JPH0481038B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本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装置に
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された掘削孔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。

従来の試料採取装置では、該装置、具体的に
は、後述のように試料採取筒によつて採取された
試料から各種地層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装置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） 上記問題点を解決するため、本発明は順次継ぎ
足し連結される連結管１０と、該連結管１０に連
結される装置本体１３と、該装置本体１３に遊転
自在に支持される試料採取筒６と、該試料採取筒
６の外周側同軸にあつて、上記装置本体１３に取
付けられる掘削用外筒１２とからなり、上記装置
本体１３には、連結管１０の管路１０ａと連通し
て圧力水を上記採取筒６と上記外筒１２との間か
ら外部に噴出させるための通路１４と、該通路１
４途中にあつて圧力水の圧力によつて上動される
弁体１５と、該弁体１５に連動して装置本体１３
と試料採取筒６とを係脱自在に係合する連結ピン
１６とを有し、順次継ぎ足し連結される連結管１
０と、これに連結される装置本体１３とには、周
方向に変位することなく常に定位置関係で連結さ
れる連結部１７及び被連結部１８を有し、さらに
試料採取筒６には、この内部に採取される試料７
に目印８を転写するための転写部９を設け、かつ
上記連結管１０には、前記転写部９の向きが判る
ような確認用目印１１を設けてなる構成を採用す
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１３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１３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１１，１
９を設けると共に、装置本体１３内に設けた試料
採取筒６に、この内部に採取された試料の目印を
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図によつて試料採取装置の構造を詳述する
と、円筒状の装置本体１３の上端部に、連結管１
０との連結部１７を設け、内部に上下に摺動自在
な弁体たるスプール１５を備え、該スプール１５
を挟んでその両側に通路１４を設けている。即
ち、スプール１５の左側に前記連通管１０の管路
１０ａに連通する第１圧力水供給通路２０を、そ
の右側に第２圧力水供給通路２１をそれぞれ設
け、またスプール１５が上方へ摺動したときに
（第２図）、第１及び第２の圧力水供給通路２０，
２１を互いに連通する連通孔２２，２３をスプー
ル１５と第２圧力水供給通路２１の上端部に設け
ている。また、第２圧力水供給通路２１から周方
向に偏位してこれに並行に連結ピン１６を上下摺
動自在に嵌合し、その上端部を連結杆２４を介し
てスプール１５に連結している。さらに装置本体
１３の外周部には、下方に長く延びる掘削用外筒
１２を突設し、一方、装置本体１３の中央部にも
下方に延びる中空状の中心軸２５を突設し、これ
にスラスト及びラジアルの軸受２６を介し遊転ブ
ロツク２７を遊転自在に取付け、抜け止めナツト
２８に支持させている。そして、遊転ブロツク２
７の上端部には外筒１２内に突出する前記連結ピ
ン１６が係合する係合孔２９を設け、一方、遊転
ブロツク２７の下半外周部に、下方に長く延び、
その先端縁６ａが前記外筒１２より若干下方へ突
出する内筒、即ち、試料採取筒６をビス３０によ
つて取付け、その下端部付近を、外筒１２内周面
に取付けたリング状体３１に回転自在に支持させ
ている。なお、前記中心軸２５の中空部２５ａに
逆止弁３２を介し試料採取筒６の内部の空気を外
部に放出するための空気抜き孔３３を設けてい
る。

しかして、連結管１０の管路１０ａには、試料
採取時に地上から圧力水が圧送されるようになつ
ており、該圧力水は装置本体１３の第１圧力水供
給通路２０を通つて、第２図に示すように、スプ
ール１５を上方へ押し上げ、これによつて連通孔
２２，２３が合致して第１及び第２圧力水供給通
路２０，２１が連通状態に切り換わるから、圧力
水は更に第２圧力水供給通路２１に送り出され、
これによつて該圧力水は外筒１２を通つて内外筒
６，１２の間から外部に噴出され、試料採取時の
掘削作業を助けるようになつている。一方、スプ
ール１５が上動することによつて、これに連動し
て連結ピン１６も上動し、遊転ブロツク２７の係
合孔２９から脱出して両者の係合状態を解除する
ようになつている。その作用は後述する。

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１７が設けられ、該連結部１７
は、一端部外周に形成された雄ねじ部１７ａと、
一端部端面に突設された係合突起１７ｂとからな
り、また、これと反対側の他端部に被連結部１８
が設けられ、該被連結部１８は、他端部外周にね
じ込まれたスリーブナツト１８ａと、他端部端面
に穿設された係合凹孔１８ｂと、更にスリーブナ
ツト１８ａの他端部内周に形成された雌ねじ部１
８ｃと、他端部中央部に突設されたガイドパイプ
１８ｄ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１７の係
合突起１７ｂを被連結部１８の係合凹孔１８ｂ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
に、スリーブナツト１８ａの雌ねじ部１８ｃを雄
ねじ部１７ａにねじ込むことによつて両連結管１
０，１０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、その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６
ａ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。

