JPS5961614A

JPS5961614A - 土サンプラ−

Info

Publication number: JPS5961614A
Application number: JP17358382A
Authority: JP
Inventors: Kaneo Tobe; 戸部　兼雄
Original assignee: Chuo Kaihatsu Corp
Current assignee: Chuo Kaihatsu Corp
Priority date: 1982-10-01
Filing date: 1982-10-01
Publication date: 1984-04-07
Also published as: JPS6261730B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は土質調査をするときに、土の試料を採取するた
めに、地盤に貫入するサンプラーに関するものである。

土質調査の為の土サンプラーには種々のものが実用に供
さ牡ている。先ず、地層の硬軟の度合を定量的にあられ
すＮ値を求める標準貫入試験法において、該試験法用の
特定サンプラーで土の試料も採取さ扛、土の各種特性値
が測定さｎる。しかしながら、このサンプラーでは、サ
ンプラー〇打込によって土の試料の組織が破壊されてい
るので、一般に土の力学的性質を調べる土質試験には適
さない。自然状態のままの土の乱さない試料を採取する
為のサンプラーも種々のものが実用に供されている。デ
ニソン型サンプラーは、内管と外管を有し、内管に押圧
力を加えて地盤に貫入させて内管内に土の試料を進入さ
せると共に、外管に押圧力と回転を与え、外管にて内管
の周囲の地盤を掘削し、内管の地盤への貫入を容易とす
るものである。デニソン型サンプラーは硬質地盤からも
土の試料を比較的自然状態のままで採取することができ
る。しかしながら、サンプリング時には内管先端のシュ
ーエツジによって地盤にせん断力が加えらｎるので、地
盤が粘着性のない砂で構成さ扛ている場合は地盤内の土
粒子の配列状態が大なり小なシ乱ださｎることになる。

その結果、砂地盤が締っている場合は体積が膨張し密度
が小さくなる。この現象をグイレタンシーというが、こ
のダイレタンシーによって内管内に採取さ扛たサンプル
の密度は実際の地盤の密度よりも若干小さくなっている
のである。

本発明の目的は、サンプリング時に地盤を緩めることな
く、殆んど自然状態のままの密度を保持する乱さｎない
サンプルを採取することができるデニソン型の土テンプ
ラ−を提供するにある。

本発明による土サンプラーは、（ａ）　　回転するボーリングロッドの先端に連結さｎ
る外管用ヘッド、（ｂ）　　外管用ヘッドに螺合さ扛、先端にビットを取
付けた外管、（ｅ）　　外管内で、回転する外管用ヘッドにベアリン
グを介して静止可能に保持さ扛る中空の内管用ロンド、（ｄ）　　内管用ロンドの先端に連結される内管用ヘッ
ド、（ｅ）　　内管用ヘッドに螺合さ扛、シューを取付けた
先端が外管の先端より僅かに延伸し、外管との間隔が僅
かな内管、及び（ｆ）　　内管に内接収容さ扛るサンプル収納管、を有
するデニソン型サンプラーの改良に関するものである。

しかして、本発明の土サンプラーは、上記デニソン型サ
ンプラーにおいて、（イ）内管内に、同一内周面のサン
プル収納管及びシューに摺動するピストンを収容し、（
ロ）　該ピストンの中心に取付けたロンドを内管用ヘッ
ドを貫通して内管用ロンド内に進出せしめ、（ハ）　ピストンにて閉塞さ扛る内管内に水を充填し、に）内管用ヘッドに内管内よシ外管内４’ｉＣ達通する
水圧調整弁を有する水抜き孔を設け、（ホ）外管用ヘッ
ドに内管用ロンド内の空気を外管用ヘッド外に退去させ
る逆止弁付空気抜き孔を設けて、あることを特徴とする土サンプラーである。

以下、本発明による土サンプラーを実施例の図面の第１
＋＝図に基づいて詳述する。

先ず、このサンプラーの従来一般のデニンン型サンプラ
ーと共通の構成部分について述べる。

即ち、このサンプラーにおける外管用ヘッド２、外管４
、内管用ロッド６、内管用ヘッド９、内管１０及びサン
プル収納管１２Ｆｉ従来のデニソン型サンプラーの構成
要素をなし、このサンプラーにおけると共通の機能を有
している。

（５）このサンプラーでは、ボーリングロッド１をサンプリン
グする地盤に向けて押圧して回転し、外管４の先端のビ
ット５で地盤を掘削し、内管１０は回転せしめられず地
盤に押圧せしめられ、内管１０の先端のシュー１１が地
盤に進入し、土サンプルが内管１０内に採取される。

外管用ヘッド２は中空のボーリングロッド１の先端に連
結さｎている。外管用ヘッド２内には流通孔３が設けら
れ、ボーリングロッド１内の空洞部と外管４内の空洞部
を連通している。

