軸方向の上昇端に摺動させ、シャフト２の外周面２２１に対してカップリング７、外筒体３を所定角度相対回転させると、係止溝２６の下端にキー７３の下端が当接して、シャフト２に対するカップリング７、外筒体３の軸方向の摺動が阻止される。

外筒体３の下端には雌ねじ３２（図３（ａ）、（ｂ）参照）が形成され、この雌ねじ３２にコーン５の雄ねじ５１がねじ込まれて、外筒体３に対してコーン５が着脱可能に取り付けられている。上記したように、シャフト２に対して外筒体３を、シャフト２の軸方向の上昇端に摺動させると、コーン５の上端５２がシャフト２の下端２７に当接する。コーン５の下端は、角度が６０度の円錐形に形成されていて、コーン５が地盤に打ち込まれた時に、地盤との間の抵抗が小さくなるようにしている。

コーン５を地盤に打ち込む時には、上記したように、シャフト２に対して外筒体３を、シャフト２の軸方向の上昇端に摺動させ、コーン５の上端５２をシャフト２の下端２７に当接させた状態で打ち込む。従って、コーン５に加わる打撃力は、剛性が大きな中実のシャフト２で受け、中空で剛性が小さい外筒体３、内筒体４にはコーン５に加わる打撃力は伝わらない。従って、土試料採取装置１が変形したり耐久性が低下したりすることはない。

図３に示すように、外筒体３の内周面３１とシャフト２の小径軸部２２の外周面２２１との間には、中空筒状の内筒体４が介挿されている。内筒体４は、外筒体３の内周面３１とシャフト２の外周面２２１に対して相対回転可能に介挿されている。図６（ａ）は、内筒体４単体を示す正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の右側面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＥ−Ｅ拡大断面図である。内筒体４の内部空間には、土試料を収容する円柱状の採取室４１が形成されている。内筒体４には、その外周面４２から採取室４１に貫通して形成された内採取口４３が形成されている。内採取口４３は、採取室４１に対する土試料の入口となる開口部である。

内採取口４３は、図６（ａ）の側面視では矩形形状で、その軸方向の長さＬ４は、内筒体４の軸方向の長さＬ３よりも若干短い長さに形成されている。内採取口４３には、内筒体４の中心軸線４４に沿った周縁４３１、４３２のうちの一方の周縁４３１に、採取刃４５が形成されている。採取刃４５は内筒体４の周縁４３１を折り曲げて一体的に形成され、周縁４３１から半径方向外側に延長して形成されている。

図１から図４に示すように、外筒体３には、外筒体３の外周面３３から内周面３１に貫通して形成された外採取口３４が形成されている。外採取口３４は土試料の入口となる開口である。前記した内筒体４の採取刃４５は、外筒体３の外採取口３４から半径方向外側に突出して形成されている。外採取口３４は、図１（ｂ）の側面視では矩形形状で、その軸方向の長さＬ５は、内筒体４の内採取口４３の軸方向の長さＬ４よりも長く形成されている。また、図２に示すように、外採取口３４の開口部の角度θ１は、内採取口４３の開口部の角度θ２よりも大きく形成されている。すなわち、外採取口３４の開口部の面積は、内採取口４３の開口部の面積よりも大きく形成されている。

図７は、本発明の実施の形態の土試料採取装置１の組付け手順を示す説明図、図８Ａは、図７のＦ−Ｆ拡大断面図であり、外筒体３に内筒体４を組み込む前の状態を示す説明図である。図８Ｂは、図７のＦ−Ｆ拡大断面図であり、外筒体３の外採取口３４に内筒体４を挿入している状態を示す説明図である。図７から図８に示すように、シャフト２に対して外筒体３を、シャフト２の軸方向の下降端に摺動させ、コーン５を外筒体３から外すと、外筒体３の外採取口３４から内筒体４が組み込み可能になる。

次に、図７に示すように、外筒体３の内周面３１とシャフト２の小径軸部２２の外周面２２１との間に、中空筒状のカラー８を介挿する。カラー８は、カップリング７の下端と内筒体４の上端との間に介挿され、内筒体４の軸方向の上端位置を位置決めする機能を有している。内筒体４の外周面４２の外径寸法Ｄ１は、外筒体３の外採取口３４の幅Ｗ１よりもわずかに小さな寸法（０．１ミリ程度）に形成されている。従って、外筒体３の外採取口３４から内筒体４を挿入すると、外筒体３の内周面３１に内筒体４をスムーズに組み込むことができる。その後、外筒体３の雌ねじ３２にコーン５の雄ねじ５１をねじ込む。内筒体４は、カラー８とコーン５に挟持され、外筒体３の内周面３１内で、軸方向の位置が決まる。

図９（ａ）は、図７から図８に示す手順で土試料採取装置１の組付けが完了した状態を示し、シャフト２の上端をオートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６の下端に連結し、内筒体４の内採取口４３を開いた状態を示す正面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の状態から、外筒体３を上昇させてシャフト２の下端２７をコーン５の上端５２に突き当てた後、外筒体３を回転して係止溝２６にキー７３を係止した後、内筒体４を回転し、内筒体４の内採取口４３を閉じた状態を示す右側面図である。

