JPH0453239B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、地質ボーリング調査を行う場合
に、地中の粘土層、シルト層の圧密度（強度）、
構造、層相などの地質の状態を地中における水平
方向での変化と関連させて調べるための試料採取
方法に関する。

（従来技術） 一般の地質ボーリング調査では、第１１図に示
すように、掘削機によつて掘削した掘削孔１に、
試料採取装置の本体２を連結管３に順次連結され
て挿入すると共に、試錐機４によつて試料採取位
置まで圧入することによつつ該装置本体２内から
第１２図に示すような試料５を採取するようにし
ている。

従来の試料採取方法では、後述のように試料採
取筒によつて採取された試料５から各地層５ａ〜
５ｅの堆積状態や圧密度（強度）を検知すること
はできるが、各地層５ａ〜５ｅの方向性、例えば
シルト層または粘土層が第１２図のイ〜ニに示す
ように、どのような方向に堆積状態が変化してい
るかを検知することができなかつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の従来技術に鑑み、採取された
試料によつてどのような方向に地層が変化してい
るかを正確に検知することができる地質ボーリン
グ調査における試料採取方法を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するために、本発明は、試料採
取筒６に、採取された試料７に目印８を転写する
ための転写部９を設け、また試料採取筒６を掘削
孔２中に押込むための連結管１０に上記転写部９
の向きが判るような確認用目印１１を設け、試料
採取筒６に連結管１０を順次継ぎ足し、連結管に
設けた確認用目印１１によつて試料採取筒６の転
写部９の向きを確認しながら該採取筒６を掘削孔
中の試料採取位置まで押込み、しかる後、該採取
筒を地上に引き上げ、該採取筒から取り出された
試料７の側面に転写された目印８により地層の方
向性を検知するようにした構成を採用するもので
ある。

（実施例） 本発明の特徴とする概略構造は、第９図に示す
ように、試料採取装置の装置本体１２と、これに
順次連結される連結管１０のそれぞれの外周面に
装置本体１２の向き（東西南北等360°範囲といず
れか一定の方向）を確認するための目印１１，１
３を設けると共に、装置本体１２内に設けた試料
採取筒６に、この内部に採取された試料に目印を
転写するための転写部９に設けたことにある。
尚、４は連結管１０を垂直状態に支持すると共
に、これを地中に送り出すための試錐機である。

第１図によつて試料採取装置の構造を詳述する
と、装置本体１２は、次の構造よりなる。即ち、
最上部のヘツドカバー１４の上端部に、連結管１
０との連結部１５を設け、ヘツドカバー１４の外
週部に、下方に長く延びる外筒たるシリンダチユ
ーブ１６が取付けられると共に、ヘツドカバー１
４の中心部に中空状の中心軸１７がシリンダチユ
ーブ１６のほぼ全長にわたつて突接され、該中心
軸１７の下端部にガイドブロツク１８が固着され
ている。シリンダチユーブ１６内には、ヘツドカ
バー１４側に対応する上部側ピストン１９と、そ
れより下方に位置する下部側ピストン２０が設け
られ、これら両ピストン１９，２０に中心軸１７
が貫通して設けられると共に、上部側と下部側の
ピストン１９，２０の間には後述の作用を有する
クラツチ装置２１が設けられている。上部側ピス
トン１９に対面するシリンダ室２２はヘツドカバ
ー１４に設けた通路２３を介して連結管１０の管
路１０ａに連通しており、下部側ピストン２０に
は、その外周部から下方に長く延びる内筒たる試
料採取作筒６がビス２４によつて取付けられる。

上記クラツチ機構２１は、下部側ピストン２０
の上部にねじ止めされると共にその内周面に上す
ぼまりの第１テーパ面２５を有する受けリング２
６と、中心軸１７に昇降自在に外嵌すると共に第
１テーパ面２５に対向する上すぼまりの第２テー
パ面２７を有し、かつ一つの割れ目２８を形成し
た摺動リング２９（第８図参照）と、該摺動リン
グ２９を上方へ付勢する第１ばね３０と、受けリ
ング２６上に設けられて上部側ピストン１９を上
方へ付勢する第２ばね３１とからなり、該第２ば
ね３１の付勢力を第１ばね３０のそれよりも小さ
くしてなる構造よりなる。