流通孔３は一般は掘削するビット５の冷却及び排土の為
の水の通路をなす。

外管４は外管用ヘッド２に螺合され、先端に掘削の為の
ビット５を取付けである。

内管用ロッド６は中空であシ、外管４内で、外管４と同
心に、外管用ヘッド２にボールベアリングＴを介して保
持さｎている。従って、ボーリングロッド１の回転によ
り外管用ヘッド２及び外管４は回転するが、内管用ロッ
ド６は、その先端に内管用ヘッド９を介して取付けら詐
（６）内管１０が地盤に当接することにエリ、静止状態に保り
扛る。外管用−・ラド２と内管用ロッド６の間にはボー
ルベアリング７と共にパツキン８が介在せしめら扛、内
管用ロンドロ内（厳密には後述の空気抜き孔１４内）と
外管４内との間を封止している。

内管用ヘッド９は内管用ロッド６の先端に連結さ扛てい
る。

内管１０は、外管４内に外管４と同心をなし外管４との
間隔を僅かとして、内管用ヘッド９に螺合しである。内
管１０の先端には、内管１０の地盤への進入を容易とし
、且つサンプルを乱さ々い工うにするシュー１１が取付
けである。

シュー１１の内側面は内管１０に収容されるサンプル収
納管１２の内側面と一致せしめら扛、外側面のみ傾斜を
つけ先端を鋭くしである。シュー１１の先端は外管４の
ビット５ニジ僅かに進出していて、内管１０内に取込ま
れる土サンプルが乱さｎなく、掘削による泥水がサンプ
ル中に進入しないようにしである。

サンプル収納管１２は内管１０に内接させて収納さ扛、
シュー１１と内側面を一致させである。

従来のデニソン型ザンプラーにおいても第１図に示すと
同様に、中空の内管用ロッド６の外管用ヘッド２との結
合部における開口部に、ボールパルプ１３等の逆止弁を
設け、外管用ヘッド２に空気抜き孔１４が設けら扛、内
管用ロッド６内と外管用ヘッド２外とをボールパルプ１
３を介して連通させである。しかしながら、従来のサン
プラーにおいては、第１図に示すこのサンプラーと異な
シ、内管用ヘッド９に、内管用ロッド６と内管１０内の
空洞部の連通孔が設けら扛ているに過ぎなく、ボールバ
ルブ１３付空気抜き孔１４は内管１０（サンプル収納管
１２）内へのサンプルの進入に伴う内管１０内の空気又
は水を逃げ去らせるものである。

以上は従来一般のデニソン型サンプラーと共通の構成部
分である。以下、このサンプラーの特徴とする従来と異
なる構成部分について述べる。

先ず、このサンプラーでは、内管１０に、同一内周面の
サンプル収納管１２及びシュー１１に摺動するピストン
１５が収容されている。ピストン１５の摺動面には封止
の為のパツキン８が取付けである。

ピストン１５の中心には内管１０の奥側に向けてピスト
ンロット１６が取付けてあり、内管用ヘッド９の中心に
は、ピストンロッド１６を挿通する孔が設けである。ピ
ストンロッド１６は内管用ヘッド９を貫通し、内管用ロ
ンドロ内に延伸している。ピストンロッド１６の延伸部
端にはストッパー１１が設けら扛、ピストン１５が内管
１０の開口部に進出すると、ストッパー１７が内管用ヘ
ッド９に当接し、ピストン１５面がシュー１１の先端位
置に停止せしめら扛る工うにしである。ピストンロッド
１６と内管用ヘッド９との間には封止用のパツキン８及
びボールコーンクランプ１８が設けら扛である。ボール
コーンクラン７’１Ｂはピストンロット１６（９）の内管用ロンドロ内への進出（図面での上方への移動）
を許容し、反対方向（下方）への移動を阻止する。従っ
て、内管１０の奥まで押込まｆ′したピストン１５を内
管１０の開口部まで進出せしめるには、このサンプラー
の上下を逆にする等にニジボールコーンクランプ１８の
機能を停止せしめて行う。

このサンプラーの内管用ヘッド９には内管１０内と外管
４内を連通する注水孔１９及び水抜き孔２１が穿設され
てあり、注水孔１９及び水抜き孔２１にはそｎぞれプラ
グ２０及び水圧調整弁２２が取付けである。

このサンプラーのピストン１５で閉塞さ扛た内管１０内
には水が充填される。即ち、このサンプラーの外管４を
外管用ヘッド２工り外し、ピストン１５をシュー１１の
位置まで進出させて注水孔１９工り注水する。内管１０
内の空気は水抜き孔２１から追出さ扛る。内管１０内へ
の水の充填が終ると、注水孔１９をプラグ２０で閉鎖し
、水抜き孔２１に適当な圧力に調整さく１０）れた水圧調整弁２２を取付けた後、外管４を外管用ヘッ
ド２に、ビット５を外管４に取付けることにより、この
サンプラーの使用態勢が完了する。