次に、本発明の実施の形態の土試料採取装置１の動作を説明する。図１０Ａ（ａ）から図１０Ａ（ｄ）は、図２の拡大断面図相当図であって、土試料採取装置１の動作を示す説明図である。図１０Ｂ（ｅ）から図１０Ｂ（ｇ）は、図１０Ａ（ｄ）の後の動作を示す説明図である。図１１Ａ（ａ）から図１１Ａ（ｃ）は、図１（ｂ）の右側面図相当図であって、土試料採取装置１の動作を示す説明図である。図１１Ｂ（ｄ）から図１１Ｂ（ｆ）は、図１１Ａ（ｃ）の後の動作を示す説明図である。図１１Ｃ（ｇ）は、図１１Ｂ（ｆ）の後の動作を示す説明図である。

［動作手順１］
まず、オートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６の下端に貫入試験用のコーン（先端角度９０度、外径寸法４５ミリ）を取り付け、このコーンにハンマーを落下させて打撃し、貫入量２０ｃｍ毎の打撃回数からＮ値を求める。この貫入試験が終了したら、ロッド６を引き抜く。次に、１０Ａ（ａ）、図１１Ａ（ａ）に示すように、土試料採取装置１のシャフト２の上端をオートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６の下端に連結する。次に、外筒体３を下降端まで手で下降した後、外筒体３に内筒体４を組み込む。次に、外筒体３を手で握って上昇端まで上昇させた後、外筒体３を手で時計方向に回転し、キー７３を係止溝２６に係合させる。次に内筒体４を手で時計方向に回転し、内筒体４の内採取口４３を閉じる。

［動作手順２］
図１０Ａ（ｂ）、図１１Ａ（ｂ）に示すように、オートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６を貫入試験で地盤に既に形成された調査孔に挿入し、この調査孔の所望の深度まで土試料採取装置１を下降しながら、コーン５を地盤に打ち込む。コーン５を地盤に打ち込む時には、上記したように、コーン５の上端５２をシャフト２の下端２７に当接させた状態で打ち込む。従って、コーン５に加わる打撃力は、剛性が大きな中実のシャフト２で受け、中空で剛性が小さい外筒体３、内筒体４にはコーン５に加わる打撃力は伝わらないため、土試料採取装置１が変形したり耐久性が低下したりすることはない。調査孔のない地盤に打ち込む場合も同じ方法で行う。

次に、ロッド６、シャフト２を手で時計方向に回転し、キー７３と係止溝２６との係合を解除する。次に、外筒体３と内筒体４の組付け品をその深度の地中に残した状態で、オートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６を上昇させる。シャフト２は、キー溝２５がキー７３に案内されて真っ直ぐ上昇する。

［動作手順３］
図１０Ａ（ｃ）、図１１Ａ（ｃ）に示すように、オートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６を時計方向に回転すると、キー溝２５がキー７３に係合しているため、シャフト２、外筒体３は一体的に時計方向に回転する。内筒体４は、地中側に突出した採取刃４５とその周囲の土との間の抵抗によって、停止した状態が維持される。その結果、内筒体４の内採取口４３と外筒体３の外採取口３４とが連通し、内筒体４の採取室４１に地中の土試料を取り込み可能になる。

所望の深度まで土試料採取装置１が下降する途中で、内筒体４が土の抵抗等によって回転し、内筒体４の内採取口４３と外筒体３の外採取口３４とが連通する恐れがある。しかし、土試料採取装置１がコーン５を地盤に打ち込んでいる途中では、シャフト２の小径軸部２２が内筒体４の採取室４１に入り込んでいて、採取室４１を塞いでいる。従って、内採取口４３と外採取口３４とが連通しても、内筒体４の採取室４１に地中の土試料が入り込むことを防止できる。

［動作手順４］
図１０Ａ（ｄ）、図１１Ｂ（ｄ）に示すように、オートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６を時計方向にさらに回転すると、シャフト２、外筒体３が一体的に時計方向にさらに回転する。外筒体３の外採取口３４の周縁３４１、３４２のうちの一方の周縁３４１が採取刃４５に当接する。

［動作手順５］
図１０Ｂ（ｅ）、図１１Ｂ（ｅ）に示すように、オートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６を時計方向にさらに回転すると、外筒体３が採取刃４５を押し、シャフト２、外筒体３、内筒体４が一体的に時計方向に回転する。その結果、内筒体４の採取刃４５が地中の土試料を掻き集めて、内筒体４の採取室４１内に土試料を取り込む。

［動作手順６］
図１０Ｂ（ｆ）、図１１Ｂ（ｆ）に示すように、オートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６を反時計方向に回転すると、シャフト２、外筒体３が一体的に反時計方向に回転する。その結果、外筒体３の外採取口３４の周縁３４１、３４２のうちの他方周縁３４２が採取刃４５に当接し、外筒体３が内筒体４の内採取口４３を閉じる。

