JPH0121319B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、空気掘削式の試錐作業において、特
に粘性の強い地層に使用する軟弱地盤用サンプラ
ーに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 試錐作業時に、地中に挿入された錐先の冷却と
岩粉の孔外搬出の為に、孔内に空気を送り込む空
気掘削方法において使用されるサンプラーには、
掘削及び採取を行うサンプラーチユーブと、掘削
した孔の内壁を保持する為のケーシングより成
り、両者の間に空気を送り込むものが、従来より
知られている。

ところで、このタイプのサンプラーとしては特
公昭56−4712号公報に記載の発明が存在する。

しかしながら、特公昭56−4712号公報に記載の
発明は、内側のサンプラーチユーブ（掘管と岩芯
採取器）と外側のケーシング（保孔管）とを両方
回転させている為、サンプラーチユーブの回転に
より試料が乱れてしまい、採取し難いという欠点
があつた。しかも、サンプラーチユーブ先端のビ
ツトが平坦な為、回転の際に試料をより撹乱させ
てしまい、サンプラーチユーブ内への試料の採取
を難しくしていた。また、この様な試料の撹乱
は、掘削孔壁の崩壊を引き起こし、ケーシングに
加わる負荷を増大させる為、掘削の続行上の大き
な障害となり、これも問題となつていた。

この様な点を改良するものとして、特開昭54−
5802号公報に記載の発明のように、ケーシングの
みを回転させ、サンプラーチユーブは固定とした
発明も提案されている。確かにこの発明は、前記
の発明に比較すると試料の崩れや破壊がない利点
があるが、固定したサンプラーチユーブを地中に
押付けるだけであるから、掘削効率が悪く、また
押付る際の力で試料が崩れる欠点もあつた。

［発明の目的］ 本発明は、上記の如き従来技術の問題点を解消
するために提案されたもので、その目的は、サン
プラーチユーブを回転させることなく、ケーシン
グのみを回転させる構成とし、しかも、掘削が円
滑に行われ試料の崩れも少ない軟弱地盤用サンプ
ラーを提供することである。

［発明の概要］ 本発明による軟弱地盤用サンプラーは、ロツド
と共に回転する回転軸とサンプラーチユーブとを
回転自在に連結することにより、ロツドの回転で
サンプラーチユーブを回転させることなく、ケー
シングのみを回転させると同時に、サンプラーチ
ユーブを回転軸の先端に対して上下動可能に取付
け、両者の間にスプリングを縮設することによ
り、サンプラーチユーブを上下に振動させながら
地中に挿入するようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面により具体的に
説明する。

第１図は本発明の軟弱地盤用サンプラーを特に
泡を利用した空気掘削装置に適用した一例を示す
ものである。

同図において、１は掘削用のボーリングマシ
ン、２はそのロツド、３はロツド２の先端に取付
けられた本発明の軟弱地盤用サンプラーである。
ロツド２の上端には、メインコンプレツサ４から
延びる掘削用エアホース５が接続され、このエア
ホース５によつて、軟弱地盤用サンプラー３の先
端に圧縮空気が供給される様になつている。この
掘削用エアホース５の途中には、泡発生用コンプ
レツサー６から延びる泡供給用エアホース７が接
続され、この泡供給用エアホース７の途中に泡発
生装置８が設けられ、軟弱地盤用サンプラー３の
先端に発泡剤が供給される様になつている。

本発明の軟弱地盤用サンプラーは第２図に示す
様な構成を有するものである。

同図において、ケーシング１１の上端には、ロ
ツド２を取り巻く様にしてケーシングヘツド１２
が取付けられ、このケーシングヘツド１２の上部
に取付けたチヤツク１３をロツド２に締め付け固
定することにより、ロツドとケーシング１１が接
続されている。ケーシングヘツド１２の下には、
Ｏリング１４ａを介してデイストリビユータ１４
が設けられ、これによつてロツド２とサンプラー
内の回転軸１５とが接続されている。そして、こ
こにおいてロツド２内に送られた空気が、ケーシ
ング１１と回転軸１５との間にのみ送り込まれる
様になつている。

回転軸１５の下端には、ベアリング１６を介し
て、サンプラーチユーブ１７の接続ロツド１８が
取り付けられ、回転軸１５の回転によつてサンプ
ラーチユーブ１７が回転しない様になつている。

また、サンプラーチユーブ１７は、この接続ロ
ツド１８によつて、前記回転軸１５に対し一定の
範囲内で上下動可能とされ、回転軸１５との間に
設けられたスプリング１９によつて下方に付勢さ
れ、このスプリング１９と後述の放圧用バルブ１
７ａとの働きでサンプラーチユーブ１７が上下動
する様になつている。

サンプラーチユーブ１７は、透明なインナーチ
ユーブ２０と強度保持用のアウターチユーブ２１
との、内外取り外し可能な二重構造となつてお
り、その先端部には先端を鋭角とした錐先２２が
取付けられている。そして、ロツド１８を有する
基端部には、ケーシング１１との間に連なる放圧
用バルブ１７ａが設けられ、サンプラーチユーブ
１７内に試料が採取されて同チユーブ１７内の圧
力が高くなつた際に、ケーシング１１側へ放圧す
る様になつている。また、サンプラーチユーブ１
７とケーシング１１との先端部は、ケーシング１
１の方が常に上方に位置する様にされており、こ
れによつて両者の間から噴出した空気が、採取中
の岩芯に直接当たらない様になつている。また、
ケーシング１１の先端部には、先端が平坦なメタ
ルクラウン２３が取付けられている。

