JPS63138096A - 地質ボ−リング調査における試料採取方法 - Google Patents

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】 （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
て謂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
、掘削機によって掘削した掘削孔ｌ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によって試料採取位置まで圧入することによって
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
って採取された試料５から各地ｊＷ５ａ〜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
５８〜５ｅ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
った。

（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
っ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開査における試料採
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によって試料採取筒
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ｌＯのそれぞれの外周面に装置本体１２の向き（
東西南北等３６０°範囲のいずれか一定の方向）を確認
するための目印１１．１３を設けると共に、装置本体１
２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を設けたことにある
。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図によっ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０部ち、最上１部のヘッ
ドカバー１４の上端部に、連結管１０との連結部１５を
設け、ヘッドカバ−１４の外周部に、下方に長く延びる
外筒たるシリンダチューブ１６が取付けられると共に、
ヘッドカバー１４の中心部に中空状の中心軸１７がシリ
ンダチューブ１６のほぼ全長にわたって突設され、該中
心軸１７の下端部にガイドプロツク１８が固着されてい
る。シリンダチューブ１６内には、ヘッドカバー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
用を有するクラッチ装置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はヘッドカバー
１４に設けた通路２３を介して連結管ｌＯ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筒６がビス２４
によって取付けられる。

上記クラッチ機構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を有する受はリング２６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、受はリ
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を通って圧力水が圧送されるようになってい
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は
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がすぼまって中心軸１７に係止し、所謂ク
ラッチ装置２１が入った状態にあり、上部側ピストン１
９はクラッチ装ｒｆ１２１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２
２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、これによって摺動リング２９は、受はリ
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、所謂クラッチ装ｆｉ２１が切れる
ため、上部側ピストン１９に押されて、クラッチ装置２
１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Ｗ
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
ガイドプロ・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っており、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３
５が設けられている。なおまた３６は上部例ピストン１
９の上限位置を規制するストッパーである。

次に連結管１０の構造を第３図によって詳述すると、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
された雄ねし部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、他端部外
周にねし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３
７ａの端部内周に形成された雌ねじ部３７ｃと、他端部
中央部に突設されたガイドパイプ３７ｄとからなる。

したがって連結管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ｌＯ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、これによって第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１０．１０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
ことによって両連粘管１０゜ｌＯを強固に連結するよう
になっている。

さらに試料採取筒６の構造を第５図〜第７図によって詳
述すると、内径７５龍、長さ６５０鰭程度の筒状体から
なり、その上下方向略全域にわたって７字溝状の転写部
９が形成され、その下端縁６ａが掘削用に尖っており、
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に設けたチャック筒３８を油圧シリンダ３９
によって上昇させた状態において、チャック筒３８の筒
内部に連結管ｌＯを挿通させると共に、第１図に示すよ
うに、その連結管ｌＯの被連結部のガイドパイプ３７ｄ
に装置本体１２の連結部１５を嵌合し、前者の係合凹孔
３７ｂに後者の保合突起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
むことによって、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１２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、これによって連結管１０
及び装置本体１２に設けられた確認用目印１１．１３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ュー
ブ１６の下端部にピン４０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
との間に位置つれが発生しないよう配慮している。

次に連結管１０を下降させて装置本体１２を掘削孔１に
挿入し、装置本体１２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１１．１
１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１２内の試料採取筒６及びシリ
ンダチューブ１６の先端縁が被採取土＋ＳＷ＜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を通っ゛ζ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って、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
ロック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ｍ６内から採取された試料７を取出すことによっ
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７字溝状の被転写部（目印）８が常に所定方向
、例えば北側の測面に形成されており、これによって試
料７に表れる地層７８〜７ｄ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ってフランチ装
！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・層に突き合って、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って、クラ
ッチ装置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、もし上述のクラッチ装置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ッド２０はその自重によってガイ
ドブロック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ｉｉｍｔ層相）を検知することができ
るだけでなく、地層のｒｇ！斜伏斜伏塩積状態、断層、
しゅう曲などの方向性を正確に検知することができ、こ
れによっ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っ
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、これによって地震
予知や、地殻応力、占地磁気等などの学問分野でも著し
い効果をあげることが期待出来る。

【図面の簡単な説明】

第り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ッチ装置の摺動リン
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って採取される
試料の斜視図、第１１図は従来例の使用状筋を示す概略
説明図、第１２図は同従来例によっ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・・・連結管、１１・・・確認用目
印。 出廟人　　川崎地質株式会社 同　　　　株式会社ユビロン・ファクト同　　構山卓雄 第３図　　　　　第４図 １ぺｈ 第５図　　　第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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っ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。