［動作手順７］
図１０Ｂ（ｇ）、図１１Ｃ（ｇ）に示すように、オートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６を上昇させて、土試料が取り込まれた土試料採取装置１を地上に引き上げる。次に内筒体４を手で反時計方向に回転すると、内筒体４の内採取口４３が外筒体３の外採取口３４に連通し、内筒体４の内採取口４３が開く。この状態で、内筒体４の採取室４１内の土試料を採取し、土質試験を行って、土の判別・分類と土の力学的性質を調査する。内筒体４の上下を前記した実施の形態とは逆方向（図６（ａ）、図６（ｂ）に示す内筒体４の上下方向を逆にした状態）にして外筒体３に組み込む場合もある。その場合、土試料の取り込みのためのロッド６の回転方向、及び内採取口４３の開閉のための内筒体４の回転方向は、前記した回転方向とは逆方向になる。通常は、ロッド６の雄ねじ６１は右ネジを使用する。図１０Ｂ（ｅ）に示すように、内筒体４の採取室４１内に土試料を取り込む時には、ロッド６を時計方向に回転するが、地中の土試料が固くて採取しにくい場合には、無理にロッド６を時計方向に回転すると、ロッド６の雄ねじ６１が弛む場合がある。その場合は、ロッド６を反時計方向に回転して土試料を取り込むようにするために、内筒体４の上下を逆方向にして外筒体３に組み込む場合もある。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。例えば、前述した本発明の実施の形態では、オートマチック・ラム・サウンディング試験機のロッド６に本発明の実施の形態の土試料採取装置１を取り付けた例について説明したが、スウェーデン式サウンディング試験機等の他の土質試験機に取り付けることができる。

１…土試料採取装置
２…シャフト
２１…大径軸部
２２…小径軸部
２２１…外周面
２３…中心軸線
２４…雌ねじ
２５…キー溝
２６…係止溝
２７…下端
３…外筒体
３１…内周面
３２…雌ねじ
３３…外周面
３４…外採取口
３４１、３４２…周縁
４…内筒体
４１…採取室（内筒体の内部空間）
４２…外周面
４３…内採取口
４３１、４３２…周縁
４４…中心軸線
４５…採取刃
５…コーン
５１…雄ねじ
５２…上端
６…ロッド
６１…雄ねじ
７…カップリング
７１…開先
７２…内周面
７３…キー
８…カラー

Claims

土質試験機のロッドの下端に取付けられて、予め地盤に形成された調査孔、又は調査孔の無い地盤の所望深度の土試料を採取するための土試料採取装置において、
前記ロッドの下端にその上端が連結可能な中実棒状のシャフトと、
前記シャフトの外周面に軸方向に摺動可能に外嵌された中空筒状の外筒体と、
前記外筒体の内周面と前記シャフトの外周面との間に介挿され、外筒体の内周面とシャフトの外周面に対して相対回転可能な中空筒状の内筒体と、
前記内筒体の内部空間に形成され土試料を収容する採取室と、
前記内筒体の外周面から内筒体の採取室に貫通して形成され、採取室に対する土試料の入口となる内採取口と、
前記外筒体の外周面から外筒体の内周面に貫通して形成され、土試料の入口となる外採取口と、
前記内採取口の周縁から内筒体の半径方向外側に延長して形成され、前記外採取口から半径方向外側に突出して形成された採取刃と、
前記外筒体の下端に着脱可能に取り付けられ、前記シャフトに対して前記外筒体を軸方向の上昇端に摺動させた時に、その上端が前記シャフトの下端に当接可能で、その下端が地盤に打ち込み可能なコーンとを備え、
前記外筒体が所望深度に達したら、前記外筒体に対して前記シャフトを軸方向の上昇端まで摺動させると、前記内筒体の採取室と内採取口とが連通し、前記内筒体の採取室に地中の土試料が取り込み可能になる
ことを特徴とする土試料採取装置。
請求項１に記載の土試料採取装置において、
前記シャフトに対して前記外筒体を軸方向の上昇端に摺動させ、前記シャフトの外周面に対して前記外筒体の内周面を所定角度相対回転させると、前記シャフトに対する前記外筒体の軸方向の摺動が阻止される
ことを特徴とする土試料採取装置。
請求項２に記載の土試料採取装置において、
前記シャフトの外周面に形成され、前記シャフトの中心軸線に対して平行で中心軸線方向に長いキー溝と、
前記外筒体に固定され、前記キー溝に案内されて前記シャフトの軸方向に摺動可能なキーとを備えている
ことを特徴とする土試料採取装置。
請求項３に記載の土試料採取装置において、
前記キー溝には、
前記シャフトに対する前記外筒体の上昇端位置に、前記キーの幅よりも広い係止溝が前記キー溝に連続して形成され、
前記シャフトに対して前記外筒体を軸方向の上昇端に摺動させ、前記シャフトの外周面に対して前記外筒体の内周面を所定角度相対回転させると、前記係止溝の下端に前記キーの下端が当接して、前記シャフトに対する前記外筒体の軸方向の摺動が阻止される
ことを特徴とする土試料採取装置。