そしてシリンダ室２２には、連結管１０の管路
１０ａから通路２３を通つて圧力水が圧送される
ようになつているが、圧力水が圧送されたときに
は、第１図に示すように摺動リング２９は第１ば
ね３０の押圧力を受けて受けリング２６の第１テ
ーパ面２５に圧接し、これにより摺動リング２９
がすぼまつて中心軸１７に係止し、所謂クラツチ
装置２１が入つた状態にあり、上部側ピストン１
９はクラツチ装置２１の第２ばね３１を介して中
心軸１７に係止されている。そして圧力水がシリ
ンダ室２２に導入されたときは、第２図に示すよ
うに、上部側ピストン１９は第２ばね３１の押圧
力に抗して下降すると共に、摺動リング２９を第
１ばね３０の押圧力に抗して下降せしめ、これに
よつて摺動リング２９は、受けリング２６のテー
パ面２５の押接作用から開放されるため、その内
径が広がり、所謂クラツチ装置２１が切れるた
め、上部側ピストン１９に押されて、クラツチ装
置２１と一体形成された下部側ピストン２０も下
降し、該ピストン２０に取付けられた試料採取筒
６は被採取土壌PW中に喰込んでいく。

この際、下降する下部側ピストン２０と、定位
置にあるガイドブロツク１８との間の空気は矢印
で示すように空気抜き孔３２から中心軸１７の中
空部１７ａを通り、逆止弁３３を押し開け、上部
側の空気抜き孔３４より外部に放出されるように
なつており、同様に下部側ピストン２０にも下方
側に空気が抜ける逆止弁付空気抜き路３５が設け
られている。なおまた３６は上部側ピストン１９
の上限位置を規制するストツパーである。

次に連結管１０の構造を第３図によつて詳述す
ると、長さが約20ｍ程度のパイプ状本体１０ｂの
一端部に連結部１５が設けられ、該連結部１５
は、一端部外周に形成された雄ねじ部１５ａと、
一端部端面に突設された係合突起１５ｂとからな
り、また、これと反対側の他端部に被連結部３７
が設けられ、該被連結部３７は、他端負外周にね
じ込まれたスリーブナツト３７ａと、他端部端面
に穿設された係合凹孔３７ｂと、更にスリーブナ
ツト３７ａの端部内周に形成された雌ねじ部３７
ｃと、他端部中央部に突設されたガイドパイプ３
７ｄとからなる。

したがつて連結管１０を順次連結するには、第
４図に示すように、連結管１０の連結部１５を、
これに隣り合う連結管１０の被連結部３７のガイ
ドパイプ３７ｄに嵌合し、かつ連結部１０の係合
突起１５ｂを被連結部３７の係合凹部３７ｂに係
合させ、これによつて第９図に示すように、周方
向に変位することなく互いに連結され、連結管１
０，１０の外周面に形成された確認用目印（ケガ
キ線、刻印線、印刷線などからなる）１１，１１
が一直線上に来るように規制され、しかる後、ス
リーブナツト３７ａの雌ねじ部３７ｃを雄ねじ部
１５ａにねじ込むことによつて両連決管１０，１
０を強固に連結するようになつている。

さらに試料採取筒６の構造を第５図〜第７図に
よつて詳述すると、内径75mm、長さ650mm程度の
筒状体からなり、そ上下方向略全域にわたつてＶ
字溝状の転写部９が形成され、その下端縁６ａが
掘削用に尖つており、その上端部に着脱用のビス
孔６ｂが設けられている。

作動方法について説明すると、第９図に示すよ
うに、まず試錐機４に設けたチヤツク筒３８を油
圧シリンダ３９によつて上昇させた状態におい
て、チヤツク筒３８の筒内部に連結管１０を挿通
させると共に、第１図に示すように、その連結管
１０の被連結部とガイドパイプ３７ｂに装置本体
１２の連結部１５を嵌合し、前者の係合凹孔３ｂ
に後者の係合突起１５ｂを係合させ、かつスリー
ブナツト３７ａを連結部１５の雄ねじ部１５ａに
ねじ込むことによつて、第９図に示すように、連
結管１０と装置本体１２との互いの外周面に設け
た確認用目印１１，１３が一直線上に来て連結さ
れることになる。なお、この場合、第９図に示す
ように、試料採取筒６の転写部９と、装置本体１
２の確認用目印１３とを予め重合状態に一致させ
ておくことが必要で、これによつて連結管１０及
び装置本体１２に設けられた確認用目印１１，１
３が軸中心から所定の方向、例えば北側に位置し
ているのであれば、試料採取筒６の転写部９も北
側に位置していることになる。第１図において、
外筒たるシリンダチユーブ１６の下端分にピン４
０を転写部９のＶ溝に係嵌させるように突設し、
該ピン４０に規制されて試料採取筒６の下降時に
該転写部９と装置本体１２の確認用目印１３との
間に位置づれが発生しないよう配慮している。