なおまた、前述の掘削用外筒１２の下端部内周
に取付けられるリング状体３１の構造を、第８図
によつて説明すると、その内周側が試料採取筒６
の外周面に回転自在に接するよう円形面３１ａに
形成され、その外周側に適当間隔に圧力水通過用
空隙３１ｂが形成され、掘削用外筒１２内内周面
の段部３４（第１図）に係止されるようになつて
おり、該リング状体３１に試料採取筒６が支持さ
れることによつて掘削時の振動の発生を防止する
ようになつている。

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３５を油
圧シリンダ３６によつて上昇させた状態におい
て、チヤツク筒３５の筒内部に連結管１０を挿通
させると共に、その連結管１０の被連結部１８の
ガイドパイプ１８ｄに装置本体１３の連結部１７
を嵌合し、前者の係合凹孔１８ｂに後者の係合突
起１７ｂを嵌合させ、かつスリーブナツト１８ａ
を連結部１７の雄ねじ部１７ａにねじ込むことに
よつて連結管１０と装置本体１３との互いの外周
面に設けた確認用目印１１，１９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１
図に示すように、連結ピン１６は遊転ブロツク２
７の係合孔２９に係合した状態にあり、このとき
遊転ブロツク２７に取付けられている試料採取筒
６の転写部９と、装置本体１３から適宜、外筒１
２にかけて設けた確認用目印１９とを重合状態に
予め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１３に設けられた確認用
目印１１，１９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。

次に、連結管１０を下降させて装置本体１３を
掘削孔１に挿入し、装置本体１３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１３内の試料採取筒６の先端縁６ａが被採
取土壌Ｗ（第１図）に喰い込んだ時点で、第９図
に示すように、チヤツク３７によつて最上部の連
結管１０を掴持し、つづいて水圧ポンプ３８を作
動させて連結管１０の管路１０ａを通つて圧力水
を装置本体１３内に導入すると、第２図に示すよ
うに、圧力水は試料採取筒６と掘削用外筒１５と
の間から外部に噴出して掘削作業を助けると共
に、装置本体１３の連結ピン１６と遊転ブロツク
２７の係合孔２９との係合状態が解除される。し
かる後、試錐機４のチヤツク筒３５を原動機３９
及び油圧シリンダ３６によつて回転させながら下
方に押圧することによつて、当然にこれに掴持さ
れている連結管１０及びその最下端部の装置本体
１３と、これに取付けられている掘削用外筒１２
とが回転下降することになるが、これに対し試料
採取筒６は軸受２６によつて装置本体１３、正確
には、その中心軸２５に遊転ブロツク２７を介し
遊転自在に支持され、かつ採取筒６の先端縁６ａ
は被採取土壌Ｗに喰い込んで負荷を受けているた
め、装置本体１３及び外筒１２が回転するも、試
料採取筒６は回転することなく、被採取土壌Ｗ内
に深く喰い込んでいくだけである。しかも試料採
取筒６は、前記連結ピン１６との係合状態が解除
することによつて、該採取筒６は常時回転するこ
とがないから、これに形成されている転写部９は
常に所定方向、例えば軸中心に対し北側に位置し
ている。

そして試料採取筒６内に所定量の試料が採取さ
れたならば、前記回転押圧手段の作動及び圧力水
の供給を停止し、そのまま連結管１０を順次引き
上げ、試料採取筒６内から試料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には上記転写部９により転写される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。

（発明の効果） 本発明によれば、回転する掘削用外筒が掘進し
ながら試料を採取するようになつているため、被
採取土が硬質であつても、確実に試料を採取する
ことができ、また採取された試料から単に圧密度
や土質の種類を検知することができるだけでな
く、地層の堆積状態を地中における水平方向での
変化と関連させて地質の内部構造、断層、しゆう
曲、割れ目、傾斜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とが期待出来る。

【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
実施例に用いるリング状体の取付状態を示す横断
平面図、第９図は本発明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、１７……試料、８……目
印、９……転写部、１０……連結管、１１……確
認用目印（連結管の）、１２……掘削用外筒、１
３……装置本体、１４……通路、１５……弁体
（スプール）、１６……連結ピン、１７……連結
部、１８……被連結部、１９……確認用目印（装
置本体の）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 順次継ぎ足し連結される連結管と、該連結管
   に連結される装置本体と、該装置本体に遊転自在
   に支持される試料採取筒と、該試料採取筒の外周
   側同軸にあつて、上記装置本体に取付けられる掘
   削用外筒とからなり、上記装置本体には、連結管
   の管路と連通して圧力水を上記採取筒と上記外筒
   との間から外部に噴出させるための通路と、該通
   路途中にあつて圧力水の圧力によつて上動される
   弁体と、該弁体に連動して装置本体と試料採取筒
   とを係脱自在に係合する連結ピンとを有し、順次
   継ぎ足し連結される連結管と、これに連結される
   装置本体とには、周方向に変位することなく常に
   定位置関係で連結される連結部及び被連結部を有
   し、さらに試料採取筒には、この内部に採取され
   る試料に目印を転写するための転写部を設け、か
   つ上記連結管には、前記転写部の向きが判るよう
   な確認用目印を設けてなる試料採取装置。