次に、このサンプラーによるサンプリング要領を、ポー
リング機で試掘されたポーリング孔底の地盤よりサンプ
リングする場合について述べる。このサンプラーをボー
リングロッド１の先端に取付け、ポーリング孔底に降し
た後、地上のポーリング機によって、サンプラーに回転
と下向の圧力を加える。この時外管用ヘッド２゜外管４
．ビット５はボーリングロッド１の回転により回転せし
めら■るが、内管１０はシュー１１の先端が地盤に押付
けらｎているので回転せず、内管１０にＣ下向きの力の
みが加わる。

内管１０に下向きの力が加わることにニジ、ピストン１
５に上向きの力が加わシ、内管１０内の水圧が上昇する
。内管１０内の水圧が水圧調整弁２２の調整さｎた圧力
以上になると、相当分の水が水抜き孔２１を通って流出
し、内管１０内の水圧が一定調整値に保持されながら、
内管１０は地盤内に貫入し、ピストン１５は相対的に上
昇し、土サンプルはサンプル収納管１２内に進入するこ
とになる。サンプル収納管１２内への土サンプルの進入
中、即ちサンプリング中、サンプリングすべき地盤及び
サンプリングさｎ；ｉ土は常に水圧調整弁２２で調整さ
扛た圧力で押えつけら扛ている。従って、この水圧調整
弁２２による調整圧力を適当な圧力、例えばサンプリン
グする深さの上被シ圧力、とすることにより、殆んど体
積膨張をおこさずサンプリングをすることができる。

ピストン１５の上昇により、ピストンロッド１６の内管
用ロッド６内への進入量が多くなるので、こｎに相当す
る空気量がボールパルプ１３及び空気抜き孔１４を通っ
て外部へ排出さｎる。

ピストン１５が上昇し内管用ヘッド９に当接し、内管１
０内がサンプルで満されると、サンプラーの回転及び抑
圧を停止し、一般のサンプラーと同様にサンプラーを地
上に引上げ、サンプラ−ｊＪ）サンプル収納管１２を取
出し、所要の後処理を行う。サンプラーの引上中等、ピ
ストン１５に対する上向の圧力が内管１０内の水圧工り
低くなっても、ピストンロッド１６Ｆｉポールコーンク
ランプ１８の作動に１勺、ピストン１５が開口部（シュ
ー１１の側）に進出することはない。

本発明の土サンプラーは以上の如く構成さ扛、且つ作動
する。よって、サンプリング中にサンプリングさ扛る地
盤にせん断力が加えら扛ても、常に適切な調整された圧
力、例えばサンプリングする深さの上被シ圧力、で押え
付けら扛ているのでサンプリングさ扛る土が体積膨張を
おこすことはほとんどなく、自然状態の捷まの乱さ扛な
い土のサンプルを採取することができる。

よって本発明の土サンプラーにエリサンプリングしたと
きは、単位体積重量及び強度特性、沈下特性等の力学的
性質並びに施工上必要な透水性等の土質試験を従来より
正確に実施することができる。

（１３）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の土サンプラーの実施例の縦断面図であ
る。１・・・ボーリングロッド　　２・・・外管用ヘッド４
・・・外管　　５・・・ビット　　６・・・内管用ロン
ドア・・・ボールベアリング　　９・・・内管用ヘッド
１０・・・内管　　１１・・・シュー　　１２・・・サ
ンプル収納管　　１３・・・ボールパルプ　　１４・・
・空気抜孔　　１５・・・ピストン　　１６・・・ピス
トンロッド　　２１・・・水抜き孔　　２２・・・水圧
調整弁発明者　戸　部　兼　雄出願人　　中央開発株式会社（１４）

Claims

【特許請求の範囲】

回転するポーリンブロンドの先端に連結される外管用ヘ
ッドと外管用ヘッドに螺合され、先端にビットを取付け
た外管と、外管内で、回転する外管用ヘッドにベアリン
グを介して静止可能に保持さ扛る中空の内管用ロンドと
、内管用ロンドの先端に連結される内管用ヘッドと、内
管用ヘッドに螺合され、シューを取付けた先端が外管の
先端工す僅かに延伸し、外管との間隔が僅かな内管と、
内管に内接収容さｎるサンプル収納管とを有するデニソ
ン型土サンプラーにおいて、内管内に、同一内周面のサ
ンプル収納管及びシューに摺動するピストンを収容し、
該ピストンの中心に取付けたロンドを内管用ヘッドを貫
通して内管用ロンド内に進出せしめ、ピストンにて閉塞
さする内管内に水を充填し、内管用ヘッドに内管内より
外管内に連通する水圧調整弁を有する水抜き孔を設け、
外管用ヘッドに内管用ロンド内の空気を外管用ヘッド外
に逃失させる逆止弁付空気抜き孔を設けであることを特
徴とする土サンプラー。