以上の様な構成を有する本実施例は次の様に作
用する。

まず、第１図の様に、メインコンプレツサ４の
作用により圧縮空気が掘削用エアホース５を通つ
て軟弱地盤用サンプラー３に送られると同時に、
泡発生用コンプレツサ６から圧縮空気が泡発生装
置８に送られ、ここで発生した泡が泡発生用エア
ホース７を通つて掘削用エアホース５内に供給さ
れ、その内部の掘削用圧縮空気と共に軟弱地盤用
サンプラー３に送られる。そして空気及び泡が錐
先２２より排出され始めた段階でボーリングマシ
ン１を始動させ、これによつてロツド２が回転す
ることで軟弱地盤用サンプラー３は次の様に作動
する。

即ち、ロツド２が回転を開始することにより、
これとチヤツク１３にて固定されたケーシング１
１も共に回転して、その先端のメタルクラウン２
３にて掘削がなされる。一方、サンプラーチユー
ブ１７は、ロツド２の先端に連結された回転軸１
５に対してベアリング１６により接続されている
為、ロツド２が回転しても回転することがない。
従つて、ケーシング１１は回転しながら地中に挿
入されるが、ケーシング１１内における試料の掘
削は、ケーシング１１と共に地中に挿入される回
転しない錐先２２により行われる。従つて、サン
プラーチユーブ１７が回転しない為、試料の乱れ
は大幅に減少し、しかもサンプラーチユーブ先端
を鋭角にした為、試料の採取は極めて容易にな
る。また、試料の乱れが減少することは、掘削孔
壁の崩壊も最小限度に食止められる為、掘削作業
上の大きな障害であつたケーシング１１に加わる
負荷を減少させることができる。更に、サンプラ
ーチユーブ１７は、上下動可能であり、掘削の
際、その反力によつて上方へ移動し、スプリング
１９の力によつて再び下降するという動作を繰返
す為、これによつても試料の採取がより効果的に
なされる。ところで、試料がサンプラーチユーブ
１７内に採取され、同チユーブ１７内の圧力が高
くなると、放圧用バルブ１７ａによりケーシング
１１側への放圧が行われるが、この放圧作用もま
た、同チユーブ１７の上下動を促進し、試料の採
取により効果的に働く。

一方、ロツド２より送られてきた泡と空気は、
デイストリビユータ１４によつて、回転軸１５と
ケーシング１１の間に送られ、ケーシング１１及
びサンプラーチユーブ１７の先端の間からこれを
噴出することにより、掘削孔内の岩粉を排出す
る。

この様に、本発明においては、空気の流路が一
つのみであることにより、掘削の際、サンプラー
チユーブ１７とケーシング１１との間に土壌が詰
つた場合には、すぐに地上の圧力ケージに変化が
表れる為、掘削状況が即座に判断でき、掘削不能
状態のまま作業が続行されることがなく、確実に
試料の採取が行える。

試料の採取終了後は、チヤツク１３を緩めて、
ケーシングヘツド１２をケーシング１１から取り
外すことで、これら及びロツド２、サンプラーチ
ユーブ１７を共に引き上げる。この時、サンプラ
ーチユーブ１７の内外は取り外し可能である為、
アウターチユーブ２１を取り外すことで、透明な
インナーチユーブ２０の内部に採取された試料
を、のままの状態で外側より観察できる。また、
ケーシング１１を掘削孔内に残すことで孔壁の崩
壊が防止される為、再びロド２、サンプラーチユ
ーブ１７をセツトすれば、試錐作業を続行でき
る。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、サンプラ
ーチユーブをスプリングによつて上下に振動させ
ながら地中に挿入したので、サンプラーチユーブ
の挿入作業が円滑になると同時に、チユーブ挿入
時に試料の崩れの少ない軟弱地盤用サンプラーを
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による軟弱地盤用サンプラーを
適用した空気掘削装置を示す全体図、第２図は本
発明の軟弱地盤用サンプラーの一実施例を示す断
面図である。 １……ボーリングマシン、２……ロツド、３…
…軟弱地盤用サンプラー、１１……ケーシング、
１２……ケーシングヘツド、１３……チヤツク、
１４……デイストリビユータ、１４ａ……Ｏリン
グ、１５……回転軸、１６……ベアリング、１７
……サンプラーチユーブ、１７ａ……放圧用バル
ブ、１８……ロツド、１９……スプリング、２０
……インナーチユーブ、２１……アウターチユー
ブ、２２……錐先、２３……メタルクラウン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気掘削方法の試錐作業時に使用され、回転
   するロツド先端に取り外し自在に固定されたケー
   シングと、錐先を有するサンプラーチユーブとを
   備え、このサンプラーチユーブが前記ケーシング
   内に挿入されたロツド先端に取付けられて成る軟
   弱地盤用サンプラーであつて、 サンプラー内部に前記ロツドと共に回転する回
   転軸が設けられ、この回転軸先端にサンプラー
   が、回転軸の円周方向には回転可能で、回転軸の
   軸方向には移動自在に支持され、且つ回転軸の先
   端とサンプラーチユーブとの間にサンプラーチユ
   ーブを回転軸の軸方向に付勢するスプリングが縮
   設されていることを特徴とする軟弱地盤用サンプ
   ラー。