次に連結管１０を加工させて装置本体１２を掘
削孔１に挿入し、装置本体が試料採取位置に達す
るまで順次、連結管１０，１０を前述のように確
認用目印１１，１１が同一直線上に来るように規
制しながら連結し、所定深度に達し、装置本体１
２内の試料採取筒６及びシリンダチユーブ１６の
先端縁が被採取土壌Ｗ（第１図）の位置に来た時
点で、水圧ポンプ４１を作動させ、連結管１０の
管路１０ａを通つて圧力水を装置本体１２のシリ
ンダ室２２に導入することによつて、第２図に示
すように、試料採取筒６は被採取土壌Ｗ中に深く
喰い込み、しかして下部側ピストン２０が定位置
にあるガイドブロツク１８に当接した時点で水圧
ポンプ４１から圧力水の圧送を停止し、そのまま
連結管１０を順次引上げ、試料採取筒６内から採
取された試料７を取出すことによつて、該採取筒
６の転写部９が常に所定側に設けられているた
め、第１０図に示すように試料７には転写部９に
転写されるＶ字溝状の被転写部（目印）８が常に
所定方向、例えば北側の側面に形成されており、
これによつて試料７に表れる地層７ａ〜７ｄが北
側の目印８を基準としてどのような方向に変位し
ているかを正確に検知することができる。

なお、上述のように圧力水の押圧力によつてク
ラツチ装置２１が切れて試料採取筒６が下降する
際に、その下降途上で採取筒６の下端縁６ａが岩
石などの硬質土壌や支持層に突き合つて、それ以
上掘進できない場合には、その時点で圧力水の送
水を停止することによつて、クラツチ装置２１が
入るから、下部側ピストン２０は中心軸１７に係
止され、該ピストン２０に取付けられている試料
採取筒６を軸方向に動揺させることなく引き上げ
ることができる。この場合、もし上述のクラツチ
装置２１がなければ、たとえ圧力水の送水を停止
しても、引き上げ時に下部側ピストンロツド２０
はその自重によつてガイドブロツク１８に当接す
るまで下降し、試料採取筒６内に真空吸引力が生
起して試料がみだれ、正確な地層、圧密度を検知
することができない。

（発明の効果） 本発明によれば、採取された試料から単に圧密
度（強度）や地質、土質の種類（層相）を検知す
ることができるだけなく、地層の傾斜状態や堆積
状態、断層、しゆう曲などの方向性を正確に検知
することができ、これによつて地上または地下構
築物の設計施工条件を正確に設定することができ
る。更に、採取された試料によつて、地下におけ
る応力方向や割れ目方向、または岩石磁気方向な
どをも測定することが出来、これによつて地震予
知や、地殻応力、古地磁気等などの学問分野でも
著しい効果をあげるこが期待出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断正面図、第２
図は同作業状態の縦断正面図、第３図は本発明の
実施例の要部たる連結管の縦断正面図、第４図は
同要部拡大縦断正面図、第５図は本発明実施例の
他の要部たる試料採取筒の正面図、第６図は同平
面図、第７図は同縦断正面図、第８図は本発明の
一実施例に用いるクラツチ装置の摺動リングの斜
視図、第９図は本発明の実施例の使用状態を示す
概略図、第１０図は本発明の実施例によつて採取
される試料の斜視図、第１１図は従来例の使用状
態を示す概略説明図、第１２図は同従来例によつ
て採取される試料の積層状態を示す図である。 ６……試料採取筒、７……試料、８……目印、
９……転写部、１０……連結部、１１……確認用
目印。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試料採取筒に、採取された試料に目印を転写
   するための転写部を設け、また試料採取筒を掘削
   孔中に押込むための連結管に上記転写部の向きが
   判るような確認用目印を設け、試料採取筒に連結
   管を順次継ぎ足し、連結管に設けた確認用目印に
   よつて試料採取筒の転写部の向きを確認しながら
   該採取筒を掘削孔中の試料採取位置まで押込み、
   しかる後、該採取筒を地上に引き上げ、該採取筒
   から取り出された試料の側面に転写された目印に
   より地層の方向性を検知するようにした地質ボー
   リング調査における試料採取方法。